Эти заметки нечто подобное записной книжки... для себя...
Буду выкладывать сюда свои эксперименты по антеннкам
В основном, полевых и мобильных, но не только...
Если кому-то пригодиться - буду только рад!

" Эффективность антенны (т.е. её ДН и Ga) зависит от её размеров, геометрии,
распределения тока, высоты подвеса. Но от "резонансности" размеров антенны
(т.е. кратности их L/4 для GP, L/2 для диполя и L для рамки) эффективность
антенны не улучшится ни на йоту.
Подробности (кликнуть здесь!)

При плавном изменении размеров антенны (или частоты, при неизменности физических размеров) резонансный размер антенны в смысле ДН и Ga ничем не выделяется из радя других размеров. Более того, антенна нерезонансных размеров часто выигрывает по эффективности. Например, нерезонансный удлиненный GP с высотой 0.28...0.31 L имеет несколько лучшую ДН и большее Ga, чем резонансный L/4 GP. Нерезонансный 5/8 заметно лучше резонансного GP 1/4. Симметричный нерезонансный диполь 1,25 L выигрывает по усилению у резонансных 1L и 1,5L. И таких примеров можно привести множество. Чтобы многодиапазонаая антенна равлизовла свою эффективность, её надо правильно запитать. То есть трансформироватьволновое сопротивление Zo питающей линии (как проавило, это 50 Ом) в импеданс, комплексно сопряженный с Za/ Тоесть, если Za=Ra + jXa, то выходной импеданс устойства согласования должен быть равен Ra - jXa. Именно этим и занимается хороший тюнер.
А что такое - "хороший тюнер"? Это тюнер, который может с малыми потерями преобразовать Zj в необходимый импеданс на всех рабочих диапазонах. По сути дела. тюнер достраивает антенну до резонанся. Резонансной является вся антенная система целиком: атенна + тюнер."

И.Н Гончаренко. Антенны КВ и УКВ. часть третья. с.176

Ещё одна цитата того-же автора из другой статьи GP 7 - 28 MHz с тюнером:
"Многодиапазонных вертикалов описано уже немало. Зачем еще один? Затем что:
1 В большинстве описанных конструкций на ВЧ диапазонах работает не вся высота вертикала, а лишь ее часть, соответствующая четверти длины волны выбранного диапазона. Т.е., например при мачте 5 ... 7 метров на 21 и 28 МГц работают лишь первые 3,5 и 2,5 м соответственно. А оставшаяся высота (которая могла бы повысить усиление) не используется. Неразумно это.
2 В конструкциях, где полная высота вертикала работает на всех диапазонах, в точке питания необходим тюнер (входной импеданс по диапазонам получается самым разным и без согласования не обойтись). "
Прочитать статью GP 7 - 28 MHz с тюнером полностью на сайте DL2KQ

Антенна универсальная. Простая, многодиапазонная. Но из-за удочки низковата, а значит, и диаграмма направленности не очень хорошая, особенно на среднечастотных КВ диапазонах. Да и переключать приходится при смене диапазона. Поэтому обратил внимание на вертикал. А для обеспечения многодиапазонности и удобства использования, наличие легкого, малогабаритного антенного тюнера становится очень желательным. Конечно, можно использовать имеющийся у меня LDG Z100, который вполне работоспособен в паре с FT-817ND, но чтобы не дергать стационарно установленный дома LDG Z100, приобрел специально совместимый с FT-817ND LDG Z-817. Вот с ним-то и работает.
Нерезонансная многодиапазонная антенна GP из удочки + автоматический тюнер.
Вот и Mike, R3BM в своей статье XV4BM – о.Фукуок, Вьетнам, IOTA AS-128 тоже подтверждает хорошую работу подобного варианта полевой антенны.
Да и широкоизвестная UA4PA - почти тоже самое. Просто тогда не было дистанционно-управляемых автоматических тюнеров, вот и сделали такую согласовку с питанием через полуволновый повторитель.
А еще ранее её же предложил Ю. Мединец UB5UG, только опять же с немного иным способом питания.
И US7IGN в своей статье о работе в эфире из Турции тоже положительно отзывается о работе универсального удочкового вертикала с тюнером LDG Z-100 в основании.
Касательно высоты вертикала. Игорь, DL2KQ в своей статье рекомендует: "всем нашим требованиям по импедансам в диапазонах, 7, 10, 14, 18, 21, 24 и 28 МГц отвечает GP высотой 7,55 м если он выполнен из трубок диаметрами 12, 10, 8 и 6 мм (трубки по 2 м длиной, телескопически вставлены друг в друга на 15 см каждая) либо 7,7 если он проволочный."
Я (RM9WY) к сожалению, пока не прислушался к его рекомендациям....

