Уже долгие годы во всем мире бытует мнение о повышенной эффективности вертикальных антенн с длиной излучателя 5/8λ. Ей приписывают низкий угол излучения, т.е. наклон главного лепестка диаграммы направленности близкий к горизонту. Ведь при этом энергия сосредоточена вдоль поверхности земли, что благоприятно складывается на дальности радиосвязи.
Этой легендой очень любят пользоваться продавцы оборудования СВ (27МГц) и профессиональной техники. Не брезговал и я, в начале своей профессиональной деятельности рекламировать антенны 5/8λ благодаря этому свойству. Действительно, множество практических экспериментов при проведении дальних радиосвязей отмечали повышенный уровень сигнала при использовании 5/8λ по сравнению с классической 1/4λ антенной GP.
Эти качества проявлялись, как правило, на дальних радиотрассах на 27 МГц, например, Москва - Сидней (Австралия) отраженным лучом или в ближней зоне, при распространении пространственной волны, например Москва - Петушки (около 100 км). При этом сигнал на 5/8λ принимался, хоть и слабо, а на 1/4λ не было даже намека на присутствие радиостанции. В данном случае речь идет о базовой антенне длиной около 6 метров и противовесами меньше 1/4λ.
С тех пор прошло более 10 лет, наша компания давно уже не занимается производством антенн на 27 МГц, освоив рынок оборудования профессиональной связи. Разрабатываемые нами антенны всегда проходят через измерение диаграммы направленности и усиления, и вот однажды, не имея эталонной антенны на 380 МГц,я решил изготовить 5/8, как наиболее простую и с известными характеристиками.
Вот тут я и усомнился в этой известности. Когда измерил ДH в вертикальной плоскости, я не увидел ничего похожего на то, что печатают в книгах и журналах.
К моему удивлению синтез в программе MMANA подтвердил мои практические результаты. Главный лепесток был задран высоко вверх, примерно под углом 40° к горизонту.
Отчетливо видно, что в сторону горизонта также наблюдается провал.
Более детальное измерение амплитудно-фазового распределения вдоль структуры антенны показало недостаточную отсечку поверхностных токов на фидере.
А22-70см Обычный полуволновый коаксиальный диполь на частоте 433 МГц.
Отсюда следует вывод, что одного уровня отсекающих противовесов или стаканов бывает недостаточно.
Однако, есть и другой метод грамотно распределить энергию, а именно позволить ей излучаться большей полезной поверхностью в нужной фазе. Это доказывает практическая ДН простой коллинеарной антенны, состоящей из двух излучателей и одного уровня противовесов
Главный лепесток ДН такой антенны явно выражен и направляет энергию строго вдоль горизонта.
Такими характеристиками обладают антенны серии «А», выпускаемые нашей компанией в т. ч. новые
Подержав в руках, пришла в голову идея, а не перестроить ли мне её на диапазон 28 мгц, да и еще длинной в 5/8 лямбды, таким образом максимально повысив КПД вертикала? Тем более, после установки у себя загородом осенью многодиапазонной антенны FD3 , выяснилось,что эффективность её работы на диапазоне именно 28мгц, оставляет желать лучшего...
Быстро прикинув фронт работ, я принялся за дело. Первым делом, нужно было все разобрать! (Hi) Все точки крепления, были мной обновлены.Старые крепёжные хомуты,которые порядком заржавели, заменил на новые. Удалил старую согласующую катушку в торце изолятора антенны. Изготовил новый каркас под новую согласующую катушку на основе обрезка сантехнической трубы подходящего диаметра и размера, которую удачно удалось одеть с обоих сторон на диаметр трубки первого склада антенны. Размер стандартной 5-коленной СВ базовой антенны длинной волны 1/2 лямбда составлял 5.40м. За счет добавки 6 колена, удлиннил её до размеров 6.35м, что практически составляет длинну излучателя в 5/8 лямбды на диапазон 28 мгц. Далее, установил дополнительную торцевую площадку с крепежными винтами для крепления противовесов. Зная повадки этих вертикалов на 27 мгц, часто приходилось наблюдать,что их гнет сильным ветром! Место изгиба, обычно на выходе, через проходной опорный изолятор. Материал довольно мягкий и трубка весьма и весьма тонкостенная. Для усиления в первом колене антенны, вставил во внутрь дополнительную трубку из ПВХ нужного размера длинной в 1 м. Это придаст большую прочность и эффект пружинности в самом слабом месте во время больших ветров.Вот собственно и вся работа по механике с этой антенной.
