Кв антенна двойной квадрат на 20 м своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 05.10.2024

Одной из причин популярности антенны типа "двойной квадрат" является возможность создания многодиапазонной системы. На каждом диапазоне такая антенна имеет хорошую диаграмму, большое усиление и КСВ, близкий к единице. Чаще всего радиолюбители применяют антенну, собранную на восьми распорках из изоляционного материала (радиолюбители эту конструкцию называют "паук"). Эксплуатация подобных антенн в районах СССР с сильными ветрами показала их ненадежность. Гораздо надежнее ведут себя "двойные квадраты", имеющие несущую траверсу-бум, на котором крепятся элементы в виде проволочных рамок. Пассивные рамки настраиваются с помощью коротко-замкнутых шлейфов. Но эта антенна имеет существенный недостаток: расстояние между активными рамками и рефлекторами на всех диапазонах одинаково, и максимальное усиление достижимо лишь на одном из диапазонов.

Описываемая ниже антенна не имеет этого недостатка. За основу взята антенна "двойной квадрат" для диапазона 14 Мгц, а для диапазонов 21 и 28 Мгц она является трехэлементной. Антенна (рис. 1) выполнена на буме, рамки расположены. углом вниз. "Двойной квадрат" для диапазона 14 Мгц имеет оптимальное расстояние между элементами - 0,2 лямбда, что гарантирует максимальный коэффициент усиления. Все три рефлектора расположены в одной плоскости (В), рамки директоров на 21 и 28 Мгц - в одной плоскости с активной рамкой на диапазон 14 Мгц (А), а активные рамки диапазонов 21 и 28 Мгц - на самостоятельных распорках в средней части бума (Б). Расстояние АБ равно 165, БВ - 260 см. Остальные размеры антенны приведены в табл. 1.

Для уверенного приема цифрового эфирного сигнала и показа телевизионных каналов нужна правильная антенна. Лучшим способом является покупка фабричной конструкции с усилителем. Так получится словить до 30 эфирных каналов стандарта DVB-T2 на территории РФ даже при сильной отдаленности ретранслятора.

Понятие антенны Харченко

Это зигзагообразная антенна, которая внешне выглядит как два квадрата, скрепленные между собой. Каждый угол вибратора равняется 90°.

Прием сигнала на достаточном уровне обеспечивается из-за конструктивного исполнения, соблюдения величин, длины проволоки. Именно по этой причины важно максимально точно сделать расчет антенны под цифровое эфирное телевидение. Необходимо высчитать длину проводника.

Ромбовидная антенна, кроме большой сферы применения, имеет следующие достоинства:

высокий коэффициент усиления;
широкая область применения (описали абзацем ранее);
широкополосность – способна принимать одновременно волны метровой и дециметровой длины, а значит, получится настроиться сразу на цифровые и аналоговые каналы;
легкость и дешевизна изготовления. Получится сделать антенну Харченко своими руками для цифрового ТВ даже новичку. Нужно только сделать простой расчет под конкретные нужны, согнуть по шаблону кусок медной проволоки и подключить к конструкции антенный кабель.

Делаем биквадратную антенну своими руками

Временные затраты на сбор конструкции составляют максимум 1 ч. Если умеете управляться с инструментами, и есть хоть какая-то сноровка в сборе других конструкций, то получится уложиться в 30-40 минут. Элементы для сооружения часто можно найти в домашних условиях. В крайнем случае составляющие легко купить на радиорынке или в строительном магазине.

Материалы и инструменты

проволока из меди с сечением 1,5-5 мм (алюминиевый проводник или другой материал лучше не использовать, так как на них сложно сделать пайку, а эти места прямо влияют на потери сигнала);
коаксиальный кабель с сопротивлением 75 Ом (для цифрового телевизионного вещания), длиной 3-5 м (зависит от места размещения антенны, чем дальше установка от телевизора, тем длиннее будет кабель);
плоскогубцы, чтобы согнуть проволоку в нужных местах, если материал толстый и руками сделать изгибы проблематично;
материал для зачистки мест, с которыми будет соединяться кабель (напильник или наждачка);
рулетка, сантиметр или линейка, чтобы точно измерить длину элемента;
паяльник, материалы для легкой и качественной пайки (канифоль, олово);
F-штекер, который монтируется на второй конец кабеля и вставляется в антенный разъем телевизора.

Если установка антенны будет выполняться на крыше частного дома, может понадобиться деревянный, пластиковый или даже металлический длинный брусок. Он будет служить в качестве матчи, на которую закрепится конструкция Харченко.

Для защиты соединений при установке снаружи зданий лучше защитить антенну от влияния влаги. Стык и места пайки проще всего обмотать изолентой. Этот вариант простой, так как изоленту в любой момент можно содрать и получить доступ к соединениям. Вариантом, который надежно закроет соединения (но намертво), выступает заливка эпоксидной смолой, силиконовым герметиком, термоклеем или лаком.

