Diamond F-23 - базовая антенна диапазона 144-174 МГц, 200 Вт, усиление 7,8 dBi

Внимание! Мы поставляем оригинальную антенну Diamond F23 made in Japan поставленная от Diamond !

(не китайские подделки - которые полно продают на разных сайтах)

Вертикальная антенна для базовых станций Diamond F23 разработана для использования в 2-х метровом диапазоне частот (144-174 МГц). Применение стекловолоконного покрытия штыря обеспечивает полную защиту от плохих метеоусловий. Антенна поставляется с прочным алюминиевым креплением, обеспечивающим быструю и надежную установку на мачте. Для удобной транспортировки фиберглассовый корпус разбит на три секции, а металлические соединительные муфты обеспечивают механическую прочность соединений.

Профессиональная вертикальная коллинеарная УКВ антенна Diamond F23 может использоваться для организации профессиональных сетей связи в диапазоне 144-180 МГц, а также в качестве базовой антенны любительской радиостанции или репитера диапазона 144 МГц. Она выполнена из высокопрочных материалов и может выдерживать порывы ветра скоростью до 40 м./сек.

Антенна Diamond F23 поставляется в разобранном виде, длина упаковки 157 см. При сборке секций обеспечивается герметичность и невозможность попадания осадков внутрь антенны. Для настройки антенны на различные частоты в диапазоне 144-180 МГц потребуется обрезка коллинеарных внутренних элементов антенны согласно прилагаемой карте обрезки. При использовании антенны на любительском диапазоне 144-146 МГц обрезки элементов не требуется, антенна будет готова к работе сразу же после сборки.

Антенна Diamond F23 состоит из трех коллинеарных элементов 5/8 длины волны с емкостными нагрузками, обеспечивающих высокое усиление (7.8 дБи) при широкой полосе пропускания (КСВ в диапазоне 144-146 МГц не более 1.45). Максимальная мощность подводимая к этой антенне в режиме ЧМ может достигать 200 Ватт, высота антенны 4.53 м. Антенна расчитана на питание коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом, разьем для подключения типа SO-239.

Базовая вертикальная антенна Diamond F23 имеет следующие характеристики:

• Усиление 7.8 dB
• Количество излучающих элементов --- 3*5/8
• Допустимая мощность 200 Вт
• Масса 1.7 кг
• Высота в сборе 4.53 м
• Крепление на мачту --- диаметр 30-62 мм
• Значение КСВ <1.5:1
• Полоса пропускания --- 3 МГц
• Допустимая скорость ветра 50м/сек
• Карта обрезки по дипазону
• Русская инструкция по сборке и настройке!

Антенна Diamond F-23 за один час

Для того чтобы собрать эту антенну нужно 4.5м алюминиевой проволоки диаметром 2.5мм,медный провод диаметром 1.2мм, 1.5мм и 4м пластиковой трубы диаметром 25мм.

Размеры указаны на рисунке. Катушкивыполнены и закреплены на плоских текстолитовых каркасах по краям фольгаоставлена и к ним припалены катушки. Согласующая катушка припаяна к корпусуразъёма.Текстолитовая пластинка одной стороной припаяна к центральному выводу разьёма,к противоположной стороне припаять другой вывод катушки. Конденсатор ёмкостью 5.6пф находится внутри катушки.

На фотографии катушки, которые я применяю.Элементы антенны крепятся при помощи электрических клеммников, которые можноприобрести в магазине. Клеммники из латунинужно припаять к площадочкам к которым уже припаяны катушки.

Все элементы начиная с верхнего собираются и крепятся при помощи винтов, после этоговся антенна осторожно вставляется в пластиковую трубу. Чтобы избавится от эффекта погремушки можно использовать паралон, либо кусочки стеклотекстолита равным внутреннему диаметру пластиковой трубы.

Крепление к мачте осуществляется при помощи стакана высотой 50мм диаметр 25мм (для моегослучая). На расстоянии 20мм, от верхнего края стакана, сверлятся три отверстия для противовесовдиаметром 5мм. Длина противовесов 51см. Две шайбы на рисунке - это для варианта разборнойпоходной антенны (2 по 2м).

Выражаю глубокую благодарность Олегу RW4PJD за предоставленную возможность снятьразмеры с его антенны. Вопросы прошу направлять по адресу [email protected]

Diamond F23 - всенаправленная антенна для стационарных станций систем УКВ-радиосвязи. Используется радиолюбителями в качестве антенны базовой станций, а также ведомственными организациями при построении систем сухопутной подвижной радиосвязи.

