Антенна T2FD - T2FD antenna

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

В Тфильтрованный Тконченый Fстарый Dиполе (T2FD или TTFD) или Bсбалансированный Тгорностай Fстарый Dиполе (BTFD) - также известен как W3HH антенна - это универсальная коротковолновая антенна разработан в конце 1940-х годов ВМС США.^[1][2] Он достаточно хорошо работает в широком диапазоне частот без заметных мертвых зон с точки зрения частоты, направления или угла излучения над горизонтом.

Хотя и уступает в электрическом плане^[3] (до 30% ВЧ мощности преобразуется в тепло в резисторе ^[4]) к антеннам, специально разработанным для данной полосы частот, или оптимизирован для направленность, его универсальные характеристики, относительно скромные размеры, низкая стоимость и тот факт, что он не требует сложных электронных соответствие работа со стандартным коротковолновым передатчиком сделала его популярным в профессиональной коротковолновой связи.

История

История антенны TTFD удобно делится на три различных этапа: она была впервые разработана для использования в качестве антенны общего назначения на морских кораблях в 1940-х годах. Эта конструкция стала достоянием общественности в 1950-х годах и была принята радиолюбителями, но затем вышла из употребления с появлением более коротких длин волн и широким распространением низкоомных передатчиков и антенных фидеров. В последнее время, с появлением множества новых частотных диапазонов, которые не являются четным числом кратных частот существующих диапазонов, он начал привлекать новое внимание радиолюбителей.

Происхождение

Антенна TTFD была первоначально разработана во время Вторая мировая война на Сан Диего военно-морская база для использования на кораблях в море, где размер антенны ограничен, но где высокочастотный наземный самолет очень эффективен. Конструктивные характеристики антенны делают ее идеальной для использования в небольших помещениях на длинных волнах, где антенна не может быть удобно нацелена в каком-либо конкретном направлении и где количество антенн ограничено по сравнению с количеством рабочих частот.^{[нужна цитата ]}

Раннее любительское использование

Один из разработчиков оригинальной антенны ВМС, капитан Гил Л. Кантриман, также был радиолюбителем (W3HH). Он представил дизайн другим любителям в начале 1950-х годов.^[1][2] Это была популярная конструкция антенны в середине 20-го века, но во второй половине века она перестала использоваться с ростом популярности более коротких волн, для которых требовались только дипольные антенны 16 футов или меньше. Падению его популярности также способствовала растущая популярность антенных фидеров с низким импедансом.^{[нужна цитата ]}

Недавнее возрождение

С конца 1980-х гг. любительское радио операторы и хобби коротковолновые слушатели «заново открыли» эту антенну, особенно для приема радиовещания и для любительских двусторонних режимов, таких как азбука Морзе и PSK31 где грубая сила не так важна, как «устойчивый» сигнал. Также были (оспариваемые) утверждения о том, что эта антенна сравнительно нечувствительна к искусственным радиопомехи, что делает его полезным в городских условиях, где низкий уровень шума часто более выгоден, чем высокий уровень принимаемого сигнала. T2FD полезен для скрытых внутренних систем или там, где невозможно разместить несколько оптимизированных частотно-зависимых антенн. 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.^{[нужна цитата ]}

строительство

Типичный T2FD построен следующим образом:^[5] из двух параллельно-проводных жил:

• Пролет около половиныдлина волны самой низкой необходимой частоты.
• Расстояние между верхним и нижним проводниками равно ¹/₁₀₀ длины волны. Это расстояние поддерживается рядом изолирующих дюбеля.
• По крайней мере, два дюбеля на концах привязаны к непроводящим веревкам, которые, в свою очередь, привязаны к опорам.
• Верхний и нижний концы проводов соединяются на концах отрезками проводов, идущими за концевыми дюбелями.
• Питается в середине нижнего проводника, с сопротивление порядка 300Ω сбалансированный, через стандартный 4: 1 балун. Это обеспечивает приемлемую частотную матч в общедоступные 75Ω коаксиальный кабель.
• Окончание в середине верхнего проводника с 400–480Ω неиндуктивный резистор, рассчитанный на безопасное поглощение не менее 1/4 подаваемой мощности передатчика. Резистор поглощает растущую часть ВЧ-мощности (либо захваченной из воздуха, либо поставляемой передатчиком), когда рабочая частота приближается к нижнему пределу расчетного диапазона. Резистор может быть собран из 10 параллельных наборов по три 1600Ω, 1  W резисторы последовательно.
• Чтобы сделать это примерно всенаправленный, идеально натянутый под углом от 20 до 40 градусов к горизонтали,^[4] но также будет удовлетворительно работать при установке в горизонтальном положении при условии, что он вытягивается по достаточно прямой линии.^{[нужна цитата ]}

Доступная в продаже антенна B&W AC3-30 отличается от указанной выше и охватывает диапазон от 3 до 30 МГц при длине 90 футов с расстоянием между проводами 18 дюймов. Балун имеет соотношение 16: 1, тем самым преобразуя коаксиальный кабель 50 Ом в сопротивление 800 Ом.Ω питание на антенне. Нагрузка резистора также составляет 800 Ом, без индуктивной нагрузки. Это позволяет изменять сопротивление антенны от 400 до 1600.Ω в предполагаемом частотном диапазоне и, таким образом, КСВ на передатчике 2: 1 или ниже.

Приложения и недостатки

Антенна, такая как тот, что описан выше может использоваться как для местной связи, так и для связи на средние и дальние расстояния в диапазоне частот примерно 1: 6. Например, антенна для нижней части коротковолновый (скажем, 3–18 МГц) будет примерно 33 м (110 футов) в длину с разнесением проводов на 1 м (3,3 фута). Для более высокой части коротковолнового диапазона (5–30 МГц) эта антенна будет иметь длину примерно 20 м (66 футов) и расстояние между ними 60 см (24 дюйма). Если такие большие пролеты не могут быть размещены, антенны меньшего размера все равно будут обеспечивать адекватную производительность только при приеме примерно до половины своей самой низкой проектной частоты.

Тем не менее, характеристики передачи быстро ухудшаются ниже определенного значения. Тесты, проведенные Dr. Джон Белроуз^[6] показал, что хотя его длина близка к полноразмерной антенне 80 метров (3,5–4,0 МГц), T2FD начинает испытывать серьезные потери сигнала как при передаче, так и при приеме на частотах ниже 10 МГц (30 м), с сигналами диапазона 80 метров - На 10 дБ ниже эталонного значения на частоте 10 МГц.

Как широкополосная антенна, T2FD обычно показывает достаточно низкий коэффициент стоячей волны (КСВ) во всем частотном диапазоне. Однако на некоторых частотах нагружающий элемент может умеренно реактивный, поэтому использование антенный тюнер может потребоваться при использовании современных твердотельных передатчиков при любой выходной мощности, близкой к их номинальной. Кроме того, «низкий КСВ »Не означает высокую эффективность антенны. Эта антенна не рекомендуется для тех, кто хочет установить серьезные контакты со слабым сигналом. Дипольный отсекатель для самой низкой используемой частоты, питаемый по лестничной линии и согласованный с антенным тюнером, будет работать лучше, чем T2FD в области ВЧ частот.

Многие готовые коммерческие версии T2FD доступны для профессионалов,^[7] рынки военного, любительского радио и радиолюбителей.

использованная литература

внешние ссылки

• «T2FD - Забытая антенна»