Антенны Беверидж

Уголок радиоконструктора

 После помещения на Радоне моей статьи «Почти фантазия, или мой первый опыт с бевериджем», в комментариях, мой давний знакомый - Владимир Новицкий US7IO, обратился ко мне с просьбой «..написать по факту как и что было сделано. Интересует ВЧ трансформатор, как изготовил, на чем, как коммутация выполнена, нагрузка какая была. Ну и так далее.»

Рад, что статья оказалось кому-то интересной. В нынешней статье я расскажу немного о теории,  о радиолюбительской практике и своем небольшом опыте построения антенны Бевериджа.

 Впервые узнал я об этой антенне в 1969 году, попав на службу в Карелию в часть связи находящуюся на живописном берегу Онежского озера возле Петрозаводска. Там мы изучали радиостанцию Р105, на которой дальность связи при использовании четвертьволнового штатного штыря составляла около пяти километров, при использовании бевериджа, бывшего тоже в комплекте этой станции, дальность уверенной связи увеличивалась до двадцати и более километров! Были, конечно, тогда у нас в части и приемники Р250м2 и мощные передатчики с двумя ГУ5Б в выходном каскаде, но сейчас не об этом….

Традиционная классическая схема антенны Бевериджа на 160 метровый диапазон выглядит так, как показано на рис.1.

alt

         Она представляет собой тонкий провод длиной, большей в несколько раз длины волны на которой работает антенна. Она нагружена на сопротивление, равное волновому сопротивлению линии, образованной проводниками: антенна-земля. При высоте подвеса от одного до пяти метров, волновое сопротивление антенны составит примерно от 300 до 600 Ом. Коэффициент усиления антенны Бевериджа зависит от ее длины, но лучшие результаты получаются, когда длина антенны кратна нечетному количеству длин полуволн.

Как я уже упоминал в своей статье о подготовке к CQWW-160-CW  2011 года, ранее пытался применить на коллективке UX8IXX антенну Бевериджа длиной 80 метров в западном направлении. На такой длине я остановился из-за отсутствия места для размещения более длинной антенны. Выполнил его не как классический беверидж, а без нагрузочного сопротивления на конце антенны.  При отключенной нагрузке в антенне установился режим стоячей волны. В этом режиме отраженная волна равна прямой, и диаграмма направленности антенны принимает вид восьмерки. Этим мы «позволили» принимать сигналы станций с двух направлений одновременно. С одной стороны мы проигрывали, так как сигналы станций были слышны с одинаковой громкостью с двух направлений. Но наши условия не позволяли растягивать беверидж в сторону востока, а эта антенна позволяла принимать станции и с этого направления – это было для нас плюсом. Трансформатор мотал на ферритовом кольце 2000НН типа К32. Нормально работал и трансформатор, изготовленный на П-обазном феррите с телевизионного трансформатора от ТВС 110.  Для обмотки брал провод от телефонного кабеля. Это провод диаметром приблизительно 0,3 – 0,4 мм с разным цветом виниловой изоляции. Длину провода брал около полуметра. Можно взять обычный провод ПЭВ, предварительно надев на его концы цветные кембрики, чтоб потом было проще разбираться с обмотками. Ну и при использовании провода ПЭВ, нужно обмотать кольцо лакотканью или лентой ФУМ. Сложив три провода вместе, делал из них витую тройку проводов. Шаг не критичен – у меня получился около трех сантиметров. Затем этим свитым проводом намотал обмотку в 10 -12 витков, равномерно распределив по окружности кольца. Начало одной обмотки подключил к оплетке 75-омного кабеля, и сюда же припаял метра три – четыре гибкого провода для подключения к заземлению. Конец этой обмотки соединил с началом второй. В эту же точку подключил центральную жилу кабеля. Конец второй обмотки соединил с началом третьей. Ну а к концу третьей припаял сантиметров тридцать многожильного провода для подключения непосредственно к началу бевериджа. Я думаю, что коммутация обмоток на приведенном ниже рисунке понятна.

alt

          Естественно,  трансформатор поместил в подходящую по размеру пластиковую коробочку от предотвращения попадания на него дождя или снега. Из коробочки вывел кабель к трансиверу, провод заземления, и провод подключения к полотну антенны. Для полотна антенны на коллективке использовали оцинкованный провод диаметром 0,8 мм.

