Провод 41 м, питаемый с конца через двухпроводную линию и простое переключаемое СУ, обеспечивающее в диапазонах 80, 40, 30 и 20 м

Четырехдиапазонный LW

Основным недостатком многодиапазонного длинного провода (long wire, LW) является неудобное согласование с 50 Ом. Нужен тюнер, рассчитанный на большую реактивную мощность, а это это штука непростая и дорогая.

Чтобы не размещать такой тюнер прямо у конца антенны (ведь далеко не всегда удается начать провод из своего окна или балкона), многодиапазонный LW питают через двухпроводную линию подключенную к концу антенного провода (варианты питания LW однопроводной линией снижения всерьез рассматривать не стоит, т.к. такая линия, проходя около дома, излучает и принимает немало помех).

Питающая двухпроводная линия выполняет одновременно две функции:

  1. Питание антенны от передатчика. Этим заведует дифференциальный (одинаковый по величине, но разный по знаку в обоих проводах) ток линии.
  2. Противовес для LW, принимающий его ток, и тем замыкающий цепь питания. Это работа синфазного (одинакового по величине и фазе в обоих проводах) ток линии.

Вообще, синфазный ток в линии, это почти всегда плохо. Он приводит к паразитному излучению и приему линии (при наличии такого тока она действует как излучающая часть антенны). А т.к. линия питания почти всегда идет в непосредственной близости от паразитных излучателей помех(импульсные блоки питания, например) и устройств подверженных помехам (телевизоры и проч.)

Поэтому, если мы и вынуждены иметь синфазный ток в линии, то надо постараться сделать его поменьше. А синфазный ток единственного противовеса в точности равен току, втекающему в антенну (это просто одна и та же цепь). Значит, ток питания антенны уменьшать. То есть по закону Ома, стараться сделать входное сопротивление Ra антенны (нашего длинного провода) максимальным. Оно таким будет, если длина провода кратна λ/2.

Радиолюбители это знают. Поэтому много десятков лет используют LW длиной 42 м, отвечающий этому условию на диапазонах от 80 м и выше, успешно питая его по двухпроводной линии с конца, настраивая всю систему хорошим тюнером внизу.

 

В чем смысл данной статьи? В упрощении тюнера. До сих пор считалось так: мы сделаем LW около полуволны на нужных диапазонах, запитаем его двухпроводной линией произвольной длины с конца, а уж импеданс внизу линии будет каким придется – его согласует на 50 Ом хороший тюнер.

В данной статье рассматривается вопрос оптимизации длины LW и параметров питающей линии так, чтобы внизу линии получились бы удобные для согласования импедансы. А что такое "удобный для согласования импеданс"? На мой взгляд, это тот, у которого R близко к 50 Омам. А имеющуюся реактивность (любую) согласует единственный последовательный элемент. Т.е наш тюнер будет состоять из одной катушки или одного конденсатора.

Конструкция

Антенна, получившаяся в результате такой оптимизации, показана на следующем рисунке:

Конструкция достаточно технологична: полотно растягивается с края крыши на что-нибудь (другой дом, дерево, и т.п.) напротив, а линия длиной 7,5 м опускается к нам на балкон или в окно, где и располагается переключаемый тюнер. Без заметного изменения параметров антенны линия может быть наклонной или горизонтальной.

Входные импедансы в точке подключения тюнера, распределения токов и диаграммы направленности по диапазонам (при высоте подвеса 15 м) приведены на следующих скриншотах:

Посмотрите на импеданс (правый верхний угол скриншотов): активная его активная часть близка к 50 Ом. Согласование по диапазонам осуществляется:

Последовательный настроечный элемент включается в провод линии соединенный с LW. Оплетка питающего коаксиала подключается к проводу линии, который наверху никуда не подключен. Переключение может быть сделано "крокодиловым переключателем".

Для устранения тока по оплетке питающего коаксиала на него перед тюнером надевают несколько (~10) ферритовых кабельных защелок.

Настройка

Делается отдельно на каждом диапазоне подстройкой соответствующего реактивного элемента. Активная часть входного импеданса антенны меняется намного медленнее, чем реактивная. Поэтому даже в случае заметных отклонений (например, в высоте подвеса, угле наклона LW к горизонту, расположении питающей линии, и .т.п.) последовательная реактивность настроит систему в резонанс с низким КСВ.

Заключение

Да, это антенна далеко не рекордных параметров. Но для радиолюбителей, живущих в многоэтажных домах и не имеющих доступа на крышу (или очень ограниченный, только выйти пару раз, но ничего не поставить, не настроить) она может оказаться разумным выходом, вполне терпимо закрывающем четыре диапазона.



Bonn, 27.06.2013

На главную - Main page