Еще о дельте+V

Приношу свои извинения за краткость изложенного по направленной Дельте. Если статья кого-то заинтересовала, я специально сделал ссылку на E-mail и представлю более полную информацию.

За основу взята антенна, описанная в работе «Антенна на 7 мгц с малой высотой подвеса», в средину нижнего провода которой, включен V-образный элемент  с заземленными концами. Антенна проектировалась и изготавливалась на 80 метров для КВ канала. Эксплуатация подтвердила параметры, полученные программой моделирования антенн MMANA и NEC2. Ку по сравнению с полноволновым диполем выше почти в 2 раза. Ослабление F/B также подтвердилось.

Было изготовлено две антенны. Высота подвеса 20 м. С незначительным  ухудшением параметров антенна работает и на высоте  подвеса 14 – 16 м. Мачта с роликом позволяет экспериментировать с высотой подвеса. Во всех случаях удовлетворяет высота подвеса равная ¼ длины волны.

Поскольку V-образный элемент является резонансным, то и эффект направленности проявляется на частоте резонанса. В диапазоне 2-30 мгц антенна эксплуатируется как обыкновенный треугольник, при этом элемент не отключается. Одна из антенн на частоту 3510 кгц приведена на рис. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Расстояние от нижнего провода треугольника до земли равно 4 метра. Этим определяются и углы наклона антенны по отношению к земле.

 

            Антенна растянута нижним проводом, концы которого закреплены растяжками за деревья, забор, деревянный столб и т.д. . Что есть подручное на местности для получения необходимого азимута.

            Антенна на частоту 7050 кгц имеет следующие размеры:

А=В= 15.79 м.    С= 16.62 м.    L1=L2= 10.55 м

Расстояние между концами лучей = 14.66 м

Высота подвеса = 12.7 м.

Расстояние между нижним проводом и землей = 1.8 м

 

Рис.2 Диаграммы направленности антенны на частоту 7050 кгц.

 

 

            Параметры антенны в основном оценивались субъективно, так как специальными приборами не располагаю и отсутствует время для серьезных исследований. Слух и S-метр, программы MMANA и NEC-2 вот и все приборы.

            Точка подключения фидера проверялась по всей длине бокового провода. Подбиралась по минимуму влияния передатчика на собственный приемник. В этом случае обязательно условие подключения фидера к боковому проводу под углом 90 градусов. При подключении к боковому проводу меняется также вертикальная составляющая излучения.

 

 

Рис. 3

 

            Еще одна антенна Дельта изготовлена с V-образным элементом направленным в сторону мачты (рис.3). При этом диаграмма направленности как у полуволнового вибратора, но повышается Ку и волновое сопротивление уменьшается до 50 ом. Уменьшается также угол излучения максимума по отношению к земле до 28 – 32 градусов.

            С антенным тюнером рассмотренные антенны работают в диапазоне от 2 до 30 мгц.

Сытников В.И. svi@sinel.dp.ua

---

После публикации статьи...
 

КАК ВЕДЕТ СЕБЯ ДЕЛЬТА+V 80 м НА ДРУГИХ ДИАПАЗОНАХ

 

            Сначала напомню простую истину, что антенна является разомкнутым колебательным контуром, а следовательно обладает своей резонансной частотой. Отклонение от этой частоты ведет к безусловному изменению волнового сопротивления, и значит, пытаться получить идеальную, всеволновую антенну – идти по пути самообмана. Во всем рабочем диапазоне частот волновое сопротивление будет изменяться. Отсюда мы получаем математические условия:

           

1.      Волновое сопротивление антенны – переменная

2.      Волновое сопротивление фидера – константа

3.      Волновое сопротивление передатчика – константа

 

Делаем вывод, что волновое сопротивление фидера и передатчика согласовывается легко и в дальнейшем не изменяется. Остается согласовать антенну и фидер в широком диапазоне частот. Балуны дают эффект на определенной частоте, поэтому их применение в этом случае неэффективно. В то же время применение фидера с длиной более самой длинной волны диапазона,  в какой-то степени решает эту проблему – фидер работает в режиме бегущей волны и волновое сопротивление антенны не играет большого значения.

Но при этом возрастают потери мощности в самом фидере, что для радиолюбителей вполне существенный вопрос. Поэтому необходимо искать разумный компромисс между желаемым рабочим диапазоном частот и возможным рабочим диапазоном частот. Идеального нет ничего, приходится мириться с определенными потерями и необходимо это осознавать. Применение антенного тьюнера позволяет в значительной степени помочь в решении этой проблемы.

                        Ранее описана Дельта+V антенна на 80 метров. Давайте проанализируем как поведет себя эта антенна на частоте 7050 кгц и 14050 кгц. Для этого достаточно в программе MMANA задать новую частоту, и нажать кнопку ПУСК на вкладке ВЫЧИСЛЕНИЯ. Итак 7050 кгц.

 

 

Что же мы получили? Усиление антенны 9.36 dBi. Это вполне приличный показатель, если учесть, что просто Дельта дает усиление до 5.8 – 5.9 dBi. Фронт/тыл практически одинаковы. А вот угол излучения максимума по отношению к земле составляет 18 градусов, а это уже существенный выигрыш при проведении дальних связей. А проблемой является волновое сопротивление антенны на этой частоте. Активное 322 ома и реактивное 755. Вот здесь и нужно приложить максимум усилий для решения этой проблемы.

            Теперь 14050. Скажу сразу, что частоту я эту для проверки взял с «потолка». Просто в программе заменил 7 на 14 и все. Что получается:

 

 

Коэффициент усиления 11.18 dBi, конечно, впечатляет, отношение фронт/тыл несущественно. Угол максимума излучения по отношению к земле 9.6 градуса тоже говорит о многом. Волновое сопротивление высокое, но при применении воздушного фидера с волновым сопротивлением 600 ом и антенного тьнера (балун 1:4 не проверял) можно получить приемлемое согласование и параметры комплекса: передатчик-фидер-антенна. Я давно уже не считаю догмой работу по коаксиальному кабелю и только, а ищу наиболее приемлемый вариант согласования. Антенный тьнер это не чудо, достаточно взять схему любого согласующего устройства профессиональной радиостанции или готовый блок. Теряется оперативность, но возрастают возможности для работы в широком диапазоне частот при проведении дальних связей.

            Попробуйте подключить V-образный элемент к обыкновенному полуволновому наклонному лучу и вы почувствуете разницу между антеннами. Коэффициент усиления возрастает до 10 dBi. Правда, волновое сопротивление десятки килоом. Подбирая длину лучей, я получал усиление на определенной частоте до 23 dBi. Субъективно на слух это подтверждалось. Усиление было выше, чем у Дельты+V.

            Если квадрат запитан в средину верхнего провода, а в средину нижнего провода включить V-образный элемент, в этом случае получаем направленную антенну и увеличение Ку.

Еще раз хочу подчеркнуть: настройка V-образного элемента требует внимания, но это окупается. Хотя я вначале все сделал приблизительно и получил эффект, который и послужил толчком для дальнейших экспериментов.

В почте многие просят файл maa. Как вставить не знаю, но отправляю на СКР Юрию.

 

С уважением Вадим