Антенна на несколько диапазонов конструкции G5IJ

Антенна на несколько диапазонов конструкции G5IJ
Luc Pistorius F6BQU
Многие радиолюбители прошли через этап изготовления укороченных антенн для работы
в стесненных городских условиях. Кто-то уже остановился на своем выборе, а кто-то
постоянно находится в непрерывном поиске. Благодаря Интернету мы имеем огромное
количество публикаций на эту тему, но в тоже время это и осложняет выбор. Встает
вопрос - а что же лучше?
В своих поисках мое внимание привлекла статья в журнале " QRP-Report" N 2 за 2003 год,
где была описана антенна конструкции G5IJ. В Интернете я нашел только единственную
страницу на сайте GW6HMJ скупо рассказывающую об этой антенне. Таким образом
оказалось, что конструкция антенны малоизвестна и может быть покажется любопытной
радиолюбителям.
В действительности, эта публикация интересна не столько конструкцией самой антенны,
сколько согласующим устройством. Конечно, наверно существуют и более
высокопроизводительные конструкции, но после ряда испытаний, при всей свое простоте,
это устройство показалось мне очень интересным и эффективным. Данная конструкция
может послужить хорошим началом для радиолюбителей, занимающихся доработкой и
совершенствований своих антенных систем. Для проведения испытаний желательно (но не
обязательно) иметь хороший анализатор антенн, такой, например, как MFJ-259.
Итак - приступаем к воплощению!
Главная и единственная деталь нашего согласующего устройства - это широкополосный
трансформатор схема которого приведена на рисунке.
Схема широкополосного трансформатора
Для трансформатора использовалось ферритовое кольцо типа Т200-2 (диаметр 50 мм,
µ=10) или лучше Т220-2. Воможно другие марки были бы лучше, но с ними испытания не
проводились.
Обмотка трансформатора изготовлена из медного провода диаметром 0,8...1 мм в
эмалевой изоляции. Берем 5 метров провода, складываем его вдвое и скручиваем
удобным для вас способом. Шаг скрутки примерно 5 см. Получившейся скруткой
наматываем 27 витков, равномерно по всему кольцу. Концы обмоток закрепляем
пластиковыми хомутиками, применяемыми для увязки кабелей. Получившаяся конструкция
показана на рисунке 1. Это у нас будут две вторичные обмотки.
Первичная обмотка выполнена коаксиальным кабелем марки RG-58.
Берем кусок кабеля длиной 5 метров. На расстоянии 120 см от одного из концов аккуратно
снимаем пластиковую изоляцию длиной в 15 мм, обнажив тем самым оплетку кабеля
(рисунок 2). Зачищаем начальные концы вторичных обмоток уже намотанных на кольце и
припаиваем их к очищенному участку оплетки кабеля как показано на рисунке 3.
Далее кусок кабеля длиной 120 см наматываем в один слой на кольцо в том же
направлении как и вторичные обмотки. Количество получившихся витков - сколько
возможно, но по крайней мере должно быть не менее 13 витков. Обрезаем оставшуюся
после намотки часть кабеля и зачищаем кончик так, чтобы обнажилась только центральная
жила. Эту жилу припаиваем к обнаженной части кабеля, где уже припаяны вторичные
обмотки. Обратите внимание на то, чтобы экранирующая обмотка ни с чем не соединялась
и осталась "в воздухе" (рисунок 4). Еще раз закрепляем все пластиковыми хомутиками
(рисунок 5).
Наш трансформатор готов! С одной стороны получившегося трансфрматора два выхода
вторичных обмоток (они работают в фазе), с другой стороны - коаксиальный кабель
питания длиной 3,8 метра. Осталось поместить изготовленный трансформатор в
подходящую коробочку, как показано на рисунке 6 и загерметизировать. Выводы
вторичных обмоток трансформатора заведены на электрический клеммничек (если
приглядется - это видно на рис.6).
Далее остается только проводить испытания с различными типами антенных полотен.
