Кв антенна g5rv своими руками

Обновлено: 18.06.2024

Луи Варни (G5RV) изобрел эту антенну в 1946 году. [4] Она очень популярна в Соединенных Штатах. [5] Антенна может быть установлена в виде горизонтального диполя, наклонной или перевернутой V-образной антенны. С трансмиссией он может работать на всех любительских КВ диапазонах (3,5–30 МГц ). [5] [6]

Длина дипольных элементов составляет 15,55 метра (51,0 фута), а симметричная линия питания с согласованием импеданса (лестничная или двухпроводная) может иметь сопротивление 300 Ом (8,84 метра или 29,0 футов) или 450 Ом (10,36 метра или 34,0 фута). [7] Как правило, для всех электрических антенн высота G5RV над землей должна составлять не менее половины самой длинной длины волны, которая будет использоваться. [1]

Концы симметричной питающей линии можно припаять непосредственно к 50-омному коаксиальному кабелю к трансиверу [2], однако это не очень хорошая практика, и ее следует избегать: это может привести к протеканию сильного тока на внешней поверхности коаксиальной оплетки, вызывая радиочастотные помехи и ухудшая поляризацию и усиление антенны. А 1: ток 1 балун следует использовать коаксиальный кабель между и лестничной линией . [8] Включение балуна не только предотвращает радиопомехи, но и снижает шум приема и увеличивает производительность [9] [ необходим лучший источник ] Для работы без балуна рекомендуется длина кабеля 50 Ом длиной не менее 20 метров (66 футов). [10] [11]

Transmatch (тюнер) не требуется , чтобы использовать эту антенну вблизи ее номинальной проектной частоты 14 МГц, и корректировка длины рассудительной иногда может включать в себя одну другой полосе частот. Все остальные частоты требуют преобразования. [ необходима цитата ] Есть много вариантов антенны G5RV. Два варианта конструкции G5RV, называемые ZS6BKW и W0BTU, могут соответствовать еще нескольким любительским диапазонам в диапазоне 3,5–28 МГц без передачи. [12] [13]

Эта статья о радиосвязи незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

Home Форум Клуб RU-QRP Антенны, схемы согласования, модели Ленивая G5rv

Главное меню

Авторизация

На сайте

Журнал CQ-QRP

Рассказы RU-QRP

"Мороз - Красный нос" 2014

Наши друзья

ТЕМА: Ленивая G5rv

Коллеги, на заметку. Пару лет использую на даче G5RV, которую нужно было срочно развернуть. И как обычно повисла на 2 года уже.Просто хорошо работает.
Нужен был диапазон 80 м. и 20м. 40 хотелось бы, но не получилось.
Конструктивные особенности.
Кусок полевки тонкой 25 метров. Половиним в 2 плеча по 15 м. (поскольку висит на высоте 7м. то достаточно.) Закрепляем точку размотки шлейфа. Я в орешковый изолятор продел оба конца и закрепил. Вниз остается скрутка 10 м примерно она и будет симметричным кабелем, примерно 170ом. Далее трансформатор 1:4 и кабель 50 ом, резать не стал кабель, метров 10 свернул в бухту недалеко от окна и далее все это хозяйство в дом. Дом деревянный, потому симметричную линию не изолировал. Настройка по мин КСВ на диапазоне 80м отрезкой симм линии (хватило буквально 15 см в 2 приема отрезать.)
Вечером хотелось побороться с шумами на 80м. Пробовал различные коэф. трансформации, но то же фактически. Результат получил при включении емкости между концами тр-ра как на рисунке. Шумы резко исчезли. Просто на удивление. КСВ не изменилось. Теоретики обьяснят эффект. В ту же ночь на 30 вт. SV IK с рапортами 55 меня слышали на 80 м. 20 м. около КСВ 1.6 работает хорошо. В данном включении не работает 40 и 15 м. Но они меня не интересовали. Все хозяйство разворачивается и настраивается за 30 минут. Если трансформатор и емкость уже готовы. При необходимости других диапазонов поиграть длиной симметричной линии

