Длинный провод 20,5 м, питаемый с конца через СУ, обеспечивающее согласование одновременно в двух диапазонах

Двухдиапазонный LW

Простой LW, питаемый с конца - весьма распространенная антенна. Во многих случаях LW удобнее симметричного диполя, т.к. не надо тянуть питающий кабель в середину полотна антенны, нагружая его механически и делая антенну гораздо более видимой для антеннофобных соседей. LW в этом отношении не отличается от обычных проводов, в изобилии идущих между крышами.

Но питание LW с конца требует заземления (не может нагрузка для электрического тока иметь только один вывод), в которое обязан втекать точно такой же ток, как и в антенну.

Если сопротивление этого заземления на используемых диапазонах мало (например по паре резонансных четвертьволновых радиалов или отдельно стоящая металлическая заземленная мачта), то длина LW может быть любой: его импеданс приведет к 50-ти омам СУ, а величина тока в землю будет неважна, т.к. заземление хорошее.

Но на высоте (откуда начинается LW) хорошее заземление - это большая редкость. Как правило, наоборот, ВЧ заземление около начала LW плохое или очень плохое: железки конструкции дома, ограждение балкона и т.п. Даже если и есть место куда положить радиалы, то полноразмерные четвертьволновые не помещаются, можно только очень короткие.

При плохом ВЧ заземлении свободы в выборе длины LW совсем нет. Мы обязаны обеспечить минимальный ток, втекающий в нашу плохую землю (минимальный ток она всё же примет). Следовательно, входное сопротивление LW должно быть максимальным. Этому соответствует длина LW, кратная полуволне.

Высокое входное сопротивление полуволновового LW требует резонансного СУ. Получается антенна, хорошая всем, кроме одного: резонансное СУ в виде простейшего контура работает в одном диапазоне. Поэтому антенна становится однодиапазонной или СУ надо переключать.

 

В данной статье рассматривается двухрезонансное СУ, согласующее высокий импеданс LW длиной 20,5 м одновременно в двух диапазонах 7 МГц (LW полуволновый) и 14 МГц (LW волновой). Схема этого СУ показана на следующем рисунке:

Принцип работы двухдиапазонного СУ состоит в следующем:

  1. В диапазоне 7 МГц работает двухзвенное Г-образное СУ из L1+L2 и С2. С1 влияет мало (хотя, конечно, влияет).
  2. В диапазоне 14 МГц работает тоже двухзвенное Г-образное СУ из L1 и С1. Большая индуктивность L2 включена последовательно с высоким входным импедансом антенны, поэтому влияние L2 в этом диапазоне не очень велико. Относительно небольшая емкость С1 включена параллельно высокому импедансу антенны, поэтому ее влияние ощутимо, но не фатально.

Схема СУ не слишком сложна на вид, но непроста в настройке: все 4 величины влияют сразу на обоих диапазонах. Правда, по-разному влияют (L1, C1 больше на 14 МГц, L2C2 больше на 7 МГц), но всё равно настройка непроста. Особенно если иметь в виду, что из-за местного окружения и конкретного расположения антенны импеданс вашего LW будет отличаться от ожидаемого. Впрочем, данное СУ справится и с достаточно большими отклонениями в импедансах LW, но с настройкой придется повозиться. Сильно упрощает дело панорамный измеритель КСВ/импеданса, который показывает степень согласования сразу в обоих диапазонах.

В результате настройки вы должны получить что-то близкое к двум следующим рисункам:

При добротности катушек 250 (это довольно средние катушки) потери, вносимые СУ, не превышают 0,2 дБ на 7 МГц и 0,4 дБ на 14 МГц.

Использовать оплетку кабеля в качестве ВЧ заземлениея нежелательно. Лучше положить пару коротких (по 1... 2 м) противовесов, а питающим кабелем сделать развязывающий дроссель (с десяток витков в бухту или на большой феррит) в точке питания.

Если совсем нет никакой возможности сделать\использовать отдельное ВЧ заземление, то придется вместо него использовать внешнюю сторону оплетки. Развязывающий дроссель (точнее пару таких дросселей, один за другим, в данном случае индуктивности\развязки одного дросселя не хватит) в этом случае делается не в точке питания, а отступив пару метров вниз по кабелю. Весьма желательно, чтобы эта пара метров кабеля не лежала бы на крыше\балконе, а висела бы в воздухе, как излучающая часть антенны.

 

Если прямое подключение оплетки кабеля к антенне (точнее, к ее ВЧ заземлению) нежелательно (а это имеет смысл, чтобы не пускать ВЧ ток с антенны на внешнюю сторону оплетки кабеля, т.е. не собирать и не излучать ею помехи), то схему СУ может быть модифицирована для питания через катушку связи, как показано на следующем рисунке (длина LW в данном варианте чуть больше: 20,6 м):

Катушка связи L3 содержит вчетверо меньше витков, чем L1 и намотана посередине и поверх L1 с зазором около 2 мм.

Правда, в этом случае связи точного согласования мне не удалось добиться: КСВ на резонансах в обоих диапазонах был 1,4. То ли мне не хватило терпения при настройке, то ли из-за влияния индуктивности катушки связи L3 меньшего КСВ при данном СУ нельзя достичь.



Bonn, 05.01.2013

На главную - Main page