Фуксы

 Все заметки об антенне Фукса собрал в одну.

The A.R.R.L. Antenna Book

Фуксы.fuchs_circuit


Последняя редакция.
Эта антенна появилась в 20-х годах прошлого века и запатентована автором в виде схемы, на которой изображёны два индуктивно связанных параллельных контура Z и Q. Контур Z нагружен антенным излучателем в виде одиночного провода, контур Q является нагрузкой оконечного каскада передатчика. Фактически, собственоно антенна состоит из контура Z и излучателя, и, если контур Q заменить на другой элемент связи антенны с передатчиком (например, катушкой связи), то принципиально, ничего не изменится. Исходя из этих соображений будем рассматривать антенну Фукса применительно к современным условиям.


Антенна настолько проста, что её довольно затруднительно выделить из массы подобных антенн, поэтому в течении многих лет радиолюбители активно использовали её либо целиком, либо частично, не подозревая, что она имеет автора (вспомним про патент). Антенна появлялась на страницах популярных радиолюбительских издааний без указания авторства. Например, например, в «Справочнике Коротковолновика» 1950 г. Издания, на стр. 181, рис.134., в том виде, о котором я сказал выше. «Так, оставим ненужные споры» (С) и займёмся конструктивными особенностями этой антенны, стараясь придерживаться авторской идеи.
Уменя уже был опыт использования антенны Ф. в 60-е годы. Это был вариант под названием Вертикальный луч, из «Справочника коротковолновика» с рисунком и описанием в несколько строчек:
«…Вертикальный луч длиной в половину волны можно присоединить к колебательному контуру CL индуктивно связанному с выходным контуром передатчика, в этом случае длина луча роли не играет…Эта антенна излучает во все стороны равномерно. Необходимо только помещать её вертикальную часть как можно дальше от зданий, железных массивов, проводов и т.д. Эта антенна не требует ни противовеса, ни заземления. »
В настоящее время у меня на балконе расположен наклонный луч из готовленный из коаксиального кабеля RG6 диаметром 7 мм, в котором используется только центральная жила толщиной 1 мм. Экранная оплётка изолирована. Такое решение применено, по моим соображениям, для того чтобы испоьзовать свойство электрического укорочения кабеля. Таким способом я получил из 6,5 метров физической длины кабеля 10 метров его электрической длины. Он питается от трансивера FT-897 через тюнер MFJ-962D и хорошо настраивается в диапазонах 30, 20, 18, 15 и 10 метров с КСВ близким к единице.
Методом перетыка, я могу подключать луч к контурам Фукса, которых у меня несколько и перекрывать те же диапазоны с аналогичным успехом.
Сейчас у меня испытано несколько вариантов контуров для этой антенны. Испытывал на диапазонах 7- 28 мгц и 3,5 мгц. Пробовал разные конденсаторы, остановился на заведомо слабом (современном) двухсекционном блоке с последовательным включением секций. Катушки алюминиевые, медные и из самодельного литцендрата. Последний изготавливал из монтажного провода МГТФ 0,3мм. Брал 11 отрезков длиной около 1 м, слегка скручивал, спаивал концы и наматывал на фторопластовое и фарфоровое кольца, которые оказались в наличии. Получалась катушка с индуктивностью около 1 мкгн. С этой катушкой контур настраивается в диапазоне 14-28 мгц. Цилиндрические катушки все бескаркасные. На кольцевые катушки наматывал катушку связи из тонкого коаксиального кабеля или монтажным проводом 3-4 витка. При конструировании контура нужно стремиться к большему отношению L/C . Например, если составить контур на частоту 14 мгц с индуктивностью 3 мкг, то получится перекрытие приблизительно от 7 до 14 мгц с кпд лучшем на 14. Если применить индуктивность 1 мкг, то перекрытие сместится на 14-28 мгц с кпд лучшем на 28.
Последний вариант контуров для антенны Ф. Имеется два отдельных контура с цилиндрическими катушками 1.8 и 1.3 мкг несамодельные, обмотал каждую фторопластовой лентой и поверх неё виток связи (один). на первой катушке виток сделан из обычного монтажного экранированного провода МГТФ, на второй катушке виток из коаксиального кабеля. Разницы с контурами при трех витках связи пока не зметил. Как-то даже подозрительно — один виток, а передача мощности , как при трёх. Но всё работает нормально.
Результат: для перекрытия всего диапазона наших частот нужно три контура – один на 80 м, второй на 40 и 30 м, и третий на 10-20 м. Настройка очень острая, при расстройке на 100 кгц в диапазоне 80 м слышимость падает с 9 до 2-3 баллов. на двадцатке держится в пределах телеграфного участка без подстройки. Пробовал провода от 2-х метров и больше, просто забрасывая их на дерево по-партизански. Сейчас работаю на верхних диапазонах от 14 мгц и выше. Отвечают с хорошими оценками практически все, кого я слышу. Полагаю, что эта антенна не хуже и не лучше обычных проволочных антенн.

