"Идеальная" резервная антенна на диапазоны 80-20 метров

\главная\р.л. конструкции\антенны\...

"Идеальная" резервная антенна на диапазоны 80-20 метров

L. B. Cebik, W4RNL

Каждому необходима “палочка-выручалочка” – антенна, применимая в случае выхода из строя одной или нескольких систем антенного хозяйства. Требования к такой антенне очень просты:

1. Антенна должна быть простой, многодиапазонной, с целью: заменить одну или более из основных систем. Применение антенного тюнера весьма желательно.
2. Конструкция антенны должна быть механически очень простой, чтобы не усложнять её воплощение в жизнь.
3. Антенна должна перекрывать все основные диапазоны: здесь, выбраны диапазоны от 80- по 20-метровый, включительно.

Для примера, я обратился к антеннам горизонтальной поляризации, зная о том, что таким антеннам нужна приличная высота подвеса. Для антенны горизонтальной поляризации диапазона 80 метров высота в 70 футов (1 фут = 30,48 см) - не высота и я буду использовать её здесь в качестве минимума. Однако, и слишком большие высоты подвеса (более 100 футов), для временной замены повреждённых антенн, нереальны. Если Вы проживаете в лесистой местности и вокруг, на близком расстоянии, имеются деревья, то их можно использовать в качестве мачт, крепления антенны к ним производятся за крайние её точки.

Эти строки не ставят перед собой задачи разубедить Вас в том, что антенны вертикальной поляризации могут быть также использованы в качестве запасных, аварийных, в случае выхода из строя основных антенных систем. Действительно, я и сам как-то использовал для указанных целей многодиапазонный штырь. Уместить описание всех возможностей, которые представляются при применении антенн вертикальной и горизонтальной поляризации, в рамках маленькой статьи просто невозможно. Я решил ограничиться дискуссией относительно антенн только с горизонтальной поляризацией.

"Золотой", но… единственный провод

Если начать “плясать от печки”, т. е., с одного единственного провода, размещённого горизонтально, то его следует подвешивать как можно выше, при этом, остаётся вопрос: какой же длины брать этот провод? Я бы ответил на вопрос примерно так, как показано на рисунке Figure 1.

“Лучшие” длины проводников для запасной антенны на диапазоны 80-20 метров.

Отметьте, что я обошёл стандартные многодиапазонные длины излучающих элементов (дипольного типа) в 135 и 102 фута. Причина – проста. При увеличении частоты, диаграмма направленности таких антенн разваливается на множество лепестков, направленных широкой своей стороной к проводу диполя. Я взял это обстоятельство за основу, так как, нам известно, куда эти лепестки направлены. Наилучшим способом к гарантии работы антенны на всех диапазонах будет проверка того, что вышеупомянутые лепестки направлены широкой своей стороной к излучателю.

88 футов — плюс - минус небольшую, незначительную длину - такой должна быть наибольшая длина проводника, чтобы обеспечить широкие лепестки на диапазоне 20 метров. Длина антенны, в этом случае, на “двадцатке” составит 1,25 длины волны, что, как раз, соответствует увеличенной антенне “Double Zepp”. В то же время, выбранная длина будет находиться в пределах между 1/3 и 3/8 длины волны на нижнем крае диапазона 80 метров. Как видно, мы мало что потеряем, по отношению к полуволновому диполю, но получим импеданс источника такой величины, которую удобно согласовывать с помощью антенных тюнеров.

На рисункеFigure 2 показана диаграмма направленности в свободном пространстве для запасной антенны на диапазоны 80-20 метров. Соотнесите эскиз с данными из Таблицы 1.
Table 1. Free-Space Performance of an 88' #12 Copper Wire Doublet
Freq. F-S Gain Horizontal Feedpoint Z
MHz dBi B/W (deg.) R +/- jX Ohms
3.6 1.77 85 25 - j 615
3.9 1.82 84 30 - j 500
7.0 2.38 71 185 + j 510
10.1 3.36 53 3360 + j2245
14.0 5.03 32 155 - j 805

Конечно, эти данные из компьютерной модели NEC-4 “красивые”, в жизни всё немного не так, но всё же, они дают представление о тенденции изменения характеристик с изменением частоты. Часто определяющим фактором, при классификации достоинств антенны, берут угол основного лепестка излучения, по которому можно судить о возможностях антенны в частотном плане и об области её возможного применения.

