Приемная антенна диапазонов 1,8 и 3,5 МГц. Длина 22 м. В диапазоне 1,8 МГц форма ДН и RDF соответствуют антенне Бевереджа с длиной 140... 150 м.

Двойной флаг

Для работы с DX на 1,8 и 3,5 МГц отдельная приемная антенна необходима.

Лучший выход – антенна Бевереджа (АБ). Но лучший он если есть сотни полторы метров земли для размещения этой антенны. Причем именно земли: АБ очень критична к высоте (типично 0,5 ..1,8 м). Поднять АБ на несколько (4... 6) метров над землей нельзя: ДН сильно портится. Это значит, что проводом АБ невозможно пройти над улицей, 1...2 этажными домами, деревьями, и.т.д. То есть нужен именно свободный кусок земли длиной от 150 м, через который никто не ходит, не ездит и провода не обрывает.

Поэтому АБ очень проблематично разместить постоянно даже в дачно-сельской местности (там эту антенну ставят сезонно: на осень зиму, когда после сельхозработ освобождаются поля). А в городе – вообще невозможно.

Поэтому закономерно велик интерес к небольшим приемным антеннам, которые не так критичны к земле, как АБ. Наиболее известны петли K9AY, флаги и вымпелы. Особенно последние, т.к не требуют контакта с землей, равнодушны к своей высоте и могут реверсировать направление ДН.

Но ДН этих антенн кардиодная (т.е. с широким лепестком). Их RDF (receiving directivity factor или по-русски КНД коэффициент направленного действия) всего 7,8 dB.

* Напомню: RDF определяет на сколько возрастет отношение Сигнал/Шум на входе приемника при переходе от изотропной антенны к рассматриваемой при равномерном распределении шумов (подробнее см. 3-ю часть "Антенн КВ и УКВ", пп.4.5.1 - 4.5.3). Для АБ на 1,8 МГц RDF растет от 9дБ при длине 100м, до 12 дБ при длине 260 м.

Поскольку RDF = 7,8 dB антенн с кардиодной ДН (K9AY, флаги, вымпелы) это очень мало, то разработчики приложили немало усилий, в попытках сузить ДН небольших приемных антенн и поднять их RDF.

Путей тут (как, впрочем, при создании любой направленной антенны) всего два:

Простой в реализации вариант второго пути предложили Jose Carlos, N4IS и George Wallner, AA7JV,описавшие Double Half-Delta Loop RX Antenna (DHDL). Это по сути два треугольных флага, включенных последовательно и противофазно. То есть правильное фазирование обеспечивается не отдельной системой питания, а только формой самой антенны. Это значительно проще в повторении.

Такая антенна использовалась в экспедиции TX3A на Chesterfield Reef FK/C (для нее эта конструкция и разрабатывалась, поэтому также известна под названием TX3A).

Не буду приводить здесь впечатления экспедиционеров от нее, почитайте лучше их сами (они пишут, что DHDL показала себя не хуже АБ длиной 180 м). Но свои ощущения от работы TX3A на 160 м помню хорошо: они слышали большую часть зовущих их европейских станций (в том, числе, и с довольно скромным setup`ом). Эти никогда не "страдали" станции Океании. Для справки: от Chesterfield Reef до западной Европы 15...16 тыс км.

И немного статистики. TX3A сделала ~3,5 тыс. QSO на 1,8 MHz силами 2 операторов за 4 недели. Недавно закончившаяся экспедиция T32C (регион, примерно аналогичный по сложности, и по расстоянию - 14 тыс. км до Европы) за такой же срок сделала ~5 тыс. QSO на 1,8 МГц. Но размах несравним: T32C имела более 40-ка операторов, несколько рабочих мест (т.е. постоянно звучала) 6 длинных АБ, а TX3A обходилась силами всего 2-х операторов, одним рабочим местом (т.е. отвлекалась на другие диапазоны) и парой DHDL и небольших (180 м) АБ

Тем не менее, результаты T32C и TX3A на 160 м сопоставимы. Что, помимо прочего, говорит о том, что приемная антенна TX3A на 160 м отработала хорошо.

Выглядит антенна DHDL (она же TX3A) так:

Длина горизонтальной части 22 м, высота вертикальных сторон по 7 м, в середине нижней горизонтальной стороны провода перекрещены. Допустимая высота нижнего пролета над землей: 0,5 ... 4 м. При 1,5 м (авторский вариант) RDF достигает 10 dB. Это соответствует АБ длиной 140 ...150 м. Файл модели TX3A (для просмотра и вычисления этого файла достаточно демо-версии GAL-ANA).

В общем, антенна TX3A имеет очень приличные параметры, при небольшой длине. Но есть и у нее пара недостатков:

Двойной флаг

Ниже рассмотрен усовершенствованный вариант антенн TX3A, который одинаково работает в двух диапазонах: 1,8/3,5 МГц и имеет на два метра меньшую протяженность, т.е. может быть смонтирована на базе недорогих 7,5 м удочек.

Эта антенна (назовем ее "двойной флаг") показана на следующем рисунке. Подробности в файле модели (для просмотра и вычисления этого файла достаточно демо-версии GAL-ANA).

Эта антенна имеет такую же длину (22 м), как и TX3A, но меньшую протяженность по высоте: 5 м против 7 у TX3A. Правда мачт требуется уже три: одна дополнительно в центре (на 1 м ниже крайних), поддерживающая прямоугольное полотно в середине. Кроме уменьшения высоты, такая конфигурация обеспечивает хорошее F/B (около 20 dB) и в диапазоне 3,5 МГц.

Hагрузочный резистор (на левом по рисунку краю) 1,1 кОм (величина может немного меняться, в зависимости от высоты подвеса и параметров земли). Питание через трансформатор с двумя отдельными обмотками (важно!) с коэффициентом трансформации 1:16 (по сопротивлению). Малошумящий предусилитель (сразу на антенне) с коэффициентом усиления 20 ... 30 dB необходим. Очень желательно иметь его с дифференциальным входом (любой современный широкополосный операционный усилитель), чтобы исключить влияние помех, принятых оплеткой кабеля снижения. В противном случае потребуется очень большой (с индуктивностью от 1 мГн) развязывающий дроссель на этом кабеле в точке подключения к антенне и усилителю.

В диапазоне 1,8 МГц электрические характеристики (ДН, RDF) у двойного флага и TX3A практически одинаковы, что показано на следующем рисунке.

Более интересно сравнить формы ДН антенн, с которых мы начинали эту статью (АБ, флаг) с ДН двойного флага. Это сделано на следующем рисунке, на котором все ДН нормированы к одному масштабу (т.е. сравнивается только форма ДН, без учета усиления) на частоте 1,825 МГц.

Видно, что одиночный флаг сильно проигрывает, а двойной флаг практически эквивалентен АБ длиной 145 м (с боков АБ чуть лучше, сзади и под высокими зенитными углами чуть лучше двойной флаг).

Но при этом двойной флаг требует всего 20 ...22 м земли и трех недорогих удочек. Т.е. успешно размещается, например, вдоль забора обычной дачи.

Без заметного ухудшения параметров высота нижнего провода двойного ромба может достигать 4...6 м, что позволяет в случае нехватки места размещать антенну над домами, деревьями, проездами.

Недостатки такой антенны точно такие же, как у одиночного флага:

Для дальнейшего улучшения RDF можно синфазно включить два двойных флага, аналогично тому, как это сделал IV3PRK с DHDP. RDF при этом достигает 12,3 dB.


07.11.2011

На главную - Main page