Походная антенна, для пеших экспедиций. Походная антенна, для пеших экспедиций Антенна на 7 мгц из удочки

С появлением небольших КВ радиостанций для экспедиций и интересных дипломов (RMA, RDA, Горы Кавказа, Горы КМВ), возникла необходимость в простых, легких и эффективных антеннах, для связи на КВ в горах. Специфика пешеходных горных экспедиций в том, что всё приходится тащить на себе, на высотах от 2000 метров и выше, важен каждый грамм. Поэтому антенна должна быть легкой, простой, без настроечных элементов, со стабильными характеристиками, иметь хорошую ремонтопригодность. Установка производится одним человеком в любую погоду.

Какие диапазоны нужны в экспедиции?
Ответ на этот важный вопрос, определит будущую конструкцию антенны. Перекрывать все частоты - нет смысла, это неизбежно увеличит вес конструкции, а наша цель, сделать антенну которую можно носить с собой. Нужно выбрать только действительно необходимые диапазоны. Подавляющее число экспедиций, работает только на 14МГц. Некоторые экспедиции работают на 7МГц. Остальные диапазоны, практически не используются, но не следует про них забывать вовсе, попробую обосновать выбор диапазонов:

3.6МГц - этот диапазон экспедициями используется редко. Однако, его наличие очень желательно, особенно в горах, для связи на расстояния 5-600км. без "мертвых зон". Частота вызова, для мобильных радиостанций 3690кГц.

14МГц - популярный диапазон, в светлое время суток вы всегда найдете множество корреспондентов, даже при использовании маленькой мощности. Этот диапазон используется как основной для работы на дипломы RDA, RMA. Вызывные частоты 14180, 14195, 14285кГц.

18МГц - когда на 14мгц идут соревнования, можно перейти на 18мгц. Здесь всегда свободно и в светлое время суток, можно проводить дальние QSO даже маленькой мощностью. Популярен у сторонников пеших экспедиций, которые обычно работают на 18145 и 18157.5кГц.

21МГц - диапазон с нестабильным прохождением, отдельную антенну для него, нет смысла делать. Пешими экспедициями, используется редко. QRP экспедиции работают на 21285, 21385, 21295кГц.

28МГц - хорошо подходит для местных QSO прямой волной, до 20 - 60км и дальних (если есть прохождение) . В экстренных случаях, можно перейти на 27мгц и связаться с другими группами или со спасательной службой. Антенна с резонансом на 27 - 29мгц крайне желательна, хотя, экспедиции здесь работают редко. Внимательно слушайте частоты 28360, 28385, 28495кГц.

Для горных экспедиций нет заранее оговоренных частот, поэтому используйте частоты для QRP и DX-expedition, указанные выше. В Европе и Америке некоторые частоты отличаются. Не используйте их для повседневных QSO и работы с большой мощностью!

Делаем мачту из удилища
Простая, дешевая и легкая мачта получается из рыболовного удилища длиной 5-7 метров . Длина в сложенном виде 1145мм и 1221мм, вес 450гр. и 820гр., диаметр 30мм и 37мм. На такую мачту можно повесить полноразмерный диполь, лучь или полотно для штыря. Для того чтобы сделать мачту из удилища, нужно учесть некоторые моменты:
1. Если на китайском удилище написано что его длина 5 метров, на самом деле она будет 4.5 метра. У семиметрового удилища, реальная длина 6.5 метра. Это связано с тем что пишут общую длину используемого материала, а не реальную длину изделия.
2. Не нужно отрывать "ушки" для лески и крепление для катушки (при активной эксплуатации они сами отвалятся, хи) , эти элементы могут быть полезны. За "ушки" удобно крепить элементы антенны, оттяжки, кабель. Внимательно проверьте как они приклеены (иногда болтаются).
3. Самая тонкая часть удилища, нужна если вы используете его как штырь. Для диполя и других типов антенн, она не нужна (потому что сломается) и её можно удалить. С частично обрезанной тонкой частью, длина пятиметрового удилища составит 4241мм, а семиметрового 6173мм. Как видите реальная длина, которую мы можем использовать, значительно меньше того что написано на самом удилище. Можно немного удилинить удилище-мачту, если открутить пятак и вставить туда легкую дюралевую или пластиковую трубу длиной 500 - 800мм соответствующего диаметра. У пятиметрового удилища внутренний диаметр 26мм, у семиметрового 32мм.

Установка и крепление мачты-удилища
Чтобы мачта стояла, ее нужно как-то закрепить. Если вы используете антенны типа ""перевернутая V"" или HB9SL, то сами лучи уже являются оттяжками, в этом случае достаточно добавить всего одну оттяжку. Для штыря, достаточно 3 оттяжки из толстой лески или веревки. Я использую тонкую, синтетическую, бельевую веревку, как лучший вариант. Поскольку мачта получается очень легкой, нет необходимости делать более трех оттяжек (каждая длиной 4-6 метров).