С таким трансформатором антенна способна перекрыть все любительские диапазоны в
полосе частот 1,6...30 MHz, каким бы ни был тип полотна антенны, и какой бы ни была его
длина. На некоторых дипазонах можно обойтись и без этого согласующего устройства, но
все же я настоятельно рекомендую его применять.
Само собой разумеется, что чем длиннее полотно антенны, тем эффективнее она будет
работать на низкочастотных диапазонах.
Хороший совет - надо попробовать различные конфигурации. Но я вам собираюсь
сообщить о моих собственных испытаниях, которые я провел с несколькими типами
антенн. Схематично они показаны на нижеприведенном рисунке.
Антенна 1. (Ant1) Это одиночный горизонтальный провод длиной 23 метра, протянутый в 8
метрах над почвой. Концы обмоток согласующего трансформатора S1 и S2 замкнуты.
Анализатор антенны, включенный прямо на коаксиальном кабеле, указывал KCB ниже
1:2,5 на диапазонах 80 м, 40 м, 20 м и 10 м. Таким образом работа на этих диапазонах
возможна, несмотря на нескоько завышенный КСВ.
Антенна 2 (Ant2 с замкнутыми S1 и S2) - укороченный вариант первой схемы. Это 23
метра провода диаметром 1,5 мм, намотанных на пластиковую (PVC) трубу длиной 2,50
метра и диаметром 35 мм (рис.7). Располагается вертикально выше крыши моего дома.
КСВ были теми же, что и у предыдущей антенны, за исключением диапазона 80 м.
Возможна работа на 40 м, 20 м и 10 м. Очень хорошая работа на 20 и 10 м. Менее
хорошая на 40 м, что связано с малой физической высотой. Рекомендуется для работы на
высокочастотных диапазонах.
Испытания были проведены также с вертикальной телескопической удочкой длиной 7
метров. При этом использовался провод длиной 7,5 метров и диаметром 1,5 мм, обвитый
вокруг удочки (рис.8). Улучшился КСВ на 40 м. Хорошая антенна для верхних диапазонов
и для DX'ов на 40 м.
Антенна 3 (Ant3 с замкнутыми S1 и S2) - другой укороченный вариант, с катушкой в центре
и "зонтиком" в верхней части . Этот вариант не тестировался. Должена при равной длине
быть лучше, чем антенна 2.
Антенна 4 (Ant4) - длина 23 метра "Twin-leed" 300 ом. Оба провода работают в фазе и
удаленный конец антенны открыт.
Антенна 5 (Ant5) - идентична доходом предыдущей, если не считать того, что удаленные
концы соединены. Результаты как в антенне 1, с лучшими показателями. Так как я не мог
сравнивать одноврменно антенну 1 с антеннами 4 и 5, то об этом трудно говорить. В
любом случае, из всех моих испытаний, именно эта антенна, кажется, функционирует
лучше всего на низких частотах.
Антенна 6 (Ant6) не была испытана, но она приближается к очень распространенной в
продаже французской антенне. Два "уса" по 7 метров длиной в виде буквы "V", с
промежуточными удлиняющими катушками. Попробуйте - должены быть очень не плохие
результаты.
Заключение: Антенна проигрывает полуволновом диполю в среднем от -3db до -6db. Тем
не менее эта антенна - хороший компромисс для работы в ограниченных условиях.
Имеется возможность работать на нескольких диапазонах без согласующего устройства,
но СУ все же рекомендуются для достижения КСВ ниже 1:1,7. Не дорогая и легко
изготавливаемая, эта антенна может подойти в местах с малой площадью, на
автомобилях, в походах и т.д... И по отношению к магнитным рамкам, а также к EHантеннам или Isotron - антенна G5IJ превосходит их во всех случаях! Но никоим образом
она не должна заменять полноразмерную антенну, если позволяет площадь!
Первоисточники:
1. Сайт F6BQU - http://lpistor.chez.tiscali.fr
2. Сайт GW6HMJ - http://www.qsl.net/gw6hmj/
Перевод статьи выполнил Н.Большаков (RA3TOX).
Март 2005 г.