Проволочная антенна G5RV. История создания
История этой антенны началась в далеком 1935 году, когда в декабрьском выпуске «SIGNAL MAGAZINE» была опубликована статья, авторами которой были Art Collins (ex. W9CXX) и L.M.Groft. Антенна представляла собой тяжелую конструкцию, выполненную из алюминиевой трубки. Длина каждого плеча была 15 м 69 см. Линия передачи, также выполненная нз трубки, имела длину 25,4 м, а волновое сопротивление линии было равно 300 Ом. Усиление — 1 дБ по отношению к полуволновому диполю. Антенна предназначалась для работы в диапазонах 80, 40, 20 м. В начале 50-х годов эта антенна вновь появилась в Англии и в модифицированном виде была представлена радиолюбителем R.L. Vamey G5RV.
Следует отметить, что в таком исполнении G5RV имеет наилучшне показатели, т.к. открытый (симметричный) фидер имеет высокие характеристики и минимум потерь. Антенна выполняется из медного провода или антенного канатика диаметром 2.5…3 мм, а открытый фидер — из такого же материала, но диаметр составляет 1,6… 1,8 мм. Существует еще несколько модификаций антенны G5RV, к которым сам R.L.Varney G5RV никакого отношения не имеет. Однако в свое время он выделил одну из них (рис. ниже).
Вариант антенны предложеный самим G5RV
Это компромиссный вариант антенны с использованием коаксиального фидера и обычного Т-образного тюнера. ВЧ-дроссель и линия передачи выполнены из коаксиального кабеля 75 Ом. Намотка дросселя — виток к витку, 10 витков на оправке 150 мм. В случае применения кабеля 50 Ом линия передачи открытого типа должна быть с волновым сопротивлением 300 Ом, а длина ее — 9 м. Можно применить линию типа КАТВ, где Rволн= 300 Ом, хотя ее характеристики резко ухудшаются при воздействии влаги.
Лучше изготовить открытый фидер самому:
Воздушная линия для питания антенны
Расстояние между проводниками определяют пользуясь таблицей 1.
Расчет линии питания
S=K*d, где:
S-расстоянне между центрами проводов,
К — коэффициент,
d — диаметр провода
Необходимо отметить, что это компромиссная много диапазонная антенная система, состоящая из самого излучателя, линии передачи и Т-образного антенного тюнера, по входу которого всегда КСВ = 1, но в самой линии передачи присутствуют определенные значения КСВ. Тем не менее, передатчик работает на согласованную нагрузку и имеет высокий КПД. Значения КСВ в линии передачи определяют КПД самой антенной системы (вспомним, что это компромиссная антенна). Если не удается получить КСВ = 1 по входу антенного тюнера, следует проверить правильность работы КСВ-метра или откалибровать П-контур трансивера либо усилителя мощности на эквиваленте антенны = 50 или 75 Ом.
Обратимся к табл.2 — «Значення КСВ в линии передачи антенны G5RV», которую вывел Bill Огг (W6SAI), известный разработчик антенн и автор калифорнийского «HANDBOOK» (радиоежегодника).
Несмотря на определенные значения КСВ внутри антенной системы, W6SAI остался доволен работой G5RV в целом. Антенна G5RV может быть расположена как обычный диполь параллельно земле, как «Sloper» (под наклоном) или как «Inverted Vee». Обычно ее устанавливают как «Inverted Vee». В случае применения металлической мачты открытый фидер располагают не ближе 40 см от нее. Эта часть линии передачи располагается вертикально. Все это сказывается на значениях КСВ в линии. В диапазоне 160 м можно использовать эту антенну, но для этого линию передачи закорачивают в точке подключения к согласующему устройству, образуя Т-образную антенну. В этом случае необходимо иметь хорошее заземление.
Настройка производится также по минимуму КСВ по входу антенного тюнера. Тех, кто наберется терпения и изготовит симметричный (балансный) антенный тюнер, ждет успех использования антенны G5RV, запитанной 450-омным двухпроводным фидером длиной 25,6 м, однако использование варианта антенны с коаксиальным кабелем и Т-образным антенным тюнером дает весьма хорошие результаты по сравнению с другими простыми антеннами.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ ПО ТЕМЕ:
- Антенны Яги, банки и болты. Главное…Как-то в интернете прочитал статью «Антенна из гвоздей» :). Понятное дело, антенну можно сделать и из гвоздей (важно как она будет работать). Но дело в том, что она сравнивалась с ЕН антенной. И сразу бросилась в глаза необъективность сравнения. Но время шло, как-то все забылось.
- Антенное строительство. 6 элементов Yagi на даипазон 10мИзвестная русская пословица гласит: “Готовь сани летом…” В годы минимума солнечной активности как раз время подумать о хорошей антенне на 10-метровый диапазон. Ну а для любителй контестинга хорошие антенны на все диапазоны – вещь просто необходимая. Выполняя свои собственные планы по антенному строительству в деревне.