Настройка базовой антенны Diamond F23 осуществляется подрезкой антенного полотна согласно прилагаемой инструкции. Сделать это не всегда просто, т. к. штырь и каждый из элементов защищены фиберглассовым корпусом, который обеспечивает высокую устойчивость к ветровым нагрузкам. В качестве альтернативы самостоятельной модификации конструкции мы предлагаем обратиться к специалистам по настройке антенного оборудования , которые справятся с этой задачей компетентно и в короткие сроки.

Измерение характеристик базовой антенны Diamond Diamond F23 выполняется при помощи специальных приборов - КСВ‑метров , которые позволяют проанализировать характер распространения радиоволн в коаксиальном кабеле или другом волноводе.

Характеристики:

• Габариты, м: 4,6
• Диапазон рабочих частот, МГц: 144
• Материал корпуса: фиберглас
• Тип антенны: вертикальная всенаправленная
• Коэффициент усиления, dBi: 7,8
• Максимальная подводимая мощность, Вт: 200
• Импеданс, Ом: 50
• Разъём: SO-259
• Вес, кг: 1,7
• Способ крепления: на трубе диаметром от 30 до 62 мм

Характеристики

Задать вопрос

Вы можете задать любой интересующий вас вопрос по товару или работе магазина.

Наши квалифицированные специалисты обязательно вам помогут.

Оплата и доставка

Способы оплаты:

1. Оплата наличными

Вы можете оплатить товар наличными деньгами в наших розничных магазинах, в пунктах выдачи готовых заказов или при доставке заказа курьером. Обращаем Ваше внимание - оплата наличными курьеру доступна не всегда и зависит от адреса доставки и типа курьерской службы. При оформлении заказа через корзину вы сможете указать данный вид оплаты для доступного способа доставки.

Сохраняйте товарный и кассовый чек - они понадобятся вам при наступлении гарантийного случая и в бухгалтерию Вашей организации!

2. Безналичный расчет

Данный вид оплаты доступен как для юридических лиц при оплате по счёту, так и для физических лиц в случае оплаты банковским переводом. Кроме того, мы принимаем к оплате банковские карты Visa и Master Card - вы можете воспользоваться картой при оплате товара в розничном магазине, пункте выдачи или при оплате заказа на сайте через систему электронных платежей ASSIST.

Оплата по счёту для юридических лиц происходит после подтверждения заказа специалистом отдела продаж и оформления счёта на оплату с резервированием товара. Обращаем ваше внимание, что автоматическое резервирование товаров происходит на срок три дня. Все цены на сайте включают НДС и одинаковы как для физических лиц, так и для организаций.

Способы доставки:

1. Доставка курьером "до двери"

Курьерская доставка заказов доступна в большинстве городов России. При оформлении заказа через корзину на нашем сайте вы сможете выбрать доступную курьерскую службу в зависимости от адреса доставки, либо свяжитесь с нами и мы подскажем вам о доступности курьерской доставки в Вашем городе и её стоимости.

Доставка осуществляется как собственными курьерами, так и через крупнейшие курьерские службы: СДЭК, Курьер-Сервис Экспресс, ЕМС Гарантпост, PONY EXPRESS, DHL ...

2. Доставка через транспортную компанию "до склада"

Доставка заказа осуществляется до терминала транспортной компании, указанного при оформлении. Это оптимальный способ доставки грузов в регионы, т.к. на сегодняшний день целая гамма транспортных компаний обслуживает практически все города России. Данная услуга осуществляется после полной оплаты заказа в связи с невозможностью оплаты товаров при получении.

Мы ежедневно отправляем грузы через следующие компании: ДЛ-Транс (Деловые Линии), ПЭК, ЖелДорЭкспедиция. Если вам необходимо отправить заказ другой ТК, пожалуйста, сообщите об этом. Плата за доставку груза нашими силами в терминал транспортной компании для отправки по адресу не взимается.

Определить стоимость доставки можно на странице оформления заказа на нашем сайте - добавьте товары в корзину и перейдите к оформлению, далее система использует вес заказа и способ доставки для расчета точной суммы доставки заказа. Или свяжитесь с нами и мы подскажем вам оптимальный способ и стоимость услуг.

3. Самовывоз из магазина или пункта выдачи

Вы можете самостоятельно забрать готовый заказ в наших магазинах или пунктах выдачи курьерских служб. В пункте выдачи Вы можете ознакомиться с товаром, проверить комплектацию и правильность оформления документов. Самовывоз заказов из наших магазинов совершенно бесплатен.

Как купить, оплатить, получить?

Уважаемые покупатели!