               При длине антенны в восемьдесят метров лепесток направленности получался довольно широким. Этот компромисс тоже нас устраивал по вышеуказанным причинам. В целях сохранности, подвешивали её на высоте трех метров, но однажды оставленную на светлое время суток без присмотра – срезали. На 160 метров эта антенна работала на прием лучше, чем In.V. Конечно, это не полноразмерный беверидж, но с помощью этой антенны мы принимали мощные станции из Канады, США, Карибов, Японии, Ближневосточных стран, а при переключении на In.V. сигналы этих станций тонули в шуме эфира.

  При подготовке к участию в CQWW-160-CW  2011 года, я порылся на радиолюбительских сайтах и определился, что длина антенны не должна быть случайной! Она должна быть в пределах от одной до четырех лямбд. Встречал применение таких длин:  от 168м  до 185м, от 240м до 244м, от 320м до 350м. У меня на коллективке было 244 метра витой полевки. Прочитав статью о Российско – Финской экспедиции на остров Малый Высоцкий, в которой описано применение бевериджа длинной в 240 метров, я ввел в программу МАННА этот размер, и увидел довольно неплохие характеристики на 160 метровый диапазон. Я решил остановиться на этой длине, так как, распустив полевку, я получал провода на два бевериджа.  Но если кого интересуют определённые углы прихода сигналов и максимальное подавление сигналов  тыл-бок, то конечно необходимо брать размер от 320м до 350м, так как диаграмма антенны во всех её плоскостях зависит от длинны!

     Нет необходимости при подвесе бевериджа соблюдать всюду равную высоту подвеса. У меня полотно бевериджа в районе обрывистого берега речки Мокрая Белосарайка имел перепад с двух до пяти метров. При необходимости перейти дорогу, полотно антенны можно поднять до 5 м при длине до 10-12 м. В зависимости от местных условий, полотно бевериджа можно опирать на кусты и деревья. Единственное условие – параллельно антенне не должны проходить провода длиннее пятидесяти метров. Желательно такое соседство свести к минимуму.

    Один трансформатор я взял тот, который был на коллективке UX8IXX. Для изготовления второго трансформатора я взял ферритовую трубку стоящую раньше на шнуре старого компьютерного монитора. На этом магнитопроводе был изготовлен второй трансформатор по технологии описанной выше. Единственное изменение - я для обмоток взял провод с компьютерного кабеля витых пар.

Для нагрузки взял резисторы типа МЛТ-2 сопротивлением в 470 ом. (Такое было под рукой). Кабель обычный телевизионный на 75 ом. Его можно использовать длинной до 150 - 200 метров без применения УВЧ. Для антенны Бевериджа КСВ до трех единиц – вполне допустимое значение, хотя конечно стремится нужно к единичке. Из-за нехватки времени, я эти измерения не производил. Но чтоб иметь хорошие результаты, а не то что получиться, необходимо измерить волновое сопротивление антенны, нагрузить антенну на резистор с таким сопротивлением, чтоб идеально согласовать волновое сопротивления антенны и кабеля.  Так же можно применить трансформатор с отводами, набором резисторов и измеряя КСВ, подобрать необходимое сопротивление нагрузки и коэффициент трансформации, обеспечивающий более точное согласование.

   Для хорошей работы этой антенны, система заземления должна быть качественно выполнено с двух сторон. Рекомендуют вбивать в землю две длинных, (по полтора – два метра), оцинкованных или медных труб. Дополнительно устанавливать провода заземления (радиалы), длиной до 10 метров, закопанных на глубину 10-15 см и надёжно соединённых с трубами заземления антенны. В место заземления допускают использование четвертьволновых противовесов. Одни рекомендуют уложить на земле противовес как продолжение антенны. Встречал описание противовесов расположенных на высоте основной антенны и перпендикулярно её полотну. Я для заземления взял четыре металлических арматуры длинной по одному метру. Приварил с одной стороны болты М6, а другую заточил на конус. Ну и для надежности или самоуспокоения, зачистил их наждачной шкуркой до появления металлического блеска.

       Мое личное мнение: в любом случае следует относиться к изготовлению и настройке этой антенны с уважением.

      Для коммутации приемных антенн использовал герконовые реле, применяемые в коммутации лифтовой автоматики. Но в принципе, можно использовать любые подходящие реле, обеспечивающие надежную коммутацию.

 

Всем 73 и DX на Topband!

Николай Долгополов UX8IX

 


 Информационный партнер:  Мариупольский радиоклуб Маррад