Никто не говорит о том, что мы не можем сделать антенну с длиной 88 футов из алюминиевых труб. Но, прежде чем решить вопрос о вращении такой антенны, давайте обратимся к данным для свободного пространства версии антенны, имеющей усреднённый диаметр проводника 1 дюйм, в Таблице 2.

Table 2. Free-Space Performance of an 88' 1" Aluminum Tubing Doublet
Freq. F-S Gain Horizontal Feedpoint Z
MHz dBi B/W (deg.) R +/- jX Ohms
3.6 1.90 85 24 - j 425
3.9 1.93 84 29 - j 340
7.0 2.44 71 197 + j 385
10.1 3.43 53 2560 + j 220
14.0 5.02 31 125 - j 495

Интересна разница между данными в двух таблицах. Во-первых, для случая с большим диаметром проводника, имеется небольшое увеличение усиления, кроме диапазона 20 метров, здесь усиление, наоборот, уменьшается, но также незначительно, поскольку более толстый проводник больше приближается к электрической длине, когда “уши” EDZ (см. программы серии NEC) будут доминировать в диаграмме направленности. При электрической длине в 1,5 длины волны, антенна будет давать 6 примерно одинаковых лепестков в диаграмме направленности.

Во-вторых, более толстый проводник уменьшает импеданс в точке питания, особенно, реактивные его составляющие. Этот эффект очень полезен для облегчения бремени, которое несёт на себе антенный тюнер. Одним из ограничивающих факторов для каждого тюнера является уровень реактивности, который тюнер в силах компенсировать на любой данной частоте. Отсюда, если мы выберем “не ту” длину линии (фидера), то можем выскочить за пределы регулировки тюнера, из-за трансформации импеданса передающей линией. Простым выходом из положения может быть подбор компромиссной длины линии, удовлетворяющей всем требованиям.

Для тех, кто хочет сочетать преимущества труб с малой стоимостью и весом проводников, на рисунке Figure 3 приведены пара вариантов того, как это сделать. Необходимо расположить пару (или более) тонких проводников (проводов) на определённом расстоянии друг от друга (по образующей предполагаемой трубы), которое позволит резонировать вибратору на той же частоте, что и эквивалентному трубчатому. (Распорки, поддерживающие проводники, для обеспечения эквивалентного трубному диаметра, должны быть одинакового размера, а материал, из которого они должны изготавливаться, до сих пор, вызывает споры: высокочастотный диэлектрик, просто - диэлектрик или металл - UA9LAQ). Вопрос эквивалентной замены проводников является простым для компьютерного моделирования и не требует подгоночных экспериментов “на свежем воздухе”.

Альтернативой к паре сдвоенных проводов (замкнутых в точках питания и на внешних концах диполя) является уже старомодная “клетка” (по – нашему, наверное: “банан”, “колбаса” или ещё как, но всё - равно – это диполь Надененко – UA9LAQ). Поскольку всё новое, это – хорошо забытое старое, дипольные антенны с большим диаметром излучателя на низкочастотные диапазоны всё более популярны и в наше время, особенно, после того, как стали доступны новые изделия из поликарбонатных пластмасс. Как показывают результаты исследований, “клеточная” структура проводников антенн, вполне подходит для многодиапазонной системы.

Ещё более впечатляющими оказываются цифры характеристик антенн, приведённые для различных высот подвеса диполей над землёй. В таблицах Table 3 и Table 4 приведены цифры для высот подвеса диполей 70 и 100 футов, соответственно. К таблицам добавлена колонка ТО – угол максимума излучения или элевация и ширина излучения в вертикальной плоскости. Совместно, эти цифры дают нам представление о приходящих (RX) и исходящих (TX) углах излучения, учитывая которые, можно проводить эффективные связи. Как и угол излучения в горизонтальной плоскости, угол излучения в вертикальной, также, может быть найден в приведённых данных:

