End feed антенна своими руками

Записки программиста

Многодиапазонная антенна End-Fed Half Wave

16 сентября 2019

Благодаря статье Антенна Windom на диапазоны 40, 20 и 10 метров мы выяснили, что диполь не обязательно питать в центр. Если немного сместить точку запитки, входное сопротивление антенны увеличится, а сама антенна будет работать больше, чем в одном диапазоне. Возникает закономерный вопрос — а будет ли антенна работать, если сместить точку запитки к самому ее краю? Оказывается, что будет. Соответствующий класс антенн обычно называют End-Fed Half Wave, или сокращенно EFHW.

На самом деле, буквально с самого конца антенну запитать невозможно, поскольку ток по ней просто не пойдет. Но можно запитать почти с конца, на расстоянии примерно 0.05λ от края. Входное сопротивление антенны в этой точке составляет где-то от 2450 до 3200 Ом. Соответственно, для согласования с 50-омным коаксиальным кабелем используется трансформатор 1:49 или 1:64.

Было решено изготовить EFHW на основной диапазон 40 метров. Антенну я планировал разворачивать своим любимым способом, в форме inverted-V на 10-метровой удочке. Чтобы заранее оценить входное сопротивление будущей антенны, было решено обратиться к моделировщику cocoaNEC.

Модель (файл .nc) говорит следующее:

На трех радиолюбительских диапазонах антенна имеет входное сопротивление, близкое к 2450 Ом. Значит, согласовывать будем через трансформатор 1:49.

Трансформатор было решено делать на ферритовом кольце FT240-31:

Намотка выполнена эмалированным проводом толщиной 1 мм. Первичная обмотка имеет 3 обычных витка, вторичная — 21 виток намоткой имени W1JR. Таким образом, отношение числа витков равно 7. Коэффициент трансформации равен квадрату этого числа, 49. Первичная и вторичная обмотка имеют общую землю. Это обычная практика в EFHW и позволяет использовать питающий ее коаксиальный кабель (его оплетку) в качестве противовеса, тех самых 0.05λ. Также первичная и вторичная обмотка переплетены друг с другом. Это считается хорошей практикой при изготовлении трансформаторов.

Чтобы антенну точно можно было питать кабелем произвольной длины, слева к трансформатору подсоединен балун по току 1:1 на базе такого же ферритового кольца. В процессе выяснилось, что балун неплохо справляется с ролью противовеса. Поэтому клемма для подключения противовеса (слева) в итоге оказалась неиспользованной.

Важно! Если пытаться настраивать антенну без балуна, результаты получатся неповторяемыми. Когда в следующий раз вы все-таки решите использовать балун, или воспользуетесь для запитки коаксиальным кабелем другой длины, вся настройка пойдет коту под хвост. Также графики КСВ будут зависеть от того, подключена ли антенна к трансиверу или КСВ-метру, держитесь ли вы за корпус КСВ-метра, и так далее.

Настройка антенны производится так. Берется полотно чуть длиннее λ/2 на основном диапазоне (на фото — идет к правой клемме). В качестве полотна я использовал провод П-274М, «полевку». Этот провод подрезается по минимуму КСВ на основном диапазоне. Точная длина полотна у меня получилась 1940 см.

Теперь наша задача — получить минимум КСВ еще на паре диапазонов. Это делается подбором емкости между плюсом и минусом первичной обмотки трансформатора. Очень удобно иметь на этом шаге небольшой КПЕ. У меня оптимальные графики получились при использовании емкости 138 пФ. Затем КПЕ заменяется на высоковольтные конденсаторы фиксированного номинала. Я использовал пару конденсаторов на 3 кВ, которые можно видеть на фото.

Анализатор EU1KY показывает следующие графики:

Вопреки предсказанию моделировщика, на 10 метрах я не смог получить КСВ лучше, чем 5.3 (при использовании емкости 105 пФ вместо 138 пФ). Тем не менее, антенна очень даже неплохо согласовалась в трех радиолюбительских диапазонах — 20, 30 и 40 метров. Кроме того, ее можно использовать в диапазонах 15, 17 и даже 80 метров, если вас устраивает КСВ порядка 2.5. Последний соответствует

18% потери мощности. Почему антенна вообще как-то работает на 80 метрах? Правдоподобное объяснение заключается в том, что оплетка коаксиального кабеля в балуне, ровно как и вторичная обмотка трансформатора, подрабатывают удлиняющими катушками. Это также объясняет расхождение с моделью на 10 метрах.

