Когда радиолюбителю требуется многодиапазонная дипольная антенна, хорошо согласованная с коаксиальным кабелем, оказывается, что выбор подходящей конструкции, в общем-то, невелик. Как правило, приходится выбирать между траповым диполем и диполем со смещенной от центра точкой питания (OCFD). В этом случае стоит обратить внимание на многодиапазонный диполь (40, 20, 10 и 6 м), который предложил в американский коротковолновик Rick Littlefield, K1BQT.
Перед радиолюбителем, который решил изготовить антенну со смещенной от центра точкой питания, всегда стоит проблема согласования сопротивления этой «волшебной точки», где входное сопротивление антенны примерно одинаково на нескольких диапазонах, с фидером (как правило, коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом). Для своей антенны Rick выбрал точку питания, расположенную на расстоянии 6,75 м от одного из концов диполя. Компьютерное моделирование и экспериментальные исследования показали, что импеданс антенны в этой точке составляет 120 —140 Ом в зависимости от диапазона и высоты подвеса.
|
Высота |
Частота, МГц |
Импеданс, Ом |
Частота, МГц |
Импеданс, Ом |
Частота, МГц |
Импеданс, Ом |
|
21,4 |
7,11 |
87 |
14,24 . |
150 |
28,68 |
128 |
|
18,3 |
7,12 |
108 |
14,18 |
147 |
28,64 |
127 |
|
15,2 |
7,06 |
122 |
14,20 |
127 |
28,70 |
132 |
|
12,2 |
6,95 |
114 |
14,29 |
135 |
28,64 |
125 |
|
9,1 |
6,87 |
84 |
14,26 |
175 |
28,67 |
129 |
|
6,1 |
6,88 |
47 |
14,06 |
156 |
28,71 |
137 |
|
3 |
6,99 |
15 |
14,05 |
63 |
28,42 |
124 |
Для согласования сопротивлений антенны и фидера при выбранной оптимальной (с точки зрения примерного равенства импеданса антенны на разных диапазонах) высоте подвеса около 15 м требовался широкополосный трансформатор (ШПТ), имеющий коэффициент трансформации 140/50=2.8
Очевидно, что часто используемые в OCF-антеннах трансформаторы 1:4 явно не обеспечили бы требуемого согласования. Rick изготовил трансформатор типа «бинокль» с коэффициентом трансформации около 3 на основе двух ферритовых трубок, которые используются в различной электронной аппаратуре для подавления паразитного излучения интерфейсных кабелей. Первичная обмотка имеет 3 витка и намотана многожильным проводом диаметром около 1,5 мм во фторопластовой изоляции,вторичная — 5 витков сложенного вдвое провода 01,0 мм в эмалевой изоляции. При намотке вторичной обмотки следует обратить внимание на состояние краев ферритовых трубок, чтобы избежать повреждения изоляции провода.
В авторском варианте изготовленный трансформатор, нагруженный на два последовательно соединенных резистора сопротивлением по 68 Ом, имел «гладкую» АЧХ в полосе частот 2,2 — 24 МГц, а потери в нем не превышали 0,2 дБ на частотах до 14 МГц, плавно увеличиваясь с ростом частоты. Кроме того, трансформатор успешно выдержал 10-секундное испытание мощностью 1 кВт (ферритовые трубки оставались теплыми).
В OCF-антеннах велика вероятность излучения фидера, и для предотвращения этого явления следует не только располагать фидер перпендикулярно полотну антенны хотя бы на длине, находящейся в ближней зоне излучения антенны, но и применять ВЧ дроссель в точке питания. На изоляционной пластине, на которой закреплены плечи антенны (рис.2), кроме «бинокля» с коэффициентом трансформации около 3 Rick установил дроссель, намотанный двумя скрученными проводами 01,0 мм на кольце диаметром около 30 мм из феррита проницаемостью около 800. Обмотка имеет 12 витков.
В авторском варианте КСВ < 1,1 в полосе частот 7,1 —7,3,14,1 —14,3 и 28,4 — 28,8 МГц.
Повторяя антенну, следует иметь в виду, что в авторском варианте ее плечи изготовлены из изолированного провода. При использовании голого медного провода общую длину антенны необходимо увеличить примерно до 20,7 м.