Table 3. 70' Performance of an 88' #12 Copper Wire Doublet
Freq. F-S Gain TO Angle Vertical Horizontal Feedpoint Z
MHz dBi (deg.) B/W (deg.) B/W (deg.) R +/- jX Ohms
3.6 5.90 59 130 180 30 - j 610
3.9 5.86 53 134 180 35 - j 495
7.0 7.84 28 33 79 165 + j 485
10.1 8.66 19 21 55 3810 + j2160
14.0 10.81 14 15 33 155 - j 820

Table 4. 100' Performance of an 88' #12 Copper Wire Doublet
Freq. F-S Gain TO Angle Vertical Horizontal Feedpoint Z
MHz dBi (deg.) B/W (deg.) B/W (deg.) R +/- jX Ohms
3.6 6.12 38 57 107 30 - j 620
3.9 6.40 36 47 102 35 - j 505
7.0 7.83 20 21 74 185 + j 530
10.1 9.16 14 14 54 3115 + j2450
14.0 10.50 10 10 32 165 - j 810

Импедансы в точке питания антенны, подвешенной на одной (70 футов) и другой (100 футов) высоте не выходят за рамки грубого сравнения, т. е., примерно, равны. Наиболее существенная разница наблюдается при сравнении по колонкам усиления и угла излучения в вертикальной плоскости (ТО). Будучи применимой на практике, модель с высотой подвеса 70 футов имеет очень большой угол излучения в вертикальной плоскости и пониженное усиление в диапазоне 80 метров. Угол излучения в горизонтальной плоскости близок к 180 градусам, в расчёте на половину диаграммы направленности, что даёт, практически, круговое излучение. Наоборот, угол излучения в вертикальной плоскости и ширина лепестка в этой плоскости дают, значительно, большие шансы при работе с DX на 80 метрах, при высоте подвеса антенны в 100 футов; диаграмма направленности антенны, при этом, приближается, по форме, к овальной. На диапазонах 40…20 метров, разность в усилении исчезает, но модель, установленная на большей высоте, демонстрирует, как и ожидалось, меньший угол излучения к горизонту.

Для того, чтобы обеспечить лучшую участь значимости этих цифр, исследуйте рисунки Figure 4 и Figure 5. На них приведены элевационные диаграммы направленности (в вертикальной плоскости) антенны для двух высот подвеса 100 и 70 футов, соответственно. Кроме иллюстрации только что сказанного, диаграммы обнаруживают рост вторичных лепестков на высоких частотах с увеличением высоты подвеса на 30 футов или около того. На двадцатиметровом диапазоне появился третий лепесток. Основной лепесток, по мере роста высоты подвеса с 70 до 100 футов, на частотах с 10,1 до 7 МГц, всё больше прижимается к земле. Разница в формах диаграмм на частотах 80/75-метрового диапазона для двух высот подвеса, очевидна и говорит сама за себя.

Я не привожу диаграмм направленности в горизонтальной плоскости, поскольку они, практически, повторяют приведённые на рисунке Figure 2. Основная разница заключается лишь в том, что, при уменьшении рабочей частоты, уменьшается подавление вбок. Уменьшение более существенно при низких высотах подвеса антенны, где оно практически полностью исчезает в диапазоне 80 метров.

Пара “вечных” треугольников

Хотя, похоже, что это – неправда, но всё же, предположим, что я Вас убедил, сказав, что диполь длиной 88 футов является лучшей однопроводной запасной антенной на диапазоны от 80 до 20 метров. Вы будете возражать, и правильно сделаете, но тогда встанет вопрос: как же трансформировать этот провод, чтобы добиться максимальной эффективности связи во всех направлениях. Ответ прост: в треугольник

В действительности, я бы предложил две версии треугольника: Y-систему и, собственно, треугольник. Начнём, например, с Y-системы, показанной на рисунке Figure 6.

Как видно на рисунке, концы проводников отстоят от центральной точки системы на 12 футов. Система вписывается в прямоугольник размером, примерно 100 х 175 футов. Наиболее приемлемой нужно считать конструкцию с 4 точками поддержки на высоте (4 мачты: одна в центре и три по краям). Хотя можно изловчиться и применить всего 3 мачты, тогда потребуется применение растяжек и проводов самого антенного полотна, выдерживающих высокую степень натяжения. Небольшое провисание антенного полотна в центре не сделает погоды: параметры антенны не претерпят каких-либо значительных изменений.

