Продолжаем разговор о проволочных антеннах. На рис.1 показана так называемая ЗИГЗАГООБРАЗНАЯ антенна. Это телевизионная антенна, прежде всего, предложенная ещё в шестидесятые годы К. П. Харченко. Светлая память! Антенна предназначена для приёма 1-5 телевизионных каналов. Кому интересны подробности всё в журнале Радио №3 за 1961 год стр.47. По сути это восьмёрка разрезанная посередине сверху вниз. На рис.1а показано именно то место. Туда же подпаивается кабель. На такую антенну в шестидесятые мы смотрели три телецентра: Грозного, Орджоникидзе и Нальчика. До Грозного, 86 км., Орджоникидзе, 63км. и Нальчика 92 км. Единственное неудобство, необходимость поворота антенны на нужный телецентр.
На рис.6 и рис.7 показана так называемая пирамидальная антенна. Провод длинной в одну волну раскладывается по развёртке рис.6. Центральную часть поднимают на вершину мачты высотой 12,5 м. Углы треугольников поднимают на высоту 3 м. Антенна питается коаксиальным кабелем при Za = (60-100) Ом. подключение естественно на вершине мачты. Основное направление излучения по линии А-В. Но в диаграмме направленности нет выраженных нулей и как бы считается, что излучение почти круговое.
Особый класс проволочных антенн представляют себой рамочные антенны в виде квадрата либо треугольника. На рис.5а квадратная рамка с распределением тока в ветвях. Как Вы поняли периметр рамки равен длине волны. Встречал импортное название как петля, а не рамка. А треугольная обзывается Delta Loop типа «дельта петля»?! Сопротивление квадратной рамки примерно 110 - 120 Ом. Наиболее популярной антенной стала ДВОЙНОЙ КВАДРАТ. На рис.5b эскиз такой антенны. Основной квадрат дополняется ещё одним, — РЕФЛЕКТОРОМ. К квадрату-рефлектору присобачивают четвертьволновой шлейф. Обычно его используют для выжимания максимального коэффициента усиления. При расстоянии между квадратами в 0,2 длины волны коэффициент усиления достигает 10 дб. Для создания точек опоры проволочного квадрата применяют крестовину из двух реек для каждого квадрата. Обе половинки объединяют траверсой. и далее к мачте и вперёд! Такую конструкцию применяют как правило в качестве однодиапазонной антенны. Радиолюбитель, англичанин G4ZU предложил свой вариант двойного квадрата рис.2. Здесь горизонтальные стороны квадрата согнуты под углом в 90° У меня они были изготовлены из стальных трубок. Вертикальные же, естественно из проволоки.
Несколько другая конструкция несущей части трёхдиапазонной антенны двойной квадрат рис.8 и рис.9. Зелёным цветом, эскиз расположения квадратов-вибраторов, пурпурным, — рефлекторы. Несущая конструкция рис.8, вид спереди. чёрным цветом показан так называемый ЁЖ, сваренный из отрезков стальных труб. В трубы вставляются упругие диэлектрические стержни. Раньше это были бамбуковые удочки. Как сейчас, не знаю?! Собранная антенна напоминает куб диагоналями которого являются удочки и соединяют противоположные углы куба. На четыре передние удочки навешивают три квадрата-вибратора. На четыре задних рефлекторы. Для прочности конструкции концы передних и задних удочек скрепляют толстыми лесками или синтетическими шнурами. Всё, хреновина готова, осталось только настройка!
Как-то потихоньку у народа стала популярной рамка в виде треугольника рис.5с. Питание антенны может осуществляться по-разному. Либо с угла, либо с одной из сторон. Для получения вертикальной поляризации питание производят на расстояние в четверть волны от вершины треугольника. Если честно я только видел такие антенны как вертикально расположенные (как на рис.5с), так и почти лежащие над землёй. Пока я телился собираясь сделать такую же, деревья во дворе спилили и? :-)) И подвешивать стало не к чему! Как-то так?! Так, что все страсти-мордасти с этой Delta Loop прошли мимо! :-)) На рис.11, как пример, дельта подвешенная почти вертикально. Варианты подвеса и питания антенн самые разные бывают...
