Было изготовлено две ЕН Антенны на диапазон 145 МГц. В качестве каркаса использовались различные материалы, но остальные конструктивные особенности у них одинаковые. На рисунке Рис. 1 можно увидеть эти антенны, а дальше будет дано описание их изготовления и настройки.
Рис. 1 ЕН Антенны на 145 МГц.
Более элегантно выглядит ЕН Антенна, изготовленная из корпуса фломастера (черная на рисунке). Но... работают они одинаково хорошо.
Обе антенны выполнены по схеме "Star".
Для изготовления антенны можно применить использованный фломастер. В данном случае был использован фломастер показанный на рисунке Рис. 2. Я даже предвижу насмешки... вот мол, раньше были водопроводные трубы, а теперь в ход пошли фломастеры - прогресс! Естественно, можно использовать в качестве каркаса и любую другую диэлектрическую трубку диаметром 16 мм и длиной 105-110 мм.
Рис. 2 Фломастер в сборе (будушая антенна!).
Аккуратно разбираем фломастер, помня, что он вредназначен не для постройки ЕН антенны, а для рисования, и поэтому имеет свойство пачкать руки. Поэтому аккуратно разбираем его, выбрасываем начинку и тщательно промываем. Разобранный фломастер показан на рисунке Рис. 3.
Рис. 3 Разобранный фломастер с удаленной сердцевиной.
Антенна на 145 МГц полностью повторяет конструкцию ЕН Антенн на КВ диапазоны, но лишь уменьшенную в размерах. Поэтому никаких конструктивных особенностей здесь нет. Таким образом можно пропустить подробное описание изготовления составных частей антенны, так как они полностью повторяют КВ антенны. Приведу лишь конструктивные размеры. Цилиндры изготовлены из медной фольги. Провод ПЭВ, применен диаметром 1,7 мм. Остальное можно увидеть на рисунке Рис. 4. Входная катушка выполнена проводом ПЭВ 1,0. Эта катушка расположена перпендикулярно катушке настройке. Все соединения в ЕН Антенне сделаны точно так же как и в КВ вариантах ЕН Антенны. Колпачок фломастера не используется, а пишуший узел (из которого выходил пишущий стержень) - отрезан, как показано на Рис. 4
Рис. 4 Конструктивные размеры и исполнение ЕН антенны на 145 МГц.
После изготовления антенны, приступаемк ее настройке.
Временно отключаем входную катушку (количество витков входной катушки все равно придется подбирать). Также предварительно проверяем частоту настройки антенны и изменением количества витков катушки настройки (или сдвиганием и раздвиганием ее витков), настраиваем антенну примерно на необходимую частоту (в данном варианте 145 МГц). Отвод от катушки настройки в данном варианте антенны был сделан от 1/2 витка, считая от "холодного" конца катушки (нижнего). Характеристика антенны на приборе Х1-50 (с ВЧ мостом), показана на Рис. 5.
Рис. 5 Характеристика ЕН антенны на 145 МГц.
Далее подстраиваем антенну по максимальным показаниям индикатора поля. Это самый главный этап в настройке антенны. После подстройки антенны по индикатору поля (эту операцию необходимо сделать обязательно), записываем часту этого максимума.
Далее измеряем КСВ антенны и также его записываем. Можно попробовать немного изменить отвод от катушки настройки в пределах 1/4 витка, контролируя сначала максимум по индикатору поля, а затем измеряя КСВ. После того как мы добились мимнимума КСВ, но видим, что он еще далек от 1, можно подключать входную катушку, сделав ее, например, в виде 1-1,5 витков. Подбирая количество витков этой входной катушки и все время контролируя показания индикатора поля (после каждого изменения количества витков) и КСВ - добиваемся минимума КСВ и максимума показаний индикатора поля на рабочей частоте!
