Портативная Half-Square антенна

Автор исследует портативную версию Half-Square антенны, обычной однодиапазонной структуры. Используя unun 9:1 для обеспечения универсальности, описывается проволочная конструкция антенны, её развёртывание с использованием складных опор и полевые испытания, позволяющие добиться успешных контактов на нескольких диапазонах.

Half-Square (полуквадратную) антенну можно представить как две вертикальные четвертьволновые антенны, расположенные на расстоянии половины длины волны друг от друга. Она обеспечивает некоторое усиление по сравнению с вертикальной четвертьволновой антенной и имеет низкий угол излучения. Эта антенна имеет двунаправленную диаграмму направленности с максимумами, расположенными параллельно антенне, и нулями на концах.

Обычно она подключается к коаксиальному кабелю в верхней части одного из вертикальных элементов и функционирует как однополосная антенна. Коаксиальный кабель следует располагать перпендикулярно вертикальной опоре, чтобы избежать взаимодействия. Однако такое расположение было бы несколько неудобным для портативной антенны.

Из соображений целесообразности в полевых условиях решено подключиться к нижней части одной из вертикальных стоек, которая является точкой с высоким сопротивлением. Используется делитель 9:1, чтобы снизить высокое входное сопротивление до более удобного для настройки.

Разработана эта антенна для диапазона 20 м, но хотелось использовать её и в других диапазонах. Используя unun 9:1 для питания нижней части антенны, удалось расширить диапазон. Разумеется, потребовался тюнер.

Материалы

  • 50 футов двухжильного провода (используется для подключения динамика)
  • (1) Выступ (петля) проушина
  • (4) Маленькие стяжки-молнии
  • Герметик/клей

Конструкция
Обратитесь к схеме, чтобы понять смысл следующих шагов.

  • Разделите провод для динамика на два 50-футовых провода
  • На одном из проводов установите выступ-проушину с одного конца. Это будет подключение к вашему соответствующему устройству)
  • Отмерьте от выступа проушины 16 футов 7,2 дюйма и сделайте небольшую петлю, используя две маленькие застёжки-молнии.
  • От второго провода отрежьте отрезок длиной около 16 футов 9 дюймов или около того.
  • Зачистите и присоедините меньший провод к концу провода большего размера. После пайки место соединения было накрыто термоусадочной трубкой.
  • Рядом с соединением сделайте ещё одну небольшую петлю, используя две застёжки-молнии.
  • На конце этого провода скрутите проволоку, чтобы сформировать петлю для крепления. Когда вы будете это делать, убедитесь, что расстояние от места соединения до петли для крепления составляет 16 футов 7,2 дюйма.
  • Нанесите немного клея на петлю на конце провода, чтобы скрепить её. Также можно добавить клей к каждой из других петель крепления.
  • Добавлено немного герметика в том месте, где провод входит в выступ проушины, чтобы немного уменьшить натяжение.
  • На этом этапе антенна готова. Однако вы можете разрезать оставшийся провод пополам, чтобы сделать два радиала длиной 20 м (примерно 16 футов, плюс-минус). Установлен наконечник с проушиной на каждый из этих проводов и скручены другие концы, чтобы получилась небольшая петля, также нанесён герметик и на эти провода.

Соединение и одна из монтажных петель

Соответствие
[Обновление – После получения отличных отзывов была обновлена, уточнена и расширена информация по антенне. См далее).

Для первых двух вылазок с этой антенной использовался unun в соотношении 9:1 как быстрый и неприхотливый способ запустить её в эфир. Протягивается около 18 футов коаксиального кабеля RG-8x от unun к трансиверу. В длине коаксиального кабеля нет ничего особенно критичного, но порекомендовать можно минимум 16 футов для 40 м и выше. Точная длина радиалов также не имеет значения, поскольку они расположены на земле. На самом деле, вы, вероятно, можете использовать антенну и без них. В этом случае вы полагаетесь на коаксиальный экран в качестве противовеса.

Хотя соотношение 9:1 работает хорошо, есть более эффективные способы согласования этой антенны. Планируется продолжить экспериментировать с другими методами согласования высокоомного входа на 40 и 20 м.

Автор их не тестировал, но полуволновые тюнеры с концевым питанием от Pacific Antenna и QRPGuys должны работать на 20- и 40-метровом диапазонах. Они используют параллельную резонансную схему и предназначены для согласования с полуволновой антенной с концевым питанием (EFHW).

Трансформатор EFHW, как и повсеместно распространённый трансформатор 49:1, тоже должен работать. Скорее всего, вам придётся немного укоротить антенну, чтобы добиться нужного КСВ.

В конце концов, простой антенный тюнер L-Match с катушкой индуктивности с отводом, подключённой последовательно, и переменным конденсатором на выходе, похоже, может стать лучшим решением. Он должен справляться с высоким сопротивлением на 40 и 20 метрах и работать на других частотах как антенный тюнер.

Развёртывание

Развернуть эту антенну совсем несложно и занимает около 5 минут. Для её поддержки используются две складные опоры. Прикрепляется один угол к частично выдвинутому 28-футовому столбу Jackite. Точка подачи антенны находится примерно в 3 футах от земли.

Это два шеста, которые использовались для поддержки антенны (провод слишком тонкий, чтобы его было видно на этом снимке)

Используется 20-футовый шест Black Widow (фактическая длина около 19,5 футов) для поддержки другого конца. Если поблизости есть подходящие деревья, вам, возможно, удастся убрать один или оба шеста.

Результаты полевых испытаний

Результаты первоначальных полевых испытаний с полуквадратной антенной оказались удовлетворительными. Внутренний тюнер в Elecraft KX3 смог загрузить антенну с 80 до 6 метров. (Поскольку входное сопротивление антенны низкое на 80 м, автор не рекомендует использовать там соотношение 9:1.) КСВ было 1,2:1 или выше на всех диапазонах с тюнером.

Во время первого выхода в эфир с полуквадратной антенной без труда установлены связи на 40 м, 20 м и 15 м диапазонах при мощности 5 Вт. Антенна представляет собой полуволну на 40 м и, по-видимому, хорошо работает на этом диапазоне. На 40 м канале было множество обратных маяков, показывающих соотношение сигнал/шум 20 дБ или выше.

Также использовалась антенна в полевых условиях во время недавнего QRP-соревнования с аналогичными результатами. Сигналы были сильными на 40-метровом диапазоне и на 20-метровом диапазоне.

Вряд ли это можно назвать строгой научной оценкой, но пока есть удовольствие от работы на этой антенне. Надо бы провести моделирование, чтобы посмотреть, как выглядят диаграммы направленности на разных диапазонах. А пока будет продолжение экспериментов с согласованием импеданса.

Подведение итогов

Это был простой и увлекательный проект. В нём, безусловно, хорошо использовался рулон дешёвого провода. После того, как автор пару раз использовал эту антенну в полевых условиях, он официально добавил её в свой арсенал портативных антенн.

WB3GCK