Антенны семейства «Выпь»

На 27 МГЦ для связей на 15-20 км

Ну вот, наступает конец года, да и мы подходим к завершению цикла статей о самопальных антеннах для СиБи-диапазона (2004-2006)

На самом деле, я хотела ограничиться Вороной, как небольшой и достаточно эффективной антенной. Однако когда для теста новой рации ей срочно понадобилась «напарница» (похожая по фенотипу и техническим характеристикам), обнаружилось, что алюминиевых труб у меня больше нет, и хищный взор упал на сомнительные телескопы.

Пришлось изобретать очередную феню, втиснувшись в рамки «меньше СТЕРХа – больше суперфлекса».

Так родилась Выпь.

Почему «Выпь» - поймут орнитологи J Из всей птичьей стаи именно настороженная выпь подходит для названия тривиального штыря!

Большая Выпь

Итак, первая антенна сделана с вибратором 130 см. Это больше почти в 2 раза, чем у Вороны, и примерно в 2 раза меньше, чем у СТЕРХа.

Материалом для вибратора послужили три ломаных ненужных «телескопа», а на ногу с частью катушки я пожертвовала штатную антенну для Б803.
Надо сказать, что материал - хрупкая хромированная латунь – та еще радость, ни в какое сравнение не идет с алюминиевой трубкой. Однако легкость получившейся конструкции позволила без криминала насадить ее на рацию. А в сложенном виде виде «большая» Выпь занимает ничтожное пространство, и весит всего грамм 50, наверное…

Новый «телескоп» - реально резонансная антенна, с приемлемой полосой, благодаря, конечно же, противовесу. Противовес так же, как и все предыдущие, изготовлен из аудиокабеля 0,75 мм, и может быть растянут двумя способами (об этом ниже).

Катушка оставлена на родном сердечнике, с небольшим количеством витков.

Отвес фиксируется колышком-диэлектриком в земле и растягивается. При этом нижний конец отвеса должен быть в 10 см над землей. Классически растянутая Выпь выглядит так:

Для того, чтобы отвес расположился под углом, надо использовать фарфоровый грузик.

Реальные данные готовой антенны:

V поляризация, легкая направленность

Частота настройки – 27 705 мгц

Вибратор = 130 см

Толщина сегментов = от 2 до 5 мм

Длина катушки + нога = 3 см

Катушка ~ 1,6 (18 витков без пробелов 0,5 d на сердечнике 0,8 d)

Диаметр противовеса = 0,75 мм

Длина противовеса 285–3 см на закрутки = 282 см, из них не менее метра должно быть горизонтально земле

Расчетный КСВ =~ 1,1 (NEС) 1,5 (мама)

Реальный КСВ = 1,5

При диагональной растяжке отвеса:

Среднее усиление над горизонтом = + 0,5 db, диаграмма, слегка оттопырена в зенит

Полоса: 580-1100 кгц

При угловой растяжке отвеса:

Среднее усиление над горизонтом = - 0,5 db, диаграмма прижата к горизонту

Полоса: 900-1800 кгц

Для изготовления первой Выпи понадобилось несколько часов без паяльника.

Кроме того, эта антенна имеет одну особенность – в разобранном она имеет приемный патрубок в виде короткой алюминиевой трубочки:

Это значит, что я могу использовать любой сделанный мною вибратор, из разных материалов! А резонанс «подбивать» длиной противовеса. Антенна-конструктор для шаловливых ручонок! J

Естественно, я тут же испробовала стальной штырь от автомобильной антенны КБ «Беркут» - у меня он как раз 130 см! Просто сунула его в патрубок, немного кривовато, но – КСВ в поле показал вполне удовлетворительное значение 1,7 !!!

Получается, что разборная конструкция «Выпи» дает вторую жизнь автоантенне, которая до сего момента могла с толком работать только на крыше автомобиля. Даешь комплект для «пешего» использования штыря!... J

Правда, сталь – штука широкополосная, и может быть шумновата, хотя к беркутовским автоантеннам у меня нет претензий, специфика больших скоростей не дает использовать другой материал.

В принципе, можно обойтись и без патрубка, сразу насадив телескоп на катушку. Не забудьте при этом почистить шкуркой медный проводок, заходящий под трубку:

Напоследок хочу отметить некоторую особенность программы NEC – она хоть и точнее рассчитывает данные, но стопудово занижает длину противовеса! Поэтому для реальной антенны всегда делайте исходную длину провода с запасом не менее 50 см, от которого потом потихоньку отрезайте по 3-4 см до получения минимального значения КСВ. Грубо говоря, в MMANA длина противовеса в подобных моделях рассчитывается точнее.

Выпь с «зонтиком»

Это интересная разновидность антенны, кто хочет – может попробовать сделать J

Высота вибратора и катушка та же.