 

Антенна Фукса
Антенна Фукса представляет из себя параллельный колебательный контур с подключенным к нему проводом произвольной длины (оптимально 0,5 длины волны). Контур не имеет никаких дополнительных подключений, и это важно потому, что встречаются описания антенны с подключением второго конца контура к земле или к противовесу и именуемые антенной Ф. Просто это другие типы антенн. Контур антенны Ф. связан коаксиальным кабелем с передатчиком/приёмником индуктивно катушкой связи. Это антенный вибратор питаемый с конца, т.е. в пучности напряжения.
На макетах опробованы контура с разными катушками цилиндрические на каркасах и бескаркасные, и на кольцах из фторопласта или плекса. Катушка связи обычно 3 витка.
Перепробовано много всяких катушек с переменным двухсекционным конденсатором от приёмника, в котором секции включены последовательно. Мощность подавалась от 10 до 100 ватт, но в основном около 20 вт. Особенности конструкции контура:
— он должен быть смонтирован на плате или в коробке из хорошего изолятора (фторопласт, стеклотекстолит, оргстекло и т.п.),
— ось конденсатора изолирована и удлинена насколько возможно (влияние руки оператора).
Катушки испробованы на кольцах из фторопласта и оргстекла с внешними диаметрами около 30 мм, а также цилиндрические, Катушки связи везде по 3 витка. В любом случае, лучше потратить час сделать временный макет, протестировать его и сделать «чистовик». В итоге:
— достоинства антенны — компактность и простота, эффективность, улучшение селективности приёмника.
— недостатки — повышенные требования к конструкции контура, возможность использования антенны при небольшой мощности передатчика 10-100 ватт (при повышении мощности возрастают потери в контуре). Следует предельно соблюдать осторожность при настройке контура, во избежание ожогов.
.

Продолжая заниматься опытами с антенной Фукса, опробовал множество конструкций контура (в этой антенне больше нечем заниматься) и пришёл к выводу, что для перекрытия всех КВ диапазонов достаточно изготовить три -четыре отдельных контура: 80м с катушкой около 9 мкг, 40м и 30м с катушкой около 4 мкг, 20м и 17м с катушкой около 1 мкг и 15-10м с катушкой 0,5 мкг. Катушки на 80 и 40м на цилиндрических каркасах, а остальные желательно на кольцевых, из изоляционного материала сердечниках. При предельной простоте схемы хорошую конструкцию сделать довольно непросто, по крайней мере для меня. Поэтому, я довольно долго вожусь с макетом, который частенько так и остаётся в в деле. Всё равно же буду потом ломать на детали. Проверено. На то оно и хобби.

На последних макетах отработал, как мне кажется, удачную катушку связи контура с фидером от трансивера. Эту катушку я теперь всегда делаю из телевизионного коаксиального кабеля диаметром около 5 мм, с любым волновым сопротивлением, но желательно 50 ом — у него внутренняя жила толстая. Концом кабеля делаю три витка на контурной катушке и закрепляю витки каким- либо способом (например — термоклей с пистолетом), подрезаю конец кабеля на полученной катушке, оголив жилу так , чтобы её можно было подпаять к оплётке кабеля в начале катушки.

Таким образом получается катушка связи в электростатическом экране. Связь с контуром только индуктивная, а ёмкостная связь исключена, благодаря электростатическому экрану (оплётке). Естественно, в оплётке кабеля не должно быть признаков черного металла, что часто наблюдается в китайских кабелях. Это легко обнаруживается магнитом.

