Гибридная КВ/УКВ антенна


Данная антенна необходима радиолюбителю при скромном бюджете или ограниченном месте установки. Ее конструкция проста и основана на широко известной широкополосной дискоконусной антенне и «привитой» к ней КВ емкостной антенне с несимметричным питанием. Антенна устроена так, что в ней отсутствуют диапазонные элементы переключения и она может работать в любом участке КВ диапазона частот от 3 до 7МГц (некритично), и конечно во всем УКВ диапазоне частот 85-500МГц.

1. Конструкция широкополосной и достаточно известной УКВ дискоконусной антенны изображена на Рис.1.а (Ротхаммель, 2-е изд).

Здесь D=L=600мм; d=550мм.

Такая антенн за счет своей широкополосности имеет ослабление по отношению к четвертьволновому штырю -3дБ и КСВ не более 1,5-2 во всем диапазоне частот. Антенна имеет круговую диаграмму направленности, а в вертикальной плоскости с повышением частоты угол излучения к горизонту незначительно снижается.

 Справа показан вариант выполнения емкостной КВ антенны с несимметричным питанием (см. Рис.1б). Отличие представленных антенн состоит в том, что у первой антенны, ее элементы являются вибраторами, а у второй, емкостными излучателями. КВ емкостная антенна аналогична источнику: http://www.findpatent.ru/patent /225/2251178.html

Справка: Данное изобретение подвержено досрочному прекращению действия патента Российской Федерации из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента. Дата прекращения действия патента: 11.04.2006 г.

 Все ее размеры и диаграммы направленности схожи с дискоконусной вибраторной УКВ антенной. Здесь Ссв. является емкостной связью с последовательным колебательным контуром L1;C1. Следует отметить, что в диполе «Тесла» ( http://www.qrz.ru/schemes/contribute/antenns/eh2/ ) связь между фидером и антенной осуществляет катушка связи (Lсв.). Емкость Ссв. можно назвать возбудителем «горячего» излучателя, а образованная емкость С1 между излучателями осуществляют связь со средой. Понятно, что емкостью Ссв. можно регулировать КСВ антенны.

Гибридный вариант антенны изображен на рис. 2. Как видно из рисунка, все элементы УКВ антенны и способ подключения фидера не изменен. В работе КВ емкостной антенны участвуют элементы 2 и 4, причем элемент 2 является «холодным» и заземленным элементом, а элемент 4 «горячим». Элемент-1 в этом случае стал нести в себе функцию емкости связи Ссв. и возбудителя «горячего» элемента 4. При работе в УКВ диапазоне, он не подвержен шунтированию «горячим» элементом, т.к. последний подключен непосредственно к катушке индуктивности-5 , реактивное сопротивление ХLкоторой, очень велико для УКВ диапазона и не оказывает влияния на работу дискоконусной антенны.

Элемент-5, это катушка индуктивности, которая определяет частоту настройки КВ емкостной антенны. Она может быть настроенной постоянно, либо иметь конструкцию бесконтактного вариометра. Вариометр в данном случае позволяет перестраивать антенну в диапазоне частот 3-7МГц. С увеличением частоты увеличивается полоса пропускания КВ антенны и немного уменьшаться усиление.

Конструкция антенны может иметь разные варианты. Дисковый вибратор-1 УКВ антенны (он же Ссв. в КВ емкостной антенны), рекомендуется выполнять из радиально расходящихся 8-10 проводников диаметром 2-3мм., соединенных между собой в центре и по краям диска и выглядит как на рис.3а. Если не хватает емкости Ссв. ее можно добавить методом постепенного (секторно) наращивания емкости, и она будет выглядеть как на Рис. 3.б

«Горячий» излучатель -4 является сплошным диском, а его внешний диаметр равен 1,1-1,2d. Конус -2 от вершины до основания для создания необходимой емкости должен быть сплошным. Для конструирования КВ антенны в более высоком участке диапазона, потребует уменьшение сплошного покрытия конуса и диска, заменяя их радиальными проводниками. Замена проводниками делается для того, чтобы сохранить характеристики УКВ антенны.

Настройки УКВ антенны, как известно, не требуется. Настройка КВ антенны по КСВ сводится к подбору Ссв. изменением расстояния между элементами 1 и 4, элемент – 1 неподвижен. Подстройка КВ антенны по частоте производится индуктивностью L1.

Подводимая мощность зависит от изоляционных свойств элементов антенны и качества катушки индуктивности, но не более 500Вт.

На нижнем краю конуса, или чуть ниже, на фидер не помешает одеть две-три ферритовые защелки, ограничивающие влияние ВЧ составляющей на его оплетку.

 

Сушко С.А. 73! UA9LBG & «Радио-Вектор-Тюмень»