Записки программиста

Время от времени я захожу на местный УКВ-репитер. Для этого я использую вертикальный диполь. Антенна служит мне верой и правдой вот уже не первый год. Но корреспонденты иногда отмечают, что в репитере я мог бы звучать и поувереннее. В связи с этим было решено сделать направленную антенну.

Когда-то я покупал готовую Уда-Яги для работы на спутниках. Спрашивается, что же мешает ею воспользоваться? Дело в том, что в настоящее время я размещаю УКВ антенны внутри дома, и их нужно вписывать в интерьер. Покупная Уда-Яги имеет большие габариты, чем мне бы хотелось. По этой причине предстояло изготовить антенну, которая качественно будет такой же, но немного короче. Также, диапазон 70 см в этой антенне не нужен.

В наши дни все мыслимые антенны Уда-Яги уже давно посчитаны. Примерные размеры для заданного числа элементов и/или длины траверсы можно найти во многих источниках. Например, в книгах «Антенны КВ и УКВ» Игоря Гончаренко, «The ARRL Antenna Book», «RSGB Radio Communication Handbook», а также онлайн. Эти размеры загоняются в моделировщик и подстраиваются под конкретные требования и/или материалы.

Мной была изготовлена такая антенна:

На диаграмме показаны физические размеры после настройки. Модель для cocoaNEC с электрическими размерами можно скачать здесь. В свободном пространстве антенна имеет усиление 9.26 dBi и F/B 12.43 dB.

В роли активного элемента был выбран петлевой диполь. Это увеличивает входное сопротивление антенны до заветных 50 Ом. Основной материал — алюминиевые трубки диаметром 6 мм. Короткие стороны петлевого диполя представляют собой винты M3x40. В качестве траверсы использована труба ПВХ диаметром 25 мм. Крепления элементов антенны к траверсе напечатаны на 3D-принтере пластиком PETG. Модели для OpenSCAD и файлы STL можно скачать здесь.

Для перевода электрических размеров в физические был сделал обычный диполь из алюминиевых трубок. Исходя из длины плеч и резонансной частоты диполя было установлено, что физические размеры будут составлять 0.963 от электрических.

Внешний вид получившейся антенны:

Настройка осуществляется на улице. Конструкция крепится на штативе и направляется в зенит. Перемещением элементов вверх-вниз и изменением толщины петлевого диполя антенна настраивается на 145 МГц. Это в теории. На практике в лучшем случае удалось получить входное сопротивление 27 Ом, что означает КСВ ≥ 1.85. Тогда я вспомнил про еще одну степень свободы. Петлевой диполь был сдавлен у центра при помощи нейлоновых стяжек.

Это привело к прекрасному согласованию:

После настройки центр петлевого диполя был зафиксирован эпоксидным клеем. На траверсу было намотано 9 витков RG58 в качестве отсекающего дросселя.

Индикатор напряженности поля свидетельствует о том, что антенна имеет ДН и поляризацию, обещанные моделировщиком. Корреспонденты на репитере подтвердили, что с тремя элементами принимают меня намного лучше, чем с вертикальном диполем. Все указывает на то, что антенна удалась.

Метки: Антенны, Беспроводная связь, Любительское радио.