На Интернет форумах для формирования излучения с вертикальной поляризацией в основном обсуждается запитка «дельты» в «нижний» (от земли) угол
или на расстоянии L/4 от «нижней» точки В, т.е. вблизи земли.
На рисунках 1 и 2 в точках Б и Г пучность тока, в точках А и В — пучность напряжения.
Такое решение антенны я сразу отверг: антенна и так установлена низко, а при такой запитке основное излучение происходит вблизи земли. К тому же, запитывать антенну так, как показано на рис.2, следует разве что с 9-этажки — ведь желательность размещения кабеля перпендикулярно полотну антенны никто не отменял, причем хорошо бы, чтобы и радиостанция находилась на 9-м этаже.
Известно, что наибольшая интенсивность электромагнитного излучения находится вблизи пучности тока: «мощность излучения отрезка провода антенны пропорциональна квадрату тока в этом отрезке», т.е. мощность излучения в каждом отрезке провода антенны — разная, максимальная — в пучности тока.
Для антенны, показанной на рис.1, пучность тока в точке Б находится в самом низу, а для антенны на рис.2 — чуть выше нижней части антенны, что не так уж и плохо. Тем не менее, для низковисящей «дельты» и этот вариант не подходит.
Опираясь на эти рассуждения, решил изготовить антенну с запиткой в верхней части на расстоянии L/4 от верхней точки В (рис.3).
Фактически, это «перевернутая» антенна, показанная на рис 2.
На рис.3 хорошо видно, что пучности тока (точки Б и Г) располагаются на большей высоте, а значит, максимум излучения происходит довольно далеко от
земли, что очень важно при небольшой высоте подвеса антенны. К тому же, при такой конфигурации облегчается почти перпендикулярный подвод кабеля к полотну антенны.
При 10-метровой высоте подвеса верхнего полотна получилась неплохая двухдиапазонная (40 и 20 м) антенна, установленная под наклоном, т.к. сделать ее полностью вертикальной при такой высоте подвеса невозможно. Нижняя точка антенны находится буквально в метре от земли, однако это практически не сказывается на эффективности излучения.
Здесь нужно отметить, что местоположения пучностей тока и напряжения, указанные на рис 1—3, справедливы для антенны диапазона 40 м. В диапазоне 20 м в антенне укладываются» 2 волны, пучностей тока и напряжения будет по 4, поэтому поляризация получаете комплексная — вертикально-горизонтальная.
Полотно антенны изготовлено из медного провода диаметром 2 мм в эмалевой изоляции. Дельта представляет собой равносторонний треугольник со сторонами 14,34 м, периметр — 43,02 м. Расстояния между точками А, Б, В и Г (рис. 3) равны и составляют по 10,75 м. Расстояние от узла запитки Б до верхнего угла — 3,58 м. С такими размерами резонансные частоты антенны — 7040 и 14100 кГц, пучности тока Б и Г оказываются напротив.
При соблюдении этих пропорций, в некоторых направлениях антенна может иметь определенное усиление. При необходимости удобно укорачивать нижний угол, уменьшив отрезок 3,58 м. например, до 3,50 м. Небольшая неточность расположения точек Б и Г по горизонтали не приводит к заметному ухудшению работы антенны.
От балуна в точке запитки пришлось отказаться, т.к. она подвергается ветровым нагрузкам. Поэтому в точке запитки вместо тяжелого балуна на кабеле установлены 5 ферритовых «защелок» RF-130S. По этой же причине пришлось отказаться и от какого-либо согласования в узле запитки. Экран кабеля подключен к верхней части антенны, центральный провод — к нижней.
Наиболее актуальные характеристики антенны (полное входное сопротивлении и КСВ) снимались анализатором АА-ЗЗОМ с помощью полуволнового повторителя, изготовленного из коаксиального 50-омного кабеля длиной 14 м. В диапазоне 7 МГц активное входное сопротивление составило 120 Ом, в диапазоне 14 МГц — 140 Ом. Из-за недостаточной высоты подвеса имеется реактивная составляющая входного сопротивления, поэтому в диапазоне 7 МГц КСВ=3,0; в диапазоне 14 МГц — 4,0.
В такой ситуации было принято решение снизить КСВ, применив согласующий отрезок 75-омного кабеля. Комбинируя подключение коротких отрезков такого кабеля длиной 10 см, 20 см, 30 см, 50 см, 1 м, 2 м, 3 м, 3.5 м снабженных дешевыми телевизионными разъемами, после полуволнового повторителя выяснилось, что в диапазоне 7 МГц требуется отрезок кабеля длиной 6,9 м, в диапазоне 14 МГц — 3,5 м, что позволило получить в диапазоне 7 МГц КСВ=1,2; в диапазоне 14 МГц — 1,5.