Ну, это не G5RV в классическом исполнении и не такая уж ленивая: полёвку расплетать, транс мотать, линию резать
Уже много лет(VR TNX RW3XS!) использую более ленивый вариант диполя (он же - двойной Цеппелин) изготовленный из провода ТРП (телефонной лапша): 2х15м. Поскольку волновое сопротивление ТРП равно 300 Ом, из неё же выполнена симметричная линия линия питания примерно 10м:

Конец одного из плеч:

Ленивее не придумать

По сравнению с вариантом представленным топикстартером, линия имеет сопротивление 300 Ом - меньше потерь. Экспериментировал с трансформатором и без. MFJ-948 и встроенный тюнер G90 легко справляются и без него. Незачем напрасно греть феррит и увеличивать потери. Идеальным вариантом был бы симметричный тюнер. Но, его пока нет.

В рамках статьи Походные дипольные антенны из двухпроводной линии мы познакомились с такими антеннами, как двойной цеппелин и G5RV, а также разобрались, что такое двухпроводная линия и как измерить ее волновое сопротивление и коэффициент укорочения. Сегодня мы рассмотрим родственную антенну, названную в честь ее изобретателя, Brian Austin GØGSF, ex ZS6BKW. Антенна дает выход на диапазоны 10, 12, 17, 20 и 40 метров и, хотите — верьте, хотите — нет, не требует согласующего устройства.

На размеры пока не обращайте внимания, мы все равно будем использовать другие. Важно понять принцип работы антенны. Антенна имеет какое-то входное сопротивление в точке запитки, которое меняется в зависимости от частоты. Двухпроводная линия преобразует это сопротивление в какое-то другое входное сопротивление. Так вот, размеры антенны, волновое сопротивление линии и длина линии подбираются так, чтобы получить на конце линии около 50 Ом на как можно большем числе радиолюбительских диапазонов. Оказывается, что таких диапазонов пять, и это 10, 12, 17, 20 и 40 метров.

К сожалению, во всех статьях, что мне встречались, предполагается угол 180° между плечами антенны (то есть, нужно две мачты) и использование покупной двухпроводной линии 450 Ом. Меня же интересовала возможность развернуть антенну в форме inverted-V на одной мачте. Цены на готовые двухпроводные линии в наше время неоправдано высоки, поэтому линию планировалось использовать самодельную. В связи с этим у меня не было причин ограничивать себя конкретным значением волнового сопротивления.

Подходящие параметры антенны было решено искать при помощи Python и библиотеки PyNEC. Соответствующий скрипт вы найдете в этом репозитории на GitHub. С его помощью были найдены такие параметры:

Электрическая длина плеч антенны: по 13.9 метров;
Электрическая длина линии: 13.8 метров;
Волновое сопротивление линии: не критично, от 380 до 420 Ом;

Двухпроводную линию было решено делать из акустического кабеля 0.75 мм 2 и разделителей, напечатанных на 3D-принтере пластиком PETG. В качестве средства крепления провода к разделителям были выбраны нейлоновые стяжки. Сначала была сделана пробная линия длиной 10 метров с разделителями 15 см. Измеренное волновое сопротивление составило практически идеальные 600 Ом.

Здесь D — это диаметр провода, S — расстояние между проводами, а ε_r — проницаемость диэлектрика. Известно, что при диаметре провода 1 мм и расстоянии между проводами 150 мм получается линия с волновым сопротивлением 600 Ом. Отсюда мы понимаем, что для данного способа изготовления линии ε_r ≈ 1.3. Соответственно, чтобы получить линию с волновым сопротивлением 400 Ом, расстояние между проводами должно быть 20-25 мм.

Разделители крепились через каждые 10 см. Их исходники для OpenSCAD:

thickness = 3;
length = 25; // ~400 Ohm
// length = 150; // ~600 Ohm
width = 15;
hole_size = 5;

difference() cube([length, width, thickness], center=true);
cube([length-hole_size*4, width/3, thickness*2], center=true);
translate([-length/2+hole_size, 0, 0])
cube([hole_size, width/3, thickness*2], center=true);
translate([length/2-hole_size, 0, 0])
cube([hole_size, width/3, thickness*2], center=true);
>

На этот раз было изготовлено 14 метров линии. Измеренное волновое сопротивление составило 392 Ом. Можно сказать, что 400 Ом в пределах ошибки измерения. Измеренный коэффициент укорочения составил 0.896. Значит, для получения линии с электрической длиной 13.8 метров физическая длина должна быть ~12.4 метра. Отрезаем 1.6 метров.

