Майстерня дачні або експедиційна антенна фазированная решітка для далеких зв’язків на кв

Дачна або експедиційна антенна фазированная решітка для далеких зв'язків на КВ.

Ми навмисно не згадуємо тут вертикаль з системою противаг або радіаль, оскільки ці антени дуже незручні для розміщення на дачних ділянках або в експедиційних умовах.

Рис.3. Розрахункові характеристики вертикальної антени Moxon.

Провід пропущений через отвори біля кінців розпірок і закріплений на них за допомогою ізоляційної стрічки або пластикових хомутиков. Щоб розпірки не прогинається під вагою антени, їх кінці розтягнуті волосінню. Для збереження прямолінійності активного елементу, яку порушували через вагу кабелю, можна використовувати третю розпірку на рівні середини елементів, пропустивши через отвір в ній провід директора і закріпивши на ній точки підключення активного елементу до кабелю. Кабель йде уздовж розпірки до щогли і далі вниз по щоглі. На кабель одягнені ферритові трубки через 2 м, що виключають вплив його обплетення на характеристики антени і одночасно симетрувальні струми харчування. Антена легко піднімається на заздалегідь встановлену щоглу з роликом на вершині з допомогою капронового шнура.
Характеристики горизонтального стека з двох таких антен, розраховані за допомогою програми MMANA, наведені на рис.5. Найкращі характеристики щодо посилення і придушення заднього пелюстки вийшли при відстані між антенами 0,7 довжини хвилі, тобто 11,6 м. Цією антені можна дати назву "2 × MOXON".

Рис.5. Діаграма спрямованості фазированной решітки з двох вертикальних антен Moxon.

Схема підсумовування класична: оскільки кожна з антен має вхідний опір 50 Ом, використовуються кабелі живлення з опором 75 Ом довжиною ¾ довжини хвилі з урахуванням коефіцієнта укорочення кабелю. До кінців кабелів опір антен трансформується в 100 Ом. Тому їх можна з'єднати паралельно з допомогою трійника, далі кабель живлення 50 Ом будь-якої довжини. Довжина трансформують кабелів вибрана ¾ довжини хвилі, оскільки при довжині ¼ довжини хвилі їх довжин не вистачає, щоб перекрити відстань між антенами.
На виготовлення другого примірника цієї антени нам треба було години дві. Щогли встановили з розносом 11,6 м (ширини дачної ділянки вистачило).
Налаштування кожної з антен виробляли окремо, підключаючи їх через кабель довжиною полволни (з урахуванням укорочення), і підрізаючи кінці нижніх відігнутих частин елементів. Щоб не допустити помилок в налаштуванні необхідно звернути особливу увагу на придушення синфазних струмів в кабелях харчування за допомогою дроселів, одягнених на кабель. Нам довелося використовувати до 10 шт. феритових фільтрів з засувкою, розподілених по довжині кабелю 75 Ом, перш ніж результати стабілізувалися. Ці дроселі повинні бути і на трансформують кабелях, з'єднаних трійником. На кабель 50 Ом, що з'єднує трійник з трансівером, дроселі одягати необов'язково. При відсутності феритів можна дроселі замінити кількома витками кабелю, зібраними в бухту діаметром 15-20 см. Розташувавши їх поблизу точок харчування антен і близько трійника. Для поліпшення роботи антен практично всю вільну довжину трансформують кабелів можна зібрати в бухти дроселів.
Після з'єднання двох вертикальних Moxon'ов в решітку резонансна частота йде вгору приблизно на 500 кГц, а КСВ на центральній частоті стає рівним 1,4.
Коригувати резонанс системи, підлаштовуючи Moxon-и, не можна, тому що при цьому розвалюється діаграма спрямованості. Найбільш прості способи узгодження системи - чи включення котушок з індуктивністю 0,2 мкГн послідовно зі входами обох антен, або одного конденсатора 400-550 пФ (підібрати величину по мінімуму КСВ на центральній частоті) послідовно з входом трійника з боку фідера 50 Ом. При цьому смуга за рівнем КСВ <1,2 получается около 200 кГц (рис.6).

Рис.6. КСВ зі входу після підстроювання за допомогою индуктивностей 0,2 мкГн.

Розрахункові параметри при висоті нижнього краю антен 2 м над реальною землею:
Посилення 8,58 dBi (6,43 dBd),
Кут елевації 17 градусів,
Придушення задніх пелюсток> 25 dB,
КСВ в робочому діапазоні <1,2.
Наявність бічних пелюсток з придушенням 10 дБ щодо головного не є, як нам здається, недоліком, тому що дозволяє чути станції і за межами вузького головної пелюстки, не повертаючи антени.
Нам невідомі інші конструкції антен, що володіють такими високими параметрами при такій конструктивній простоті.
Зрозуміло, ця фазированная решітка стаціонарне і повинна встановлюватися в напрямку найбільш цікавлять DX (на захід, наприклад). Повернути потім її діаграму на схід буде неважко: для цього потрібно опустити антени, розгорнути їх на 180 градусів і знову підняти на щогли. У нас ця операція після деякого тренування займала не більше п'яти хвилин.
Фото експериментальної антени наведено на рис.7.

Рис.7. Вид фазированной решітки з двох вертикальних Moxon'ов.

Владислав Щербаков, (RU3ARJ)

Сергій Філіппов, (RW3ACQ)

2. K5K Kingman Reef DXpedition.
www.force12inc.com/k5kinfo.htm