Это вертикальная антенна с нагрузкой и питанием от основания. Всё началось после определённого успеха с «короткими» (длиной 8 футов!) мобильными антеннами для связи по земной волне на диапазоне 160 метров, автор заинтересовался идеей создания чего-то более крупного для портативного использования.
Было создано несколько версий этой антенны, которые затем разделились на два варианта:
1. вертикальная антенна с нагрузкой (см. ниже);
2. перевёрнутая L-образная антенна с нагрузкой сверху.
На схеме ниже показана базовая конструкция, состоящая из двух вертикальных секций, соединённых нагрузочной катушкой, и регулируемой согласующей катушки в основании:
Вертикальные секции могут представлять собой либо проводящую металлическую мачту (которая должна быть изолирована у основания и вокруг нагрузочной катушки), либо провод, намотанный вокруг изолирующей мачты (например, удочки).
Для достижения максимальной эффективности нагрузочная катушка должна располагаться как можно выше над землей, но это требует компромисса между индуктивностью (и, следовательно, размером и весом) катушки и длиной верхней секции.
Антенна будет иметь узкую полосу пропускания (порядка десятков килогерц), поэтому её необходимо настроить на конкретную рабочую частоту. Стремитесь к тому, чтобы антенна резонировала на максимально высокой интересующей частоте, а затем, добавив регулируемую катушку у основания, сможете настроить её на более низкие частоты.
Резонанс в основном определяется сочетанием нагрузочной катушки и верхней секции (действующей как резонирующая ёмкость). Длина нижней секции практически не влияет на резонанс, но влияет на эффективность и полосу пропускания.
Как и для всех вертикальных антенн, требуется определённая система заземления, и чем лучше заземление, тем лучше характеристики антенны.
Переделка мачты
Первая конструкция использовала переносную трубчатую алюминиевую мачту с добавленным новым изолирующим участком в месте установки согласующей катушки. Это позволило создать самонесущую (растяжками) конструкцию высотой около 6 метров, которая разбирается на составные части, легко помещающиеся в багажник автомобиля или в сумку через плечо.
Нижняя секция этой антенны имела общую длину около 2,8 метра, а сверху была добавлена телескопическая штыревая антенна, позволяющая регулировать верхнюю секцию в пределах от 2,1 до 3,1 метра. Это даёт возможность изменять эффективную ёмкостную нагрузку верхней секции для обеспечения «грубой настройки» в пределах диапазона.
Сравнительные испытания прототипа антенны на небольшом закрытом участке показали, что сигналы от местных станций были на 8 дБ сильнее, чем у расположенной рядом горизонтальной проволочной антенны длиной 130 футов с питанием с конца. Более удалённые (работающие по принципу пространственной волны) станции лучше принимались на проволочную антенну.
Для резонанса этой антенны потребовалась катушка с центральной нагрузкой около 200 мкГн. Это было достигнуто путём намотки 70 витков эмалированного провода 21 SWG на пластиковую трубку диаметром 64 мм. Эта трубка была установлена на изолирующую секцию в центре мачты, а её концы соединены с верхней и нижней секциями мачты.
Основание антенны было изолировано от земли путём установки на изолирующий пластиковый контейнер. Для удобства настройки в основании антенны установлен регулируемый последовательный дроссель.
Для точной настройки резонансной частоты без опускания антенны, между основанием мачты и точкой питания был последовательно включён небольшой индуктор типа «американские горки»: увеличение индуктивности этого индуктора снижает резонансную частоту антенны. Дальнейшая «грубая настройка» может быть достигнута путём регулировки телескопической штанги в верхней части, что позволяет настраивать резонансную частоту во всём диапазоне от 1,81 до 2,0 МГц.
Последний компонент антенны (который не виден на фотографиях) — это противовес, который крепится к основанию и затем раскладывается по периметру. Чем больше проводов, тем лучше, но в первоначальных экспериментах использовался только один, длиной около 18 метров.
Переделанная удочка
Во втором варианте этой конструкции используется 9-метровое телескопическое удилище. Излучающие элементы здесь состоят из пары отрезков провода 22SWG, неплотно намотанных вокруг удилища. Нагрузочная катушка состоит примерно из 175 витков того же провода, намотанного на отрезок 31-миллиметровой ПВХ-трубы, которая надевается на удилище примерно на две трети его высоты.
Эта антенна резонировала на частоте около 2,0 МГц, поэтому для её настройки на любительский диапазон используется нагрузочная катушка с отводом в основании.
Провода противовеса прокладываются на земле и крепятся к фидеру у основания антенны.
Весь комплект достаточно лёгкий, чтобы его можно было перенести на нужное место, и установить в одиночку примерно за четверть часа. Используя встроенный в FT817 измеритель КСВ, можно быстро отрегулировать точки ответвления базовой катушки для настройки антенны на выбранную частоту.
Теперь автор сделал более водонепроницаемую катушку с отводами, используя 12-позиционный переключатель, помещённый в корпус из пластика.
Катушка состоит из 48 витков провода 22SWG, намотанных на ПВХ-трубу, с отводами через каждые четыре витка.
Повысить эффективность?
Помимо улучшения системы заземления, включив больше проводов и пару медных стержней, заглубленных в мягкий грунт, автор попробовал увеличить высоту катушки заземления (тем самым увеличив вертикальную часть излучающей антенны).
Теперь катушка заземления расположена на вершине мачты, а резонирующий провод подвешен к ней и закреплен длинным нейлоновым шнуром в удобной точке.
Таким образом, антенна трансформировалась в перевёрнутую L-образную антенну с верхней нагрузкой.
G6GVI
