Эта антенна давно и вполне заслуженно пользуется популярностью у радиолюбителей. Конструкция её проста, она легко настраивается и согласуется с фидером с любым волновым сопротивлением. Однако большие размеры (общая длина равна 0,75λ) затрудняют её использование на КВ-диапазонах. Зато в УКВ-диапазонах она применяется достаточно часто.

Рис. 1. Эскиз конструкции антенны

Антенна (рис. 1) представляет собой вибратор длиной λ/2, запитанный с конца через согласующее устройство, выполненное в виде четвертьволновой открытой линии, замкнутой на нижнем конце. Высокое входное сопротивление полуволнового вибратора при питании с конца (несколько килоом) легко трансформируется к волновому сопротивлению кабеля выбором оптимального расстояния от точек питания (Х1, Х2) до замкнутого конца линии. Использование в качестве трансформатора открытой линии обеспечивает малые потери при больших коэффициентах трансформации. Усиление J-антенны - +0,25 дБд, оно несколько превосходит усиление диполя (за счёт двухпроводной линии).

Вертикальная J-антенна из-за неполной симметрии имеет небольшое излучение с горизонтальной поляризацией (рис. 2).

Рис. 2. Параметры и диаграмма направленности

Модифицируем J-антенну, отогнув четвертьволновую линию на 90 градусов (рис. 3). Немного уточнив размеры, нетрудно получить хорошее согласование и усиление 0 дБд. Однако у этого варианта антенны уже заметная часть излучения имеет горизонтальную поляризацию. Его вызывает синфазный ток в двухпроводной линии, играющего в J-антенне роль противовеса (токоприёмника).

Рис. 3. Модифицированная конструкция антенны

Добавим ещё один полуволновый вибратор, подключив его к свободному концу двухпроводной линии (рис. 4). Получаем полностью симметричную конструкцию в вертикальной плоскости. Синфазный ток в двухпроводной линии отсутствует, как, впрочем, и излучение с горизонтальной поляризацией. Этот вариант - коллинеарная антенна из двух полуволновых вибраторов с питанием через четвертьволновую замкнутую на конце линию.

Рис. 4. Модифицированная конструкция антенны

Такая антенна описана SM0VPO на его сайте в статье "6 dB collinear VHF antenna by Harry Lythall - SM0VPO". Её усиление (около 2,4 дБд) получено за счёт сужения диаграммы направленности в вертикальной плоскости. В горизонтальной плоскости диаграмма излучения круговая. Антенна конструктивно очень проста и может изготавливаться из одного отрезка алюминиевого прутка или трубки. Для сохранения симметрии антенны кабель питания желательно подключать через симметрирующий трансформатор. SM0VPO использует симметрирующий трансформатор в виде U-колена. Можно ограничиться и несколькими ферритовыми кольцами, надетыми на кабель вблизи точки питания антенны.

Назовём эту конструкцию для краткости Super-J антенной. А какая возможна её дальнейшая модификация?

Рис. 5. Модифицированная конструкция антенны

Добавив в конструкцию рефлекторы, получим двухэлементную Super-J антенну (рис. 5). Это уже направленная коллинеарная антенна с усилением +5,8 дБд. А если добавить директоры, получаем трёхэлементную Super-J антенну (рис. 6) с усилением +8 дБд (рис. 7). Попытка добавить второй директор даёт прибавку в усилении всего 0,8 дБ, но заметно увеличивает длину антенны...

Рис. 6. Модифицированная конструкция антенны

Рис. 7. Параметры и диаграмма направленности

В чём преимущество этих антенн перед многоэлементными Yagi?

При равной площади коэффициенты усиления у них примерно равны, но преимущества Super-J антенн - малая длина бумов, связанный с этим малый радиус поворота и удобство согласования. К недостаткам можно отнести необходимость использования диэлектрической мачты, хотя бы верхней её части.

На рис. 8 приведена фотография трёхэлементной Super-J антенны на диапазон 144 МГц, выполненной из алюминиевого прутка диаметром 8 мм.

Рис. 8. Трёхэлементная Super-J антенна на диапазон 144 МГц

Диэлектрическая мачта (например, стеклопластиковая) и изоляционная распорка расположены в промежутках между элементами. На рис. 9 они показаны более жирными линиями. Кабель питания лучше отводить горизонтально за рефлекторы и возвращать к мачте широкой петлёй, подальше от концов рефлектора. На этом участке (вблизи антенны) через каждые 0,5 м на кабель желательно надеть трубчатые ферритовые магнитопроводы (от кабелей питания мониторов).

Рис. 9. Конструкция антенны

Аналогичную трёхэлементной Super-J антенну можно изготовить и на диапазон 430 МГц. В таблице и на рис. 10 приведены необходимые конструктивные размеры для частот 145 и 435 МГц. Размеры элементов и расстояние между их осями указаны в сантиметрах (D - диаметр алюминиевых или медных проводников, из которых изготавливается антенна). Входное сопротивление в точке питания - 50 или 200 Ом. Если для симметрирования используется U-колено, оно трансформирует сопротивление фидера к 200 Ом, поэтому место подключения к двухпроводной линии будет несколько дальше от замкнутого конца. При этом размеры согласующего шлейфа немного изменяются (см. таблицу).