Теперь каждую оттяжку нужно както закрепить на земле, раньше я использовал колышки, самодельные, сделанные из арматуры или покупные, но у них есть недостатки. Они тяжелые, их нужно забивать в землю чемто тяжелым. Если вы идете пешком, то тащить с собой молоток совершенно глупо. Предлагаю другой вариант - отвертка с длинным жалом! Отвертка довольно легкая по весу, у нее есть ручка и ее удобно втыкать в землю наваливаясь на нее своим весом. О пользе отвертки в походе - говорить не приходится, её можно использовать как по прямому назначению, так и для открывания консервов, самозащиты и т.д. Следует выбирать прочные отвертки с длиной жала 200-300мм с яркой ручкой, тогда её будет хорошо видно в траве (колышки в траве не видно и об них постоянно спотыкаешься) .

Материал для полотна антенны
Эта мелочь может конкретно попортить вам жизнь в экспедиции. Очень важно найти легкий и достаточно прочный провод, который бы не скручивался в барашки, который можно было бы скомкать и потом легко распутать и который не ломался при загибах. Желательно, чтобы провод был в изоляции устойчивой к жаре и холоду. Оптимальный диаметр провода 1-2мм., более тонкий может оборваться, а толстый будет тяжелым.

Пока я остановился на проводе из которого сделана антенна бевереджа для радиостанции Р-105. Незнаю как он называется, но всем вышеперечисленным требованиям, отвечает в полной мере. Этот провод представляет из себя канатик с 6 жилами в двойной изоляции. В дождь и снег провод получается изолированным от внешних осадков и параметры антенны остаются стабильными. Не используйте для походной антенны канатик без изоляции, он легко путается, а отдельные жилы рвутся. Простой медный провод диаметром 1.2 - 1.8мм, тоже не лучший вариант, он легко скручивается в ""барашки"" и ломается, за этим нужно постоянно следить.

Для некоторых тонких удилищ, провод от Р-105 может оказаться тяжёлым, тогда нужно найти более тонкий провод. Например такой как показан на фотографии.

Перевернутая V на 14 - 28МГц
Эта разновидность дипольных антенн характеризуется тем, что при небольшой высоте подвеса, основная часть излучения, уходит под большим углом к горизонту (в нашем случае 50 - 90°) . Это обеспечивают маленькую мертвую зону или даже её полное отсутствие и устойчивую связь на относительно небольших расстояниях. Другая важная особенность ""перевернутой V"" - возможность работы из густого леса и глубоких ущелий, оврагов и тд, при сохранении достаточной эффективности (штырь в этих условиях работает плохо) .

Вы можете спросить, а почему не сделать сдвоенный диполь на 14 и 28мгц сразу, во первых, из-за взаимного влияния, упадет эффективность антенны, для QRP это очень плохо, во вторых, двойной диполь значительно сложнее установить, при ветре, на льду это сложно сделать даже втроем. Для походных антенн, нежелательно использовать классические фарфоровые изоляторы, они слишком тяжёлые и при обрыве одного луча, такой изолятор может пробить палатку. Штрапсы, в данном случае лучше, потому что легче, у них присутствует "амортизационный эффект", изоляционные свойства прекрасные, их можно взять про запас. Фильтр-пробка тоже получается тяжелой, поэтому используется соединение проводов с помощью перемычки.

Проанализаровав разные варианты дипольных антенн на программе MMANA, я остановился на ""перевернутой V"" , она имеет свои плюсы и минусы, которые нужно учитывать при работе в эфире (особенно маленькой мощностью) . Смотрите файл с расчетами invertor_V_14mhz_4m.maa для этой программы.

Кроме мачты-удилища, для изготовления антенны, понадобятся два куска проволоки диаметром 1.5 - 2.0мм (если канатик, то только в изоляции!) и длиной 6 метров каждый (лишнее отрежем) , толстая капроновая нить или леска, три колышка, кабель РК50-2-11 длиной 7-10 метров, разьем PL, 10 штрапсов, они используются в качестве изоляторов и крепежных элементов. Обратите особое внимание на место крепления кабеля и лучей, нужно хорошо заделать выводы кабеля, чтобы в него не попала вода (я использовал для этого термоусадку и сырую резину) . Если все эти детали у вас есть, для сборки антенны потребуется час. Очень желателен прибор для настройки антенн типа MFJ-259.

Необязательно использовать удилище длиной именно 5 метров (это то что было у меня) , большая длина, предпочтительнее. При увеличении высоты, угол излучения антенны немного понизится, что благоприятно скажется при проведении DX QSO, однако поднимать антенну более 9 метров над землей, уже нет смысла. Красными стрелками, на диаграммах, показаны направления максимального излучения антенны.

