Радиоантенны 
Существует определённый вид удовлетворения, связанный с тем, что вы отправляетесь в пеший поход, имея при себе всё необходимое оборудование, и активируетесь с QRP-трансивером в парке, поле или на берегу реки. В данном тексте автор делится опытом работы в эфире с использованием QCX-mini, который позволил работать на 40, 30 и 20 м.
Для этой цели был сконструирован специализированный укороченный вертикальный антенный элемент, основанный на оригинальном дизайне для работы на 40-метровом диапазоне.
К вертикалу 40 метрового диапазона добавляется возможность замыкания нагрузочной катушки в нужной точке отвода для резонанса в 30-и 20-метровом диапазонах.
Одной из сложностей, с которой столкнулся автор при работе с оригинальной 40-метровой вертикальной антенной, стало использование двух четвертьволновых радиалов. Согласно устоявшемуся мнению, такие радиалы наиболее подходят для вертикальных антенн. На частоте 40 метров их длина составляет около 33 футов, что создаёт трудности при развёртывании в труднодоступных местах, например, в густом лесу.
Радиалы длиной 1/8 волны: стоит ли попробовать?
В процессе поиска информации в наткнулись на идею использования радиальных элементов длиной 1/8 длины волны. Хотя это звучит необычно, такой подход может существенно облегчить задачу радиального развёртывания на 40 метрах. Конечно, эффективность может быть снижена, но стоит попробовать.
Уже была 20-футовая складная удочка для укороченного вертикала на 40 метров, которую и использовали для создания многодиапазонной антенны. Поскольку антенна предназначалась для трёх диапазонов, загрузочную катушку нужно было расположить достаточно низко, чтобы легко менять диапазон, не опуская вертикал. Для укороченной вертикальной антенны с катушкой можно найти рекомендации по размещению катушки. Настройка на все три диапазона оказалась сложнее, чем ожидалось. Вероятно, будут использоваться только два радиальных элемента длиной 1/8 волны.
Ниже представлена окончательная схема. Ваш вариант может отличаться, но у автора получилось следующее.
В качестве формы для загрузочной катушки был выбран хвостовик от раковины. Основанием для этого решения стало то, что хотя стандартная труба из ПВХ часто используется в качестве каркаса катушки и это приемлемо, её толщина стенки избыточна для портативного применения. Основной задачей является снижение нагрузки на провод, который будет выполнять роль вертикальной части антенны. Сливная трубка от раковины значительно тоньше и легче, что делает её идеальным выбором. Наружный диаметр этой трубки составляет 1,5 дюйма, что является стандартным размером. Хвостовик обрезается до длины 3 1/2 дюйма, хотя 2 1/2 дюйма были бы оптимальны.
С помощью калькулятора укороченной вертикальной антенны с катушкой, учитывая расположение катушки на схеме, было определено, что общее количество витков должно составлять 33, с отводом на 13-м витке от верхней части катушки. При наличии другого измерительного провода, его можно использовать в калькуляторе вместо указанного.
Загрузочная катушка была изготовлена с определённым количеством витков, но оказалось, что требуется больше индуктивности. На фотографии катушки (выше) видно, что в верхней части последнего витка добавлено дополнительное количество провода. Извлечённый урок: на катушку следует наматывать больше провода, чем было изначально рассчитано.
Для создания загрузочной катушки были просверлены три отверстия для 6-32 винтов из нержавеющей стали, длина которых составляет 3/4 дюйма. Для крепления эмалированной проволоки использовались обжимные соединители. Важно убедиться, что изоляция с провода соскоблена перед использованием. Затем обжимные соединители кольцевого типа применяются для фиксации провода на винте.
В таких приложениях автору понравилось припаивать обжимные разъёмы, что обеспечивает надёжное соединение и устойчивость к коррозии при эксплуатации на открытом воздухе. Также используются по две гайки на каждом винте для предотвращения их ослабления в процессе использования. Обратите внимание на белые вертикальные выступы, расположенные на катушках, которые были созданы с помощью термоклея для предотвращения их смещения после настройки. Это неэстетично, но функционально.
Для замены полос достаточно переместить зажим типа «крокодил». Как видно, ни одна из катушек не закорочена. Этот метод используется для 40-метрового диапазона. Для 30-метрового зажим «крокодил» перемещается вниз к винту между двумя катушками. На 20 метров зажим «крокодил» перемещают к нижнему винту, который замыкает всю катушку.
Как уже упоминалось ранее, автор применяет 20-футовую складную удочку в качестве опорной мачты для укороченной вертикальной антенны. Цель заключалась в том, чтобы антенна была самонесущей, поэтому было изготовлено специальное крепление для неё.
При настройке этого укороченного вертикала на 40-30-20 метров выяснилось, что для оптимального использования удочки её следует проводить через центр катушки. Этот метод снижает изгиб и нагрузку на удилище. Кроме того, один из концов загрузочной катушки был специально отмечен как «верхний». Это произошло из-за необходимости дважды переворачивать катушку вверх дном во время установки.