Короче, вертикал работает! Поэтому и полевой работы на FT-817ND, кроме проверенных автомобильных антеннок MFJ-16XXT, я решил использовать старый проверенный вертикал с тюнером. За прошедшее время этот вариант антенны немножко модернизировался. Самое верхнее колено, в своё время, изготовленное из стеклопластикового хлыста с тонкой проволочкой внутри от приемной автоантенны, пришлось заменить на 6 мм. дюралевую трубку по причине невозможность обеспечения надежного контакта внутренней проволочки хлыста опорной переходной трубки (диаметр проводника там не более 0.2-0.3 мм). Трубка, конечно, чуть-чуть утяжелила конструкцию, но сделала её надежней. Такой-же вариант (только с длинной трубки 1,6 метра(!!!) - ну не захотел я резать торчащий кусочек) простоял всю зиму с морозами под -40 и сильными ветрами на балконе и доказал свою жизнеспособность, да и работает для моих условий весьма неплохо! Вместо противовесов используется стальная арматура балкона (вопреки массовому мнению, никаких помех от "китайских зарядок" сия конструкция не "всасывает"). На данный момент у меня два комплекта удочек-антенн - постоянно стоящая на балконе и с более короткой трубкой, походно-мобильная с "одноногой" опорой-креплением.
Вообще, про различные модификации удочек для "антенномании" можно посмотреть здесь, здесь и здесь. От чего-то я впоследствии отказался (например, "уши" для сматывания прводов на удочку или жестких трубочных противовесов), но убирать эти рекомендации не хочу - вдруг кому пригодится!

Между делом, изготовил вот такую штучку - кронштейн для крепления тюнера Z-817 на стандартное "катушечное" крепление моей стандартной удочки. Идея была конечно, сделать что-либо более презентабельное и герметичное, но пока есть то что есть! А для защиты от осадков, учитывая кратковременность работы, сверху можно просто надевать полиэтиленовый пакет.
Итак: Собственно, сам кронштейн.

Так это выглядит с установленным и подключенным тюнером.

А так это установлено на удочке (сама удочка пока исполняет роль вертикала на балконе)

4 противовеса, с петелькой для крепления и облуженным кончиком провода для подключения к клемнику.

Приобрел тут в отделе электротоваров одного крупного строительного магазина такие вот симпатичные мотовильца. Весьма кстати, так как мои самоделки из белого пластика буквально после пары выездов на природу стали беззубыми - слишком хрупкий, неудачный и нестойкий оказался материал этот белый пластик. Вот только кабель на них не очень удобно наматывать - скручивается барашками. Бы ла-бы в центре врещающаяся ручка - было бы гораздо удобнее. Но и больше и тяжелее...

Еще добавил несколько фоток сьёмных противовесов из алюминиевой трубки и устройство их крепления на "катушечные кольца" удилища.

Так-же в плане изготовление и опробывание легкосъёмной складной ёмкостной нагрузки, которая, по идее, должна заметно увеличить эффективность работы антенны на 30 и 40 метровых диапазонах.
В принципе, этого достаточно, чтобы работать на природе с самодельной быстроразворачиваемой антенной на базе телескопической удочки или использовать неплохо зарекомендовавшие себя антеннки семейства MFJ. Но все таки хочется чего то ещё, может быть более эффективного на низких частотах и менее заметного на природе. Удочку на 80 метровый диапазон найти проблематично, да и имеющаяся и на 40 метров коротковата :-)

Но тупо покупать то, что легко можно сделать самому - не наш путь! Благо внутри "заморского чуда" все очень просто! Есть два варианта устройств согласования этих полуволновых антенн - одно и трехдиапазонный. Первые две картинки иллюстрируют однодиапазонный вариант, третья - многодиапазонный (он построен по иной, нерезонансной автотрансформаторной схеме и имеет ограниченную максимальную мощность, кроме того, там в полотно антенны добавлен еще и фильтр-пробка, укорачивающий полотно на 10 метровом диапазоне, иначе направление слишком длинного вибратора на этом диапазоне будет "в небо").

