Мини-лекции. Антенны. Вертикальные

   Поставить горизонтальный вибратор в вертикальное положение, вот просто так не составляет большого труда. Оно конечно если поднять его на большую высоту, ну чтобы избежать всякого влияния. Вот только всё это для очень коротких волн подходит, а как же с КВ-диапазонами быть? Мы уже как-то коснулись в мини-лекции о полуволновом вибраторе вертикальной темы, но не очень. Да, четвертьволновой вибратор отражаясь от проводящей поверхности образует полуволновой! Это же какая экономия цветного металла?! Ну, да, есть такое... Вот только где же взять эту проводящую поверхность? Да, матушка-земля. Но? Как-то не очень?! На рис.1 показаны ДН — диаграммы направленности вибраторов разной длины, находящихся над поверхностью различной проводимости. На самом верхнем рисунке, зелёным цветом над идеально проводящей поверхностью. Пурпурным, со средней проводимостью. Голубым с очень малой проводимостью. Это только для вибратора в четверть волны. Ниже ДН для вибраторов разной длины,от 3/8 и до 5/8 длины волны. То есть, рассчитывать на матушку-землю, как оказалось не приходится. Но и не учитывать её влияние тоже нельзя!

   Кому первому в такой ситуации стукнула идея о создание искусственной земли, но? Но процесс пошёл и такие вот антенны появились. На рис.2 и есть одна из таких антенна с искусственной землёй. В радиолюбительских кругах такую антенну называют Ground Plane или сокращенно — GP. Имеется намёк на искусственную землю — противовесы. Противовесы расположены горизонтально (как и договаривались.). Но лучшее, враг хорошего и? И началось... Ну, во-первых захотелось ДН под определённым углом... Потом согласовать с кабелем определённым сопротивлением... Победила как всегда дружба! Решили-постановили, что ДН важнее, а с согласованием как-нибудь разберёмся! Для горизонтальных антенн всё это было показано в предыдущей мини-лекции. Здесь же почти одно и тоже. Всё те же Гаммы и Омеги рис.11. На рис.8 вариант, когда найден компромисс между ДН и согласованием. Такие антенны применялись на моей бывшей работе в болгарских радиостанциях. Это когда Болгария была ещё Болгарией! Антенны для работы в УКВ-диапазоне. Кабель с Z=50 Ом. Центральная жила к штырю, а оплётка к противовесам (3 штуки). Ну, это УКВ, а как же нам быть с КВ-диапазоном? Примерно также, но уже с Гаммами и Омегами.

   Хорошо? Хорошо-то хорошо, да ничего хорошего! Ведь такая антенна работает в узком диапазоне, короче на одном. А нам надо хотя бы на трёх высокочастотных, и? И здесь родилось аж два варианта:первый и второй! Применить ШИРОКОПОЛОСНУЮ антенну, охватывающую спектр частот от сель и до сель (в общей сложности все те же три диапазона). Или антенны КОМБИ, когда в одну антенну засовывают три или четыре, а там уж как получится?! Вот на рис.3 несколько упрощённая антенна, широкополосная и очень экспоненциальная. А, это как? То, что ширина полосы с увеличением диаметра проводников вибратора увеличивается, мы уже говорили. Это я о диполе Надененко. Но как оказалось, что проводники образующие того самого Надененко расположить не параллельно, а по экспоненте эффект будет больше рис.3b. Сказано-сделано! Вот только с экспонентой получилось не очень? Да, на бумаге всё зашибись... А, как же с оврагами? Разошлись полюбовно, экспоненту заменили ломанной линией. И получилась такая вот сосиска! Звёздочки рис.3а распорки, как в верху, так и посередине. Далее натягивают проволочки и Надененко в виде экспоненты готов.

   На рис.5 тот самый, второй вариант с тремя антеннами в одном флаконе. С точки зрения механики и ветродуев конечно... Зато с согласование никаких проблем?! Такую вот антеннку видел я в Таганроге, в семидесятые на девятиэтажке в южной части города. Хотя не думаю, что КСВ там, на девятом этаже было идеальным?! Ну, дык? Городская скученность зла, полюбишь и такое! Сам пользуюсь примерно таким с ещё худшими параметрами. А, уж в каких условиях...

   Несколько другой вариант, но с такими же тараканами на рис.4. Это вертикальный вариант известной проволочной антенны W3DZZ (это позывной такой, штатовский). Идея в том, что контур LC на определённой частоте (полосе) является ФИЛЬТР-ПРОБКОЙ и не пропускает через себя частоту (полосу частот). Стало быть верхняя часть антенны на той частоте, как бы отсутствует?! И антенна работает только на нижняя часть. А, как только, так сразу, с увеличением длины волны (понижением частоты) контуру лично всё становится по барабану! Он превратится в обычную проволочку и тогда обе части вибратора будут задействованы. Антенна будет работать на более длинной волне. А, что же на остальных? Ну... Как обычно, но уже на гармониках, в смысле в общей длине антенны будут укладываться определённое количество полуволн. Но мир так устроен, что для одних диапазонах длина получается больше нужной, а на других наоборот. И вот тут-то контур начинает помогать, но уже не как контур. Либо как индуктивность, в одном случае, увеличивая (электрическую) длину антенны, либо как ёмкость уменьшая. КСВ, традиционно не более 2! Зато 5 диапазонов!

   На рис.7 показана антенна бедного радиолюбителя, предложенная сначала Ю. Мединцом (UB5UG) и в последствие усовершенствована О. Сафиуллиным (UA4PA). Устройство антенны понятно из рис.7 и рис.13 Кабель являющийся снижением антенны в ближайшем рассмотрении является настроенной линией. Иначе зачем его было делать очень точно определённой длины?! Вот только для разных диапазонов (любительских) она является линией либо в полволны, либо четвертью и тд. Но вот не получается точного согласования на всех диапазонах и посему был сделан АНТЕННЫЙ БЛОК рис.13. Он у меня до сих пор валяется без дела. В смысле восторга не произвёл. Как и сама антенна?! Для меня более приемлемой показалась (из этой же серии) антенна из Донецка!

   UY5VJ, В. Кононов из Донецка решил прогнуться и предложил «лежачий» вариант антенны, рис.12. Где АБ, тот самый антенный блок. В остальном те же принципы и соображения (мои). Обратите внимание на разность между формулами определения длины линии L2. Тех же результатов, но малой кровью я добился без всяких блоков. У меня обычный ВИНДОМ. Кабель Z=75 Ом. Трансформатор на кольце 20ВЧ. 300/75 Ом. И всё! КСВ, на всех диапазонах не более 2! Возможно более лучших результатов можно было добиться антенной фээргэшника DL7AB? Но там она щепетильнее в настройке. Честно, до неё я ещё не добирался! :-))

   Немного об антеннах для радиовещания, вертикального исполнения. Антенны-мачты рис.9,10. Здесь ничего такого особенного нет. На рис.10 согласование с фидером типа Гамма, как на рис.11. Единственное это то, что на земле расположено множество противовесов по сравнению с любительскими антеннами. На рис.6 фрагмент такой антенны Южно-Сахалинской радиовещательной станции. в 1959-м году она была выполнена как на рис.9 стояла на изоляторе. Что сейчас с ней, большой вопрос? Вместе с развалом страны начали разваливать и радиовещание! Как-то так?!