Согласование антенны inverted V
Антенна "перевернутое V" (IV) на
низкочастотных диапазонах далеко не всегда хорошо
согласуется с кабелем питания. Дело в том, что
из-за уменьшения по сравнению с полуволновым
диполем площади раскрыва и большего влияния
земли соответственно снижается Rвх. Так например,
у IV диапазона 3,5 MHz, размещенной на 12 метровой
мачте с углом между плечами 110° измеренное Rвх
составляло 38 Ом. Это хорошо согласуется с
теоретическими данными [1], но плохо с кабелем
50 Ом, не говоря уже о 75 Ом. Еще хуже
положение на 1,8 MHz, где высота мачты IV обычно не
превышает 0,1*l и Rвх обычно 20-30 Ом.
Простое решение, не требующее
согласующих устройств, основано на том, что при
перемещении точки питания по полуволновому
диполю от середины к краям его Rвх увеличивается.
То есть, перемещаясь вдоль полотна IV, надо
отыскать точку, где Rвх антенны точно равно
волновому сопротивлению кабеля.
Легко сказать "перемещать". А что делать
если антенна уже стоит и тока питания недоступна?
Всё просто и в этом случае - удлинение одно
из плеч IV, при соответствующем укорочении
второго (так, чтобы общая длина антенны не
изменилась) эквивалентно перемещению точки
питания по полотну. Все работы по настройке и
согласованию будут проводиться внизу, на концах
антенны.
Величина смещения точки питания
зависит от высоты мачты, проводимости земли, угла
раскрыва антенны и т. д, и может и
уточняются при настройке. Изменением длины обоих
плеч одновременно настраивают IV в резонанс на
средней частоте диапазона, после чего, удлиняя
одно из плеч и на столько же укорачивая другое,
добиваются точного согласования с кабелем . На
этом этапе настройки удобно сделав провода с
запасом по длине смотать их на конце
проводов в катушки (катушка на самом конце
вибратора не влияет на его работу) и отматывая
провод с одной катушки, столько же сматывать его
в другую. После достижении КСВ=1 почти весь
лишний провод, смотанный в катушки отрезается, из
катушек оставляется примерно по полметра, в
дополнение к найденной длине. И затем надо уже
окончательно и точно настроить антенну, отрезая
понемногу лишнее.
Упомянутая выше симметричная IV на 3,5
MHz; с плечами по 20,1 м имела минимальный КСВ=1,4 при
питании кабелем 50 Ом и полосу пропускания по
уровню КСВ 125 kHz. После удлинения одного из плеч
до 22,6 м укорочения второго до 17,6 м КСВ на
резонансе уменьшился до единицы, а полоса
увеличилась до 150 kHz, На этой же мачте
расположена IV диапазона 7 MHz, питаемая тем же
кабелем с плечами 10,8 и 9.6 м. На 7 MHz на резонансе
КСВ также единица, на краях диапазона 1,2.
Заметного взаимного влияния настроек антенн
разных диапазонов не отмечалось.
Поскольку при такой настройке
антенна перестаёт быть симметричной, то в точке
питания присутствует ненулевой потенциал
относительно земли, поэтому для подавления
тока по внешней стороне оплётки крайне
желательно наличие в точке питания простейшего
коаксиального дросселя либо из десятка витков
кабеля в небольшую бухточку, либо столько же - на
большом ферритовом кольце (например от
отклоняющей системы старого TV). Индуктивность должна дросселя
должна быть такой величины, чтобы его реактивное
сопротивление на рабочей частоте было бы минимум
в 5 (а лучше - в 10) раз больше входного
сопротивления антенны. Впрочём такой
симметрирующий дроссель очень желателен и на
простой симметричной inverted V - с той же самой
целью, только в симметричной антенне эти
паразитные токи несколько меньше, чем в
асимметричной.
Литература
1. Беньковский 3, Липиньский Э, Любительские антенны коротких и ультракоротких волн: - М.: Радио и связь,