диаграмма на 14мгц

диаграмма на 27 - 29мгц

Настройка заключается в подборе отрезков проволоки, начиная с короткой, для получения минимального КСВ на частотах. На 28.2мгц вы должны добится КСВ не хуже 1.1, а на 14.1мгц = 1.2. Общий вес конструкции, со всеми проводами, оттяжками и тд., в упакованном виде, всего 800гр. В походе, антенна в сложенном виде привязывается к рюкзаку. Удилище, конструктивно не связано с антенной и может использоваться по прямому назначению, вместо него можно применить любую палку, подходящей длины. Не рекомендую использовать деревья в качестве мачты, это ухудшает характеристики антенны. Конструктивные особенности, смотрите на фотографиях сделанных во время экспедиций: фото1 , фото2 , фото3 , фото4 , фото5 , фото6 , фото7 , фото8 , фото9 .

Добавляем диапазоны 24, 21 и 18МГц
Если 14 и 28мгц недостаточно, количество диапазонов можно увеличить, никаких изменений в конструкции, делать не нужно, все размеры остаются прежними. При этом сохраняется высокая эффективность антенны, что важно для QRP. Суть метода в том что, в разрыв каждого плеча (между полотнами антенн на 28 и 14мгц) вставляем заранее заготовленные конденсаторы. Переход на другой диапазон занимает секунды, снимать антенну не нужно, до перемычек легко дотянуться руками. Вот необходимые данные:

Конденсаторы изготовлены из кусков тонкого коаксиального кабеля, лучше использовать их чем обычные конденсаторы, потому что при большом разбросе температур в горах (от +30 до - 20С) , у конденсатора из кабеля ёмкость будет меняться меньше. Итак, берем кусок кабеля длиной 400мм, с одной стороны припаиваем лепестки как у перемычек на антенне и все заделываем сырой резиной и термоусадками, чтобы влага не попала. С другой стороны ничего не делаем, подключаем прибор и меряем емкость, добиваемся 7пф (для диапазона 21МГц) , подключаем оба конденсатора в разрывы антенны и дальнейшую настройку производим по пробору MFJ-259 или по КВС-метру, до получения минимального КСВ. Если ёмкость конденсаторов в плечах будет немного отличаться - ничего страшного, на эффективности антенны это не скажется. Вот файл invertor_V_21mhz_4m.maa с расчетами для программы MMANA.

Дополнительное согласование, на этих диапазонах, не нужно (КСВ не хуже 1.2 - 1.5) . От 10мгц и ниже, при высоте подвеса 4.2 метра, эффективность антенны будет недопустимо низкой, поэтому эти диапазоны не рассматриваются. Итак, вы имеете легкую, эффективную, дешевую, ветроустойчивую антенну, работающую на диапазонах 29 - 28 - 27 - 24 - 21 - 18 - 14МГц, для пеших, многодневных, высокогорных экспедиций, проводящихся в автономном режиме.

Эффективная антенна для QRP, на 14МГц
Итак, ближнюю зону мы накрыли антенной зенитного излучения, которая описана выше. Теперь займемся DX- ами. Описанная здесь антенна, идеальна для дальних связей маленькой мощностью, она выигрывает у четвертьволнового штыря с десятками противовесов, у полуволнового штыря и у высоко поднятого диполя. Разработал ее HB9SL и назвал ""Vertical Polarized 2 Element"".

Антенна HB9SL имеет следующие особенности: она излучает под низким углом к горизонту, примерно 26° (эффективное 20 - 40°) , у нее вертикальная поляризация, при этом усиление антенны, приблизительно 3дб! Антенна не требует противовесов и самое главное - высоких мачт. Диаграмма направленности почти круговая, небольшой максимум будет проходить перпендикулярно полотну. Для моего варианта ""Vertical Polarized 2 Element"", я использовал мачту на основе удилища длиной 4.2 метра.

Кусок проволоки длиной 20.8 метров, точно по середине закреплен на верхней части мачты. Лучи спускаются вниз и крепятся оттяжками. С одной стороны, на расстоянии 6.3 метров от конца луча, делается разрыв, вставляется пластина из изолятора и туда припаивается 50-омный кабель, симметрирование не нужно, центральной жилой кабель подключен к длинному лучу, оплеткой к короткому. В моей конструкции, длина кабеля РК50-2-11 примерно 7 метров (это как раз ½λ с учетом К.У. для диапазона 20м.) . Антенна HB9SL, была проверена в программе MMANA, которая показала что иногда точку питания лучше сместить немного выше, по сравнению с авторским вариантом. Для тех кто знаком с этой программой, файл vp2e-14mhz_4m.maa прилагается. Поскольку в походе важен вес конструкции, подберите провод из которого будет изготовлено полотно антенны, он должен быть легким, гибким, не путаться и не ломаться. Благодаря тому что антенне HB9SL не нужна высокая мачта, она ветроустойчивая, на практике оказалось достаточным использовать одну оттяжку (лучи используются как две другие) . Обратите внимание, что мачта этой антенны должна быть только из изоляционного материала, удилище подходит идеально. Красными стрелками на диаграмме, показаны углы максимального излучения.

