Антенна Фукса

0 5514
+1

Антенна Фукса 

На радиолюбительских форумах и по сей день «ломается немало копий» по поводу полуволновых вибраторов, питаемых с конца, и по поводу антенны Фукса, в частности. Принцип работы этих антенн практически не описан в литературе и вызывает множество дискуссий. Описание конструкции часто имеет совсем мало общего с оригиналом, запатентованным в свое время господином Фуксом. Хочу поделиться результатами своих наблюдений и некоторыми соображениями.

Экспериментируя с антеннами на даче, я как то изготовил антенну, описанную в статье «Неумирающая антенна Фукса» (Радио, 2007, № 5). Попробовал все варианты, приведенные в статье, и остановился на классическом:

Антенна Фукса

Но возникали сомнения. Принцип работы не был ясен. Отзывы на эту конструкцию были самые противоречивые. «Чудо» произошло. Антенна успешно заработала. Вариант питания полуволнового вибратора с конца для меня, как для любителя путешествовать, был очень привлекателен, и я продолжил эксперименты. Пробовал различные конструкции, подбирал индуктивность с целью перекрыть максимальное количество диапазонов. Получал различные, подчас неожиданные результаты. Понимание пришло несколько позже и в итоге все полученные результаты сложились-таки в единую картину, которую я и хочу представить.

Сначала рассмотрим классический вариант антенны Фукса с длиной вибратора, равной половине длины волны и колебательным контуром. Именно такую я и сделал. Длина полотна 42 м. В качестве контура использовал КПЕ от старого лампового приемника, в котором роторные пластины электрически соединены с корпусом, а статорные изолированы. Полотно антенны подсоединил к статорным пластинам и именно в таком варианте все успешно заработало. Никаких противовесов не потребовалось. Случайно прикоснувшись в процессе настройки к корпусу КПЕ, я ощутил заметное жжение. Поднесенная неоновая лампочка ярко сияла. Даже при 5 ваттах ВЧ напряжение на корпусе КПЕ достигало сотен вольт. Должен сказать, что именно это обстоятельство заставило меня перейти к классическому варианту с индуктивной связью. При непосредственной связи и плохом заземлении (а где в поле взять хорошее?) или его полном отсутствии, ВЧ напряжение оказывалось на корпусе трансивера со всеми неприятными последствиями. ВЧ напряжение на корпусе КПЕ тоже не очень нравилось и, недолго думая, я переключил полотно антенны на корпус КПЕ, чтобы ВЧ напряжение осталось на изолированной секции, которая находится внутри корпуса. Результат оказался плачевным, антенна не работала. Индикатор трансивера показывал полное рассогласование при любом положении ротора КПЕ. Была глубокая ночь, думать было лень. Вернул все, как было, решив, в целях безопасности, поместить СУ в пластиковый корпус.

Дальнейшие эксперименты пошли по пути подбора индуктивности с целью максимального перекрытия любительских диапазонов без какой либо коммутации. Уменьшив индуктивность, добился настройки на 80 м при почти полностью введенных пластинах КПЕ. На 40 м при этом пластины были введены почти на четверть, на 20 м совсем чуть-чуть. На всех трех диапазонах удалось добиться полного согласования, но обнаружилось, что антенна обладает ярко выраженными резонансными свойствами. При перестройке по диапазону её нужно подстраивать для полного согласования. Особенно это было заметно на 80 м. Получался своеобразный преселектор. Однажды, сидя за трансивером на веранде, услышал сзади голос соседа: «Хорош пищать, включил бы новости что-ли». Без проблем. Поворот верньера и мы слушаем одну из вещательных радиостанций диапазона 31м. Интересное было через минуту. Я понимаю, что антенна не настроена, а потому громкость мощной вещалки не велика, сигнал проходит с шумами и S-метр показывает едва 5 баллов. Поворачиваю ротор КПЕ. Громкость растет, шумы пропадают, ЖК шкала S-метра заполняется сегментами и цифра 5 меняется на +. Это радует, но ведь длина полотна явно не соответствует частоте в 9,6 МГц. После ухода соседа попробовал настроить антенну на 30 м, и у меня получилось. Для 17 м пластины ротора пришлось вывести полностью, но тоже получилось. Все это заставило задуматься над происходящим. Взял лист бумаги и нарисовал контур. А что такое вибратор длиной в полволны? Да это тоже контур, только с распределенными параметрами. Два этих контура у нас соединены в общей точке. А теперь вспомним, что сам корпус КПЕ в силу своих размеров тоже обладает некоторой емкостью и может работать как обкладка конденсатора. А где же вторая? Рискну предположить, что это полотно антенны. Так и нарисуем. Пусть условно, поскольку вторая обкладка Ссв на самом деле присоединена к распределенной емкости вибратора, а не к его дальнему концу.

Антенна Фукса

Что же получилось? Правильно, связанные колебательные контура. Именно так и ведет себя антенна Фукса. Отсюда и селективность, и настройка казалось бы вне диапазона. Ведь перестраивая один из связанных контуров, мы тем самым вносим реактивное сопротивление и во второй, перестраивая и его. Главное, чтобы связь между нашими контурами была достаточной. Помните, когда я подключал вибратор к корпусу КПЕ? Емкость связи оказалась совсем крошечной и не достаточной для передачи энергии из контура в вибратор. Попробовал еще раз. Да, не работает. А теперь подключим к статорной секции КПЕ провод сантиметров 30. Работает. Вот и разгадка! А теперь вспомним антенну «Цеппелин», J-антенну, антенну RX3AKT и тому подобные. Все они питаются настроенной линией. А что такое настроенная линия? Правильно, это — тоже колебательный контур. Да они родственники! Несколько рекомендаций тем, кто решит повторить антенну Фукса.

1. Помните, что часть колебательного контура, не подключенная к вибратору, должна обладать достаточной конструктивной емкостью.
2. Не располагайте контур в металлическом корпусе.
3. Помните, что на горячем конце контура ВЧ напряжение даже при QRP достигает сотен вольт. Принимайте необходимые меры предосторожности. При сколь-нибудь значительных мощностях лучше всего располагать контур подальше от оператора и других людей и предусмотреть возможность дистанционной настройки.

Всем успехов на диапазонах!

Евгений Кузнецов RA1AIT


Источник | Опубликовал: RD3AVG


и поделитесь с друзьями в соц сетях:


Добавить комментарий

Похожие новости