Метод согласования вибратора с кабелем я применил по типу катушки с отводом. Почему именно так? Дело в том,что этот метод согласования, имеет более статичные результаты по входному сопротивлению и не столь критичен к высоте установки, количеству противовесов и т.д. Благодаря отводу от нижнего, конца катушки,мы имеем уже низкое входное сопротивления всей антенной системы. Что позволяет потом, легко переставлять антенну с места на место, лишь слегка регулируя её физическую длинну, по мере необходимости в зависимости от окружающих близко её предметов. Этим самым методом очень просто достигается КСВ-1.0
Катушку удалось настроить очень быстро. Вышло всего 9 витков с отводом от 3.5 витка, считая от нижнего конца.Катушка намотана проводом ПЭВ-3.5мм с шагом, примерно 3-4мм. КСВ на участке 28.1-28.6 равно 1.0 Настройка выполнялась с подключенными 4 противовесами, длинной по 2.60м. Так же ради интереса, проверил влияние противовесов на настройку антенны. Мне это было важно знать,так как этот вариант антенны предполагается часто ставить и убирать и потому, хотелось знать все её повадки.
Добавлением еще 2-х проитивовесов, показания антенного анализатора не изменились. Согласование, оставалось на том же уровне. Пробовал убрать одну пару противовесов, так же без перемен. Менял углы и места расположения противовесов. Так же не привело практичекси ни к какой растройке. Полное отключение всех противовесов, растраивает систему,но не критично и уводит резонанс ниже на 300кгц. Получается в среднем КСВ 1.2 на участке 28.0 Таким образом, наличие хотя бы 2 противовесов является строго необходимым. Остальное добавленное количество, только увеличат КПД антенной системы в целом на передачу. В общем, настройка не вызывает никаких проблем и производится очень быстро. Сначала ищут точку отвода, добиваясь наилучшего согласования с кабелем. Вторым этапом, увеличивают или укорачивают длинну самой катушки, в зависимости от частоты резонанса.
Потехи ради, мне даже удалось настроить этот вертикал с короткими противовесами на частоту 7.1 мгц с КСВ в кабеле 1.0 Намотка проводом ПЭВ-1.5мм, 17 витков. Отвод от 5 витка. Так же решил "поиграть" с классическим методом согласования таких антенн, то есть, просто, за счет включенной последовательно катушки согласования. (полное включение). Так же удалось настроить и довольно быстро. У меня получилось 7 витков провода ПЭВ-3.5мм. Точное согласование, достигается путем сжатия или раздвигания витков катушки. Но, такой вид согласования, более критичен к установленным противовесам... А именно, с двумя противовесами, КСВ-1.5, с 4-мя, уже КСВ-1.2. Довольно сильно влияют углы расположения противовесов относительно самого вертикала. Короче, данный способ я не стал оставлять на этой антенне и вернулся к варианту, описанному выше.
Далее, настроенный контур антенны прокрасил несколько раз лаком НЦ и герметично закрыл сантехнической серой трубой диамером 2". Покрасил узел крепления. На все про все, ушло два полных вечера, не считая покраски. Тестовое сравнение в эфире по отношению к антенне WINDOM (FD3),составляет прибавку в среднем до 5db на передачу. Антенна стояла у земли, на высоте всего 2м закрепленная на треноге переносного гаражного светильника. (Hi)
Паркфлаер предлагает клеверы фирм Boscam, ImmersionRC и что-то китайское с не подписанным авторством.
На антенны фирм Boscam и ImmersionRC мне кажется при их цене смотреть не стоит,особенно тогда когда средств и так не хватает.А совсем китайское брать не хочется.
Поэтому я предлагаю изготовить их самостоятельно.
Для этого нам понадобятся: ВЧ разъемы SMA или RP-SMA, в зависимости от того, что у вас стоит на передатчике и приемнике, кусок ВЧ кабеля, кусок проволоки от сварочного автомата или обычной медной 0.8-1 мм.
Пример покажу на 3-х лепестковой антенне.
1. Распрямляем проволоку и нарезаем 3 одинаковых куска,
910MHz = 338мм
1280MHz = 240мм
2.4GHz = 125мм
5.8GHz = 53мм
2.Зачищяем кончики и лудим их.