Антенна была протестирована при работе в SSB на мощности 100 Вт, а также в FT8 на мощности 30 Вт во всех диапазонах от 80 до 15 метров. В каждом из диапазонов удалось провести радиосвязи. В «основных» диапазонах 20, 30 и 40 метров были получены нормальные рапорты, иногда даже с плюсами. На «второстепенных» диапазонах антенна тоже работает, но рапорты, естественно, поскромнее.

Во время тестирования антенны был выявлен один дефект. Как известно, любой трансформатор на ферритовом кольце имеет сколько-то процентов тепловых потерь. Трансформатор в нашей антенне — не исключение. Само по себе это не обязательно является большой проблемой. Важно другое. Оказывается, что при работе в FT8 с мощностью 30 Вт на общий вызов в течение получаса, трансформатор разогревается весьма заметно. И это тоже не было бы большой проблемой, если бы рядом не находилась пара конденсаторов. А конденсаторы эти не являются NP0. То есть, их емкость достаточно сильно меняется с температурой.

Результат? В таком режиме работы КСВ заметно уплывает. Так, на 20 метрах он подрастает до 1.9. Проблему можно обойти, используя высоковольтные NP0 конденсаторы. Увы, при изготовлении антенны у меня таких не нашлось.

Это что касается минусов. Из плюсов антенны — она дает несколько диапазонов без перестройки и без потребности в тюнере. В отличие от Windom’а, EFHW питается с конца. За счет этого полото может быть поднято на удочке, закрепленной без оттяжек. Трансформатор с балуном могут быть размещены либо на кустах, либо прямо на земле, и запитаны коаксиальным кабелем произвольной длины. Также антенна может быть закинута из окна городской квартиры на ближайшее дерево.

EFHW не претендует на невероятную эффективность. Как уже отмечалось, имеются заметные тепловые потери в трансформаторе. Кроме того, типичное значение КСВ составляет порядка 1.5, что соответствует 4% потери мощности.

Стоит однако понимать, что такие антенны делают, например, для выездов на природу, но никак не для проведения радиосвязей с другими континентами. На природе, при питании от аккумулятора, работают с небольшой мощностью. При этом задача стоит провести радиосвязь со случайным корреспондентом в радиусе не более пары тысяч километров. И важна не столько эффективность антенны, сколько ее компактность, малый вес и удобство развертывания. Для подобных сценариев EFHW является достаточно неплохим вариантом.

Дополнение: Балун и трансформатор были помещены в один корпус, а конденсаторы заменены на NP0. Свойства антенны от этого практически не изменились. КСВ на 20 метрах при длительной работе в FT8 все еще возрастает, но не так сильно, как раньше.

Источник

Тема: Антенна EFHW

Обратные ссылки

Опции темы

Антенна EFHW

End Fed Half wave antenna
Если дословно перевести на русский язык, то это просто полуволновой диполь, запитанный с конца.
Поскольку в месте «запитки» имеет место быть очень высокий импеданс, то применяется соответствующий балун.
Продавцы даже отвергают использование тюнера с такими антеннами (намекая на суперсогласование с TRX): https: //myantennas.com/wp/
Но про КПД при этом не напоминают.

А кто-нить пользовал такое «чудо»?

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Чем дороже антенна, тем она чудеснее. Какой такой КПД!

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Но про КПД при этом не напоминают.

А кто-нить пользовал?

Именно эту с балуном — нет.
Но в принципе речь об антенне Фукса. Пользовал и пользую даже на 145 и 430 МГц
А вот вариант на КВ — http://dl2kq.de/ant/3-65.htm

О КПД таких антенн можно не беспокоиться.
А с балуном — кто его знает.

Последний раз редактировалось RZ6FE; 27.06.2019 в 17:25 .