фотки стянуты с форума радиолюбителей Санкт-Петербурга

Число витков можно при некотором напряжении зрения сосчитать, вот только величина корректирующей ёмкости неизвестна, несмотря на все поиски в интернете.

Update: Один из посетителей сайта, Евгений, прислал вот такое сообщение:
... хочу вам сообщить что это конденсатор 150 пф. Маркировка на нем с одной стороны 151 на другой k2j. Антенна EFT-10/20/40 Trail friendly ...
Что и подтверждается предоставленными Евгением фотографиями:

Фотографии большого разрешения и увеличиваются!








Поэтому, когда подвернулась такая возможность, я с удовольствием добавил фотку справа - как раз нужный нам трансформатор, только вот величина корректирующей ёмкости так и остаётся неизвестной!
Для совсем не имеющих зрения (сужу по себе) подскажу, что обмотка имеет 3+24 витка.
Но всё-таки хочется иметь такую антенну, тем более что довольно много радиолюбителей использует их и довольны :-). И вот когда я наткнулся указанные на чуть ниже материалы, я решил продолжить свои эксперименты с питаемыми с конца антеннами.

Ряд полезных материалов по констукции трансформатора для многодиапазонного варианта End-Fedz антенны. Multiband end fed antennas 3.5 - 30mHz и 20m. end fed halfwave antenna авторства PD7MAA. К сожалению, антенна все же, требует переключения полотен для работы в различных группах диапазонов. Но коструктив трансформатора там описан более подробно и фотографии более приличные для понимания того, что не стоит торопиться покупать фирменный трансформатор у хитрых американцев! Все можно сделать за пол-часа дома "на коленке"

	Настройка: фокус настройки этого трансформатора в том, чтобы настроить резонанс на рабочую частоту путем настройки конденсатора. Затем мы смотрим на 50-ом точки на катушку . Подключите 3300 ом резистор сверху катушки на землю антенны разъем. Отрегулируйте длину открытого коаксиальной линии, пока вы не достигнете низкий КСВ в центре диапазона с помощью анализатора. Коаксиальный кабель будет около 23 см, в общей сложности, в результате 22pF . Теперь удалите резистор и Подключите медный провод антенны в ПВХ изоляции длинной около 10 м. Настроить антенну для лучшего КСВ подбирая ее длину. Моя антенна 9.9m. длинной и установлена на 12,5 м. удочку. На 14.200 МГц Почти всегда может быть достигнуто КСВ 1:1! Перед настройкой, залейте тороид горячим клеем и подождать, прежде, чем остынет. Остерегайтесь высокого напряжения на антенне в точке питания, это может подняться до почти 500 В на 100 Ватт. Мой первый DX контакт на полуволновую вертикальную питаемую с конца антеннау с VK6MV в SSB, используя длинный путь, через Северный и Южный полюса, с 55 рапортом. Я был также в состоянии работать с Японией, Тайванью, Таиландом, Индией, Индонезией, Южной Африкой, с Фолклендскими островами и т.д. в SSB с хорошими рапортами. . . . . Это 200 Ваттный трансформатор для питаемой с конца полуволновой и волновой антенны без противовесов, предназначенный для 200 Ваттнрй модернизации ориинальной Par Electronics антенны, первоначально разработанной для 25 Ваттной мощности. Катушка имеет в общей сложности 16 витков . Для максимальной эффективности, 2 витка, идущих к земле, должны быть скручены плотно. 100-150pF конденсатор дает лучшее согласование на 10m. и обе обмотки начинаются с "земляной" стороны катушки. 3 диапазонная антенна имеет длину 10.1m, индуктивность катушки около 34 uH (90 витков 1мм эмалированного провода на ПВХ трубе диаметром 19 мм) и концевой кусок 1.85m , представляется вам идеальной вертикальной или горизонтальной антенной для работы на диапазонах в 40, 20 и 10м. Есть также 5-диапазонная версия из 20.35m провода с последовательной 110 - 120uH катушки (около 260 витков 1 мм медного провода на 19 мм ПВХ трубе) и 2.39m. концевой кусок. Эта антенна работает на 80 - 40 - 20 -15 и 10m. без радиальных противовесов и имеет очень низкий КСВ в сочетании с низким уровнем шума. Имейте в виду, что питаемая с конца антенна / вертикал все-таки нуждается в своего рода противовесах и, в данном случае, это коаксиальный кабель, так что не забудьте поставить дроссель на антенный кабель рядом с вашей радиостанцией. MONO BAND HIGH EFFICIENCY HALF WAVE ANTENNA If a high efficiency antenna is needed here are the data. Use thin 50 Ohm Teflon coax wire for the capacitor ( one side open ) . 1 cm coax is aprox. 1 pF. PD7MAA

