Поиск универсальной антенны для публичного WEB SDR приёмника 1-30 мгц (желательно еще и 50 мгц) привёл меня к компромиссному решению. Дело в том, что универсальной широкополосной антенны в природе не существует, поэтому с учётом того, что слушать приёмник будут в основном радиолюбители, решением является гармоническая многодиапазонная антенна с допустимым КСВ в любительских диапазонах маргинально равным 3. С определенным «натягом» её можно назвать логопериодической : - ).
Как вы догадались, поиск сузился до поиска простой и надёжной конструкции многодиапазонной дипольной антенны питаемой по одному кабелю. (Дабы не иметь проблем с трансформаторами сопротивлений). Такая конструкция нашлась в QST за июнь 2010 года. Автор Ричард Клем, W0IS. Хотя статья является обобщающей и предтечей этой конструкции был многолетний опыт предыдущих аналогичных моделей, новшеством, пожалуй, можно назвать тезис про дополнительную 45° градусную дистанцию между полотнами одного диапазона. Иначе говоря плюс или минус 45° от обычного расположения плечей в одну линию.
Как вы видите на схеме, полотна плечей одного диапазона повёрнуты дополнительно на 45° градусов сверх 180°. По уверению автора это сводит к минимуму взаимное влияние плечей диапазонных отрезков.
Сомневаясь в верности этого утверждения, признаю, что это решение приведёт к исчезновению в диаграммах направленности диполей сильных провалов, что есть хорошо.
Несмотря на то, что таких отрезков всего 4, антенна работает на 6-ти диапазонах: 80, 40, 20, 15, 10 и 6 метров. 40-метровый элемент составляет 3/2 для 15 метров и 7/2 длины волны для 6 метров. Естественно, передатчик «видит» только резонирующие отрезки. Поэтому антенна, имеющая физически только 4 полуволновых диполя, работает на всех перечисленных выше диапазонах. Более того, сюрпризом явилось то, что, со слов автора, автотюнер с трудом, но справляется с согласованием и на диапазонах 30 и 17 метров. Если антнна изначально предназначена для использования в качестве приёмной, то КСВ равный трём – штатно-расчётный.
Таким образом получаем 8-диапазонную эффективную приёмную антенну. Тем же, кто желает использовать эту антенну на передачу, следует учесть всё перечисленное выше. То есть соблюдать осторожность при настройке автотюнером - снижать мощность до 10-15 ватт, необходимых для работы тюнера. Я не случайно употребил слово эффективную. Думаю вы догадываетесь почему: применяемая повсеместно в качестве эталона для широкополосной приёмной антенны T2FD имеет очень низкий КПД в связи с высокими омическими потерями и значительно уступает обычному диполю. При этом перекрытие по полосе пропускания составит не более двух любительских диапазонов подряд.
На втором рисунке приведены значения SWR по диапазонам.
Длины отрезков рассчитывают по известной формуле L=300/f, где f в мегагерцах. коэффициентом укорочения пренебрегаем. Точность получается достаточной. В диапазоне 80-ти метров понадобиться подстройка длин плечей.
Только в мире нет ничего идеального. В соответствии с законами физики антенна в пределах низкочастотных диапазонов очень узкополосная. То есть тем, кто будет пытаться использовать эту антенну как основную, следует определиться кто он: больше телеграфист, чем телефонист или наоборот. И в соответствии с этим решением и рассчитывать и подстраивать длины диполей.
Можно переходить к конструкции. Первое замечание. Автор пишет, что использует антенну без балуна, тоесть предполагается что входное сопротивление антенны примерно 50 Ом. Но для этого надо, чтобы дальние концы плечей диполей были опущены относительно верхушки мачты. Т.е. это скорее мульти инвертед V, чем диполь. И здесь, как ни в каком либо другом варианте, желательно симметрирование (для приёмной антенны это также важно как и для передающей - ведь мы не хотим помех и в приёмном тракте тоже). Поэтому обязательно применим балун. Если же мы пожелаем чтобы антенна принимала лучше, то мы и правда расположим проводники антенны горизонтально (выше эффективная высота антенны). Но тогда нам понадобится не просто балун, а балун и трансформатор, так как сопротивление антенны возрастёт до 75 ом. Есть вариант - применить 75 омный кабель :-). Сама конструкция достаточно хорошо понятна из приведённого автором рисунка. Материал мачты - пластиковая водоотводная труба с толщиной стенки не менее 1,5-2 мм, расположенная на достаточной высоты подпорке либо того же материала, либо дерева.
Кольцо, которое на рисунке обозначено как "Ring cut from PVC pipe" не что иное как отрезанная небольшая часть применённой в качестве мачты трубы. Думаю решение нельзя признать удачным в связи с низкой механической надёжностью этого узла. Более того, неплохо бы позаботиться и о механическом креплении балуна. Поэтому хорошо зарекомендовавший себя в качестве монтажной платформы прямоугольный кусок стеклотекстолита с тем же креплением под болты будет лучшим вариантом. Пропускать кабель внутрь трубы - тоже больше для форса. Даже без учёта снижения механической прочности самой трубы, "загонять" его вовнутрь неудобно. Да и зачем? Крепёж пластиковыми самозатягивающимися хомутами к мачте и проще и ремонтопригоднее.
Всё изложенное выше справедливо, если мы говорим про интерес только к радиолюбительским диапазонам. А иногда и радиолюбители с позывными хотят послушать что-нибудь за пределами частот оговоренных в разрешении. Как быть? Просто продолжить поиск решения. Описанны вариант - не истина в последней инстанции. :-) Если кто-нибудь пожелает предложить своё решение - буду признателен и обязательно его опубликую.
