Здравствуйте дорогие подписчики и гости канала, радиолюбители, свободные операторы, и всем кому интересна тема радиосвязи!
Антенна про которую я хочу вам рассказать, была очень популярна начиная с 60-х годов. И она обрела свою вторую жизнь, с приходом цифрового телевидения. Если поискать по запросу ''антенна для цифрового ТВ'', обязательно попадется ссылка, или видео, даже не одно с этой простой и в тоже время очень эффективной антенны, которую я решил использовать для радиовещания в диапазоне 144-146 Мгц, и что интересно, частично на 430 Мгц - почему так, объясню далее. Почему именно ее? Потому что, такая антенна уже была, у нее была высокая мачта, она имела слабую парусность, а ее геометрические размеры, соответствовали диапазону ''двойке''. Ну и был спортивный интерес, как антенна будет работать. На ней я проработал два года. Провел много QSO. Почитаете, и решите, нужна ли она вам. Итак это антенна Харченко. Эта одна, из наиболее массовых телевизионных антенн, которую конструировали не только в СССР, но и других странах. Другое название ''биквадрат Харченко'', ''ромбическая антенна Харченко''. Или как ее часто называли ''бабочка''. Антенна была популярна тем, что была очень простой в изготовлении, отличалась хорошей широкополонсностью и практически не требовала настройки. Антенна представляет собой, два ромбических элемента, расположенных в одной плоскости, имеющая общую пару точек питания.
''Бабочка'' была и у нас дома, выполнена из медной трубки, укреплена на толстом куске гетинакса в виде крестовины, для прочности с помощью болтов, но соединена она , была - диполем. То есть, два независимых друг от друга ромба, на один из которых, подсоединялась оплетка коаксиального кабеля, а к другому ромбу, подсоединялась центральная жила. Это уже никак нельзя назвать антенной Харченко, это обычный диполь, который имеет усиление, полосу пропускания, ограниченных практически одним ромбом - который связан с центральной жилой. Те антенны, которые мне довелось видеть, тоже соединялись и выполнялись так же.
Как то, я попросил у знакомого радиолюбителя, тетрадку со схемами, чтобы перерисовать цоколевку ламп, и там в числе схем, была телевизионная антенна ''бабочка'' с припиской - стороны квадратов по 51 см. То есть большая часть информации возможно была утеряна, остались только данные на стороны ромбов. Я собирал и сохранил книги и справочники по радио. И только в брошюре ''В помощь радиолюбителю'', я нашел информацию по ней.
Наверняка, у моих читателей возникнет вопрос - почему я решил использовать телеантенну, которая стала бесполезна с приходом цифрового телевидения, так как рассчитана на метровый диапазон волн. Мне ее посоветовал один мой хороший знакомый, он жил в квартире, и считал эту антенну, как наиболее оптимальный вариант, чтобы выставить ее на балконе, в отличии больших направленных антенн (Уда - Яги). Антенна Харченко, если выполнять ее без рефлектора - имеет два направления, чтобы принимать или передавать информацию, по обе стороны ''восьмерки''. Забыл упомянуть, что поляризация (излучение) радиоволн, у антенны Харченко зависит от взаимного расположения элементов. Для вертикальной поляризации - ромбы должны располагаться друг от друга (бабочка). А для горизонтальной поляризации, ромбы располагают друг над другом (восьмерка ''8''). Таким образом, получается что для приема телевидения - ромбы должны быть друг над другом. А для работы в эфире на 145 Мгц, используется вертикальная поляризация, то есть располагаться ромбы должны друг от друга, бабочкой. Еще для согласования антенны, использовалась специальная петля, или U-колено, но эту информацию, по этой антенне я не нашел, что она дает не знаю, у Харченко использовалась петля симметрирования. Обо всем по порядку.
Подготовка антенны.
Как только я решил, начать свой путь в радиосвязи на УКВ, и использовать для работы в эфире, ставшей ненужной телеантенну - нужно было снять ее, и подключить к ней новый коаксиальный кабель. Я оформил позывной и приобрел рацию в октябре, и торопился до холодов сделать антенну. Я купил новый коаксиальный кабель. А антенну пришлось полностью переделывать. В первую очередь, нужно было убедиться, что размеры метровой антенны, должны попадать под границы диапазона 144-146 Мгц. Можно посчитать с помощью формул, их достаточно много, в статье Харченко. А можно через онлайн калькулятор. Рассчитать антенну можно здесь. Нужно ввести среднюю частоту диапазона и калькулятор выдаст вам данные геометрических размеров.
Как видно из расчёта, длина соответствует данным, метрового диапазона, то есть 50-51 см. У меня длина оказалась как раз 50 см, осталось только соединить два квадрата правильно, то есть "восьмеркой". Медная трубка, хорошо гнулась, мне практически не составило труда, переделать из диполя - биквадраты. А вот гетинаксовую крестовину, пришлось выпиливать другую. Без нее нельзя обойтись , конструкция будет "гулять" от ветровых нагрузок. Места соединения, в точках запитки, тщательно пропаял. Здесь же установил распаечную коробку, для защиты запитки от влаги. В качестве симметрирующей петли, кабель нужно было проложить, по двум сторонам квадрата.
