Малогабаритная антенна на несколько диапазонов конструкции G5IJ

Автор: Luc Pistorius F6BQU



Многие радиолюбители прошли через этап изготовления укороченных антенн для работы в стесненных городских условиях. Кто-то уже остановился на своем выборе, а кто-то постоянно находится в непрерывном поиске. Благодаря Интернету мы имеем огромное количество публикаций на эту тему, но в тоже время это и осложняет выбор. Встает вопрос - а что же лучше?

В своих поисках мое внимание привлекла статья в журнале " QRP-Report" N 2 за 2003 год, где была описана антенна конструкции G5IJ. В Интернете я нашел только единственную страницу на сайте GW6HMJ скупо рассказывающую об этой антенне. Таким образом оказалось, что конструкция антенны малоизвестна и может быть покажется любопытной радиолюбителям.

В действительности, эта публикация интересна не столько конструкцией самой антенны, сколько согласующим устройством. Конечно, наверно существуют и более высокопроизводительные конструкции, но после ряда испытаний, при всей свое простоте, это устройство показалось мне очень интересным и эффективным. Данная конструкция может послужить хорошим началом для радиолюбителей, занимающихся доработкой и совершенствований своих антенных систем. Для проведения испытаний желательно (но не обязательно) иметь хороший анализатор антенн, такой, например, как MFJ-259.

Итак - приступаем к воплощению!

Главная и единственная деталь нашего согласующего устройства - это широкополосный трансформатор схема которого приведена на рисунке.
Вложение 953 Для трансформатора использовалось ферритовое кольцо типа Т200-2 (диаметр 50 мм, µ=10) или лучше Т220-2. Воможно другие марки были бы лучше, но с ними испытания не проводились.

Обмотка трансформатора изготовлена из медного провода диаметром 0,8...1 мм в эмалевой изоляции. Берем 5 метров провода, складываем его вдвое и скручиваем удобным для вас способом. Шаг скрутки примерно 5 см. Получившейся скруткой наматываем 27 витков, равномерно по всему кольцу. Концы обмоток закрепляем пластиковыми хомутиками, применяемыми для увязки кабелей. Получившаяся конструкция показана на рисунке 1. Это у нас будут две вторичные обмотки.Вложение 954Вложение 955Первичная обмотка выполнена коаксиальным кабелем марки RG-58.
Берем кусок кабеля длиной 5 метров. На расстоянии 120 см от одного из концов аккуратно снимаем пластиковую изоляцию длиной в 15 мм, обнажив тем самым оплетку кабеля (рисунок 2). Зачищаем начальные концы вторичных обмоток уже намотанных на кольце и припаиваем их к очищенному участку оплетки кабеля как показано на рисунке 3.

Далее кусок кабеля длиной 120 см наматываем в один слой на кольцо в том же направлении как и вторичные обмотки. Количество получившихся витков - сколько возможно, но по крайней мере должно быть не менее 13 витков. Обрезаем оставшуюся после намотки часть кабеля и зачищаем кончик так, чтобы обнажилась только центральная жила. Эту жилу припаиваем к обнаженной части кабеля, где уже припаяны вторичные обмотки. Обратите внимание на то, чтобы экранирующая обмотка ни с чем не соединялась и осталась "в воздухе" (рисунок 4). Еще раз закрепляем все пластиковыми хомутиками (рисунок 5). Вложение 956Вложение 957
Наш трансформатор готов! С одной стороны получившегося трансфрматора два выхода вторичных обмоток (они работают в фазе), с другой стороны - коаксиальный кабель питания длиной 3,8 метра. Осталось поместить изготовленный трансформатор в подходящую коробочку, как показано на рисунке 6 и загерметизировать. Выводы вторичных обмоток трансформатора заведены на электрический клеммничек (если приглядется - это видно на рис.6).
Далее остается только проводить испытания с различными типами антенных полотен.

С таким трансформатором антенна способна перекрыть все любительские диапазоны в полосе частот 1,6...30 MHz, каким бы ни был тип полотна антенны, и какой бы ни была его длина. На некоторых дипазонах можно обойтись и без этого согласующего устройства, но все же я настоятельно рекомендую его применять.

Само собой разумеется, что чем длиннее полотно антенны, тем эффективнее она будет работать на низкочастотных диапазонах.