Видео

Расчет вручную

Расчет антенны для Т2 можно не выполнять, но тогда нет уверенности, что вы вообще сможете смотреть цифровые каналы. Поэтому требуется иметь точные данные, это позволит словить минимум 20 каналов в вашем регионе. Тридцать каналов (третий мультиплекс) возможно смотреть только в Москве, области и Крыму.

Выполним расчет на примере города Санкт-Петербург.

По этой же карте вы сами можете узнать свои частоты. В строку поиска пропишите свой точный адрес и на карте кликните по своему дому.

Высчитываем длину по формуле: λ = c/F, где

λ — искомая длина волны;
C – скорость света (3*10 8 м/с, что равно 300 с);
F – средняя частота, определенная ранее (626 МГц).

Если подставить имеющиеся значения в формулу, то получим следующее:

λ = 300/626 ≈ 0,4792 м ≈ 47,92 см.

Это цифра, которая равняется длине медного проводника для изготовления одного ромба.

λ = 47,92 см/2 = 23,96 см;
или λ = 47,92 см/4 = 11,98 см.

Теперь стоит рассчитать длину каждой стороны ромба. Будем использовать первоначальное значение 47,92 см.

Значит, сторона будет равняться L = 47,92/4 = 11,98 см ≈ 12 см.
Общая длина, необходимой для сгиба целой антенны (двух ромбов) проволоки, равна 47,92*2 = 95,84 см ≈ 96 см.

Калькулятор антенны Харченко

Все размеры указываются в миллиметрах. Слева на рисунке указаны нужные величины.

Изготовление

Варианты исполнения (фото)

Монтаж штекера

Подключение антенны к телеприемнику осуществляется посредством переходника (штекера). Деталь монтируется на второй свободный конец антенного провода.

Переходник состоит из двух частей – самого разъема и штекера. Последний перед монтажом на кабель необходимо выкрутить, а после вкрутить обратно.

Снимите 10-12 мм верхнего ПВХ-слоя кабеля. Надрезайте материал аккуратно, чтобы не надрезать внутренний изолирующий слой.

Настройка антенны

Антенна в собранном виде по инструкции выше уже может ловить DVB-T2 каналы.

Чтобы увидеть хоть какой-то результат, если он конено есть, необходимо выбрать номер ТВК (узнавали ранее на интерактивной карте ЦЭТВ). Если выбран произвольный канал, то на его частоте с большей долей вероятности не будет вещания в вашей местности, поэтому и сигнал не появится.

Усилить антенну можно, если оборудовать ее рефлектором.

Делаем рефлектор

Рефлектор представляет собой металлическое основание, расположенное за основной конструкцией. Он будет отражать сигнал на основной принимающий элемент, тем самым усиливая его.

сплошной лист из металла;
электрическая плата, одна стороной которой покрыта сплошным медным слоем;
любая прочная поверхность, на которую с отражающей стороны наклеен слой фольги;
решетка из металлических проводников (по типу клетки для животных).

На фото ниже рефлектор представлен куском металла из корпуса системного блока компьютера.

На примере ниже показано крепление с использованием оболочки маркера и хомута. Вынимается внутренний чернильный стержень и через оболочку продевается хомут.

А как насчет усилителя

Для максимально дальнего приема к антенне можно подключить усилитель. Последний бывают двух видов:

внешний (выносной), который крепится после антенны, врезается в кабель внутри помещения;
внутренний, подсоединяется сразу на антенне, прячуется, как правило, в пластиковый корпус.

С внутренним вопросов не возникает, необходимо лишь разрезать кабель в нужом месте и сделать подсоединение через два F-разъема.

А вот внешний крепится сразу к двум изгибам на ромбе. Поэтому дополнительно необходимо продумать защиту (короб).

Кроме монтажа усилителя, необходимо обеспечить питание антенне.

Если антенна Харченко соединена напрямую с телевизором, то обязательно нужен вешний блок питания.

Тогда в телевизор кабель от антенны вставляется через сепаратор, который находится на проводе блока питания.

Если к телевизору подключена телевизионная цифровая приставка, тогда подать питание можно через меню поиска устройства. В таком случае внешний питающий блок не нужен.

Двойной квадрат для 3G и 4G

Алгоритм изготовления идентичен антенне для приема каналов Т2. Разница только в расчетах, конструкция будет иметь другие размеры.

Необходимо узнать частоты, на которых транслируется 3G и 4G сигнал. Каждый мобильный оператор передает сигнал на индивидуальной частоте. Но для всех провайдеров действительный диапазон 1,9-2.1 ГГц. Применив эти цифры к формуле, получим расчетную длину волны 14-16 см.

Исходя из этого, размер одной стороны будет составлять:

35 мм для частоты 1,9 ГГц;
40 мм для 2,1 ГГц.