В итоге, было решено непосредственно к антенне подключить отрезок 75-омного кабеля длиной 3,5 м, а уже к нему — 50-омный кабель длиной 8,6 м (всего 14,1 м). К сожалению, из-за неточного выбора длины полуволнового повторителя (она была определена расчетным путем) в диапазоне 7 МГц КСВ составил 2,0; в диапазоне 14 МГц — 2,3. Это не так уж и плохо—при КСВ до 3,0 вся мощность уходит в антенну. Тем более, что повышенный КСВ имеется лишь в кабеле длиной 14 м.
Кабели имеют диаметр 10 мм и многожильный центральный проводник. К месту соединения кабелей примотан пластиковый угольник длиной около 15 см, обрезанный по диаметру кабелей, что обеспечивает надежность соединения при ветровых нагрузках.
Внизу ничто не препятствует установке токового балуна, снабженного разъемами, который окончательно отсечет возможные синфазные токи.
В авторском варианте 50-омный кабель через антенный коммутатор подключается к одному из двух согласующих устройств (СУ) — на 7 или на 14 МГц.
Фактически, СУ на 7 МГц может работать в диапазонах от 1,8 до 15 МГц. В СУ на 14 МГц применена катушка из медной трубки диаметром 6 мм (1+2+4+4 витка, всего 11 витков), и оно может использоваться в диапазонах 7—29 МГц.
Если вместо последних 4 витков намотать 8 (всего витков будет 15), то, в принципе, СУ будет работать начиная с 3,5 МГц, а возможно, и с 1,8 МГц (следует проверить практически). Ввиду простоты изготовления, мною было изготовлено 3 таких СУ. В результате, после согласующих устройств полоса частот без реактивной составляющей составила 400 кГц на 40-метровом диапазоне и 380 кГц в диапазоне 20 м.
Такое согласование было сделано с целью максимально возможного снижения потерь в 50-метровом коаксиальном кабеле, который подключен ко второму антенному коммутатору. В двух местах на этом кабеле установлены по 20 ферритовых «защелок». КСВ в длинном кабеле, подключенном к выходу согласующего устройства, — около единицы. Согласующие устройства на сосредоточенных элементах вполне можно заменить дополнительными отрезками 75-омного кабеля, длины которых придется подобрать.
Антенну можно упростить, если она будет работать на одном диапазоне. В таком варианте длина 75-омного отрезка кабеля, подключаемого к полотну антенны, составляет 3,5 м в диапазоне 14 МГц и около 7 м — в диапазоне 7 МГц. Согласующее устройство можно установить в помещении радиостанции или вовсе обойтись без него.
Есть еще один вариант: запитать антенну только 75-омным кабелем (например, РК75-4-11). Именно так она использовалась в полевых условиях с полуволновым повторителем (около 28 м) и переключателем на 9 диапазонов. В сентябре 2013 г. мы с Сергеем, RW9UTK, работали в полевых условиях из сравнительно редкого RDA-района КЕ-21. Антенна работала на двух диапазонах и была установлена на 12-метровой высоте на двух стеклопластиковых трубах. Работала антенна отлично — в иные моменты мы узнали, что такое pile-up.
Там, в поле, анализатором АА-ЗЗОМ были измерены некоторые характеристики антенны, которые вследствие более высокого подвеса оказались заметно лучше, чем у антенны, установленной на 10-метровой высоте. В диапазоне 40м реактивной составляющей не было совсем, Rвх=141 Ом, КСВ=1,91, полоса по уровню КСВ=2,0 — 80 кГц, по уровню КСВ=3,0 — 300 кГц, активное сопротивление сохраняется в полосе 800 (!) кГц. В диапазоне 20 м реактивная составляющая также отсутствовала, Rвх=194 Ом, КСВ=2,56, полоса по уровню КСВ=3 — 620 (!) кГц, активное сопротивление сохраняется в полосе 630 (!) кГц.
Согласование производилось с помощью самодельного СУ, к которому подключался 75-омный кабель. Применение согласующего устройства позволило получить на обоих диапазонах КСВ=1,0 в 50-омном кабеле, соединяющем СУ с трансивером.
Широкая полоса рабочих частот без реактивностей — это замечательное свойство замкнутых антенн. Нет необходимости перестраивать СУ в пределах любительского диапазона—достаточно настроить его в одной точке. При этом СУ может находиться достаточно далеко от трансивера.
