вторник, 31 мая 2022 г.

Знакомство с FT8 QSO

 Для работы модой FT8 необходимо иметь в шеке современный трансивер с системой CAT, ноутбук или компьютер, а также программное обеспечение.

Лично я использую программу WSJT-X v1.8.0 rc3.
Её можно скачать по ссылке ниже
 
https://physics.princeton.edu/pulsar/k1jt/wsjtx.html
 
Скачиваем программу WSJT-X и устанавливаем её на ноутбук.

Перед тем как запустить программу WSJT-X, подключите свой трансивер к входу USB ноутбука.
Я использую трансивер SW2013 v3 (полная версия с CAT-системой) и, поэтому, продолжаю обзор на примере данной модели трансивера.

Для подключения трансивера к ноутбуку используется шнур USB, как на современных принтерах. (USB-miniUSB).
Также подключаем НЧ-кабель для обмена звуковой информацией между ноутбуком и трансивером. Я использую самодельный шнур, имеющий с одной стороны два штекера (на микрофонный вход и на линейный выход) для подключения к ноутбуку и с другой стороны один штекер, распаянный согласно инструкции к трансиверу. 

Подключили трансивер к ноутбуку, теперь можно запускать программу WSJT-X.

Не забываем на трансивере SW2013 в меню разрешить использование CAT, а также установить MUTE ALL на YES (чтобы звуки с микрофона не попадали в эфир во время работы цифрой)

Также хочу обратить внимание на установке скорости СAT-системы. Она должна быть одинаковой как на трансивере, так и в программе WSJT-X.
Путь в WSJT-X : File-Settings-Radio-Baud Rate. Выбираете в комбобоксе нужное значение, такое же как и в трансивере. У меня этот параметр равен 9600.

Кстати, в прогамме WSJT-X в выборе RIG нет трансивера SW2013 разумеется. Я выбрал Kenwood TS-440 и все прекрасно работает.
Serial port у меня подхватил COM9 в CAT Control. Тот-же порт используется на панели PTT Method (COM9)

Еще по настройкам программы WSJT-X. На вкладке File-Settings-General введите свой позывной в окошке My Call и ваш QTH-locator в окошке My Grid. Это практически все основные настройки.

В принципе, уже так можно было бы и работать. Программа умеет сохранять связи в файл wsjtx_log.adi. Если Вы дополнительно не указывали другую папку, то этот файл будет находится в каталоге WSJT-x, расположенный по пути :

с:/users/ваша учетная запись/AppData/Local/WSJT-X

С указанного файла можно будет загружать проведенные связи в ваш основной лог.

Работать с "голой" WSJT-X вам будет некомфортно, потому что вы не будете видеть повторные связи (при работе на поиск).
 
Но выход есть. Несколько современных логеров поддерживают external-программы, включая WSJT_X (напр. LOG-EQF, LogHX3).
 
Если же ваш любимый логер не поддерживает WSJT-X (как у меня AALOG), то можно использовать легкую прогу LogHX3.
 
Я делаю так. При работе в FT8-моде запускаю WSJT-X и в связке с ней LogHX3. В LogHX3 выделяете пункт Use WSJT-X, это в меню Programs. И в этом же меню ставите галочку на опции External program uses.
 
Подключение программы WSJT-X к LogHX3
 
Все чудесно работает, удобно и комфортно. Раз в неделю экспортирую проведенные связи в файл adif с последующим импортом в AALOG.

Еще раз обращаю внимание тех, кто использует LOG-EQF: этот логгер напрямую подключается к WSJT-X.

Теперь немного поговорим о специфике проведения радиосвязей в моде FT8.

Данная мода (FT8) очень привязана к точному времени. Разбежность с точным временем должна составлять доли секунды. Поэтому перед началом работы в FT8 синхронизируйте время на вашем ноутбуке с каким-либо онлайн сервером точного времени.

Я же использую такой вариант. Скачал специальную программу NetTime v3.14 с сайта timesynctool.com
И с помощью NetTime, перед каждой работой в FT8, провожу синхронизацию времени на ноутбуке.

Рассмотрим главное окно программы WSJT-X.

Диапазоны переключаются при помощи окошка в левом нижнем углу программы. При нормально работающей CAT установится на трансивере не только диапазон, но и точная частота, выделенная для данной моды.
 

Основное окно WSJT-X
 
В правой нижней области программы находятся поля с макросами. Обычно для связи достаточно стандартных сообщений. Можно вручную подредактировать. В любой момент можно вернуться к стандартным макросам, нажав на клавишу Generate Std Msgs.

Слева вверху общее приемное окно, в котором показаны все станции, работающие модой FT8 в полосе пропускания вашего трансивера.
Правое верхнее приемное окно показывает все станции на частоте, где в данный момент установлен приемный маркер.
 
Кстати, если вы кликнете по выбранной станции в левом окне, то автоматически приемный маркер переместится на частоту этой станции и она появится в правом окошке и будет готова к связи. Также после клика позывной корреспондента окажется в правой нижней области программы в окошке позывной корреспондента. Если корреспондент проводит общий вызов, смело нажимайте Enable TX (она станет красной) кнопку программы расположенную в центре. Как придет время, программа сама включит ваш трансивер на передачу. Если вы передумали или что-то пошло не так нажимайте кнопку Halt TX для остановки работы на передачу.

Если корреспондент вам ответил, то дальнейшее QSO проводится без вашего участия. Вам только останется в конце связи сохранить связь, нажав на соответсвующую кнопку в выскочившем окошке.

Если по какой-либо причине окошко для сохранения QSO не выскочило, его можно вызвать принудительно, нажав кнопку Log QSO

Все-таки рекомендую первые шаги в FT8 делать давая общий вызов, предварительно понаблюдав как работают другие станции.

СОВЕТ. Также как и в PSK не выставляйте сильно большой уровень НЧ на передачу (не перекачивайте сигнал).
 
73 de US7IB

суббота, 14 мая 2022 г.