Рефлектор монтируется на расстоянии 23 мм от основной рамки. Вместо антенного штекера на второй конец провода монтируется знакомый всем штекер 3,5 мм. Он подключается к антенному гнезду интернет-модема.

Если разъема под внешнюю антенну в модеме не предусмотрено, тогда нужно разобрать устройство и подсоединить самодельное устройство.

Антенна для мобильного телефона

Телефоны, работающие на стандарте связи GSM, принимают сигнал высокой частоты ультракоротких волн (900 или 1800 МГц). Чем выше частота, тем дальше передача, но меньше способность обходить преграды. Это значит, что в застроенной местности эффективнее работает сигнал с частотой 900 МГц. А на дальней просторной местности, например, загородом, на даче, лучше будет частота 900 МГц.

Подобная антенна для усиления мобильной связи больше актуальна именно в загородной области. Поэтому необходимо соорудить конструкцию, которая будет рассчитана по частоте 900 МГц.

Получаем длину волны по основной формуле: λ = 300/900 = 333 мм.

Значит, общая длина проводника 333*2 = 666 мм. А размер стороны составит примерно 333/4 = 83 мм.

Современные мобильные исключают возможность свободного подключения внешней антенны. Организовать подключение возможно только после разборки девайса. Поэтому проще всего использовать антенну совместно со старым телефоном, в котором есть разъем для внешнего приемника.

Антенна представляет собой два квадрата - вибратор и рефлектор, расположенных на одной направляющей.

Коэффициент усиления двухэлементной рамочной антенны, составляет 6. 7 дБ. Скорее всего такой антенной вы сможете поймать сигнал цифрового телевидения DVB-T2 на расстоянии примерно в 20 - 40 километров в прямой видимости, либо отраженный сигнал в 8 - 15 километрах от телецентра.

Активной приемной частью каждой рамки являются ее верхняя и нижняя горизонтальные части. Получается что двухэлементная рамочная антенна содержит четыре элемента и эквивалентна двухэтажной синфазной решетке, собранной из двухэлементных антенн. Влияние дополнительных двух элементов второго этажа оказывается сильнее, чем добавление двух директоров к двухэлементной антенне Волновой канал.

Для изготовления применяется медный провод, или трубка диаметром 2 . 5 мм. Крепить конструкцию принято к диэлектрическому шесту, расположенному вплотную к кабелю (по рисунку).

Если вам интересно, как управлять телевизором и приставкой с помощью одного пульта, посмотрите этот материал.

Понравилась статья - поделитесь с друзьями:

Антенна смотрит на телецентр малым квадратом. Кабель: оплетка припаивается к соединению симметрирующей петли (прямоугольника) и малого квадрата с одной стороны, с другой припаивается центральная жила.

Андрей 15.08.2017 11:33

Есть латунная трубка, диаметром 6мм (обрезки). Получится ли антенна из этого материала, и как повлияет соединение трубок (пайка) на качество приема

Admin 15.08.2017 12:05

Андрей, трубка подойдет, соединение пайкой сильно на качество не повлияет

Сергей 18.09.2017 19:12

Можно ли использовать алюминий?

Admin 19.09.2017 09:12

Сергей, можно использовать.

Сергей 24.09.2017 17:50

Здравствуйте. А как будет чувствовать себя антенна двойной/тройной квадрат под открытым небом? Повлияют ли на неё атм.осадки? Дело в том, что живу в низинке, прямой видимости на ретранслятор нет, хотя до него всего 4.5 км.

admin 24.09.2017 18:07

Сергей, нормально будет себя чувствовать. Здесь те, кто собрал присылают свои фото. Посмотрите, там есть и под открытым небом.

Евгений 11.12.2017 20:16

Здравствуйте. Я сделал антенну, и обнаружил что получилось не так как на рисунке, а большим квадратом на переднем плане. Есть ли разница?

admin 11.12.2017 20:22

Евгений, разница есть. Кабель должен быть подключен к мЕньшему из двух квадратов. Иначе параметры антенны станут хуже.

Евгений 11.12.2017 20:51

Это понятно. Но я подумал что имеет значение контур по которому токи текут. Поэтому надо согнуть точно так как на схеме. Или это не важно?

admin 11.12.2017 21:23

Евгений, конструкцию можно сделать и из отдельных квадратов, припаяв их к направляющей. Одним куском она сделана просто для удобства изготовления.

Евгений 11.12.2017 21:29

admin 11.12.2017 21:46

Евгений, это не важно.

Евгений 15.12.2017 09:48

Михаил 24.12.2017 20:31

Размеры по центру или краю кабеля,

Admin 25.12.2017 11:53

Михаил, размеры по центру.

Максим 19.02.2018 12:11

Можно ли эту антенну рассчитать на весь дмв диапазон?