Ничего сверхестественного в большом отстоянии проводников от точки центра системы нет. Основной целью, при этом, являлось обеспечение минимального взаимодействия между активными и неактивными проводниками системы. Расстояния в 18 футов между прилежащими концами проводников достаточно для этой системы, как показывают данные, полученные в модели и сведённые в таблицу Table 5. Данные соответствуют высоте подвеса антенной системы 100 футов.

Table 5. 100' Performance of a Y-Array of 88' #12 Copper Wire Doublets
Freq. F-S Gain TO Angle Vertical Horizontal Feedpoint Z
MHz dBi (deg.) B/W (deg.) B/W (deg.) R +/- jX Ohms
3.6 6.11 38 58 108 31 - j 620
3.9 6.38 36 47 104 35 - j 505
7.0 7.87 19 21 73 185 + j 535
10.1 9.14 13 14 55 3110 + j2470
14.0 10.39 10 10 33 165 - j 810

Данные разительно отличаются от таковых, приведённых в таблице Table 4, в которой даются смоделированные значения для отдельного диполя с длиной в 88 футов.

Чтобы эффективно влиять на пространственные характеристики антенны, с целью получения круговой характеристики диаграммы направленности (ДН), необходимо знать, как накладываются лепестки ДН друг на друга в треугольнике. Нужно просмотреть и учесть также все провалы в ДН. Как видно из рисунка Figure 7, на80-метровом диапазоне глубоких провалов в ДН нет (менее 1 дБ). Провалы в ДН на диапазоне 40 метров составляют максимум 2 дБ (см. рисунок Figure 8), что достаточно мало, для того, чтобы изменять расположение проводников.

Первым диапазоном, на котором обнаруживаются провалы в ДН, достойные уделения им внимания, является 30-метровый (рисунок Figure 9). Провалы ещё глубже на 20-метровом диапазоне (рисунок Figure 10), где узкий угол излучения EDZ (смотрите компьютерные программы моделирования серии NEC), становится весьма эффективным при планировании антенных систем. (Автор перевода не знаком с серией программ компьютерного моделирования антенн NEC, но лишь может предположить, что, в данном случае, речь идёт об опции программы, имеющей повышенную разрешающую способность в программе и позволяющей более детально исследовать ДН)..

При упражнениях в моделировании, не было обнаружено каких-либо отрицательных эффектов, при сдвиге проводников в Y-системе от их стандартного положения разноса в пространстве под углом 120 градусов. Изменения направлений проводников до 20 градусов не оказывают заметного влияния на излучения отдельных проводов системы. В конце концов, сам разработчик антенной системы сможет расположить проводники относительно друг друга так, чтобы они, в совокупности, напоминали букву Y и направит каждый из проводников антенны перпендикулярно направлениям, с которых приходят сигналы наиболее желаемых станций, независимо от их расположения: соседних или DX.

Было бы неверно утверждать, что проводники совсем не влияют друг на друга. На рисунке Figure 10 показано очень небольшое взаимодействие, при котором вторичные лепестки ДН “накладываются” не совсем обычным путём. Действительно, основные лепестки ДН отклоняются от положения перпендикулярного своему излучателю примерно на 1 градус в сторону соседнего проводника. Но этот факт – не более, чем факт. Его практическое значение ничтожно и направление излучения каждого проводника (для всех случаев практического применения) можно принять как строго перпендикулярное к направлению подвеса проводника.

Y-образная антенная система предполагает, что все параллельные (открытые, состоящие из двух проводников) фидерные линии должны быть сведены в точку её центра, где находится переключатель и куда подходит питающая (открытая) линия от передатчика. Переключение направления излучения осуществляется дистанционно (за исключением случая, когда радиолюбительский “шэк” находится прямо в центральной точке антенной Y- системы). На рисунке Figure 11 приведена базовая схема системы дистанционного переключения.

Показанная система даёт лишь понятие о том, какой она должна быть, а вариантов её исполнения может быть много. Поскольку антенной системе, практически безразлично, что замкнуты центральные концы неактивных проводников, что разомкнуты, то замыкание накоротко неиспользуемых линий передачи может сослужить хорошую службу. Например, появится возможность подключения к замкнутым контактом РЧ дросселей с соответствующим соединением с землёй. В результате, будет обеспечен отвод статического электричества с проводников системы.

