УКВ антенна.

УКВ экспресс-антенна.

Став обладателем трансивера FT_897D, я решил попробовать его в работе на УКВ диапазонах, коль скоро, они в нём имеются. Естественно, возник вопрос, а антенна? Поле деятельности — всё те же три квадратных метра балконной площади. Нужно сделать что-то плоское и никуда не торчащее. После возни с магнитными антеннами и катушками связи из коаксиального кабеля, возникла мысль попробовать сделать рамку из этого материала. В наличии есть отрезок кабеля около пяти метров с заделанным ВЧ разъёмом, а на саму антенну понадобится минут тридцать вместе со сложнейшими расчётами.

Умножив на калькуляторе 2 м на 0,66, получил искомую величину периметра антенны 1,32м. Далее, зачистил конец кабеля так, чтобы торчала жила около 10 мм , а оплётка не выходила из под внешней изоляции, ну как при изготовлении катушки связи в магнитной антенне — один к одному. Отмерив 132 см от этого конца, аккуратно срезаем полоску внешней изоляции стараясь не повредить оплётку кабеля под ней. Здесь важно не повредить внутреннюю изоляцию под оплёткой. Ну, я уже насобачился с магнитками. Далее шилом или иголкой приподнимаем часть нитей оплётки, чтобы при пайке не прожечь изоляцию, облуживаем это место и припаиваем жилу. Всё антенна готова.

Пока оставив всё как есть, подключаем кабель к трансиверу и подвешиваем рамку на удобное место балкона. Я, вначале, просто повесил на бельевую верёвку прищепкой.
Выставил на трансивере выходную мощность 5 вт, включил на передачу. КСВ получился около 2,5. Думаю, даже в таком виде терпимо для местных связей.

Снимаю рамку и размещаю её на деревянную крестовину, которую укрепляю на перилах балкона, при этом постарался придать ей форму круга. Индикатор КСВ трансивера показывает менее 2. После долгих манипуляций с формой рамки и расположением отвода кабеля от неё, получил картинку изображённую на фото. При этом получил КСВ, которого не видно на шкале, т.е. близкий к 1.
Выставил 10 вт мощности и приступил к работе.

Рис 1.

Антенное поле

На балконе

В наличии две балконные антенны: полу-волновый вибратор для диапазона 20 метров питаемый с конца и магнитная антенна (Magnetic Loop) с круговой рамкой диаметром 450 мм, выполненная из коаксиального кабеля толщиной 7 мм. В ходе экспериментов с ними подтверждено явное преимущество полу-волнового , как по параметрам , так и по удобству управления. Антенны подключены через антенный тюнер MFJ-962D . При этом охватываются диапазоны 40, 30, 20, 17, 10 метров с КСВ 1-2 (лучший, естественно, на 20 и 17 м). Излучатель испытан в двух вариантах: полноразмерный 10,5 метров длиной и электрически укороченный (за счет коэффициента укорочения 0,66 китайского белого кабеля RG6) длиной 6,6 метров. Излучатель закрепляется на китайской же удочке длиной около 5 метров, используется только центральная жила , экран изолирован с обоих концов кабеля. Разницы особой в этих вариантах не отмечено. Кроме того часто использую её как антенну Фукса, подключив соответствующий контур. Кстати, о фуксах. В катушках связи я уменьшил количество витков с трёх до одного, и всё сохранилось в лучшем виде

Магнитная антенна: круг диаметром 450 мм сделана из серого коаксиального кабеля, неизвестного происхождения диаметром 7 мм, конденсатор — сдвоенный блок с подключенными статорами. Диапазон перекрываемых частот аналогичен первой антенне 40-10 метров. Антенна расположена на подоконнике. Очень острая настройка. очень зависимая от ориентирования антенны диаграмма направленности, слышимость меняется на несколько баллов. Чтобы все эти нюансы зафиксировать и как-то оценить объективно, задача не из лёгких. Нужно много времени и желания на такие подвиги. Овчинка выделки пока не стоит. Пусть поработает как вспомогательная.