Максим 19.02.2018 12:18

Максим, этот расчет для узкополосной антенны. Для использования во всем диапазоне нужно расстроить антенну, изменив размеры директоров и рефлектора. Тогда у нее несколько уменьшится усиление, но расширится полоса. Поищите в интернете готовое решение - 4-х элементный "волновой канал" для ДМВ-диапазона.

Роман 20.02.2018 15:26

Сделал антенну строго по инструкции, по размерам, которые выдал калькулятор. В итоге антенна ловит только второй мультиплекс. Сделанная вторая антенна - двойной квадрат (восьмерка) ловит все три мультиплекса. Что не так в первом случае? Живу - Москва, ул. Кошкина, 19 (вышки Бутово и московская РТРС от меня примерно на одинаковом расстоянии), крутил антенну в разные стороны, поиск все равно находит только второй мультиплекс. Наверное что-то в конструкции антенны не то.

Admin 20.02.2018 15:40

Роман, трудно что-либо сказать не видя, что у Вас получилось. В любом случае z-антенна / антенна Харченко / восьмерки более широкополосная. Двойной и тройной квадрат опробованы сотни раз. Поверьте, результаты отличные. Можете сфотографировать вашу конструкцию (так, чтобы было понятно направление на вышку) и прислать на адрес, находящийся в нижней строке сайта под словом "авторов"?

Роман 20.02.2018 15:51

1. Направление на вышку Бутово малым квадратом. Измерил расстояние по карте - примерно 13 км. 2. Антенна находится внутри комнаты (то есть внутри периметра бетонного здания), висит на ручке окна. 3. Живу на 2 этаже, вокруг много домов, может поэтому плохо ловит? Но при тех же условиях Z-антенна находит 3 мультиплекса. Правда сигнал пропадает время от времени. Фоток пока нет, сорри.

Admin 20.02.2018 15:59

Роман, можете попробовать модифицировать Z-антенну (смотрите середину меню слева) - добавить ей еще пару квадратов или экран.

Вадим 23.07.2018 22:31

"Антенна представляет собой два квадрата - директор и вибратор, расположенных на одной направляющей." Так вроде как вибратор и рефлектор?

Admin 23.07.2018 22:31

Да, Вадим. В следующей конструкции - "тройной квадрат" присутствуют все три элемента - директор, вибратор и рефлектор. А здесь директор отсутствует. Поправил. Спасибо.

Алекс 24.07.2018 10:27

intsurfer 13.09.2018 21:47

Спасибо за идею! Спаял, подключил - все работает! Условия тяжелые - хоть и в городе, но около 10 км до телецентра без прямой видимости, кирпичный дом и комната на стороне, противоложной от телецентра. 2 мультиплекса на 28 и 53 каналах. Впечатления - поймались все 22 канала. Но подключать пришлось через старую комнатную антенну с усилителем. Отлично показывают первый мультиплекс и радио. Второй мультиплекс то показывает, то темный экран. Видимо, надо будет делать 2 антенны под каждый канал.

Василий 18.09.2018 16:57

Мультиплек 1 номер канала 49 (698 частота) Мультиплек 2 номер канала 53 (730 частота) Мультиплек 3 номер канала 22 (482 частота) Мультиплек 4 номер канала 47 (682 частота) Подскажите какие числа нужно вводить для расчета?

Admin 18.09.2018 17:59

Василий, попробуйте посчитать на 45-й канал.

Владимир 09.10.2018 15:01

Admin 09.10.2018 15:22

Владимир, спасибо, поправил.

mr.dil 31.12.2018 14:06

Спасибо огромное! Не ловилось ничего из 20 каналов. Собрал сначала z-антену, поймал с хорошим сигналом 10 каналов первого мультиплекса и три радио. Тогда собрал двойной квадрат и поймались все оставшиеся каналы с еще лучшим сигналом! Волшебство какое-то.

Анатолий 02.01.2019 10:36

Есть идея собрать данную антенну из одножильного изолированного провода, зачистив в местах пайки изоляцию. На рисунках не указаны размеры концов проволоки, которые идут сверху от большего квадрата и снизу на спуск. И ещё - а если вместо пайки сварить жилы? Повлияет это как-то на приём?

Admin 02.01.2019 11:06

Анатолий, сварить можно. Длина кусочка, отходящего от верхней части большого квадрата не критична. Посмотрите фото готовых антенн на этом сайте.

Александр 06.01.2019 01:11

"собрать данную антенну из одножильного изолированного провода" - Это плохой вариант, так как изоляция провода обычно не рассчитана на частоты дециметрового диапазона, и будет давать значительное затухание в этом диапазоне, и к тому же изоляция изменит частоту антенны. Изоляция имеет определённую, отличающуюся от воздуха в большую сторону диэлектрическую проницаемость и диэлектрические потери.

Капитан 06.02.2019 18:51

Подскажите, пожалуйста, размеры для двух частот: 570 и 658 МГц.

