Многодиапазонная антенна delta loop. Многодиапазонная антенна «Delta loop

Опрос работающих в эфире радиолюбителей, какие антенны они используют показал, что достаточно высокий процент использует антенну типа Delta Loop ,или «треугольник на 80 метров» по нашему. Меня заинтересовало, откуда такая народная любовь к этой антенне и решил сам изготовить и апробировать её уже с применением эффективных измерительных приборов ZVL и Hewllett Packard . Между двумя промышленными зданиями была размещена проволочная рамка треугольной формы с периметром 85 метров. Старались расположить её так, чтобы стороны не проходили параллельно стенам здания. Питание производилось в углу треугольника. Для начала было измерено входное сопротивление антенны во всём диапазоне. Вот что мы получили:

Как мы видим из численных значений, средним сопротивлением для всех диапазонов можно считать 240-300 Ом. Поэтому был изготовлен балун с коэффициентом трансформации 1:6. У реально изготовленного экземпляра получилась трансформация 1:5.На диаграмме Смита мы видим импеданс на выходе балуна трансформированного сопротивления 300 Ом.

Её можно было бы и подправить, но решил, что и это не плохо, так как разброс сопротивлений самой антенны и так велик. После подключения балуна к антенне можно было наблюдать следующий график КСВ:

Таким образом имеем КСВ в диапазоне:

• 80 метров -1,3-1,5
• 40 метров 1,4-1,7
• 20метров-1,2-1,3
• 17метров-1,9-2
• 15метров- 1,9
• 12 метров-1,4-1,5
• 10метров-1,1-2
• по всему диапазону 28-28,7 МГц

К сожалению, не все минимумы КСВ попадают чётко в любительские диапазоны, но даже при таких значениях эту антенну можно считать весьма универсальной и высокоэффективной благодаря полным размерам. Разумеется, в эфире она себя зарекомендовала с хорошей стороны.

Замкнутые проволочные антенны на КВ широко применяются радиолюбителями всех стран и национальностей. Это связано с их неоспоримыми достоинствами (которые вы несомненно знаете раз читаете эту статью, а если нет то легко найдете их на просторах паутины). Я же хотел поведать свою историю создания антенны Delta Loop, т.к. столкнулся с некоторыми трудностями при ее построении и считаю, что мой опыт может кому-нибудь пригодится.
Сделать антенну Delta Loop своими руками не сложно, как говорил один знакомый, это займет полчаса с двумя перекурами по 15 минут. Начнем с того, что определим диапазоны работы и место подвеса антенны. В мое случае необходим был диапазон 80 м. (3,5 мГц) и соответственно периметр антенны должен быть порядка 80 м. Подвес рассматривался только с балкона (спасибо соседям, живущим на последних этажах — излучение и все такое) под балконом имеется одноэтажное здание на крыше которого можно закрепить два нижних угла антенны. Треугольник как токовой не получался, поэтому правильнее назвать мою антенну «многодиапазонный неправильный параллелепипед».
Ну, начнем подбор материалов. Нам понадобится: 43 метров полевки (двойной), два ВЧ разъема (папа и мама), два ферритовых кольца 300-500 НН, капроновая веревка, 2 клемника и наконец распаичная коробка. Из колечек делаем симметрирующее устройство, а полевку разматываем в 2 бухты одинарного провода рис. 2

Рис. 1


Рис. 2

Полевку соединяем в один длинный провод (так чтобы не запуталась при размотке) как написано в как соединять полевку . А симметрирующее устройство и кейсовую часть разъема устанавливаем в распаичной коробке как показано на рис. 3.


Рис. 3
Ну собственно подготовка закончена, теперь приступаем ко второй стадии установка антенны. Растягиваем наши 86 м. (43 м+43 м) полевки таким образом, чтобы формой вся конструкция максимально напоминала равносторонний треугольник (у меня получилось не очень). Растягиваем это дело при помощи простой капроновой веревки (можно конечно применять изоляторы разного рода, но я просто привязывал веревку к полевке). Примерная схема моей «растяжки» на рис. 4


Рис. 4
Закрепляем на стене дома распаичную коробку с симитрирующим трансформатором в месте запитки антенны Рис. 5. Я запитывал антенну через один из верхний углов параллелепипеда.

Рис. 5

Ну собственно теперь третья стадия настройка. Настраиваем антенну путем уменьшения общего периметра антенны. Я настраивал при помощи измерителя АЧХ х1-47 и направленного ответвителя (спасибо Володе «Обручу»). Но можно изготовить простейший измеритель напряженности поля и настраивать по максимальному наводимому току на измерительной антенне. Процесс такой настройки описан в стать как настроить антенну без сложных измерительных приборов. А сейчас вернемся к результатам настройки. В общем то считаю достаточным просто предоставить Вам получившиеся графики. Смотрим рис 6 и рис. 7.