Катушка связи с электростатическим экраном имеет ещё одно приятное свойство — она ослабляет помехи от электрических разрядов, принимаемые антенной. Такую же катушку я делал и из обычного экранированного монтажного провода МГТФ. Саму катушку сделать легче, но потом нужно как-то соединять с фидером. Это дополнительная морока.

 

 

Антенные страдания.
Опубликовано 29.02.2016 автором Владимир Ходыкин
Современные городские условия не позволяют развернуть бедному радиолюбителю хорошую антенну и вынуждают искать приемлемые в этих условиях компромиссы для удовлетворения своих скромных потребностей. К тому же, в моей профессиональной работе я имел ещё худшие условия. На морских судах транспортного флота любая антенна с кпд 30% согласно требованиям Морского Регистра считалась нормой. Ни DX-ing, ни Contesting, меня уже не интересуют, а вот всякие эксперименты и самодельщина, это самое то. В общем, положение таково: крыша под двумя замками, в наличии только балкон на третьем этаже с его необьятными просторами и желание эти просторы освоить.

Ставлю удочку длиной 5,5 м внутри удочки пропускаю алюминиевый провод и согласовываю тюнером MFJ-962 с трансивером FT-897. Естественно, на НЧ диапазонах слышу, но вызывать даже не пытаюсь. На частотах 10.1- 28 мгц всё в норме — кого я слышу все отвечают с аналогичными оценками. Заменил алюминиевый провод медным канатиком — результат тот же. Так и оставил. Но меня не удовлетворял тюнер MFJ-962. В экспериментах с настройками приходится часто перестраиваться и крутить катушку переменной индуктивности на пределе моих физических возможностей. Убрал его на… полку. А антенну преобразовал в антенну Фукса.

Это делается в течении часа на макете. 80м и 40м диапазоны мне не нужны, поэтому катушка изготавливается очень легко переменный конденсатор взял современный с малыми зазорами 12-500 пф, секции включил последовательно. Перепробовал кучу катушек алюминиевых, медных, цилиндрических и кольцевых. В результате определилась окончательная конструкция — индуктивность около 1,5 мкг, катушка связи 3 витка диаметром, как у катушки контура. Здесь в заметке «антенна Фукса» есть фото некоторых катушек и контуров.

Замечу, что алюминиевый провод очень удобен при экспериментах. Он легко наматывается на болванку, легко формуется по габаритам и хорошо держит форму. Но мне не удалось его как следует пропаивать, поэтому временно применял зажимы и обычные «крокодилы». Удаётся создать контур с катушкой около 2 мкг на частоты 7-14мгц с плавной перестройкой без всяких переключений и с катушкой 1 мкг на частоты 14-28 мгц. При этом настройка острая и может потребоваться подстройка внутри диапазона. При уходе за полосу пропускания контура полная тишина, что наводит на мысль о применении его в качестве аттенюатора приёмной антенны нормальных размеров.

При работе нужно соблюдать особую осторожность — прожигает мгновенно. При 5 ваттах я получил сильный ожог в большой палец, только благодаря быстрому извлечению из штанов и применению своего народного срества, спас палец от длительного лечения. Кто не знает мотайте на ус. Компресс из мочи собственного приготовления хорошо лечит ожоги.

Решил, уж раз начал возню с этой «супер-антенной», сделать пару макетов тюнеров — «Т» и «П» образных. Огляделся вокруг, подобрал подходящие обрезки и сделал сначала «Т», потом «П». Тут никаких особенностей в первом применил такие же переменники включив секции последовательно, во втором то же, но включив паралленльно. Оба тюнера работают примерно одинаково, но у «П» преимущество — роторы конденсаторов на корпусе и на десятке настраивается при 3-4 витках. На MFJ-962 у меня десятка не настраивается на кусок провода.

Пока эти 4 макета стоят, дают сок. Сейчас готовлю чистовой вариант, работаю на Фуксе и на «П» макетах. Все эти антиквариаты, конечно, рассчитаны не более, чем на 100 ватт, этого мне вполне достаточно — на трансивере выставил 80 вт.

 

 

Добавить комментарий