В поле в качестве полотна антенны мы применили полевой сдвоенный провод П-274. Этот провод в полиэтиленовой изоляции имеет определенный коэффициент укорочения, поэтому периметр антенны получился несколько меньшим, несмотря на большую высоту подвеса, чем дома, и составил 42,70 м.
Здесь также был равносторонний треугольник со стороной 14,23 м. Расстояния между точками А, Б, В и Г также равны и составляют по 10,67 м. Расстояние от узла запитки и до верхнего угла — 3,56 м.
Некоторые проблемы возникли с балуном, который входит в состав универсальной линии: для передвижения полотна антенны были использованы пластиковые круги от игрушки пирамида, и балун несколько сместился вниз от запроектированной точки (3,56 м от верха). Несмотря на это, антенна работала просто великолепно, т.к. на 12-метровых трубах она была установлена почти вертикально.
Планируется переместить балун в начало линии, снабдив его разъемами,. чтобы сохранить защиту от синфазных токов. Кроме того, на кабель, лежащий на траве, можно надеть ферритовые «защелки» или пропустить несколько раз через ферритовое кольцо — кабель диаметром 7 мм вполне это позволяет.
Также планируется испытать антенну в полевых условиях, но уже на высоте 16 м Опять будут применены стекпопластиковые мачты. Антенна будет установлена вертикально. О результатах испытания непременно сообщу.
Видео:Построить Антенну Delta Loop.На диапазон10 Метров.Скачать
Антенна Delta Loop (треугольник, дельта)
Антенна относится к петлевым (рамочным) антеннам, также как и квадраты. Периметр антенны примерно равен длине волны. Применяется на всех КВ диапазонах. Конструкции отличаются способом подвеса антенны и точкой питания. Эффективность антенны напрямую зависит от площади (идеальна окружность, но её сложно выполнить), поэтому равнобедренный треугольник будет предпочтителен. Тем не менее, допускается любая форма антенны в зависимости от конкретных условий её размещения.
На низкочастотных диапазонах чаще используют «ленивые дельты» (т.е. подвешенные почти горизонтально), а на высокочастотных диапазонах применяют вертикальные или наклонные «дельты». Низкочастотные «дельты» работают на кратных диапазонах за счет возбуждения на гармониках. В тоже время, основное излучение горизонтальных «дельт» на «основной» нижней частоте направленно вверх, что не слишком благоприятствует DX. Но на высших гармониках лепестки диаграммы прижимаются к земле.
Свойства «дельты» сильно зависят от конкретного размещения и конструкции (особенно низкочастотные), поэтому имеют много противоречивых отзывов.
Видео:10 Метров..Антенна Delta Loop.Скачать
Вертикальные дельты
Наилучшим для DX местом питания дельты является нижний угол. Однако при низком расположении антенны углом вверх, питание лучше осуществлять через боковые углы. В этом случае больше излучение с вертикальной поляризацией.
Вертикальная дельта на 15 м при высоте 9 м и питании нижнего угла
Вертикальная дельта выгодно отличается от диполя и GP. По сравнению с диполем при одинаковой высоте у вертикальной дельты большая часть излучения идет под низким углом к горизонту. По сравнению с «вертикалами» дельта проще в изготовлении, т.к. не требуется сложная система противовесов.
Вертикальная дельта на 15 м при высоте 9 м и питании с четвертьволнового отрезка
Вертикальная дельта на 15 м при высоте 9 м и питании нижнего бокового угла
Входное сопротивление антенны зависит от точки питания и колеблется в пределах 60-300 Ом. При высоком входном сопротивлении питание осуществляется через согласующий трансформатор. Питание однодиапазонных антенны можно осуществлять через четвертьволновый трансформатор (Q-согласование), между антенной и 50-омным кабелем включают четвертьволновый отрезок 75-омного кабеля.
Видео:КВ Антенна XL-222 и дельта 80-10 м.Скачать
Горизонтальные дельты
Фактически, это квадратная антенна Loop Skywire, превращенная в треугольник. За экономию оттяжки приходиться платить меньшей эффективностью, т.к. площадь антенны меньше.
Горизонтальная (ленивая) дельта на 80 м достаточно популярная антенна. Её часто устанавливают между многоэтажными домами. На 80 м диаграмма направленности представляет собой сферу, т.е. основное излучение направлено вверх. Такую антенну можно возбуждать на четных гармониках, т.е. 40, 20 и 10 м. Причем с увеличением частоты лепестки диаграммы направленности прижимаются к земле.
Одной из главных проблем при настройке такой антенны становится выбор точки питания и согласование с фидером. Чаще всего, в качестве согласующего устройства применяют широкополосный трансформатор. Однако следует учесть, что входное сопротивление дельты сильно зависит как от точки питания, так и от расположения в пространстве.