Вся эта операция довольно кропотливая и требует времени и терпения. Такими манипуляциями вполне можно достичь, при максимальном показании индикатора поля, КСВ близкого к 1. На рисунке Рис.6 показана ЕН Антенна на 145 МГц, подключенная к MFJ-259B (на индикаторе прибора видны реальные характеристики уже настроенной антенны). F=144,72 МГц; R=51 Ом; X=4 Ом.
Рис. 6 Реальные характеристики ЕН антенны на 145 МГц, на приборе MFJ-259B.
После того как антенна была настроена, было решено провести небольшой опыт.
Как известно, прибор MFJ-259B работает как передатчик с выходной мощностью 20 милливат на нагрузке 50 Ом., см. Рис. 7
Рис. 7 MFJ-259B с подключенной ЕН антенной.
Решено было прибор MFJ-259B оставить дома (питание автономное от аккумуляторов), а со станцией "Kenwood TH-F7", выити из дома, и уйти на несколько сотен метров. Застройка в центре города довольно плотная. MFJ-259B располагался в доме на первом этаже (2 метра от земли).
Были проверены два варианта:
1. На MFJ-259B и на "Kenwood`e" штатные "резинки".
2. На MFJ-259B и на "Kenwood`e" ЕН антенны.
Рис. 7 Переносные станции с ЕН и обычными антеннами.
Расстояние между MFJ-259B и радиостанциями равнялось 365 метров, см. Рис. 8
Рис. 8 Расстояние между MFJ-259B и радиостанцией 365 метров.
Результаты этого скромного опыта следующие:
На расстоянии 365 метров, показания S-метра на станции "Kenwood TH-F7", при ЕН антеннах - 8 делений.
Показания S-метра при обычных штатных "резинках" - 4 деления (половина шкалы).
Причем заметьте, что кабеля от "передатчика" (MFJ-259B) к ЕН антенне - НЕТ!
Если оппоненты говорили, что излучает кабель, а не ЕН антенна, то что же излучает в этом случае?!
Я даже заранее могу ответить сам - все что угодно, но только не ЕН антенна.
Подобный опыт был описан на страницах этого сайта и был проведен в Швейцарии пару лет назад, он проводился на частоте 27МГц ( http://ehant.qrz.ru/hb.htm ), там тоже кабеля не было. Честно говоря, я сам не ожидал, что сигнал с ЕН антеннами будет больше, чем со стандартными "резинками". Сначала думал, что переотражения и т.д., но нет, положение приемной антенны выбиралось по максимуму принятого сигнала.
Конечно настройка антенны довольно трудоемка и требует приборов, тем более, что на частоте 145 МГц, размеры антенны сравнимы со стандартными "резинками". Для любителей поэкспериментировать, интересно было бы сделать ЕН антенну для этого диапазона в 3,4, а то и в 5 раз меньше.
На этом и закончим. Желаю удачи в постройке ЕН антенн.
73!
UA1ACO op. Vlad
г. С-Петербург
09.2005г.
ПРОДОЛЖЕНИЕ ОПЫТОВ С ЕН АНТЕННОЙ НА ДИАПАЗОН 145 МГц
После проведения испытаний все таки осталось некое чувство недоверия к результатам опыта. Ну, на самом деле, казалось несколько невероятным, что сигнал с ЕН антенной больше, чем со стандартной "резинкой". При первом удобном случае. решено было повторить опыт, но в более благоприятных условиях.
Случай представился в марте и несмотря на то, что по календарю была весна, а на улице господствовала зима, упустить его было нельзя. Опыт проводился на аэродроме, так что кругом было чистое заснеженное поле и можно было разместить передатчик в 1 километре от приемника без всяких проблем.
Передатчик на частоту 145,5 МГц имел мощность 1 ватт, питался от аккумулятора (на проводах питания фильтр на ферритовом кольце) и в качестве антенны использовал стандартную "резинку" от переносной радиостанции, без применения кабеля ("резинка" стояла непосредственно на передатчике).
