Полуволновая антенна EFHW с концевым питанием представляет собой очень привлекательный вариант для многих антенных установок, в том числе для коммерческой радиосвязи и многодиапазонной любительской радиосвязи.
Полуволновая антенна с торцевым питанием является привлекательным вариантом для многих радиолюбителей, поскольку она способна обеспечить многодиапазонную работу без использования ловушек или шлейфов, при этом занимая минимальное количество места и не создавая очень уродливого визуального эффекта. Широкополосная согласующая сеть обычно используется для преобразования высокого импеданса точки питания EFHW в 50 Ом, подходящего для стандартного коаксиального кабеля. Полуволновая антенна с торцевым питанием может работать с небольшим противовесом, а в некоторых случаях противовес вообще не используется, хотя это не обязательно разумно. Нижний конец антенны также может быть заземлен в качестве альтернативы для уменьшения статического шума. Будучи одним проводом с конечным питанием, его очень легко настроить, часто на это уходит всего несколько минут, и это делает его идеальным для портативной радиолюбительской работы, а также для использования на базовой станции. Полуволновая антенна с торцевым питанием также идеально подходит для многих коммерческих приложений радиосвязи.
Основы полуволновой антенны с торцевой запиткой
Мы все знакомы с полуволновой дипольной антенной с центральным питанием. В свободном пространстве это представляет собой импеданс фидера 72 Ом, и это означает, что он обеспечивает относительно хорошее согласование с коаксиальным кабелем 50 Ом, особенно когда близость земли и других объектов будет иметь тенденцию к снижению импеданса фидера. Когда фидер подключен к концу полуволновой антенны, ситуация совершенно иная. Здесь импеданс питания намного выше, и для обеспечения хорошего согласования с 50-омным коаксиальным кабелем, который обычно используется, требуется согласующее устройство, в противном случае возникнет разрыв и мощность будет отражаться.
Ввиду того факта, что точка питания антенны находится в точке высокого напряжения на излучающем элементе, эти антенны иногда называют антеннами с питанием напряжением. Для обеспечения согласования в этой точке обычно используется трансформатор, который обеспечивает преобразование импеданса. Обычно согласующий трансформатор преобразует импеданс от значения около 4000 или 5000 Ом в точке питания антенны EFHW до значения 50 Ом коаксиального фидера. Полуволновая антенна с торцевым питанием также может обеспечивать многодиапазонную работу. Его можно использовать на всех нечетных и четных гармониках основной частоты, демонстрируя такой же высокий импеданс на этих частотах. Полуволновая антенна с торцевым питанием также может обеспечивать многодиапазонную работу. Его можно использовать на всех нечетных и четных гармониках основной частоты, демонстрируя такой же высокий импеданс на этих частотах.
Полуволновая антенна с торцевой запиткой для любительских радиодиапазонов
Одним из преимуществ полуволновой антенны с торцевым питанием является то, что она работает как на нечетных, так и на четных кратных половине длины волны. Точка напряжения присутствует на всех нечетных и четных половинах длины волны. Это неверно для полуволнового диполя — он питается при максимальном токе, и это происходит только в центре диполя для нечетных кратных половинной длины волны.
ПРИМЕР МНОГОДИАПАЗОННОЙ РАБОТЫ ПОЛУВОЛНОВОЙ АНТЕННЫ С КОНЦЕВОЙ ЗАПИТКОЙ
| ГАРМОНИКА ФУНДАМЕНТАЛЬНОГО | ЧАСТОТА (МГЦ) | КОММЕНТАРИИ |
|---|---|---|
| 1 | 3,55 | Основные операции на нижнем конце 80 метров |
| 2 | 7.1 | Между CW и телефонными участками 40 метров |
| 3 | 10,65 | Для работы между 10.1 и 10.15 потребуется антенный тюнер. |
| 4 | 14.2 | |
| 5 | 17,75 | Потребуется антенный тюнер для работы между 18.068 и 18.168. |
| 6 | 21,3 | В пределах SSB участка 15 метров |
| 7 | 24,85 | Недалеко от 24.89 и 24.990 12-метровый диапазон |
| 8 | 28,4 | В пределах участка SSB 10 метров. |
Длина полуволновой антенны с торцевой запиткой
Как видно из названия, длина антенны EFHW составляет половину длины волны в самом низком рабочем диапазоне. Однако физическая длина немного отличается от половины длины волны в свободном пространстве. Это происходит из-за множества факторов, связанных с тем, что ток течет по проводу конечной длины. Одним из ключевых факторов является то, что называется конечным эффектом. Для определения длины полуволновой антенны используются различные цифры. Коэффициенты, используемые в приведенных ниже формулах, учитывают эффект конца провода антенны и толщину провода, предполагая, что используется стандартная толщина провода.