Рис. 6


Рис. 7

Вот такая конструкция у меня получилась. Работой антенны доволен, различий с Delta Loop правильной формы пока не заметил (была пока с соседями не поругался). В общем удачной Вам постройки и дальних QSO.
RK3DBU 73!

9 thoughts on “Delta Loop (или антенна треугольник или простая многодиапазонная антенна или Антенна КВ Дельта) ”

1. Юрий,UB6AFC

   Мучаюсь с аналогичной антеной,вот уже почти год.Конечно не каждый день,но если посчитать,-то месяца два из года.Начитался в интернете о отличных результатах работы Дельты 80м диапазона.Бьюсь с ней и так и сяк,но достичь желаемого КСВ,так и не могу.Выполнил из толстого полевика П-268 в одну жилу.Провод крепкий,легкий и сравнительно дешевый.Но я первоначально неучел его коэффицыэнт укорочения!Ведь он имеет отличное от меди сопротивление!Да и изоляцыя помоему вносит кое какие коррективы.Построил равносторонний треугольник в частном секторе мачта одна -15м.Угол получился примерно 45,как и было рекомендовано.Кабель 28метров,РК-50 Подольский 10мм по наруже,потом по ходу урезал до 27м20см.Полевик с имеющихся 86м,укоротился на 79м50см.Резонанс получил на 3,680Мгц.КСВ 1,8 сопротивление 86ом.Соорудил четвертьволновый трансформатор из кабеля 75ом длиной 13,90м.Резонанс 3,730 КСВ-1,56 сопротивление 51ом,реактивка+ 32.И что делать дальше?Не знаю.Отвечают,слышу вроде неплохо,по хорошему прохождению!Может кто поможет?Кто то уже прошел такое?Буду очень признателен.Юрий,UB6AFC/73!!!

2. RK3DBU Post author

   Приветствую UB6AFC!
   Многие всю жизнь мучаются с антенной и не получают желаемого результата, так что год это цветочки 🙂
   По мне, так описанный Вами результат вполне неплох, КСВ 1.8 для многодиапазонной КВ антенны это норм.
   Как следующий шаг, я бы попробовал заменить четверть волновой трансформатор на симметрирующий на ферритовых колечках, мне такое решение понравилось больше!
   Удачи Вам!

3. Кулдыбек

   Антенну вертикальный Delta loop лучше запитывать с нижнего угла используя 1/4 волновую двухпроводную линию как советует EW8AU. При этом проще согласовать с кабелем РК-50 или РК-75 любой длины.Поляризация вертикальная,также присутствует излучение в горизонтальной плоскости. Первоначально антенну надо настроить на частоту резонанса с помощью линии (кабеля РК-50/75)кратной полволны с Ку. А потом только включать двухпроводную линию.Точку включения кабеля искать передвигая кабель по двухпроводной линии по КСВ-минимум.При таком соглосовании очень легко добиться КСВ-1.Это проще чем использовать всякие трансформаторы или искать где же находиться R.вх. антенны под R.кабеля питания.Проверено на практике. Антенна прекрасно работает.Всем удачи и 73! БЕК. UN7TX.

4. Кулдыбек

   Всем добрый день.Простой вариант согласование однодиапазонной вертикальной антенны Delta loop предложил EW8AU с помощью двухпроводной четвертволновой лилии.При этом не надо искать где же находиться R.вх.антенны,чтобы подогнать под сопротивление кабеля.Первоначально надо настроить антенну на нужную частоту,а потом включить двухпроводную линию и искать точку согласования с кабелем передвигая кабель по линии.Простой способ соглосования и всегда можно добиться точного соглосования антенны с кабелем РК-50 или РК-75. Запитка антенны с нижнего угла.Не надо морочить голову всякими трансформаторами и т.д. Высота подвеса антенны не играет роли так как соглосование можно подкорректировать.Работает с вертикальной поляризацией,также имеет небольшое излучение с горизонтальной поляризацией.Проверено на практике.Всем удачи.73! БЕК.UN7TX

Квадрат, питаемый снизу (картинка 1), по сути представляет собой два изогнутых диполя, расположенных один над другим. Такой квадрат имеет усиление около 1.25 dBd, то есть, относительно диполя. Аналогично одному диполю, квадрат имеет горизонтальную поляризацию. Антенна является направленной и излучает перпендикулярно плоскости, в которой расположен квадрат. Входной сопротивление квадрата составляет около 117 Ом, и потому требует согласования с 50-и омным кабелем. Если запитать квадрат сбоку (картинка 2), он будет представлять собой два вертикальных диполя, и, соответственно, иметь вертикальную поляризацию.

Дельта, питаемая снизу (картинка 3), представляет собой не более, чем искривленный вариант первой антенны. Поэтому антенна также имеет горизонтальную поляризацию. Дельту проще построить, чем квадрат, поскольку ей нужна всего одна мачта. Но и усиление такой антенны чуть меньше, около 1.17 dBd. Дельта обладает входным сопротивлением около 106 Ом. Антенну можно запитать не только снизу, но и сверху (картинка 4), ее свойства от этого не сильно меняются. Перевернутая дельта (картинка 5) также обладает примерно теми же свойствами.

