# Исследование рамочно-лучевой антенны U A 6 A G W. Часть вторая.

Александр Васильевич Грачёв

В статье предпринята попытка, исследовать влияние изменения параметров, размеров и конструкции отдельных элементов антенны, на её общие характеристики. Публикуется впервые.

Грачёв Александр Васильевич

Исследование рамочно-лучевой антенны UA6AGW.


Часть вторая.


Во второй части исследования, предпринята попытка, исследовать влияние изменения параметров, размеров и конструкции отдельных элементов антенны, на её общие характеристики.


1. Петля связи.

1.1 Размер петли связи.


Задачей описанных в этой главе опытов, была оценка влияния размеров петли связи на общие параметры антенны. Для этого были проведены сравнения двух петель связи. У обеих петель связи, конструкция и способ изготовления был одинаковыми. Он коротко описан на рисунке ниже.


Рис 7

Переменной величиной у этих петель связи являлся их периметр и диаметр наружной оплетки кабеля, из которого они изготовлены. Обе петли связи изготовлены из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Одна из них имеет периметр 80см, и изготовлена из кабеля марки РК 50-4,8-31. Вторая имеет периметр 20 см. и изготовлена из кабеля марки РК 50-7-11. Другими словами, первая петля тонкая и большая, вторая заметно толще и меньше. Такие размеры выбраны умышлено. Поскольку бытует мнение, что толстые и маленькие петли связи, легче согласовать с магнитной рамкой. Отсюда возникает вопрос, распространяется ли это правило на антенну UA6AGW ???

Снятые с помощью антенного анализатора графики основных параметров антенны представлены на рисунках ниже. На первых двух рисунках параметры антенны (по схеме, рис 1): С-1 4,7 пФ, С-2 13,5 пФ, лучи 1,5м.


На этом рисунке характеристики антенны с малой петлей связи. Стрелками показаны критические точки параметров.


Рис 8

На следующем рисунке характеристики антенны с большой петлей связи.


Рис 9

Теперь внимательно рассмотрим критические точки параметров на графиках. Все три графика заметно лучше выглядят на рисунке 9. Реактивное сопротивление ниже, КСВ лучше, активное сопротивление выше, и соответственно выше КПД.

Теперь немного изменим исходную позицию (по схеме, рис 1): С-1 4,7 пФ, С-2 18 пФ, лучи 1,5м.

Порядок графиков прежний. Первый, график антенны с малой петлей связи.


Рис 10


Второй, график антенны с большой петлей связи.


Рис 11

И в этом случае, все основные параметры антенны лучше с большой петлей связи. Теперь попробуем кардинально изменить конструкцию антенны и вовсе отключим С-1. Конденсатор С-2 по прежнему 18 пФ, лучи 1,5м.


Первый, график антенны с малой петлей связи.


Рис 12

Второй, график антенны с большой петлей связи.


Рис 13

Тут тоже пояснять нечего, все очевидно. Даже при отсутствии С-1, большая петля связи заметно лучше работает.

На основании изложенного выше, можно сделать вполне очевидный вывод. В рамочно-лучевой антенне UA6AGW, в отличии от 'magnetic loop' значительно лучше работают большие петли связи, даже если они выполнены из тонкого кабеля.


1.2. Монтаж петли связи.


Такая простая операция, как монтаж петли связи на антенну, требует выполнения определенных правил. В статье, посвященной антенне версии 40.02, эти правила пояснены снимками и изложены следующими словами:


1. Нужно найти равноудаленную от конденсатора С-2 точку на излучающей рамке и как-либо её обозначить, это будет точка симметрии излучающей рамки. В этой точке происходит смена фаз напряжения, а ток имеет максимальную величину.

2. При монтаже точка симметрии петли связи должна совпасть с точкой симметрии излучающей рамки.

3. Верхушка мачты и точки симметрии рамки и петли связи совпадают, как показано на рисунке.


4. На одинаковом расстоянии влево и вправо от точек симметрии, петля связи с помощью кабельных стяжек крепиться к излучающей рамке.


5. Симметрия в этом месте важна, она позволяет избежать появления токов на оплетке питающего кабеля и работать без заземления.

При описании каждой конкретной конструкции, даются рекомендации в соответствии с пунктом 4, на каком расстоянии от точки симметрии, петля связи вплотную крепится к излучающей рамке. Возникает вопрос: Как это влияет на параметры антенны ???

Для поиска ответа на этот вопрос, были проведены несколько опытов. Для опытов была использована антенна версии 40.02. Суть опытов заключалась, в изменении расстояния, на котором петля связи непосредственно примыкает к излучающей рамке, и измерении при этом основных параметров антенны.

На рисунка представленных ниже, зафиксированы параметры антенны, измеренные с помощью антенного анализатора АА330М. Там же стрелками, обозначены критические изменения параметров.

На первом снимке расстояние, на котором петля связи непосредственно примыкает к рамке, равно 5 см.


На втором 10 см.


На третьем 15 см.


На четвертом 25 см.


Как видно из приведенных графиков, если не считать незначительное увеличение частоты настройки антенны и небольшого изменения КСВ, происходят заметные изменения таких параметров, как активное сопротивление и полоса частот, где реактивное сопротивление имеет минимальное значение.

Увеличивая расстояние, на котором петля связи непосредственно примыкает к рамке, мы увеличиваем коэффициент связи между излучающей рамкой и петлей связи. Казалось бы, следует ожидать, что петля связи представляющая из себя, в общем то, коротко замкнутый виток, будет шунтировать излучающую рамку и понижать уровень активного сопротивления. Но оказалось, что все происходит совсем иначе. Происходит заметный рост активного сопротивления, что означает рост КПД антенны и рост рабочей полосы. Кроме того, увеличивается полоса частот, где реактивное сопротивление имеет минимальное значение, что означает упрощение согласования антенны с фидером и генератором на всех частотах, на которых должна работать антенна.


Грачёв Александр \UA6AGW\

г. Краснодар