Радиолюбителям. Антенны диапазона 160 метров

Диапазон 160 метров, выделенный на­чинающим коротковолновикам для осво­ения азов любительской радиосвязи, имеет одно крупное преимущество перед другими диапазонами и один крупный не­достаток. Преимущество состоит в том, что изготовить и отладить приемно-пере-дающую аппаратуру на этот диапазон проще, чем на другие диапазоны. Это очень важно для начинающего коротко­волновика. Но изготовив передатчик или трансивер, он тут же сталкивается с ос­новным недостатком этого диапазона — сложностями в изготовлении антенн. Справедливости ради надо сказать, что с этой проблемой сталкиваются все корот­коволновики (независимо от категории их радиостанций и опыта работы в эфире), решившие поработать на диапазоне 160 метров.

 

Дело в том, что передающая антенна обеспечивает высокий коэффициент по­лезного действия, если ее размеры сопо­ставимы с рабочей длиной волны. Скажем прямо, возможность подвесить нормаль­ный полуволновой диполь на этот диапа­зон имеют очень немногие радиолюбите­ли. Во-первых, для этого необходим сво­бодный пролет между домами не менее 80 м. Во-вторых, для питания этой антенны потребуется коаксиальный кабель при­мерно такой же длины. И так далее...

 

Возможное решение проблемы антен­ны диапазона 160 метров — использова­ние проволочной антенны длиной около 40 м, питание которой осуществляется с одного из концов. Такую антенну можно рассматривать как своеобразный аналог хорошо известного четвертьволнового штыря (GP – Ground Plane).

 

Антенное полотно имеет вертикальный или наклонный отрезок и горизонтальный отрезок (рис. 1, а, б). Соотношение меж­ду этими двумя частями антенного полот­на произвольное. В частности, полотно может вообще не иметь перегибов и идти, например, от окна комнаты, где находит­ся радиостанция, прямо на высокое дере­во или край крыши соседнего дома. Сум­марная длина отрезков А и Б для вариан­та антенны по рис. 1,а — 38 м, а по рис. 1,б — 43 м.

 

Первый вариант антенны (рис. 1,а) при длине отрезка А=10 м имеет входное со­противление около 10 Ом. Для ее согласо­вания с 50-омным питающим кабелем ис­пользуется LC-контур. Конденсатором С добиваются резонанса антенны на рабо­чей частоте, а подбором положения отво­да на катушке L — оптимального согласо­вания питающего фидера с антенной. Контролировать резонансную частоту ан­тенны лучше всего с помощью гетеродин­ного индикатора резонанса, связанного с катушкой L. Согласование фидера с ан­тенной контролируют с помощью измери­теля КСВ.

 

Второй вариант антенны (рис. 1,б) име­ет более высокое значение активной со­ставляющей входного сопротивления (при длине А=10 м около 50 Ом), но у него есть и реактивная составляющая. Ее компенсируют переменным конденсатором С. Ре­зонансную частоту этой антенны устанав­ливают подбором длины полотна.

 

При выборе варианта антенны следует учитывать два фактора. Второй вариант исполнения этой антенны имеет более вы­сокое входное сопротивление, и, следова­тельно, она из-за меньшего влияния по­терь в «земле» будет более эффективна. Но она и более трудоемка в настройке, так как может потребоваться подбор опти­мальной длины полотна антенны. Впрочем, эту операцию проводят всего один раз.

 

 Для эффективной работы любого из этих двух вариантов антенны необходимо иметь хорошую «землю». В большинстве случаев у радиолюбителя нет возможнос­ти установить полноразмерный противо­вес длиной около 40 м (это было бы иде­альным решением). Однако установить противовес длиной в несколько метров возможность есть всегда. Его можно протянуть, например, вдоль стены здания от окна к балкону или между окнами. Для того чтобы такой короткий противовес работал на диапазоне 160 метров, между ним и корпусом передатчика (трансивера) надо включить катушку индуктивности (рис.1,в). Ее индуктивность (она, есте­ственно, зависит от длины противовеса) рассчитывают по программе, написанной для GW-BASIC.

 

10 INPUT «A=»; A 20 INPUT «D=»;

D 30 INPUT «F=»;

F 40 X=LOG(2000*A/D)–1 50

Y=(F*A/73.1)^2–1 60 Z=3.28*A 70

L=–1490/F^2*(X*Y/Z) 80 PRINT

«L=»; L 90 STOP

 

При запуске программа запрашивает длину противовеса А (метры), диаметр провода противовеса D (миллиметры) и рабочую частоту F (мегагерцы). Результат расчета — значение индуктивности ка­тушки L (микрогенри). Контрольные циф­ры для проверки правильности введения программы: если А=5 м, D=2 мм, а F=1,8 МГц, то L=207,5963 мкГн. На практике надо найти такой вариант подвески про­тивовеса, чтобы его длина была как мож­но большей.

 

Из-за близости стен к полотну проти­вовеса реальное значение индуктивности катушки скорее всего будет отличаться от расчетного. Вот почему катушку лучше сразу выполнить с отводами и экспери­ментально подобрать точку подключения к ней противовеса. Можно эту процедуру упростить, включив последовательно с катушкой переменный конденсатор емко­стью около 200 пФ. Этим конденсатором противовес настраивают на рабочую час­тоту. Оптимальную настройку противове­са определяют по минимуму тока в под­ключенном к корпусу радиостанции вспо­могательном противовесе длиной не­сколько метров. Вблизи от корпуса в него включают простейший высокочастотный миллиамперметр (рис. 1,г).

 

Первичная обмотка трансформатора Т1 высокочастотного миллиамперметра — провод противовеса, пропущенный внутри кольцевого магнитопровода. Вто­ричная обмотка трансформатора содер­жит десять витков провода диаметром 0,3 мм. Магнитопровод может иметь вне­шний диаметр 5–15 мм и начальную маг­нитную проницаемость от 20 до 1000. Диод VD1 — любой высокочастотный. Отладив таким образом антенну и про­тивовес, надо попробовать подключить к корпусу передатчика арматуру дома (если он железобетонный), систему отопления и водоснабжения. Это может увеличить эф­фективность антенны.