Модернизированный вариант трехдиапазонной антенны с активным питанием.
Недавно читателям было предложено описание трехдиапазонной антенны с активным питанием (http://www.cqham.ru/ant74_56.htm), которых было изготовлено две, и которые сейчас эксплуатируются на RZ3TZZ, первая – в северо-западном направлении, вторая – в юго-западном. После этого была изготовлена еще одна подобная антенна, для северо-восточного направления, которая была модернизирована на предмет получения входного сопротивления 50 Ом без кабельного трансформатора 12,5 Ом в 50 Ом, а также была расширена полоса частот в диапазоне 10 метров с 320 кГц до 600 кГц, в пределах КСВ=2. Усиление в диапазоне 10 м также было увеличено до 4,4 дБд с помощью дополнительного пассивного директора, выполненного в виде оттяжки вверх.
Размеры модернизированной антенны – на рисунке. MMANA модель - 3B HB9CV wire 50 Ohm. Конструкция осталась такой же, как у первой антенны. Только петельки на концах элементов, относящихся к диапазону 10м, сделаны квадратными. К содержимому коробки добавились два конденсатора и две катушки. Кабельная бухта “похудела” на 2/3: из шести отрезков остались два, это симметрирующий узел, которому трудно что-либо противопоставить по компактности, электрической прочности и простоте. Каждый из двух отрезков свернут в три полных витка, чтобы входные и выходные полюса оказались с одной стороны, диаметр бухты уменьшился до 8,5 см. В этой антенне произошел возврат к диаметру провода 2мм – он, хотя и тяжелей, но намного прочней. Провод в эмалевой изоляции, его марка – ПЭТВ-2.
Две катушки по 0,14 мкГн содержат по пять и три четверти витка такого же провода диаметром 2мм, намотанных на оправке диаметром 8 мм, зазор между витками, на глаз, 0,5-1,0 мм. Конденсаторы по 58 пФ, 150 пФ и 337 пФ (расчетные значения). Моделирование показывает, что отклонение от расчетных значений на 10 процентов всех в одну сторону ухудшает КСВ до 1,5 на 20м, на других диапазонах ухудшение меньше. Катушки припаиваются к входным полюсам с таким расчетом, чтобы их оси были по возможности взаимоперпендикулярны, для ослабления индуктивной связи.
Антенна была поднята 4-го марта 2007 г. Настройка делалась так. Сначала на каждом диапазоне находилась частота, на которой КСВ=1. Это были: 13,98; 21,11; 28,12. Затем антенна опускалась, и от хвостиков откусывались отрезки, на 20м – по 20мм, на 15м – по 15мм и на 10м – по 10мм, включая директор. После этого антенна поднималась во второй раз, и снова находились частоты с КСВ=1. Получились: 14,01; 21,14; 28,18; т.е. на диапазонах 20м и15м частота повысилась на 30кГц, а на 10м – на 60кГц. Прикинув, что для попадания в середину, надо откусить по 8,75см, 3см и 1,8см по диапазонам 20м, 15м и 10м соответственно, проделал эту операцию и поднял антенну в третий, последний раз. КСВ оказался равным единице в середине каждого диапазона.
Новая антенна проверялась в работе в паре с юго-западной антенной. Время прошло мало, первые впечатления – отношение вперед-назад около трех баллов.
В ближайшие планы входит изготовление и установка еще одной такой же антенны, для юго-восточного направления. При этом все направления окажутся перекрыты, получится подобие многодиапазонной антенны с переключаемой ДН. Дело в том, что, хотя мне и удалось нарисовать компьютерную модель трехдиапазонной “переключалки” с многообещающим усилением более 7 дБд, делать ее наш коллектив не решился, т.к. для варианта на шесть направлений надо 60 реле, для варианта на четыре направления надо 36 реле, поэтому, для текущего сезона решили обойтись этими палочно-проволочными антеннами.
Планирую также сделать трубочный вариант этой HB9CV, на базе трубок от CZ-56, модель уже готова, 3B HB9CV tube. Ее примерные данные: продольный размер – 3,6 метра, усиление на 20м и 15м около 4,2 дБд, на 10м около 4,4 дБд, КСВ на частоте 14,0 МГц равно 1,4 , на частоте 14,3 МГц – 1,5 , на частотах 21,0 и 21,4 МГц – 1,2 , на частотах 28,0 и 28,6 – 2,0. В серединах диапазонов КСВ=1. Отношение вперед-назад около 20дБ (в горизонтальном разрезе), на 10м получше.
