Антенна на 80м - by RJ3FF

[R2AA]

Всем привет!

Хочу поделиться результатом инсталляции антенны на 80 метров, которая перекрывает ВЕСЬ
участок диапазона с КСВ не более 1.2.



Такая просьба (разработать такую антенну) была к Володе, RJ3FF, и, надо сказать, он решил
эту "задачу" просто на "УРА".

Ни единого реле, никаких трапов. Обычная рамка с "хитростями". Запитка одним кабелем.

Володе - ОГРОМНЫЙ РЕСПЕКТ, большое спасибо за разработку и потраченное время!
Если он разрешит - выложу подробности. Или, возможно, он сам захочет это сделать.

[UA6AA]

Только не mmana пожалуйста файл. Можно на пальцах или чертёжик карандашиком.

[R3DE]

]
Если он разрешит - выложу подробности. Или, возможно, он сам захочет это сделать.

ПСЕ
хорошо бы в ММАНе.

[RA4RT]

Если он разрешит - выложу подробности

Зачем выложил тогда? Смысл?

[RX3APM]

Да уж, картинка впечатляет.
Тоже хочу «инсталлировать»))

[R2AA]

Зачем выложил тогда? Смысл?

В качестве благодарности Володе , а также для того, чтобы публично отметить его
высокий профессиональный уровень.

Думаю, что он (RJ3FF) возражать не будет против публикации подробностей,
но обязан получить его разрешение сначала.

[UA0WY]

Где результаты сравнения с чем нибудь?
На разных расстояниях связи.
А картинка КСВ на нагрузке в 50 Ом будет намного лучше...

73!

[RJ3FF]

Да уж, картинка впечатляет.
Тоже хочу «инсталлировать»))

Всем доброго дня!

В этом случае лучше бы было рассказать не о конкретной антенне, а о методике широкополосного согласования и , вообще , создания широкополосных антенн.
Дело в том, что далеко не у всех есть возможность, и , как минимум, не всем удобно повторять антенну именно в том виде, в котором она выполнена у Евгения. Здесь главное не то, какой именно формы антенна, а какая у неё "волшебная" ( цитирую Евгения) характеристика.

Начну с начала.
Однажды Евгений обратился ко мне с просьбой рассчитать квадратную рамку ( на 80), растянутую между двух 40-метровых мачт. Понимая, что в данных условиях можно сделать антенну с лучшей характеристикой, я предложил Евгению сделать несколько другую конструкцию, не сильно по геометрии отличающуюся от той рамки.

Предполагаю, что большинство читающих, узнав о 2х сорокаметровых мачтах , решат : "Это не для меня ".
Хочу сразу, забегая вперёд, предупредить - для получения антенны с такой характеристикой достаточно и одной мачты, не обязательно сорокаметровой, но достаточно высокой .

И так, получили прямоугольник ( горизонтальный), растянутый между двух сорокаметровых мачт с "хитрым" СУ.
Благодаря такой деформации убиты следующие зайцы:

1.Нижняя сторона рамки поднялась выше, за счёт чего немного увеличилось излучение под "низкими углами".
2.Снизилась ( как и должно быть в таких случаях) добротность самой рамки ( за счёт снижения характеристического сопротивления, а не за счёт потерь, как может кто-то подумать ), что привело к расширению рабочей полосы.
3. Центр ( фазовый центр, абстрактная точка, из которой, как бы, излучает антенна) рамки поднялся выше над землёй, благодаря чему её ( земли) влияние стало благоприятствовать расширению полосы.

В итоге получился прямоугольник с вертикальной стороной 17,5 м. и горизонтальной 26.2 м.
Можно было бы растянуть по горизонтали значительно сильнее, либо сделать очень тупоугольный треугольник тупым углом вниз. При этом все вышеупомянутые "зайцы" только выиграли бы.

Внешний вид примерно такой:




Продолжение, само собою, следует. Нужно описать схему СУ и методику настройки. Сейчас надо ненадолго отлучиться.

[RJ3FF]

Продолжение, само собою, следует. Нужно описать схему СУ и методику настройки.

Система запитки выглядит так:



В разрыв нижней стороны рамки включена двухпроводная линия шириной 15 см ( не принципиально, адекватные отклонения корректируются при настройке) и длиной 6 метров ( длина должна быть строго такой).
В точке подключения линии , параллельно ей, подключён конденсатор 350 пФ.
Кабель подключён к нижнему концу линии через последовательно включённый конденсатор 240 пФ.