3. Изгибаем их под 90 гр. с каждой стороны на расстоянии четверть длины волны от края
Четверть длины волны.
910MHz = 84мм
1280MHz = 60мм
2.4GHz = 31мм
5.8GHz = 13мм
.3c286b3ffeb83d21b396632d5443d41f.prev.jpg)
4.Скругляем центральную часть получившейся буквы П.
.89c360be04e881162f61186779355644.prev.jpg)
5.Отрезаем кусок вч кабеля нужной длины,припаиваем к нему разъём. Счищаем 4-5 мм верхней изоляции,формируем из экрана 3 уса под 120 градусов друг к другу. Счищаем 3мм внутренней изоляции. И лудим всё это.
.4f5b6fac1953d00fda3e9553366a3d3f.prev.jpg)
6.Припаиваем лепестки к усам под углом 45 гр. (Наклон лепестков должен быть одинаковый на обеих антеннах).
.3f2256333a41cf2bc8b3dc119401ae73.prev.jpg)
7. Припаиваем свободные стороны лепестков к центральной жиле.
.6d7c5739b5314b7867f4280cee5bfda7.prev.jpg)
8. Для прочности покрываем пайку термоклеем или эпоксидкой.
По желанию можно покрасить,главное чтоб краска была без свинца.
.efb4537c73314e484ffcaf8d4ba7451e.prev.jpg)
4-х лепестковый клевер делается точно также, только формируем из экрана не 3 ,а 4 уса под 90 градусов друг к другу.
Обычно 3-х лепестковый клевер ставится на передатчик,а 4-х лепестковый на приёмник.(4-х лепестковый имеет, можно сказать приплюснутую диаграмму направленности.
Спасибо за внимание!
Антенна 5/8 лямбда на 2 метра
А здесь краткий процесс изготовления, без КСВ или АЧХ метра настроить не выйдет, но обещал показать показал, ниже инструкция о том как сконструировать такую антенну.
Антенна такого же типа работает у rk9ugt, вот что он говорит о ней.
1- Любая изоляционная и стойкая к влаге пластина, размером ~ 80×250 мм.
На нее с помощью хомутов, винтов, проволоки и т. д крепится штырь 2 длина которого составляет 5/8 длины волны нужного диапазона (в нашем варианте 144 МГц), в зависимости от диаметра длина будет:
лучше взять с запасом – пригодится при настройке.
Далее мотаем катушку 3 на каркасе диаметром 15 -18 мм (в оригинале использовался маркер) – 9 витков провода, почти любого, голая медь, серебрянка и т.д. диаметром 1,5-2,5 мм (не критично). После намотки растягиваем катушку до длины 34-35 мм.
Верхний конец катушки паяем или через лепесток прикручиваем (в зависимости от используемых материалов) к штырю антенны 2, нижний к пластине 4 из луженой жести 25х35 мм, которая крепиться болтом 6, а лучше шпилькой к основной пластине 1.
Противовесы 5 делаем из биметалла или другой подходящей проволоки диаметром 4-6 мм. Длина чуть больше 1 метра (не забывайте про запас для настройки). Изгибаем их греческой буквой ОМЕГА с длинными усами. ОМЕГА должна быть посередине. Две получившиеся ОМЕГИ крепим к шпильке 6 с разных сторон с помощью гаек и разводим усы в разный стороны под углом 90 градусов.
Кабель 7 крепим к пластине 1 любым способом (продиваем в просверленные отверстия, привязываем проволокой или пропарафиненными нитками и т.д.) Оплетку паяем к пластине 4, а центральную жилу к 3 и 1/3 витка сверху катушки 3.
Берем бутылку, отрезаем дно, делаем отверстие в пробке и четыре отверстия или прорези снизу под противовесы и надеваем на штырь 2. Получилась “бутылочная” антенна.
Крепление антенны к мачте, я думаю, сможете сделать сами.
НАСТРОЙКА.
Лучше всего настраивать антенну с помощью АЧХ-метра (оптимально Х1-48), а не с помощью КСВ-метра, как делают многие.
Настройка заключается в том, чтобы путем изменения длины штыря и противовесв, и сжатия или растягивания витков катушки получить резонанс на нужной частоте. А путем перемещения точки подключения центральной жилы кабеля уже получить минимальный КСВ, к стати согласуется она на любое разумное сопротивление кабеля.
Дальность ~100км при 25Вт.
Спасибо за внимание.