Замеры КСВ, сделанные прибором MFJ-259, дали следующее: 1.5 - 14.0, 1.1 - 14.1, 1.7 - 14.3МГц. Резонанс довольно острый, поэтому после изготовления антенну нужно настроить на частоту 14130кГц. На фотографиях видна моя конструкция этой простой и эффективной антенны: фото1 , фото2 , фото3 , фото4 .

Размеры HB9SL на другие диапазоны
Для 7МГц, нужна мачта высотой 6 метров, общая длина полотна антенны составит 41.8 метра. Длина лучей до середины 20.9 метров. Точка запитки находится на расстоянии 15.4 метра от нижнего конца. Нижние концы лучей, должны быть приподняты на один метр над землей. Все остальное - как описано выше.

Для диапазона 3.7МГц, нужна мачта высотой 7 метров, общая длина полотна 79.8 метра. Длина лучей до середины 39.9 метров. Точка запитки находится на расстоянии 32 метра, от нижнего конца одного из лучей. Нижние концы лучей, должны быть приподняты на 1 метр над землей.

Наклонный лучь с противовесом
Чтобы сосредоточить основное излучение в определённую сторону, для диапазона 14МГц, я использовал эту конструкцию, работает она довольно эффективно. Антенна имеет слабую направленность в сторону наклона луча и усиление около 2дб. Угол максимального излучения 32°, причем, в отличии от других антенн, сигналы приходящие под углами от 20° до 60° антенна эффективно принимает, что очень хорошо как для ближних, так и для дальних связей. Поляризация - вертикальная, а КСВ 1.1 - 1.5 в пределах двадцатиметрового диапазона.

В качестве мачты, используется 5-7-и метровое удилище. Точка запитки находится на расстоянии 1-1.5 метра от земли, что уменьшает кол-во 50-и омного кабеля и улучшает ветроустойчивость системы в целом. Нижний конец луча, находится на расстоянии 200 - 500мм от земли. Центральная жила кабеля припаяна к верхнему концу, а оплетка к нижнему. В качестве изоляторов использованы штрапсы, в месте подключения лучей и кабеля используется текстолитовая пластина или штрапсы. Длина 50 омного кабеля 7-10 метров, он должен быть тонким и легким. Для этой конструкции, достаточно установить две оттяжки, (значит нужно три колышка) . Если ветер будет очень сильным, возможно придется поставить дополнительную оттяжку от узла крепления кабеля с лучами.

Если мачта-удилище имеет длину 4.2 метра, тогда точку соединения лучей с кабелем опускают ближе к земле и вставляют верхний лучь в антенное гнездо радиостанции, без кабеля. Другой лучь, просто кладут на землю, направляют в нужную сторону и подключают к корпусу радиостанции. Возможно, продется немного изменить длину вертикального луча, по минимому КСВ. Простота изготовления и хорошая работа этой антенны, позволяют рекомендовать её для QRP радиостанций (FT-817, ELECRAFT KX-1) , без дополнительных согласующих устройств.

Штырь ¼ λ с противовесами
имеет вертикальную поляризацию и хорошо подходит как для работы с DX, так и для ближних связей, прямой волной. КПД штыря напрямую зависит от количества противовесов и окружающих предметов. Особенность работы штыревых антенн, заключается в том что в ""ближней зоне"" ваш сигнал будет слышен слабо и любой диполь его перекроет по уровню, однако в ""дальней зоне"", все будет наоборот. Наиболее ярко этот эффект выражен на НЧ-диапазонах (1.8 - 10МГц) . Любой проводящий материал (включая деревья, людей и тд.) находящийся ближе длины волны от штыря - будет поглощать часть излучаемой энергии и соответственно понижать КПД. Штырь хорош для больших открытых пространств и возвышенностей. Ущелья, лощины, лес, застройки, ограниченное пространство - не для штыря. Я не советую подвешивать штыревую антенну за высокие ветки деревьев, как рекомендуют некоторые авторы, это резко снижает КПД антенны. Используйте отдельную мачту установленную подальше от деревьев.

