На позапрошлых выходных на дачном участке я развернул (и свернул) антенну для диапазонов 7 и 14 МГц. Но для диапазона 3.5 МГц антенны в данный момент нет. Данная статья рассматривает однодиапазонную антенну диапазона 3.5 МГц.

Недавно я нашёл интересный вариант КВ антенны зенитного излучения от VE2DPE - Claude, но для диапазона 7 МГц, решил использовать данную идею в диапазоне 3.5 МГц:
https://www.hamradiosecrets.com/nvis-antenna.html

Введение

Радиолюбители обычно 3.5 и 7 МГц ставят в центре участка мачту высотой около 10 метров и разворачивают на ней антенну Inverted V (см. модель с размерами invv.maa.zip). При длине волны 3.6 МГц полная ширина изогнутого в виде перевёрнутой буквы V диполя составляет 36 метров. Габариты 36 метров - это без учёта оттяжек. Как говорил в прошлой статье про End Fed на даче, дачный участок имеет ширину 20 и длину 30 метров.

Мои попытки пересчитать антенну VE2DPE для низкочастотного диапазона 3.5 МГц, но с высотой установки 2 метра и шириной 20 метров показали, что антенна будет обладать низким входным сопротивлением (20-30 Ом) из-за близости к земле (относительная высота) и укорочения вдвое (50%), тогда как у VE2DPE его антенна для диапазона 40 метров укорочена на 37%. Поэтому в модели для программы моделирования антенн MMANA старался добиться у похожей антенны 3.5 МГц входного сопротивления 50 Ом.

Исходные условия:
1) габариты антенны не более 20 метров (если брать от центра. то 10 метров влево и 10 метров вправо)
2) высота опор для антенны должна быть 2 метра (например, в качестве опор можно использовать стеклопластиковые трубы из строительного магазина).

Вариант 1. Укорочение диполя при помощи шлейфов и подгибания сторон

В варианте Claude VE2DPE в качестве полотна использовался симметричный кабель 450 Ом.
Ширина его антенны 13.41 метра для диапазона 40 метров.
Симметричный кабель на концах замкнут, а в центре разомкнут (образует "сложенный" диполь).

В своём варианте я решил, что полотно антенны должно быть из одиночного провода, т.к. целиком из симметричного кабеля выполнять антенну расточительно. При этом, в края антенны поставить два короткозамкнутых шлейфа, см. рисунок.

nvis.maa.zip
Ширина антенны 19.6 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 45 Ом.
Полоса частот по уровню КСВ<2: 170 кГц
Усиление -6.5 дБ.

Как видно, конструкция со шлейфом довольно сложная, хотя и позволяет настроить антенну изменением двух параметров: длины шлейфа и длины двух подогнутых "усов" на концах диполя.

Вариант 2. Края диполя собраны в неплотную гармошку

В данном варианте я отказался от шлейфов. Провод для обеспечения резонанса собирается на концах укороченного диполя в гармошку. Растяжка полотна и расположение провода "гармошки" видно из рисунка:

nvis2.maa.zip
Ширина антенны 19.6 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 51 Ом.
Полоса частот по уровню КСВ<2: 273 кГц
Усиление -6.15 дБ.

Вариант 3. Гармошка по краям диполя сжата более плотно

nvis3.maa.zip
Ширина антенны 19.6 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 51 Ом.
Резонанс антенны сместился вверх значительно. (Антенна рассогласована)

Вариант 4. Упрощение варианта 2. Гармошка заменена на индуктивность.

Большая часть сложенного диполя заменена на сосредоточенный элемент - индуктивность.
Часть провода гармошки оставлена для настройки. Индуктивности катушек - по 39 мкГц (подбирать).

nvis4.maa.zip
Ширина антенны 19.6 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 58 Ом.
Полоса частот по уровню КСВ<2: 70 кГц
Усиление -6.25 дБ.
Антенна с индуктивностями вышла узкополосной.

Вариант 5. Упрощение варианта 4. Индуктивности + подогнутый провод

Большая часть сложенного диполя заменена на сосредоточенный элемент - индуктивность.
Часть провода гармошки оставлена для настройки. Индуктивности катушек - по 39 мкГц (подбирать).

nvis5.maa.zip
Ширина антенны 19.6 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 50 Ом.
Полоса частот по уровню КСВ<2: 70 кГц
Усиление -6.17 дБ.
Антенна с индуктивностями снова вышла узкополосной.

Вариант 6. Антенна inverted V на невысокой мачте, с подогнутыми краями

nvis6.maa.zip
Ширина антенны 20 метров
Высота антенны 3 метра
Входное сопротивление 42 Ом.
Полоса частот по уровню КСВ<2: 150 кГц
Усиление -5.11 дБ.
Антенна вышла довольно широкополосная. Коэффициент усиления на 1 дБ выше, чем у других вариантов.

Вариант 7. Простой диполь на невысокой мачте, с подогнутыми краями

nvis7.maa.zip
Ширина антенны 20 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 42 Ом.
Полоса частот по уровню КСВ<2: 160 кГц
Усиление -6.3 дБ.
Антенна в линейной конфигурации вышла довольно широкополосная.

Вариант 8. Простой диполь на невысокой мачте, с подогнутыми краями. Ширина 26 метров

nvis8.maa.zip
Ширина антенны 26 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 45 Ом.
Полоса частот по уровню КСВ<2: 160 кГц
Усиление -4.4 дБ.
Антенна в линейной конфигурации вышла довольно широкополосная. Усиление при удлинении на 6 метров возросло на 2 дб.

Вывод: лучшие варианты по критерию рабочей полосы частот

1) Вариант 2. Края диполя собраны в неплотную гармошку
2) Вариант 8. Простой диполь на невысокой мачте, с подогнутыми краями. Ширина 26 метров
3) Вариант 7. Простой диполь на невысокой мачте, с подогнутыми краями
4) Вариант 6. Антенна inverted V на невысокой мачте, с подогнутыми краями
5) Вариант 1. Укорочение диполя при помощи шлейфов и подгибания сторон

По коэффициенту усиления, наилучший вариант - №8 (диполь с подогнутыми краями, R=45 Ом, BW=160 кГц), длина антенны составляет 26 метров.
Следующий по усилению - Вариант 6 (Inverted V на невысокой мачте с подогнутыми краями, R=42 Ом, BW = 150 кГц), габариты антенны 20 метров x 1 метр.

Две антенны, полноразмерной Inverted V и вариант №6 в масштабе. Зеленым цветом обозначена граница участка по наибольшей стороне (30 метров).

Размеры антенны варианта №6:

• общая длина провода 41 метр
• верхняя часть полотна антенны 13 м
• боковые стороны по 1 м
• нижние подогнутые отрезки по 6.5 м (на высоте 1 м).
• высота установки полотна антенны 2 метра.

Ссылки:

• MMANA Gal Basic - программа для моделирования антенн
• MMANA Rus - программа для моделирования антенн
• NEC2 for MMANA - движок для расчета моделей проволочных антенн в формате MMANA, с учетом укорочения от изоляции провода, близкого расположения полотна антенны к поверхности земли.

Похожие публикации

Ремонт магнитного основания автомобильной антенны

Приёмник Retekess V115: первые впечатления

Балконная антенна 7-28 МГц из удочки, с автоматическим тюнером

Команды DX кластера DxSpider

4-элементная яги на 144 МГц