Радио репитер из Баофенг рации

 

Радио репитер из Баофенг рации

Радио-попугай. (Для конкурса)

Схема УКВ репитера


При настройке антенн, репитер-попугай - достаточно нужный девайс.
Кроме того, при необходимости увеличения связи где либо на природе, этот репитер - достаточно быстрое решение, достаточно закинуть веревку на дерево, привязать рацию с репитером и поднять повыше.

Репитер из рации баофенг


Для этого и была придумана такая конструкция - с креплением на рацию и питанием непосредственно от аккумулятора портативки.
В основе конструкции - цифровой магнитофон, используемый, в основном, в разных игрушках, вроде говорящих котов.

Радио репитер


Схема взята отсюда - https://youtu.be/n0hQvZPnqOM , да и работает эта схема только с Баофенгами,

воскресенье, 3 апреля 2022 г.

Рамочно-лучевая антенна "Корзина" на 20 метров

 

Рамочно-лучевая антенна "Корзина" на 20 метров

Антенна рамочно-лучевая на диапазон 20 метров, с рабочим названием «Корзина», создана и испытана в 2017 году. Разрабатывалась эта антенна для работы с дачных участков, работы в условиях походов и экспедиций. В ее основу легла популярная, рамочно-лучевая антенна конструкции А. Грачева UA6AGW, видоизмененная автором путем размещения рамки в горизонтальной плоскости, а лучей в вертикальной. Отдельные советы по доработке конструкции давал радиолюбитель из Краснодара IP50AA.

Конструкция.

Электрическая схема антенны приведена на рисунке.

Схема Рамочно-лучевой антенны


Антенна состоит из двух частей: рамочной и лучевой. Рамочная часть антенны, это двухконтурная магнитная рамка. Катушка первого контура, диаметром 800 мм, выполнена из медной трубки диаметром 20 мм. Параллельно ей подключен переменный конденсатор С2 ёмкостью 3-30 пФ с зазором между пластинами не менее 1.5 мм. Внутри этой трубки находится катушка второго контура, изготовленная из кабеля РК-75 диаметром 10 мм. В качестве материала катушки используется экран кабеля (центральная жила кабеля никуда не подключена). Параллельно этой катушке подключен конденсатор С1 ёмкостью 10 пФ марки К-15-1У. Этим конденсатором удобно «грубо» подгонять частоту настройки.

Соединение в коробке


Лучевая часть – это два луча длиной по два метра из алюминиевой трубы диаметром 20 мм. Лучи подключены к переменному конденсатору С2.

Вторая катушка


Питается антенна через петлю связи диаметром 430 мм. Она изготовлена из кабеля 75 Ом, диаметр кабеля по наружной изоляции 10 мм. Для защиты от осадков и других внешних воздействий рамку и другие элементы антенны желательно поместить в радиопрозрачный материал.

Рамочная антенна на 14 мгц


Для экономии денежных средств можно отказаться от верхнего (нижнего) луча, заменив его на несколько проводов идущих вдоль диэлектрической мачты. Для рамки годятся и другие материалы.

Сборка антенны


Настройка антенны на требуемую частоту заключается в подборе ёмкостей С1 и С2. Изменяя расстояние между петлёй связи и рамкой, и изменяя форму петли связи, настраиваем антенну по минимуму КСВ.

Зависимость КСВ


Результаты.

Антенна обладает характеристиками, позволяющими работать в достаточно широкой полосе частот без подстройки (почти весь 20-метровый диапазон), с малыми углами излучения в вертикальной плоскости. Характерная особенность конструкции – круговая диаграмма направленности в горизонтальной плоскости. Ещё одно положительное свойство – возможность работать с малых высот. Для эффективной работы достаточно высоты установки от земли до начала нижнего луча чуть более 0,5 метра. При увеличении высоты подвеса уменьшается зенитный угол излучения и уменьшается ширина рабочей полосы антенны. Антенна тщательно проверялась при работе мощностью от 40 до 250 Вт.
на прием и передачу и показала отличные результаты. Станции «первого скачка» отвечают с первого, либо со второго раза, оценка сигнала обычно не менее 57-58.

Была предпринята попытка компьютерного моделирования этой антенны. Ниже приведены некоторые результаты этого моделирования. Диаграмма направленности на высоте 0,5 метра (до нижнего луча).

Диаграмма направленности антенны


Диаграмма направленности на высоте 2,5 метра очень похожа, но угол максимального излучения уменьшается с 27 до 23 градусов над горизонтом.

Результаты, полученные в ходе натурных испытаний, вполне соответствуют результатам компьютерного моделирования. Проведены сотни связей из Омска со всеми районами России, Италией, Швецией, Финляндией, Казахстаном, Украиной и Беларусью при мощности 100-200 Вт. Антенну можно пересчитать на любой другой диапазон, используя метод масштабирования. Существует возможность создания многодиапазонных конструкций. Для более углублённого понимания принципов работы данной конструкции, рекомендую изучить материалы А. Грачева

Горизонтальная приемная КВ антенна диапазонов 10-80 м

 


Радиолюбители используют общие антенны как для приема, так и для передачи. Это удобно конструктивно, но не всегда выгодно с точки зрения получения оптимальных характеристик.

Так, для дальних связей определенные преимущества дают передающие антенны с вертикальной поляризацией (из-за малых углов излучения в вертикальной плоскости). Однако для приема такая антенна невыгодна, так как она будет принимать значительно больше индустриальных помех, чем горизонтальная (эти помехи имеют преимущественно вертикальную поляризацию).

Схема приемной антенны


Применение отдельной приемной антенны может быть целесообразно и по другим причинам. Если на соседних любительских радиостанциях используются передающие антенны с вертикальной поляризацией, то приемная антенна с горизонтальной поляризацией обеспечит ослабление помехи от этих станций. Чем ближе находятся мешающие станции, тем больше будет ослабление. Оно может составлять 20-30 дБ.

