Антенна имеет два равных плеча, сделанных из витой медной проволоки (длина – по 21 м на плечо) – иллюстрация на рис. 3.17.
Рис. 3.17. Внешний вид антенны, установленной рядом с деревенским домом за полчаса
Соединительный кабель РК-50 с волновым сопротивлением 50 Ом имеет общую длину – до трансивера 12 м (длина должна стремиться к минимуму, но в небольших пределах не принципиальна). Коаксиальный кабель тоже излучает; система задействованных проводов участвует в формировании диаграммы направленности данного диполя и, если фидер (РК-50) расположен вертикально, то вместе с горизонтальной (от антенны) будет и вертикальная составляющая в излучении, и, возможно, более прижатый к горизонту лепесток диаграммы направленности. Это не прогнозируемый результат, поскольку зависит от многих факторов – параметров конструкции. Лучше всего, когда излучает непосредственно только полотно антенны.
«Плечи» моего диполя сделаны из армейской проволоки «полевка», с которой снята изоляция. Как вариант можно делать их из витого медного провода (выйдет подороже). Места соединения кабеля пропаивают. Концы проволоки (рис. 3.18) привязывают обыкновенной рыболовной леской диаметром 1–2 мм к стволам деревьев; леска используется в качестве изоляторов.
Рис. 3.18. Иллюстрация крепления концов проволоки (плеч антенны) к мачтам, сделанным из подручного материал
Длина участков лески к стволам и к концам отражателя одинакова 15…20 см.
Плечи антенны должны находится по возможности в натянутом положении (в струну), поэтому основные крепления (стволы деревьев, произвольные мачты) должны быть надежны.
Если нет деревьев на подходящем расстоянии друг от друга, можно в качестве стволов использовать другие подходящие вертикальные предметы-мачты. Высота натяжения диполя и отражателя над землей 8 м (насколько позволили шесты: чем выше – тем лучше).
О мачтах-шестах надо сказать особо.
Для того, чтобы избежать «ухода» резонансной частоты антенныдиполя, ее «усы» установлены с помощью диэлектрического крепежа-растяжек, закрепленных к мачтам из дерева длиной 7…8 метров (срубленным в ближайшем лесу и установленным в землю самостоятельно с помощью подручного шанцевого инструмента).
Вместо мачт можно применить и другой способ крепежа (штыри, подвесы), но, во-первых, мачты из подручного материала являются на практике (в полевых условиях) самым простым решением вопроса быстрой установки антенного хозяйства, а во-вторых, важно учитывать, что менее высокие подвесы (штыри, к примеру, использования старой мачты для телевизионной антенны на доме) надо придется приподнять так, чтобы расстояние от диполя до крыши дома (иного отражающего объекта) было максимально удалено, во всяком случае, было бы не ближе 2 м до проводящей поверхности (мачта, арматура здания, подставка, крепежный кронштейн и т. д.)
По сути, в креплении «усов» диполя к мачте нет ничего сложного.
Особое внимание – трансформатору Т1, выполняющему согласующую функцию. Он показан на электрической схеме соединений фидера с трансформатором и антенной (рис. 3.19).
Рис. 3.19. Схема подключения согласующего трансформатор
На ферритовом кольце-магнитопроводе марки 600НН и внешним диаметром 55 мм намотал 13 витков обычного электрического двухжильного провода ПВС 0,75×2 (см. рис. 3.20).
Рис. 3.20. Внешний вид готового трансформатора
Оба проводника в кабеле (ПВС 0,75×2) соединены с обмотками трансформатора Т1 и «плечами» диполя – пайкой.
На рис. 3.20 видны разные цвета проводов (ПВС 0,75×2) составляющие обмотки трансформатора. Коричневым (1) цветом на рисунке показан проводник, который относится к левой (по схеме, рис. 3.19) обмотке Т1.
На рис. 3.21 представлен вид на подвешенный корпус с согласующим трансформатором в моем антенном хозяйстве.
Рис. 3.21. Вид на подвешенный корпус с согласующим трансформатором в моем антенном хозяйстве
Согласующий трансформатор нужен для снижение КСВ в линии питания антенны.
