Диполь с двойной поляризацией

В связях на большие расстояния известна превосходная эффективность вертикальных антенн по сравнению с горизонтальными диполями благодаря их малому углу излучения. Но эта оценка справедлива только в отношении передачи. Всегда были сомнения по поводу приёма, и они были вполне обоснованы на практике (с вертикальной антенной заметны большие QRN и QRM).

В теории также сказано, что лучшей приёмной антенной является та, которая имеет горизонтальную поляризацию, учитывая, что после отражения от ионосферы поляризация волны, возвращающейся на Землю, преимущественно горизонтального типа, даже если изначально она имела вертикальную поляризацию от передающей антенны.

Это означает, что вертикальная антенна имеет более низкие характеристики приёма, поскольку она плохо улавливает горизонтально поляризованные волны, которые составляют наибольший процент входящих отражённых волн, и превосходные характеристики передачи из-за низкого угла излучения; в то время как для горизонтальной антенны происходит обратное: лучшие характеристики приёма, но плохие характеристики передачи из-за слишком большого вертикального угла.

Идеальным условием была бы возможность использовать вертикальную антенну для передачи и горизонтальную для приёма, но очевидно, что потребуется двойная установка и, следовательно, много места.

Модификация горизонтального диполя

После этих размышлений решено изменить 40-метровый диполь, сделав его перевёрнутым L — рис. 1. С таким расположением. верхняя часть антенны улавливает и излучает горизонтальные компоненты, в то время как вертикальные улавливаются и излучаются вертикальным ходом.

Практический результат был более чем удовлетворительным: антенна оказалась очень эффективной для каналов DX, а также хорошо подходит для коротких и средних расстояний.

Следуя этому опыту, была идея также сделать двухдиапазонную версию (для 7 и 18 МГц), так как не было антенны для 17 m (рис. 2). Конечно, очевидна и удобна возможность реализации для других диапазонов, как в версии mono, так и в версии многодиапазонной, учитывая также преимущество значительно уменьшенной площади (на 50% меньше горизонтального диполя).

Реализация

Для строительства использовался медный кабель сечением 2,5 мм², с покрытием (обычный гибкий кабель для электрических систем). Вертикальный отрезок антенны удерживается натянутым, прикрепленным к земле, или с помощью двух боковых скоб: в версии двухдиапазонной два вертикальных отрезка удерживаются на расстоянии 15 см с помощью прокладок из изоляционного материала (ПВХ, тефлона или другого), как для лестничных спусков.

Кроме того, в обеих версиях предпочтительнее скользить по спуску под углом как можно ближе к 45 сторонам, как за пределами перевернутого L, как на рис. 1, что в пределах одного и того же, рис. 2. Эта альтернатива позволяет устанавливать антенну с вертикальным сегментом как можно дальше от вертикальных металлических опор и стен зданий.

Настройка была проведена с использованием шумового моста (noise bridge) для измерений антенн, который был расположен на высоте 14 м над землёй, затем на небольшом расстоянии от 1/4 волны, заставляя её резонировать на частоте 7050 кГц. Импеданс оказался чуть менее 50 Ом. Это значение позволило использовать спуск коаксиальным кабелем 52 Ом (рекомендуется использовать RG58 для 40 м и нижних диапазонов, RG8 0 RG213 для верхних диапазонов; для двух диапазонов 7/18 МГц использовался RG213).

Кривая КСВ оказалась очень широкой: 1,1 от 7000 до 7100 кГц. Конечно, эти значения должны считаться действительными в отношении местоположения испытанной антенны и с учётом того, что измерения проводились при нормальном климате (относительная влажность 50%). Как очевидно, резонанс антенны незначительно меняется по мере изменения её высоты над землёй.

Принимая в качестве эталона установку на 1/2 волны или более высоты, длина антенны рассчитывается по формуле: lungh. [м] = 146031 : частота [кГц], следовательно, для диапазона 17 м; 146031: 18118=8,059 м (то есть два отрезка 4,030 м).

Расчёт также применим к версии двухдиапазонной, обнаружив, что параллельное соединение двух антенн резонанс не меняет. При установке на более низких высотах резонанс антенны смещается в сторону более низких частот из-за повышенного влияния земли (о чём свидетельствует длина авторской антенны 40 м, размещённая на высоте чуть более 1/4 волны, что составляет 19,48 м вместо 20,713 м в соответствии с формулой.

В этих случаях необходимо определить размер антенны по вышеупомянутой формуле, а затем перейти к калибровке, постепенно укорачивая, пока не будет получен резонанс на желаемой частоте.

Для тех, у кого нет шумового моста, поскольку характеристический импеданс антенны очень близок к 50 ом, в этом случае можно выполнить операцию с помощью общего КСВ метра, расположенного между передатчиком и спуском, постепенно сокращая антенну до минимума КСВ на желаемой частоте.

Очевидно, что для калибровки длина спуска должна составлять 1/2 волны или её кратные. С этой системой настройка вряд ли может быть идеальной, но и в любом случае более чем приемлемой. В настоящее время автор использует описанную антенну, питая её непосредственно через коаксиальную линию, но чтобы быть уверенным в её максимальной эффективности, рекомендуется вставлять между линией и антенной балун в соотношении 1:1, чтобы предотвратить возможное излучение спуском.