Ниже описывается один из вариантов горизонтальной приемной антенны, имеющей круговую диаграмму направленности в горизонтальной и "восьмерку - в вертикальной плоскостях. Антенна рассчитана на пять любительских КВ диапазонов 10-80 м и представляет собой горизонтальную рамку, питаемую линией стоячей волны.

Выполнена антенна из двух отрезков однотипного 50 или 75 Ом коаксиального кабеля длиной Р/2 и Р/2 + l. Оплетка и центральный провод на концах дальнего (по схеме) отрезка спаяны вместе и в точке "а" припаяны к центральному проводу ближнего отрезка (оплетка изолированна), а в точке "в" - к его оплетке.

Антенна имеет электрическую длину λ/2 на 80 м, а в остальных диапазонах - λ, 2λ, 3λ и 4λ соответственно. Часть антенны от точки "в" до нижнего конца - закрытая, неизлучающая, служит для достройки рамки в резонанс и одновременно является фидером. При строгой симметрии половин рамки в точке "в" устанавливается пучность тока, и ток на внешней поверхности фидера отсутствует. Таким образом антенна симметрируется. Входное сопротивление антенны составляет единицы Ом и может быть согласовано со входом приемника любым способом.

КПД антенны - от единиц процентов в диапазоне 80 м и до десятков - в 10 м. Поэтому антенна не может использоваться на передачу. Повысить КПД на низкочастотных диапазонах можно, увеличив периметр рамки. Однако при Р больше 0,35λ антенна перестанет быть всенаправленной. Исходя из этого ограничения и из желаемого оптимума между числом диапазонов и КПД, можно задаться периметром рамки.

Длину фидера l можно определить из уравнения, которое вытекает из того, что электрическая длина антенны равна половине длины волны на самом низкочастотном диапазоне:

Определение длинны кабеля


где Ку - коэффициент укорочения волны в кабеле, равный 1,52 для кабелей, заполненных полиэтиленом, и 1,44 - фторопластом. Из этого уравнения очевидно, что

Расчет длинны фидера


Для пяти диапазонов оптимальные размеры таковы: Р = 4 м; l = 24,4 м.

Рамку растягивают на горизонтальной крестовине или кладут на конек черепичной крыши - в этом случае излом плоскости рамки должен быть посередине. Форма рамки может также быть овальной или прямоугольной, но непременно симметричной относительно оси "ав". Высота установки рамки над проводящей поверхностью - один-два диаметра. Фидер отводят перпендикулярно к плоскости рамки. Желательно, чтобы на расстоянии двух-трех диаметров от рамки не было горизонтальных проводов или конструкций, которые могут нарушить симметрию.

Самодельная двухпроводная линия 300 ом

 

Самодельная двухпроводная линия 300 ом

Я использовал мягкий многоядерный двойной шнур. Очень удобно устанавливать эту линию с такой проводкой. Расширение (разделение) 15-20 см, монтажные кронштейны. В этом случае без необходимости глажения скобки всегда будут помещаться в перпендикулярные провода. Я использовал черные молнии шириной 3 мм и длиной 10 мм. Термопластическая трубка диаметром 2,5 мм. Расстояние между проводами составляет 25 мм. Я установил 10-метровую линию в течение 2,5 часов. Все остальное можно увидеть на фотографиях.

Двухпроводная линия


Монтажные хомуты


Установка поперечного крепежа


Монтаж линии


Подключение к антенному тюнеру


На самом деле без необходимости мы забыли эту версию фидера. В настоящее время, когда есть большая проблема с антеннами на крышах дома, это хороший компромисс для работы с одной дипольной (даже лучше треугольной) антенной во всех диапазонах.

Подключите линию к антенному тюнеру.

Желаю вам успехов!

40m Short Dipol

 

40m Short Dipol

Это модель антенны, которая хорошо работает в диапазоне 40 м размерами 9,70 м и предназначена для людей имеющих проблемы с установкой антенны.

Укороченный КВ диполь на 40 метров


Катушки L1 и L2 изготавливаются путем намотки 33 см бок о бок на трубу ПВХ диаметром 4 см медной проволокой 1 мм (до 150 Вт). Катушки должны быть изолированы. Если они не изолированны, значения КСВ не будут стабильными в сырую погоду, такую ​​как дождь и снег.

Удлиняющая катушка антенны диполь 7 мгц


Регулировка КСВ должна быть сделана путем открытия антенны в конечных точках. Если КСВ выше измеренной полосы, когда антенна заканчивается, конечные точки расширяются, если они находятся ниже, они сокращаются от конечных точек. Вы можете легко использовать эту антенну в диапазоне 10 м. Значения swr в диапазоне 10 м ниже 1,8.

В нашей антенне нужно использовать 1:1 Балун. Антенна может работать и без балун. Однако у нас могут возникнуть проблемы с балансировкой крыльев. В этом случае наш рисунок не будет гладким. В то же время это повлияет на производительность, и нежелательные сигналы могут повредить другие электронные устройства.

Настройка SWR должна быть выполнена путем укорочения и включения конечных точек нашей антенны. Когда антенна закончена, КСВ измеряется, если он удерживается выше полосы, конечные точки расширяются, если они удерживаются ниже, они сокращаются от конечных точек.

Вы можете легко использовать эту антенну в диапазоне 10 м. Значения swr в диапазоне 10 м ниже 1,8.
Yapacak olan arkadaşlara başarılar, bol dx’ler dilerim..

73,ler
TA7OM, Huda.

Антенна на 20 метров за пару часов

 

Антенна на 20 метров за пару часов

1/4 вертикал 20м. из удочки


В связи с тем что у меня оторвало оттяжку и погнуло мачту на основной антенне, я задумался над каким-то временным решением.

Заехал в геотелеком, пожаловался и  любезно презентовал мне удочку длинной 7м. Решено быстро сварганить антенну.

Собственно ничего хитрого - удочка, внутри медный провод, два противовеса, один смотрит на запад, другой на wacko восток. Длинна центрального полотна 520см, противовесов (после настройки) ~ 440см.