Видео:Продолжаем рассказ про простые самодельные проволочные антенны. В этом видео у наc ант ТреугольникСкачать
Походная трёхдиапазонная «дельта»
В последнее время коротковолновики часто выезжают в различные экспедиции по родному краю и берут с собой любительскую радиостанцию. Причём в предполагаемых местах работы далеко не всегда имеются деревья для установки простых проволочных антенн, а вести с собой антенные мачты — это заметная дополнительная весовая нагрузка. Мурманские радиолюбители разработали простую антенну, для установки которой используется рыболовное удилище.
Зта трёхдиапазонная «дельта» была разработана для выездной работы. От предыдущей однодиапазонной версии, описанной в [1], она также отличается большей высотой подвеса и способом установки.
Собственно антенна (рис. 1) — это вписанные друг в друга диапазонные треугольники с питанием по коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 50 Ом, подключаемому в один из катетов. У треугольника антенны диапазона 20 метров периметр равен 21,6 м, а точка питания у него удалена от его вершины на расстояние 5,31 м. У треугольника антенны диапазона 15 метров периметр равен 14,4 м, а точка питания удалена от его вершины на расстояние 3,54 м. У треугольника антенны диапазона 10 метров периметр равен 10,7 м, а точка питания удалена от его вершины на расстояние 2,63 м. Расстояния между треугольниками при монтаже антенны указаны на рис. 1.
Рис. 1. Чертёж антенны
Полотна антенн выполнены из монтажного одножильного провода сечением 0,5 мм 2 в ПВХ-изоляции. Концы полотен с помощью напаянных наконечников и болтов М4 прикреплены к стеклотекстолитовым пластинам (рис. 2) с установленными на них разъёмами PL-239 для подключения коаксиальных кабелей питания. Углы полотен связаны между собой рыболовным капроновым шнуром марки «Danline» диаметром 3 мм, стойким к растяжению и ультрафиолету. Чтобы форма антенны оставалась неизменной, после примерки на земле в углах крепления завязаны «мёртвые» узлы.
Рис. 2. Стеклотекстолитовые пластины с установленными на них разъёмами PL-239
Мачтой антенны служит рыболовное удилище длиной 9 м из стеклопластика. Наверху мачты закреплено текстолитовое кольцо, к которому, в свою очередь, с помощью заводных колец из рыболовного магазина крепится блок для троса и карабины для двух оттяжек. Капроновый шнур, которым связаны вершины всех треугольников, пропущен через блок, и его нижний конец крепится к штативу-треноге. Нижние углы треугольников также растягиваются шнуром и закрепляются за ветви кустов или колышки для туристической палатки.
После подъёма на мачту и растяжки полотна антенны проводится настройка в резонанс всех трёх антенн. Длину треугольников антенн надо изначально взять несколько большей, чем приведено в начале статьи, так как отрезать излишек проще, чем припаять недостающее. КСВ антенн — не более двух-трёх в зависимости от диапазона. В процессе настройки также выяснилось, что резонансные частоты антенн зависят от подстилающей поверхности. На берегу солёного моря он стремится вниз, а на гранитной сопке — вверх. Например, для диапазона 20 метров изменение частоты резонанса составило более ±250 кГц (13860. 14380 кГц) при расчётной частоте 14120 кГц! Встроенный в трансивер антенный тюнер, конечно, без труда с этим справлялся.
Основной проблемой при разработке этой антенны была система коммутации треугольников. Переключатель (например, ручной механический) на три положения может быть расположен и в шэке, но тогда надо тянуть к антенне три кабеля. А это лишний вес в экспедиции! К тому же для рамочных антенн требуется переключать не только центральные проводники, но и оплётки. Выбегать из палатки и переключать разъёмы у единственного кабеля тоже не выход, да и потеря времени. Подходящие промышленные коммутаторы мне не попадались, и выход виделся один — самому сконструировать и изготовить переключатель под свою конкретную задачу!
С требованиями к нему я определился сразу: кнопочный, квазисенсорный с блокировкой и взаимовыключением. Для пульта управления переключателем приглянулся корпус от старого dial-up модема. Его светодиоды сменили назначение — они теперь индицируют не только включение коммутатора, но и подключённую в данный момент антенну.
За основу коммутатора была взята схема трёхстабильного триггера на микросхеме DD1, описанного в [2], дополненная транзисторными ключами VT1-VT3 и стабилизатором напряжения питания на микросхеме DA1 (рис. 3).
