При проектировании этой антенны стояла задача, разработать антенну, которую можно установить на ограниченной площади (маломерном судне), которая может быть установлена без оттяжек, может эффективно работать с малых высот, имеет небольшой вес и габариты. Кроме того, очень хотелось проверить, как повлияет на параметры антенны, значительное уменьшение площади на которой формируется электрическая составляющая электромагнитной волны (ЭМВ) излучения.

Электрическая схема, емкости конденсаторов, основные размеры элементов, и несколько упрощенное их размещение, показано на рисунке.

Конструкция.

Эта антенна, в каком-то смысле, является "наследницей" двух предыдущих версий. От антенны версии 40.03 ей досталась излучающая рамка, выполненная из коаксиального кабеля, неизвестной марки, с волновым сопротивлением 75 Ом и диаметром изоляции внутренней жилы около 7 мм. Оплетка кабеля, очень плотная, выполнена из тонких луженых проводников. Наружная оболочка кабеля, не снималась.

От версии 40.20, она унаследовала принцип уменьшения габаритных размеров конструкции, путем сворачивания лучей вдвое. Ну, а коль лучи уже свернуты, то почему бы ни попробовать уменьшить габариты рамки.

Экспериментально установлено, что в точке рамки, равноудаленной от её концов, напряжение имеет минимальную величину и происходит смена фазы напряжения, а ток имеет максимальное значение. В этой точке удобно осуществлять питание антенны с помощью петли связи. Очевидно, что именно в этой точке, магнитная составляющая формирующейся ЭМВ имеет максимальную напряженность.

Что бы ни ухудшать условия формирования магнитной составляющей и не потерять удобное место питания антенны, рамка свернута особым образом. Описать это словами сложно, проще показать на фотографии.

Несущая конструкция для лучей, изготовлена из двух рыболовных удилищ, длиной по 4 метра. Лучи выполнены из одной жилы медного провода для акустических колонок, диаметром 1,0 мм. Они продеты в имеющиеся на удилищах кольца для лески.

За счет того, что концы удилищ легко изгибаются, получается достаточно плавный изгиб и самих лучей.

Для удешевления, а главное, облегчения конструкции, промышленные изоляторы на лучах не применяются. В начале лучей, роль изоляторов выполняют пластиковые стяжки и пластиковая коробка, в которой расположены конденсаторы. А на концах лучей, изолятором работают, куски толстой рыболовной лески (диаметром 0,8-1,0 мм. и около 30 см. длинной) с крючками из проволоки, на концах. Крючки эти, зацеплены в отверстия на конце мачты.

Конденсатор С-1, в этой антенне, применен марки К15-1У. Переменный конденсатор выполнен из стандартного, но "прореженного" любым известным способом, двухсекционного конденсатора емкостью12-495 пФ. Подключены только статорные пластины. Конденсаторы размещены в стандартной электромонтажной пластиковой коробке подходящих размеров. Учитывая, что концы рамки излучения, попадают в коробку "не со своей" стороны, на рисунке ниже приведена схема внутренних соединений в коробке.

Антенна смонтирована с помощью кабельных пластиковых стяжек, на пластиковой мачте длиной 3 метра, диаметром 30 мм.

Петля связи выполнена из кабеля РК 50. Размеры, способ изготовления и монтажа указаны ниже.

1.

При монтаже, верхушка мачты, точка симметрии петли связи и точка симметрии излучающей рамки, должны совпасть. 2.

На одинаковом расстоянии влево и вправо от точек симметрии (ориентировочно 7-8 см), петля связи с помощью кабельных стяжек крепиться к излучающей рамке.

Симметрия в этом месте важна, она позволяет избежать появления токов на оплетке питающего кабеля и работать без заземления.

Общий вид антенны приведен на фото (на заднем плане антенна версии 7.01 с опущенными лучами).

Диаметр рамки получился около 1 метра, размах лучей 7 метров.

В остальном, конструкция не имеет никаких особенностей, по сравнению со своими предшественниками.

Настройка.

Настраивается эта антенна в резонанс с помощью переменного конденсатора С-2, в режиме приема, либо передачи. Критерий настройки в режиме приема - максимальный уровень сигналов на выходе приемника. Критерий настройки в режиме передачи - максимальное ВЧ напряжение на одном из лучей.