Рис. 10. Конструктивные размеры

Таблица

Частота, МГц	R вx , Ом

Размеры элементов, помеченных звёздочкой, уточняются при настройке.

Для удобства настройки согласующее устройство рекомендуется выполнять с двумя передвижными контактами (ползунами): один, замыкающий двухпроводную линию, используют для настройки в резонанс, второй, подключающий фидер, - для согласования на минимальный уровень КСВ. Это позволяет быстро настроить антенну, но после выбора положений ползунов нужно обязательно обеспечить надёжный контакт (пайкой или болтами). От сопротивления контакта исключительно сильно зависит КПД антенны. Нелишне помнить о недопустимости контакта медь-алюминий и защите контакта от влаги. Требования к сопротивлению контактов на разомкнутом конце J-колена, напротив, нестрогие, поскольку ток там минимален.

Первоначально антенна была изготовлена по рис. 4 на среднюю частоту 145 МГц из алюминиевого прутка диаметром 8 мм. Крепилась она к стеклопластиковой трубе диаметром 23 мм, используемой в качестве мачты. В качестве симметрирующего устройства использовалась ферритовая трубка, надетая на кабель вблизи точки питания антенны. Её испытания показали, что при расположении антенны на деревянном столе параллельно земле и при вертикальном её расположении настройки не совпадают. Поэтому настройку антенны необходимо проводить, установив её вертикально. Достаточно, чтобы расстояние от нижних концов вибраторов до земли было около 0,5 м. Передвигая замыкающую перемычку вдоль двухпроводного шлейфа и двигая точки подключения кабеля (эти подстройки взаимозависимы), довольно просто удалось согласовать антенну до КСВ

Затем к мачте и активным вибраторам были прикреплены бумы, также выполненные из алюминиевого прутка диаметром 8 мм, поскольку под рукой не имелось диэлектрических трубок необходимой жёсткости. В средней точке вибраторов напряжение близко к нулю, поэтому проводящий бум слабо влияет на характеристики антенны, что подтвердило предварительное моделирование.

На бумах были установлены рефлекторы и директоры, длины которых выполнялись по расчёту модели с помощью программы MMANA. Двухпроводная линия и бумы закреплены на мачте посредством пластин из винипласта толщиной 10 мми U-образных скоб. Элементы антенны крепятся к бумам с помощью дюралевых П-образныхскоб и болтов.

Пассивные элементы резко снизили входное сопротивление антенны. Однако слабо выраженный минимум КСВ был найден. Передвигая перемычку и сдвигая точки подключения кабеля, нашли положение, когда минимум КСВ соответствовал частоте 145 МГц и не превышал 1,2. Длины вибраторов не регулировались.

По сравнению с настройкой одноэлементной антенны настройка трёхэлементной антенны значительно более острая и критичная. Полоса по уровню КСВ

Работа антенны предварительно оценивалась в городских условиях (среди высоких зданий, полностью закрывавших горизонт) при расположении её оси над землёй на высоте всего 1,5 м. По сравнению с четвертьволновым автомобильным штырём она давала прирост сигнала на 2... 3 балла при связях на расстояниях 10...50 км. Направленность в горизонтальной плоскости была ярко выражена. Общее впечатление - антенна работает. Более аккуратные оценки работы Super-J антенны были сделаны на открытой местности в дачных условиях при подъёме антенны на мачту высотой 7 м. Её работа сравнивалась с работой четырёхэлементной антенны "квадрат" с вертикальной поляризацией. Антенны устанавливались попеременно на одной и той же стеклопластиковой мачте в одном и том же месте. Использовались один и тот же кабель в качестве фидера и один и тот же трансивер. Оценивалась работа по открытию и слышимости репитеров, расположенных на расстояниях от 30 до 100 км и оценкам корреспондентов при проведении QSO в прямом канале на расстояниях до 70 км.

В большинстве случаев оценки были очень близкими. Если слышали "квадрат", также слышали и Super-J. Четырёхэлементный "квадрат" имел более узкую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости, поэтому его приходилось более точно направлять на корреспондента для получения максимальной оценки, Super-J почти не поворачивали. Общее впечатление - антенны имеют примерно равные усиления и хорошее подавление заднего лепестка. Испытуемая антенна в два раза легче "квадратов" и имеет существенно меньшие момент вращения и парусность.