Admin 06.02.2019 19:49

(570 + 658) / 2 = 614

Александр 08.02.2019 08:51

Спасибо всем, двойной квадрат, загибал плоскогубцами с использованием простой рулетки. Краснотурьинск Свердловская обл. ул. Набережная (яма). Направил на Серов (36 км по дороге). Итог: 35 каналов и 3 радио.

Максим 27.02.2019 17:08

Скажите, пожалуйста какая дальность антенны двойной квадрат?

Admin 27.02.2019 17:42

Максим, говорить о дальности очень тяжело. Все зависит от условий приема: прямая ли видимость, будут ли отражения от соседних объектов, наличия помех от сотовых вышек, мощности передатчика, высоты подвеса обоих антенн и еще сотни разных условий. На практике примерно от нуля до 40 км.

Михаил 02.04.2019 09:48

Александр 06.01.2019 01:11 - "собрать данную антенну из одножильного изолированного провода" - Это плохой вариант. Собрал именно так, медный одножильный провод сечением 2,5 кв мм в электрической изоляции для увеличения жесткости конструкции. Изоляцию зачистил только в местах пайки. Работает отлично, без усилителя сигнал лучше, чем у промышленной антенны волновой канал с 3 директорами и усилителем 25дб

Александр З 14.06.2019 12:02

Можно ли вместо согласующей петли использовать согласующий трансформатор от польской антенны?

Admin 14.06.2019 12:43

Александр З, скорее всего будут большие потери. Волновое сопротивление польской антенны отличается от этой антенны. Поэтому параметры трансформатора у полячки несколько другие. В любом случае попробовать недолго. Будет плохой прием - можно сделать петлю.

Александр З 16.06.2019 16:28

Собрал такую антенну на средний 30 канал. Сначала расположил квадраты, как указано в статье ( верхние горизонтали на одном уровне), изображение было чуть смазано, и на рекламе ( но не на всей ) терялся сигнал, как на комнатной антенне с усилителем. Комнатная антенна стоит на подоконнике, за окном соседский дом в 2 этажа с крышей из металлопрофиля, высотой 4 метра. Выставил квадраты горизонталь квадратов по их центру, все стало нормально. До телецентра 19 км.

Виктор 11.06.2020 06:44

Прошу подсказать не понятно как все таки располагать квадраты либо в одну линию по верхним граням, по центру квадратов т. е. если смотреть в профиль (сбоку) антенны то похоже на равнобедреную трапецию? И верх ногами как на рисунке можно расположить т.е. за этот маленький выступ закрепить?

Admin 11.06.2020 07:51

Виктор, квадраты центрируются по верхней стороне, небольшой отрезок проволоки специально оставлен для крепления. Посмотрите фото антенн, присланных нашими читателями.

vit 05.11.2020 20:05

Большое спасибо за все разяснения, крепкого здоровья Вам.

Alex 12.12.2020 19:14

Для приема 30 канала (546 МГц) с вышки в Южном Бутово собрал две одинаковые по размерам рамочные антенны из двух квадратов. Первая собрана по рекомендациям на данном сайте. Квадраты отцентрированы по верхней стороне квадрата. Вторая собрана по рис. 1 в статье С. Сотникова Рамочные антенны для дальнего приема телевидения (журнал Радио № 4 за 1959 г.). Центры квадратов находятся на одной линии (рис. 1, вид сбоку). Вторая антенна показала более высокий уровень сигнала, принимаемого с вышки.

СН 10.01.2022 14:28

Admin 10.01.2022 14:34

СН, я не отвечаю за результаты на других сайтах (тем более ворующих мои фото). Коэффициенты, приведенные у меня, взяты из расчетов Сотникова. По ним я собрал уже очень много антенн этого типа.

Данный материал изложен чисто информационно. Автор не несет ответственности за ваши действия при выполнении рекомендаций, написанных на этой странице. Все онлайн расчеты предоставляются по принципу "как есть" и не гарантируют получения конечного результата, ожидаемого пользователем.

Одной из причин, определивших заметный рост активности советских коротковолновиков и их успехи в международных соревнованиях, является широкое распространение направленных антенн. Наиболее популярными в нашей стране стали "квадраты" с двумя, тремя и более элементами формирования диаграммы направленности. Об этих антеннах и пойдет речь в статье. Основная цель, которую преследуют авторы,-дать рекомендации коротковолновику в выборе и настройке антенн, обобщив опыт советских и зарубежных коротковолновиков.

Сравнение "квадратов" и "волновых каналов"

Широкое распространение "квадратов" привело к необходимости сравнить их характеристики с параметрами другой популярной у радиолюбителей антенны - "волнового канала".

В таблице приведены результаты измерений характеристик некоторых антенн "квадрат" и "волновой канал", заимствованные из журнала "QST", 1968, № 5. Из нее следует. что параметры обоих антенн примерно одинаковы, если сравнивать "волновые каналы", имеющие на один элемент больше, чем "квадраты". При одинаковом же числе элементов "квадрат" будет иметь усиление примерно на 2 дБ больше. По нашим данным эту цифру можно увеличить, по крайней мере, до 2,5 дБ, если выбрать оптимальными расстояния между элементами.

