Антенна City Windom на 40/20/10 метров для полей

20 декабря 2021

Поигравшись с трансивером AYN/P, мне захотелось сделать подходящую к нему антенну для работы в полевых условиях. К данной антенне предъявляются конфликтующие требования. Она должна быть легкой, компактной и удобной в развертывании. Но в то же время и эффективной, поскольку при работе в QRP не до компромиссов. Прикинув возможные варианты, я решил сделать ставку на антенну City Windom.

City Windom — это вариация антенны Windom с запиткой с краю. Более длинную часть полотна (обычно 2/3) делают из провода, как в Windom, а более короткую заменяют коаксиальным кабелем. В точке соединения кабеля с длинной частью полотна вместо балуна 1:4, как в Windom, ставится простой трансформатор 1:4. На втором конце кабеля этим самым кабелем мотается запорный дроссель (a.k.a. балун 1:1). Электрически получается та же самая антенна, только роль короткой части полотна выполняет внешняя сторона оплетки кабеля. Такой же прием мы когда-то использовали в вертикальном диполе на 2 метра.

Данную антенну удобно выкидывать из окна или с балкона городской квартиры на растущие внизу деревья. Отсюда она и получила свое название, «Windom для города».

Антенна в моем исполнении, вид в сложенном состоянии:

Самодельная антенна City Windom

Антенна весит 390 г. Она рассчитывалась на телеграфные участки. По прошлому опыту с диполями мне известно, что при использовании изолированного провода и с учетом концевого эффекта физическая длина антенны выходит на 6-7% короче электрической длины. Отсюда общая длина полотна должна составлять:

>>> (300_000_000/7_030_000/2)*0.94
20.056899004267425

… ровно 20 метров. Из них 13.33 метра приходится на длинную часть полотна, и 6.66 метра — на короткую часть из коаксиального кабеля. Кабель был использован РК-50-2-11. Он на 1 мм толще RG-174, зато обладает меньшими потерями, всего 0.7 dB на 10 метров длины при частоте 14 МГц (против 0.61 dB у кабеля RG-58). Длинная часть антенны была сделана из акустического кабеля 0.75 мм2.

Балун и трансформатор мотались на кольцах FT114-43. Эти кольца держат до 50 Вт в телеграфе. В данной антенне они применены по той причине, что на кольцах меньшего диаметра балун 1:1 коаксиальным кабелем не намотаешь. Также я не исключаю возможности, что в будущем захочу использовать антенну с другим трансивером.

Поскольку антенну планировалось использовать для работы в QRP, меня особенно интересовали потери в трансформаторе 1:4. Для измерения потерь было сделано два одинаковых трансформатора. Трансформаторы соединяются последовательно со стороны вторичных обмоток, а первичные обмотки служат входом и выходом схемы:

Измерение потерь на трансформаторе 1:4

Первый трансформатор работает, как 1:4, а второй — как 4:1. Тем самым, схема преобразует 50 Ом в 200 Ом, и обратно в 50 Ом. На анализаторе спектра видим следующую АЧХ:

Измерение потерь на трансформаторе при помощи анализатора спектра

Здесь 0.34 dB — это потери на двух идентичных трансформаторах, значит каждый имеет потери 0.17 dB или 3.9% энергии. Это вполне достойный результат. Для сравнения, потери в СУ для антенны Фукса, измеренные таким же образом, составили около 0.55 dB или 12% энергии, а в СУ в антенны EFHW — около 1 dB или 20% энергии.

Антенна была установлена под наклоном, как sloping dipole, с высотой верхней точки от земли около 7 метров. Мне кажется, что типично я буду использовать антенну в какой-то такой конфигурации. Были получены следующие графики КСВ:

Графики КСВ антенны City Windom на 40/20/10 метров

Похоже, что антенна неплохо настроена. Можно было бы ее чуть-чуть укоротить. Но я не стал этого не делать, поскольку в другой конфигурации графики немного отличаются. Антенна также может быть развернута в форме inverted-V, inverted-L, или параллельно земле. В последнем случае достаточно высоты в один метр. При этом антенна превращается в антенну зенитного излучения и хорошо подходит для проведения ближних радиосвязей.

Тестовые радиосвязи были успешно проведены как на 20, так и на 40 метрах с обычными рапортами для QRP. При работе на общий вызов в окрестностях 7.030 МГц и 14.060 МГц корреспонденты не заставляют себя долго ждать. Судя по RBN, антенна работает более-менее как обычный диполь.

Результатом я доволен. Антенна получилась с первого раза и именно такой, какой я хотел. На изготовление ушел один вечер.

Метки: , , .