Как известно, вертикальная антенна с одним горизонтальным противовесом имеет некоторое усиление в его сторону. Я добавил к ней ещё один противовес, натянутый в противоположную сторону. Получилась простая двухэлементная антенна с усилением 3...4 дБ в сторону короткого противовеса и подавлением излучения в сторону длинного противовеса до 15...20 дБ. Параметры сильно зависят от высоты противовесов над землёй. Для диапазона 14 МГц оптимальная высота - около 1 м. При меньшей высоте падает усиление, а при большей растёт излучение в сторону длинного противовеса.
Для упрощения можно сделать противовесы одинаковой длины. К вертикальному проводу антенны подключают центральную жилу коаксиального кабеля, а его оплётку - к началу одного из противовесов. Начало второго противовеса соединяют с оплёткой кабеля через укорачивающий конденсатор. Перенося точку подключения оплётки с одного противовеса на другой (например, с помощью реле), можно поворачивать диаграммы направленности антенны на 180 градусов.
Рис. 1. Эскиз антенны
Добавив ещё пару противовесов, расположенную перпендикулярно первой, можно получить антенну, эскизно изображённую на рис. 1. В зависимости от схемы питания противовесов её диаграмма направленности в горизонтальной плоскости может занимать четыре положения (через каждые 90 градусов). Схема коммутации противовесов с одним конденсатором и двумя реле с двумя группами контактов на переключение каждое показана на рис. 2. Для удобства настройки антенны в полевых условиях конденсатор C1 может быть переменной ёмкости.
Рис. 2. Схема коммутации противовесов
На рис. 3 приведены эквивалентные схемы соединений противовесов и конденсатора согласно рис. 2 при различных состояниях реле K1 и K2. Точками показаны места присоединения оплётки кабеля, а стрелками - направления максимального излучения. Обратите внимание, что максимум излучения всегда находится между соединёнными вместе противовесами.
Рис. 3. Эквивалентные схемы соединений противовесов и конденсатора
Ещё одна схема коммутации противовесов показана на рис. 4. Её свойства такие же, как у изображённой на рис. 2, но здесь два конденсатора, а у обоих реле лишь по одной группе контактов.
Частота, МГц | Н, м | L, м | h, м | Cl, С2, пФ | G (Gf - Gb), дБ |
3,65 | 20,5 | 20,5 | 2,5 | 1680 | 4,2 (15,8) |
7,15 | 10,47 | 10,47 | 1,25 | 825 | 4,3 (18) |
10,12 | 7,6 | 7,63 | 1Д | 265 | 3,6 (11) |
14,15 | 5,5 | 5,5 | 0,6 | 170 | 4,6 (12) |
18,12 | 4,33 | 4,35 | 0,6 | 99 | 4(15) |
21,2 | 3,7 | 3,7 | 0,6 | 82 | 3,6 (14) |
28,5 | 2,75 | 3,75 | 0,3 | 72,5 | 4,6 (18) |
28,5 | 2,75 | 2,75 | 0,3 | 96 | 4,6 (17) |
В таблице приведены размеры L и H антенны, высота подвеса над землёй противовесов, а для схемы на рис. 4 - ёмкость конденсаторов C1 и C2 для различных любительских диапазонов. В ней же указаны расчётные значения коэффициентов усиления вперёд и разности коэффициентов усиления вперёд и назад.
Рис. 4. Схема коммутации
При мощности передатчика до 100 Вт антенну можно изготовить из провода сечением по меди 1...2 мм2, применить конденсаторы КСО на 250...500 В и реле РЭС9 (в схеме рис. 2) или РЭС10 (в схеме рис. 4).
Настраивая антенну, подбирают прежде всего ёмкость конденсаторов по минимуму излучения назад. Затем, изменяя длину вертикальной части, добиваются минимума КСВ. Чтобы получить наилучшие результаты, эти операции придётся повторить по несколько раз для каждого направления излучения.
Модели описанных антенн для программы MMANA имеются здесь.
Автор: Геннадий Ундышев (RN3KV), с. Терновка Воронежской обл.