Рис. 3. Схема трёхстабильного триггера
Релейный блок коммутации антенн (рис. 4) выполнен в отдельном корпусе, который спаян из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита и оклеен декоративной плёнкой (рис. 5). Управляющий кабель — витая пара 4×2 для компьютерных вычислительных сетей UTP-5e длиной около 15 м. Для предотвращения наводок и ложных срабатываний на один из концов кабеля надета ферритовая трубка от сигнального кабеля компьютерного монитора. Катушки реле с той же целью зашунтированы конденсаторами. Реле К1 — К6 — 882N-1СР-S (китайской фирмы SONG CHUAN) на рабочее напряжение 5 В с одной группой нормально разомкнутых контактов. Вся конструкция рассчитана на питание от автомобильного аккумулятора или блока питания трансивера.
Рис. 4. Схема релейного блока коммутации антенн
Рис. 5. Смонтированный релейный блок коммутации антенн
В отличие от предыдущей конструкции [1], где для фиксации основания мачты антенны использовался наезд колесом автомобиля на крепёжную площадку, здесь был использован штатив-тренога, что исключило «автозависимость» антенны.
Штатив изготовлен из сантехнической ПВХ-трубы длиной 150 см с внутренним диаметром 50 мм и пробкой в раструбе, двухраструбной муфты, а также старых дюралюминиевых лыжных палок. В раструбе муфты просверлены три отверстия под 120 о и установлены мебельные петли. Выступающие с внутренней стороны винты петель сточены напильником. Лыжные палки со стороны рукояток отпилены на необходимую длину, затем этой же стороной надеты на шарнир петли и зачеканены керном. Для фиксации муфты в развёрнутом положении треноги в ней и трубе просверлены соосно сквозные отверстия диаметром 5 мм, в которые вставляется гвоздь «сотка». К этому же гвоздю крепится фал, которым поднимается вся конструкция из треугольников.
Оттяжки из пропиленового шнура намотаны на мотовильце, изготовленное из отрезка ПВХ-кабель-канала сечением 15×25 мм. В него помещается весь капроновый шнур-оттяжка и не путается. Каждая нога штатива усилена дополнительной направляющей. Конструкция треноги представлена на фотографии (рис. 6).
Рис. 6. Конструкция треноги
Порядок установки антенны такой. Сначала раздвигают треногу, потом мачту, предварительно надев на неё текстолитовое кольцо с заводными кольцами, к которым крепятся карабины с капроновыми шнурами оттяжек и блок. Пропускают фал через блок и поднимают антенну. Коллеги держат оттяжки. Подняв треугольники, расправляют их, помощник один угол натягивает, отходя от мачты, я — синхронно другой, крепим или заглубляем колышки. Подключаем кабели, ослабляя и натягивая оттяжки, равняем по вертикали мачту, чтобы сильно не гнулась в сторону. Время полного развёртывания занимает не более получаса.
С этой антенной были предприняты несколько поездок по местам боёв времён Великой Отечественной войны на Кольском полуострове, по островам Баренцева и Белого морей.
1. Иноземцев Д. Походная «дельта» на 14 МГц. — Радио, 2014, № 12, с. 55, 56.
2. Бирюков С. А. Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах. — М.: Радио и связь, 1990. 128 с.; ил (Массовая радиобиблиотека, вып. 1132).
Автор: Дмитрий Иноземцев (UA1ZKI), г. Мурманск
Мнения читателей
Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:
💥 Видео
Антенна на высоте 8 и 10 метров, а есть ли разница, стоит подымать выше?Скачать
Самодельная антенна Delta 40 - 10 метров: Испытываем на Yaesu FT100D и Yaesu 891.Скачать
Простые антенны КВ на любительские диапазоны для начинающих монтаж ua9upkСкачать
Универсальная коротковолновая антеннаСкачать
антенна треугольникСкачать
Антенна DELTA, наши ответы на ваши вопросы.Скачать
Сравнение антенн - Дельта и Диполь / Delta Loop vs Inverted VСкачать
Подвесил ещё одну антенну для кв диапазона. Антенна треугольник. Shortwave antennaСкачать
Антенна Delta Loop 40mСкачать
MMANA-GAL: Урок 4. Дельты. Горизонтальная, наклонная, вертикальная, многодиапазоннаяСкачать
Антенна дельта на несколько КВ диапазонов.Скачать
Антенны и дураки. Основы антенных устройствСкачать
Куда излучает антенна ( треугольник)Скачать
Delta Loop 4EL. 27MHz. Hand maid. (28MHz). Антенна четыри треугольника 10 метров. Grodno. Belarus.Скачать
Летние встречи: Антенна треугольник и штырь на 14 МГц.Скачать
Антенна"Дельта" принимаю шарманщиковСкачать
