Автор: Андрей Чванов
RW3DOH

Существуют ли travel КВ-антенны для связи в горах? (Автор: Старикашка Хенк 11 ноября 2001 в 16:18:47) Существуют ли travel КВ-антенны для связи в горах? В смысле, разборные, легкие, укороченные, - но более-менее работающие? Не таскаете же вы с собой все эти "Яги" и "Квадраты", на которые и в городе-то смотреть страшно - того и гляди крышу у дома вырвет:-)))) Старикашка Хенк

Вопрос, конечно, интересный... но довольно расплывчатый.

Все зависит от того, идем ли мы в гору в основном за связями, сколько лишних килограммов готовы нести на горбу, как долго намерены просидеть на одном месте... и так далее, и тому подобное, и прочее. Предупреждаем заранее, что промышленные антенны, стоящие, кстати, не меряно баксов, здесь рассматриваться не будут. Тем более что работают они совсем не настолько лучше простейшей самоделки, насколько дороже ее стоят.

Тут стоит заметить, что не существует и не может существовать никаких суперэффективных сверх укороченных антенн. Эффективность антенны прямо, жестко и однозначно связана с ее габаритами, и ничего с этим не поделаешь. Закон природы. Как бы ни хотелось иного как нам, так и производителям этих самых сверхукороченных (hi-hi).

В первой части обзора будет сказано кое-что об антеннах УКВ, во второй будут предложены несколько конструкций КВ антенн, а в третьей обсудим, как это все поднять или повесить.

DISCLAIMER

Автор обзора ни в коем случае не претендует на авторство или какие-либо другие права в отношении описанных или названных ниже конструкций, за исключением особо оговоренных случаев. Отсутствие указаний на авторство какой-либо из конструкций объясняется тем, что они собирались из разных источников информации в течение длительного времени без цели публикации или коммерческого использования, и сейчас уже непросто установить, что откуда. Также автор обзора не гарантирует работоспособности ни одной из описанных конструкций в конкретных условиях эксплуатации. Короче говоря, вот вам информация к размышлению, дальше размышляйте сами;-)

АНТЕННЫ УКВ

Прежде всего упомянем штатные "резинки" носимых станций. В большинстве случаев их вполне достаточно для связи в горах. Причиной этому, видимо, то, что связь в большинстве случаев осуществляется в условиях прямой видимости или близких. Мне однажды довелось с "резинкой" перекрыть 100 км (с полукилометровой горы на равнину) мощностью в 400 мВт. Но "пробить" горный хребет и связаться с соседней долиной - не хватит никаких киловатт и не поможет никакая антенна. Однако в базовом лагере более эффективная антенна не помешает. В конце концов, у корреспондента (да и у вас) могут и батарейки сесть!

Большинство "полноразмерных" антенн - это вариации на тему четвертьволнового штыря, или Ground Plane. Для 2-м диапазона их длина чуть более полуметра, для Си-Би - 2,5...2,7 м. Главный недостаток этих конструкций - потребность в противовесах ("радиалах") довольно заметных размеров, усложняющих обращение с такими антеннами.

Широко распространенный полуволновый излучатель с четвертьволновой согласующей секцией (J-антенна) для двухметрового диапазона имеет длину около 1,5 м, не требует для работы радиалов (и вообще заземления), хотя может быть заземлен в целях безопасности. Дело в том, что ВЧ напряжение на нижнем конце согласующей секции равно нулю, и этот конец без ущерба для работы можно заземлить. Конечно, можно изготовить такую антенну и на Си-Би, но ее длина будет около 8 м, тогда в качестве мачты можно воспользоваться телескопическим стеклопластиковым удилищем.

Высокое усиление имеют коллинеарные вертикалы (увы, за счет увеличения размеров). Весьма удобна конструкция UT1IA или 5/4 волновая антенна N1HFX (www.rason.org/Projects/projects.htm), ее полотно также легко помещается в телескопическое удилище.

В той же замечательной "мачте" монтируется двухдиапазонная штыревая антенна на 145 и 435 МГц.

Вообще же на 435 МГц пригодна почти любая антенна - даже у многоэлементной "яги" вполне приемлемые размеры (особенно в разобранном виде). Но антенна конструкции В. Полякова заслуживает особого внимания благодаря конструктивной простоте при неплохой эффективности.

АНТЕННЫ КВ

Самая распространенная антенна на КВ, наверное, диполь. Самый удобный для "полевой" работы диполь - Inverted V. Он подвешивается на одной мачте и запитывается непосредственно 50-омным коаксиальным кабелем. Симметрирование не обязательно. Кстати, можно запитать эту антенну и с одного из опущенных к земле концов - например, так. В этом случае входное сопротивление антенны будет высоким (порядка нескольких килоом), и вам потребуется соответствующее согласующее устройство.

Диполь имеет один, но зато большой недостаток: для того, чтобы существенная часть мощности излучалась под малыми углами к горизонту, он должен быть подвешен на высоте не меньше половины длины волны. В полевых условиях это непросто и на двадцатке (14 MHz), а если вам надо работать на 3,5 МГц (80 метров)?