Мы настоятельно рекомендуем Вам использовать возможности оформления заказа через корзину товаров на нашем сайте, так как этот способ покупки товаров учитывает все параметры заказа: вес товаров, стоимость заказа, тип плательщика, адрес доставки и способ получения товара. В зависимости от вашего местоположения система предложит возможные способы доставки, оплаты и посчитает итоговую стоимость товаров и услуг. И конечно же, мы с радостью ответим на любые вопросы по телефону, почте или систему онлайн-консультант!

Лицензии и сертификаты Интернет-магазин Портативные рации Антенны и АФУ Ремонт раций Наши проекты

Для того чтобы собрать эту антенну нужно 4.5м алюминиевой проволоки диаметром 2.5мм, медный провод диаметром 1.2мм, 1.5мм и 4м пластиковой трубы диаметром 25мм.

Размеры указаны на рисунке. Катушки выполнены и закреплены на плоских текстолитовых каркасах по краям фольга оставлена и к ним припалены катушки. Согласующая катушка припаяна к корпусу разъёма. Текстолитовая пластинка одной стороной припаяна к центральному выводу разьёма, к противоположной стороне припаять другой вывод катушки. Конденсатор ёмкостью 5.6пф находится внутри катушки.

На фотографии катушки, которые я применяю. Элементы антенны крепятся при помощи электрических клеммников, которые можно приобрести в магазине. Клеммники из латуни нужно припаять к площадочкам к которым уже припаяны катушки.

Все элементы начиная с верхнего собираются и крепятся при помощи винтов, после этого вся антенна осторожно вставляется в пластиковую трубу. Чтобы избавится от эффекта погремушки можно использовать паралон, либо кусочки стеклотекстолита равным внутреннему диаметру пластиковой трубы.

Крепление к мачте осуществляется при помощи стакана высотой 50мм диаметр 25мм (для моего случая). На расстоянии 20мм, от верхнего края стакана, сверлятся три отверстия для противовесов диаметром 5мм. Длина противовесов 51см. Две шайбы на рисунке - это для варианта разборной походной антенны (2 по 2м).

Выражаю глубокую благодарность Олегу RW4PJD за предоставленную возможность снять размеры с его антенны. Вопросы прошу направлять по адресу

Виктор Олейник (UA4PJT), Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Доработка f-23:

Небольшая поправка по настройке!
Сегодня настроил еше одну такую антенну! Супер! Вот описание.
1.Контура настраиваются в Резонанс на средние частоты 144.8Мгц-146.Мгц.
2.Входной контур L1- настроен на 145 Мгц.Так показал MFJ-269. Единственный совет припаяйте к постоянному конденсатору в 3пф парраллельно маленький -подстроечный от 2-25 пф.он поможет вам в дальнейшей настройке входного контура!
3.Сначала подпаиваем 1й- провод с запасом и настраеваем его длинну в врезонанс на 146 мгц(без Резонансных Катушек)!!! Если резонас ушел то откусываем или добовляем длинну провода. Аналогичен и второй - (верхний Кусок провода)!
4.Теперь настроим Средний провод в резонанс на 145 мгц.
5.К каждому из кусков L2-L3-Подпаиваем платы с резонансными катушками.
6. Подключаем кабель и проверяем что и куда убежало. Если вниз по частоте (то намотаем в нижней части несколько витков на оправке 8мм) и таким образом подкорректируем нужную нам частоту и резонанс!
С помощью MFJ-269 данная конструкция была вогнана в резонанс на 145.5Мгц при ксв=1.0 RX=0 R=52Ом.
Удачи в повторении: UA9JAI SURGUT SERGE-73!

X-200 - это двухдиапазонная (144/430) колинеарная антенна с круговой диаграммой направленности и высоким коэффициентом усиления.

Первая такая антенна была изготовлена в конце 90х и даже до сих пор работает. X-200 in English . Ниже представлена схема антенны:

Антенна изготовлена полностью (включая все катушки) из сплошного медного провода диаметром 2мм без промежуточных паек. Все катушки бескаркасные. Конденсатор С1 выполнен из отрезка коаксиального кабеля SAT-703 длиной 2см - он для возможности работы системы на 70см диапазоне. Конденсатор С2 - воздушный, подстроечный - им и производим настройку антенны.

Ну, с электрической частью все понятно - перейдем к технической реализации.

Силовую нагрузку нес деревянный черенок от лопаты (только несколько мощнее, чем в магазинах продают).

К нему на изоленту (сейчас вопрос можно решить красивее, безусловно) несильно (чтоб не пережать) приматывалась стеклопластиковая удочка, внутрь которой и помещалось все, что было намотано непосильным трудом, т.е. сама антенна, проложенная поролоновыми прокладками от дребезга со всеми катушками (кроме L4 и конденсаторов).

