Спираль из медной фольги в качестве противовеса

Описывается проверка (попытка) модифицировать и опробовать необычную антенну K6NO — может ли небольшая катушка (спираль из медной фольги) обеспечить эффективное радиочастотное заземление без необходимости в радиальных элементах (дополнительном противовесе) или такой дизайн предназначен отправиться в ящик для мусора.

Любопытство побудило автора попробовать использовать спиральные катушки в качестве сверхпортативных заземляющих систем для 1/4-волновых антенн. Было поставлено три цели:

1. Посмотреть, возможно ли эффективно работать на диапазоне 40 метров с морского каяка (фото слева).

2. Определить, можно ли использовать плоские спиральные катушки в портативных условиях, чтобы избавиться от необходимости в нескольких длинных радиальных проводах.

3. Чтобы проверить, может ли небольшая катушка заменить противовес, используемый многими участниками полевых вылазок с мобильными установками для пешеходов.

Оригинальные обмотки на 17 метров с 14,9 футами фольги. В конце концов, обрежется пластиковая плёнка, которая держит катушку

Чтобы имитировать размещение в рюкзаке, катушка установлена на высоте 64 дюйма над землёй на самодельной полке. К антенне, катушке и коаксиальному кабелю подключается адаптер banana—to—BNC. Также просверлено отверстие в центре катушки и установлен разъём типа «банан» для провода заземления. И антенна, и провод для подключения катушки изготовлены из многожильного провода № 22.

Длина провода для подключения катушки составляет 14 дюймов. Антенный провод (13 футов на 17 метров и 16,5 футов на 20 метров) крепится к удочке длиной 20 футов на основе ПВХ.

Но работает ли он?

Двадцать минут продолжалась настройка на 17 метров и ничего не было слышно! Все вызовы остались без ответа. Начал возникать вопрос, не предназначен ли этот дизайн для мусорного ящика. Но была решимость установить контакт, поэтому был переход на 20—метровую проволочную антенну и добавлено ещё фольги прямо на переднем дворе, а также она обрезана для нового диапазона. В этом месте было шумно в диапазоне от S6 до S7, и в большинстве сигналов преобладал глубокий QSB. Несмотря на это, установлено четыре хороших контакта.

В первом QSO с KE4HGN Виктор описал свою антенну как вверный диполь на высоте 45 футов, но всего на один фут выше металлической крыши, и сказал, что она больше похожа на NVIS. Он всё равно справился и дал мне достойный рапорт, учитывая обстоятельства.

20-метровая спираль

Обычный палисадник перед домом. Тонкий изгиб можно увидеть вровень с кустами на другой стороне улицы

Готовая катушка на 17 метров, содержащая 14,9 футов медной фольги, приклеенной к акриловому листу

Вот оригинальная 17-метровая спираль, собранная на прозрачном акриловом листе толщиной 1/16 дюйма. Миллиметровая бумага приклеена к задней стороне в качестве руководства по компоновке. Расстояние между рядами немного варьировалось, но на большинстве витков составляет примерно 1/8 дюйма. Более ранние испытания показали необходимость катушки с длиной провода в спиральной заземляющей плоскости больше четверти длины волны, поэтому было начато с 15,5 футов медной фольги — достаточно фольги, чтобы обрезать её на 17 метров. После снятия по одному дюйму за раз нашлось хорошее соответствие на 14,9 футах. Последняя катушка для 17 и 20 метров содержит 18,9 футов фольги. Надеясь сделать многополосную катушку, оставлено пространство между концом 17 метров и началом 20 метров и перекрыт зазор небольшим кусочком медной фольги.

Заметки и наблюдения

Заменит ли эта конструкция с приподнятым спиральным противовесом необходимость в радиалах? Просто подумайте: больше не нужно спотыкаться о заземляющие провода друг друга в День поля. Больше не будет козлов, грызущих ваш противовес, пока вы заняты долблением латуни (ссылка HI, специфичная для N0TU). Ещё предстоит провести дополнительные испытания, но автор считает, что маленькая плоская катушка создаёт эффективную компактную систему заземления для вертикальной антенной системы. Конечно, только тесты A/B в реальном времени покажут, как она сочетается со стандартной радиальной системой, но, учитывая текущие условия диапазона, трудно жаловаться на приём рапортов 57 и 59+ при работе на 5 Вт!

На основе двух протестированных диапазонов, похоже, можно экстраполировать грубую формулу для определения того, сколько фольги нужно для любого заданного диапазона:

Длина = 270 / Freq. Конечно, использовался 14-дюймовый провод для соединения катушки с коаксиальным кабелем, и это может повлиять на результаты. Кроме того, использовалась фольга определённой ширины вместе с определённым интервалом и добавлено было больше длины, чем было нужно изначально. Анализатор антенн MFJ значительно упрощает работу по обрезке и настройке.

Полоса пропускания 2:1 на 20 метрах составила 14,050–14,300 или 250 кГц.
Перед передачей были задокументированы показания анализатора: на частоте 14,225 МГц R = 48, X = 8 и КСВ = 1,1:1

Во время работы над этим проектом возникло несколько вопросов:

1. Даст ли более широкий интервал между медной фольгой лучшую полосу пропускания, как предположил автор (K6NO в своей статье в World Radio)? Ведь здесь целью было только создание компактной конструкции.
2. Даст ли неиндуктивная змеевидная обмотка, подобная той, что использовал N5ESE, к укороченным диполям, дают схожие результаты?
3. Как будет меняться КСВ на разных высотах над землёй?
4. Как будет сравниваться параллельный тест A/B с одним противовесом?
5. Выдержит ли более толстая спираль — или даже будет ли она работать — при высокой мощности?

Дело в том, что она работает вообще — по крайней мере, к удовлетворению автора.

Может быть, следует назвать её наземной системой ESP (Elevated Spiral ‘Poise). . . . Может быть.

NØLX