Хороший совет - надо попробовать различные конфигурации. Но я вам собираюсь сообщить о моих собственных испытаниях, которые я провел с несколькими типами антенн. Схематично они показаны на нижеприведенном рисунке.

Вложение 958Антенна 1. (Ant1) Это одиночный горизонтальный провод длиной 23 метра, протянутый в 8 метрах над почвой. Концы обмоток согласующего трансформатора S1 и S2 замкнуты. Анализатор антенны, включенный прямо на коаксиальном кабеле, указывал KCB ниже 1:2,5 на диапазонах 80 м, 40 м, 20 м и 10 м. Таким образом работа на этих диапазонах возможна, несмотря на нескоько завышенный КСВ.

Антенна 2 (Ant2 с замкнутыми S1 и S2) - укороченный вариант первой схемы. Это 23 метра провода диаметром 1,5 мм, намотанных на пластиковую (PVC) трубу длиной 2,50 метра и диаметром 35 мм (рис.7). Располагается вертикально выше крыши моего дома. КСВ были теми же, что и у предыдущей антенны, за исключением диапазона 80 м. Возможна работа на 40 м, 20 м и 10 м. Очень хорошая работа на 20 и 10 м. Менее хорошая на 40 м, что связано с малой физической высотой. Рекомендуется для работы на высокочастотных диапазонах.
Испытания были проведены также с вертикальной телескопической удочкой длиной 7 метров. При этом использовался провод длиной 7,5 метров и диаметром 1,5 мм, обвитый вокруг удочки (рис.8). Улучшился КСВ на 40 м. Хорошая антенна для верхних диапазонов и для DX'ов на 40 м.
Антенна 3 (Ant3 с замкнутыми S1 и S2) - другой укороченный вариант, с катушкой в центре и "зонтиком" в верхней части . Этот вариант не тестировался. Должена при равной длине быть лучше, чем антенна 2.

Антенна 4 (Ant4) - длина 23 метра "Twin-leed" 300 ом. Оба провода работают в фазе и удаленный конец антенны открыт.

Антенна 5 (Ant5) - идентична доходом предыдущей, если не считать того, что удаленные концы соединены. Результаты как в антенне 1, с лучшими показателями. Так как я не мог сравнивать одноврменно антенну 1 с антеннами 4 и 5, то об этом трудно говорить. В любом случае, из всех моих испытаний, именно эта антенна, кажется, функционирует лучше всего на низких частотах.

Антенна 6 (Ant6) не была испытана, но она приближается к очень распространенной в продаже французской антенне. Два "уса" по 7 метров длиной в виде буквы "V", с промежуточными удлиняющими катушками. Попробуйте - должены быть очень не плохие результаты.

Заключение: Антенна проигрывает полуволновом диполю в среднем от -3db до -6db. Тем не менее эта антенна - хороший компромисс для работы в ограниченных условиях. Имеется возможность работать на нескольких диапазонах без согласующего устройства, но СУ все же рекомендуются для достижения КСВ ниже 1:1,7. Не дорогая и легко изготавливаемая, эта антенна может подойти в местах с малой площадью, на автомобилях, в походах и т.д... И по отношению к магнитным рамкам, а также к EH-антеннам или Isotron - антенна G5IJ превосходит их во всех случаях! Но никоим образом она не должна заменять полноразмерную антенну, если позволяет площадь!

http://cqr3d.ru/game/1048-antenna-na...onov-g5ij.html

Применение этого СУ для вертикальных спиральных "диполей" -
Вложение 959 Вложение 960

Также обсуждалось тут http://news.cqham.ru/articles/discus...ml?id=746#9845
Из коментариев

Цитата:

---

Широкополосность в этой антенне достигается двумя синфазно запитанными ветрикалами, которые в условиях жесткого дефицита площадей превращены в укороченные спиральные вибраторы. В идеале, прямые вибраторы расположенные на расстоянии около четверти длины волны от наивысшей частоты, а их электрическая длина равна 0,22 люмда и запитанные смнфазно, то перекрытие по частоте составляет в два раза. Автор этой антенны почти так и сделал. Молодец! Теперь если эта антенна установлена не на первом этаже, то ее можно усовершенствовать, а именно расположить зеркально еще две такие антенны вниз, это вместо заземления на металлический балкон, широкополосность антенны не изменится, но будет более равномерна. Увеличится и ее эффективность. С уважением к автору, Сушко Сергей.

---

Сашка, Мож на мне поэксперементируем? Места вродь хватает, можем на крыше притулить, прям на ограждение, удочек поломаных в селе валяеццо!

Цитата:

---

Сообщение от kreker

Сашка, Мож на мне поэксперементируем?

---

Первая заповедь кузьманафтоф - наиболее опасные эксперименты проводятся на наименее ценных членах экипажа. :wink:
У мну практически готов трансформатор....... :blush: Не герметечен но для экспериментов мона пробовать.
Но думаю что какуюто роль будет играть диаметр труб ну и расстояние само собой.А может они взаимосвязаны.... :rolleyes2:

Оо! так и поступим, помогаем Павлу собрать антенну и проверяем на крыше, пусть только снег сойдёт.
... я по прежнему считаю что для города наиболее оптимальным и недорогим решением остаются набор рамочных антенн и антенный коммутатор.

Цитата:

---

Сообщение от UT4UGO

Оо! так и поступим, помогаем Павлу собрать антенну и проверяем на крыше, пусть только снег сойдёт.
... я по прежнему считаю что для города наиболее оптимальным и недорогим решением остаются набор рамочных антенн и антенный коммутатор.

---

И я, и я тоже с вами! Самое лучшее для города решение - вертикальные рамки, треугольники с запиткой на лямбду/4 от верхнего угла http://forum.hamradio.com.ua/album.p...tachmentid=414

Пробовал, мотал на кольце такое же согласующее как у Павла, но работало плохо, видимо феррит не тот, перешёл на вариант запитки, предложенный Гончаренко http://dl2kq.de/ant/3-38.htm
и хочу еще попробовать http://dl2kq.de/ant/3-60.htm

Цитата:

---

Сообщение от UR5UEG

И я, и я тоже с вами! Самое лучшее для города решение - вертикальные рамки, треугольники с запиткой на лябду/4 от верхнего угла ...

---

угу
особенно на 80 и 160
особенно в городе

спорить не буду, потому как сторонник полноразмерных вертикальных рамочных диапазонных антенн, живу тоже в городе,
после того как поставил вышенарисованый http://forum.hamradio.com.ua/album.p...tachmentid=414
вертикальный треугольничек, начал общаться в SSB на ВЧ бендах с Аргентиной и Чили.
Такой треугольничек при грамотной запитке на удочке работает как двойной синфазный вертикал!
Согласен, что на НЧ бендах такое сделать трудно, но если вы живёте в высотном массиве, можно попробовать
натянуть треугольник или рамку из полёвки и расположить его по возможности вертикально или под наклоном.
И желательно подальше от металлических конструкций.

PS:Вчера после контеста на десятке на вертикальный треугольник хорошо был слышен Вьетнам.

Народ, та я то тоже не против, тока вот Бяда - соседи ПИЗ????тые, опять резать будут... хотел всё на крыше соорудить! А там ток на 40-ку...хотя зачем та 80-ка)))
ООО! А может тросом стальным нижний край оотяжки сделать... сверху через пружину ...типа поддтяжка полотна при изменении темп... И пусть трос грызут, зубами!

В конце 80-х пробовал вот такую АНТ (читать с стр. 173) http://krc.ham.net.ua/articles.php?lng=ru&pg=230
Работала довольно-таки не плохо. Использовал трубку от халахупа и венипластовые трубы.

Ага, магнитные антенны... пробовал.
В резонансе работает супре, но настраивать устанешь: шаг вправо-влево - и сразу глухо. Ну и конденсатор воздушный надо приличный, высоковольтный, иначе шьет.

Я имел в виду АНТ типа штырь, с индуктивностями и емкостями в виде отрезков провода, а в качестве противовесов только индуктивности.

Сделал выше описанный трансформатор в прошлом году. Использовал с удочкой 6м+удлинение на которой равномерно по всей длине намотал 7,5м повод 1,5мм без изоляции. Стояла на трубе3м на крыше 9ти этажки, без противовесов, кабель питания ок.7м. Все согласовывалось тюнером у трансивера на всех диапазонах, включая СиБи. Из положительного отмечаю то, что согласовывалась везде и то что удилище простояло зиму без повреждения:acute: Подключение тр-ра к "веревке" ничего существенного не дало. Да и автор антенного тр-ра предупреждал, что его применение это скорее от невозможности применить нормальные антенны.
Что и было сделано- установлен траповый вертикал.
Р.S. Рассказал только практические наработки не копая глубоко, может чего не увидел.