Сделал трансфортматор по этому варианту и провел небольшие тесты на балконе с проводником случайной длинны, имеющим резонанс на частоте 20 400 кГц. Измерения проводились антенным анализатором AA-330 Первые 4 графика соответсвуют назличным отводам первичной обмотки, пятый - трансформатору без антенны, последний - трансформатор нагружен на резистор 3300 Ом. :-) Наименьший КСВ получился на втором графике - 1,41 Меньше - никак, ни подбором компенсирующей ёмкости, ни перебором отводов, ни перестройкой частоты в поиске резонанса. Причем, показания анализатора: активное сопротивление =50 Ом, Реактивное =0. Проверил калибровку прибора, все верно! Но так не бывает! Я полном недоумении... Хотя с таким КСВ вполне можно работать без каких либо проблем.

в субботу вырвался из душного города на тсрадиционное для антенных тестов место - берег реки Уфимка. Вылазка была посвящена настройке и тестам END-FED антенны длинной 10 на 20-10 метровые диапазоны. взгляните на фотки, там же можно рассмотреть и некоторые данные на дисплее антенного анализатора. Настройка антенны производилась путем подрезания изначально 11 метрового омедненного провода из расплетенной полевки, окончательно длинна его составила ровно 10 метров. К сожалению, используемый трансформатор не имеет ёмкостной коррекции, видимо, поэтому на 10 метровом диапазоне не удалось получить КСВ ниже 2. Так-же попробовал поработать в эфире, но прохождение было странное, сходу ответила болгарская юбилейная станция LZ1876SMB, op. Илья, и более связей провести не удалось - кореспондентов в эфире практически не было, а "паровозик с вагончиками" из 6 района на 20-ке занимался киловатным междусобойчиком и слушать кого-то не имел никакого желания. Делать какие-то окончательные выводы ещё рано, но хотелось бы сравнить данную антенну с автомобильными антеннкми семейства MFJ.


Для ленивых считать я разместил таблицу длинн вибраторов различных отношений длинны к частоте на различные частоты: Просмотреть таблицу (кликнуть здесь!)

		0.1	0.25	0.5	0.625	0.75	1.0
	К укорочения :	0,95[1]	размеры в метрах с учетом К укорочения
	частота кГц	1/10	1/4	1/2	5/8	3/4	4/4
	3550	8,03	20,07	40,14	50,18	60,21	80,28
	3600	7,92	19,79	39,58	49,48	59,38	79,17
	3652	7,80	19,51	39,02	48,77	58,53	78,04
	3650	7,81	19,52	39,04	48,80	58,56	78,08
	3700	7,70	19,26	38,51	48,14	57,77	77,03
	3750	7,60	19,00	38,00	47,50	57,00	76,00
	3800	7,50	18,75	37,50	46,88	56,25	75,00
	7000	4,07	10,18	20,36	25,45	30,54	40,71
	7050	4,04	10,11	20,21	25,27	30,32	40,43
	7100	4,01	10,04	20,07	25,09	30,11	40,14
	7150	3,99	9,97	19,93	24,91	29,90	39,86
	7200	3,96	9,90	19,79	24,74	29,69	39,58
	10050	2,84	7,09	14,18	17,72	21,27	28,36
	10100	2,82	7,05	14,11	17,64	21,16	28,22
	14000	2,04	5,09	10,18	12,72	15,27	20,36
	14050	2,03	5,07	10,14	12,68	15,21	20,28
	14100	2,02	5,05	10,11	12,63	15,16	20,21
	14150	2,01	5,04	10,07	12,59	15,11	20,14
	14200	2,01	5,02	10,04	12,54	15,05	20,07
	14250	2,00	5,00	10,00	12,50	15,00	20,00
	14300	1,99	4,98	9,97	12,46	14,95	19,93
	14350	1,99	4,97	9,93	12,41	14,90	19,86
	18050	1,58	3,95	7,89	9,87	11,84	15,79
	18068	1,58	3,94	7,89	9,86	11,83	15,77
	18100	1,57	3,94	7,87	9,84	11,81	15,75
	18150	1,57	3,93	7,85	9,81	11,78	15,70
	18168	1,57	3,92	7,84	9,80	11,77	15,69
	21000	1,36	3,39	6,79	8,48	10,18	13,57
	21100	1,35	3,38	6,75	8,44	10,13	13,51
	21200	1,34	3,36	6,72	8,40	10,08	13,44
	21300	1,34	3,35	6,69	8,36	10,04	13,38
	21400	1,33	3,33	6,66	8,32	9,99	13,32
	21450	1,33	3,32	6,64	8,30	9,97	13,29
	24850	1,15	2,87	5,73	7,17	8,60	11,47
	24890	1,15	2,86	5,73	7,16	8,59	11,45
	24900	1,14	2,86	5,72	7,15	8,58	11,45
	24950	1,14	2,86	5,71	7,14	8,57	11,42
	24990	1,14	2,85	5,70	7,13	8,55	11,40
	27000	1,06	2,64	5,28	6,60	7,92	10,56
	27200	1,05	2,62	5,24	6,55	7,86	10,48
	27550	1,03	2,59	5,17	6,47	7,76	10,34
	28000	1,02	2,54	5,09	6,36	7,63	10,18
	28250	1,01	2,52	5,04	6,31	7,57	10,09
	28500	1,00	2,50	5,00	6,25	7,50	10,00
	28750	0,99	2,48	4,96	6,20	7,43	9,91
	29000	0,98	2,46	4,91	6,14	7,37	9,83
	29250	0,97	2,44	4,87	6,09	7,31	9,74
	29500	0,97	2,42	4,83	6,04	7,25	9,66
	29750	0,96	2,39	4,79	5,99	7,18	9,58
	29800	0,96	2,39	4,78	5,98	7,17	9,56

QRP End Fed for 40m/20m/10m Неплохая статейка про самодельный трансформатор и питаемую с конца антенну на 40-20-10 метров длиной луча приблизительно 12 метров (для диапазона 40 метров используется удлинняющая катушка). Схема, конструкция, описание.
Quick End Fed Half Wave for 20/15/12/10 metres Еще одно описание "перемыкаемой" END-FED антенны на ряд диапазонов.

Эдвин, PA1ED, сделал и испытал питаемую с конца антенну на 10,15,20 и 40 метровые диапазоны. Прочитать и посмотреть фотки можно на саайте PA1ED

Ну и напоследок сюжетик на ютьюбе про енд-фид антеннку на удочке. В принципе, неплохое законченное решение. Правда, все таки сравнивали они антеннку с использованием встроенного в трансивер антенного тюнера.
Смотрим:

Антенна Фукса и подобные

Данные вторичной обмотки и конденсатора Cv приведены в таблице 1, опубликованной DL6YCG в журнале " QRP-Report" N2-1997. Количество витков катушки связи L1 от 1 до 4, в зависимости от диапазона (80м - 4 витка, 40м - 3, для верних частот - 1...2 витка). Сначала равномерно по всему тору наматывается вторичная обмотка, а затем сверху около "заземленного" края - катушка связи.

    Конструктивно согласующее устройство выполнено в небольшом корпусе и защищено от проницания влаги. Настройка антенны осуществляется подстройкой конденсатора Cv и подбором длины полотна антенны по минимуму КСВ. Устройство можно заземлить, как показано на рисунке 1, но можно и не делать этого. В указанную точку вместо противовеса можно включить отрезок провода длиной около 1 метра.

    Статейка целиком.

Продолжение эпопеи с ручным антенным тюнером и антенной "Фукса".
Желание все-таки повторить попытку сделать нечто легкое, универсальное и много-диапазонное зудит в одном месте!.
Тестовых натурных испытаний пока не было, только лабораторные.
Скорее всего, только после проведения натурных испытаний на природе, так как в домашних условиях, всвязи с обрывом моей G5RV, на половинках которой я испытывал подобные тюнеры имитируя "веревочную" антенну, проверить и промерять работу такого согласующего устройства невозможно.





Практика антенны Фукса - большое обсуждение этой антенны на форуме.

Интересное "практическое" подтверждение теории по распределению тока вдоль антенны проделано R1AIT :
Решил повесить Фукса пониже, и походить с неоночкой вдоль него. Сделал и контур под эксперимент. Растянул витки контурной катушки, что дало увеличение габаритов и уменьшение индуктивности. Полотно 21м. Высота подвеса около 2м. Что получилось? При настройке на двадцатку, т.е. когда длина полотна равна длине волны, имеем четко видимые максимумы напряжения на концах катушки, а также на концах и в середине полотна. Было интересно понаблюдать за тем максимумом, который в точке соединения полотна с контуром. Так вот, при изменении частоты, и соответствующей подстройке контура, можно очень хорошо увидеть как он смещается либо в катушку, либо в полотно. Соответственно узлы напряжения тоже двигаются, включая тот, что в катушке. Собственно это и ожидалось, но увидеть наглядно было интересно.

История развивается по спирали...
(не моё :-)

Все-таки сделать безтюнерную, легкую и простую, и при этом хотя бы трехдиапазонную (20-17-15 метров) антенну для 817-го и хочется и колется :-) Чтобы в рюкзаке с трансивером немного места занимала. Чтобы и на дерево подвесить, и на удочку можно было. Поэтому, решил проверить на практике еще одну предложенную на форуме конструкцию, с лично испытанным когда-то способом переключения диапазонов. Переключаемый перемычками GP с одним тоже переключаемым противовесом. Тем более, что попытка промоделировать в ММАНЕ набор таких антеннок дает вполне приемлемые результаты. Значит, надо опять проверить теорию практикой :-). При расчетах получились примерно вот такие размеры:

			расчетные размеры	реально получившиеся 	частота SWR

диапазон		L.верт	L.гориз 	L.верт	L.гориз		min.SWR

20 метров		6,25м	4,23м						1,39

17 метров		4,74м	3,47м		3,8m	3,6m		18,100	1,41

15 метров		4м	3м		3,4m	3,3m		21,200	1,14

 

Рассчитанные и реально полученныe параметры (КСВ, Угол изучения) можно увидеть в табличке чуть выше и на скриншоте окна ММАНЫ. Расхождение размеров от расчетных получилось довольно значительное. Скорее всего, это связано с неправильно выставленным параметром "земля" в ММАНЕ (на скриншоте видно, что выставлено значение - идеальная) и реально, более низкой относительно расчета, высоте установки антенны над землей. Заметил я это поздно, а перерасчитывать было лень :-)
К тому-же, и провод был использован в изоляции, что не учитывал при расчете. (точнее, даже не расчете, а просто прикидке примерных размеров для начала настройки).
При проверке антенны с трансивером FT-817ND измеритель SWR лишь изредка зажигает одно деление, что вполне допустимо.
На фотке справа полученная антеннка в упакованном виде на мотовильце, согнутом из 4 мм стальной проволоки, с 12 метрами кабеля РК-50-2 какого-там-не-знаю. (покупал давно, а маркировки на самом кабеле нет):-) На кабеле, на расстоянии 5 метров от точки запитки антенны сделал 2 витка кабелем на ферритовой трубке от монитора - маловато, конечно, но более кабеля в трубку не влезло. Ключи от машины и сигналка рядом на фотке - для оценки получившихся размеров (спичечный коробок был бы уместнее, но не было...).
Кстати, вот здесь немецкий радиолюбитель Jorg DL1DLF использует подобный способ коммутации вибраторов в своей конструкции диполя. Обратите внимание на изолятор между элементами. Дешево, сердито и остроумно!