Немного об антеннах с симметричным фидером — G5RV и ZS6BKW

G5RV

История этой антенны началась в далеком 1935 году, когда в декабрьском выпуске «SIGNAL MAGAZINE» была опубликована статья, авторами которой были Art Collins (ex. W9CXX) и L.M.Groft. Антенна представляла собой тяжелую конструкцию, выполненную из алюминиевой трубки. Длина каждого плеча была 15 м. 69 см. Линия передачи, также выполненная из трубки, имела длину 25,4 м., а волновое сопротивление линии было равно 300 Ом. Усиление — 1 дБ по отношению к полуволновому диполю. Антенна предназначалась для работы в диапазонах 80, 40, 20 м. В начале 50-х годов эта антенна вновь появилась в Англии и в модифицированном виде была представлена радиолюбителем R.L. Vamey G5RV.

Следует отметить, что в таком исполнении G5RV имеет наилучшие показатели, т.к. открытый (симметричный) фидер имеет высокие характеристики и минимум потерь. Антенна выполняется из медного провода или антенного канатика диаметром 2.5…3 мм, а открытый фидер — из такого же материала, но диаметр составляет 1,6… 1,8 мм. Существует еще несколько модификаций антенны G5RV, к которым сам R.L.Varney G5RV никакого отношения не имеет. Однако в свое время он выделил одну из них (рис. ниже).

Это компромиссный вариант антенны с использованием коаксиального фидера и обычного Т-образного тюнера. ВЧ-дроссель и линия передачи выполнены из коаксиального кабеля 75 Ом. Намотка дросселя — виток к витку, 10 витков на оправке 150 мм. В случае применения кабеля 50 Ом линия передачи открытого типа должна быть с волновым сопротивлением 300 Ом, а длина ее — 9 м. Можно применить линию типа КАТВ, где Rволн= 300 Ом, хотя ее характеристики резко ухудшаются при воздействии влаги.

Неплохой вариант компактной (общая длина — 15,55м, двухпроводная линия — 4,88м) дачной многодиапазонной антенны G5RV, где 1ft = 30,48см. Выпускается фирмой MFJ под маркой MFJ-1778M.

или вариант совмещающий 80 метровый диапазон (но он уже в два раза длинее…), работающий, по информации фирмы MFJ и на 160 метрах, как вертикальный излучатель с ёмкостной нагрузкой, но требующий систему противовесов:

Лучше изготовить открытый фидер самому:

Расстояние между проводниками определяют пользуясь таблицей:

S = K*d, где:
S — расстояние между центрами проводов,
К — коэффициент,
d — диаметр провода

Необходимо отметить, что это компромиссная много диапазонная антенная система, состоящая из самого излучателя, линии передачи и Т-образного антенного тюнера, по входу которого всегда КСВ = 1, но в самой линии передачи присутствуют определенные значения КСВ. Тем не менее, передатчик работает на согласованную нагрузку и имеет высокий КПД. Значения КСВ в линии передачи определяют КПД самой антенной системы (вспомним, что это компромиссная антенна). Если не удается получить КСВ = 1 по входу антенного тюнера, следует проверить правильность работы КСВ-метра или откалибровать П-контур трансивера либо усилителя мощности на эквиваленте антенны = 50 или 75 Ом.

Обратимся к табл.2 — «Значения КСВ в линии передачи антенны G5RV», которую вывел Bill Оrr (W6SAI), известный разработчик антенн и автор калифорнийского «HANDBOOK» (радиоежегодника).

Несмотря на определенные значения КСВ внутри антенной системы, W6SAI остался доволен работой G5RV в целом. Антенна G5RV может быть расположена как обычный диполь параллельно земле, как «Sloper» (под наклоном) или как «Inverted Vee». Обычно ее устанавливают как «Inverted Vee». В случае применения металлической мачты открытый фидер располагают не ближе 40 см от нее. Эта часть линии передачи располагается вертикально. Все это сказывается на значениях КСВ в линии. В диапазоне 160 м можно использовать эту антенну, но для этого линию передачи закорачивают в точке подключения к согласующему устройству, образуя Т-образную антенну. В этом случае необходимо иметь хорошее заземление.

Настройка производится также по минимуму КСВ по входу антенного тюнера. Тех, кто наберется терпения и изготовит симметричный (балансный) антенный тюнер, ждет успех использования антенны G5RV, запитанной 450-омным двухпроводным фидером длиной 25,6 м, однако использование варианта антенны с коаксиальным кабелем и Т-образным антенным тюнером дает весьма хорошие результаты по сравнению с другими простыми антеннами.

Антенна ZS6BKW

В середине 1980-х годов, Брайан Остин (ZS6BKW) провел компьютерный анализ этой антенной системы. Он стремился рассчитать оптимальные размеры антенны, чтобы при максимальном количестве диапазонов, получить минимальный КСВ без использования согласующего устройства на фидере 50 Ом.

В результате, получилась антенна, внешне аналогичная G5RV, но с другими размерами полотна (немного короче) и симметричной линии (немного длиннее):

Антенна ZS6BKW может работать без согласующего устройства на 40, 20, 17, 12 и 10 м. Для работы на 6, 15, 30 и 80 метрах необходим антенный тюнер, который подключают к нижнему концу симметричной линии.

При настройке этих антенн рекомендуется изменять длину только полотна, длину снижения изменять не рекомендуется.

Так как мы имеем дело с соединением симметричной линии с несимметричным кабелем, то многие рекомендуют включить запорный дроссель (токовый балун), дабы отсечь паразитные токи на оплетке 50-омного кабеля. Однако большинство коммерческих вариантов его не имеют. Да и сам изобретатель позже считал применение балуна нецелесообразным. Дело в том, что многочисленные тесты показали, что нет особой разницы в работе антенны с балуном и без.

С точки зрения физики, в нижнем конце открытой двухпроводной линии должно быть подключено регулируемое согласующее устройство (антенный тюнер). В этом случае это будет классическая антенна “Dublet”.

Источники:

G5RV

Антенна ZS6BKW

Добавить комментарий Отменить ответ