КВ антенна из удочки


Запорный дроссель для GP


Антенна в сборе


GP на 20 метров с противовесами


Вид вертикала из удочки


Антенна крайне проста в изготовлении и установке, делов на полтора часа вместе с лазанием и настройкой (при наличии анализатора).

КСВ 20м вертикала:


КСВ антенны вертикал на 20 метров

суббота, 2 апреля 2022 г.

Многодиапазонная КВ антенна PD7MAA

 

Многодиапазонная КВ антенна PD7MAA

С тех пор как началось освоение коротких волн, у радиолюбителей неизменный интерес вызывают проволочные антенны, длина излучателя которых равна или кратна половине длины волны, а его возбуждение осуществляется с конца излучателя. В англоязычной литературе такие антенны так и называют - EFHW, что расшифровывается как "запитываемая с конца полуволновая" (end fed half wave) антенна. Пожалуй, наиболее известной из них является антенна Фукса, у которой возбуждение излучателя осуществляется посредством дополнительного параллельного колебательного контура, настроенного на рабочую частоту. Многих привлекает то, что по утверждению Фукса она не требует хорошей "земли" или "радиотехнической земли" (противовесов) в отличие от большинства простых антенн (многие проволочные антенны, GP и т. д.). Утверждение это ошибочное, хотя эта антенна действительно оказалась работоспособной без явных противовесов. Просто требования к ним у неё невысокие (не такие, как, например, у GP), и их роль часто выполняет то, что подключено к согласующему контуру (фидер, корпус передатчика).

Хотя EFHW антенна, по сути, многодиапазонная, но у неё сегодня есть и небольшой недостаток - она работает без проблем только на кратных ("старых") КВ-диапазонах. А сейчас уже есть и несколько тех, что в эту сетку не попадают. Второй недостаток - это то, что на разных диапазонах такие антенны с неизменной электрической длиной излучателя имеют различные диаграммы направленности на различных диапазонах. Но этот недостаток есть абсолютно у всех подобных антенн, начиная с WINDOM. Однако на это всегда "закрывают глаза", поскольку в реальных городских условиях установить и одну проволочную антенну не всегда возможно.

Выходное сопротивление современных трансиверов и передатчиков низкое (обычно 50 Ом), а это значит, что для возбуждения полуволновой антенны, у которой высокое входное сопротивление (до нескольких кило-ом), необходимо согласующее устройство. Это могут быть и параллельный колебательный контур, как в антенне Фукса, и различные LC-цепи. Недостаток таких согласующих устройств в многодиапазонной антенне - необходимость переключений и подстроек при переходе с диапазона на диапазон.

Широкополосные высокочастотные трансформаторы на магнитопроводах из феррита уже давно применяются в транзисторных усилителях, в частности, в широкополосных усилителях мощности. Поэтому не стоит удивляться, что возникла идея запитать с конца полуволновый излучатель через такой трансформатор. Выигрыш понятен - при смене диапазонов не потребуются переключений в согласующем устройстве.

Интересный вариант антенны был предложен голландским коротковолновиком PD7MAA . Он использовал её для работы в полевых условиях, но она подходит и как стационарная в городе. Ведь многие коротковолновики вынуждены ограничивать своё "антенное хозяйство" проволочной антенной, выходящей из окна квартиры на близлежащий столб или дерево.

Он реализовал два варианта антенны - одну на диапазоны 80, 40, 20, 15 и 10 метров, а другую - на диапазоны 40, 20 и 10 метров. Они отличаются только исполнением излучателя. Вариант антенны на 40, 20 и 10 метров и её согласующего устройства приведён на рисунке. Для неё А=10,1 м, В=1,85 м.

Схема антенны PD7MAA


Её излучатель образован полуволновым (для диапазона 20 метров) отрезком провода, катушкой индуктивности L1 и подключённым после этой катушки сравнительно коротким отрезком провода. Индуктивность катушки L1 выбрана такой (34 мкГн), что вместе со вторым отрезком провода электрическая длина излучателя близка к половине длины волны на диапазоне 40 метров. На диапазонах 20 и 10 метров эта катушка индуктивности работает как дроссель, практически "отсекающий" дополнительный отрезок от основной части излучателя, и его длина становится равной половине длины волны на диапазоне 20 метров и одной длине волны на диапазоне 10 метров. В результате на всех трёх диапазонах к согласующему устройству подключаются "полуволновые" излучатели. Распределение токов по излучателю для этих диапазонов приведено на рисунке.

Распределение токов по излучателю


Катушка индуктивности L1 намотана на пластиковом каркасе диаметром 19 мм и имеет 90 витков провода диаметром 1 мм.

Согласующее устройство получилось предельно простое - широкополосный ВЧ-трансформатор Т1 и корректирующий конденсатор С1. Оно размещается в небольшой пластмассовой коробке. Трансформатор выполнен на магнитопроводе FT 140-43 фирмы Amindon. Первичная его обмотка - 2 витка, вторичная - 16 витков. Обмотки намотаны проводом диаметром 1 мм.

Схема балуна


Вторичная обмотка разделена на две разнесённые по кольцу части по 8 витков каждая. Особенность в конструкции этого трансформатора - это то, что провод первичной обмотки и провод первых двух витков вторичной обмотки (нижних) перевиты между собой. Конденсатор С1 служит для коррекции частотной характеристики согласующего устройства на диапазоне 28 МГц (10 метров). Его ёмкость может быть в пределах 100...150 пФ. Он должен быть рассчитан на номинальное напряжение 1000 В.

На корпусе согласующего устройства установлены коаксиальный ВЧ-разъём XW1 для подключения кабеля, идущего от трансивера, и клемма Е1 для подключения излучателя антенны.

Это согласующее устройство рассчитано на мощность передатчика примерно 100 Вт.