В качестве приемника использовалась радиостанция "ADI AT-201", так как индикатор уровня сигнала у нее был оттарирован по ГСС`у.
План проведения опыта можно увидеть на рисунке Рис. 9
Рис. 9 План проведения опыта.
(ЕН антенна в кожухе, с хомутиком настройки)
РЕЗУЛЬТАТ:
1. Вариант - на передатчике и на приемнике стандартные "резинки" от переностных станций.
2. Вариант - на передатчике стандартная "резинка", на приемнике ЕН антенна.
Во втором варианте уровень сигнала на 10-12 db больше, чем в первом!
Таким образом, второй опыт подтвердил ранее проведенный осенью, пол года назад.
73!
UA1ACO op. Vlad
г. С-Петербург
03.2006г.
ПРОДОЛЖЕНИЕ
В продолжение начатых опытов было решено снять диаграммы направленности с антенны на диапазон 145 МГц (здесь уместно заметить, что диаграммы направленности, снятые с антенн на другие диапазоны в дальнейшем, подтвердили результаты данного опыта) и стравнить их с классическим Диполем.
Исходные параметры для проведения опыта были следующие:
- В качестве передатчика использовался передатчик в стальном корпусе, с мощностью 1 ватт и частотой 145 МГц.
- Диполь стандартный 1/2 длины волны с КСВ=1,18 на рабочей частоте.
- ЕН антенна описанная выше, в этой статье, с КСВ=1,05 на рабочей частоте (характеристика ниже на рисунке Рис. 10).
- Поочередно ЕН и Диполь подключались НЕПОСРЕДСТВЕННО к передатчику (без кабеля).
- Передатчик с антеной располагался на высоте 1 метр над землей (1/2 длины волны) на диэлектрической триноге.
- Измерения уровня напряженности поля проводились на расстоянии 15 метров (7 длин волн) от передатчика, при помощи измерительного приемника с установленной на нем штыревой антенной (резинкой).
Рис. 10 Характеристика ЕН антенны на 145 МГц, используемой в опыте.
После измерений, была построена реальная диаграмма направленности Диполя и ЕН антенны на 145 МГц. Здесь уместно заметить, что симметрирование Диполя специально не проводилось, что повлияло на его диаграмму направленности.
Реальные диаграммы направленности антенн приведены на рисунке Рис. 11 Как видим и уровни сигналов в приемнике, от двух антенн, примерно одинаковые (у Диполя по максимуму сигнала).
Рис. 11 Диаграммы направленности Диполя и ЕН антенны в горизонтальной плоскости.
73!
UA1ACO op. Vlad
г. С-Петербург
03.2007г.
ПРОДОЛЖЕНИЕ - 2
Продолжим "дачные" опыты, как кто-то сказал в одном из форумов ссылаясь на этот сайт. Дачи у меня нет, как впрочем и машины, так что всегда возникают проблемы с проведением измерений за городом (в городе, естественно, никаких более менее серьезных измерений не провести).
И так, диагарамма направленности в горизонтальной плоскости снята. Конечно снять реальную диагарамму в горизонтальной плоскости намного проще, чем в вертикальной. Кажется все очень просто, повернул антенну горизонтально и снимай диаграмму по оси антенны. Но практически, при повороте антеены на 90 градусов, диаграмма искажается (влияние земли), а хотелось бы снять реальную диагарамму. Поэтому все пришлось делать реально, обнося антенну датчиком в вертикальной плоскости. Здесь сразу надо заметить, что поднять измерительный датчик (приемник) высоко над антенной довольно проблематично (воздушного шара-то нет :) , поэтому радиус измерений ограничился двумя длинами волн. Конечно это близко от антенны и результаты можно считать не совсем достоверными (ближнее поле антенны на этом расстоянии еще велико, а дальнее только начинается), но, надеюсь, в дальнейшем снять диаграмму более правильно. Тем не менее, проведенные измерения подтвердили предыдущие и, самое главное, подтвердили эффективность ЕН антенны.