Fun fact! Из отрезка впоследствии была сделана антенна Slim Jim на 145 МГц по калькулятору от John, MØUKD. Принцип действия у Slim Jim такой же, как у J-антенны.

Остаются плечи. По опыту с предыдущими диполями из аналогичных материалов, физическая длина плечей обычно выходит на 7-8% короче электрической. Значит, для получения электрической длины 13.9 метров физическая длина должна составлять 12.9-13.0 метров. Было отрезано по 13 метров, чтобы был небольшой запас под изоляторы.

В качестве мачты для антенны послужила телескопическая удочка длиной 10 метров. Были получены такие графики КСВ:

На 10-и метрах модель предсказывала КСВ ≥ 1.5, но что-то пошло не по плану. Скорее всего, плечи стоило сделать длиннее, хотя нельзя исключать и влияние окружения. Так или иначе, подстраивать антенну в этот раз я не стал.

В диапазонах 80, 30 и 15 метров я попробовал согласовать антенну с помощью тюнера MFJ-971. Вот что получилось:

Тестовые радиосвязи проводились в SSB и телеграфе на 40, 20 и 17 метрах. В диапазонах 12 и 10 метров на момент тестирования прохождения не наблюдалось. Были получены хорошие рапорты. Субъективно антенна ощущается как обычный диполь. Показания RBN при работе QRP в телеграфе на общий вызов тоже обычные для диполя.

Важно! Если вы планируете использовать эту антенну на постоянной основе, обязательно используйте дроссель для защиты от статики. Дроссель требуется правильно заземлить.

В общем и целом, получилось легкая и недорогая походная антенна. Ее можно использовать и в качестве постоянной антенны, если вы не боитесь влияния на двухпроводную линию осадков. Помимо чувствительности к осадкам есть и другие минусы.

Во-первых, диаграмма направленности оставляет желать лучшего, см модель для cocoaNEC. Во-вторых, хотя антенна и дает выход на пять диапазонов, на десяти метрах она работает только выше 29 МГц, о чем свидетельствует как практика, так и модель. С другой стороны, пускай даже четыре диапазона с одной парой плеч без тюнера и без трапов — тоже неплохо.

Эту антенну длиной около 30,5 м можно использовать для работы в любительских диапазонах от 80 до 6 м. Она была повторена многими американскими коротковолновиками и получила лестные отзывы о своей работе.

Прообразом антенны W5GI послужила коллинеарная коаксиальная система, которую предложил James E.Taylor, W2OZH.

Обычно в коллинеарной системе используются фазосдвигающие шлейфы, обеспечивающие питание внешних элементов в фазе с ВЧ-током, которым возбуждается центральный элемент. Такой шлейф можно изготовить из двухпроводной воздушной линии или из коаксиального кабеля. Обычно используется закороченный четвертьволновый шлейф, хотя будет работать и полуволновый шлейф, разомкнутый на конце. Проблема здесь чисто конструктивная — висящие шлейфы довольно громоздки, и, кроме того, портят внешний вид конструкции. Удачным решением является применение секций из коаксиального кабеля, которые выполняют две функции — обеспечивают необходимый фазовый сдвиг на 180° и являются частью излучающего элемента в коллинеарной системе.

По сути, в многодиапазонной антенне W5GI полуволновым трансформатором для 20-метрового диапазона на основе двухпроводной линии синфазно возбуждаются три коллинеарных полуволновых диполя этого диапазона. Может показаться, что предложен всего лишь вариант антенны G5RV. Однако в диапазоне 20 м это совсем другая антенна. Дело в том, что разработанная Louis Vamey, G5RV, система также имеет длину 3/2L, но ее элементы возбуждаются несинфазно.