Балун 1:50


Другой вариант антенны PD7MAA, предназначенный для работы на диапазонах 80, 40, 20, 15 и 10 метров, отличается лишь размерами излучателя и индуктивностью катушки L1. Для него размеры А=20,35 м и В=2,39 м, а катушка имеет индуктивность 110 мкГн. Её также наматывают на каркасе диаметром 19 мм - 260 витков провода диаметром 1 мм.

PD7MAA многодиапазонные антенны


На фидер у трансивера надо установить кабельный дроссель (надеть, например, ферритовую "защёлку"), а к согласующему устройству желательно подключить короткие противовесы. Их длина не критична - для антенны Фукса в литературе рекомендуется длина примерно 0,05λ.

Настройку излучателя у обоих вариантов антенны начинают с высокочастотных диапазонов. Катушка индуктивности L1 не является хорошим "режектором" (трапом, как в антенне типа W3DZZ), поэтому второй отрезок излучателя (В) может немного влиять на резонансную частоту излучателя. Соответственно может потребоваться некоторая коррекция её индуктивности. На самом низкочастотном диапазоне настройка сводится к подбору длины отрезка В, чтобы электрическая длина излучателя (его резонансная частота) на этом диапазоне (40 или 80 метров соответственно) была близка к "полволны".

Американская фирма PAR Electronics выпускает несколько антенн подобного типа, в том числе и антенну под названием EF-10/20/40 MKII на диапазоны 40, 20 и 10 метров. Интересные данные её испытаний есть в Интернете. Эта антенна имеет согласующее устройство, рассчитанное на меньшую допустимую мощность (25 Вт), но в остальном очень близка к антенне PD7MAA. На рисунке приведена фотография набора для установки этой антенны.

PD7MAA антенна


По данным фирмы, полоса её пропускания на диапазоне 20 метров по уровню КСВ=1,5 примерно 500 кГц. На диапазоне 40 метров она около 140 кГц по уровню КСВ=2, а на диапазоне 10 метров - около 900 кГц по уровню КСВ=1,5. Эти данные соответствуют фидеру с волновым сопротивлением 50 Ом. Иными словами, это очень приличные значения по полосе пропускания для простой многодиапазонной антенны.

В описании антенны приведены данные, которые могут быть полезны при настройке антенны PD7MAA. Изменение длины основной части излучателя и дополнительного его отрезка на 1 дюйм (2,5 см) приводит к сдвигу полосы пропускания на 30...35 кГц.

По данным статей интернета

Антенна на лоджии

 

Антенна  на лоджии

Жизнь радиолюбителя (особенно в городе) определяется многими факторами. Одним из важнейших является возможность разместить антенное хозяйство беспрепятственно на «крыше дома своего»… Вы встречали такого радиолюбителя, кто, меняя QTH, отказался бы от шека на последнем этаже многоэтажного дома? И с доступом на крышу…

Одним словом, голова нужна не только, чтобы ею водку пить, ею и думать иногда полезно... Нет выхода на крышу (домоуправление, замок, ключи и прочие «соседи»…) - бум работать с лоджии! Начало положено!

Хочу поделиться впечатлениями от своей новой антенны на новом QTH. Я просто повторил свою конструкцию 10-12 летней давности. Это вынужденный вариант антенны на лоджии, т.к. выхода на крышу нет. Ее конструкция ясна из рисунка ниже.

Схема рамочной антенны КВ

Рис.1


Описание


Это рамочная антенна. В варианте, показанном на рис.1, она имеет вертикальную поляризацию. Для ее создания антенна запитывается в середине левого вертикального провода при помощи «косички» из того же провода, что и полотно антенны (т.е., «косичка» - это продолжение полотна антенны). Слева или справа сделан вывод «косички» принципиального значения не имеет. Я делал и так и так.

Для получения горизонтальной поляризации «косичка» должна выходить из середины горизонтальной части, верхней или нижней. Полотно антенны было изготовлено из цельного (без разрезов) провода именно потому, что можно легко перевести (перетянуть) антенну в нужную поляризацию. Это важно, т.к. при приеме вертикальной поляризации на горизонтальную антенну теряется до 3-х баллов уровня сигнала. Поэтому для широко распространенных трайбендеров лучше чтобы отвод был сделан от середины горизонтальной части - можно будет провести более дальние связи.

Размеры антенны 3,36 х 1.5 х 3,36 х 1.5 м. Можно передвинуть провод так, чтобы «косичка» встала в середине горизонтальной части, поскольку углы рамки жестко не закреплены. В данном конкретном случае, поскольку провод антенны в полихлорвиниле и с шелковой изоляцией внутри, по углам рамки использованы 8 гвоздей для крепления, которые изогнуты полукольцом, чтобы провод не соскальзывал.

Крепление провода антенны


Применен монтажный многожильный медный провод диаметром по ПВХ-изоляции 2.5 мм, черного цвета. Общая длина провода около 12 метров. Это 1,03λ на диапазон 10 м. Такую длину обычно берут, когда вешают полноразмерный квадрат на 10 м. Длина провода должна быть немного длиннее рабочей длины волны.
После натяжения полотна антенны остаток провода длиной около 1,5 метров (λ/8) свит в «косичку» (чем не согласующая линия?). Такая длина выбрана не случайно, λ/8 - это электрическая длина косички для диапазона 10 м. На конце "косички" установлен симметрирующий балун 4:1.

Схема согласования антенны рамки

Рис.2


«Косичка» имеет шаг скрутки примерно 2х80 мм. Скрутка применена для того, чтобы провода шли вместе рядом как один шнур без применения специальных мер их удержания. Особого значения это не имеет. При желании можно выполнить линию и по-другому. Есть небольшой нюанс, связанный с собственной емкостью линии, которая оказывается подключенной к полотну рамки, понижая некоторым образом её резонансную частоту. Полная настройка и согласование всё равно осуществляется антенным тюнером, вгоняя её в резонанс на нужной частоте.