Исходные параметры для проведения опыта были следующие (см. Рис. 12 и Рис. 13):
- В качестве передатчика использовался передатчик в стальном корпусе, с мощностью 1 ватт и частотой 145 МГц.
- Диполь стандартный 1/2 длины волны с КСВ=1,18 на рабочей частоте.
- ЕН антенна описанная выше, в этой статье, с КСВ=1,05 на рабочей частоте (характеристика на рисунке Рис. 10).
- Поочередно ЕН и Диполь подключались НЕПОСРЕДСТВЕННО к передатчику (без кабеля).
- Передатчик с антеной (поочередно ЕН и Диполь) располагался на высоте 0,45 и 1 метр над землей на диэлектрической подставке.
- Измерения уровня напряженности поля проводились на расстоянии, по радиусу в вертикальной плоскости, 4 метра (2 длины волны) от передатчика, при помощи измерительного приемника с установленной на нем штыревой антенной.
- Питание приемника и передатчика автономное от аккумуляторов.
На рисунке Рис. 13 можно увидеть триногу, с установленной на ней диэлектрической мачтой. На мачте закреплялся измерительный приемник с индикатором выхода, калиброванным в децибелах (точность до 0,1 dB). Тренога, при измерениях, переносилась на разные расстояния от передатчика, а измерительный приемник передвигался по мачте (см Рис. 12). Наблюдения за индикатором проводились с расстояния 14 метров (7 длин волн).
Рис. 13 Мачта на триноге, с установленным измерительным приемником.
Таким образом, измерения были проведены и, по результатам измерений, составлены диаграммы направленности ЕН антенны и Диполя в вертикальной плоскости. Причем при измерениях, высота расположения передатчика с ЕН антенной или Диполем над землей менялась и устанавливалась в 0,45 метра и 1,2 метра (две разные кривые на диаграммах направленности Рис. 14).
Рис. 14 Диаграммы направленности ЕН антенны и Диполя в вертикальной плоскости.
Уровни сигнала по вертикальной и горизонтальным осям в децибелах (dB).
Конечно, как я говорил, расстояние от передатчика с антенной, до измерителя было не велико, поэтому к количественным параметрам измерений надо относится с известным скептицизмом (ошибка довольно велика). Но общая тенденция и сравнительные параметры, из диаграмм, понятны.
Что касается Диполя, то вначале может вызвать недоумение, почему при высоте Диполя над землей в 1,2 метра уровень сигнала меньше, чем при высоте подъема над землей в 0,45 метра? Но если вдуматься, то так и должно быть. При высоте в 0,45 метра, земля служила рефлектором (измерения проводились весной и земля была очень сырая, буквально под ногой появлялась вода). А при измерениях под низкими углами, эффект рефлектора от земли уменьшался, и уровень сигнала заметно падал.
С ЕН антенной все происходило наоборот. При малом расстоянии от земли (0,45 метра), земля оказывала сильное влияние на ЕН антенну (вспомните статью о поле ЕН антенны), и уровень сигнала был меньше, чем от Диполя - эффект рефлектора у Диполя (сравнение происходило как бы с двухэлементной антенной Диполь).
Зато при подъеме антенн на высоту 1,2 метра над землей, уровень сигнала от ЕН антенны значительно превосходил уровень сигнала от Диполя (по опыту работы с ЕН антеннамии, эта тенденция видимо сохранится и при больших расстояниях измерительного приемник от антенн - в дальнем поле).
Вот такие результаты. Еще раз скажу, что к количественным результатам, надо отнестись осторожно. На мой взгляд, погрешность измерений составила 3-4 dB, а измерения надо проводить на большем расстоянии от антенн. Тем не менее...
73!
UA1ACO op. Vlad
г. С-Петербург
04.2007г.