По-видимому, выбор такой длины (3/2L) был обусловлен желанием G5RV получить четырехлепестковую диаграмму направленности и низкий импеданс в точке питания. Однако, John P.Basilotto, W5GI, конструируя антенну, стремился получить шестилепестковую диаграмму направленности на 20-метровом диапазоне с достаточным усилением в направлении, перпендикулярном линии расположения элементов, и, разумеется, малым импедансом в точке питания (для облегчения согласования антенны с трансивером).

Антенна W5GI изготавливается из провода диаметром 1,6 мм. Для коаксиальных шлейфов используется кабель RG-8X. В авторском варианте в качестве двухпроводной линии был применен плоский кабель с диаметром проводников 1 мм и волновым сопротивлением 300 Ом. При расчете длины линии необходимо учесть коэффициент укорочения. Так, для указанной 300-омной линии, имеющей коэффициент укорочения 0,91, для диапазона 20 м длина составила 9150 мм. Кроме указанной, можно использовать промышленную или самодельную воздушную двухпроводную линию с волновым сопротивлением 300-450 Ом, имеющую электрическую длину X/2 на 20-метровом диапазоне. Длина линии, в зависимости от ее типа и коэффициента укорочения, будет варьироваться в пределах 8,2 — 10,7 м.

Если при изготовлении антенны для шлейфов будет использоваться коаксиальный кабель другого типа, возможно, придется подобрать длину шлейфов с учетом параметров применяемого кабеля.

Минимальная высота установки антенны — 8 м над землей. В авторском варианте она была натянута горизонтально, но некоторые коротковолновики, повторявшие эту антенну, получили отличные результаты и при установке ее в виде Inv.V.

Типичные значения КСВ и комплексного импеданса антенны W5GI, измеренные антенным анализатором MFJ-259:
Частота, КСВ, R, X,
3,550 – 1,5 – 42 – 34
3,650- 2,5 – 98 – 61
3,850 – 3,5 – 48 – 61
3,950 – 4 – 22 – 36
7,000 – 1,9 – 95 – 12
7,200 – Просмотрено: 1 432

Работ различных современных средств связи невозможна без таких устройств приема и передачи радиоволн, как коротковолновые антенны (сокращенно кв антенны). Востребованность и популярность данных устройств обусловлены большим разнообразием их видов, а также возможностью самостоятельного изготовления. Особенно распространены они в любительской радиосвязи с разрешенным диапазоном для вещания от 1,81 до 29,7 МГц.

Диполь Герца

Диполь Герца (полуволновой вибратор) – простейшее устройство данного вида, состоящее из вертикальной опоры и двух плеч общей длиной 1/2 от принимаемой или излучаемой волны. Так, при длине волны 160 метров длина двух плеч диполя должна быть 80 метров. При монтаже на крыше высотного дома вертикальные стойки не используют, закрепляя плечи диполя на коротких опорах.

Укороченный диполь Герца

Спиральные антенны

Питание антенны

Соединяют такое устройство с трансивером (приемо-передающей аппаратурой) толстым коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50-75 Ом.

Сборка антенны

Собирают небольшое устройство данного вида, наматывая две плоские спирали диаметром 90 см на каркас из полипропиленовой трубы, состоящий из двух крестовин и соединяющей их 90-92-сантиметровой перекладины (траверса). В качестве материала для спиралей используют одножильный изолированный медный провод диаметром 1,5 мм.

Трансформатор

Для данного устройства используют воздушный трансформатор с рабочим диапазоном волн от 10 до 100-160 метров. Делают его, наматывая на полый 140-миллиметровый каркас диаметром 25 мм 16 витков сдвоенного провода толщиной 1,5 мм. Длина намотки провода при этом должна быть 95-100 мм.

Настройка антенны

Процесс настройки включает в себя следующие операции:

Настройка КВС (коэффициента стоячей волны) – выполняется при помощи специального прибора или зажимами-крокодильчиками, фиксируемыми на спиралях вибратора и перемещаемыми по ним, что приводит к изменению положения точки питания. Полученное в процессе настройки на найденной частоте значение КВС должно быть в пределах 1,0-1,2.
Настройка частоты резонанса – осуществляется изменением длины проводов вибраторов с помощью тех же зажимов, что и в предыдущем пункте. Настройку производят, передвигая зажимы по изолированному проводу спиралей.