Запитка антенного канатика


На конце «косички» в данной конструкции применен готовый balun RBA 4:1 фирмы LDG на мощность до 150 Вт. По понятным причинам он не вскрывался. Судя по размерам коробочки наружный диаметр ферритового кольца примерно 40 мм. Но можно сделать балун и самому по многочисленным публикациям в интернете. Например, в два провода d=1 мм намотать 10-12 витков по окружности (зависит от μ). Соединение выводов обмоток показано на схеме (рис.2). Есть и другие варианты. Смотрите на форумах - там все понятно описано, как сделать самому.

balun RBA 4:1 фирмы LDG


Кабель 50 Ом, примерно 5 метров, с ферритовой защелкой от ПК (сразу после балуна), чтобы не было затекания ВЧ на поверхность кабеля и не было помех ТВ. Можно поставить и две защелки на обоих концах кабеля.
Следует учитывать также и качество передатчика. Вторая гармоника излучаемого сигнала должна быть хорошо подавлена, иначе на частоте 1 канала ТВ при непосредственной близости телевизора от трансивера (у меня он стоит на расстоянии в 1 м) могут появиться помехи на изображении. Если помехи будут, то следует улучшить режим работы выходного каскада передатчика или поставить на выходе фильтр против TVI.
Следует заметить, что помехи могут быть только на диапазоне 10 м и только на первом канале ТВ. При работе телевизора на других каналах помехи никогда не возникали.

Длина кабеля принципиального значения не имеет, хотя наука рекомендует применять длины кабеля, кратные рабочей полволны с учетом укорочения в кабеле. Это условие выполняется только для однодиапазонной антенны. У нас антенна многодиапазонная, поэтому на более низких частотах электрическая длина кабеля будет всегда меньше полволны, т.е. в случае неполного согласования с антенной обязательно будет реактивная компонента, которую нужно будет всё равно скомпенсировать тюнером при настройке антенны.
Кабель подключен к автоматическому антенному тюнеру Z-100.

Вариант без балуна


В первом варианте этой антенны 10-12 летней давности балун не применялся вообще (см. рис.3). На концы линии подключались два раздельных переменных конденсатора 12/495пФ навстречу друг-другу. Центральная жила кабеля подключалась к точке соединения конденсаторов, а оплетка кабеля на провод, идущий к нижнему проводу рамки. Конденсатор, включенный между центральной жилой и оплеткой, выполняет роль конденсатора связи. А второй конденсатор - выполняет настройку антенны в резонанс. При первой настройке конденсатор связи ставят на максимум, а резонанса на минимум. Затем при малой мощности по минимуму КСВ находят резонанс антенны. Далее уменьшают связь и снова подстраивают по минимуму. Находят точку КСВ максимально близкую к 1. Далее увеличивают мощность и снова слегка подстраивают по минимуму КСВ.

Окончательно проверяют уже на полной мощности 100 Вт. На эту антенну, кстати, мне удавались связи не только со Штатами, но и Японией. А самая дальняя была с Аргентиной, южной её оконечностью. Там до Антарктиды уже рукой подать.

Согласование КВ антенны без балуна

Рис.3


Результаты


Плоскость рамки моей антенны - север-юг. Т.е., максимум излучения на запад и по идее она не должна принимать сигналы ни с севера, ни с юга, а только с запада и с востока, через весь дом…
Проход на 10-ке продолжается и весьма неплохой (вторая неделя июня)!

Первое же включение на диапазоне 10 метров сразу дало связь с Берлином, DM5BB. Он сообщил, что на свою магнитную рамку диаметром 900 мм, установленную на балконе, он выполнил DXCC! Это намек для тех, кто не верит в магнитные рамки...
Затем навалились московские ребята в количестве 9 человек и разговор пошел про эту антенну. Всех интересовала её эффективность и диапазонность.

На следующий день (14.06.2010 г.) включился снова и сразу первая связь с Осло, LA9ED. С федингом от 1 до 9 баллов проходил SP3BP, а рядом чуть в стороне с таким же сигналом - F5BBD, что означает, что прохождение было практически до самых западных окраин Европы. Италия и Германия тут практически слышны регулярно. Правда, я не смог принять ни Британию, ни Испанию, ни Португалию. Были похожие сигналы, но близко к уровню шумов и я не смог их точно идентифицировать. Вот тут я пожалел, что у меня не ТПП, а супергетеродин с тройным преобразованием частоты... Шумноват он, хоть и фирменный, для такого дела...
15.06.2010 г. слышал Испанию, EA1DS, 1-й радиолюбительский район этой страны...

При указанных размерах эффективность такой антенны не уступает полноразмерному квадрату более 1 дБ на диапазоне 10 метров. Далее я попробовал ее согласование на более низких диапазонах. Прогнал по КСВ по уровню 1.5 и получил 27,780 мГц до 29.7 мГц. На диапазоне 15 метров от 20.620 до 21,500 мГц. На 20 метрах от 13,7 до 14,7 мГц. На диапазоне 40 метров от 6.9 до 7.6 мГц. На 80 метров от 3,625 до 3,88 мГц. Само собой, строится и на всех промежуточных диапазонах с аналогичными результатами.

Что касается эффективности на диапазонах. Тут вопрос сложный, потому как балун у меня стоит "кривой". Но по первым прикидкам на 15 метрах 70%, на 20 метров порядка 50%. Более низкие диапазоны само-собой будет ещё ниже. Но на прием работают хорошо.

В дополнение к выше сказанному...

Как уже упоминалось, моя рамка установлена в плоскости север-юг, т.е. по идее не должна принимать сигналы ни с севера, ни с юга... только с запада и с востока через весь дом... Ан нет! Доказательством тому служит связь с Сергеем, UA6AES, из Краснодара. Ответил сразу, правда рапорт дал 57, но если учесть, что у него 2 квадрата с горизонтальной поляризацией, а у меня квадрат с вертикальной, то мне и не следовало ожидать рапорта более хорошего! Важно, что он меня услышал и ответил. Хотя находился в зоне, откуда по идее никакого приема и быть не должно... И вообще антенна работает нормально, если я кого-то слышу, то связь с ним могу установить однозначно.