Для управления этим нехитрым хозяйством очень удобен MFJ-962D. Он сочетает в себе:

коммутатор двух антенн с питанием через коаксиальный кабель, антенны с симметричным фидером и обход напрямую,

измеритель прямой и отражённой мощности и КСВ-метр совмещённые в один прибор.

При коммутации любой антенны, как напрямую, так и через тюнер, сохраняется подключение к этому измерителю. Это очень удобно, не нужен дополнительный прибор и дополнительные соединения. Катушка с переменной индуктивностью (с роликом) позволяет точно подогнать индуктивность, что особенно удобно при экспериментальных работах .

Вот такой выход получился из безвыходного положения.

 

Очередная ML

Вперед к диполю.

Новую версию  магнитной антенны сотворил, чтобы проверить возможность замены ею полуволнового диполя, ибо нужда заставляет. Читать далее

И ещё одно добавление

‎05.‎06.‎2017 В последнем предложении я, кажется, погорячился насчёт безусловного «ухудшения» свойств антенны. Сегодня, тщательно всё проверив и перемерив физическую длину кабеля, убедился, что на правильном пути.
Оказалось: физическая длина 6.66 м, электрическая длина 9,8 м. Точная настройка без всяких согласующих на частоте 11000 кгц с КСВ «стрелка не шевелится».
Добавлением укорачивающего конденсатора переменной ёмкости или подключением через тюнер антенна легко входит в диапазон 20 м. Хотел откусить кусочек кабеля для подгонки в длину 10 м, но пожадничал. И правильно сделал. В результате получилось: 30 м, 20 м, 17 м и 10 м диапазоны с КСВ не более 1.3 ; на 40 м и 15 м около 2. Конечно с тюнером или СУ.
Физической длины 10 м прямого провода на балконе мне не достичь. Поэтому считаю результат удовлетворительным.
В купе с магнитной антенной, которая перекрывает полосу от 30 до 10 м с результатом стабильно худшим на 2 балла (по слышимости), можно пока угомониться.

Ещё один эксперимент

Полуволновый диполь из кабеля RG6

Предположив, что белый китайский кабель RG6  имеет коэфициент укорочения 0.66, я решил попробовать его в качестве полноразмерного диполя на диапазон 20 м. Имеющийся у меня отрезок был длиной около 7 м . Полуволновому диполю требуется  10.5 м нормального провода, а с электрическим укорочением 0.66, как раз и получается 6.5 — 7 м. Питать его удобно мне с конца, как антенну Фукса. Почему именно этот кабель?  Потому, что он невероятно лёгкий,   удилище даже не прогибается под ним. Дальний конец кабеля (теперь уже антенны) ровно обрезан и загерметизирован термоклеем, контакта жилы с оплеткой нет, входной конец обработан так же и жила подключается либо к контуру фукса, либо к тюнеру. Работает на 14 и 18 мгц типа — КСВ стрелка почти не шевелится. Легко и просто, как в Пензенской рекламе супа-концентрата: «принёс домой, зажёг горелку, вскипело, наливай в тарелку!» Читать далее

Дела антенные

Сравнение

Прошедшие выходные я посвятил сравнению работы моих балконных макетов антенн . Я имею ввиду антенну Фукса (не нравится мне это название, я бы назвал это устройство — антенный вибратор с промежуточным контуром), полуволновый вибратор питаемый с конца и магнитная антення с петлёй из коаксиального кабеля. В субботу и воскресенье проходил телеграфный WPX Contest, на диапазонах было полно станций и была возможность в натуральном виде сделать эти сравнения в течение двух суток. Читать далее

Дополнение к Magnetic Loop

Для сравнения магнитной антенны с обычным колебательным контуром ,  сделал симметричное устройство в виде обычного параллельного контура с катушкой связи, аналогичное по параметрам магнитной антенне. Для этого понадобилась катушка с такой же индуктивностью или очень близкой к ней и переменный конденсатор идентичный антенному. На том же калькуляторе посчитал индуктивность  и составил общую катушку контура из двух идентичных катушек.  В центр симметрии поместил катушку связи состоящую из трёх, любимых мною, витков.

Аналог МА в виде обычного контура

Контур для сравнения

Читать далее

Антенна Magnetic Loop

Общий вид

Магнитная антенна.

