Рис. 1.
Бывают ситуации, когда радиолюбитель оказывается в окружении антенно-неадекватных соседей (“Облысели все уже!”, “Крокодил не ловится!”, “Не растет кокос!” и т.п.). Но те же соседи почти всегда оказываются убежденными поклонниками телевидения. Не могу утверждать, что эти вещи однозначно связаны, но у меня сложилось неотвязное (хотя, возможное и ложное) впечатление, что любовь к ТВ и привычка не пользоваться мозгом – просто разные стороны одной и той же медали.
Это лирическое отступление понадобилось для того, чтобы понять: даже самая незаметная радиолюбительская антенна вызовет раздражение телезрителей, просто самими фактом наличия хоть каких-то проводов. Телепузик животное несложное. Управляется простым животным инстинктом: если появилось что-то новое и непонятное, то это опасно, это надо убрать, а то мало ли что несут эти новшества.
Но такая реакция только на непонятное. Понятные и привычные штуки этой реакции не вызывают (охотники хорошо это знают и используют маскировку в своих целях: пластмассовые утки, манки, и т.д.). А к чему приучен телезритель? К тому, что у телевизора есть антенна. И нередко она наружная. Следовательно, чтобы не внести панику в стаю телепузиков, нам надо замаскировать свою передающую антенну под внешнюю телевизионную.
Но тут возникает вопрос уже не психологическй, а инженерный: как? Ведь ТВ антенна невелика. Даже на 1-й частотный ТВ канал это от силы метра 3. А нам надо на КВ работать. Там размеры излучателя требуются куда бо́льшие, несколько метров. А что у ТВ антенны может быть таких размеров? Правильно: кабель.
Следовательно излучателем нашей КВ антенны будет внешняя сторона оплетки питающего коаксиального кабеля. А вот конструкция сверху кабеля, обеспечивающая затекание излучающего тока на оплетку вполне может иметь небольшие размеры. И если выполнить ее в виде ТВ антенны, то задача будет решена: это будет выглядеть как обычная внешняя телевизионная антенна, которая не заинтересует и не взволнует даже самых мнительных. Видно и понятно же: свой человек, телезритель :).
Общая идея такая же, как и в диполе из коаксиального кабеля, питаемого с конца (такая антенна в англоязычной литературе называется resonant feedline dipole. Только нам придется:
Переделать трап на 14 МГц.
Заменить правую (по рис. 1) часть диполя чем-то похожим на ТВ антенну.
Поставить излучающий кабель вертикально (хотя это и не слишком обязательно от этого зависит только поляризация) и подобрать его длину так, чтобы получить 50 Ом входного сопротивления.
Начнем с первой задачи. Для нее потребуется испортить кусок кабеля длиной несколько ( 2 ... 4) метров. Кабель должен быть такой же по типу, которым потом будет питаться и излучать наша антенна. Намотав из этого кабеля катушку (кабель должен уйти полностью, без концов) ГИРом находим частоту параллельного резонанса нашего трапа (индуктивность катушки + межвитковая емкость). Меняя диаметр намотки, расположение витков (внавал или виток к витку) и длину кабеля (да, придется резать и портить) добиваемся резонанса на 14,15 МГц.
У меня для кабеля RG316A получилось 8 витков, намотанных внавал, на оправке диаметром 80 мм. Чтобы катушка не развалилась, она скреплена кабельными стяжками (регулируя степень их натяжения можно точно подогнать частоту):
Поскольку ГИРа у меня нет, то резонанс отлавливался измерителем импеданса, к которому была подключена небольшая петля, подносившаяся к трапу (вертикальные значения не интересны – это слабая связь петли с трапом):
Задача номер два: заменить половину КВ диполя чем-то похожим на ТВ антенну. Проще всего сделать эту половину из проволоки и свернуть её в спираль, похожую на ТВ рамку метрового диапазона. Так вполне можно уместить несколько метров провода. А с виду это типичная рамка на ТВ каналы I - V, выполненная для расширения полосы в два провода:
Поскольку геометрический габарит такой “рамки” всего около 1 метра, то эффективно участвовать в излучении она не сможет. Поэтому вторую (излучающую) часть диполя надо сделать несколько длиннее λ/4, чтобы получить 50 Ом входного сопротивления.
Результат показан на следующем рисунке (4 модель по клику на рисунке):
Получился типичный вериткал верхнего питания, в котором роль неизлучающих противовесов играет малоизлучающая квадратная спираль, маскирующаяся под рамочную ТВ антенну.
Полоса антенны в такой модели получается большой, шире 450 кГц, но это мы еще не учли влияние нижнего трапа. А оно сужает полосу до 350 кГц. Модель с трапом и нижней частью кабеля показана на следующем рисунке :
Реальная конструкция антенны может несколько отличаться от рис.5. Подгоняя под свои условия имейте виду, что принципиальными моментами являются:
Трап из оплетки питающего коаксиала внизу(в начале) излучателя. Он должен быть выполнен точно так же, как и тот трап, который мы измеряли и на который портили кабель. Смысл этого был в том, что трап в составе антенны настроить невозможно, и мы можем только скопировать конструкцию настроенного трапа без выводов.
Подключение наверху (в конце) кабеля к центральной жиле длинной проволочной спирали (оплетка в этом месте ни с чем ни соединятся). Длиной и формой этой спирали антенна настраивается в резонанс. Если антеннофобных соседей нет, то спираль может быть многовитковой и занимать меньше места: пример 1, пример 2 (кстати, эти примеры очень близки к тому, что неграмотные люди называют ЕН антенной).
Длина излучателя несколько выше λ/4, чтобы получить 50 Ом входного сопротивления.
Размещение излучающей части кабеля именно как излучателя. То есть не вдоль стены, не на металлической мачте. Подходит деревянная или пластиковая мачта. Можно сделать просто свободно висящий кабель до “ТВ антенны” (верхней спирали) размещенной на дереве.
Все остальное: тип кабеля, его положение (вертикальное, горизонтальное или наклонное) и общая (включая часть до трансивера) длина, форма верхней спирали неважны.
Зенитная диаграмма направленности антенны практически соответствует (и по форме, и по усилению) GP с полноразмерными радиалами, размещенному на месте излучающей части кабеля.
Bonn, 06.02.2014