В черенке на 5см ниже катушки L4 перпендикулярно, но с разницей по высоте в 5мм было просверлено два сквозных отверстия - для будущих противовесов. Вставлялись и пропаивались противовесы. Схематично их крепление можно увидеть ниже:

Теперь настройка.

В первую очередь, нужно настроить параллельный контур C1/L4 на среднюю частоту 70см диапазона - именно он позволяет питать всю конструкцию на этих частотах. Место отвода в L4 определяет коэффициент трансформации. Ну, если нечем проверить, то оставьте, как есть. Я тоже это ни разу не проверял, т.к. в то время и нечем было.

Я производил настройку лишь по показаниям КСВ-метра прямо в помещении, поместив антенну горизонтально. Высокие потолки позволяли это сделать. Настройка производится вращением ротора С2. Нужно отметить, что если не удается "сходу" получить нужные показатели по согласованию одновременно в обоих диапазонах, нужно подобрать отвод от катушки L4.

В итоге, я получил очень хорошие показатели по согласованию:

145МГц - КСВ=1.03

435МГц - КСВ=1.02

После настройки, сверху на узел согласования была надета пустая бутылка из-под "Спрайта", которая предохраняла все открытые части от влаги. Спустя 10 лет эта бутылка утратила свой зеленый цвет.

Многие не понимают важности хорошего согласования тракта Радио-ЛинияПередачи-Антенна. Или вернее понимают важность, но совершенно не в состоянии реально оценить состояние дел. Чаще всего довольствуются показаниями встроенного КСВ метра близкими к единице. Самое неприятное при этом состоит в том, что в случае плохого положения дел, владелец радио повышает мощность до тех пор пока не станут отвечать. А сколько мощности наведется на телевизор соседа и уйдет на разогрев атмосферы — вопрос второй… Попытаемся разобраться.

На картинке схематично изображена схема из трех устройств и двух переходов между ними.

Секрет в том, что КСВ метр показывает то что он «видит» на разъёме трансивера. Остальные устройства и импедансы «прячутся за спины» впереди стоящих как одна матрёшка внутри другой. И на каждом переходе и устройстве сушествуют потери обусловленные затуханием в кабеле или линии передачи и плохим КСВ. Для начала определимся с единицами измерения. Для специалистов, например в области сельского хозяйства, термин диБи ближе к медицинскому, чем к понятию «во сколько раз». Поэтому для начала таблица потерь в Дб и расшифровка в процентах, в которых все хорошо понимают. А теперь таблица физических потерь в линиях и местах соединений в зависимости от диапазона расчитанные специальной программой моделирования линий передачи а также потери при плохом согласовании..

Глядя на эту картину легко согласиться с тем, что при неблагоприятном раскладе в антенну может вообще ничего не попасть:-).

А теперь ближе к радиотехнике. Если антенна имеет реальный импеданс равный сопротивлению линии передачи, будь то коаксиальный кабель, четвертьволновой трансформатор или настроенная линия, то на разъёме трансивера КСВ-метр измерит реальный КСВ антенно-фидерного устройства (АФУ). Если нет, то КСВ-метр покажет скорее согласование с кабелем, чем со всей системой. В связи с тем, что измерять КСВ непосредственно на антенне, уже поднятой над землей, очень неудобно, для связи с антенной часто применяют настроенные линии и четверть или полуволновые отрезки кабеля, также являющимися трансформаторами, которые точно «передают» на вход радио значение КСВ антенны (импеданс). Именно поэтому, если сопротивление антенны неизвестно, или её только настраивают, имеет смысл применять коаксиальный кабель определённой длины. Приведённые выше таблицы помогут выбрать из двух зол наименьшее — либо потери в фидере, либо потери КСВ:-). В любом случае то, что я описал выше лучше знать, чем оставаться в неведении… При выборе, установке или настройке той или иной антенны необходимо знать несколько основных их свойств, которые можно описать следующими понятиями.

Резонансная частота

Антенна излучает или принимает электромагнитные колебания с наибольшей эффективностью только тогда, когда частота возбуждающего колебания совпадает с резонансной частотой антенны. Из этого следует, что ее активный элемент, вибратор или рамка имеют такой физический размер, при котором наблюдается резонанс на нужной частоте.

Изменением линейных размеров активного элемента — излучателя, антенна настраивается в резонанс. Как правило (исходя из наилучшего соотношения эффективность/трудоёмкость и согласования с линией передачи), длина антенны равна половине или четверти длины волны на центральной рабочей частоте. Однако из-за емкостных и концевых эффектов электрическая длина антенны больше, чем ее физическая длина.