Идея использовать подручные средства в изготовлении «полевых и походных антенн» на 145 и 50 МГц пришла во время отдыха в Крыму, в горах возле поселка Орджоникидзе. Как всегда 8-10-й день плаванья в море становится для меня критическим, и взор почти всегда останавливается на близлежащих холмах и высотках типа Кара-даг, которых приличное множество в районе «Двуякорной» бухты. Время «закрытых мест» прошло, и побродить на этих холмах высотой 200-350 метров одно удовольствие (если на шее висит FT-817 YAESU). Все чудно и хорошо и на штатную «резинку», но если есть связь на 200 км, то всегда хочется ее иметь и на 400 км, ну а если зацепить Спорадик на 50 МГц, то на море лучше всего смотреть с горы.

Для этого, конечно, желательно иметь полноразмерную антенну, хотя бы диполь. Самый простой вертикальный диполь - J-антенна из ленточного 300-омного кабеля, которая была описана Bob Orr (W6SAI) и популярна до настоящего времени. Но возникает вопрос: где найти сейчас такой кабель? Ведь если вспомнить, то он применялся лет 30-35 назад в качестве УКВ антенн для первых вещательных стационарных ЧМ-приемников.

Схема J-антенны показана на рис.1, где: А - короткозамкнутый четвертьволновый согласующий шлейф, В-А - полуволновый излучатель, С - расстояние от короткозамкнутого конца шлейфа до места подключения 50-омного коаксиального фидера. Размеры антенны можно рассчитать для любого диапазона по формулам: В(см)=21502/F(МГц), А(см)=7132/F(МГц), С(см)=571/F(МГц). Например, для 145 МГц - В=148 см, А=49,2 см, С=4,6 см, а для 50 МГц - В=430,1 см, А=142,8 см, С=13,4 см.

Такую антенну любой желающий может изготовить и настроить за 1...1.5 часа. Для этого необходимо иметь монтажный провод сечением 1,5 мм2 и более в ПВХ изоляции и достаточное количество пластиковых карточек, например, от телефонных автоматов. Из пластиковых карточек вырезаются распорки в виде квадратов 30x30 мм (рис.2), в углах которых сверлятся отверстия по диаметру провода.

Количество таких квадратиков заготавливается из расчета 2 шт. на 10 см длины линии А. Из провода отрезается кусок длиной А+В+25 мм и собирается антенна, как показано на рис.3. На расстоянии С от короткозамкнутого конца снимется изоляция на А и В и подпаивается 50-омный кабель. Провод на всех распорках и кабель на первой распорке возле короткозамкнутого конца фиксируются «крест - накрест» ПВХ изолентой. На этом основная монтажная работа закончена.

Настройка

Приведенные формулы для размеров антенны не учитывают укорочения в случае применения провода с ПВХ изоляцией, поэтому, например, при изготовлении антенны на 50 МГц ее размеры получаются на 2-4 см длиннее, чем нужно. Но это и хорошо, т.к. есть возможность с помощью обычных кусачек очень точно настроить антенну.

В качестве фидера для походных условий автор обычно использует RG-58, но подойдет и фторопластовый РК-50. С 75-омным кабелем КСВ лучше 1,2 не получить, если не увеличить размер С на 3-4%.

При первом включении антенна всегда была длиннее и строилась на 48,5-49 МГц при КСВ 1,8-2,5 и повышенном Rbx. Это подтвердилось при изготовлении нескольких антенн. Чтобы понизить входное сопротивление до 50 Ом, достаточно было укоротить размер А на 3-6 см, и только затем подогнать размер В до необходимой резонансной частоты (в данном случае на 50,110 МГц). Такая же картина наблюдалась и с антенной на 145,3 МГц. Если вдруг будет применяться не тот провод и с другой изоляцией:) или вообще вместо медного провода будет использоваться би-металлическая проволока, а вместо карточек - пластинки из стеклотекстолита, то Rbx может оказаться ниже 50 Ом. В этом случае придется немного удлинить размер А, и только затем подкорректировать размер В.

Ну а дальше, еще проще. Берется удилище из бамбука или стеклопластика соответствующей длины (или составляется из нескольких удилищ), исполняющее роль несущей мачты. К его вершине за изолятор крепится конец излучателя J-антенны, и эта конструкция поднимается вертикально. На «двойке» с такой антенной связи в радиусе 400 км почти всегда были, в этом неоднократно убеждались радиолюбители Донецкой, Запорожской областей, Турции и Болгарии.

Но «лучшее - враг хорошему» - неоднократно убеждался автор. Ну не было в тот год на даче дюралевых прутков для 4-элементного модернизированного малогабаритного прямоугольника Моксона, пришлось сделать «Super J». Для этого к настроенной как указывалось выше J-антенне необходимо подключить к верхушке излучателя еще одно полуволновое полотно размером В"=В-А. Это полотно подключают через короткозамкнутый четвертьволновый шлейф длиной 42 см (для 145,3 МГц), сделанный аналогично описанному шлейфу для J-антенны.

Но изоляторы-распорки необходимо сделать поуже, чтобы можно было после изготовления шлейф свернуть вокруг изолятора (рис.4) в кольцо, обмотав его изолентой. К одному из концов шлейфа подключают верхний конец уже настроенной J-антенны, а ко второму -новый излучатель. Вся эта конструкция также поднимается вертикально. Длина В" дополнительного излучателя подстраивается в резонанс на 145,3 МГц. Все... +2,5 дБд к Вашей J-антенне обеспечено.