На основе удилища-мачты длиной 5-7 метров, легко сделать штырь на диапазоны 7-29МГц. Для частот 18-29МГц проволоку просто протягивают вдоль удилища, на 7-14МГц провод длиной четверть волны, наматывают на удилище (равномерно по всей длине) , чтобы он поместился. Именно этот способ максимально эффективен, даже для укороченных антенн. Антенна с трапами и удлиняющими катушками всегда будет работать хуже. Для походной антенны достаточно 6-8 противовесов длиной по 0.25λ, большее кол-во увеличит вес конструкции, меньшее снизит КПД. Противовесы не нуждаются в точной настройке. Ниже указаны примерные размеры полотна и противовесов. Обратите внимание, что длину штыря необходимо подобрать более точно, так как она зависит от шага намотки и применяемого провода.

Максимальное излучение происходит под углами 20° - 40°, место подключения кабеля 50ом, поднято на 5см от земли. КСВ на всех диапазона в пределах 1.1 - 1.5. Усиление отрицательное -0.3дб. на 14МГц, что типично для антенн стоящих на земле. Если у вас мачта длиной 4200мм, то начиная с диапазона 18мгц и ниже, провод нужно равномерно обматывать вокруг удилища, как показано на рисунке. Для удержания штыря, достаточно три оттяжки из толстой лески или веревки, длиной по 5 метров.

Другие типы антенн
Широко распространенные рамочные антенны не подходят для пеших экспедиций, они тяжелые, для них нужна высокая мачта, на низкой мачте рамка работает хуже штыря, её невозможно развернуть и установить одному человеку. В высокогорье (выше 3000 метров) рамку опасно разворачивать, потому как током от неё будет бить конкретно, да и аппаратуру попортить можно. Земли то нет!

Диполь, наклонный диполь (sloper) - для экспедиций не подходят, потому что для диполя нужно как минимум две мачты, а для слопера мачта должна быть достаточно высокой и прочной. Я же исхожу из того, что радиолюбитель возьмет с собой в экспедицию легкую мачту-удилище, длиной 5-7 метров.

Штыри 5/8λ, 1/2λ - годятся для работы на 21-29мгц. Однако, их эффективность не лучше чем у описанной выше антенны HB9SL, но последней не нужна высокая мачта. Как уже говорилось, поставить высокую и тяжелую мачту в экспедиции очень затруднительно.

Screwdriver Antenna - интересное семейство многодиапазонных антенн, за ними будущее в мобильной КВ связи, например YAESU ATAS-25 - удачный пример походной screwdriver антенны, а пока что их главный недостаток высокая цена и конструктивная сложность.

Длинный провод + согласующее устройство - самая распространённая антенна в годы В.О.В., разведчики использовали такие антенны. Обладает низкой эффективностью, хотя может использоваться как аварийная.

Заключение
Описанные антенны, используются в походах и экспедициях по Северному Кавказу, проводимых в рамках дипломов: RDA, Russian Mountain Award (RMA) , горы Кавказских Минеральных Вод (ГКМВ) , Горы Кавказа (ГК) . Ничто не мешает использовать их на постоянном QTH, в качестве основных, резервных, аварийных. Антенны достаточно эффективны, при работе небольшими мощностями. Ссылки на аналогичную тематику.

Конструкция КВ антенны для пеших экспедиций

Используя, во время экспедиций, разные штыри, диполи и рамки, работают они хорошо, (когда настроены) но хотелось большего. Как правило, на НЧ диапазонах (3,5 и 7 МГц) используются сильно укороченные штыри с низким КПД. Иногда полноразмерные Inv. Vee, невысоко над землёй, поэтому их КПД также очень низок. Обратите внимание, что когда применяем слово "экспедиция", то речь идёт о пешей экспедиции и тащить всё антенное хозяйство, нужно будет на себе. Поэтому, ориентир на небольшие размеры, вес и лёгкие мачты из удочек.

Ещё одна важная деталь, на которой хотелось бы остановиться. Все почему-то думают, что если трансивер маленький (FT-817, IC-703), то и антенна для него должна быть маленькой. Фирменные антенны для этих трансиверов действительно маленькие и годятся только для ближних QSO.

Однако, всё должно быть наоборот, вот золотое правило, для тех кто хочет эффективно работать на КВ, во время экспедиций: чем меньше трансивер - тем больше антенна.

Давайте посмотрим внимательно, там где FT-857 + ATAS (или другие укороченные штыри) будут работать хорошо, FT-817 + ATAS будет работать очень плохо и дело тут не в согласовании, а в КПД самой антенны.

С мощностью 100 Вт, многие "плохие" и укороченные штыри хорошо работают, а вот при 5 Вт - совсем другое дело.

Итак, ищем антенну которая могла бы работать на 7 МГц и 3,5 МГц, но не была бы укороченной и излучала бы вертикальную поляризацию.

Такую антенну, которую может установить один человек в течении 10 минут. Которая не требовала бы большой мачты. Которая бы излучала не в зенит, а под углами 40 - 60° для проведения DX QSO. Для которой не нужен был отдельный антенный тюнер. Ну и естественно антенна должна была бы быть резонансной, чтобы иметь максимальную эффективность. Да, такая антенна существует, в качестве прототипа используем конструкцию G3XAP. Получилась антенна которая подошла под все требования!