Усиление антенны, полоса пропускания и угол излучения

Размещают спиральную передающую антенну горизонтально на высоте, равной 1/8 длины излучаемой ею волны.

Магнитные антенны

Наиболее распространенной конструкцией кв антенны является магнитная-рамочная петля (magnetic loop), состоящая из:

Дюралюминиевого или медного излучающего кольца диаметром 25-80 см;
Петли связи, диаметр которой в 5 раз меньше, чем у излучающего кольца;
Питающего кабеля (фидера) с волновым сопротивлением 50 Ом;
Мощного конденсатора настройки резонансной частоты.

Устанавливают такие простые самодельные передающие устройства как на высоких мачтах, крышах многоэтажек, так и на балконах или подоконниках квартир. Благодаря настроечному конденсатору, способному работать при мощности до 100 Вт, такие радиолюбительские коротковолновые антенны работают в диапазонах от 1,8 до 27 Мгц.

Емкостные антенны

Многодиапазонная антенна

Многодиапазонная антенна – устройство, позволяющее производить вещание во всех разрешенных для любителей диапазонах коротких волн. Благодаря данному свойству, многодиапазонки приобрели большую популярность и распространение.

Одна из многодиапазонок типа UA1DZ имеет следующую конструкцию:

Вибратор длиной 9,3 м
З-х метровая подставка;
4-5 оттяжек;
10-14 дополнительных гибких противовесов-оттяжек длиной 9,4 м.

Соединение таких антенн и передатчиков производят при помощи коаксиального кабеля на 50 Ом.

Основными недостатками, которыми обладают такие многодиапазонные конструкции, являются их громоздкость, высокая парусность и риск поражения молнией при установке на крыше высотного дома или другой многоэтажной постройки.

Вертикальная антенна (Ground Plane)

Вертикальные антенны типа Ground Plane – устройства, предназначенные для вещания на диапазонах от 14 до 24-28 Мгц. Основными составляющими таких вертикальных кв антенн являются 2-х метровая мачта, дюралевый вибратор длиной от 2 до 5 метров, 4-5 противовесов длиной 2,5-3 метра и питающий коаксиальный 50-ти омный кабель.

Устанавливают их как на крышах высоток, так и на фронтонах частных домов.

Укороченная дипольная антенна

Самое простое устройство данного вида на 7 мгц представляет собой конструкцию, состоящую из следующих частей:

Разделенный на два 3-х метровых плеча проволочный вибратор с изоляторами и оттяжками на концах. В качестве изоляторов используют небольшие кусочки текстолита, для оттяжек применяют прочный бельевой капроновый шнур.
Две удлинительных 140-ка витковых катушки из медного провода толщиной 0,5-0,6 мм;
Центральный узел с трансформатором (балуном);
Фидер – питающий коаксиальный кабель на 50 Ом.

Используют такую укороченную диполь, как в стационарных, так и в полевых условиях, закрепляя ее на высоте от 3 до 4 метров.

На заметку. Для того чтобы произвести настройку такого устройства по резонансу, необходимо равномерно укорачивать длину расположенных горизонтальных или под углом плеч вибратора. После изменения длины плеча укорачивающая ее оттяжка крепится к ближайшему дереву или другой устойчивой опоре.

Вертикальная кв антенна своими руками

Наиболее популярны для самостоятельного изготовления такие передающие коротковолновые устройства, как вертикальные антенны.

Наиболее простую и эффективную из них делают следующим образом:

В землю вкапывают деревянный столбик высотой 2,5-3 метра;
На вкопанном столбике при помощи саморезов закрепляют распределительную коробку;
В закрепленной коробке помещают высокочастотный дроссель – катушку с намотанными на нее витками изолированного коаксиального кабеля;
К выходу дросселя подключают двухжильный многопроволочный медный кабель сечением 2 мм;
Провод продевают через пропускные кольца дешевого 6-ти метрового углепластикового удилища;
Конец провода закрепляют на вершинке удилища при помощи обычного пластикового хомута-стяжки;
Посередине удилища закрепляют круглую площадку с проволочными оттяжками;
На верхней части столба крепят 2 клипсы и один хомут-держатель (КТР) для полипропиленовых труб диаметром 32 мм;
При помощи клипс и держателя удилище с излучателем (продетым сквозь пропускные кольца проводом) закрепляется на столбе;
Оттяжками мачта с излучателем выравнивается и надежно фиксируется. Оттяжки при этом закрепляются на устойчивых, расположенных рядом столбах, деревьях, вкрученных в несущие конструкции зданий и капитальных построек крюках.