Александр Каракаптан (UY50N), г.Харьков

Позвонил один из радиолюбителей по соседству (наша же область) и спросил почему он не слышит Оскар -7, хотя по расчётам тот пролетал прямо над Гончаровским. Поскольку вопрос возник не впервые, думаю надо будет повториться. Хороший обзор по причинам GUHOR я давал на Хаммании . Думаю что дублировать этот материал не нужно, и поэтому отвечу по этой конкретной ситуации. Здесь несколько логических "И" приведших к тому что он не услышит спутник пожалуй и впредь.

Гоша пришелец;-)

Читая какого-либо автора иногда трудно себе представить его. Например в юности я читал много Александра Грина, который на самом деле много чего написал кроме "Алых парусов". Но когда увидел его портрет не поверил своим глазам. Исключение, пожалуй только Маяковский, как пишет, так и выглядит. Чтоб никто не сомневался как выглядит Гоша радист, Саша Литвиненко UR5RP прислал фото. "Гоша радист пишет на сайт". А кто не поверил моему хорошему прогнозу ВЧ диапазонов на эти три дня - сам виноват: только за последние пол-часа в телеграфе Ямайка, Лесото, Сенегал и Доминикана. В RTTY Того, чего ранее не имел.

OQRS: QSL из интернета

Я уже писал ранее про то, как получить карточку через интернет. Способ прижился и теперь почти все DX педиции запускают эту службу, потому что она упрощает и удешевляет обмен для обоих сторон. Для тех, кому трудно разобраться в английских терминах и сокращениях я "расшифрую" описание как надо это делать. Ну для начала надо иметь перед глазами все данные за связи с данной экспедицией. В моём случае это будет 7О6Т. Для этого идём стандартным путём начинаем с QRZ.COM, переходим далее по ссылкам пока не увидим картинку оnline check ваших QSO. Внизу есть кнопочка REQUEST QSL. На неё и жмём.

Теперь работа потруднее: В левой колонке начальные сведения про связи,

SDR и LAN

Понятно, что жизнь без проводов - лучше. Я говорю про Wi-Fi и проч. беспроводные технологии. А вот еще один плюс. Первый УКВ SDR у меня был запаян в металлической коробочке, с хорошим экранированным антенным вводом, (кто помнит фото ранее). А сейчас у меня тюнер в родном корпусе (фото двумя постами ниже), прорезиненный, с удобным разъёмом-защелкой вместо резьбы или байонета. Работает хорошо, но вот надумал я посмотреть по своему новому ящику 3D кино. Фильм, конечно, лежит на ноутбуке, телевизор его читает Wi-Fi. Но притормаживает время от времени. Я решил, что тормозит из-за радиопомех Wi-Fi, больно эпизодическим было торможение, редко, тоесть. Включил обычный LAN роутер, воткнул эзернет кабель и ужаснулся: мой SDR приёмник "заткнулся".

SDR панорама в УКВ трансиверах

Сергей UA0ADX

Работая через спутники, в частности SSB и CW, столкнулся с проблемой: орбита короткая, участок диапазона довольно широкий. Бывает и корреспондентов много, но не всегда их найдешь, работая на поиск. То на прием перейдут и ты пробежишь мимо, то работаешь на общий вызов и никого не слышишь, кто работает ниже или выше. Спутник пролетает быстро, бывает и без результата. Данное обстоятельство и заставило меня задуматься об СДР панораме. Первым делом надо было приобрести СДР приемник. Выбор пал на самый бюджетный из продвинутых)) - SDRplay RSP-1, есть еще несколько неплохих RTL SDR, о которых я узнал к сожалению уже после приобретения RSP-1. Далее надо было придумать как его "подцепить" к той же антенне или антеннам, на которых соответственно работаю, чтобы видеть реальную картину, при этом избежать всяких коммутаций, обходов и т.п, из-за ненадежности которых может выгореть не один девайс)).

SV2AGW Packet Engine

Век живи, век учись! :-) Я только что узнал, что широко используемый эмулятор пакетных сетей и нодов на аудиокарточке может конвертировать сигналы с двухдиапазонных трансиверов на один логический конвертор. Я имею в виду KISS AGW от DK3WN. Немного вводной информации для тех, кто не так как я любит спутники. То что передают в строках телеметрии спутники наши Windowsы выводят на экран в виде допустимых экранных символов того или иного расклада (греческий, кирилица или латиница). Для того, чтобы эту информацию правильно распознать и на её основе вывести реальные данные телеметрии, полученные строки сначала надо привести к виду ASCII строк (файлов), а уже потом программы декодеры её "пережёвывают". Так вот в качестве модема для своего конвертора (как один из вариантов KISS AGW) DK3WN использует как раз SV2AGW sound modem. В его настройках можно использовать оба из стереоканалов вашей аудиокарточки.

