«Несимметричный диполь»

Каждый радиолюбитель имея в наличии трансивер КВ диапазона зачастую стоит перед непростым выбором: какую антенну собрать, чтобы услышать мир и быть услышанным? Самым простым решением может стать классический диполь или его разновидность inverted V, однако данные типы антенн хоть и эффективны, но работают в одном диапазоне частот. Учитывая особенности распространения электромагнитных волн коротковолнового диапазона желательно иметь в арсенале антенну, способную работать на нескольких диапазонах волн пусть и с меньшей эффективностью нежели диполь, обладающую невысокой стоимостью изготовления, несложную в изготовлении и настройке. Такая антенна есть и называется «Несимметричный диполь», он же Windom в англоязчных источниках.

Антенна работает на диапазонах 80м,40м,20м,17м,12м, 10м и состоит из цельного провода длиной 41 метр, разрезанного по длине в соотношении 1:3 (Рис.1). В точке запитки помещается согласующий трансформатор 1:4, который позволяет согласовать волновое сопротивление антенны (около 200 Ом) в необходимое для работы трансивера (50 Ом).

Далее идет пару метров кабеля снижения и обязательный отсекающий дроссель, исключающий влияние кабеля на работу антенны (Рис.2).

Рис. 2

От качества изготовления трансформатора и дросселя, сильно зависит эффективность работы антенны, потому подробнее остановимся на их конструкции.

Из всех вариантов трансформатора 1:4 я остановился на следующем (Рис. 3):

Намотка производится сдвоенным проводом снизу кольца вверх, соответствующие выводы коммутируются, подпаиваются к разъёмам.

Более детальное видео по намотке трансформатора и дросселя по ссылке: clck.ru/3RAS4K

Хочу отметить, что именно такая намотка трансформатора позволяет получить ровный КСВ во всей полосе частот от 1 до 30 Мгц на не самом подходящем ферритовом кольце (в авторском варианте было кольцо 1000НН), чего другие варианты намотки не позволяли. График ксв получившегося трансформатора (Рис.4)

 

 

Самый оптимальный вариант дросселя мотается коаксиальным кабелем на ферритовом кольце 400-1000 НМ диаметром от 4см (Рис.5)

Важно по итогу намотки получить подавление не менее 25Дб в рабочей полосе частот от 3МГц до 30 МГц. Можно пробовать менять количество витков и диаметр кабеля, все это будет влиять на величину подавления. В авторском варианте получилось не менее 28Дб (Рис.6)

Итак, все собрано и готово. После размещения антенны на крыше предстоит подстройка антенны, заключается она в пропорциональном изменении длин плеч в одну либо другую сторону (лучше загибанием концов кабеля а не обрезкой) и контролем резонансных частот по ксв метру или лучше антенному анализатору.

 

Перед изготовлением антенны было произведено её моделирование исходя из будущего расположения на крыше дома в программе MMANA-GAL. Расчеты приблизительные и без учета влияния дома на диаграмму антенны (Рис. 1). Как показала практика результаты моделирования похожи на правду.

Рис.1

 

На диапазоне 80м антенна «светит» вверх (Рис.2.), что дает в основном ближние связи в радиусе около 1000 км в ночное время. Усиление порядка 7 dBi, поскольку земля работает как рефлектор.

Рис.2

На 40м уже видим два лепестка вдоль оси полотна (Рис.3), излучение формируется с максимумом под углом 57^o и позволяет рассчитывать уже хоть и на меньшее усиление (5,7 dBi) но под более низким углом. Сигнал с направлений перпендикулярных полотну будет идти слабее.

Рис.3

На 20м диапазоне уже видим два прижатых на угол 30⁰ лепестка вдоль полотна и два на угол 63⁰ (Рис.4), это должно помочь в работе как с удаленными, так и ближними корреспондентами, но маловато для работы с DX. Усиление порядка 4.7 dBi. (Рис.5)

С ростом частоты наблюдается увеличение количества лепестков. На диапазоне 10м мы видим ярко выраженную многолепестковость диаграммы (Рис.6), что может привести к феддингу слабого сигнала, но компромисс есть компромисс и в целом все работает хорошо во всех направлениях. Угол главного лепестка порядка 19⁰ при 5 dBi усиления (Рис.7).

Как видно из диаграмм, у антенны имеются направленные свойства. Это важно учитывать при ориентации антенны по сторонам света. Так же в ее работе многое зависит от высоты подвеса полотна, окружающих предметов. Для лучшей работы рекомендую использовать два комплекта полотен расположенных перпендикулярно и переключаемых двумя трехконтактными реле на общий трансформатор для работы в большем количестве направлений.

Данная антенна безусловно является компромиссной и не лишена недостатков, но дает возможность работать на разных частотах, проста, дешева в изготовлении и однозначно заслуживает вашего внимания.

EW8ME