Антенны КВ Эта антенна не превзойдёт yagi или приличный диполь (по усилению или силе сигнала), но она выдержит ледяной шторм, штормовой ветер и невосприимчива к молнии. И ей не нужна большая вышка или высокая опора. Что это? Проще говоря, это антенна с длинным проводом и концевым питанием, которая укладывается прямо на траву.
Отсюда и название grasswire. Первоначальный травяной провод, используемый автором (K3MT), представлял собой всего 204 фута обмоточного провода #18 AWG, проложенного вдоль границы участка на высоте от 1 до 6 дюймов над землёй.
На эскизе показаны план и вид сверху типичной установки. Показаны как 8-футовый заземляющий стержень, так и дополнительные противовесные провода. Используйте один из них. Оба не нужны.
Эти антенны в основном резистивны, со значениями от 150 до 500 Ом или около того на средней земле. Они успешно использовались на средних почвах, на песчаных почвах, на каменистых, сланцевых почвах и на пойме реки. Одна из них с большим успехом использовалась K3MT/VP9 (Бермудские острова) на ночных pileups на 30 м CW в течение четырёх ночей.
ОТРАЖЕНИЕ И УГОЛ БРЮСТЕРА
Скептик внутри вас усомнится, что такие низкие антенны могут работать. В конце концов, её изображение в земле излучает и нейтрализует всё излучение. Это правда — если земля идеальна. Но ничто не идеально! Проволока из травы излучает вертикально поляризованное излучение с конца провода. Обширные контрольные испытания с проводами, проложенными вдоль большого кругового маршрута к WWV и перпендикулярно этой линии, демонстрируют торцевую природу антенны. Так почему же это работает?
Когда плоская волна отражается от границы воздух-земля, входящий луч отражается, давая исходящий луч. Эти два, а также линия, нормальная к плоскости границы, образуют плоскость падения. Решения уравнений Максвелла различают для случая, когда электрическое поле перпендикулярно этой плоскости (т.е. горизонтально поляризовано), и случая, когда вектор электрического поля находится в плоскости падения. Вы, вероятно, назовете последнее «вертикальной» поляризацией, хотя технически это неверно. Электромагнетики (т.е. те, кто практикует электромагические эффекты) называют эти случаи нормальным падением (горизонтальной поляризацией) и планарным падением (вертикальной поляризацией).
Для случая нормального падения отражение почти полное, с почти 180-градусным обращением фазы. Таким образом, очень низкие антенны не реагируют на горизонтально поляризованное излучение и не генерируют его в значительных количествах. Но для случая плоского падения отражение значительно меняется по силе. При некотором угле вылета (угол между исходящим лучом и землёй) отражение становится довольно слабым и имеет сдвиг фазы в 90 градусов. Вблизи этого угла сумма прямых и отражённых лучей будет иметь величину, как если бы антенна находилась в свободном пространстве! Конечно, при других углах отражение от земли в значительной степени нейтрализует прямой луч, и антенна вообще не излучает хорошо.
Коэффициент отражения рассчитывается как отношение электрического поля во входящем луче к электрическому полю в отражённом луче. Он варьируется от единицы (полное отражение без потерь) до нуля (полное отсутствие отражения). Он зависит от угла вылета, частоты и параметров почвы (диэлектрическая проницаемость и проводимость). Ниже приведены графики плоского падающего (вертикальная поляризация) отражения для типичных «хороших» и «плохих» почв.
Обратите внимание, что при 10–25 градусах отражение от земли очень слабое. Оно также смещено на 90 градусов по фазе от падающего луча. Поэтому излучение от grasswire с концов будет примерно таким же, как если бы земли не было.
Но запуск луча, скажем, под углом 15–20 градусов в направлении DX может быть полезным! Именно это и делает grasswire. Он теряет во всех направлениях, но меньше всего теряет при возбуждении ионосферы для дальнего DX-контакта. Чтобы продемонстрировать это, вот выдержка из журнала K3MT с использованием grasswire:
OCTOBER 27 1554 SM6DYK 579 / 559 28004 80 1601 SM0LBR 569 / 439 21007 100 RAY - STOCKHOLM 2001 W4JBQ 579 / 569 7029 40 JOE - FT WRIGHT, KY 2141 W8LNJ 579 / 459 28015 80 DAVE - DALLAS, TX 28 0227 W8AO 589 / 569 3547 15 BOB - SILVER LAKE, OH 1720 G3RFE 579 / 559 21016 100 TOM - BARROW 1932 G0CBW 569 / 559 14029 50 MEL 1945 VE2FOU 589 / 559 7032 100 ANDRE - IBERVILLE 2026 KB7UX 569 / 539 21040 100 RUSS - CHINO VALLEY, AZ 2100 I2JIN 589 / 559 14022 40 BOB - COMO 2123 G3JVC 569 / 559 14022 40 JOHN - LONDON 29 2105 WA200JXT 599 / 599 28015 80 ND
Неплохо, для провода на земле. Обратите внимание, что контакты были установлены на 80, 40, 20, 15 и 10 метрах. Отчёты о сигналах не фантастические. Но контакты были установлены, и любительское радио было приятным! Пять стран были обработаны за 3 дня. И лучшая часть этой установки: соседи никогда не знали, что любительская станция была в эфире!
Питание GRASSWIRE
Поскольку эта антенна в основном резистивная, простой трёхзаходный балун — это всё, что когда-либо приходилось использовать. Этот эскиз показывает, как сделать работающий балун:
Обычно снимается изоляция с какого-нибудь внутреннего телефонного кабеля. Там находятся четыре изолированных медных провода #22: отбросьте один из них и используйте оставшиеся три. Намотайте около 16 витков на сердечник, не допуская перекручивания провода (всегда держите три проводника параллельно).
Обратите внимание, что этот «балун» действительно согласует несимметричную антенну с несимметричной линией передачи. По сути, это широкополосный трёхобмоточный автотрансформатор. Коэффициенты импеданса показаны на рисунке. Обычно необходимо подключить коаксиал либо к A2/B1, либо к B2/C1, а антенну к B2/C1 или к C2. Это может меняться от одного диапазона к другому, и обычно так и происходит.
WINDOM IN THE GRASS
Обычно антенну Windom подвешивают на шесте или на дереве, но она работает, если использовать её в режиме «травяной проволоки». Просто положите её на землю. Размеры повторяются здесь для удобства.
Путешествуя, автор берёт с собой один из них, сделанный из изолированного соединительного провода #22. Поскольку часто Windom устанавливается рядом с парковками мотелей, а также часто после рабочего дня, длинный провод чёрный, а короткий — красный. Это помогает определить, в какую сторону направить Windom. Однако помните, что он срабатывает с длинного конца. Конечно, он срабатывает и в другую сторону, но обычно лучше всего работает с длинного конца.
K3MT