Маяк на Ардуино часть 2

Подключение модулей, как правило, осуществляется по пяти проводам: VCC - питание, GND - земля, CLK - тактовые импульсы, STR - строб и DATA (IO). На всех модулях есть обозначения пинов со стороны модуля, а пин со стороны Ардуино назначается в программе. Например датчик температуры не требует тактирования и его выход подключается к аналоговому входу А1. Часы, например, имеют данные к передаче, поэтому подключение пятипроводное. Назначенные пины можно найти в теле программы. То же самое с платой кнопок и дисплея. С простыми сигналами типа PTT, CW манипуляцией, подключением дополнительной антенны или включение дополнительного ветилятора достаточно только одного пина. Они тоже назначаются в программе и через оптопары подключаются к исполнительным устройствам: трансиверу, коммутатору, вентилятору и т.д. На схеме это всё прозрачно. Пин 10 Ардуино используется для подачи разрешения на "пищалку" и подключается непосредственно к BUZZER. Так как современные трансиверы все имеют самоконтроль в телеграфе, в этой модели он не включен. Но, если вы захотите включить, например, этот маяк в режиме FM, этот сигнал вам понадобиться.

УКВ антенны с J-согласованием

J-антенна (рис.1) давно и вполне заслуженно популярна среди радиолюбителей. Конструкция ее проста, она легко настраивается и согласуется с фидером любого сопротивления. Однако большие размеры (общая длина равна 0,75λ) затрудняет ее использование на КВ диапазонах. Зато в УКВ диапазонах она широко применяется. Как видно из рис.1, она представляет собой вибратор длиной λ/2, запитанный с конца через согласующее устройство, выполненное в виде четвертьволновой открытой линии, замкнутой на нижнем конце.

Высокое входное сопротивление полуволнового вибратора при питании с конца (несколько кОм) легко трансформируется к сопротивлению кабеля путем выбора расстояния от точки питания до замкнутого конца линии. Использование в качестве трансформатора открытой линии обеспечивает малые потери при больших коэффициентах трансформации. Усиление J-антенны - +0,25 дБд, т.е. слегка превосходит усиление диполя за счет излучения двухпроводной линии. Вертикальная J-антенна из-за неполной симметрии имеет небольшое излучение с горизонтальной поляризацией (рис.1а).

Модифицируем J-антенну, отогнув четвертьволновую линию на 90 градусов (рис.2).

Слегка подстроив размеры, нетрудно получить хорошее согласование и усиление 0 дБд. Однако у этого варианта антенны уже заметная часть излучения имеет горизонтальную поляризацию (рис.2а). Его вызывает синфазный ток в двухпроводной линии, играющего в J-антенне роль противовеса (токоприемника).

Добавим еще один полуволновый вибратор, подключив его к свободному концу двухпроводной линии (рис.3).

Конструкция теперь полностью симметрична в вертикальной плоскости, синфазный ток в двухпроводной линии отсутствует, как и излучение с горизонтальной поляризацией (рис.3а).

Этот вариант - коллинеарная антенна из двух полуволновых вибраторов с питанием через четвертьволновую замкнутую на конце линию. Эта антенна описана SM0VPO (1) на его сайте в статье "6 dB collinear VHF antenna by Harry Lythall - SM0VPO". Ее усиление - (около 2,4 дБд) получено за счет сужения диаграммы направленности в вертикальной плоскости. В горизонтальной плоскости диаграмма излучения круговая. Антенна конструктивно очень проста и может изготавливаться из одного куска прутка или трубки. Для сохранения ее симметрии кабель питания желательно подключать через симметрирующий трансформатор. SM0VPO использует симметрирующий трансформатор в виде U-колена, можно ограничиться и несколькими ферритовыми кольцами, одетыми на кабель вблизи точки питания антенны. Для краткости назовем ее Super-J антенной.

Какая дальнейшая модификация этой антенны возможна? Добавив к ней рефлекторы, получаем 2-элементную Super-J антенну (рис.4). Это уже направленная коллинеарная антенна. Ее усиление - +5,8 дБд.

Добавляя директоры, получаем 3-элементную Super-J антенну (рис.5). Усиление - +8 дБд.

Попытка добавить второй директор заметно увеличивает длину антенны, но дает прибавку в усилении всего 0,8 дБ. В чем преимущество этих антенн перед многоэлементными Yagi? При равной площади коэффициенты усиления у них примерно равны, но преимущества Super-J антенн - малая длина бумов и связанный с этим малый радиус поворота, удобство согласования. К недостаткам можно отнести необходимость использования диэлектрической мачты, хотя бы верхней ее части. На рис.6 приведены фотографии 3-элементной Super-J антенны на 2-метровый диапазон, выполненной из алюминиевого прутка диаметром 8 мм.

Рис.6. Общий вид 3-элементной антенны SuperJ.