Усиление относительно
изотропного излучателя, дБ

Ширина диаграммы направленности
по уровню половинной мощности, град.

Чтобы понять физическую причину такой существенной разницы, рассмотрим направления токов (на рис. 1) в рамке - элементе "квадрата" и в полуволновом диполе - элементе "волнового канала".

Из рис. 1 следует, что в формировании диаграммы "квадрата" принимают участие только токи, протекающие в горизонтальных частях рамки, поскольку поля от токов, протекающие в вертикальных частях взаимно компенсируются. Поэтому рамка эквивалентна системе из двух синфазно возбуждаемых укороченных вибраторов, разнесенных по высоте на расстояние L/4. Известно, что диаграмма направленности в вертикальной плоскости такой системы по сравнению с диаграммой одиночного диполя имеет меньший угол и, следовательно, ее усиление оказывается выше. Количественно выигрыш в усилении в зависимости от параметров и высоты подъема обоих элементов может составлять от 2,2 до 3,1 дБ. Этот выигрыш можно определить по формуле, справедливой с достаточной точностью для KB диапазонов:

A=40000/ФгФв где А - коэффициент усиления, Фг и Фв-ширина диаграмм направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно.

Подставив в формулу средние значения Фг=180° и Фв=135°для диполя, Фг=170° и Фв=80° для рамки, получим, что усиление диполя равно 1,64 раза или 2,15 дБ (по мощности), усиление рамки - 2,94 раза или 4,68 дБ. Таким образом, средний выигрыш в усилении составляет 2,53 дБ. Эта цифра реальна и подтверждается на практике.

Подобный же выигрыш достигается и при расположении рамки углом вниз, используемом во многих конструкциях. Этот вариант отличается от разобранного выше лишь тем, что в нем диаграмму направленности формируют горизонтальные составляющие токов, протекающих во всех четырех сторонах рамки, а поля от вертикальных составляющих компенсируются.

Можно отметить и еще одну особенность "квадрата". Так как рамка длиной L образует симметричный замкнутый контур, влияние земли и окружающих предметов, ухудшающее характеристики антенн, оказывается меньшим.

Выбор оптимальной конструкции Под оптимальными мы понимаем такие конструктивные данные антенны, при которых обеспечивается максимальное отношение излучений вперед/назад при достаточно высоком усилении. Ввести это определение представляется необходимым из-за существования двух методов настройки направленных антенн - на максимальное усиление и на максимальное отношение излучений вперед/назад. Эти максимумы не совпадают, причем, как показывает практика, проигрыш в отношении излучений вперед/назад при настройке по первой методике оказывается большим, чем проигрыш в усилении во втором случае.

В процессе проектирования антенны радиолюбитель должен определить количество элементов, расстояние между ними, их размеры. Для решения первой задачи обратимся к рис. 2.

На нем показана зависимость усиления антенны А и отношение излучений вперед/назад В от числа элементов n. Графики построены по результатам измерений (совпадающим с расчетными данными) на антеннах "квадрат" с оптимальными характеристиками для диапазона 14 МГц. Как нетрудно заметить, прирост обоих параметров по мере увеличения числа элементов замедляется, причем это становится особенно ощутимым при n>3. Учитывая трудности, связанные с изготовлением и с настройкой многоэлементных антенн, авторы считают, что в большинстве случаев целесообразно ограничить число элементов тремя. По мнению же некоторых зарубежных радиолюбителей конструктивно более удобна четырехэлементная антенна ввиду симметричного (относительно вертикальной оси, проходящей через центр массы) расположения элементов. Окончательное решение вопроса мы предоставляем читателям.

Для выбора оптимальных расстояний между элементами рассмотрим зависимость усиления А от расстояния S, выраженного в долях длины волны L (рис. 3). На графике черным цветом показана зависимость усиления от расстояния выбратор - рефлектор двухэлементного "квадрата". В заштрихованной области, соответствующей максимуму усиления (S=0,175-0,225L), оно практически не изменяется, поэтому в данном случае выбор расстояния в указанных пределах некритичен.

Для антенн с числом элементов более двух задача усложняется из-за введения дополнительных независимых переменных величин (для трехэлементной антенны - двух, для четырехэлементной - трех и т. д.). Поэтому целесообразно задаться одним из расстояний (например, между вибратором и рефлектором) и выбрать оптимальными другие расстояния. Так, если принять для трехэлементной антенны расстояние вибратор - рефлектор равным 0,2L, можно определить оптимальное расстояние вибратор - директор, пользуясь кривой, показанной на рис. 3. Очевидно, наибольшее усиление этот "квадрат" будет иметь при расстоянии вибратор - директор, равном 0,175L, и в этом случае при изменении расстояний от 0,14 до 0,21L уси-ление практически остается постоянным, хотя, как и следовало ожидать, из-за уменьшения широко полосности антенны зависимость усиления от S становится круче.

