Вертикальная антенна на 7 и 10 МГц

Вертикальная антенна на диапазоны 7 и 10 МГц была изготовлена Евгением YL2TD по простому сценарию - берём полноразмерный четвертьволновый вертикал на 10 МГц и, через трап, електрически удлинняем его до диапазона 7 МГц. Евгений пригласил меня поучаствовать в предварительной настройке "на земле", а затем я решил выложить описание этой нехитрой антенны здесь с расчётом в программе MMANA-GAL. Кстати расчёт практически полностью подтвердил параметры, по крайней мере физические, реальной конструкции. Конечно было бы правильно сначала моделировать, а потом воплощать в "железе", но не всегда наши желания совпадают с возможностями (Hi).
Итак идея конструкции уже описана в первых строках, а схемотично изображена на рисунке ниже из программы MMANA с пометками от руки. Файл модели можно скачать здесь. Вертикал на 30 метровый диапазон (10 МГц) длиной 7.05 метра собран из алюминиевых труб диаметром 30, 25 и 20 мм. В файле модели он представлен комбинированным проводом. Далее установлен трап из коаксиального кабеля RG-58 на частоту 10.1 МГц по конструкции аналогичный как и в антенне И. Гончаренко "GP 7-10-14-18-21 MHz с трапами". После трапа установлена трубка диаметром 10 мм и длиной 1.52 м., електрически удлинняющая антенну до рабочего диапазона 40 метров.
В файле модели точка питания вертикала поднята над землёй на 2.5 метра. Дальние концы радиалов при этом находятся на высоте 50 - 60 см над землёй. Моделировал я именно нашу с Евгением реальную тестовую позицию на земле. Для тестирования вертикал поднимался над землёй на двух трубах старого армейского телескопа.
На каждом диапазоне используются только 2 противовеса. Этого достаточно при условии, что они приподняты над землёй (или крышей). Теоретическую длину противовесов (7.41 метра для диапазона 10 МГц и 10.63 метра для 7 МГц) пришлось немного увеличить из-за влиания земли. В файле модели они соответственно 7.75 м. и 10.67 метра. 
Изготовление и настройка антенны.
Настраивается антенна также как и все подобные - от более высокочастотных диапазонов к низкочастотным. В нашем случае сначала 10 МГц, потом 7 МГц. 
10 МГц - антенна настраивается как обычный четвертьволновый вертикал.
Так как нижний элемент антенны длиной 7.05 метра состоит реально из трёх труб, то настройка в диапазоне 10 МГц легко осуществляется изменением его длины - вдвиганием / раздвиганием трубок. Плюс настройка противовесов.
7 МГц - антенна настраивается как укороченный вертикал, електрически удлинённый катушкой трапа на диапазон 10 МГц. 
Нижний элемент - нашу антенну на 10 МГц не трогаем! Верхний элемент - трубку 1.52 м на рисунке - нужно сделать с запасом по длине. Если будет применён трап описанный выше, то запаса примерно 25 см. хватит для точной настройки путём постепенного укорочения. Если будет применён другой трап, то потребуется ещё бОльшая коррекция размеров верхнего элемента. В файле модели заложен трап с параметрами L = 8.4 мкГн и C = 29.56 пФ. В программе MMANA, во вкладке "HF components" очень удобно быстро расчитать трап (параллельный контур) под имеющиеся возможности. Например у Вас будет конденсатор 33 пФ, тогда катушка трапа должна быть 7.53 мкГн для резонанса на 10.1 МГц. Тогда индуктивность Вашей катушки меньше, чем индуктивность трапа заложенного в моей модели, значит верхний элемент придётся сделать длиннее чем 1.52 м. Всё это довольно просто и точно моделируется в MMANA. Просто надо на это потратить драгоценное время.
Ниже выложены скриншоты MMANA с параметрами антенны.
 
Так как в диапазоне 10 МГц антенна полноразмерная, а сам диапазон узкополосен, то и КСВ практически идеален.
В диапазоне 7 МГц физическая длина антенны составляет только 81% от длины полноразмерного четвертьволнового вертикала. Остальные 19% мы "добираем" электрическим удлиннением вертикала катушкой трапа на 10 МГц - антенна укороченная катушкой - поэтому и график КСВ достаточно острый, однако перекрывающий диапазон от 7 до 7.2 МГц с КСВ не выше 2.0.
Диаграммы направленности в вертикальной плоскости практически соответствуют обычному четвертьволновому вертикалу. В горизонтальной плоскости, с парой  противоположно расположенных и приподнятых над землёй противовесов на каждый диапазон - практически круговая.
Ниже, с разрешения Евгения YL2TD, представлены несколько фотографий его конструкции данной антенны, сделанные во время настройки на земле, перед установкой на крыше. К сожалению, не сообразил сделать фото установленной антенны, а только уже настроенной и положенной на землю, Hi.
  
 
Ссылки:
  1. MMANA-GAL (DL2KQ.de)
 
  

Любительская радиосвязь: