В статье рассмотрены результаты моделирования с помощью программы NEC-2 и практической реализации легкой двухэлементной направленной многодиапазонной антенны для "Полевых дней" с интересными свойствами, проведенными Фридманом Комбринком (DL2NK).

Рис1.

Моделирование осуществлялось с целью исследования возможностей уменьшения размеров и веса двухэлементной Yagi (рис.1а) для применения ее в полевых условиях с сохранением, по возможности, основных параметров.

Модифицированная антенна представляет собой в плане квадрат (рис.1Ь), образованный вибратором и рефлектором, изогнутыми по своим краям под 90° и длиной изогнутой части не более 0,3/\.

Табл.1.

Общие характеристики антенны;

1)диапазон частот 14...30 МГц (три, максимум пять радиолюбительских диапазонов);

2) все элементы распределены по квадрантам в одной плоскости;

3) элементы выполнены медным проводом 01 мм или литцендратом;

4) питание всех излучателей от общего кабеля;

5) усиление 10 дБи на высоте 10 метров;

6) коэффициент направленности (отношение вперед/назад, F/B) 20 дБ (макс.);

7) КСВ <1,3; 8) вес не более 2 кг;

9) несущая крестовина - разборная 4 телескопических удилища;

10) уменьшение размеров: коэффициент редукции размеров по поверхности 0,6;

11) длина излома < 0.3/\;

12)расстояние между параллельными отрезками < 0,25/\ (S);

13)расстояние между загнутыми концами вибратора и рефлектора > 0,05/\ (S1),.

При моделировании изменялись угол загиба, расстояния между концами отрезков (при S = 0.25/\ = const).

Рис.2, Рис.3, Рис.4.

Рис.5, Рис.6, Рис.7.

Наблюдалось устойчивое увеличение F/B до тех пор, пока 51 не стало равным 0.05/\, при этом достигнуто F/B = 20 дБ (у обычной Yagi на рис.6Ба F/В = 13 дБ), полоса расширилась с 3% до 6% при том же КСВ. Увеличения потерь не наблюдалось.

Эти параметры необычны для антенн таких размеров; автор объясняет их тем, что несмотря на расстояние 0,25/\ между параллельными ветвями, концы элементов удалены друг от друга только на 0.05/\ и между ними, кроме связи по излучению, существует и емкостная связь, аналогичная подобной связи в двухконтурных фильтрах. В таких фильтрах наблюдается похожее поведение импеданса и расширение полосы при низком КСВ.

Таким образом, моделирование показало, что принятый способ уменьшения размеров исходной антенны по площади практически неуменьшает усиление (при сохранении высоты подъема над землей 10 м), при одновременном повышении F/B и расширении полосы при том же КСВ = 1,3 и потерях в проводах менее 0,2 дБ.

Табл.2.

Расчетные размеры 3 - диапазонной антенны приведены в табл.1. (расстояния между элементами диапазонов 20 и 15 метров = 35 см, а 15 и 10 метров - 25 см и каждая антенна возбуждалась отдельно), а диаграммы направленности - на рис.2. - рис.7.

Размеры 5 - диапазонной системы - в табл.2, при этом расстояния между элементами 20 м -> 17 м = 20 см; 17 м -> 15 м = 20 см; 15 м -> 12 м = 15 см; 12 м -> 10 м = 15 см.

 

Фридман Комбринк (DL2NK)

Литература:

СО DL N5 3/2001, с. 190 -193

материал подготовил А. Манойленко (UN9LK)