Питающий провод для кв антенн такого вида используют с волновым сопротивлением 50 Ом.

Обслуживание такого устройства сводится к периодической проверке целостности излучателя путем его прозвонки мультиметром, замене сломанных ветром колен мачты, корректировке натяжения оттяжек.

Выбор первого кв трансивера

При выборе первого передающего устройства (трансивера) начинающим радиолюбителям необходимо учитывать:

Габариты и вес – радиостанция должна иметь такие размеры и вес, чтобы ее можно достаточно легко переносить в руках или походном рюкзаке.
Функционал – для начинающего радиолюбителя достаточно трансивера, имеющего небольшое количество основных настроек (резонансная частота, мощность, КСВ);
Надежность и наличие гарантии – как и любая другая аппаратура, коротковолновая радиостанция должна иметь гарантийный срок обслуживания;
Возможность программирования аппаратуры с использованием персонального компьютера.

Не рекомендуют начинающим радиолюбителям приобретать дорогостоящие и очень сложные в эксплуатации, обслуживании коротковолновые радиостанции. Новичку, заинтересовавшемуся радиолюбительством, будет очень тяжело разобраться в такой аппаратуре, при утрате интереса к данному делу продажа такой дорогостоящей радиостанции за ту же сумму, что она была куплена, будет очень затруднительной.

Другие конструктивы антенн

Из других конструкций антенн кв диапазона внимание заслуживает вертикальный спиральный полуволновой вибратор для волн длиной 80 метров, состоящий из:

120-ти сантиметровой спирали из медного изолированного провода диаметром 1-1,5 мм;
Траверса высотой 150 см;
Противовеса длиной не менее 80 см;
Согласующего устройства;
Высокочастотного автотрансформатора;
Питающей линии из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.

Применяют такие вертикальные антенны в условиях ограниченного пространства небольших приусадебных участков, на крышах многоэтажных домов и других высотных построек.

Простейшие самодельные антенны

Самыми простыми в изготовлении коротковолновыми устройствами из описанных выше являются:

Магнитно-рамочная петля;
Штыревая антенна;
Укороченная диполь;
Полноразмерная диполь.

Изготовить их можно самостоятельно из подручных недорогих материалов, не используя при этом специальные инструменты и оборудование.

Немного слов о коротковолновиках

Коротковолновики – радиолюбители, занимающиеся вещанием в коротковолновом диапазоне. Занимающиеся конструированием, изготовлением и ремонтом передающих устройств люди проводят сеансы связи из различных уголков планеты. При этом для каждого из них достижением считается самая дальняя точка, с которой был проведен сеанс радиосвязи.

На заметку. Согласно действующему законодательству РФ, для радиолюбителей-коротковолновиков доступно вещание на 10 коротковолновых диапазонах со следующей длиной волн: 2200 м, 160 м, 80 м, 40 м, 30 м, 20 м, 16 м, 15 м, 12 м, 10 м. Использование высокочастотных диапазонов запрещено.

Антенны мобильных телефонов

Еще не так давно во многих моделях мобильных телефонов использовались достаточно крупные для данных устройств направленные антенны. Однако по мере развития телекоммуникационных технологий работа мобильных средств связи постепенно перешла из коротковолнового в вч диапазоны до 2500 МГц. Такая рабочая частота соответствует длине волны всего 12 см, благодаря чему для проведения эффективных сеансов связи достаточно небольшого встроенного в телефон передающего устройства.

Таким образом, правильно собранная, установленная и настроенная коротковолновая антенна – это залог устойчивой и качественной связи с живущими в самых отдаленных уголках планеты радиолюбителями. Благодаря большому разнообразию конструкций и моделей, собираемое из подручных материалов такое передающее устройство может быть установлено практически в любом доступном месте: на крыше, балконе и даже внутри жилого помещения.

Видео

Читайте также: