Антенна T2FD

Антенна T²FD длиной 20 метров, охватывающая диапазон 5–30 МГц.

Антенна Tilted Terminated Folded Dipole ( T²FD , T2FD или TTFD ) или Balanced Termination , Folded Dipole ( BTFD ) , также известная как антенна W3HH , — это коротковолновая антенна общего назначения , разработанная в конце 1940-х годов ВМС США . [ 1] [ 2] Она достаточно хорошо работает в широком диапазоне частот, без заметных мертвых зон с точки зрения частоты, направления или угла излучения над горизонтом.

Хотя она уступает по эффективности [3] (не менее 30% мощности РЧ теряется в виде тепла в резисторе [3] [4] ) антеннам, специально разработанным для заданных диапазонов частот или оптимизированным для направленности , ее универсальная производительность, относительно скромные размеры, низкая стоимость и тот факт, что она не требует сложного согласования для работы со стандартным коротковолновым передатчиком, сделали ее популярной в профессиональной коротковолновой связи, где ERP или усиление не являются проблемой. Одним из примеров может служить маломощная КВ-связь с чистым каналом.

История

История антенны T²FD удобно делится на три различных этапа: Впервые она была разработана для использования в качестве антенны общего назначения на военно-морских кораблях в 1940-х годах. Конструкция стала общедоступной в 1950-х годах и была принята радиолюбителями, но затем вышла из употребления с появлением более коротких длин волн и широким распространением передатчиков и антенных фидеров с низким импедансом. В последнее время, с появлением нескольких новых диапазонов частот, которые не являются четными целыми кратными частот существующих диапазонов, она начала привлекать новое внимание радиолюбителей.

Источник

Антенна T²FD была первоначально разработана во время Второй мировой войны на военно-морской базе Сан-Диего для использования на кораблях в море, где размер антенны ограничен, но где металлический корпус и соленая вода под кораблем или морской станцией создают исключительно хорошую радиочастотную заземляющую плоскость. Конструктивные свойства антенны делают ее идеальной для использования в небольших пространствах на длинных волнах, где ни одна короткая антенна не может быть направлена ​​в каком-либо определенном направлении, и где количество антенн ограничено по сравнению с большим количеством рабочих частот с чрезвычайно разными длинами волн. [ необходима цитата ]

Раннее любительское использование

Один из разработчиков оригинальной военно-морской антенны, капитан GL Countryman, был энтузиастом радиолюбительства. Он представил конструкцию другим радиолюбителям в начале 1950-х годов. [1] [2] Это была популярная конструкция антенны в середине 20-го века, но она вышла из общего пользования во второй половине века с ростом популярности верхних HF и VHF частот, для которых требовались диполи с более приемлемой длиной — всего 16 футов (4,9 м) или меньше, в отличие от 70-футовых (21 м) четвертьволновых антенн, необходимых для нижних «коротких» волновых диапазонов . Другим фактором, способствовавшим падению ее популярности, было все более широкое использование фидерной линии антенны с низким импедансом 50 Ом , которая требует согласования импеданса в точке питания T²FD. [ необходима цитата ]

Недавнее возрождение

С конца 1980-х годов радиолюбители и любители коротких волн «заново открыли» эту антенну, особенно для приема вещательных передач и для любительских режимов двусторонней связи, таких как азбука Морзе и PSK31 , где грубая сила сигнала не так важна, как «устойчивый» сигнал.

Также были спорные утверждения, что эта антенна сравнительно нечувствительна к искусственным радиопомехам ; если это правда, то это сделало бы конструкцию полезной в городских условиях, где низкий уровень шума часто более выгоден, чем высокая мощность принимаемого сигнала. T²FD полезен для скрытых внутренних систем или там, где несколько оптимизированных частотно-специфических антенн не могут быть размещены. Например, комнатная антенна длиной всего 24 фута позволит работать на всех любительских КВ диапазонах выше 14 МГц при передаче и до 7 МГц при приеме. [ необходима цитата ]

Строительство

Типичный T²FD построен следующим образом [5] из двух параллельных проводников:

  • Диапазон составляет около половины длины волны наименьшей требуемой частоты.
  • Расстояние между верхним и нижним проводниками равно ⁠ 1/ 100 ⁠ длины волны. Это расстояние поддерживается рядом изолирующих штифтов .
  • По крайней мере два штыря на концах привязаны к непроводящим тросам, которые в свою очередь привязаны к опорам.
  • Верхние и нижние концы проводников соединены на концах с помощью отрезков проволоки, расположенных за концевыми штифтами.
  • Подается в середину нижнего проводника, с сопротивлением порядка 300  Ом , сбалансированный, через стандартный балун 4:1 . Это обеспечивает приемлемое соответствие по всем частотам для общедоступного  коаксиального кабеля 75 Ом .
  • В середине верхнего проводника установлен  безындукционный резистор сопротивлением 400–480 Ом , рассчитанный на безопасное поглощение не менее ⁠  1 /3⁠ приложенной мощности передатчика. Резистор поглощает растущую часть мощности радиочастот (захваченной из воздуха или поставляемой передатчиком) по мере того, как рабочая частота приближается к нижнему пределу расчетного диапазона. Резистор может быть построен из 10 параллельных наборов из трех резисторов 1600  Ом , 1  Вт , соединенных последовательно.
  • Чтобы сделать антенну примерно всенаправленной , ее в идеале следует натянуть наклонно под углом 20–40 градусов к горизонтали [4] , но она также будет удовлетворительно функционировать, если ее установить горизонтально, при условии, что она вытянута по достаточно прямой линии. [ требуется ссылка ]