Для иллюстрации сказанного можно привести несколько преобразованный для "квадратов" на 14 МГц график из того же журнала "QST". На основе исследования большого количества антенн была определена зависимость усиления от длины L траверсы для крепления элементов (рис. 4). Заштрихованные области на графике - практически возможные пределы изменения длины траверсы для антенны с данным числом элементов. Из графика следует, что антенны с укороченной траверсой уступают в усилении (двух- и трехэлементные - примерно на 2 дБ) антеннам, имеющим расстояния между элементами около 0,2 L.

Длина рамки вибратора lв может быть подсчитана по формуле:

где Ky -коэффициент удлинения, зависящий от числа элементов и отношения длины рамки к диаметру провода; Lр-длина волны, на которую рассчитывается антенна.

Для определения длины вибратора двухэлементного "квадрата" коэффициент удлинения принимают равным 1,01, при трех и более элементах он равен 1,015-1,02.

Длину рефлектора двухэлементного "квадрата" выбирают на 5-6% больше длины вибратора. Для трехэлементного "квадрата" длина рефлектора должна быть на 3-4% больше, директора - на 2,5-3% меньше длины вибратора; для четырехэлементного "квадрата" длина рефлектора должна быть на 2,5-3% больше, длины директоров - на 2% меньше.

Практически рефлектор и директор изготовляют немного короче, чем определено расчетом, чтобы с помощью короткозамкнутых шлейфов можно было их настроить.

Все сказанное ранее относилось к однодиапазонным "квадратам". На практике же часто приходится прибегать к созданию многодиапазонной системы. Надо отметить, правда, что любое совмещение в вертикальной плоскости элементов, настроенных на разные частоты, особенно кратные двум (то есть 14 и 28, 7 и 14'МГц и т. п.), приводит к ухудшению основных характеристик антенны. Приведем два примера. Двухэлементный "квадрат" на 14, 21 и 28 МГц с рамками в разных плоскостях (так называемая конструкция "еж") имеет усиление до 9 дБ и отношение излучений вперед/назад - до 24 дБ; те же характеристики аналогичного "квадрата", выполненного на траверсе, не превышают 8 и 22 дБ соответственно. Трехэлементный "квадрат" на два диапазона (14 и 21 МГц) с разнесенными рефлекторами обеспечивает усиление до 13 дБ и отношение излучений вперед/назад - до 30 дБ; у трехэлементного трехдиапазонного "квадрата" (добавлен диапазон 28 МГц и рамки расположены одна внутри другой) эти характеристики ухудшаются соответственно до 11,5 и 27 дБ.

Для уменьшения влияния элементов, расположенных в одной плоскости и работающих на кратных частотах, можно, соответствующим образом подключив фидер, применить их поляризационную развязку (горизонтальную поляризацию для одного и вертикальную - для другого диапазонов).

Определенная расчетным путем развязка элементов диапазонов 14-28 МГц в трехэлементном "квадрате" достигает 20 дБ.

Для получения наилучших характеристик многодиапазонной системы желательно сохранить оптимальные расстояния между элементами для каждого диапазона. Однако здесь из-за конструктивных трудностей радиолюбители часто вынуждены идти на компромисс. Одним из примеров такого компромисса для трехэлементного "квадрата" на 14, 21 и 28МГц может быть достижение близких к оптимальным характеристик на первых двух диапазонах и худших - на третьем. На наш взгляд, такое решение вполне оправдано ввиду особенностей прохождения и различной загруженности этих диапазонов. В зависимости от конкретных требований к антенне радиолюбитель может выбрать другой вариант.

С ламповой аудиотехникой связано множество легенд. Вакуумные устройства, с которых более века назад началас.

Самодельный регулятор напряжения для ветрогенератора из мотор колеса на 12 и 24В. Защита от обрыва балласта с помощью еще одной ступени нагрузки

Чтобы отметить человека, наведите на него курсор и нажмите левую кнопку мыши. Чтобы отметиться на фото, наведите на себя курсор и нажмите левую кнопку мыши.

Многие радиолюбители имеют простые проволочные антенны, так как городские условия не позволяют развернуть настоящие квадраты или яги. По опросам в эфире самая распространенная антенна - это полуволновый диполь именуемый в народе In.V Далее дельта и ее вариации, потом квадрат и просто длинный провод LW. Конечно есть и другие антенны, вертикалка, базука и всякие другие антенны, но они такая же редкость как Волновый канал (Яги) или Двойной или даже тройной квадрат.