Конечно же, Вы пожелаете иметь и четвёрное положение в переключателе антенной системы – “выключено”, когда система полностью находится в неактивном состоянии. Эта возможность обеспечивается просто: снятием питания с антенных реле переключателя, при этом, обеспечивается отвод “статики”, возникающей при воздействии ветровых и грозовых явлений Природы, со всех трёх проводов антенной системы. (Я надеюсь, что и другие способы подключения заземления и отключения неработающих антенн предусмотрены на любительской радиостанции, в данном случае, заземляйте оба провода, идущие от переключателя. Известно, что такая мера никогда не помешает, а бережёного - Бог бережёт). Впрочем, поступайте как знаете.

В дополнение к мерам безопасности, следует отнести и развязку по РЧ линий, питающих реле переключателя, прямо в нём. Для этого внутри влагозащищённой коробки следует разместить РЧ дроссели и проходные конденсаторы, включив их в питающие цени реле, непосредственно, у реле. Также можно на питающие линии (на каждый провод) установить ферритовые кольца. При этом, обязательно должен присутствовать “общий провод” (соединение с землёй под переключателем на антенне). Показанное соединение с землёй у передатчика, обычно, для дистанционного переключателя означает: отбор РЧ энергии на себя и её рассеяние. Дополнительная развязка проводов линии питания переключателя у передатчика также является необходимой мерой для исполнения проводами питания лишь своего предназначения.

Эта же система переключения может быть использована и со второй конфигурацией антенны – равносторонним треугольником, показанной на рисунке Figure 12. Под это сооружение необходимо только три мачты, расположенные на расстоянии 112 футов друг от друга. Внешние размеры, обеспечиваемые при таком разносе мачт, дают по 12 футов запаса у концов излучающих элементов, что даёт 12 футов расстояния между прилежащими концами проводников. Равносторонний треугольник занимает меньшую площадь, чем Y-система. В прямоугольник размерами 112 х 97 футов впишется вся данная антенная система. Также как и в случае с Y-системой, питание треугольника я подвёл к центральной точке системы.

Теоретически, равносторонний треугольник обеспечивает проводным его активным и неактивным элементам более тесную взаимосвязь. Отсюда и большая зависимость характеристик антенной системы от факта замыкания или размыкания центральной точки (подключения) проводников.

Взаимодействие проводников не очень сильно влияет на характеристики антенны, как можно заметить по таблицам Table 6 и Table 7..С замкнутыми или разомкнутыми центрами существует лишь небольшая разница в соотношении излучений вперёд-назад. Она не превышает 0.3 дБ и более "мощный" лепесток направлен в сторону неиспользуемых проводников. С незамкнутыми центрами неиспользуемых проводников, соотношение излучений вперёд-назад падает до менее, чем 0,1 дБ на всех диапазонах, кроме 30 метров.

Table 6. 100' Performance of a Triangle-Array of 88' #12 Copper Wire Doublets
(Unused Centers Closed)
Freq. F-S Gain TO Angle Vertical Horizontal Feedpoint Z
MHz dBi (deg.) B/W (deg.) B/W (deg.) R +/- jX Ohms
3.6 6.25 38 55 109 28 - j 615
3.9 6.57 35 46 103 32 - j 500
7.0 7.61 20 21 71 185 + j 525
10.1 9.31 13 14 56 3320 + j2655
14.0 10.22 10 10 32 165 - j 820

Table 7. 100' Performance of a Triangle-Array of 88' #12 Copper Wire Doublets
(Unused Centers Open)
Freq. F-S Gain TO Angle Vertical Horizontal Feedpoint Z
MHz dBi (deg.) B/W (deg.) B/W (deg.) R +/- jX Ohms
3.6 6.14 38 57 108 29 - j 620
3.9 6.42 35 47 101 34 - j 505
7.0 7.88 19 21 76 185 + j 535
10.1 9.38 13 14 62 3050 + j2490
14.0 10.16 10 10 32 170 - j 820