Суть в том, что на вибратор надевается звездообразная нагрузочная емкость из проволоки или трубочек определенной длины (33-34 см). Зато при этом резко сокращается длина противовеса – он становится равным всего 147-148 см и просто свободно свисает вниз! Правда, лучше его сделать потолще, чем у стандартной Выпи (не менее 3 мм d)

При этом антенна становится всенаправленной (круговая диаграмма), а расчетный КСВ не превышает 1.3.

Недостаток этого релиза – гемор с «зонтиком» и отрицательное усиление над горизонтом (~минус 0,5 db)

Условно говоря, зонтичная выпь будет лучше в приеме, а направленная – в передаче.

Средняя Выпь

То же самое, что и большая, только вибратор = 100 см, а катушка – 30 витков провода 0,5 d на катушке 0.8 d без пробелов (расчетно 3 мкГн)

Противовес тоже несколько изменен, его длина составляет 330 см. КСВ этой антенны = 2, получился не слишком удачный экземпляр, но доделать перед тестом я его уже не успела. Позже я переделала ее во вторую большую Выпь.

Малая Выпь

И вот логичный итог всех наших самопалов – мы потихоньку приблизились к малым длинам. Я подумала – а почему бы не сделать совсем маленькую Выпь, тем более что новая технология (начиная с Вороны) позволяет лепить одинаковые по сути, с разными катушками и вибраторами, а КСВ подгонять отвесом или сегментами телескопа, раз уж он задействован!

Для многочисленных «Выпей» подойдут катушки от 1,5 до 4 мкгн, вибраторы от 40 до 150 см и отвесы от 270 до 400 см. Как говорится – было бы время, желание и материалы, и вы можете быстро рассчитать и склепать любую модель, похожую на прародительницу – разница будет лишь в индуктивности и размерах.

Диаграммы тоже будут одинаковые, только с уменьшением вибратора мы поимеем минусовое усиление.

Гулять так гулять! – и я сделала совсем маленькую антеннку, длиной почти с «суперфлекс», разница – 3 см. За катушечную основу был взят штатный «крысиный хвост» от Б601, который тоже пал насильственной смертью ради науки J На отвес не нашлось испытанного провода, пришлось взять толще. Собсно, это не страшно – чем «жирнее» земелька, тем лучше... главное не переборщить, все-таки должен соблюдаться "походный" объем.

NEC не смог(!) справится с такой короткой антенной, выдавая жуткие картины, пришлось поверить «маме» (аааа!!! А еще говорят, что Нек лучше для малых подвесов…! )

Расчеты – расчетами, но, естественно, длины вибратора и отвеса корректировались в поле с КСВ-метром и кусачками…. J

В итоге получилась мини-Выпь:

Вибратор = 45 см (* - после рабочего теста изменен на 47 см)

Толщина вибратора – от 4 до 6 мм

Катушка+ нога = 3 см

Длина противовеса - 410 см (177 – излом – 233)

Диаметр противовеса – 1 мм (аудиокабель)

Катушка L = ~4 мкгн (34 витка провода 0,3 d на сердечнике 0,7 d без пробелов)

Полоса – 400-800 кгц

Малая Выпь в сложенном состоянии:

Малая Выпь и Суперфлекс:

Как вы видите, столь короткий штырь компенсируется весьма длинной «землей». Что это даст – вы поймете, прочитав тест. Основой для маленькой Выпи послужил обычный покупной метровый "телескоп". Собственно, я просто его сложила до нужной длины, и ничего не отрезала. Зато вибратор стал плотнее - полезно для экстрима :)

Полевой КСВ = 1.3 (27 705 – 805) – неплохой результат, причем КСВ не менялся в зависимости от положения противовеса! То-есть что углом, что диагональный растяг – резонанс без изменений. Какая приятная неожиданность!...

Усиления, понятно, и близко нет – минус. Но, я полагаю, нет его и в суперфлексе. Зато у Выпи – здоровенная, рассчитанная землища, не три тощих хвостика! Правда, такая конструкция менее удобна, но кому будет в тягость – есть суперфлекс.

Теперь посмотрим на примере малой Выпи, как можно растягивать отвес, и что из этого получится:

Схема с угловым растягом отвеса:

Схема с прямым растягом отвеса:

Хорошо видно, как складывается диаграмма при разных положениях отвеса (это NEC, у MMANA нет такого большого отрицательного значения dbi - скорее всего, реальное усиление = 0).
Если вернуться к большой Выпи, то у нее есть положительное усиление. Но прямой (диагональный) натяг отвеса будет посылать сигнал в зенит, что плохо для коротких дистанций. Угловой – прижимает лепесток и расширяет полосу. Второй вариант предпочтительнее, поэтому лучше смириться со дополнительным колышком или грузиком на проводе. Как показал опыт, на расстояниях до 15 км растяг у Б.В. почти без разницы, но "угловой" формирует более качественный сигнал.

…Ну, а далее – полевой тест созданных антенн

Обсудить в Дупле

Сова, декабрь 2006 г.