Заинтересовавшись антеннами, описание которых размещено на сайте Джека Арнольда, WOKPH [1], я решил изготовить и практически опробовать одну из разновидностей ЕН-антенны на любительский диапазон 20 м Конструкция антенны показана на рисунке В качестве емкости (источника электрического поля) использованы два цилиндра из луженой жести диаметром 50 мм и длиной 160 мм Эти цилиндры плотно надеваются на отрезок полипропиленовой водопроводной трубы, которая служит основой конструкции и придает ей механическую жесткость
Расстояние между цилиндрами равно диаметру трубы, т е 50 мм Катушка индуктивности (источник магнитного поля) расположена под нижним цилиндром на расстоянии 10 мм Она содержит 14 витков провода ПЭВ-2 01,2 мм, намотанных на этой же трубе Ниже нее на расстоянии 5 мм находится катушка связи — 2 витка провода ПЭВ-2 02 мм, к которой непосредственно подключается коаксиальный кабель Я применил кабель с волновым сопротивлением 75 Ом
Все вышеуказанные элементы соединены между собой, как показано на рисунке:
верхний вывод катушки индуктивности соединен с нижним концом верхнего цилиндра Соединительный провод проходит внутри трубы, строго по ее оси, с целью минимизации индуктивной связи между цилиндрами;
нижний вывод катушки индуктивности соединен с верхним концом нижнего цилиндра, а также с нижним выводом катушки связи Соединительный провод проходит внутри трубы, поближе к ее стенке
В этом месте (точнее, к нижнему выводу катушки связи) подпаивается оплетка кабеля К верхнему выводу катушки связи подпаивается центральная жила
Размеры антенны с учетом фазирующе-согласующего устройства: диаметр — 50 мм, длина — 450 мм
В данном случае использована простейшая фазирующе-согласующая схема О более сложных, и, естественно, более эффективных согласующих устройствах также можно узнать, посетив упомянутый сайт Д Арнольда, W0KPH [1]
Для настройки антенны применялись индикатор напряженности поля, мостовой КСВ-метр, генератор Г4-18 Сначала по минимуму КСВ на середине рабочего диапазона подбирается количество витков основной катушки Затем, перемещая катушку связи, по максимуму показаний индикатора напряженности и минимуму КСВ находим ее оптимальное положение
Здесь необходимо учитывать следующие обстоятельства При приближении катушки индуктивности к нижнему цилиндру расширяется полоса рабочих частот антенны, но падает уровень излучения (до -2 дБ) При удалении катушки индуктивности от нижнего цилиндра (до определенных, разумеется, пределов — около 30 40 мм) уровень излучения возрастает, но при этом сужается рабочая полоса частот Указанное в начале статьи расстояние между катушкой индуктивности и нижним цилиндром (10 мм) соответствует полосе пропускания 400 кГц (13950 14350 кГц) по уровню КСВ=2 при снижении интенсивности излучения около 1 дБ
Расширить рабочую полосу частот, можно иначе — уменьшив длину цилиндров, но при этом антенна начинает излучать под более высокими углами к горизонту Катушку индуктивности необходимо защитить от атмосферного воздействия, но в зависимости от применяемого изолирующего материала потребуется ее дополнительная подстройка Так, при обмотке катушки индуктивности лентой "скотч" резонансная частота понизилась на 50 кГц, а дополнительная обмотка полиэтиленовой изолентой вызвала еще более значительное изменение частоты — на 200 кГц!
При подборе материалов для антенны автор старался минимизировать затраты на макетирование Основно й же критерий для них таков: цилиндры изготавливаются из хорошего радиочастотного проводника; труба—из хорошего радиочастотного изолятора
Изготовленная антенна установлена на деревянном шесте, вставленном в трубу, на высоте около 3 м от железобетонной крыши девятиэтажного дома При этом цилиндры расположены вертикально — аналогично полноразмерному вертикальному вибратору При горизонтальном расположении цилиндров антенну необходимо поднимать выше — для снижения влияния "земли"
Поскольку в непосредственной близости от антенны наводится мощное электромагнитное поле, при ее вертикальном расположении питающий кабель также должен располагать вертикально на максимально возможном расстоянии от антенны Желательно иметь хорошее радиочастотное заземление В авторском варианте к выходу усилителя мощности подключен коаксиальный тройник, к которому подключены коаксиальный кабель и короткозамкнутый четвертьволновый отрезок такого же кабеля, выполняющий роль противовеса
В таблице приведена выписка из моего аппаратного журнала — сравнительный анализ работы антенны ЕН и антенны GP, предложенной UW4HW
Очевидно, что при работе в эфире ЕН-антенна часто уступает GP, однако, на мой взгляд, окончательные выводы делать рано Для скептиков хочу сказать следующее
В ЕН-антенне используется совершенно иной принцип формирования излучения, нежели в классических антеннах (полуволновый вибратор, "квадрат", "треугольник" и т д )
Ток, протекающий в этих антеннах, наводит поле одного вида, которое, "отшнуровываясь" от антенны и, переходя в свободное пространство, согласно теории электродинамики, наводит ортогональное ему поле другого вида, и таким образом формируется электромагнитное излучение В ЕН-антенне "работает" открытый LC-контур, в котором сразу формируются ортогональные электрическое и магнитное поля в соответствующей пропорции Е/Н = 337 Ом (волновое сопротивление свободного пространства), т е сразу формируется электромагнитное излучение
Кстати, по такому же принципу работает выпускаемая промышленностью антенна "Isotron" Стоит особо подчеркнуть, что при запитке дв ух 16-сантиметровых цилиндров коаксиальным кабелем через согласующее устройство (по принципу диполя Герца), о связи в диапазоне 20 м с USA через Long path не могло быть и речи
ЕН-антенны являются однодиапозонными и имеют частотную характеристику одиночного колебательного контура Перспективными темами для работы в этом направлении, на мой взгляд, является создание многодиапазонной структуры (по отдаленной аналогии с Log-yagi), а также фазированных 2 3-элементных направленных антенн
