Походный GP на 7, 10, 14, 18 МГц
Не ожидал, что кому-то будут интересны подробности конструкции
антенны из армейского штыря для подвижной техники, но как оказалось, многие радиолюбители имеют такую железку на руках, и желали бы применить её по назначению в радиолюбительских целях. Увидев фото моей антенны в интернете, или работая со мной в эфире, просят рассказать о данной конструкции поподробнее.
Не претендую не на какие открытия и новшества. Уверен, что каждый, приложив определенное желание и сообразительность, способен на более оригинальный и практичный вариант исполнения…
Сразу хочу отметить, что для пеших экспедиций, данная
антенна не очень подходит, есть и более простые и лёгкие варианты
(например «трансформер» от UA6HJQ). Но по эффективности и быстроте
установки, данный многодиапазонный вертикал занял достойное место
среди моих экспедиционных антенн.
Данный штырь был подарен мне Анатолием (UA4AGO). А я,
в свою очередь, решил поэкспериментировать с ним в плане создания
экспедиционной антенны. Причём сначала это была просто GP на 14 МГц.
После нескольких полевых испытаний, антенна доказала свою эффективность,
и было решено попробовать на базе данной конструкции выполнить
многодиапазонный вариант.
Элементы конструкции антенны: согласующее устройство, основание антенны,
изолятор и т.д., при повторении могут иметь и намного меньшие размеры.
Главное, чтобы основание антенны имело приличную мех. прочность,
т.к. именно оно несёт всю нагрузку (особенно при ветре).
Собственно сам штырь, в армейском варианте, предназначен для работы
в полосе частот около 20 МГц, поэтому для работы на частоте 14 МГц
его пришлось удлинить. А точнее, изготовить ещё одну, небольшую, секцию.
Она накручивается на резьбу М6, впрессованную в конец самого тонкого
штыря базовой антенны. Честно говоря, его конечную длину никогда
не замерял, т.к. антенну настраивал с помощью MFJ-259B, и конечный
результат смотрел по показаниям прибора. Хотя я помню, что полученная общая длина
вибратора примерно совпадала с расчётными значениями, полученными
из классической формулы.
В результате экспериментов выяснилось, что входное сопротивление
антенны, в точке запитки , колеблется от 70 до 100 Ом, в зависимости от
частоты и сопротивления грунта (сухая, сырая земля, песок, и т.д.).
А так как антенна планировалась как экспедиционная, и условия
проводимости почвы в разных местах могут быть разными, было
решено отказаться от способа согласования вибратора и кабеля
50 Ом, путем использования ВЧ трансформатора с постоянным коэфф.
трансформации. Вместо этого было решено попробовать согласовать
сопротивление вибратора с волновым сопротивлением кабеля,
путем использования классического СУ в виде П-контура. За основу
мною была взята, много раз изготовленная в различных вариантах и хорошо
себя зарекомендовавшая, конструкция СУ от UT2FW со встроенным
КСВ- метром. Как показал опыт эксплуатации, данной антенной системы,
данный способ согласования легко позволяет идеально согласовывать штырь
с кабелем в любых условиях. Кстати: При использовании в качестве фидера
коаксиального кабеля с волновым сопротивление 50 Ом, необходимость
использования СУ у трансивера отпадает, т.к. Система АФУ-трансивер,
получается полностью согласованной. Конечно небольшое СУ со стороны
трансивера не повредит - для компенсации реактивностей. Но аварийных
режимов в выходном каскаде передатчика, при отсутствии СУ, не возникает.
Ещё одним элементом конструкции являются три проволочных противовеса -
искусственная «земля» (можно и без них). При развертывании антенны на песке
или очень сухой почве, волновое сопротивление вибратора имеет максимальное значение, и составляет около 100 Ом.. Использование искусственной «земли» дает «минус»
20-30 Ом, что позволяет, в свою очередь, разгружать элементы СУ. Лично я ,
использую противовесы всегда — хуже не будет. Длина каждого противовеса
составляет 10 метров на 7 и 10 МГц, и сложенные пополам — 5 метров на 14 МГц.
Они просто раскидываются над землей, в зависимости от ландшафта местности.
Собственно сама механическая конструкция СУ, может быть выполнена
различными способами и на различных элементах. Всё зависит от назначения
и условий эксплуатации антенны ( вых. мощность, пешие или авто. экспедиции
и т.д.). Мой вариант совсем не идеальный и по размерам и по исполнению.
Это просто плод экспериментов, который заработал и переделывать его уже не
хочется. Как говорится: «Нет ничего постояннее, чем временное.» ….
Основной размер CУ определяют КПЕ и переключатель витков. В моём СУ
КПЕ большие - 12-495 Пф, да и галетный переключатель большеват. Что было
под рукой во время экспериментов... Если бы я изготавливал данную антенну
сейчас, то СУ выполнил бы по аналогии моих портативных СУ для трансиверов
(см. сайт). Конструкция получится намного меньше. А вообще, всё в руках
радиолюбителя, главное было-бы желание и цель.
Для добавления диапазонов 10 и 7 МГц, в разрыв штыря включается
удлиняющая катушка с отводами. Точных размеров и количество витков тоже не скажу, всё подбиралось экспериментально, с помощью MFJ-та.
Диаметр катушки примерно 50 мм, длина примерно 100 мм. Витки расположены
равномерно во всей длине, с шагом 1 мм. Диаметр провода 1.5 мм. Изначально
через каждые 2 — 3 витка делался отвод на галетный переключатель. Необходимое
количество витков катушки, для каждого диапазона, подбиралось
экспериментально с помощью прибора и переключателя. По окончании
экспериментов, необходимые отводы для диапазонов выведены на мощный
тумблер с положениями 7 и10 МГц.
Вот в принципе и вся конструкция. Ничего оригинального, просто хотелось
получить максимальный результат из имеющейся в наличии железки.
По результатам проведенных радиоэкспедиций, хочу отметить очень неплохую эффективность данной конструкции.
На 14 МГц это классическая, полноразмерная GP. А вот на 10 и особенно на 7 МГц, несмотря на малые геометрические размеры,
антенна меня положительно удивила. При мощности в 50 — 70 Ватт, было большое количество корреспондентов дававших рапорт до +30Дб. Рапорта менее чем 58, дают вообще крайне редко.
P.S. На сегодняшний день, в конструкцию антенны добавлен диапазон 18 МГц, - просто изготовлен сменный элемент вибратора. Полевые испытания прошли успешно.