Диэлектрическую мачту (например, стеклопластиковую) и изоляционную распорку можно располагать в промежутках между элементами (на рис.7 они показаны более жирными линиями).

Кабель питания лучше отводить горизонтально за рефлекторы и возвращать к мачте широкой петлей, подальше от концов рефлектора. На участке вблизи антенны на кабель желательно одеть ферритовые сердечники через 0,5 м.

Рис.8 Вид 3-х элементной Super-J антенны на мачте

Конструктивные размеры 3-элементной Super-J для частоты 145 МГц и 435 МГц приведены на рис. 9 и в таблице 1.

Размеры даны в сантиметрах и между осями проводников. Входное сопротивление в точке питания - 50 или 200 Ом. Если для симметрирования используется U-колено, оно трансформирует сопротивление фидера к 200 Ом, поэтому место подключения к двухпроводной линии будет несколько дальше от замкнутого конца. При этом размеры согласующего шлейфа немного изменяются (см. таблицу 1).

Таблица 1.

Частота МГц	Rвх, Ом
			52,5			34,5
			52,5			34,5			41,5
		14,7	17,5	17,7	16,3	11,5					0,25
		14,7	17,5	17,3	16,3	11,5			13,8		0,25

* -- размер уточняется при настройке.
D -- диаметр алюминиевых или медных проводников, из которых изготавливается антенна.

Для удобства настройки согласующее устройство рекомендуется выполнять с двумя "ползунами" (передвижными контактами): один, замыкающий двухпроводную линию, используют для настройки в резонанс, второй, подключающий фидер, для согласования на минимальный уровень КСВ. Это позволяет быстро настроить антенну, но после выбора положений "ползунов" нужно обязательно обеспечить надежный контакт (пайкой или болтами). От сопротивления контакта исключительно сильно зависит КПД антенны. Нелишне при этом помнить о недопустимости контакта медь-алюминий и защите контакта от влаги. Требования к сопротивлению контактов на разомкнутом конце J- колена, напротив, нестрогие, поскольку ток там минимален. Была изготовлена антенна на среднюю частоту 145 МГц из алюминиевого прутка диаметром 8 мм. Крепилась она к стеклопластиковой трубке диаметром 23 мм, используемой в качестве мачты. В качестве симметрирущего устройства использовалась ферритовая трубка, одетая на кабель вблизи точки питания антенны. Сначала была проверена одноэлементная антенна Super-J (рис.3). Было замечено, что при расположении антенны на деревянном столе параллельно земле и при вертикальном ее расположении настройки не совпадают. Поэтому настройку антенны необходимо проводить, установив ее вертикально. Достаточно, чтобы расстояние от нижних концов вибраторов до земли было около 0,5 м. Передвигая замыкающую перемычку вдоль двухпроводного шлейфа и двигая точки подключения кабеля (эти подстройки взаимозависимы) довольно просто удается согласовать антенну до КСВ<1,1 на желаемой частоте. полоса частот по уровню ксв<1,5 превышает 5 мгц. затем к мачте и активным вибраторам были прикреплены бумы, также выполненные из алюминиевого прутка диаметром 8 мм, поскольку не имелось под рукой диэлектрических трубок необходимой жесткости. в средней точке вибраторов напряжение близко к нулю, поэтому проводящий бум слабо влияет на характеристики антенны, что подтвердило предварительное моделирование. на бумах были установлены рефлекторы и директоры, длины которых выполнялись по расчету модели с помощью программы mmana. пассивные элементы резко снизили входное сопротивление антенны. однако слабо выраженный минимум ксв был найден. передвигая перемычку, и сдвигая точки подключения кабеля, нашли положение, когда минимум ксв соответствовал частоте 145 мгц и уровень ксв не превышал 1,2. длины вибраторов не регулировались. по сравнению с настройкой одноэлементной антенны настройка трехэлементной антенны значительно более острая и критичная. полоса по уровню ксв<1,5 составляла около 3 мгц. длина шлейфа оказалась несколько меньше, а расстояние от замкнутого конца шлейфа до точки питания кабелем с сопротивлением 50 ом несколько больше расчетных значений. работа антенны предварительно оценивалась в городских условиях (кругом были высокие здания, полностью закрывавшие горизонт) при расположении ее оси над землей на высоте всего 1,5 м. по сравнению с четвертьволновым автомобильным штырем она давала прирост сигнала на 2-3 балла при связях на расстояниях 10-50 км. направленность в горизонтальной плоскости была ярко выражена. общее впечатление - антенна работает. более аккуратные оценки работы антенны были сделаны на открытой местности в дачных условиях при подъеме антенны на мачту высотой 7 м. сравнивались антенна рис.6 и четырехэлементная антенна "квадрат" с вертикальной поляризацией (рис.10). антенны устанавливались на одной и той же стеклопластиковой мачте в одном и том же месте. использовался один и тот же кабель в качестве фидера и один и тот же трансивер. оценивалась работа по открытию и слышимости репитеров, расположенных на расстояниях от 30 до 100 км и оценкам корреспондентов при проведении qso в прямом канале на расстояниях до 70 км.