У нас с Вами осталась ещё одна тема возникшая ещё на прошлой мини-лекции. Это увеличение возможностей антенны и в частности больший охват рабочих частот с неизменными остальными показателями. Правда это не всегда выполнимо на все сто?! И если для радиолюбителей это как-то не очень, то для служебных станций необходимо на все сто! Так для станций работающих с изменяющимися частотами более подходит расширение полосы частот. А вот для радиолюбителей расширение полосы вовсе не обязательно. А, что им нужно? Нужна работа (и антенны стало быть) на отдельных участках частот, — диапазонах. Кто-то умный ещё давно-давно придумал давать радиолюбителям диапазоны кратные двум. Вот эти диапазоны (в длинах волн): 160 м., 80 м., 40 м., 20 м. и 10 м. Не попадает в такую зависимость только 15 метровый диапазон, увы!
К чему это я? Посмотрите на рис.3. Не обращая внимание на катушку индуктивности слева, мы видим идеализированные зависимости тока по длине вибратора. Здесь 160 метровый диапазон не рассматривается. Итак, для 80 м. Это полуволновой вибратор обозначенный цифрой [1]. Для 40 метрового это уже волновой вибратор [2]. И далее 20 м. [3]. двухволновый, а 10-ти м. четырёхволновый. А вот 15 м. получился трёхволновый. Казалось бы, ну и что с этого? А с этого то, что даже в идеализированном виде найти точку во всём вибраторе, для всех диапазонов с одним сопротивлением невозможно. А вот для четырёх диапазонов можно. Не очень точно но это как раз в этом месте проходит полоска пурпурного цвета, по точкам где сопротивление на всех диапазонах равно 300 Ом.! На этом принципе и построена четырёхдиапазонная антенна радиолюбителя из ФРГ DL1BU рис.10. Жёлтая полоска со штриховыми окантовками это ленточный двухпроводный кабель. Если у кого-то в 60-80 годы были большие радиоприёмники с УКВ-ЧМ диапазоном, то внутри была антенна для этого диапазона, из такого вот кабеля.
Только вот такой кабель не везде и не всегда удобен. У меня в такой антенне применён трансформатор 1:4 так ещё трансформирующий сопротивление антенны 300 Ом. в 75 Ом. и? И есть возможность применить именно коаксиальный кабель. Трансформатор наматывается бифилярной намоткой на тороидальном ферритовом сердечнике типа 20ВЧ. Антенна у меня работает уже с десяток лет. Вроде бы всё хорошо?! Да ничего (почти) хорошего?! Есть проблема! На рис.4а формула определения механической длины длинного провода для различного количества волн. По этой формуле составлена таблица длин провода для разных любительских диапазонов. Как видите для каждого диапазона своя длина. Самая большая для диапазона 28 мГц., а короткая для 3,5 мГц. Вот и получается выполним согласование для одного диапазона, но не выполним для другого. То есть 100%-го согласования для всех диапазонов не получится. А, вариант рис.10 это всего лишь компромисс. Типа КСВ большой, но всё же лучше, чем ничего?!
А, теперь вспомним о катушке индуктивности на рис.3. Радиолюбитель из ФРГ DL7AB предложил свой вариант как свести дебит с кредитом и сделать полуволновой вибратор для 80 метров пригодным и для остальных диапазонов. Катушка индуктивности включённая так как на рис.3 удлиняет электрическую длину антенны, но для разных диапазонов с разной «силой». Автор применил в антенне провод длиной 40 метров. Что для 28 мГц. он явно короток. Но катушка очень сильно влияет именно на этом диапазоне, настраивая наш проводок в резонанс. И чем ближе частота диапазона к 3,5 мГц. тем влияние катушки становится всё меньше и меньше. И как утверждает автор, антенна настраивается для всех пяти диапазонов в резонанс! В таком виде как на рис.3 её питать можно только двухпроводной линией с левого конца. Либо той же линией но подключенной слева и справа симметрично двумя сорокометровыми проводами. Получится волновой вибратор питаемый линией посередине.
Естественно проволочных антенн в мире гораздо больше чем упомянутых мною! Но?! Как сказал Козьма Прутков: «Нельзя объять необъятное, туды его в качель!» :-))