Коммерчески доступные антенны B&W AC3-30 и B&W DS1.8-30 [6] отличаются от указанных выше, чтобы покрывать 3–30 МГц, используя длину 90 футов с 18-дюймовым расстоянием между проводами. Балун имеет отношение 16:1, тем самым преобразуя 50  -омный (Ом) коаксиальный кабель в 800  -омный фидер на антенне. Резистивная нагрузка также составляет 800  Ом , неиндуктивная. Это позволяет сопротивлению антенны колебаться от 400 до 1600  Ом в предполагаемом диапазоне частот и, таким образом, поддерживать КСВ на передатчике 2:1 или ниже.

Применение и недостатки

Антенна, подобная описанной выше, пригодна как для местной, так и для средне-дальней связи в диапазоне частот около 1:6. Например, антенна для нижней части коротких волн (скажем, 3–18 МГц) будет иметь длину около 33 м (110 футов) с проводниками, расположенными на расстоянии 1 м (3,3 фута). Для верхней части коротких волн (5–30 МГц) эта антенна будет иметь длину около 20 м (66 футов) с расстоянием между проводниками 60 см (24 дюйма). Если такие длинные пролеты не могут быть размещены, меньшие антенны все равно обеспечат адекватную производительность только приема вплоть до половины их самой низкой проектной частоты.

Однако производительность передачи быстро ухудшается ниже определенной точки. Тесты, проведенные JS Belrose (1994) [7], показали, что хотя обычная длина T²FD близка к полноразмерной 80-метровой (3,5–4,0 МГц) антенне, антенна начинает испытывать серьезные потери сигнала как при передаче, так и при приеме ниже 10 МГц (30 м), при этом сигналы 80-метрового диапазона на −10  дБ ниже (90% потери мощности) от опорного диполя на частоте 10 МГц. [7]

Как широкополосная антенна, T²FD обычно демонстрирует достаточно низкий коэффициент стоячей волны (КСВ) во всем своем диапазоне частот. Однако на некоторых частотах точка питания антенны может быть умеренно реактивной , поэтому при использовании современных твердотельных передатчиков на уровне, приближающемся к их номинальной выходной мощности, может потребоваться использование антенного тюнера .

Обратите внимание, что «низкий КСВ » не означает «высокую эффективность антенны». Эта антенна не рекомендуется для тех, кто хочет устанавливать сложные дальние связи с ограниченной мощностью (например, новый лимит Великобритании 1000  Вт или любительский лимит США 1500  Вт ). На коротких волнах дипольный срез для самой длинной используемой длины волны , питаемый лестничной линией и согласованный с антенным тюнером, будет лучше использовать приложенную мощность, чем T²FD. [7]

Множество готовых коммерческих версий T²FD доступны для профессионального, военного, любительского радио и любительского прослушивания. [6] [7] [8]

Ссылки

  1. ^ ab Countryman, Gil L., W1RBK, (W3HH) (июнь 1949). "Экспериментальная вседиапазонная ненаправленная передающая антенна". Журнал QST . стр. 54.{{cite magazine}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  2. ^ ab Countryman, GL, Capt., W3HH (ноябрь 1951 г.). "Характеристики терминированного сложенного диполя". CQ . стр. 28.{{cite magazine}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  3. ^ ab Cebik, LB, W4RNL. "Моделирование T2FD" . Получено 27 декабря 2022 г. – через antentop.org.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  4. ^ ab Villemagne, Пьер (30 января 2006 г.). Antennen für die unteren Bänder 160–30 м [ Антенны для нижних диапазонов 160–30 м ] (на немецком языке). Перевод Джордана, Юргена. Фанк Техник-Бератер. ISBN 978-388180356-4. Technische Unterlagen für den Selbstbau in praxisnaher Darstellung [Практическая техническая документация для самостоятельной сборки]
  5. ^ Хейс, Джон Д., G3BDQ (1989). Практические проволочные антенны – эффективные конструкции КВ для радиолюбителей (1-е изд.). Радиообщество Великобритании . ISBN 978-090061287-9.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) ISBN  0900612878
  6. ^ ab Pagel, P. (март 1981 г.). "Barker & Williamson model 370-15". Обзор продукта. QST Magazine . стр.  50–51 .
  7. ^ abcd Belrose, John S. (Jack), VE2CV (май 1994). "Terminated folded dipole". Техническая переписка. QST Magazine . стр. 88.{{cite magazine}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  8. ^ Широкополосная КВ-антенна Yaesu YA-30 (PDF) (руководство пользователя). Токио, JA: Yaesu Musen Co., Ltd.八重洲無線株式会社– через yaesu.co.uk.
  • "Антенна с концевым питанием (TEFV)". vu3dxr.in . 26 января 2022 г.
  • «T2FD – забытая антенна». hard-core-dx.com .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=T2FD_antenna&oldid=1250851130"