Рис.10. Антенна "4 квадрата", с которой сравнивалась антенна рис.6.

В большинстве случаев оценки были очень близкими. Если слышали "квадрат", так же слышали и SuperJ. Четырехэлементный "квадрат" имел более узкую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости, поэтому его приходилось более точно направлять на корреспондента для получения максимальной оценки, Super-J почти не поворачивали. Общее впечатление - антенны имеют примерно равные усиления и хорошее подавление заднего лепестка. Испытуемая антенна в два раза легче "квадратов" и имеет существенно меньшие момент вращения и парусность. На рис.11-14 показаны элементы конструкции антенны.

Рис.11. Короткозамыкающая перемычка, узел подключения кабеля и симметрирующий ферритовый дроссель.

Рис.12. Узел крепления двухпроводной линии к мачте.

Рис.13. Узел крепления бумов к мачте.

Рис.14. Узел крепления элементов к бумам.

В приложении - файлы для моделирования описанных антенн: файлы MMANA

RU3ARJ Владислав Щербаков , [email protected]
Фотографии RW3ACQ Сергей Филиппов , [email protected]
_________
(1) SM0VPO в своей статье почему-то приводит усиление антенны относительно какого-то четвертьволнового хлыста (видимо, автомобильной антенны), откуда и берутся его 6 дБ.

Как говорят, по просьбам трудящихся, возвращаемся к вопросам УКВ. Дело в том, что в последнее время значительно увеличился прошарок (это в переводе с украинского на русский прослойка, слой) людей, которые относятся с уважением к слову "шара":-) Не нужно напрягаться с огромными антеннами, покупать дорогущие трансиверы, учавствовать в двухсуточных соревнованиях. Купил себе малюсенькое радио за 50 баксов, а то и еще дешевле, какой-нибудь SDR на 145, спросил у местных на какой частоте работает репитер и вот он, новоявленный радиолюбитель:-) Шучу, конечно, но в каждой шутке...
Поэтому для того, чтобы такие радиолюбители имели полное право называться настоящими радиолюбителями, в дополнение к гибкой "резинке" радиостанции на 145 мгц многие заводят для своих вокитоки внешнюю антенну. Как правило, это очень популярная из-за своей простоты и лёгкости в настройке J-антенна. По этим причинам её часто называют "детской" антенной. Таких конструкций в интернете хоть пруд пруди, даже на этом сайте есть калькулятор точного расчёта размера элементов на конкретную частоту.