На резонансную частоту антенны влияют: близость расположения антенны над землей или какого-нибудь проводящего объекта. Если это антенна многоэлементная, то резонансная частота активного элемента может еще изменяться в ту или иную сторону в зависимости от расстояния активного элемента по отношению к рефлектору или директору. В справочниках по антеннам приводятся графики или формулы для нахождения коэффициента укорочения вибратора в свободном пространстве в зависимости от отношения длины волны к диаметру вибратора.

В действительности коэффициент укорочения определить точнее довольно сложно, т.к. существенное влияние оказывает высота подвеса антенны, окружающие предметы, проводимость почвы и т.п. В связи с этим, при изготовлении антенны, используют дополнительные элементы подстройки, позволяющие в небольших пределах изменять линейные размеры элементов. Одним словом «доводить» антенну до рабочего состояния лучше на месте её постоянного расположения. Обычно, если антенна проволочная типа диполя или Inverted V, укорачивают (или удлиняют) провод, подключенный к центральной жиле фидера. Так меньшими изменениями можно добиться большего эффекта. Таким образом настраивают антенну на рабочую частоту. Кроме этого, изменяя наклон лучей в Инвертед V, подстраивают по минимуму КСВ. Но и этого может оказаться недостаточно.

Импеданс или входное сопротивление (или сопротивление излучения)

Умное слово Импеданс обозначает комплексное (суммарное) сопротивление антенны и оно изменяется вдоль ее длины. Точка максимального тока и минимального напряжения соответствует наименьшему импедансу и называется точкой возбуждения. Импеданс в этой точке называется входным импедансом. Реактивная составляющая входного импеданса на резонансной частоте теоретически равна нулю. На частотах выше резонансной, импеданс носит индуктивный характер, а на частотах ниже резонансной — емкостной. На практике реактивная составляющая в большинстве случаев меняется от 0 до +/-100 Ом.

Импеданс антенны может зависеть и от других факторов, например, от близости расположения к поверхности Земли или каким-либо токопроводящим поверхностям. В идеальном случае симметричный полуволновой вибратор имеет сопротивление излучения 73 Ом, а четвертьволновый несимметричный вибратор (читай штырь) — 35 Ом. В реальности влияние Земли или проводящих поверхностей может изменить эти сопротивления от 50 до 100 Ом для полуволновой и от 20 до 50 Ом для четвертьволновой антенны.

Известно, что антенна Inverted V, из-за влияния земли и других объектов никогда не получается строго симметричной. И чаще всего сопротивление излучения в 50 Ом оказывается смещено от середины. (Следует одно плечо укоротить, а другое увеличить на эту же величину.) Так, например, три противовеса чуть короче четверти волны расположенные под углом в 120 градусов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, превращают сопротивление GP в очень удобные для нас 50 Ом. И вообще сопротивление антенны чаще «подгоняют» под сопротивление линии передачи, чем наоборот, хотя известны и такие варианты. Этот параметр очень важен при конструировании узла питания антенны.

Не специалисты и не очень опытные радиолюбители, я, например, даже не догадываются, что активные элементы во многодиапазонных антеннах можно подключать физически не все! Например, очень распространенная конструкция, когда непосредственно к фидеру подключается только два, а то и один элемент, а остальные возбуждаются переизлучением. Даже жаргонное слово такое есть – «переопылением». Конечно это не лучше чем прямое возбуждение вибраторов, но очень экономно и сильно упрощает конструкцию и вес. Пример – многочисленные конструкции трехдиапазонных антенн типа Уда-Яги и Русские Яги в том числе — конструкции линейки XL222, XL335 и XL347.

Активное питание всех элементов – это классика, так сказать. Всё по науке, максимальная полоса пропускания без завалов, намного лучше диаграммы направленности и соотношения Front/Back. Но всё хорошее всегда дороже. И тяжелее 🙂 Поэтому за этим тянется более могучая мачта, такая же поворотка, площадь под растяжки и т.д. и т.п. Для нас, потребителей, стоимость – не последний аргумент.

Не следует забывать и о таком приёме как симметрирование. Оно необходимо для устранения «перекоса» при питании симметричной антенны несимметричной линией питания (в нашем случае коаксиальный кабель) и вносит значительные изменения в реактивную составляющую сопротивления приближая его к чисто активному.
На практике это или специальный трансформатор именуемый балун (баланс-унбаланс) или просто некоторое количество ферритовых колец, надетых на кабель вблизи точки подключения антенны.

Обратите внимание, что когда мы говорим «балун-трансформатор», то имеем в виду что в этом случает реально транфсормируется импеданс, а если это просто балун, то скорее это дроссель включенный в цепь оплетки кабеля.

