4
августа
2022
Идеи NVIS антенны диапазона 80 метров для дачи
13:14

Идеи NVIS антенны диапазона 80 метров для дачи

4 августа 2022 13:14

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 низковисящей антенны от VE2DPE - Claude, но для диапазона 7 МГц, решил исползовать 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, мой 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-моделировщика 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.

nvis1
nvis.maa.zip
Ширина антенны 19.6 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 45 Ом.
Полоса 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
nvis2.maa.zip
Ширина антенны 19.6 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 51 Ом.
Полоса по уровню КСВ<2: 273 кГц
Усиление -6.15 дБ.

Вариант 3. Гармошка по краям диполя сжата более плотно

nvis3
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
nvis4.maa.zip
Ширина антенны 19.6 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 58 Ом.
Полоса 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
nvis5.maa.zip
Ширина антенны 19.6 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 50 Ом.
Полоса 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
nvis6.maa.zip
Ширина антенны 20 метров
Высота антенны 3 метра
Входное сопротивление 42 Ом.
Полоса 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
nvis7.maa.zip
Ширина антенны 20 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 42 Ом.
Полоса 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
nvis8.maa.zip
Ширина антенны 26 метров
Высота антенны 2 метра
Входное сопротивление 45 Ом.
Полоса 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 широкополосности

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

Наилучший вирант по усилению - №8, но длина антенны составляет 26 метров. Следующий по усилению - Вариант 6. Антенна inverted V на невысокой мачте, с подогнутыми краями.

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

План установки антенн в масштабе

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:



Похожие публикации

Комментарии: 0