Многие радиолюбители лишают себя удовольствия проведения интересных QSO так как они думают что у них не хватает места для установки антенн, работающих в низкочастотных диапазонах. Многие часто интересуются антеннами 160-метрового диапазона, и после уточнений оказывалось, что многие вполне могут установить антенну G5RV. N4PC задался целью разработать антенну, которая будет работать на 160 метрах и не будет длиннее, чем G5RV Другой проблемой был вездесущий вопрос о системе радианов.
N4PC решил, что в конструкции не должно быть ни одного радиала. Безусловно, такая антенна неоптимальна, с точки зрения теории, но она может оказаться оптимальной в ваших условиях.
В качестве отправного пункта в компьютерном анализе была конфигурацию с применением двух вертикальных проводов и горизонтального, работающих как емкостная нагрузка.
Исходная длина вертикального провода была равна 13,72 м, а длина горизонтальной части 30.5 м. В этих условиях рассчитанный импеданс равнялся 182+jl321 Ом для 1.85 МГц и 80+j586 Ом для 3,8 МГц.
После проведения нескольких модернизаций были выбраны высота и длина антенны, равные соответственно 12.2 и 30.5 м. При этих величинах расчет импеданса для 1,85 МГц дал значение 52+j817 Ом. а для 3.8 МГ ц величина импеданса составила 52+j546 Ом. Такие значения позволяют согласовать антенн} на обоих диапазонах.
Конструкция
Использовался провод диаметром 1,6 мм. Для изготовления распорок, обеспечивающих неизменность расстояния между вертикальными проводами, использовались отрезки тонких пластиковых водопроводных труб. Первый отрезок трубки длиной 25 см был надет на горизонтальный провод антенны и установлен на его середине. Далее было заготовлено 5 отрезков трубки длиной по 30 см. На расстояниях 2…2,5 см от каждого конца во всех 5 трубках просверлены отверстия, диаметр которых позволял продеть сквозь них провод. Затем был припаяны вертикальные провода к обоим сторонам провода, продетого сквозь центральную распорку. Вертикальные провода были пропущены сквозь отверстия, и эти распорки — закреплены маленькими проволочными петельками. На концах горизонтального провода были закреплены изоляторы, к которым затем крепятся растяжки, удерживающие антенну. Далее в точке, где будет расположено основание антенны, забивался 2,5-метровый штырь заземления.
Для предварительного тестирования использовались анализатор КСВ и КПЕ. Идея заключалась в том, чтобы подключить конденсатор последовательно с антенной и настроить его по минимуму КСВ. При проведении такого тестирования было отмечено ярко выраженное снижение КСВ при настройке в диапазонах как 80, так и 160 метров, но показания прибора были 1,8 и 2,0 соответственно вместо желаемого КСВ=1.
В чем причина такого различия? При проведении компьютерного анализа программа вычисляла импеданс антенны, установленной над идеальной землей. Безусловно, на практике земля оказалась далекой от совершенства. Дополнительное сопротивление, проявившееся при измерениях, было потерями в земле, поэтому вместо простого последовательного конденсатора пришлось создать более сложную цепь согласования:
Один из конденсаторов и отвод от части витков катушки использовался на 80 метрах. Другой отвод катушки и подключенный параллельно первому второй конденсатор использовались на 160 м. Переключение цепи настройки, располагаемой у основания антенны, производится с помощью реле. Помните, что если вы собираетесь подавать большие мощности, то в цепи настройки могут появиться весьма значительные напряжения.
Настройка
Первой производится настройка на диапазон 80 метров. Подключите соответствующий отвод катушки и изменяйте емкость конденсатора в поисках минимальной величины КСВ Если он будет >1, следует сместить отвод на пару витков и опять варьировать емкость конденсатора. Если КСВ возрастает, то вы пошли неверным путем.
Процедура настройки продолжается до тех пор, пока не будет достигнута величина КСВ=1 в предпочтительной части диапазона.
Далее переключаем блок настройки на диапазон 160 м. Не трогая отвод катушки и конденсатор, подобранные для 80-метрового диапазона, выбираем произвольную точку подключения отвода катушки и повторяем процедуру настройки на 160 м. На практике процесс настройки выполняется проще, чем он выглядит на словах. После проведения настроек на диапазоне 80 метров была получена полоса пропускания по уровню КСВ
Заключение
Может показаться очень странным конструировать антенну без единого радиала, но одной из целей N3PC было определить, что может быть достигнуто таким простым решением. Автор уверен, что результаты значительно улучшатся, если изготовить хорошую ВЧ-землю, используя от 10 до 100 радиалов.