При использовании антенны-диполя, предложенной выше, и запитанной с использованием коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом, может возникнуть высокий уровень наводок на трансивер непосредственно через линию питания (антенный фидер).
Для их подавления использую этот элемент конструкции на базе ферритового кольца, проницаемостью 600НН (как вариант из старых запасов – ферритовый сердечник, который применялся в отклоняющей системе телевизоров).
Такой самодельный трансформатор изготавливается в течение одного часа. Он располагается на расстоянии 1,5…2,5 м от размаха диполя (такие рекомендации справедливы для эффективной работы в диапазоне 160–40 метров).
Защита токового дросселя от естественных осадков реализована с помощью пластикового корпуса для РЭА, приобретенного в магазине радиотоваров.
3.5.2. О важности заземления конструкции
Заземление не только вводит дополнительную «страховку» электрооборудования (молниевая защита), но и улучшает качество антенного хозяйства радиолюбителя: передачи (и приема) при использовании в полевых условиях радиолюбительских трансиверов и радиостанций. При установке антенны необходимо позаботиться о ее грозовой защите, что защитит трансивер и тюнер при возможном попадании в элементы растянутой антенны электрического разряда. Опасность поражения приемо-передающих узлов существует не только при прямом попадании молнии, но и при накоплении заряда статического электричества, который может возникнуть даже при сухой погоде и сильном ветре. Поэтому заземление весьма важно. И особенно актуально применение «естественного» заземления в сельской местности. Но здесь же и возникают «естественные» проблемы.
К примеру, как вбить штырь в землю (до влажного слоя) при отрицательной температуре окружающей среды?
Отвод заземления делаю по оплетке кабеля; а само заземление – с помощью металлического штыря, вбитого в грунт на глубину 0,8 м (до влажного слоя). Устраивал заземление в предыдущий год поздней осенью, поэтому пришлось «конопатить» относительно мерзлую почву.
Теперь на основании практического опыта могу сказать, что устройство заземления зимой и в морозную погоду существенно облегчается, если накануне работ (к примеру, вечером) землю в выбранном месте очистить от снега (и льда), засыпать негашеной известью, и снова укрыть снегом (если нет снега – полить водой 1–2 литра в зависимости от площади разрабатываемой земли).
Химическое соединение извести с водой (снегом) отличается тем, что известь выделяет тепло, достаточное для того, чтобы земля размягчилась через 8–10 часов, и стала доступной для вскапывания даже при морозе до –20 °C.
Чуть худший результат по эффективности вместо негашеной извести даст зола из русской печи.
3.5.3. Полезный и простой эквивалент нагрузки антенны для настройки радиопередатчиков и антенно-фидерных систем
Измерение мощности на выходе передающего каскада радиостанции (на входе антенны) актуально для радиолюбителей, запускающих не одну-две, а десяток радиостанций в год. Особенно, если мощность передающего устройства составляет десятки Вт.
Суть предлагаемого способа заключается в том, что на выход передающего устройства (радиостанции, трансивера) к антенному разъему подключают эквивалент антенны. Он представляет собой радиотехнический кабель с волновым сопротивлением 50 Ом (например, РК-50) длиной 0,5 м, на конце которого вольтметром или осциллографом (разница в действующем или амплитудном значении контролируемого параметра напряжения) производят измерение действующего значения или амплитуды ВЧ сигнала.
Эквивалент антенны, подключаемый на конце радиотехнического кабеля длиной 50 см, представляет собой 20 постоянных резисторов МЛТ-2 сопротивлением 1 кОм, включенных параллельно.
На рис. 3.22 представлена схема соединения резисторов, а на рис. 3.23 внешний вид монтажа устройства.
Рис. 3.22. Схема соединения резисторов
Рис. 3.23. Вид готового блока смонтированных на плате резисторов
Общее сопротивление предложенной нагрузки составляет 50 Ом, что согласуется с волновым сопротивлением кабеля.
Как известно, включать передатчик (с любой частотой) в режим «передача» без присоединенной антенны нельзя – можно вывести из строя выходной каскад передатчика. Как правило, это дорогие мощные ВЧ транзисторы. Поэтому, в условиях радиолюбительской лаборатории, не оснащенной специальным оборудованием и приборами, допустимо использовать рекомендованный выше эквивалент антенны.