Внешний вид, представлен на картинке, взятой из программы MMANA. Кружок, это место подключения кабеля, а крестик - конденсатор постоянный или построечный (он включен между центральны жилой кабеля и вертикальным лучом).

Антенна представляет собой луч, длиной примерно 0.35 λ, который изогнут буквой Г. Вертикальная часть может быть небольшой (всего 4.4 метра на 7 МГц), а весь остальной провод идет от верхушки мачты вниз до оттяжки.

Усиление антенны максимально в сторону противоположную горизонтальному лучу (L2). Хотя направленность и небольшая, разница "вперёд-назад" всего 3 дб, но она есть и это нужно учитывать.

Два противовеса имеют длину по 0.25 λ, их может быть и больше (желательно чтобы было чётное количество). Для носимого варианта, двух вполне достаточно. Длина противовесов не критична, их не нужно вымерять точно, ± метр не имеет значения. Противовесы могут быть спаяны из разных кусков любого провода. Усиление антенны примерно 3 – 4 dbi. Угол излучения 30° - 70°.

Антенна хорошо принимает и соответственно передаёт, как вертикальную, так и горизонтальную поляризацию одновременно. КСВ 1,1 легко добиться подстройкой конденсатора. Для тех кто знаком с программой MMANA, предложено проанализировать файл ant-hfp.maa, в котором сохранен вариант антенны, для 40 метрового диапазона.

Настройка заключается в точном подборе конденсатора С. Поставьте переменный, добейтесь минимума КСВ и замените его постоянным. Защитите конденсатор от влаги, если он постоянный - оденьте на него термоусадку, если построечный или набран из нескольких - закрепите в коробке из под фотопленки.

Провод, любой подходящий - использовался антенный канатик от Р-105. Во время настройки, возможно придётся немного удлинить или укоротить отрезок L 2. Противовесы достаточно просто положить на землю, главное чтобы они были расположены так как показано на картинке. Не нужно эту антенну специально поднимать, она хорошо работает именно на земле. Общий вес, всей конструкции с мачтой, получился немногим более 1 кг.

На картинке вы видите диаграмму направленности и другие данные, рассчитанные в программе MMANA.

Катушка жестко закреплена на нижнем колене 7-и метрового стекло-пластикового удилища при помощи каркаса-распорки. Катушка намотана медной трубкой диаметром 3мм. Трубку эту применяют для ремонта холодильной техники (называют эту трубку капиляркой). Части каркаса (4 шт) вырезаны из текстолита толщиной 8мм. Отверстия для витков сверлятся сверлом 4мм с шагом 6мм и зенкуются. У каркаса имеются 3 ножки, в которых круглым напильником делаются продольные канавки, для лучшей фиксации на удочке.

Размер каркаса (а точнее расстояние от «ножек» до отверстий) определяются исходя из диаметра имеющегося удилища. Дело тут вот в чем: сама катушка мотается на каркасе в виде водопроводной трубы D=50мм. После намотки катушка немного «распружинивается и увеличивается в диаметре. У меня получилось после сборки расстояние между осями диаметрально противоположных отверстий 58мм.

Дальнейшая сборка проводится в следующем порядке: Катушку вкручивают в части каркаса. после того как катушка вкручена, все части каркаса располагают с одной стороны катушки и в таком виде надвигают на удилище. Теперь части каркаса распределяют равномерно по окружности катушки. Каркас держится на удилище с приличным трением. Для верности он дополнительно был приклеен клеем ВК-9 к удочке. Верхние и нижние отверстия в каркасе оставляем свободными от витков катушки, туда будут крепится полотно антенны и радиалы.

Полотно антенны: четыре провода МГТФ-0.35 длинной 5.9м закрепленных в верхних отверстиях каркаса и спаянных между собой. В этом месте так-же припаян провод с «крокодилом». Радиалы, по 3 шт (для диапазонов 20-30-40м) закрепляются в нижних отверстиях каркаса и распаиваются на нижний виток катушки. К нему-же припаяна пластинка и стеклотекстолита на которой установлен разъем питания и укорачивающий конденсатор диапазона 20м. К центральному контакту разъема припаян один вывод конденсатора и провод со вторым «крокодилом». Ко второму выводу конденсатора подключается крокодил от полотна антенны во время работы на 20м. Параллельно конденсатору КСО емкостью 82пФ на напряжение 250В подключен кусок кабеля РК50-2-11 длиной 30см (откусывается в процессе настройки). Во время работы на 30 и 40м «крокодилом» от полотна антенны находят виток катушки при котором наблюдается резонанс системы. «крокодилом» от разъема питания подбирают виток при котором наблюдается наименьший КСВ.

