Идея постройки этой антенны родилась в один из холодных осенних дней,
когда дует порывистый ветер вперемешку со снегом и дождем Именно в
такой день у трехэлементного "квадрата" сломались распорки из
стекловолокна. Было ясно, что из-за отсутствия подходящего материала
восстановить антенну в ближайшее время не удасться. Вот тут-то и
появилась дилемма: либо сделать в короткий срок новую антенну,
обладающую характеристиками популярного "двойного квадрата", но не
содержащую изолирующих материалов, либо остаться без антенны до весны.
Из
всех антенн наиболее подходящей с точки зрения простоты конструкции и
минимума необходимых материалов показалась антенна с вибраторами в виде
греческой буквы
Д-хорошо известная "Delta loop".
Проектирование, изготовление и настройка этой цельнометаллической дельта-антенны заняли всего три дня.
Конструкция однодиапазонного варианта антенны показана на рис. 1. К
концам несущей траверсы Е (дюралюминиевая труба диаметром 40 мм)
прикреплены тонкостенные дюралюминиевые трубы А, А1, С и С1 (их диаметр
30 мм), концы которых соединены алюминиевыми или медными проводами В,
В1, F и F1 диаметром 1,5...2,5 мм. Вспомогательная траверса D
предупреждает опрокидывание антенны и так же, как и основная траверса
E, крепится к вертикальной мачте G. Кроме того, траверса D
дополнительно укрепляет трубы С и С1.
Puc.1
Труба А с проводами В и F образует активный элемент антенны. При его
питании в центре трубы А антенна будет иметь горизонтальную
поляризацию, поэтому вертикальная труба С не будет влиять на
характеристики антенны и ее можно не изолировать от проводов В и F в
точке в.
Сказанное выше полностью относится и к пассивному элементу. Если,
однако, нет твердой уверенности в симметричности токов в элементах
антенны, то в точках в и в1 следует поставить изоляторы.
Антенна может быть выполнена и как трехдиапазонная. В этом
случае элементы более высокочастотных диапазонов изготавливают из
провода диаметром 1,5...2 мм и растягивают с помощью капронового шнура
внутри элементов для диапазона 20 м (рис. 2).
Puc.2
Оптимальная длина траверсы для трехдиапазонной антенны - 2100 мм что
составляет примерно 0,1 Л, для 20-метрового, 0,15L, для 15-метрового и
0,2L, для 10-метрового диапазона, При этом пассивный элемент на
20-метровом диапазоне выгодно использовать как директор, а на остальных
- как рефлекторы. Тогда коэффициенты усиления и отношения излучения
вперед/назад получаются примерно одинаковыми для всех трех диапазонов,
хотя в этом случае максимум диаграммы направленности на диапазоне 20 м
будет повернут на 180° по отношению к диапазонам 15 и 10 м.
Размеры антенны для диапазонов 20. 15 и 10 м приведены в
таблице. Следует иметь в виду, что соотношения между размерами трубы А
(А1) и проводов B(B1) и F(F1) можно изменять в достаточно широких
Пределах при сохранении неизменным периметра элемента. В этом случае
естественно будут изменяться и размеры трубы В (В1). Однако выбранная
форма элемента - равносторонний треугольник - близка к оптимальной и
должна обеспечивать максимальный коэффициент усиления.
Питание рамки диапазона 20 м осуществляется коаксиальным кабелем с
волновым сопротивлением 75 Ом через Г-согласующее устройство (рис. 3).
Максимальная емкость конденсатора С1 - 40 пФ, диаметр трубки
согласующего устройства - 10 мм.
Puc.3
Активные элементы диапазонов 15 и 10 м питаются по отдельным
коаксиальным кабелям с волновым сопротивлением 75 Ом через
симметрирующие трансформаторы на ферритовых кольцах. Коэффициент
трансформации 1:1.
Настройку антенны удобно осуществлять в перевернутом положении (рис.
4). Такое положение может быть и рабочим, что, однако, уменьшает высоту
антенны. Кроме того, появляется прогиб труб А и А1, а также возникает
проблема установки оттяжек крепления вертикальной мачты G, которые
могут "цепляться" за элементы.
Puc.4
Сначала подстраивают элементы антенны с помощью гетеродинного
индикатора резонанса, связывая его с тем или иным элементом вблизи
точки в (в1). Длину проволочных частей элементов первоначально берут с
небольшим запасом по сравнению с указанной в таблице. Её уменьшают при
настройке, скручивая провода В (В1) и F (F1) между собой в точке в и
одновременно перемешая место скрутки вдоль трубы С вверх так, чтобы
провода слегка провисали (из-за прогиба труб А и А1). На чтом этапе
настройки фидеры должны быть отключены.
После установки резонансных частот (-5% от средней частоты для
директора и +5% для рефлектора) всех элементов антенны подключают
фидеры и изменением длины пассивных элементов в небольших пределах
настраивают антенну на максимальное подавление заднего лепестка. В
качестве источника сигнала используют кварцевый генератор с
горизонтально поляризованной антенной, отнесенный на расстояние не
менее 80...100 м. Эту процедуру
|
Размеры
|
узлов
|
антенны,
|
м
|
Диапазон, м
|
A,B,.F
|
С
|
A1,B1,F1
|
С1
|
20
|
7.2
|
6,2
|
6,75
|
5,9
|
15
|
4.77
|
4.2
|
5
|
4.3
|
10
|
3.6
|
3. 1
|
3.7
|
3.2
|
повторяют несколько раз для учета взаимного влияния элементов при изменении их длины.
Далее снимают диаграмму направленности антенны, и, если она
удовлетворительна, возвращают антенну в рабочее положение (углом
вверх). С помощью измерителя КСВ определяют коэффициент стоячей волны в
фидерах во всех диапазонах, подстраивают Г-согласующее устройство.
В описываемой антенне КСВ в пределах 20-метрового диапазона после
настройки не превышал 1,2, а на остальных диапазонах был около 1,5.
Остальные параметры были сходны с параметрами антенны "двойной
квадрат".
Несколько слов о возможной модификации антенны. Было замечено, что
такие параметры антенны, как КСВ и отношение излучения вперед/назад
изменяются в пределах 20-метрового диапазона гораздо меньше, если
приблизить эффективный диаметр проводов В {В1) к F {F1) к диаметру
трубы А (А1). Для этого проволочную часть элементов можно выполнить из
двух параллельных проводов, разнесенных между собой на расстояние
25...30 мм.
С.Бунин (UB5UN),г. Киев
РАДИО N 2-79 г.
|