Необходимы некоторые расчеты для выбора оптимальной основной частоты, которая также будет работать с более высокими полосами частот. Это будет зависеть от того, какие полосы являются наиболее важными, а также от того, какую часть полос следует использовать. Это личный выбор, который будет зависеть от предпочтений. Это, вероятно, будет своего рода компромиссом, потому что оптимальная длина одной полосы может не так легко соответствовать другой. Однако эти несоответствия можно устранить, используя антенный тюнер на приемопередатчике, чтобы уменьшить любые высокие уровни КСВ. Если используется коаксиальный кабель с низкими потерями на рабочей частоте, то потери из-за более высокого, чем ожидалось, КСВ будут низкими. Как только определена основная рабочая центральная частота, можно определить длину. Как упоминалось ранее, длина немного варьируется в зависимости от точного характера антенны. Отрезать длину немного больше, чем требуется, а затем подрезать для достижения наилучших результатов — это всегда правильный способ установки антенны.
Диаграмма направленности EFHW
Один момент, который следует помнить о полуволновой антенне с торцевым питанием, заключается в том, что диаграмма направленности будет меняться в зависимости от диапазона, в котором она работает, и, следовательно, количества полуволн, которые она использует. При использовании в качестве полуволнового излучателя он будет работать так же, как полуволновой диполь со знакомой диаграммой направленности в виде восьмерки, максимально излучая под углом девяносто градусов к оси провода. По мере увеличения длины диаграмма направленности излучения изменяется с образованием дополнительных лепестков, а точки максимума излучения удаляются от положения под прямым углом к оси проволоки и смещаются в направлении совмещения с осью проволоки.
Трансформаторы EFHW и Ununs
Для согласования полуволновой антенны с концевым питанием с коаксиальным фидером необходимо иметь согласующую сеть или трансформатор линии передачи. Коаксиальный фидер, вероятно, будет 50 Ом, а импеданс антенны, возможно, около 4000 или 5000 Ом, импеданс должен быть согласован. Часто для выполнения этого матча используется трансформатор. Поскольку он соответствует несимметричной нагрузке несимметричной нагрузке, эти трансформаторы часто называют «несбалансированными», в отличие от более привычного балуна, который соответствует сбалансированной и несимметричной линии. Преобразование импеданса составляет приблизительно 50:5000 или 1:100. Поскольку импеданс в этой точке точно не определен, многие люди используют трансформатор 1:9, хотя это соответствует только импедансу 450 Ом. Гораздо предпочтительнее использовать соотношение 1:49 или 1:64. Есть несколько требований к этим трансформаторам с точки зрения электрических характеристик. На низких частотах, как и для всех трансформаторов, им требуется адекватная первичная индуктивность на самой низкой частоте.
Примечание по антенным унунам:
Unun используются для обеспечения преобразования импеданса при сохранении режима несбалансированной подачи — название unun сокращено от слов unbalanced до unbalanced. Во многих отношениях unun похожи на baluns, но в которых вход и выход несимметричны.
Варианты антенн с торцевым питанием
Существуют различные версии антенн с торцевым питанием на очень похожую тему. В них используется одна и та же основная концепция, но с небольшими вариациями.
- Антенна W3EDP: Антенна W3EDP представляет собой форму провода с торцевой подачей, которая использовалась в течение многих лет и была впервые описана в 1936 году.
Полуволновые антенны с концевым питанием стали очень популярными как очень удобные антенны с низким визуальным воздействием, которые легко установить для дома, а также для портативного использования. Это просто и построить, и довольно низкая стоимость. Есть также много вариантов, доступных для покупки. При небольшой осторожности, антенна EFHW с полуволновым питанием на конце является идеальным выбором для многих радиолюбителей и даже других форм станций радиосвязи.