Как получить дельту с вертикальной поляризацией? Для этого нужно взять место запитки, при котором антенна имеет горизонтальную поляризацию, отсчитать в сторону λ/4, и запитать антенну в этом месте (картинка 6). Также допускается питать антенну и в ближайший угол, ее свойства от этого не сильно поменяются.

На иллюстрации приведены квадраты со стороной λ/4 и правильные треугольники со стороной λ/3. Однако антенну допускается вытягивать. Так на практике нередко используют прямоугольники с соотношением длин сторон от 2:1 до 3:1. Как правило, рамочные антенны располагают вертикально, но также допускается расположение под углом к земле, немного отличным от прямого. Помимо прочего, это позволяет уменьшить высоту мачты.

Горизонтально поляризованные дельты и квадраты должны быть расположены высоко (высота порядка λ/2) относительно земли, чтобы иметь небольшой угол излучения. Иначе антенна излучает в зенит, и с ее помощью возможны радиосвязи только на близкие расстояния. Рамочной антенне с вертикальной поляризацией достаточно быть поднятой от земли на пару метров (0.05 длины волны), при этом она пригодна для проведения дальних радиосвязей.

До сих пор речь шла о рамочных антенных, рассчитанных на один диапазон. Многодиапазонные рамочные антенны строят либо вкладывая одну рамку в другую и объединяя их места запитки (аналогично fan dipole), либо используя в месте запитки антенный тюнер. Последний способ проще и допускает использование укороченной антенны. Минусы подхода — нужен тюнер, а также не очень понятно, какой будет поляризация на «второстепенных» диапазонах.

Не всегда представляется возможным расположить вертикально рамочную антенну для низкочастотных диапазонов из-за больших геометрических размеров, малоэтажной застройки и других факторов. Поэтому до сих пор не ослабевает интерес к DELTA LOOP антеннам, расположенным горизонтально по отношению к поверхности земли. Высота подвеса подобной антенны колеблется от 6 до 40 м от земной поверхности.

Входное сопротивление, настроенной в резонанс антенны, а зависимости от указанной высоты подвеса, изменяется в широких пределах от 35 до 135 Ом. Антенна, расположенная на высоте 9... 17 м имеет входное сопротивление 50 - 75 Ом и может быть запитана соответствующим коаксиальным кабелем без дополнительных согласующих устройств.

Диаграмма излучения горизонтальной DELTA LOOP приближается к тороиду с наличием в нижней части боковых лепестков с малой энергетикой и углом излучения 35 - 40 градусов. С увеличением частоты тороид диаграммы обрастает боковыми лепестками с пологим углом излучения, что способствует проведению дальних QSO.

Входное сопротивление DELTA LOOP антенны, расчитанной для диапазона 80 м, при высоте подвеса 6...40 м изменяется от 117 - 300 Ом на диапазоне 40 м до 75) - 1200 Ом на диапазоне 10 м.

Периметр антенны рассчитывается по формуле:

L (м) = 304,8/F (МГц)

Для эффективной работы антенны на всех любительских диапазонах в качестве фидера используется согласованная линия.

Ее длина может быть определена по формуле:

L (м) = 150/n*Кукор*F (МГц), где:

• n = 1, 2, 3 - число полуволн;
• Кукор. = 1,52

Расчет учитывает коэффициент укорочения кабеля и, при отсутствии вблизи антенны деревьев и крупных строений, дает довольно точные размеры. В таблице 1 приводится длина коаксиального кабеля (фидера) для 9-ти любительских диапазонов.

Таблица 1.

Длина кабеля L (м) и кратная l /2
Частота F (МГц)

Антенна имеет фидер длиной 27,25 м. Симметрирование производится с помощью ВЧ- трансформатора на ферритовом кольце, содержащим несколько витков коаксиального кабеля. Отдельным коммутатором подключаются отрезки коаксиального кабеля (см. таблицу 1), которые дополняют фидер антенны до величины, кратной l /2. Линия питания становится согласованной для каждого радиолюбительского диапазона, рис.1.

При согласовании антенны необходимо использовать универсальное согласующее устройство , или любое другое. Для измерения входного сопротивления антенны используется простой измеритель тока, рис.2.

Рис.2.

Градуировка производится непосредственно от передатчика на эквиваленте нагрузке, рис.3.

Рис.3.

Входное сопротивление антенны, с точностью 3...5 Ом, можно определить по номограмме, которая не приводится из-за громоздкости. При желании ее можно построить самостоятельно.

• Iэкв = Uвых/Rэкв
• Rвx = Uвых/Iэкв

Всем хороших радиосвязей и 73!

С. Ксенофонтов

Литература:

1. С. Бунин - Справочник коротковолновика