Вот вам и суррогатная антенна на балконе... Она оказывается тоже кое-чего могЁт - того, чего от неё не ожидаешь!! Что скажете, господа-товарищи радиолюбители?

Немного новой информации об антенне на лоджии.

Поскольку стали поступать вопросы по реализации такой антенны радиолюбителями, пришлось провести более полный анализ её особенностей для лучшего понимания её свойств и возможностей.
Прежде всего, нужно понимать, что в основе этой многодиапазонной антенны лежит обычная рамочная антенна диапазона 10 метров, только не квадратная, а прямоугольная.
Вот я и решил проверить, что из себя представляет, так сказать, «базовый вариант» этой антенны. Прежде всего, следовало измерить КСВ самой антенны без дополнительных подстроечных элементов. Отключил тюнер и прогнал КСВ, начиная с верхних частот. Трансивер был включен напрямую к кабелю. Балун тоже остался на месте. Внутренности балуна представлены на фото ниже.

Вот что получилось в результате моих измерений.

Исходный КСВ был очень большим и по мере снижения частоты стал снижаться до удобоваримых значений 3 и менее. Ниже в таблице 1 приведены значения частот, внутри которых КСВ не превышал величины 3.

При выходном 50 Ом значение КСВ =3 означает, что сопротивление нагрузки либо в 3 раза больше, т.е. 150 Ом, либо в 3 раза меньше, т.е. 16 Ом. Поскольку на ВЧ антенна практически полноразмерная, то применим первый вариант (на пониженных частотах возможен и второй вариант). Данные замеров следующие:

КСВ


На рис. 4 приведен график зависимости КСВ от частоты.

Зависимость КСВ от частоты

Рис. 4 Зависимость КСВ от частоты
Полоса по уровню 1,5 составляет 6.2 МГц.


По графику видно, что антенна полностью согласована в полосе частот от 28,5 до 34,7 МГц (частота резонанса получилась 31,7 МГц) и применение тюнера здесь не требуется. Результат вполне адекватный в соответствии с размерами антенны. Тюнер нужен при работе в диапазоне от 28,0 до 28,5 МГц. Это тоже понятно, т.к. антенна короче, чем нужно для работы на этом диапазоне. Однако, раз согласование получилось, то получается, что косичка (фактически это симметричный фидер с волновым сопротивлением порядка 200 Ом) повысила сопротивление антенны с величины стандартных для рамок примерно 100 Ом до 200 Ом, а затем трансформатор разделил это на 4 и получилось просто 50 Ом. Это отрадно. При снижении частоты заметных субрезонансов нет ни на частотах 24 МГц, ни на частотах 21 МГц, ни на 18 МГц, ни на 14 МГц.

Следовательно, антенна не является резонансной для этих частот. Без применения тюнера здесь никак не обойтись. В процессе измерений выяснилось, что есть два субрезонанса на частотах 17,2 и 6,6 МГц. Выглядит это примерно так:

КСВ на других диапазонах


Анализируя эти данные, получается, что субрезонансы кратны примерно половинной частоте резонанса антенны и одной четвертой от резонансной частоты. К сожалению, первый субрезонанс оказался выше диапазона 14 МГц. Это и понятно, т.к. и в диапазоне 10 метров резонанс также находится несколько выше, чем желательно для захвата начала диапазона с телеграфным участком. А во второй субрезонанс все-таки попал диапазон 7 МГц. Наличие таких субрезонансов как раз и указывает на возможность попытаться использовать данную антенну как многодиапазонную. Естественно, что без наличия антенного тюнера это невозможно.

Применяя антенный тюнер, нам удается внести в полотно антенны дополнительную реактивность, что и позволяет реализовать многодиапазонность, настраивая её в резонанс на требуемой частоте. Но, поскольку реальные размеры антенны заметно меньше требуемых, эффективность антенны будет зависеть от соотношения сопротивления излучения антенны к сопротивлению потерь. Эта антенна настраивается и в диапазоне 80 метров. На прием это заметно по увеличению силы принимаемых антенной сигналов. Однако на передачу антенна мало эффективна из-за резкого падения сопротивления излучения. Ниже по диапазону антенна уже не настраивается, делая диапазон 160 метров недоступным, хотя чего-то там и можно услышать, но примерно так же, как на кусок провода длиной 10 метров. По теории с понижением частоты сопротивление излучения будет падать, что неизбежно приводит к снижению эффективности в сравнении с полноразмерными. Это неизбежное зло, с которым приходится считаться.

Но, тем не менее, эта антенна дает возможность все-таки работать в эфире в диапазонах от 40 метров и выше тем, кому установить полноразмерную антенну невозможно по объективным причинам недоступности выхода на крышу. Понизить полосу частот можно только одним способом – увеличивая периметр антенны. Для этого её нужно выносить на изоляторах за пределы лоджии хотя бы на 1 метр. Это даст прибавку + 3 метра к периметру антенного провода и улучшит параметры антенны на НЧ диапазонах.

По поводу нашего балуна – симметрирующего трансформатора сопротивлений 1:4. По смыслу при наличии тюнера у балуна предполагалась одна простая задача - несимметричный выход кабеля сделать симметричным, т.е. требовалась просто симметрирование и трансформация 1:1. Но поскольку изначально в наличии такого трансформатора не оказалось, был применен трансформатор 1:4 и на практике оказалось, что он более подходящий. Остальное согласование - задача для тюнера.

Согласующий трансформатор 4:1


На фото выше представлена конструкция примененного мною балуна. Самодельная конструкция исполнения такого балуна представлена на втором фото.

Самодельный балун 4:1


Какие общие выводы можно сделать?