В нижней части удочки находится пластиковая коробка с самодельным балуном 1:1, как видно на фотографии ниже. Жёлтые провода представляют собой две радиальные нити, закреплённые по бокам коробки. Эта конструкция позволяет быстро и просто развернуть радиалы. Кроме того, имеются липучки, которые снимаются с винтов по бокам пластиковой коробки и обвязываются вокруг основания удочки.
Внутри пластиковой коробки находится балун 1:1. Вот внутренняя часть пластиковой коробки:
В конструкции balun используется коаксиальный кабель типа RG-174, который наматывается на ферритовый сердечник диаметром 0,825 дюйма и содержит 9 витков.
Радиалы 1/8 длины волны и их транспортировка
Как уже отмечалось ранее, использование 40-метровых вибраторных антенн с длиной волны 1/4 в условиях лесного массива представляло определённые неудобства в плане транспортировки.
Одной из существенных проблем при переноске проволочной антенны является организация её хранения и обеспечение возможности быстрого и простого развёртывания. После рассмотрения нескольких альтернативных методов, было принято решение использовать катушку Irwin Tools Speedlite с передаточным отношением 3:1. Детальное описание принципов её работы не приводится (см. иллюстрацию), однако она эффективно решает задачи демонтажа и модификации данного устройства для использования в качестве устройства для хранения антенного провода и обеспечения быстрого развёртывания антенных конструкций.
Представлена фотография катушки, которая позволяет компактно разместить 16,5 футов антенного провода для одного из вибраторов.
Для хранения вертикального элемента модели 40 /30 /20 метров использовался обрезок дощечки длиной 7 дюймов с вырезанными выемками на каждом конце. Проволока наматывается вдоль. На фотографии ниже показано, что получилось. Была обеспокоенность тем, что загрузочная катушка будет ударяться и, возможно, повредится при переноске в упаковке.
Также обратите внимание на жёлтый шнур. Поскольку длина складной удочки, которая использовалась, составляет 20 футов, а 1/4 длины волны на 20 метров — 16,5 футов, жёлтый шнур длиной 3 1/2 фута прикреплен к верхней части удочки, а к нему — красный провод. Таким образом, балун оказывается на земле, когда удочка полностью выдвинута.
Был приобретён круглый пластиковый контейнер, в который поместили этот объект хранения. В качестве контейнера использовалась канистра с детскими салфетками. Для выравнивания внутренней поверхности канистры был использован упаковочный материал, полученный ранее при доставке электроники. Этот материал представляет собой вспененный полимер с закрытыми порами, аналогичный пенополистиролу. Ниже представлена фотография вертикального элемента, размещённого в контейнере для хранения.
И ещё один снимок антенны в контейнере, которая готова к закрытию крышкой.
Настройка антенны
Настройка данной антенны может представлять определённые сложности, однако она вполне осуществима. Использование анализатора NanoVNA значительно упрощает процесс.
Первым этапом необходимо убедиться, что оба радиальных элемента обрезаны до длины 16 1/2 футов. Далее следует начать настройку с диапазона 20 метров, полностью закоротив загрузочную катушку. Как правило, длина четвертьволнового вертикального элемента для 20-метрового диапазона составляет примерно 16 1/2 фута. Настройка должна начинаться с длины 17 футов. В случае, если антенна окажется слишком длинной, её проще укоротить, чем увеличивать. Поскольку поддерживающая антенна имеет длину 20 футов, необходимо добавить 3 1/2 фута к оставшейся части вертикального элемента. Таким образом, при достижении общей длины 20 метров можно будет отрегулировать её так, чтобы балун располагался непосредственно на земле.
После этого следует настроить антенну на диапазон 30 метров. Для этого необходимо прикрепить зажим для замыкания к винту, расположенному между двумя катушками. После проверки резонанса, если он окажется значительно заниженным, следует открутить один виток и повторить проверку. В случае незначительного занижения резонанса можно отделить 1 или 2 витка незакороченного участка катушки, что позволит уменьшить индуктивность катушек без необходимости удаления целого витка.
По завершении настройки на диапазоне 30 метров необходимо вернуться к проверке диапазона 20 метров. Если на 30-метровом диапазоне настройка была успешной, рекомендуется нанести небольшое количество термоклея перпендикулярно направлению витков для их фиксации.
Наконец, для настройки на диапазоне 40 метров необходимо переместить зажим для замыкания на верхний винт, задействуя всю загрузочную катушку. Процесс настройки следует повторить в соответствии с вышеуказанными инструкциями. По завершении настройки на 40-метровом диапазоне рекомендуется также нанести термоклей на витки для их закрепления.
Данная антенна впервые была использована во время активации природного заповедника с применением трансивера QCX-mini. Для наглядности прилагается фотография вертикальной антенны, установленной в ущелье в ходе активации.
Следует отметить, что антенну может быть затруднительно различить на фотографии. Для облегчения визуального определения местоположения антенны используется жёлтый паракорд для оттяжек.
Автор остался доволен антенной, несмотря на некоторые недостатки. Она показала себя эффективной даже при работе с QRP. Во время первого теста удалось установить 15 QSO на частотах 40 и 20 метров. В среднем были получены рапорты с оценкой 569 при использовании мощности 5 Вт.
WB8ERJ