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Евгений Шелекасов RX3AX много лет использовал на 40м 40метровый провод запитанный с конца через контур вполне успешно

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Использую четвёртый год такую https://myantennas.com/wp/product/efhw-8010/
В сравнении с FD-4 практически не проигрывает. Вполне нормальная антенна, противовесов не требует.
Тюнер не нужен.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

По указанной Вами ссылке
. NO counterpoise needed! (Grounding recommended*).
Как растянута антенна, выполнена ли рекомендация по заземлению.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

а можно такую антенну сделать самому ,размеры данные трансформатора ,короче описание изготовления антенны.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Пробовал делать эту https://www.nonstopsystems.com/radio. nd_end-fed.htm
По анализатору всё хорошо. Насчёт заявленых Варков — их нет! А так вполне сносно даже на 80м работает, только резонанс больно острый. 40м Просто идеально КСВ 1,02 максимум 1,1 по краям. Работает и с противовесами и без одинаково. КСВ не убегает. Там в конце статьи много очень полезных ссылок по этой теме»

Последний раз редактировалось R3DMO; 27.06.2019 в 18:26 .

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Мы долго запрягаем, быстро ездим, и всё время тормозим.

Ответив на вопрос ещё раз подумай, а на тот ли вопрос ты ответил .

==============================================================
Растянута между крышами 5-ти этажных домов на стойках бывших коллективных
телеантенн. Без заземления КСВН чуть лучше, чем с ним. Почему — не знаю.
Поэтому без заземления. На всех любительских бэндах от 80 до 10 м КСВН не хуже 1,3.

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

С начала 2017 года использую такую антенну — www.hyendcompany.nl/prod
Очень доволен — уже больше 100 стран подтвержденных в CW на 100Вт.
Сложного ничего нет — можно сделать и самому, тут довольно подробно описано — pa3hho.wordpress.com
Вот так выглядит мой самодельный QRP вариант:

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Антенна EFHW с согласующим трансформатором в виде короткозамкнутой четвертьволновой открытой линии известна под названием Джей-поля (J-pole) или Джетки. Известны варианты исполнения и с коаксиальной линией (антенна Сергея Макаркина RX3AKT), но ее КПД будет похуже.

Согласующая линия любого типа немного излучает (совсем немного), но диаграмму не портит. Одновременно она же играет роль необходимого антенне «противовесика».

J-поль — прекрасная антенна, я ее делал сто раз. При помощи линии КСВ легко выгоняется в строгую единицу. Насчет КПД классического J-поля можно не беспокоиться, он достаточно высокий. Обычный токовый балун (например, гирлянда защелок на коаксиал) требуется только на низкоомном конце.

Последний раз редактировалось UA4NE; 28.06.2019 в 12:11 .

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

Скорее всего, нет сомнений относительно КПД самого полуволнового излучателя, запитываемого с конца. Всё там нормально, ничем не отличается от КПД такого же полуволнового излучателя, запитываемого в средней точке — банального диполя.

Песня начинается при рассмотрении разных способов запитки с конца. ТС задаёт вопрос именно в отношении тех «антенн», которые предлагаются на https://myantennas.com/wp/ и, полагаю, ему подобных сайтах. Чудесные антенны, которые:

Превосходный КСВ независимо от того, как и на какой высоте ты её разместил. Радиоюзер, прочив такое, вешает свою чудо-антенну ценой под 200 долларов (цена которой по компонентам — копеечная) на высоте 10 футов и ждёт чудесных результатов на 80-ке. Оно и понятно, за 200 долларов «оно» должно работать где попало. Оно и работает как попало.

Мягко говоря, чудесные результаты по КСВ независимо от внешних условий показывает разве что dummy load — фиктивная нагрузка, т.е. эквивалент. Ну а в этом случае — dummy antenna c dummy efficiency. Ожидать другого от трансформатора 64:1 на ферритовом тороиде было бы, по крайней мере, странно.

P.S. По практике — когда я вижу в анонсах различных Flora-Fauna в Европе, что активатор будет использовать EFHW в сочетании с QRP — время на него можно не тратить вообще. В 9 случаях из 10 его попросту не будет слышно совсем. Да и он там у себя едва ли услышит твои такие же 5–10 ватт. Другой же, из места по соседству, с подобной мощностью, но нормальной антенной, пусть даже вертикалом, и тебе слышен будет, и тебя услышит.

Последний раз редактировалось RN3ANT; 28.06.2019 в 15:58 .

Источник