Эту антенну не получится настроить просто при помощи КСВ-метра. Необходимо снимать ипедансную характеристику ( зависимость активного и реактивного сопротивления от частоты) через полуволновой ( или волновой) повторитель с хорошим запорным дросселем.

График характеристики в полосе 400 кГц должен выглядеть так:



А график КСВ в той же полосе - так:



Вот, само собою, и файл с моделью:

80 RW3QC RECT.maa

О методике настройки ещё чуть позже.

[R2AA]

Если интересно, я потом расскажу некоторые важные, на мой взгляд, механические и практические моменты.
Плюс результаты практического тестирования. Антенну попробуем в предстоящем UKR DX.

Уже было первое сравнение с обычным Inv.VEE - пока только на коротких трассах.
Выигрыша не было (и не очень ожидалось), но вот ШУМА заметно меньше.
(Inv.Vee на высоте 20 м верх)

И, конечно, такая полоса, без переключения - КАЙФ!

[RJ3FF]

О методике настройки ещё чуть позже.

О ней я уже писал в двух темах на этом форуме:

https://forum.qrz.ru/40-antenny-kv/5...ml#post1647319

https://forum.qrz.ru/40-antenny-kv/4...-s-kontsa.html

Тем не менее, не поленюсь расписать всё ещё раз.

Полоса получается такой широкой благодаря тому, что активное сопротивление равно 50и Омам не на одной частоте в пределах диапазона, как обычно, а на 2х, не сильно отклоняясь от этой величины в пределах всего участка . При этом при этом кривая реактивного сопротивления пересекает ось Х=0 не в одной точке, а в трёх.

Так получается за счёт того, что мы зашунтировали ( индуктивную, чуть удлинённую) рамку в точке подключения линии конденсатором, образовав таким образом низкодобротный ( за счёт потерь на излучение) параллельный контур. Характеристика R(f) для такого контура имеет форму "горба", как, впрочем, видно из графика. Положительное реактивное сопротивление скомпенсировано при помощи последовательного конденсатора в точке питания ( внизу).

Линия добавляет свою индуктивность последовательно к кабелю, благодаря чему мы можем регулировать размах "волны" X(f). Без неё перепад по Х в пределах участка был бы очень велик , что испортило бы бесповоротно всю характеристику. Подробнее об этом в сообщении номер 45 по первой из двух приведённых ссылок. Так же линия вносит свой небольшой вклад в трансформацию R.

Методика настройки подробно описана в том самом сообщении номер 45, но попробую кратко изложить её и здесь.

1. Первый этап - загоняем "горб" R(f) в центр диапазона, изменяя длину рамки ( обычно укорачиваем нижнюю сторону). Чем короче рамка, тем выше по частоте горб.

2. Затем регулируем "высоту горба". В центре участка она ( в нашем случае) должна составлять 57-58 Ом.
Для этого подбираем ёмкость "верхнего конденсатора" - чем меньше ёмкость, тем больше R , и наоборот.
Если пришлось сильно изменить ёмкость, возможно, сам горб немного съедет по частоте. Тогда придётся его вернуть согласно пункту 1.

3. На последнем этапе подбираем ёмкость "нижнего конденсатора" таким образом, чтобы кривая реактивного сопротивления пересекала ось Х=0 в центре участка ( и, автоматически, ещё в двух точках выше и ниже ).

Длину линии не подбираем, практика показывает, что этот параметр абсолютно всегда чётко ( практически в 100%) согласуется с моделью.

На этом пока всё. Далее расскажу какие варианты ещё возможны ( без линии, другие конфигурации, вплоть до Inv Vee) и о борьбе с токами по внешней стороне оплётки кабеля - это важно.

[RA4RT]

Какое реактивное напряжение и ток будет на этих конденсаторах. При 1 кВт, а при 3х? Фигня это для 100 ваттников.

[RL5A]

В конструкциию этой рамочной антенны входят два конденсатора.
Наверное должны соответствовать мощности радиостанции?
И в принципе, имея два конденсатора (или две ктушки) любой полуволновый диполь или рамку можно настроить в резонанс,
правда потребуются еще 2 реле.

[RL5A]

Антенна интересная, для тех у кого свободное пространство между двумя мачтами.
Нельзя ли что то придумать, чтобы обойтись без конденсатора наверху?
Какие - то проводильники применить в виде емкости?
Да и внизу тоже?
Может, кусок кабеля?

[YL2QN]

Может, кусок кабеля?

Вы сами ответили на свой вопрос 1м приблизительно 100 pF