Петлевой вибратор. Я лично использую дельту на 40 метровый диапазон и вертикальную "вседиапазонную" выполненная из прямоугольной трубы 25х25 - 6 м и наращена 3 метра пластиковой трубу 20 мм на которой намотано 14. 18 витков монтажного провода в изоляции, два противовеса снизу по 10 метров и заземление. Очень отлично себя показала на 10 мгц но удовлетворительно работает на 3.5 мгц(КСВ 1.2 . 1.0) на других приходится подстраивать тюнером. Но неплохо работает на всех кроме 1.9 хотя на днях провел пару связей и на 160 метрах. Какую вы используете антенну на КВ диапазонах и как она по вашему работает?

FB коменты.. СПАСИБО всем кто принял активное участие в осуждениях!Вот вариант простой антенны на два диапазона. если кто заинтересует такая антенна поделюсь подробностями..73!

Если есть место для такой антенны. а если нет то вертикальная антенна с контуром наверху антенны и распределительной емкостью из двух или трех лучей. один 5 метров, другой около 15 м и третий около 20 метров.

Очень интересную тематику затронули!Большое спасибо,кто дает свою информацию и советы по сооружению и настройке несложных,но вполне эффективных проволочных антенн.С уважением,Юрий,UB6AFC.Надеюсь многие радиолюбители меня поддержат,73!Жду еще и еще ваших публикаций!

Добрый вечер.Кто еще какую ДХ антену проволочную посоветует для повторения в сельской местности?Не забывайте указывать диаметр материалы и точные размеры,которые уже были использованы.С уважением,Юрий.

GE Om! Использую довольно простую много диапазонную вертикальную антенну на все диапазоны. Хотя простая, но DXсвязи всегда провожу - то есть если я слышу то меня обязательно услышат. При связи более 5000 км она дает выигрыш один..2 бала При связи более 8000 тысяч редко слышу рапорта ниже чем я даю. Если слышу на 57 то и мне дают 57 иногда выше. Интересуюсь какая мощность и антенна то часто слышу 1 квт Ант YAGY(3. 5 el) Сам использую УМ на 3 ГУ50 1050 вольт и ток 300 ма настроенный П контур в резонанс. Вот фото.Та, что с теплицей. Но ее сложнее настраивать на все диапазоны чем инвертор V или дельта. Высота всего 14 м от земли на 160 явно мало а вот от 80 м и выше отлично работает, хотя и на 160 провел связь с японцами и забайкалье.

Юрий привет. Только заглянул на эту страницу.. От грозы она заземлена так как кроме противовеса у меня хорошее заземление - две трубы по 2,5 метра вбиты в землю до 2 метров. и к ним прикреплен брус на ктором крепится сама несущая антенны выполненная из профильных труб 25х25 2 трубы состыкованы и закреплены к бруску деревянному около 2.5 метра длинной. на верху на пластиковой трубе стоит катушку удлиняющая из 30 витков с небольшим шагом монтажного провода в изоляции. Вниз идут два луча (изначально оба были по 20 метров, но потом когда настраивал то один луч пришлось немного добавить, чтоб на 160 метрах КСВ было 1,2. 1,5 а второй укоротился до метров 15. 16 наверно им я настраивал КСВ на 80 метровом диапазоне. Перед антенной я кабель наматал на сердечник от ТВС 8 вит но потом отматал и оставил 5 витков намотка восьмеркой то есть первый виток на одном сердечнике а второй уже на противоположном. потом сразу идет балун намотанный на сердечнике от ОС телевизора ЮННОСТЬ итд на нем в два провода сперва намотал 10 витков а потом отмотал пару витков. После запорного дросселя кабель - центральная жила к среднему выводу балуна а оплетка на любой из концов и на землю но не напрямую а через дроссель из 5..7 вит монтажного провода 2..3 мм и противовес тоже подсоединен к оплетке кабеля. противовес я П образно расположил так как некуда его растянуть около 20 метров(по минимому КСВ на 80 метров. Вот все, что до контура который стоит наверху то работает на 7,10 14 И ДО 28 МГЦ(50мгц тоже КСВ приемлемое) Долго на 7 мгц не мог настроить КСВ пока не установил дроссель в цепи заземления. В этом году шторм сильней ший был в начале апреля и мою антенну погнуло. Теперь буду делать три луча но его длинна будет не более 5 метров и через изолятор пойдет оттяжка вниз. Эти лучи я выполнил из тросика 2мм с полимерным покрытием (в магазине по 20 метров продают)Широкополосность такой антенны довольно большая и даже на 80 метрах более 300 кгц у меня 1 а далее не более 1,5 на ВЧ полоса 05 мгц и более. Но на ВЧ если на 14 мгц КСВ БУДЕТ 1,2. 1,5 ТО НА ДРУГИХ БУДЕТ ГДЕ ТО 2 а где то 2,5 Но если работаешь с УМ то П контур компенсирует все . Пиши мне лично лучше а не для всех. Это вот так выглядит сейчас антенна

Читайте также: