Эта двухдиапазонная УКВ-антенна 145/435 МГц (рис. 1) позволяет работать на приём и передачу, не вращая антенну по поляризации, что намного упрощает проведение радиосвязей через спутники. Её можно установить на крыше дома или в другом месте и управлять ею дистанционно, снабдив простым двухкоординатным поворотным устройством.
Рис. 1. Двухдиапазонная УКВ-антенна 145/435 МГц
Рис. 2. Конструкция антенны
Конструкцию антенны поясняет рис. 2. На диапазон 145 МГц она состоит из трёх элементов: рефлектора, активного элемента и директора. Активный элемент составлен из двух полуволновых вибраторов, расположенных перпендикулярно относительно друг друга. Эти вибраторы изготовлены из алюминиевой трубки диаметром 8 мм. Подключение кабеля и крепление вибраторов показано на рис. 3 - рис. 5. Около точек питания на каждый отрезок кабеля надето несколько колец из феррита 400НН -1000НН, подходящих под диаметр применяемого кабеля. Кольца задерживают затекание сигнального тока на оплётку кабеля.
Рис. 3. Подключение кабеля и крепление вибраторов
Рис. 4. Подключение кабеля и крепление вибраторов
Рис. 5. Подключение кабеля и крепление вибраторов
Один кабель запитан напрямую, второй - со сдвигом фазы на 90 градусов, т. е. коаксиальный кабель одного из вибраторов длиннее на четверть длины волны с учётом укорочения. Если кабель с полиэтиленовой изоляцией, результат делить на 1,52, если изоляция фторопластовая, надо делить на 1,41. Например, для частоты 145,85 МГц четверть длины волны равна 512 мм. Для кабеля с полиэтиленовой изоляцией 512 делим на 1,52 и получаем 338 мм, это - четверть длины волны с учётом укорочения в этом кабеле. Сигналы с двух вибраторов поступают на сумматор, схема которого приведена на рис. 8 в [1], а конструкция - на рис. 6.
Рис. 6. Сумматор
Рис. 7. Конструкция антенны с круговой поляризацией
Вторая антенна на диапазон 435 МГц - спиральная с круговой поляризацией, её конструкцию поясняет рис. 7. Она выполнена из биметаллического провода диаметром 3 мм. Диаметр спирали - 218 мм, шаг спирали - 165 мм. Рефлектор спиральной антенны - алюминиевый диск диаметром 360 мм и толщиной 1,5...2 мм.
Рис. 8. Конструкция узла согласования спиральной антенны
На рис. 8 показана конструкция узла согласования спиральной антенны. В литературе предлагают согласование с помощью трансформатора в виде вытянутого треугольника. Такой способ годится только при массовом производстве, когда конструкция уже полностью отработана. Я исхожу из того, что при изготовлении в домашних условиях хочется иметь элемент подстройки, чтобы не подрезать и не стачивать этот элемент. Поэтому было использовано согласующее устройство, которое содержит три элемента настройки, с которыми легко работать. Это - два подстроечных конденсатора С2 и С3 от старой ламповой радиостанции Р-105М и один конструктивный конденсатор С1 - алюминиевый уголок размерами 30x60 мм, установленный на расстояние примерно четверть витка от начала спирали. Его положение находят по минимальному показанию КСВ, точную настройку проводят конденсаторами C2 и C3. Конденсатор С1 сначала крепят только одним винтом, поскольку, возможно, придётся его немного сдвигать в процессе налаживания. В точке питания (конденсатор С3) я подключил дополнительный четвертьволновый короткозамкнутый шлейф. Это устраняет заряды статического электричества и индустриальные помехи. Шлейф сделан из отрезка коаксиального кабеля с фторопластовой изоляцией, его длина для частоты 436,8 МГц с учётом укорочения - 121,7 мм. Можно применить и кабель другого типа, просто этот легче и аккуратнее паять, так как он не боится перегрева.
Обе антенны подключают к диплексеру, схема и конструкция которого приведены в [2]. Несущий элемент двух антенн - алюминиевая квадратная труба размерами 15x15 мм. Внутрь этой трубы вклеена деревянная рейка, которая позволяет надёжно с помощью клея фиксировать несущие диэлектрические распорки, к которым крепят проволочные проводники антенн. При соблюдении всех размеров антенна легко настраивается. При налаживании был использован векторный анализатор цепей NanoVNA [3, 4].
Детали крепления элементов можно изменить по своему усмотрению, антенну я изготавливал в домашних условиях, делал как проще, возможно, кто-то найдёт другое более лучшее решение. Успехов в конструировании!
Литература
1.Приходько В. Сумматоры-делители мощности для антенн. - Радио, 2022, № 11, с. 57, 58.
2.Приходько В. Двухдиапазонная УКВ-ан-тенна для работы через радиолюбительские спутники. - Радио, 2022, № 9, с. 55-58.
3.Обзор векторного анализатора цепей NanoVNA. - URL: https://radiochief.ru/ radio/obzor-vektornogo-analizatora-tsepej-nanovna/ (28.10.22).
4.Что такое NanoVNA. - URL: https:// www.42unita.ru/upload/medialibrary/6a2/ 6a26d5ce6837548198a085414d4eb518. pdf (28.10.22).
Автор: Владимир Приходько (EW8AU), г. Гомель, Беларусь