Обычно даже для диапазона 80 метров хватает десятка колец (типоразмер по кабелю, проницаемость что-нибудь от 1000НН и меньше). На диапазонах выше и того меньше. Если кабель тонкий, и есть одно или несколько колец большого диаметра, можно поступить наоборот: намотать на колце(цах) несколько витков кабелем.
Важно: из всех витков что помещаются, половину надо намотать в другую сторону.

У меня на диполе 80-ти метрового диапазона 10 витков кабеля на кольце 1000НН, а на трехдиапазонном гексабиме(спайдере) 20 колец надетых на кабель. Их общее сопротивление (как индуктивность) на рабочей частоте должно быть более 1 килоОма. Это исключит протекание тока по оплетке кабеля, тем самым достигается симметричное возбуждение в точке подключения.

Самое практичное решение, в связи со своей простотой и эффективностью применяемое повсеместно – это 6-10 витков кабелем питания в катушку диаметром 20 сантиметров (витки следует закрепить или на каркасе или пластиковыми направляющими так, чтобы получилась индуктивность, а не бухта кабеля:-). На фото это можно хорошо рассмотреть. Этот прием отлично сработает и на вашем обычном диполе. Попробуйте, и вы сразу заметите разницу в уровне TVI.

Усиление

Если антенна излучает одинаковую мощность абсолютно во всех направлениях, она называется изотропной, т.е. диаграмма направленности – сфера, шар. Реально такая антенна не существует, поэтому её еще можно назвать виртуальной. У неё только один элемент – у неё нет усиления.

Понятие «усиление» может применить только к многоэлементным антеннам, оно образуется за счет переизлучения синфазных электромагнитных волн и сложения сигналов на активном элементе. Всем нам знакома ситуация с плохой связью мобильных телефонов в сельской местности? И как мы её решаем? Находим длинный токопроводящий предмет и подносим к нему «мобилу» как можно ближе. Качество связи возрастает. Конечно же, за счет переизлучения найденным нами токопроводящим предметом сигналов базовой станции. Те, кто постарше, может быть помнят аналогичную ситуацию с транзисторными приемниками 60-тых, слушая «Битлз». Та же ситуация. Особенно это было заметно на магнитных антеннах: из-за большого количества витков магнитной антенны суммируемое переизлучаемое напряжение было больше. Особый случай, иногда употребляют слово «усиление» в отношении одиночного штыря для определения насколько вертикальная составляющая излучения меньше излучения в горизонтальной плоскости. Априори это не есть усиление – это скорее коэффициент трансформации 🙂 Не путайте с фазированными или коллинеарными вертикалами: в них два или больше элементов, и у них есть реальный коэффициент усиления. Коэффициент усиления можно получить, сконцентрировав энергию излучения в одном направлении. Усиление образуется за счет сложения-вычитания радиоволн возбужденных в вибраторе и переизлучённых директором. На анимированном чертеже результирующая волна показана зелёным цветом.

Коэффициент направленного действия (КНД) является мерой увеличения потока мощности за счет сжатия диаграммы направленности в каком-то одном направлении. Антенна может иметь высокий КНД, но малый коэффициент усиления, если омические потери в ней велики и «съедают» полученное за счет переизлучения полезное напряжение. Коэффициент усиления рассчитывается сравнением напряжения на измеряемой антенне, с напряжением на эталонном полуволновом диполе, работающем на той же частоте, что и измеряемая антенна, и том же удалении от передатчика. Обычно коэффициент усиления выражается в децибелах по отношению к эталонному диполю — dB. Точнее это будет называться dBd . А вот если сравнивать с виртуальной, изотропной антенной, то тогда величина будет выражаться в dBi и само число будет несколько больше, потому что диполь всё-таки имеет какие-то направленные свойства – максимумы в направлении перпендикулярном полотну, если помните, а изотропная антенна нет. В знаменателе меньшее число, поэтому и отношение больше. Но вы на них не «введитесь», мы практики, смотрим всегда на dBd.

Диаграмма направленности

Антенны стараются конструировать таким образом, чтобы они имели максимум коэффициента усиления (принимали и передавали) в заранее выбранном направлении. Это свойство называется направленностью. На анимации приведен динамический чертёж сложения-вычитания возбуждаемой в вибраторе и переизлучённой рефлектором и директором радиоволн. Зелёным цветом обозначена результирующая радиоволна.

Характер излучения антенны в пространстве описывается диаграммой направленности. Кроме излучения в основном (главном) направлении, существуют побочные излучения - задние и боковые лепестки.

