ПЯТЬ ДИАПАЗОНОВ НА ЛОДЖИИ

           ЕН-антенна рассчитана для приема и передачи ВЧ-энергии в одном диапазоне волн. Для реализации работы в эфире на разных диапазонах необходимо использовать несколько ЕН-антенн. Но здесь возникает вопрос подведения ВЧ-энергии к каждой из антенн. В рекомендациях говориться: «… предлагается, чтобы Вы использовали 1/2 длину электрической волны кабеля, или многократное использование данной длины. Это будет гарантировать низкий КСВ! …». Таким образом, к каждой ЕН-антенне необходимо подвести свой кабель длиной кратной 1/2 длины электрической волны кабеля.

            Мною была поставлена задача минимизировать, количество подводимых кабелей при установке пяти ЕН-антенн на лоджии и дополнительной шестой  ЕН-80м, установленной на крыше дома в 2013 году и которая работает по сегодняшний день. Дополнительной задачей было подключение второго трансивера, для одновременной работы сразу на двух диапазонах, что позволяет получать хорошие результаты в различных КВ-соревнованиях.
            И так, задачи поставлены, приступил к их реализации. Для первой цели были приобретены пять кронштейнов для установки ТВ-антенн: 3 (три) длиной по 0,5м для ЕН-15м, ЕН-17м, ЕН-20м и 2 (два) длиной 1м для ЕН-30м, ЕН-40м. Антенны крепятся к кронштейнам с помощью крепления, изготовление которого описано на странице «Крепление ЕН-антенны». На фотографиях ниже показаны установленные на внешней стороне лоджии и подключенные к блоку коммутации пять ЕН-антенн (ЕН-15м, ЕН-17м, ЕН-20м, ЕН-30м, ЕН-40м).

     В связи с тем, что при изменении температуры окружающегося воздуха незначительно изменяется резонансная частота, установка и настройка всех пяти ЕН-антенн проводилась при температуре воздуха около нуля градусов по Цельсию. Таким образом решается задача, что при изменении температуры от +25 до -25 градусов резонансная частота всегда будет приблизительно одинаковой.

           Для коммутации антенн разработан блок коммутации. Т.к. работа должна быть обеспечена с двух трансиверов, то я не стал ставить дополнительное реле, а сделал отдельных вход для второго трансивера (см. схему ниже).  У меня в пользовании два трансивера: FT-950 и IC-718. При проведении повседневных связей я использую FT-950, который позволяет подключать две антенны. Таким образом, решаются сразу две задачи: повседневное проведение радиосвязей и участие в соревнованиях на одном или двух трансиверах. Так же, можно использовать два трансивера и в повседневной работе в эфире цифровыми видами связи.

   Высокочастотный дроссель выполнен на ферритовом кольце от отклоняющей системы старых телевизоров.

     При использовании на радиостанции одного TRX можно воспользоваться другим переключателем ЕН-антенн, схема которого приведена ниже. Данный  переключатель  рассчитан на подключение уже 8 (восьми) ЕН-антенн к одному трансиверу.

   Получены следующие результаты установки пяти ЕН-антенн: 

1) длина кабеля от TRX до блока коммутации:

- TRX1 = 10,7 м;

- TRX2 = 10,7 м;

2) длина кабеля от ЕН-антенны до блока коммутации:

- ЕН-15м = 3,25 м;

- ЕН-17м = 5,1 м;

- ЕН-20м = 5,2 м;

- ЕН-30м = 9 м;

- ЕН-40м = 3,3 м;

- ЕН-80м = 17,3 м;

3) количество полуволн укладываемых в электрическую длину кабеля , при сложении перечислений 1) и 2), и КСВ для различных ЕН-антенн:

- ЕН-15м ≈ 1,5λ;        КСВ = 1,2

- ЕН-17м ≈ 1,5λ;        КСВ = 1,0

- ЕН-20м ≈ 1λ;           КСВ = 1,0

- ЕН-30м ≈ 1λ;           КСВ = 1,1

- ЕН-40м ≈  0,5λ;       КСВ = 1,4

- ЕН-80м ≈  0,5λ;       КСВ = 1,3

      В январе 2021 года были проведены измерения КСВ всех пяти ЕН-антенн при наличии снежного покрова на самих антеннах и элементах конструкции крепления антенн, а так же после снятия снежного покрова (см. фото ниже). Как видно на фотографиях, налипание снега было не только на элементах конструкции крепления антенн, но и так же на самих ЕН-антеннах.

Температура воздух в этот день составляла - минус 10 градусов по Цельсию.

Измерения КСВ проводились на частотах резонанса антенн по КСВ-измерителю трансивера FT950 (см. таблицу ниже).

     Из таблицы видно, что снежный покров повлиял только на одну антенну - ЕН-40м, ухудшив значение КСВ всего на одну десятую и составил 1,5. На остальные антенны влияния снега зафиксировано не было.

     После поездки в Тульскую область с ЕН-30м при установке ее на прежнее место, я не очень старался получить минимум КСВ на этом диапазоне. В связи с тем, что полоса антенны, по уровню КСВ меньше 2, составляет порядка

450 кГц, остановился на КСВ=1,3.

В феврале 2021 года решил изменить конфигурацию крепления антенн на противоположную.

     Изменение конфигурации крепления антенн повлекло за собой подстройку частоты резонанса всех пяти антенн, что и следовало ожидать. Так как частота резонанса антенн совпадает с минимумом КСВ, то подстройка антенн проводилась по измерителю КСВ трансивера FT-950, где определялся минимум КСВ на нужной частоте каждого диапазона.

Полученные результаты настройки:

- ЕН-15м        КСВ = 1,0

- ЕН-17м        КСВ = 1,0

- ЕН-20м        КСВ = 1,0

- ЕН-30м        КСВ = 1,0

- ЕН-40м        КСВ = 1,2

     Из полученных результатов можно сделать следующее заключение - изменение положения антенн незначительно улучшило согласование антенн. При работе в эфире разницы замечено не было, а если она существует, то очень не значительна.

     В марте 2021 года были последние сильные морозы, температура окружающей среды достигала - 23 градусов по Цельсию и были проведены замеры частоты резонанса всех шести антенн.  Далее были замерены частоты резонанса при - 2 градусах по Цельсию. Данные замеры сведены в таблицу.

     Из таблицы видно, что при изменении температуры окружающей среды от -23º С до -2º С уход частоты составляет для ЕН-15м ... ЕН-30м не более 0,1% и для ЕН-40м, ЕН-80м не более 0,25%.

     Так как элементы конструкции антенн сделаны из материала, который имеет линейное изменение геометрических размеров  при изменении температуры окружающей среды, то можно утверждать, что при повышении температуры до +25 градусов по Цельсию уход частоты так же будет составлять для ЕН-15м ... ЕН-30м не более 0,1% и для ЕН-40м, ЕН-80м не более 0,25%.

     Весной 2022 года произведена минимизация в части количества кронштейнов при установке всех пяти антенн (смотри фото ниже). Таким образом на три кронштейна были установлены все пять антенн. На первом (длиной 0,5 м) установлены ЕН-17м и ЕН-20м, где ЕН-20м расположена вниз, а ЕН-17м направлена вверх. На втором кронштейне (длиной 1 м) соответственно расположены ЕН-30м и ЕН-40м. Ну и на третьем (длиной 0,5 м) осталась установленная ЕН-15м. При данной конфигурации единственное что потребовалось, это подстроить ЕН-17м и ЕН-30м  по минимуму КСВ частоту  в нужном участке диапазонов. Остальные параметры антенн остались на прежнем уровне.