Если диполь подвесить наклонно, его диаграмма направленности сместится в сторону опущенного конца и "прижмется" к горизонту. Такая антенна у любителей носит название "sloper". Для подвески можно использовать местные предметы или деревья.

Различные сочетания диполей повышают эффективность вибраторных антенн за счет формирования "некруглой" диаграммы направленности и излучения большей части мощности под малым углом к горизонту. Примеры такой конструкции - антенны JA7RKB и VP2E, существующая также в многодиапазонном варианте.

"Дельта" - треугольная рамка с периметром, близким к длине волны, имеет важное преимущество перед диполем: "дельта" эффективно работает при малой высоте подвеса. Входное сопротивление высоко подвешенной "дельты" составляет 80...110 Ом, понижаясь с уменьшением высоты подвеса. Напрашивается мысль об использовании двухпроводной линии питания и согласующего устройства, в этом случае дельта будет работать и на гармониках основной рабочей частоты. На основной частоте ее можно питать и непосредственно 50- или 75-омным кабелем, без симметрирования.

Заслуживает внимания также антенна CCD (http://krasnodar.online.ru/hamradio/ant_ccd.htm) Эта антенна (по крайней мере, теоретически) должна эффективно работать независимо от высоты подвеса и наличия местных предметов.

Интересную антенну описал W5QJR: часть энергии она излучает с вертикальной поляризацией, часть с горизонтальной, к тому же проста и не требует большой высоты подвеса.

Вертикалы с индуктивным укорочением, конечно, могут быть изготовлены приемлемых размеров на любой диапазон, включая 160 м, но их эффективность падает пропорционально квадрату степени укорочения. К тому же они весьма узкополосны. Впрочем, вот несколько конструкций для любителей технических приключений:
St. Lois vertical http://www.fix.net/~jparker/slvt.html
The G3YCC 'Shorty' Dipole for 14mHz http://www.g3ycc.karoo.net/shorty.htm
Спиральный штырь на 80 м, описанный в книге Ротхаммеля "Антенны"
Многодиапазонный спиральный штырь, описанный...хоть убейте, не помню:
в "Радиолюбителе" или "КВ журнале".

МАЧТЫ

Изготовить носимую антенну на любой из любительских КВ диапазонов несложно, но вот подвесить ее на высоте, более-менее приемлемой для эффективной работы, непросто. Наиболее удобной мачтой для походных условий, очевидно, будет стеклопластиковое телескопическое удилище. Я встречал модели длиной до 8 м. Снабдив его тремя оттяжками из капронового шнура, вы получите универсальную, прочную и почти невесомую мачту.

Армейская КВ радиостанция Р-143 комплектуется отличной сборной алюминиевой мачтой, фиксируемой с помощью пропущенного внутри стального тросика (по принципу "гибкого штыря Куликова"). Можно изготовить аналогичную самодельную, используя старые лыжные палки. Конструкция стыковочных узлов будет зависеть от ваших технологических возможностей.

Металлическая мачта имеет одно важное преимущество: подняв на ней Inverted V, вы можете одновременно использовать ее в качестве вертикального излучателя. Выбирая способ питания такого штыря, следует предпочесть те, которые позволяют заземлить саму мачту.

И вообще не забывайте о том, что при малейших признаках грозы, особенно - в горах, следует немедленно завалить все мачты и антенны и оттащить это хозяйство подальше от лагеря. Молния шутить не будет...

СТРАНА СОВЕТОВ

Оттяжки антенных мачт для экспедиционной работы следует выполнять (по крайней мере, два самых нижних метра) не из тонкого шнура, а из капроновой ленты, и неплохо покрасить ее в какой-либо яркий цвет (идеальна оранжевая флуоресцентная краска, так называемая полярная). Иначе вам и другим членам команды гарантированы разбитые носы, а то и что похуже: тонкие шнуры оттяжек с исключительным коварством подсекают любого, кто вздумает прогуляться по лагерю в вечерних сумерках...

Диполи, дельты и прочие "веревочные" антенны лучше всего делать из полевого телефонного провода: он не тяжел, исключительно прочен и имеет вполне достаточное сечение. Недостаток - упругость: хранить и носить можно только на мотовиле или катушке, любая бухточка быстро превращается в перепутанный клубок.

Для соединения частей антенн можно использовать винтовые соединители, применяемые строительными электриками.

Лучшие изоляторы "веревочных" антенн - стандартные орешковые или пальчиковые, в которых соединяемые ими провода перекрещиваются. В случае разрушения такого изолятора полотно антенны или оттяжка не оторвется. Недостаток фарфоровых изоляторов - плохо выдерживают :-) удары об камни.
Можно изготовить аналогичные изоляторы из текстолита, фторопласта, полиуретана. Если нет "толстой" заготовки - воспользуйтесь конструкцией U5UA и сделайте изолятор из куска стеклотекстолита.