Зашел сегодня в магазин Реал. На вывеске о распродаже увидел «Набор шампуров 4 шт» за 9 руб 90 коп. Когда увидел этот «набор» вблизи, сразу появилась мысль использовать эти «шампуры» в качестве колышков для фиксации радиалов системы заземления под вертикалами. Эти шампуры имеют длину 370мм и диаметр 3мм. Изготовлены из стальной проволоки, покрыты хромом. Гнуться достаточно плохо. Сам не удержался и купил 20 таких наборов. При следующем выезде на природу проверим в работе 🙂

Еще один вариант изготовления походной антенны:

Антенна представляет собой укороченный индуктивностью вертикал на диапазоны 20 и 40 метров. Переключение диапазонов осуществляется вручную путём включения или отключения дополнительной катушки для диапазона 40 метров. Основа антенны - удочка длинной 4 метра, последнее тонкое колено не используется. Таким образом общая физическая длинна около 3-х метров.

Возможная необычность физических параметров антенны объясняется целью её создания - возможность установки и эксплуатации антенны на борту морской яхты. Не утверждаю, но думаю, что ни одна из мне известных приемлемых по цене промышленных антенн не выдержала бы работу в таких условиях: сильная качка и сильный, до 20 м/с, ветер (т.е. огромная нагрузка на основу и место крепления антенны), прямое и коссвенное воздействие морской воды.

Выбор типа антенны.

Во время выбора типа антенны было пересмотрено множество вариантов как промышленных, так и самодельных антенн. Выбор пал на вертикальную укороченную. Что касается многодиапазонности, рассматривался вариант с трапом, но пришлось от этого отказаться в основном по двум причинам. Первая это увеличение веса конструкции т.к. хотелось иметь максимально возможную мощность 100 Вт, а это значит трап (коаксиальный) должен быть изготовлен, как минимум, из RG-58 кабеля. Для спокойно стоящего вертикала это небольшая нагрузка, но не для условий описанных выше (если конечно не использовать первых три колена 7 метровой удочки:). Вторая причина это неполное использование возможной физической длинны на одном из двух диапазонов. Например если ставим трап на 14 МГц в середину 3 метровой антенны, то в диапазоне 7 МГц мы будем использовать все 3 метра физической длинны, а в диапазоне 14 МГц будет задействовано только 1.5 метра. Поэтому, взвесив все за и против, я решил отказаться от идеи автоматического переключения диапазонов. Хотя поверьте, на яхте в условиях похода, иногда очень сложно (или совсем некстати по отношению к действиям других членов экипажа по управлению судном) добраться до места установки антенны и осуществить само переключение.

Что касается катушек и места их размещения на полотне укороченной антенны, то об этом можно почитать, например, в . Вкратце, чем выше распологается удлинняющая катушка, тем выше эффективность антенны, но и бОльшей индуктивностью она должна обладать. Однако, если учесть, что катушка при этом должна обладать и другими достаточно высокими параметрами (сопротивление потерь, добротность), то мы упираемся в трудности практической реализации такой конструкции. Проще говоря, наш тонкий мобильный штырь просто сломается, если водрузить на него большую, тяжёлую, но "хорошую" катушку. Поэтому при проектировании такой антенны ищется компромис между её эффективностью и возможностью её практической реализации. Для простоты принято, что если разместить катушку примерно в середине антенны, то это будет достаточно эффективно (в плане электрических параметров антенны) и достаточно просто и недорого при практическом изготовлении.

Конечно, не стоит забывать и о возможности реализовать укороченную антенну в виде сплошной спирали или катушки (Helical antenna). Но на этом варианте я не остановился по двум простым причинам. Первая - сложнее расчитать в MMANA. Вторая - если на удочку по всей длине намотать и закрепить, проще говоря, одну большую катушку, то это сооружение становится абсолютно неразборным. В моём случае я получил антенну, которую можно быстро разобрать и собрать. И в собранном состоянии её длина всего примерно на 10 см больше чем длина просто собранной удочки, что весьма удобно для транспортировки до места установки или развёртывания. Т.е. её можно закрепить на багажнике машины с возможностью быстро развернуть, поднять в вертикальное положение и поработать как /p (3-х метровый штырь для /m всётаки немного высоковат, хотя...)

Исходя из всего выше сказанного и была расчитана и построена антенна. Катушка на диапазон 20 метров размещается примерно на расстоянии 2/3 от основания. Для диапазона 40 метров добавляется вторая, расположенная на расстоянии примерно 1/3 от основания. Это решение представляется мне наиболее оптимальным (и компромисным) как с точки зрения электрической эффективности самой антенны, так и с точки зрения её механической прочности, а также позволяет создать быстро сборную - разборную конструкцию.