Надо сказать, что подавляющее большинство среди "покупных" моделей антенн являются антенны коллинеарныe, то есть "взрослые" антенны, имеющие какой-то коэффициент усиления за счёт сложения сигналов в основной и добавленной части. Как бы два в одном. Ну, если быть честным до конца, то полтора в одном. Для тех, у кого J антенна уже есть и работает, можно предложить апгрейд, который переведёт "детскую" J-антенну во "взрослую" конструкцию коллинеарной антенны. Ну а для тех, у кого еще нет никакой антенны - это конструкция, которая имеет круговую диаграмму направленности, но коэффициент усиления у неё больше единицы. Как минимум 3 дБ (5dBi). Горизонтальный "аппендицит", который вы видите на рисунке и есть элемент сложения сигнала, сопряжения верхней и нижней частей антенн. Все, кто хотя бы раз открывал книгу Ротхаммеля, сразу узнают в нём четвертьволновой трансформатор:-)
Итак, мы имеем предельно простую систему подключения кабеля снижения и, кстати, что еще более важно, возможность отличного согласования антенны, с немаловажным довеском в виде вполне приличного коэффициента усиления антенны.
Еще одним плюсом конструкции можно назвать её абсолютную простоту: всё можно собрать на крестовине (или Г(или точнее Т)-образном соединении) из двух брусков дерева шириной 40-50 мм. Причём горизонтальная часть может быть длиной всего 10 сантиметров: торчащий в сторону трансформатор на расстоянии 10 сантиметров от вертикальной части антенны можно плавно изгибать в горизонтальной плоскости (то есть сохраняя перпендикулярность к вертикали). На рисунке антенна выполненная из труд диаметром 11 мм (куски старой антенной решётки от армейской РРС), но при проблемах с трубками, в качестве материала можно применить алюминиевый пруток от старых силовых кабелей диаметром даже в 5 мм. Конечно, это скажется на широкополосности антенны и придётся корректировать длины при настройке на большие величины, но настраивать всё равно надо, а конструкция у нас всё равно деревянная:-)
Одним словом, я думаю потратить больше времени на описание настройки этой антенны, чем на конструкцию: она не нова и абсолютно прозрачна. Два комментария, по конструкции все же необходимо сделать. Первое: четвертьволновой трансформатор на дальнем замкнутом конце следует сделать с подвижной перемычкой. То есть длину сделать на 15-20 мм больше и замыкать элементы подвижной перемычкой с зажимом на болтах. Второе: в самой верхней части антенны выполнить полу телескопическое окончание в виде разреза основной трубы, внутренней трубки меньшего диаметра и зажимающего хомута. Если это не трубки, просто добавьте к расчётной длине пару сантиметров для последующего укорочения. :-)
indpol Переходим к описания приборов и метода настройки. Из приборов лучше всего иметь что-нибудь типа (по порядку желательности:-): антенный анализатор, внешний КСВ метр соответствующего диапазона, измеритель напряжённости поля и, в качестве последнего, наихудшего по точности прибора - тестовый маячок диапазона 145 мгц. Мне думается пары измеритель напряженности поля - внешний КСВ метр будет достаточно. Для начала изготовим измеритель (для тех, у кого еще нет:-). Вот схема, которой я пользуюсь уже лет 30. Важна лишь граничная частота применяемыж диодов. Диоды использовать лучше германиевые и возможно более высокочастотные. Два плеча диполя длиной до метра крепятся изоляционной лентой к метровой палке, там же собран и выпрямительный мостик, а измерительный прибор на длинной двухпроводной линии (как минимум 10-15 метров) выноситься непосредственно к основанию антенны, где будут производиться настроечные работы. В качестве источника сигнала, как вы правильно догадались, будет использоваться ваше радио на нужной частоте.
Лучше всего включить КСВ метр между самой антенной и фидером который вы собираетесь использовать. Первая настройка - определение высоты точки подключения кабеля на J узле вашей антенны. Понятно, что на желаемой частоте и понятно, что по минимальному КСВ. Добившись минимума (не обязательно единицы) можно переходить ко второй операции. Включив передатчик и увидев отклонение стрелки на нашем измерителе напряженности поля, относим его на расстояние при котором отклонение прибора еще заметно. После этого изменяя положение перемычки на четвертьволновом трансформаторе добиваемся максимального отклонения стрелки. Затем изменяя длину последнего, самого высокого элемента, так же по максимуму, настраиваем антенну в резонанс. После того, как антенна будет поднята на рабочую высоту, частота несколько уйдёт вверх, поэтому на земле её надо настроить на 150-200 килогерц ниже. Перепроверив еще раз наши настройки, можно перейти к заключительному этапу: окончательно определить точку подключения фидера по минимальному показанию КСВ метра. КСВ должен быть близок к единице. После этого переподключаете кабель от радио непосредственно на антенну и, ву а ля, поднимаете её на рабочую частоту. Если при подъёме вы ничего не оборвали, не отломали и не согнули, результат должен быть таким же.

Еще с круговой диаграммой и коэффициентом усиления Двойная Харченко

• Назад
• Вперёд

На двадцатке хорошо слышно редкий IOTA AF109 - Nelson isl. SU8N карточка через SM5AQD. Территориально 20 км от Александрии. Остров 150х350 метров, почти один песок:-) но слышат хорошо. Работают по номерам и приняли меня без проблем в первых рядах на моих сто ватт. Правда думаю аннтенны у них тоже направленные. Говорят, что будут там неделю. А у меня вообще первый Египетский остров:-)

Разбирая QSL

Так уж бог даёт, в рассрочку. Уже давно выветрился запах костра в летние экспедиции прошлых лет, а я до сих пор проверяю в логе и отправляю карточки на EN5R и EN25R. Связей набралось немало, ну да я не об этом. Сидя занимаясь скучной работой приятно радует иногда желание корреспондентов поднять нам настроение. Как образец - карточка Владимира Дорошенко UX7MM. Спасибо, Володя, полегчало. :-)

P.S. Так мы еще и по щуке однодумцы:-) Я про qrz.com

Простое поворотное на Ардуино

Про поворотное устройство для антенны под управлением Ардуино не писал только очень ленивый. И тем не менее, как мне кажется, самое простое "нарисовал" я:-) При кажущейся сложности поворотных устройств, вернее пультов управления, при определённой экономии можно создать очень простое устройство позволяющее сильно экономить телодвижения:-) У меня есть некоторый опыт эксплуатации устройств типа Yaesu G800DXA и G5500. Конечно доволен, что они у меня есть вообще, но у них есть и недостатки. Первый - кривая система предустановки в G800: очень неточная, хотя "наводить" трудно. В G5500 предустановки вообще нет. При том, что сами механизмы поддерживают достаточно точную индикацию поворота, держать нажатыми кнопки пока антенна не спеша доберётся до нужного азимута утомительно.

Украинец, хорошего настроения! Охота на лис:-)

Спасибо приятелю Алексею (UT0RM) за то что нашёл и поделился. Справка для неукраинцев. "Вопли Видоплясова" - культовая украинская группа соединившая в своей музыке ностальгический хард-рок, жесткую волну, элементы ретро и колорит местного фольклора. Результат получился выше всяких похвал: прихардованный панк, усиленный звучанием баяна, украинскими приколами и виртуозно поданный сценически. "Охота на лис"