Диаграмму направленности передающей антенны можно построить, поворачивая ее и измеряя напряженность поля на фиксированном расстоянии и не изменяя частоту передачи. Эти измерения преобразованные в графическую форму дают представление в каком направлении антенна имеет максимальный коэффициент усиления, т.е. полярная диаграмма показывает направление, в котором концентрируется энергия, излучаемая антенной в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В радиолюбительской практике это наиболее сложный вид измерений. Проводя измерения в ближней зоне необходимо учитывать ряд факторов влияющих на достоверность измерений. Любая антенна кроме основного лепестка имеет еще и ряд боковых лепестков, в диапазоне коротких волн мы не можем поднять антенну на большую высоту. При измерениях диаграммы направленности в диапазоне КВ боковой лепесток отразившись от земли или от ближнего здания может попасть на измерительный зонд, как в фазе так и в противофазе, что приведет к ошибке в измерениях.

Диаграмма направленности есть и у простых проволочных антенн. Например у диполя — восьмерка с глубокими провалами в диаграмме, что не есть хорошо. То же самое у популярной антенны Inverted V.

Если все хорошо помнят учебники по радиотехнике или Ротхаммеля, то инвертед ви (диполь) имеет восьмерочную диаграмму. Т.е. есть глубокие провалы. А если поменять положение полотен, поменять местами одну пару (сдвинуть полотна одной антенны например под углом 90 градусов), то диаграмма начинает приближаться к условно говоря толстой сардельке. Но самое главное — пропадают провалы, а диаграмма «округляется». У диполя достаточно изменить угол между половинками. А если сделать у волнового диполя этот угол равным 90°, то с некоторой натяжкой диаграмму излучения можно назвать круговой.

Полоса пропускания

Как правило, различают два класса антенн: узкополосные и широкополосные. Очень важно, чтобы в рабочем интервале частот поддерживалось хорошее согласование и заданное усиление. Полоса пропускания антенны не должна меняться при перестройке по частоте передатчика или приемника. К узкополосным антеннам относятся все простые резонансные антенны, а также направленные такие как «волновой канал” и «квадрат”. Меня, как заядлого телеграфиста, вполне устраивают антенны с полосой 100 кгц, но есть универсалы, любители SSB, поэтому производители антенн стараются обеспечить полосу пропускания равную ширине радиолюбительских участков. Например, антенна волновой канал” на радиолюбительский диапазон 14 МГц должна иметь полосу пропускания не менее 300 кГц (14000 — 14300 кГц) и к тому же хорошее согласование в этой полосе частот. Широкополосные антенны отличаются большим диапазоном изменения частот, в котором сохраняются рабочие свойства антенны, во много раз превосходящим в этом отношении резонансные системы. К ним относятся логопериодические и спиральные антенны.

Коэффициент полезного действия (КПД)

Часть подводимой к антенне мощности излучается в пространство, а другая часть в проводниках антенны превращается в тепло. Поэтому, антенну можно представить как эквивалентное нагрузочное сопротивление состоящее из двух параллельных составляющих: сопротивления излучения и сопротивления потерь. Эффективность антенны характеризуется ее КПД или отношением полезной (излучаемой) мощности к суммарной мощности, подводимой к антенне. Чем больше сопротивление излучения по отношению к сопротивлению потерь, тем больше КГIД антенны. Совершенно очевидно, что хорошие электрические контакты и небольшие омические сопротивления (толщина элементов) – это хорошо.

Как видите, этот параметр интересует нас в поледнюю очередь и не является главным. (Не дай бог вам подумать, что его плохому значению можно не огорчаться. Если КСВ более двух – это плохо). Если антенна настроена в резонанс и в ходе настройки мы скомпенсировали ее реактивность, и согласовали с фидером питания по сопротивлению, то КСВ будет равен единице. Только не используйте в качестве КСВ-метра встроенный в трансивер прибор. Он скорее индикатор. Плюс ко всему не всегда вылючается автотюнер. А мы ведь хотим знать правду. 🙂 И еще не забудьте про симметрирование (см. выше). Известно, что можно запитывать антенны коаксиальным кабелем любой длинны, на то он и несимметричный коаксиальный кабель, но в случае, когда по одному кабелю запитывается две антенны, лучше убедиться, что для обоих расчетных частот длинна кабеля кратна полуволне.

Например, для частоты 14,100 длина кабеля должна быть:
100 / 14,1 х 1; 2; 3; 4 и т.д. = 7,09м; 14,18м; 21,27м; 28,36м и т.д.

Для 21,100мгц соответственно:
100 / 21,1 х 1; 2; 3; 4 и т.д. = 4,74м; 9,48м; 14,22м; 18,96м; 23,70; 28,44 и т.д.