Рабочая полоса, измеренная аппаратным КСВ-метром, по уровню КСВ=2,0 получилась около 90 кГц. Учитывая доступность конденсатора С-2 в походном исполнении антенны, изменение рабочего участка антенны, не представляет труда.

Впрочем, ни что не мешает, с помощью способа примененного в версиях 80.01 и 40.03, переместить конденсатор С-2, в любое удобное место.

Результаты.

Испытания антенны проводились в условиях приближенным к походным. Антенной сравнения, как и во многих предыдущих случаях, выступала антенна версии 40.02 на высоте 7 метров. Антенна сравнения была настроена на частоту 7110 кГц, испытуемая антенна на частоту 7120 кГц. Испытания проводились при установке новой антенны на высотах 4 и 6 метров.

Высота 6 метров.

Первое же включение новой антенны вызвало удивление. Уровень шума дневного эфира на диапазоне 40 метров, на этой антенне был заметно ниже, чем на антенне сравнения.

Ниже приведен снимок фрагмента панорамы SDR трансивера. Подключена антенна версии 40.02. Уровень полезного сигнала -120 дБ, отношение полезный сигнал - шум, в полосе приема, равно приблизительно 10 дБ.

На следующем снимке принимается сигнал той же радиостанции, но на антенну 40.21. Уровень сигнала точно такой же (-120 дБ), но отношение полезный сигнал - шум, в полосе приема, около 15 дБ. Снимки выполнялись с минимально возможным разрывом во времени.

Разница в уровне шума колебалась от 5 дБ до 10 дБ (иногда до 12 дБ), причем было выяснено, что при повороте антенны, плоскостью в сторону центра города, уровень шума возрастал и практически становился таким же как у антенны 40.02. Что интересно менялся только уровень шума, уровни полезных сигналов при этом практически не менялись. Антенна была установлена в направлении минимального шума. Снижение уровня шума давало заметный выигрыш при приеме слабых сигналов. К примеру, в случае приема на антенну сравнения (которая сама весьма устойчива к помехам и промышленным шумам) едва различимого сигнала, при переключении на новую антенну сигнал становился вполне читаемым. Соотношение сигнал - шум было заметно лучше. С наступлением темного времени суток разница в уровне шумов практически исчезала. Таким образом, новая антенна обладает некоторой направленностью, только не совсем обычного свойства.

Высота 4 метра.

На этой высоте антенна ещё раз удивила. На мой взгляд, при снижении высоты установки антенны, с 6 метров до 4-х метров (полтора раза), следовало бы ожидать изменения частоты настройки антенны. Частота настройки не изменилась ни сколько.

Антенна в полной мере сохранила все те свойства (снижение уровня шума днем) которые у неё были при установке на высоте 6-ти метров. В вечернем эфире проявилось новое, на мой взгляд, полезное свойство этой антенны - снижать сигналы близко расположенных станций. Сигналы станций расположенных на расстоянии ближе, чем 400-500 км., снижаются на уровень до 10 дБ. На расстоянии от 400 до 800 сигналы снижаются на уровень не более 5 дБ. От 1000 км. и далее сигналы станций на антенне сравнения и новой антенне имеют одинаковый уровень. Все остальные характеристики антенны остались прежними.

Выводы.

1. Проверена возможность применения этой антенны на малых высотах и ограниченной площади.

2. Значительное уменьшение геометрических размеров антенны не вызвало ухудшения параметров антенны.

3. Обозначена возможность изготовления эффективной "балконной" антенны на диапазон 40 метров.

4. Обозначена возможность изготовления малогабаритной антенны на диапазон 80 метров.

5. Антенна изготовлена из доступных материалов и имеет простую конструкцию.

Грачёв Александр \UA6AGW\ 73!

г. Краснодар

---

© Copyright Грачёв Александр Васильевич (ua6aqw@list.ru) Размещен: 21/05/2015, изменен: 23/12/2018. 9k. Статистика. Статья: Изобретательство

Ваша оценка: не читать очень плохо плохо посредственно терпимо не читал нормально хорошая книга отличная книга великолепно шедевр

---

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"