В действительности, заметная разница в форме ДН встречается только на диапазоне 30 метров. На рисунке. Figure 13 приведено сравнение ДН на диапазоне 30 метров для а) Y-системы (которая виртуально идентична ДН отдельного диполя), b) треугольника с замкнутыми центрами неиспользуемых проводников и с) треугольника с незамкнутыми центрами неиспользуемых проводников. Я выбрал отдельную ориентацию для каждой антенны, так как существенное изменение ДН происходит возле её центра. Боковые “выпуклости” на ДН 30-метрового диапазона равностороннего треугольника существенно не влияют на усиление, определяемое основными лепестками ДН. Тем не менее, при условии незамкнутых центров неиспользуемых проводников возникает соотношение излучений вперёд-назад равное 0,6 дБ, заметное на ДН, но не на практике, при работе.

В конце концов, Вы можете выбрать: замыкать неиспользуемые элементы или нет. Поскольку разница небольшая, то я бы предпочёл для безопасности замкнуть проводники в центре дистанционного переключателя. От того, приведёт Ваш выбор к электрически замкнутым или разомкнутым точкам питания неиспользуемых элементов, зависит точная длина линии, используемой между элементами и коробкой переключателя. Линии длиной в четверть волны будут давать разомкнутые центры, а линии длиной в половину длины волны, наоборот, - замкнутые центры. Укороченные линии, длина которых больше ¼ длины волны, добавят проводникам ёмкостной реактивности и, возможно, приведут к направленности ДН в сторону неиспользуемых проводников. Укороченные линии, длина которых короче, чем ¼ или длиннее ½ длины волны, вносят индуктивную реактивность в неиспользуемые проводники, превращая их в подобие рефлекторов. Эффект, конечно, изменяется от диапазона к диапазону, поскольку длина линии до коробки переключателя изменяет свою электрическую длину (измеряемую в длинах волн) со сменой рабочей частоты.

Во многих случаях, небольшие направляющие и отражательные эффекты не являются преградами и небольшой деформацией равностороннего треугольника можно эти эффекты преодолеть. В некоторых случаях, доминирующим может оказаться максимальная изоляция (пространственная развязка) излучателей в системе друг от друга, - тогда следует выбрать конфигурацию Y-системы. Прежде чем принять такое решение, не грешно смоделировать систему с реальными линиями, как частью модели, чтобы воочию убедиться в полученном эффекте.

Расширенная антенна Lazy-H

Перед расставанием с “аварийными” проволочными антеннами, которые имеют длину 88 футов и работают в диапазонах 80…20 метров, упомянем об “расширенной” антенне Lazy-H, которая появилась впервые в печати в журнале CQ, в статье W2EEY. На рисунке Figure 14 показаны действующие элементы системы проводников, имеющих разнос по вертикали в 44 фута. Хотя приведённая схема антенны является однодиапазонной, с использованием запитки системы снизу, многодиапазонная эксплуатация антенны потребует питания с симметрированием фазы, как показано на эскизе.

Как мы уже проделывали это с независимыми диполями и треугольными системами, давайте, разместим антенны на высоте 100 футов, нижние проводники, при этом, будут находиться, на высоте 56 футов. Для получения данных, приведённых в таблице Table 8, я использовал фазирующую линию 450 Ом и снимал показания значений импеданса в месте сочленения двух линий длиной по 22 фута.

Table 8. 100' Performance of an Expanded Lazy-H of 88' #12 Copper Wire Doublets
Freq. F-S Gain TO Angle Vertical Horizontal Feedpoint Z
MHz dBi (deg.) B/W (deg.) B/W (deg.) R +/- jX Ohms
3.6 5.95 46 138 131 10 - j 95
3.9 6.05 43 141 118 15 - j 60
7.0 9.02 23 27 76 455 - j 445
10.1 11.69 16 18 56 20 - j 45
14.0 14.87 11 12 32 50 + j 385