Хотя проблема с балконной антенной частично решена, всё -таки продолжаю работать над ней. Из полуволнового вибратора (10 метров) питаемого с конца, сделал симметричный полуволновой диполь. 5,25 м торчит на удилище с балкона, и 5,0 м висит  вдоль стены дома — это противовес.  Концы этого устройства заведены на подоконник и подключены к тюнеру.  Можно нормально работать на 20-м  диапазоне и кое-как на других. Все, кого слышу, отвечают.

С началом весны, решил попробовать магнитную антенну.  Для этого сначала выбрал пробный  вариант  и сделал петлю из коаксиального кабеля, подходящий отрезок  которого попался под руки. Толщина кабеля 8 мм, плотная экранная оплётка и внутренняя жила 2 мм. Никаких опознавательных знаков на кабеле нет, но судя по жиле, это 50 омный кабель. На калькуляторе Coil 32 посчитал размеры для 20 метрового диапазона. Получилась петля около 450 мм диаметром и индуктивностью около 2 мкгн.  Конденсатор взял обычный от приёмника двухсекционный подключенный бабочкой, т.е. статорные пластины подключены, а ротор общий — обычное последовательное включение двух конденсаторов.

Чтобы долго не возиться с пилением, сверлением , всё это разместил на листе оргстекла размером 40х50 см .  Три дырочки под конденсатор и одна под петлю, вот и все дела. Конденсатор укреплён жёстко, на него опирается петля припаянными к нему концами оплётки, а верхняя часть петли закреплена кабельной стяжкой. Этой же стяжкой закреплен виток связи питающего коаксиального кабеля. Всего работы на час. Получился параллельный колебательный контур, состоящий из индуктивности одного витка кабеля и ёмкости переменного конденсатора. Контур связан с трансивером коаксиальным кабелем с петлей связи на конце. Внутренняя жила кабеля контура пока не используется её кончики выведены и пока остаются свободными.

Антенну разместил на подоконнике и начал испытывать. Расчёт оказался довольно точным. Удается перекрыть два диапазона 30 м (10,1 мггц ) и 20 м (14 мггц), что и требовалось. Настройка на частоту очень острая и ширина пропускания достаточна для телеграфного участка без подстройки. Мощность  передатчика — подавал не более 50 ватт.

По сравнению с моей основной антенной магнитная петля, конечно, проигрывает, но не очень. Даже интересно поиграть с такой игрушкой. Для настройки и контроля пользуюсь только неонкой и этого достаточно, если понимаешь как работает магнитная антенна. При нормальном исполнении антенна полностью симметрична,  и это видно по распределению напряжения вдоль петли. Начиная движение неонки от конденсатора в одну и другую сторону, видно, что яркое свечение лампочки  постепенно слабеет и после середины  гаснет. Если это происходит одинаково как в левой, так и в правой полу-петле , значит антенна полностью симметрична.

Вот теперь о центральной жиле петли, которая осталась свободной.  При подключении небольшого провода (например щупа, от мультиметра) к одному из концов этой жилы, сильно нарушается симметрия распределения напряжения по петле и, естественно изменяется диаграмма направленности антенны. При подключении ко второму концу жилы аналогичного щупа, симметрия восстанавливается. При этом видно по свечению лампочки, ( в том числе и на подключенных проводах)  что нагрузка изменилась и настройка сместилась в более высокочастотную часть контура антенны.

Отсюда вывод: — центральная жила кабеля петли антенны, индуктивно сильно связанная с оплёткой,  может быть использована для изменения свойств антенны.  Я распотрошил китайский белый коаксиальный кабель, удалив с него покрытие и оплётку. Отмерил два одинаковых (отрезка в изоляции) около двух метров (сколько было) и подключил к концам свободной центральной жилы петли.  Приспособил эти отрезки за окном симметрично и всё. Работа антенны заметно улучшилась.

Для сравнительной оценки с полуволновым диполем нужно время. Ясно, что превосходства над диполем ожидать не приходится, но стремиться к этому нужно.

UA4IJ В. Ходыкин

P.S. Диапазон  18 мггц тоже перекрывается, я просто забыл про него когда настраивал.