Записки программиста

Пару лет назад я рассказывал про двухэлементную Уда-Яги из акустического кабеля. Это довольно серьезная антенна, но имеется большой недостаток — она не вращается. Спрашивается, а можно ли устранить данный дефект? Желательно, не покупая земельный участок под антенный полигон с тяжелыми мачтами, поворотными устройствами и вот этим вот всем. Одно из возможных решений заключается в том, чтобы сделать антенну Моксон.

Моксон представляет собой Уда-Яги из двух элементов, укороченную изгибом. Антенна названа в честь придумавшего ее радиолюбителя Les Moxon, G6XN. Как и любую антенну Уда-Яги, Моксон можно сделать как в горизонтальной, так и в вертикальной поляризации. Вертикальный Моксон интересен тем, что, в отличие от горизонтального, его не нужно поднимать высоко над землей.

Вот диаграмма изготовленного мной вертикального Моксона:

Здесь показаны физические размеры. Модель антенны для cocoaNEC можно скачать здесь. В модели указаны электрические размеры.

В роли мачты выступает телескопическая удочка с заявленной длиной 12 метров (реальной длиной около 10 метров). Она удерживается одним ярусом оттяжек, примерно в метре от основания. Слева на диаграмме у нас рефлектор, справа — излучающий элемент. Вертикальные части обоих представляют собой 7 метров акустического кабеля 0.75 мм². Горизонтальные части сделаны из алюминиевых трубок диаметром 6 мм.

Алюминиевые трубки крепятся к трубам ПВХ диаметром 20 мм при помощи нейлоновых стяжек. Трубы ПВХ крепятся к мачте, также при помощи стяжек. Акустический кабель соединяется с алюминиевыми трубками при помощи гаек и наконечников M3. Для хорошего электрического контакта в местах крепления трубки нужно пройти напильником. Также это упрощает сверление отверстий под винты M3.

Входное сопротивление Моксона — 50 Ом. Его можно питать RG-58 или RG-213. Но поскольку антенна однодиапазонная, для запитки был использован полуволновой повторитель из самодельной двухпроводной линии 400 Ом. Для проволочной Уда-Яги был использован тот же прием. Это позволяет снизить потери в линии и разместить тяжелый балун в основании антенны.

ДН антенны по сравнению с вертикалом и inverted-V выглядит так:

Здесь использованы модели с хорошей землей. Центральная точка inverted-V поднята на 10 метров. У вертикала куча противовесов. Inverted-V имеет максимальное усиление 6.9 dBi под углом 33 градуса. Вертикал — 1.18 dBi под углом 23 градуса. Максимальное усиление Моксона составляет 5.5 dBi, но зато под углом 18 градусов (против 4.7 dBi у inverted-V). Большее усиление под низкими углами, бесспорно, хорошо для DX. Также антенна принимает меньше сигналов по нежелательным направлениям.

Горизонтальный Моксон имеет большее усиление, практически не уступающее полноразмерной Уда-Яги. Но сделать его сложнее. Ту же конструкцию нужно разместить в горизонтальной плоскости и надежно закрепить на высоте около 10-и метров.

Были получены следующие графики КСВ:

Как и проволочная Яги, антенна позволяет выйти на 15 метров. ДН здесь всенаправленная, примерно как у вертикального диполя. Также антенна имеет низкий КСВ в начале диапазона 6 метров. В этим диапазоне ДН не годится для дальних связей. Подаем несущую с мощностью 5 Вт и начинаем ходить вокруг Моксона с индикатором напряженности поля. Легко убедиться, что антенна обладает вертикальной поляризацией, а также ДН похожей на ту, что была предсказана моделировщиком.

Тестовые радиосвязи были успешно проведены как в телеграфе с мощностью 5 Вт, так и в SSB с мощностью 10 Вт, с хорошими рапортами. Были опасения по поводу надежности конструкции, но они не подтвердились. Алюминиевые трубки не прогибаются под собственным весом. Антенна уверенно стоит на ветру. Также были опасения, что двухпроводная линия может влиять на работу антенны. Я проверил разные положения линии, и не похоже, чтобы она на что-то влияла. Антенну можно вращать руками.

В общем и целом, получилась неплохая направленная антенна, по крайней мере, для временной установки. Само собой разумеется, ее можно пересчитать и на другие диапазоны, в том числе, на УКВ.

Дополнение: В продолжение темы направленных антенн см Трехэлементная антенна Уда-Яги на диапазон 2 метра.

Метки: Антенны, Беспроводная связь, Любительское радио.