Ю. Балтин, YL2DX

ЕЩЕ ОДНА
АНТЕННА "ВОЛНОВОЙ КАНАЛ"
ДЛЯ ДИАПАЗОНА 6 М

Модель 6М7Е9М0F.

The 7-elements Long-Yagi Antenna For The Magic Band by YL2DX

7 el.Long Yagi YL2DX - YL2KA.jpg (18569 bytes). Кликните, чтобы увидеть с другого ракурса в новом окне.

    Эта разработка является развитием предыдущей - 6-элементной компактной антенны. Рекомендую сначала прочитать описание 6-элементника, так как все соображения по конструированию той антенны остались в силе и для новой.

    Отличие состоит в том, что было решено увеличить коэффициент усиления антенны настолько, насколько это возможно при удвоенной длине бума, не ухудшая остальные параметры - согласование и коэффициент защитного действия в достаточно широкой полосе частот.

    Делать структуру еще более длинной нецелесообразно, так как начинают быстро расти боковые лепестки, а прирост усиления не идёт ни в какое сравнение с увеличением громоздкости. Поскольку в продаже имеются подходящие для бума стандартные трубы длиной 4,6 м, то длина структуры выбрана 9,17 м с учетом того, что крайние элементы при отработанной на предыдущей антенне конструкции креплений могут располагаться практически на самых концах бума.

Графики параметров модели.gif (8991 bytes)

    Благодаря использованию 9-метрового бума новая антенна превосходит описанный ранее компактный 6-элементник по усилению почти на 2,5 дБ, а по остальным параметрам ему не уступает.  На графиках изображена частотная зависимость основных параметров модели в предположении установки антенны на высоте 12 м над землёй. Ломаная линия над чертежом структуры антенны отображает соотношение амплитуд токов в элементах на частоте 50,2 МГц.

Графики частотной зависимости параметров модели.gif (7017 bytes)

    Антенна построена и установлена Е. Шаховым, YL2KA, за пару дней. Конструктивное исполнение приведено на фотографиях (для просмотра полноразмерного фото в новом окне кликните по его миниатюре):

Задняя часть антенны.jpg (4845 bytes) Антенна готова к установке.jpg (6419 bytes) Крайние элементы.jpg (5635 bytes)
Активный элемент и рефлектор Антенна в сборе Крепление крайних элементов и растяжек бума

    В таблице приведены размеры элементов антенны и расстояния их от рефлектора. Для элементов использованы трубки диаметром 18 мм, изолированные от несущей траверсы. 

Элемент Расстояние от рефлектора, м Длина трубки, м
Рефлектор --- 2,985
Активный 0,67 2 х 1,415
1. директор 1,38 2,730
2. директор 3,07 2,655
3. директор 5,05 2,610
4. директор 7,18 2,600
5. директор 9,17 2,480

    Длина плеч активного вибратора указана с учётом того, что промежуток между краями трубок в точке питания составляет 20 мм, а присоединение фидера выполнено так, как показано на фотографии:

Точка питания активного элемента.jpg (7937 bytes). Кликните, чтобы увеличить в новом окне.

    Конструкция узла питания активного элемента совершенно одинакова с 6-элементником, поэтому рекомендуется изучить и его фотографии. Входное сопротивление собственно антенны 28 Ом, так что согласование с 50-омным фидером и симметрирование выполнены так же, как и у 6-элементной антенны - четвертьволновой секцией 37,5 Ом (два отрезка 75-омного кабеля, соединенных параллельно), свернутой в небольшую катушку. Секцию следует отмерить так, чтобы её электрическая длина соответствовала 0,25 длины волны на частоте 50,4 МГц. Концы кабеля, разделанные для присоединения к точкам питания антенны, в длину секции не входят. Их влияние на частоту резонанса учтено при расчете физической длины плеч вибратора.

    Измеренная частотная характеристика согласования 50-омного фидера при высоте установки антенны над крышей около 9 м изображена на графике:

Зависимость КСВ от частоты.gif (10967 bytes)

    Учитывая, что согласование сохраняется хорошим значительно ниже необходимого для работы участка частот, можно при желании немного поднять верхнюю границу рабочего диапазона, укоротив на несколько миллиметров согласующую секцию и активный элемент антенны (примерно до 2 х 1410...1405 мм), но увлекаться этим не следует, так как начнёт увеличиваться рассогласование в участке 50..50,3 МГц.

     Для снятия диаграммы направленности использовался надёжный измерительный прибор - анализатор Advantest U3641 (благодаря отзывчивости специалистов LVEI):

Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости. gif (26764 bytes) Кликните по картинке, чтобы увидеть в другом окне расчетную диаграмму модели (в другом масштабе!).

    Диаграмма изображена в равномерно-логарифмическом масштабе, так что форма лепестка может показаться не столь красивой, как в часто применяемом неравномерном масштабе ARRL. Задние и боковые лепестки здесь выглядят крупнее, но зато их можно проанализировать подробнее. На практике новая антенна имеет ощутимо более острую направленность, чем предыдущая. 

    К сожалению, по ряду объективных причин эти измерения не могли быть безукоризненными с методической точки зрения. Работа проводилась на достаточно большом расстоянии - не менее 5 км - и приёмная антенна анализатора находилась на двадцатом этаже "Дома печати", лишь чуть-чуть выше, чем исследуемая антенна на крыше дома YL2KA. То есть фактически снята диаграмма в почти чисто горизонтальной плоскости.

    Конечно, нас больше интересовала бы диаграмма направленности при возвышении, соответствующем максимуму главного лепестка ДН в вертикальной плоскости, однако этот угол нам пока точно неизвестен, а ввиду сложности окружающей обстановки точно рассчитать его не представляется возможным. Дело в том, что когда антенна направлена на "Дом печати", впереди неё (и немного сбоку) на расстоянии всего нескольких метров оказывается громоздкая надстройка лифтной шахты, а за ней - еще и старая, шестиэлементная антенна.

    Очевидно, что эти предметы заметно искажают диаграмму направленности и несколько расстраивают антенну, причем по-разному при разных её направлениях. Отсюда, прежде всего, и заметная асимметрия диаграммы. Тем не менее, полученная даже в таких стеснённых условиях картинка не столь плоха, как можно было бы ожидать.

    Схему этой антенны вполне можно масштабировать также на 10-метровый или 2-метровый диапазон.


All rights reserved © Yuri Baltin, 2002

    > К началу
    > Карта сайта
    > На первую страницу