Рискну провести сравнительный анализ параметров описанной антенны и двух других палочно-проволочных антенн, RR-33 и Spider, на MMANA моделях. Надеюсь, что модели, полученные мной из разных источников, адекватны рабочим антеннам. Отношение вперед-назад буду сравнивать по двум критериям, первый – тот, что предложен в MMANA по умолчанию, т.е. ширина тыла по азимуту 120 град. по вертикали – 60 град. Однако, вряд ли на ВЧ диапазонах мешающие станции будут приходить под высокими углами 40-60 градусов, там обычно мертвая зона. Поэтому, если есть возможность, лучше, за счет ухудшения подавления под высокими углами, улучшить подавление под более низкими, ниже 40 град. А вот 120 град. по азимуту может и маловато, более естественно было бы оценивать подавление во всем заднем полукруге, т.е. в 180 град. Разве станции, пришедшие с тыла под углами в секторе 120-180 град не будут мешать? Поэтому, второй критерий будет 180/40. Кроме того, антенны в моделях по-разному отцентрованы, а именно, у RR-33 оптимальные параметры в диапазоне 10м находятся на частоте 28,15 МГц, а у Spider – на частоте 28,5 МГц. Я буду это учитывать, помещая, например, параметры RR-33 на частоте 28,15 в колонку таблицы 28,3. Также заодно последней строчкой приведу параметры трубочной антенны, хотя она и из “другой оперы”.
Усиление в свободном пространстве по сравнению с диполем, дБ.
Частота, МГц 14,0 14,15 14,3 21,0 21,2 21,4 28,0 28,3 28,6
- 3B HB9CV 3,76 3,85 3,89 3,94 3,95 3,94 4,31 4,4 4,49
- RR-33 4,79 4,39 4,19 4,56 4,52 4,46 3,79 4,16 4,74
- Spider 4,57 4,49 4,25 4,26 4,32 4,42 2,92 3,23 3,5
- 3B tube 4,13 4,19 4,24 4,16 4,15 4,13 4,44 4,67 4,96
КСВ на 50 Ом
Частота, МГц 14,0 14,15 14,3 21,0 21,2 21,4 28,0 28,3 28,6
- 3B HB9CV 1,86 1,01 1,92 1,34 1,06 1,35 1,86 1,09 2,02
- RR-33 1,5 1,04 1,07 1,75 1,11 1,87 2,31 1,07 2,11
- Spider 1,17 1,29 1,47 1,9 1,1 1,97 2,37 1,2 2,27
- 3B tube 1,4 1,05 1,47 1,22 1,02 1,24 1,99 1,03 2,03
Отношение вперед-назад, дБ, по критерию 120/60
Частота, МГц 14,0 14,15 14,3 21,0 21,2 21,4 28,0 28,3 28,6
- 3B HB9CV 12,4 13,2 13,5 12 12,1 12 12,6 12,7 12,7
- RR-33 13,1 14 11,8 16,6 17,7 14,6 16,4 15 17,1
- Spider 12,5 18,5 13,2 17,8 15,7 14,7 11,9 10,3 9,6
- 3B tube 12,4 13,2 13,7 12 12 11,9 9,5 10,1 11,2
Отношение вперед-назад, дБ, по критерию 180/40
Частота, МГц 14,0 14,15 14,3 21,0 21,2 21,4 28,0 28,3 28,6
- 3B HB9CV 17,1 21,3 14,8 18,8 21,6 19,2 21,2 22,3 20,5
- RR-33 13,1 20,1 14,7 15,2 15,9 16,4 16,9 19 19,1
- Spider 12,5 13,4 13,8 16,1 16,7 14,7 19,3 15,6 13,6
- 3B tube 17,4 19,4 17,5 21 21,1 18,8 14,6 16 17,7
Из таблицы видно, что 3B HB9CV проигрывает двум другим на 20м как по усилению, около 0,7 дБ, так и по КСВ в полосе. По отношению вперед-назад по критерию 120/60 все антенны на 20м примерно одинаковы, т.к. критерий везде “натыкается” на высокий вертикальный угол. По второму критерию первая антенна ведет себя устойчивей в полосе. На 15м, 3B HB9CV, по прежнему проигрывая лидеру, которым, несомненно, является RR-33, по усилению около 0,6 дБ, уже выигрывает по КСВ в полосе, а также в ДН по второму критерию. На 10м 3B HB9CV является бесспорным лидером почти по всем параметрам. По сути, лишний раз подтверждается мнение, что у трайбэндеров типа, где ищется компромисс по размещению внутренних элементов, вложенные диапазоны быстро деградируют со степенью вложения.
Считаю, что предложенная антенна имеет свои достоинства, ведь она имеет продольный размер более чем вдвое меньший, чем RR-33, не говоря уже о Spider.
Интересно, также, примерить антенну такого типа в качестве трехдиапазонного возбудителя для многоэлементной антенны, например, с многорезонансным дополнительным директором типа VK2AOU или UT1MA. Для интриги прилагаю модель 3B HB9CV tube & Dir.
Загрузить архивный файл моделей
Н. Смирнов, UA3TW
E-mail: ua3tw@rambler.ru