Для этой антенны мы разделим нашу дискуссию на две части: для высокочастотных и низкочастотных диапазонов. На низкочастотных диапазонах антенна имеет меньшее усиление и большие углы излучения к горизонту, чем отдельный диполь. Это явление обусловлено фактом, что угол излучения для любой частоты есть величина комплексная и складывается из углов излучения верхнего и нижнего проводников. Нижний провод, расположенный на высоте 56 футов очень сильно увеличивает угол излучения к горизонту на диапазоне 80/75 метров. Вертикальный угол излучения (к горизонту) очень большой и позволяет хоть как – то оправдать систему, если проводить связи, используя наиболее прижатую к земле часть лепестка, недалеко от максимума. Тем не менее, на самом низкочастотном диапазоне, приём сигналов под большими углами повышает уровень общего шума по отношению к силе принимаемого сигнала. Отсюда, - исключение, каким-либо способом, из системы нижнего проводника и использование только верхнего на диапазоне 80/75 метров является целесообразным. На 40- метровом диапазоне, дополнительное усиление относительно одиночного диполя может с лихвой компенсировать немного увеличенный угол излучения антенны к горизонту.

Характеристики Lazy-H на верхних диапазонах отмечаются довольно значительным повышением усиления относительно единичного диполя без уменьшения угла излучения в горизонтальной плоскости. Откуда появляется усиление, - ясно из рисунка Figure 15, ДН в вертикальной плоскости для диапазона 30 метров.

Сравните эту ДН с ДН для 30-метрового диапазона на рисунке Figure 4. На той ДН показан очень мощный вторичный лепесток, выходящий под углом 45 градусов, вместе с “куполом”, который демонстрирует развитие лепестков третьего порядка. Расширенная антенна Lazy-H (длина которой на 30 метрах составляет немного меньше длины волны), демонстрирует мощные лепестки первого порядка и на 10 дБ более слабые – второго. На 20-метровом диапазоне наблюдается та же картина, более “шершавая”, но без увеличения мощности излучения лепестки, под большими, чем нижний лепесток углами к горизонту. Дополнительная мощность нижних лепестков истекает из уменьшившихся верхних, что является преимуществом такой ДН.

Я не моделировал Y-систему из трёх расширенных Lazy-H, но подозреваю, что изоляция антенн на концах будет идентичной случаю с диполями. Если у Вас имеется в наличии три или четыре высоких мачты, столбы или деревья для подвеса системы диполей, то в качестве альтернативы, вместо диполей, можно использовать и расширенные Lazy-H, по крайней мере, для всех диапазонов, за исключением 80/75-метрового.

Заключение

Параметры горизонтальных резервных проволочных антенн и систем для всех диапазонов, описанных мной здесь, зависят от высоты их подвеса. Если в месте размещения антенн имеются какие-либо сооружения, или Вы обдумываете, как разместить мачты под антенное хозяйство на низкочастотные диапазоны, то, наверное, у Вас уже есть на что закрепить предлагаемые системы, при использовании их в качестве вспомогательных, запасных. Они позволят Вам работать “лёжа на печи”, в то время как основные антенные системы опущены, находятся в ремонте.

Тем не менее, если у Вас имеются в наличии только деревья или столбы, на которых, до того, не размещались антенны, то всё серьёзно обдумайте и найдите им, полезное для себя, новое предназначение. Хотя я и назвал диполь длиной 88 футов хорошей “палочкой-выручалочкой”, по отношению к более громоздким антенным системам, это, отнюдь не означает, что эта антенна не может быть основой для хорошей собственной рабочей антенной системы. По крайней мере, она может служить объектом исследований, при разработке антенного хозяйства на низкочастотные диапазоны.

Ключевым признаком системы диполя длиной 88 футов является наличие двухсторонней (симметричной) ДН на все диапазоны от 80 до 20 метров. (То же самое можно сказать и о диполе длиной 44 фута, предназначенного для диапазонов 40…10 метров). Управление ДН является ключевым моментом в серьёзной работе и диполь длиной 88 футов продемонстрирует нам гибкость и надёжность, если мы смахнём пыль с видавшего виды антенного тюнера и применим, в союзе с ним, высококачественную линию передачи открытого типа с параллельными проводниками. Если Вам по душе система отдельных диполей, смело готовьте Y-систему или треугольник, а может быть Вам ближе более сложные системы, так применяйте Lazy-H одиночную или в составе антенной системы и Вы будете приятно удивлены её работой, особенно, на низкочастотных диапазонах.

Свободный перевод с английского: Виктор Беседин (UA9LAQ) ua9laq@mail.ru
г. Тюмень апрель-май, 2004 г