А вот от рефлектора, я решил отказаться. Конечно он добавляет усиление, но ограничивает одну сторону для приёма - передачи. Антенна Харченко с рефлектором - как пушка. "Лупит" только в одну сторону, с хорошим усилением. Да и вращать антенну как то не особо хотелось. Я решил выставить оптимальный вариант, чтобы два направления были охвачены. С одной стороны это северо-восток, с другой юго-запад. Конечно потом, после установки, пришлось немного корректировать, по приёму, пока не добился приемлимого результата. Ещё одно достоинство этой антенны, она нечувствительна к металлической мачте. К примеру антенна Волновой канал (Уда Яга), воспринимает металлическую мачту, как элемент антенны (в вертикальной поляризации). Как только антенна была готова, все размеры были соблюдены, квадраты надёжно крепились к гетинаксовой крестовине, была проложена петля симметрирования, осталось лишь закрепить её на мачту. Вся эта работа заняла буквально пару дней. Было уже холодно, поэтому периодически делал перерыв на чай, заодно включив рацию с антенной "резинкой", послушать эфир. На резинку, можно услышать только местные станции, или мощные с соседнего города.
Лучший усилитель - антенна.
После установки антенны, я подключил к ней, рацию Baofeng UV-5R. Выбрал частоту 145.500 МГц и несколько раз позвал на CQ. В ответ тишина...Я очень расстроился, решил что антенна не работает. Антенного анализатора у меня не было, только самодельный индикатор поля. На индикаторе как раз был виден выигрыш в усилении, в сравнении с антенной -резинкой. Решил подождать до вечера. Вечером включив рацию, услышал, конец разговор:
-Я услышал новый позывной, и побежал повернуть антенну, так как захотел провести с ним связь. Пока поворачивал, он отключился. Откуда то с вашей стороны - звучал неизвестный мне голос из рации. Дождавшись окончание беседы, я поставил максимальную мощность в рации, и громко произнес свой позывной . Так состоялось знакомство UB4FCS, который находиться от меня в 35 км по прямой.
Для меня, это было бесспорно достижение! Радости не было предела. Я наконец услышал всех, кого никак не мог услышать на "резинку". Одновременно , я мог слышать и работать с двумя противоположными направлениями. Правда позже заметил, что по бокам (так и должно быть), приём был похуже. Основное усиление туда - куда смотрят квадраты. Теперь, для работы в эфире по городу и району, мне хватало и 1 Вт, а для работы подальше, 25-35 км, приходилось переходить на 5 Вт. Антенна Харченко, вдобавок оказалась довольно широкополосной. По утверждению автора, ширина полосы пропускания 25-30 Мгц, заметил что она работает (правда с худшем результом), и на 430 Мгц. Если сложить 145+145+145=435. Это и есть предел, до которого работала антенна, 435 Мгц. За широкополосность говорит и тот факт, что эта антенна, для работы цифрового ТВ, может захватить два мультиплекса. Чем больше диаметр трубок, из которых изготовлена антенна, чем шире полоса. ДН (диаграмма направленности), у неё составляет 60-70°.К этой антенне, я подключал и УКВ радиоприемник , и слушал радиостанции из Пензы.
Проработав около полгода, набрав много QSO, я приобрёл трансивер Motorola GM350. И понял, что ещё дальше проводить радиосвязь, усиления антенны не хватает. В ста километрах от меня, находятся репитеры, которые меня не слышали. Я вращал антенну, тщетно пытаясь услышать хотя бы какой нибудь, сверяясь по карте. Услышать репитер - уже большое дело. Тишина.
Тогда я задумался о направленных антеннах.
Выводы об антенне Харченко.
- Неоспоримое преимущество антенны Харченко, в том что она прощает неточности в размерах. Не нужно подгонять каждый миллиметр, подгибая и загибая.
- Кроме того , она нечувствительна к металлической мачте уже повторяюсь, и направленные антенны, воспринимают мачту, как лишний элемент, даже если укрепить её за "хвост".
- Антенна не критична к железной крыше, а особенно после сильного ливня, когда у многих антенн параметры "разбегаются".
- Она отлично работает с двукратным и даже трехкратным перекрытием по частоте. Зависит от ширины поверхности антенного полотна.
- Автор утверждает , что усиление антенны без рефлектора составляет 3-4 дБ, с рефлектором около 7 дБ, что равняется 5 элементам направленной антенны. Антенна может быть и двойной восьмёркой, усиление соответственно в два раза больше. Дальнейшее количество квадратов, не приводит к пропорциональном росту усиления.
- Антенна Харченко оправдывает своё применение в тех случаях , когда нет возможности разместить направленную антенну с длинным бумом (траверсой).
- КСВ антенны Харченко, не хуже 1,5
- Есть мнение, что волновое сопротивление одного квадрата - 100 Ом, что в параллельном включении, даёт как раз 50 Ом, и отлично согласуется с 50 омным кабелем.
Применение антенны Харченко в настоящее время.
Легендарной конструкции уже более шестидесяти лет, и она по прежнему находит свое применение. Например в качестве 3G антенн, Fi-Wi, CDMA,UMTS, Bluetooth.
После года работы в эфире на 145 - 430 Мгц с антенной Харченко.
Несмотря на все достоинства антенны Харченко, я решил попробовать направленную антенну, на два диапазона 145+430 Мгц. Любой радиолюбитель старается улучшить или превзойти собственные результаты. Так и со мной, я сделал сперва одну, потом другую направленную антенну, а Харченко снял и убрал на чердак. К моменту написания статьи, я не могу подняться на крышу, чтобы сделать фото, но об антеннах будут следующие статьи, будет и фото.
На этом, тему считаю закрытой. Если у вас появились вопросы - задавайте. Если есть ошибки, исправлю. Подписывайтесь, оставляйте комментарии , ставьте лайки!! Всегда рад гостям и читателям! 73!!