Обычно народ считает приоритетным минимальную длину фидера, а если просчитать немного большие длины, то мы увидим, что для диапазонов 15 и 20 метров первая «кратность» наступит при длине кабеля 14,18 и 14,22 метра, вторая, соответственно, 28,44 метра и 28,36 метра. Т.е. разница в 4-ре сантиметра, длинна разъема PL259. 🙂 Этой величиной пренебрегаем и имеем один фидер для двух антенн. Просчитать «кратную длину» фидера для диапазонов 80 и 40 метров для вас теперь не составит труда. Если мы не забыли про симметрирование, теперь мы можем настраивать антенну с уверенностью в том, что фидер не вносит никаких помех в чистоту эксперимента. Очень хороший вариант два двойных Инвертед Ви на двух мачтах: 40 и 80 + 20 и 15 метров. С таким вариантом (ну еще GP на 28 мгц на случай если будет прохождение) EN5R выезжает практически во все экспедиции.

Ну, вот теперь мы вооружены теоретическими знаниями о свойствах антенн и адекватно можем воспринимать советы по их исполнению и настройке. Конечно же всё теоретически, потому что вам на месте видней. Самый популярный среди антенн у радиолюбителей – диполь. Итак, исходные условия: мы можем поднять-опустить диполь в течении получаса и много раз в день. Тогда, скорее всего, нет смысла тратить время на предварительную настройку его на земле: это нетрудно будет выполнить для его работы на высоте подвеса. Из предварительных теоретических познаний вам понадобится только сведения о том, что рабочая частота диполя вблизи земли с подъемом «уйдет» вверх на 5-7 процентов. Например, для 20-ти метрового диапазона это 200-300 кгц.

Для настройки в резонанс с рабочей частотой обычного диполя можно использовать (кроме системы опустить-отрезать-поднять) или свип-генаратор (многие знают этот прибор под именем ГКЧ), или ГИР или, на худой конец, ГСС и осциллограф. Понятно, что если таких приборов нет, то придется настраивать полотно диполя в резонанс с помощью обыкновенного индикатора поля, или как его еще называют – зонд. Это обычный диполь с длинной полотен не менее чем в десять раз меньше чем расчетная длинна самой антенны, подключенный к выпрямительному мосту (лучше на германиевых диодах – будет реагировать на меньшее напряжение), нагруженному на обычный стрелочный прибор – микроамперметр с максимальным размером шкалы (чтобы лучше видно было). Лучше будет если зонд будет с контуром(фильтром) на рабочую частоту, чтобы не настроиться на мобилку соседа, и с усилителем. Например такой. Понятно, что подгоняем длину диполя по максимуму его излучения на рабочей частоте. Минимум КСВ в этом случае должен образоваться автоматом. Если нет, вспоминаем про симметрирование. Если не помогает и значение КСВ всё еще высокое – придется вспомнить о способах согласования. Хотя это бывает очень редко.

Следующая по сложности композиция – несколько диполей по одному кабелю. Ну, про кабель читайте выше, а про полотна следует знать следующее: для их минимального влияния одного на другой их следует растягивать под углом в 90 градусов. Если такой возможности нет, то после коррекции длинны одного, скорее всего, придется корректировать и другой. Несколько inv V. по одному кабелю – вариант описанный выше и отличается только тем, что «подровнять» КСВ к минимальному значению можно регулируя угол наклона полотен в вертикали (к мачте), что, конечно, проще, чем изготовление согласующего устройства и даже проще очередной подгонки динны полотна.

Итак, выясняется, что должна выполняться последовательность действий – сначала антенну настраивают в резонанс, а затем добиваются минимального КСВ в необходимой полосе частот. Всё это справедливо для простых дипольных антенн. И очень усложняется, в случае если антенна многоэлементная. В этом варианте без специальных приборов не обойтись, так как следует настроить не только систему с несколькими неизвестными, но еще и добиться вполне определённых направленных свойств.

Настройка включает в себя измерение основных параметров антенны и коррекцию их путем подгонки линейных размеров элементов антенны, расстояний между элементами, настройки согласующих и симметрирующих устройств. Совет: доверьтесь специалистам. Как говорил известный белорусский коротковолновик Владимир Приходько EW8AU, «настраивая антенну только по КСВ, можно из антенны сделать хорошую согласованную нагрузку для выходного каскада передатчика. Он хорошо будет работать в нормальном режиме, только антенна при этом может иметь плохую диаграмму направленности, низкий коэффициент полезного действия, часть мощности будет расходоваться на нагрев элементов антенны и антенно-фидерного тракта и самое неприятное, что может быть для радиолюбителя – это помехи телевидению».