Укороченные резонансные противовесы вертикала

  В продолжение темы о базовых основах построения вертикалов, разберем случай с настроенными короткими противовесами.

 

  При изготовлении вертикалов диапазонов 160 и 80м возникает необходимость, помимо поднятия самой "палки", разместить систему противовесов. Длина волны этих диапазонов такова, что площадь под вертикалом покрывается значительная. Чаще всего много противовесов кладут прямо на землю, они за пару сезонов зарастают травой и уже не мешают даже косить траву газонокосилкой. Плюс такого решения: отсутствуют жесткие требования к их длине. Однако, минусом является то, что проводов должно быть очень много, ввиду близости земли - несколько километров провода.

   Удачным альтернативным решением является поднятие противовесов над землей. Даже поднятие всего на 1.5м от земли  позволяет сократить количество противовесов до 4 без заметного ухудшения системы искусственного заземления. Однако, в этом случае, добротность системы такова, что такие противовесы подлежат настройке и резонанс весьма выражен.

 

  Необходимо принимать во внимание, что в большинстве случаев настроенная система поднятых резонансных противовесов диапазона 160м не будет работать на диапазоне 80м, т.к. для этого диапазона импеданс системы искусственного заземления весьма высок. Данным фактом можно было бы пренебречь, в случае когда вертикал электрически составляет 1/2L для диапазона 80м, но с такими противовесами эта антенна становится уже совсем другой, т.к. в таких длинных (для 80м диапазона) противовесах наводятся значительные токи в районе центра проводника, в то время как сам проводник расположен условно близко от земли. Поэтому система противовесов должна быть раздельной. Как обойти эту проблему, будет рассказано ниже.

 

  Итак, хорошо, когда можно разместить полноразмерные поднятые противовесы. В этом случае площадь проводов под вертикалом порядка 39х39м, что не каждый может себе позволить. Между тем, очень часто, можно рассматривать варианты искусственного укорочения поднятых противовесов. Не буду описывать все способы (включая расположение зигзагом или Т-нагрузки на концах и пр), остановлюсь только на двух, не лишенных здравого смысла решениях.

 

  Первый способ является весьма результативным, когда есть необходимость изготавливать вертикал на два диапазона: 160 и 80м. Делается всего 4 противовеса, в каждом из которых размещается по трэпу. Результирующая длина каждого такого противовеса около 30м, что часто является решающим фактором при размещении, т.к. экономия площади земельного участка под такими противовесами достигает почти 2 раз. Вот фото таких трэпов, выполненных из кабеля RG-58:

трэпы, трапы, RV9CX, противовесы
Трэпы резонансных противовесов двухдиапазонного вертикала 160 и 80м

Конструкция трэпов может быть любой, насколько возможности позволяют. На фото выше кабель намотан на оправке 63мм, вот его данные:

  С такими трэпами каждый противовес представляет из себя такую конструкцию: расстояние от оплетки кабеля до трэпа 19.5м, а после трэпа еще 11м провода. В моем случае использовалась свитая "полевка" П-274.

  Надо сказать, что подведенная ВЧ мощность делится на 4 противовеса, поэтому кабеля RG-58 в трэпе достаточно и для 2кВт даже при работе "цифрой". Подробнее о "трэпостроении" написано здесь.

  Таким образом, получается высокоэффективная система противовесов, состоящая всего из 4 проводов длиной 30м, позволяющая работать на двух диапазонах. По моим наблюдениям, такая система, поднятая на 3м от земли, эквивалентна 30 полноразмерным диапазонным радиалам, прикопанным в траву.

   Еще есть способ непосредственного удлиннения каждого противовеса катушкой индуктивности. Т.е. просто размещаем противовес в имеющееся пространство и электрически удлиняем его катушкой индуктивности. Да - лишние потери, да - ухудшение эффективности, в целом. Но часто, это позволяет иметь более эффективную систему заземления, чем на земле в условиях огорода, либо не иметь ее вовсе. Такой противовес однодиапазонный. Вариант с попыткой использования паразитной межвитковой емкости для расчета трэпа не рассматриваем, это другая история. Вот так выглядит катушка 10.2 мкГн , содержащая 18.5 витков на каркасе из сантехнической трубы 50мм одножильным проводом 2.5 кв.мм в изоляции:

противовес, RV9CX, катушка, радиал
Удлиняющая катушка противовеса вертикала 160м

   Такая катушка, размещенная в 10м от оплетки кабеля позволяет укоротить общую длину противовеса диапазона 160м с 39м до 34м. При необходимости еще сильнее укоротить противовесы, необходимо увеличивать индуктивность катушки и принимать во внимание снижение эффективности системы, в целом.

   Кстати, именно такие противовесы отлично ведут себя с длинным вертикалом (30м+ЕН) и работают и на 80м тоже, т.к. такому длинному вертикалу земля нужна в меньшей мере, чем четверть волновому. При этом, даже СУ не менялось после смены с полноразмерных, но настроенных четверть-волновых противовесов.

   Для того, чтоб с одной стороны, не портилась диаграмма вертикала в горизонтальной плоскости, а с другой стороны вся подведенная мощность делилась между противовесами поровну, важно обеспечить равное распределение токов по всем противовесам.

  Сначала осуществляется настройка противовесов в резонанс попарно, как диполя. А следующим шагом контролируются токи в противовесах. Для контроля токов используется съемный датчик тока. Это тема для следующего раздела.

 

 

Комплект удлиняющих сосредоточенных элементов можно заказать здесь

 

                                                                                      27.05.2018

Оставить комментарий

Комментарии: 0