1. Потери в малоразмерных по сравнению с длиной волны антеннах есть всегда. Потери связаны в первую очередь с тем, что с ростом длины волны падает сопротивление излучения антенны. Заметное падение начинается после того, как периметр антенны станет меньше, чем 0,25 лямбда. В нашем случае периметр чуть менее 10 м, т.е, граничная длина волны в таком случае 40 м. Все, что выше должно работать вполне прилично. И чем меньше длина волны, тем лучше. Поэтому на 10-ке антенна практически ни в чем не уступает полноразмерному квадрату. Но есть и ещё один момент, связанный с соотношением периметра и рабочей длины волны. Если на 10-ке максимум излучения лежит в перпендикуляре к плоскости рамки, то по мере увеличения длины волны происходит разворот максимума диаграммы направленности в плоскость рамки, а минимум лежит в перпендикулярной плоскости. Антенна имеет пространственную ориентацию, а не стреляет во все стороны. Это нужно иметь ввиду.

2. Антенна имеет выраженную вертикальную поляризацию. Само по себе это нормально. Другое дело разность в силе приема вертикально поляризованной волны на горизонтально поляризованную антенну (диполь, инвертед, трайбендер). Здесь падение может составлять 6-9 дБ и даже больше. А это в минус 1-2 балла по шкале S-метра. Особенно это заметно на ближних связях. На ВЧ бэндах хорошо работают и чаще применяются вертикальные антенны. На 40-ке и ниже они почти не встречаются, хотя тоже есть. Применять горизонтальную поляризацию, конечно, можно, вот только в таком варианте исполнения я её детально не исследовал. Лучше или хуже будет работать, мне сказать сложно. Единственно есть надежда, что есть прибавка за счет излучения в горизонте и приеме в горизонте. Но у меня есть опасение, что в горизонте антенна будет больше стрелять в потолок, т.е., ближние связи должны пойти лучше, чем дальние. Но это нужно проверить практически.

DX антенна

 

DX антенна 

Антенна с переключаемой диаграммой направленности на 40 метров.


В 1990 году для дальних связей я использовал антенны из наклонных диполей. Но хотелось иметь многодиапазонную антенну. В результате экспериментов у меня получилась такая система, как на снимке, которая перекрывала 3 диапазона : 40, 80 и 160 метров.

DX антенна RA6AEG


Для диапазона 40 метров каждый элемент можно рассматривать как наклонный полуволновой вибратор, питаемый с конца в пучности напряжения открытой линией или как волновой вибратор со смещенной точкой запитки в пучности тока на расстоянии 1/4 от конца и сложенный в определенной форме.

Для диапазона 80 метров антенна представляет собой полуволновый вибратор согнутый в определенной форме с точкой запитки 10.6 метра от конца, подключенным заземлением и излучающей наклонной частью 21 метр. (Компромиссный вариант).

На 160 метров антенна представляет собой заземленный штырь (GP), со смещенной точкой запитки, с емкостной нагрузкой и низким входным сопротивлением.

Мачта металлическая, высотой около 19 метров. У основания заземлена хорошим контуром. На макушке мачты закреплен 3-х шейковый изолятор от радиолиний. К нему прикреплены 4 отрезка провода около 40 см. и далее ч.з. изоляторы подвешивались элементы антенны, расположенные под 90 градусов друг к другу на разные стороны света и под углом 45 градусов к земле. Вертикальные части элементов спускаются вдоль мачты и прикрепляются к крестовине из изоляционного материала ( толстого текстолита ), состоящую из двух полосок по 25 х 5 см с отверстиями для крепления . Провод снижения закреплен к крестовине на расстоянии около 10см. от трубы.

При установки антенны вертикальная часть полотна должна быть хорошо натянута. В нижней части к точкам х.х. запаиваются 4 гибких проводника, которые заходят в блок управления ( БУ ). В нем находятся 2 реле типа РМУГ-48 (герметизированные) и трансформатор Т1, который служит для симметрирования и подавления наводок на кабель. Кабель РК 75-13 длинной около 26 метров. Т1 намотан в 2 провода 1.5 - 2 мм на кольце диаметром не менее 32 мм и проницаемостью >100 нм ( подходит и 50вч ) . Количество витков = 11. С одной стороны к трансформатору подключается РК 75, а со второй - один провод идет на реле, а другой прикручивается к мачте в точке Y.

В блок управления (БУ) так же заходит кабель для переключения реле из 4 жил(2 пары). Но можно изменить схему коммутации, используя 4 реле и соответственно кабель на 5 жил. Одна жила (3) общая, а на другие подается напряжение для переключения, соответствующее паспорту реле. У меня подавалось 40 вольт. Возле трансивера располагается панель управления с переключателями и блоком питания. В таблице указано для схемы из двух реле. Единица (1) означает, что напряжение подается на провод, а ноль (0) - отсутствует. В панели управления можно так же разместить КСВ-метр и согласующее устройство, что крайне желательно. Без них на диапазоне 40 метров КСВ был в пределах 1.5, а на 160 и 80 метров около 2.

Антенна хорошо работает на дальних трассах с изменением диаграммы направленности на диапазоне 40 метров и с круговой диаграммой на 160 и 80 метров. Конечно на 160 и 80 метров - как компромиссный вариант. Настраивается в резонанс на диапазон изменением длины наклонных лучей. Переключать направления нужно в режиме ПРИЕМ, что бы не сгорели контакты реле. Особенно диаграмма направленности ощущается на дальних трассах и в ближней зоне (до 10 км) с разницей уровней сигнала 1,5 - 2 балла. Я всегда использовал оконечный каскад на одной лампе ГУ29 и в диапазоне 40 метров работал со всеми континентами в телеграфе и SSB.

Если использовать антенну только на 40 метров, высота мачты не критична. В этом случае она может быть из дерева с проложенным медным проводником от макушки до точки запитки и располагаться на крыше дома. Угол наклона элементов к земле может быть от 45 до 30 градусов. Излучает активный проводник в сторону наклона. Отражающей поверхностью является земля. Пассивные проводники отключены и практически не влияют на излучение. В дневное время в средней зоне направленность антенны ощущается слабо. Эффективность возрастает с увеличением высоты отражающего слоя атмосферы и удаленности корреспондента. Проявляются станции, которые на обычный диполь просто не слышно.