Записки программиста

Ранее в этом блоге были описаны различные варианты диполя (раз, два и далее по ссылкам). Обычно данная антенна питается в центр, где она имеет входное сопротивление от 50 до 73 Ом, в зависимости от формы. Так диполь проще согласовать с коаксиальным кабелем, имеющим волновое сопротивление 50 Ом. Но нет особых причин, почему антенна не может быть запитана в какой-нибудь другой точке. Популярным вариантом диполя со смещенной точкой запитки является антенна Windom.

Антенна названа в честь радиолюбителя Loren Windom, W8GZ. Существует больше одного варианта антенны. В наши дни типичный Windom выглядит как-то так (картинка взята отсюда):

Перед нами полуволновой диполь с точкой запитки, находящейся от края на расстоянии 1/3 от общей длины полотна. В данной точке антенна имеет входное сопротивление что-то около 200 Ом, поэтому для согласования используется балун по току 1:4. Почему выбрано именно это место запитки? Оказывается, что на некоторых гармониках своей основной частоты антенна также будет иметь входное сопротивление, близкое к 200 Ом. То есть, получается многодиапазонная антенна. В разных вариантах антенны точку запитки сдвигают поближе или подальше от края, используют разные балуны и разную общую длину полотна, но основная идея остается неизменной.

Было решено сделать антенну на основной диапазон 40 метров и посмотреть, на каких гармониках удастся ее завести. Антенна была установлена в конфигурации inverted-V на 10-и метровой удочке. Плечи были сделаны из провода 22 AWG, того же, что использовался в балуне 1:4. Окончательные размеры плеч после настройки получились 615 и 1350 сантиметров.

В итоге были получены следующие графики КСВ:

Не предел мечтаний, конечно, но пользоваться можно. Радиосвязи проводились в SSB на мощности 100 Вт, а также в FT8 на мощности 40 Вт. Корреспонденты давали нормальные рапорты в каждом из диапазонов, не исключая диапазона 10 метров. Вообще-то, в годы минимума солнечной активности, как сейчас, прохождение на 10 метрах обычно отсутствует. Но на момент тестирования антенны было превосходное прохождение и в этом диапазоне тоже. Такие вот на КВ бывают аномалии.

Почему КСВ на диапазонах не захотел опускаться ниже 1.3, а на 20 метрах так и вовсе получился в районе 2? За ответом я обратился к моделировщику cocoaNEC:

Если верить модели (файл .nc), входное сопротивление антенны ближе к 115 Ом, чем к обещанным 200 Ом. То есть, нужно менять либо точку запитки, либо балун, либо форму антенны. Но переделывать не хотелось, поэтому я оставил антенну, как есть. Возможно, спустя какое-то время, у меня снова появится настроение поиграться с ее размерами, или, возможно, воспользоваться другим балуном.

Раз уж антенна была вбита в моделировщик, давайте заодно посмотрим и на ее диаграмму направленности над средней землей. В диапазоне 40 метров антенна излучает в основном в зенит, ибо подвешена сильно ниже λ/2:

В диапазоне 20 метров антенна имеет усиление 6.87 dBi под углом 54° к горизонту:

Напомню, что inverted-V имеет усиление побольше, а угол — пониже. Что характерно, сильнее всего антенна излучает в ту сторону, куда смотрят ее плечи, а не перпендикулярно плоскости антенны, как можно было бы ожидать.

Наконец, на 10 метрах имеем 8.51 dBi под углом 15°:

Если брать в среднем по больнице, то получилась антенна как антенна.

Антенну Windom можно безусловно рекомендовать, как интересный эксперимент для повторения. Использовать ее повседневно или нет, зависит от ситуации. Антенна проста в изготовлении, а требуемые материалы не стоят больших денег. Windom дает выход сразу на несколько КВ-диапазонов без необходимости перестройки и без потребности в антенном тюнере. Безусловно, данная антенна найдет своих фанатов.

Дополнение: См также статьи Антенна City Windom на 40/20/10 метров для полей и Антенна ZS6BKW на пять КВ диапазонов.

Метки: Антенны, Беспроводная связь, Любительское радио.