Горизонтальная антенна Дельта
для диапазона 80 метров
В литературе [1], [2], посвящённой антеннам для радиолюбителей, мы можем найти описания простых петлевых антенн для КВ диапазонов. Приведённые в книгах статьи дают исчерпывающую теоретическую основу для любительского применения, но не имеют прямого отношения к практическим испытаниям на местах, проведённым авторами. В них обсуждаются петлевые антенны в версиях "вертикальная Дельта„ и ”горизонтальный квадрат", однако читатель не найдёт описания антенны в версии ”горизонтальная Дельта".
Почему горизонтальная Дельта, особенно в диапазоне 80 м, может быть более интересной версией антенны, чем описано в указанной литературе?
В следующих соображениях нас интересуют петлевые антенны, схема которых близка к длине волны, т. е. L=λ. Это частный случай, когда мы достигаем резонансной длины антенны, равной длине волны. Вертикальные петлевые антенны характеризуются различными характеристиками излучения в зависимости от места питания антенн. Это подробно описано в [2].
Для питания вертикальных антенн в нижней части (A), (B), (E) мы получим высокие углы излучения в диапазоне 80 м, благоприятные для внутренней связи, в то время как при подаче питания сбоку или в верхней части (C), (D) основной луч излучения будет формировать под углом 15-30 град. что способствует подключению DX.
В литературе [1] мы находим описание простой антенны "многополосной антенны квадрат”, однако, без особых комментариев относительно деталей питания.
В данном описании "горизонтальной дельты" на полосе 80 м хотелось бы представить опробованный вариант подвешенной антенны как в условиях "большого города", так и в полевых условиях.
ДЛИНА-ПЕРИМЕТР АНТЕННЫ
Описание относится к антеннам с окружностью L = 82-83 м и диаметром провода, используемого для антенны 3 мм. Рассчитываем длину окружности антенны по формуле L = K* ω. Из практики следует, что коэффициент K больше 1 и равен 1,02-1,05. При увеличении длины контура одной петли мы получаем увеличение усиления, и оно может достигать 2 дБ с коэффициентом K=1,1. Однако в этом случае проблема будет заключаться в „отходе” от резонансной частоты антенны.
ВЫСОТА ПОДВЕСКИ
Антенны в горизонтальном варианте Дельта были подвешены автором на разной высоте от 6-20 м. Чем выше высота подвески, тем меньше влияние земли на импеданс антенны и тем выгоднее работа антенны. При нормальных условиях подвешивания на высоте около 20 м импеданс питания антенны при подаче питания в углу треугольника составляет около 120 Ом. Так что нужен для правильной подгонки к кабелю 50 Ом трансформатор-симметризатор (балун) с передачей 1:2. Низкая подвеска приводит к снижению импеданса, что в некоторых случаях приводит к улучшению питания антенны – тогда мы не используем трансформатор. С петлевыми антеннами проблему несбалансированного питания мы практически можем пропустить. Симметризация антенн имеет большое значение для открытых диполей.
УГОЛ ИЗЛУЧЕНИЯ
Горизонтальная Дельта излучается в так называемый „потолок". Если для простоты считать, что петлевые антенны излучают перпендикулярно своим плоскостям, то положение на „горизонтально” нашей антенны приведёт к тому, что антенна будет излучать вертикально вверх в „потолок” и в „землю”. Там не будет лепестков с низким углом излучения.
Вертикальный луч будет отражаться от ионосферы и возвращаться на землю по принципу, согласно которому угол падения равен углу отражения. Это приводит к тому, что эта антенна в диапазоне 80 м идеально подходит для внутренних коммуникаций, но не для DX. Горизонтальная Дельта также не подойдёт для наземной связи.
Используя горизонтальную дельту из диапазона 80 м для работы на более высоких диапазонах, мы сможем делать DX-связи, так как в этом случае на гармонических частотах появятся лепестки, излучающие под более низким углом.
СООТВЕТСТВУЮЩИЙ КАБЕЛЬ ПИТАНИЯ
Как говорил автор, подвешивая дельту горизонтально и запитывая её в углу треугольника, мы должны использовать трансформатор-симетизатор (балун) с передачей 1:2, чтобы соответствовать сопротивлению 50 Ом питющего кабеля к значению 100-120 ом сопротивления антенны.
При низких подвесках антенны может оказаться, что путём прямого подключения питающего кабеля к антенне мы получаем КСВ 1:1,2-1,5. Причиной „кажущегося " соответствия будет снижение импеданса антенны из-за низкой подвески.
Однако, есть и другие возможности для реализации установки антенны без балуна. Здесь мы используем тот факт, что длина одной стороны антенны составляет около 27,5 м. Делаем смещение места питания антенны (питаемой без трансформатора – непосредственно кабелем 50 Ом) на расстояние около 7 м от угла антенны. Тогда мы получим такую ситуацию, что кабель питания будет „прикреплён " к одной раме треугольника, а расстояния от кабеля питания до углов треугольника будут соответственно 20,5 м и 7 м. Практика показала, что таким образом, перемещая точку питания, мы можем получить соответствие с КСВ 1:1.
Учитывая влияние подвески антенны на её сопротивление, эти расстояния могут изменяться и должны быть выбраны экспериментально. Интересным решением является использование в углах при подвешивании антенны роликов (как для канатов в парусных лодках) и „перетаскивание” антенны по периметру, что в результате даст смещение точки питания. Таким образом, мы можем настроить антенну в полевых условиях и минимизировать коэффициент КСВ.
Другой способ сопоставить передатчик с выходом 50 Ом с Дельта-антенной на 80 м без использования балуна - использовать трансформационные свойства питающих кабелей. Антенна должна питаться двумя типами кабелей, соединенных последовательно. Первый отрезок от антенны длиной 13,6 м должен быть сделан из кабеля 75 Ом (ТВ), а следующий отрезок от кабеля 50 Ом любой длины. К сожалению, эта запитка будет правильной только для одного диапазона 80 м.
РЕЗЮМЕ
Горизонтальная Дельта, антенна для диапазона 80 м - очень интересная антенна для внутренних коммуникаций. Он более устойчив к помехам, чем диполь. Легче компенсировать изменчивость сопротивления антенны, зависящую от высоты подвески, чем, например, в диполе. При низких подвесках Дельта является более эффективной антенной, чем низко висящий диполь.
Для полномерного диполя требуется более короткое пространство, 27 м вместо более 40 м, правда, в двух направлениях. Не нужно прикладывать больших напряжений в оттяжках, так как силы распределяются на 3 точки подвески, а кабель питания закреплён в месте подвешивания или на близком расстоянии от него. Эти характеристики делают эту антенну рекомендуемой не только в полевых условиях, но и в „домашних”условиях.
Автор: Piotr Faltus SP9LVZ
Литература:
[1] "Антенное руководство для радиолюбителей и профессиональных служб" Jacek Matuszczyk
[2] "Любительские антенны KВ и УКВ” Zdzisław Bieńkowski, Edmund Lipiński
