Радиоантенны 
У Half-Square (полуквадратной) антенны по своей природе относительно узкая полоса на 80 м, например, КСВ ниже 2:1 может быть достигнуто в любой частоте диапазона, но только в относительно небольшом участке (60–100 кГц). Основная причина использования half-square вместо диполя заключается в улучшении производительности на DX-контактах.
На 80 метрах есть два «окна» DX, 3,500–3,520 МГц и 3,750-3,800 МГц — большая часть CW-активности находится вблизи 3,500, а SSB около 3,790 МГц. Очень легко настроить обычную полуквадратную антенну, чтобы иметь низкий КСВ на любой из этих частот, но не на обеих. Практически любой серьёзный DX-мен хочет иметь возможность использовать как CW, так и SSB, так что это настоящий недостаток.
Конечно, можно построить согласующую сеть какого-либо рода или использовать тюнер для загрузки антенны на обеих частотах. Однако, это может быть не так просто, как кажется, потому что если КСВ низкий в одном окне, то в другом он будет очень высоким. Он может быть 20:1 или больше!
Привлекательность half-square заключается в его простоте. Было бы неплохо разрешить работу в обоих окнах, сохраняя при этом простоту. В этой статье показан способ сделать это, добавив два провода к классическому полуквадрату.
Широкая полоса Half-Square
На 80 метрах даже диполь не является широкополосной антенной. Один из приёмов, часто используемых для широкополосного или многополосного диполя, заключается в добавлении дополнительных проводов к диполю для формирования веера, как показано на рис. 1.
Рис. 1. Широкополосное 80-метровое дипольное излучение с использованием веерообразной пары излучателей разной длины
Два провода с каждой стороны точки питания имеют разную длину и настроены для создания двух точек резонанса. Разновидность этой идеи работает для half-square. Он может обеспечить желаемый двойной резонанс, а также может обеспечить 3-4 дБ отношения вперёд-назад, если это необходимо.
Двунаправленная (0 дБ спереди назад) версия half-square показана на рис. 2.
Рис 2. Типичный широкополосный симметричный полуквадрат N6LF для 80 метров. Все провода находятся
в плоскости горизонтального верхнего провода. Вертикальные провода разнесены на 40 футов
внизу в этом случае
Одиночные вертикальные провода на каждом конце антенны были заменены двумя проводами разной длины (L1 и L2), с хорошо разделёнными нижними концами. Обратите внимание, что вертикальные провода находятся в плоскости горизонтального верхнего провода (LT). Немного позже мы увидим, что происходит, если провода не находятся в этой плоскости. Диаграмма этой антенны показана на рис. 3.
Рис 3. В точке A, азимутальный отклик симметричного широкополосного 80-метрового half-square на 3,8 и 3,5 МГц. В точке B, возвышенный отклик симметричного широкополосного 80-метрового half-square на 3,8 и 3,5 МГц
Есть некоторая жертва в усилении на нижнем резонансе, но всего около 1 дБ. Если вертикальные провода не лежат в плоскости верхнего провода, как показано на рис. 4, всё равно будет возможно получить двойной резонанс, но рисунок будет затронут.
Рис. 4. Асимметричная вариация широкополосного half-square. Здесь вертикальные провода одинаковой длины размещены на одной стороне вертикальной плоскости, проходящей через длину горизонтального верхнего провода
Как показано на рис. 5, диаграмма больше не является строго двунаправленной. Может быть несколько дБ соотношения фронт-назад. Соотношение вперёд-назад улучшает усиление в одном направлении; это может быть полезно в некоторых ситуациях. Чаще, однако, желательно работать как с длинным путём, так и с коротким путём, и двунаправленный рисунок будет предпочтительнее.
Рис. 5. Азимутальная характеристика асимметричного широкополосного 80-метрового half-square на частотах 3,8, 3,65 и 3,5 МГц, показывающая, как отношение излучений вперёд-назад изменяется с частотой
Экспериментальные результаты
Была построена антенна с размерами, показанными на рис. 2, а измеренный КСВ показан на рис. 6. Как и ожидалось, есть два резонанса, дающие приемлемый КСВ в окнах CW и SSB DX. Точная длина каждого провода будет зависеть от конкретной установки — доступной ширины и высоты.
Рис. 6. Кривая КСВ в зависимости от частоты для симметричного широкополосного 80-метрового half-square, показывающего характерный двойной резонанс
Если доступна программа моделирования антенн, такая как EZNEC2, NEC/Wires3 или NEC-WIN4, то антенну можно спроектировать очень точно для конкретного места, включая эффекты земли. Если моделирование недоступно, то необходимо будет экспериментально отрегулировать длину проводов. К счастью, все регулировки можно выполнить на уровне земли.
Длина верхнего провода (LT) устанавливается во время первоначальной сборки и может варьироваться от 120 до 150 футов, в зависимости от доступного пространства. Более длинные длины будут означать, что вертикальные провода можно сделать короче. Это позволяет использовать меньшую высоту.
Есть три другие переменные: L1, L2 и L3. Настройка начинается с установки расстояния между концами вертикальных проводов (L3), затем L3 настраивается на резонанс на 3,790 МГц. Наконец, L1 настраивается на резонанс на 3,510 МГц. Затем L2 и L1 настраиваются ещё раз. Обычно этого будет достаточно, чтобы разместить резонансы в нужных местах.
Если КСВ не такой низкий, как хотелось бы, то L3 можно изменить, а L1 и L2 перенастроить. Этот процесс должен быстро сходиться. Поскольку L1 и L2 могут потребоваться либо укоротить, либо удлинить, обычно начинают с дополнительного провода и сгибают лишнюю длину на провод, а не обрезают её. Таким образом, остаётся дополнительная длина, которая может быть использована для удлинения провода, если это необходимо.
Заключение
Узкую полосу пропускания классической полуквадратной антенны можно преодолеть, добавив ещё один набор вертикальных проводов. С небольшой корректировкой можно достичь двух резонансов с КСВ < 2:1. Это позволит работать как в окнах CW, так и в окнах SSB DX на 80 метрах.
Показанный здесь принцип, конечно, будет работать и на других диапазонах. Например, на 160 метрах он позволит покрыть значительную часть диапазона без перенастройки.
N6LF