Конструкция антенны.

Основой антенны является удочка длиной 4 метра. Самое тонкое колено не используется. Схематично её конструкция изображена на рисунке ниже.

В основании нижнего колена закреплена коробка с разъёмом PL-259. К центральному выводу припаян провод антенны (wire3), к корпусу провод заземления (GND) который кратчайшим путём должен быть подключен к тому что предполагается использовать в качестве ВЧ заземления. В моём случае использовались леера яхты. В качестве проводов (wire1, wire2, wire3) применялся медный многожильный провод в изоляции на концы которого напаяны ножевые клеммы.

В верхней части нижнего колена располагается катушка L2, которая подключается только в диапазоне 40 метров. Катушка L1 расположена в верней части среднего колена и используется на обоих (20м и 40м) диапазонах. Катушки наматываюся проводом ПЭЛ диаметром 1 мм непосредственно на удилище. Для закрепления витков катушек использаются медные полоски длинной 6 см имеющие с одной стороны отверстие для крепления отвода катушки, а сдругой стороны вырезанный лепесток ("папа") для ножевой клеммы напаянной на провод. Сами медные полоски закреплены тряпичной изолентой которая устойчива к нагреванию при пайке выводов катушек при монтаже и настройке.

Медная полоска для крепления верхнего вывода катушки L2 имеет особенность - два лепестка для подключения провода идущего от L1 (wire2) и для подключения провода wire3 в случае обхода (исключения) катушки L2 на диапазоне 20 метров.

Провод wire3 не доходя до катушки L3 навит на удочку что даёт возможность его хорошего крепления при подключении к нижнему либо к верхнему выводу катушки L3 (при переключении диапазонов).

Антенна, а затем и конструктивные параметры катушек, были расчитаны в программе ММАNА .

Диаграмма направленности конечно далека от идеала для DX-мена, но смотрите сколько всего находится в непосредственной близости с антенной (мачта, леера, бакштаги, ахтерштаг и т.д.). И всё это учавствует в формировании ДН.

Антенна запитывается кабелем 50ом, без дополнительных согласующих устройств. Лучи вибратора, имеют одинаковую конструкцию. От места запитки идёт луч длиной примерно 5.2 метра, точная длина подбирается при настройке. Затем стоит перемычка из штрапса, далее идёт лучь длиной 5.2 метра. точные размеры зависят от толщины провода и подбираются при настройке в поле. Сначала настраиваем диапазон 14МГц, отрезаем куски по 10см., добиваемся КСВ 1.1 - 1.2, далее замыкаем перемычки и настраиваем 7МГц. Добиваемся КСВ 1.1 - 1.3 После этого, ставим подстроечные конденсаторы 10 - 30пф и добиваемся КСВ 1.1 - 1.2 на 10.1МГц. Теперь подстроечные конденсаторы, меняем на постоянные.

Таким образом получается, что когда перемычка разорвана, антенна работает на 14МГц. Когда перемычка замкнута, резонанс получается на частоте 7МГц. Если в разрыв каждого луча, поставить по конденсатору и подобрать его, получим резонанс на 10.1МГц.

В итоге, имеем КСВ на всех диапазонах (с запасом по краям) в пределах 1.1 - 1.2. При изменении высоты мачты и характеристик земли, резонанстные частоты немного сдвигаются, но КСВ, в пределах любительских диапазонов, остаётся низким, не более 1.2 - 1.5. В качестве полотна, используется мягкий, медный провод в изоляции, он не сворачивается в барашки, имеет малый вес. На его качество нужно обратить особое внимание. Тяжёлый провод будет гнуть мачту, а слишком лёгкий и тонкий, может порваться на ветру.

В качестве оттяжки, берём синтетическую бельевую верёвку, длиной 6 метров. Для фиксации оттяжки и лучей на земле, используем отвертки с длинным жалом. К каждому лучу привязываем по оттяжке длиной 4-6 метров, чтобы нижняя часть лучей находилась над землёй, на высоте не менее 1 метра.

Если увеличить высоту мачты до 10 - 12 метров, можно довольно эффективно работать на 80-и метровом диапазоне. Хотя программа MMANA и показывает очень низкое сопротивление, полевые испытания доказали, что реальное сопротивление антенны близко к 40-и омам. Чтобы работать на 3.6МГц, нужно добавить ещё две перемычки и два луча, по 11 метров каждый. Во время настройки, их нужно чуть укорачивать (точная длина, зависит от типа провода) до получения КСВ 1.2 - 1.6.

Антенна постоянно эксплуатируется в горных радиоэкспедициях с трансиверами FT-857D, FT-817, IC-706 (без согласующих устройств). Все корреспонденты отмечают хорошую слышимость.

г.Пятигорск
UA6HJQ
Поделитесь записью в своих социальных сетях!