- Всеволновая антенна «бедного» радиолюбителяПри проектировании и эксплуатации своего «антенного поля» приходится постоянно лавировать на крохотном пятачке крыши между лифтовыми будками, шахтами вентиляции, всевозможными телевизионными, спутниковыми и прочими антеннами, различными кабельными коммуникациями, открытой проводкой радиовещания… К тому же, следует учитывать весьма пагубно действующую всесезонную «уборочную страду» 🙂 и опасные.
- Воздушная линия питанияУ 600ом линии потери меньше (в
4 раза), но чуть больше излучает и дальше надо располагать от посторонних предметов. Избегайте настройки фидера в резонанс, т.е., длина фидера и подключенного к нему плеча излучателя не должны быть кратны полуволне, дабы не возникли синфазные волны.
Источник
Тема: Антенна G5RV
Опции темы
Поиск по теме
Слышал, что V-beam хочешь сделать? Знатная антенна, но ей высота нужна, до сих пор такая антенна висит во внутреннем дворе УГПС, ну сейчас МЧС, два плеча по 42м, больше не вошло, зато высота подвеса, почти 40м, да, знатно я на ней заезжал, когда на смену ходил!
Так точно!
В прошлом году у меня высота почти 20 м была.
Гараж + 15 м мачта.
В гаражном кооперативе договорился 220 В для УМ.
Для РДА думаю хватит за глаза на 10-15-20-40.
Хочу больше слышать, в прошлом году приём плохой был.
Котельники очень шумный город да ещё и на вертикал.
Gary, вы попробовали и у вас не получилось. Да?
+1.
Точно так же и я — «лесенка» идет до окна, в окно ввод осуществляется витой парой (50 см), на подоконнике в коробке лежит автотрансформатор 1:4, понижающий в сторону трансивера сопротивление в 4 раза, а также, выполняющий свою главную функцию — симметрирование.
А точное согласование, происходит в штатном АТ трансивера.
IC-756pro, а до него обычный IC-756, делал это очень легко на всех диапазонах.
П-контур лампового усилителя, вообще строился красиво.
СУ однозначно требуется, при работе на простенькую машинку типа FT840, без АТ.
Ага, типа у вас получилось.
СУ — это переменный трансформатор сопротивлений, дающий точное согласование за счет точной трансформации сопротивлений.
Никакие тр-ры с фиксированным коэффициентом трансформации не могут выполнить эту задачу.
Это факт.
To:All
О точности согласования c помощью тр-ра, который устанавливают непосредственно в линии передачи не может быть и речи,
т.к. со стороны открытого фидера и антенны нет и не может быть какого-то постоянного значения сопротивления.
Сопротивление различно на каждом диапазоне, поэтому не факт, что действительно надо трансформировать сопротивление именно в четыре раза.
Про проблемы с трансформатором 1:1 на диэлектрике или феррите в месте стыковки открытого фидера
с коаксиальным кабелем приводилось много инфо на примере антенны G5RV.
Видно, никто ничего не понял или просто не читал приведенные ссылки.
В выигрыше всегда будет та система, где антенна запитана полностью
симметричной линией + применяется симметричное согласующее устройство.
Это подтверждает использование открытого фидера + УСС в Р-140, Р-102, Р-118, Р-161 и пр.
Очень часто, феррит, на котором выполнен тр-р и находящийся непосредственно в линии передачи, входит в насыщение.
Это подтверждают авторы статей, ссылки на которые здесь уже неоднократно приводились.
Уже при мощности 500-1000 Вт феррит часто входит в насыщение, что приводит к помехам бытовой аппаратуре,
сбою работы добавочных устройств на станции, если таковые имеются.
Другая проблема.
Многие мотают такой тр-р на глазок и не исследуют его трансформирующие и симметрирующие свойства.
Это главный минус.
Также, спустя время сам феррит, на котором выполнен такой тр-р трескается, нарушается его монолитность, что приводит еще к большим
проблемам — это результат его вхождения в насыщение.
У меня эти негативные процессы проходили уже при мощности 300 Вт, поэтому я и отказался от простого решения вопроса
и сделал так, как писали и советовали классики советской и мировой радиотехники и как это применяется в профессиональной радиосвязи.
В составе передающих антенн КВ-диапазона нет там никаких бутылок с витками кабеля или ферритов,
в виде тр-ров с фиксированным коэффициентом трансформации.
См. картинку ниже.
О насыщении феррита и о проблемах с тр-ром с фиксированным коэффициентом трансформации.
Такие тр-ры следуют использовать, когда нагрузка постоянна на всех диапазонах, например,
как у антенны Folded Dipole — 200-300 Ом, но не с антеннами, где Rвх. критически меняется от диапазона к диапазону.
Например, диполь 80 м диапазона, имеющий Rвх на расчетном диапазоне около 75 Ом, на 40-ке уже имеет Rвх около 4000 Ом.
Вопрос: Зачем в двухпроводной линии ставить тр-р 4:1, если он там совершенно не нужен?
Зачем трансформировать именно в 4 раза, а не в 6 или 9?
Система трансформации должна быть точной и гибкой, а такое может дать только полноценное согласующее устройство.
Еще раз: СУ — это переменный трансформатор сопротивлений, дающий точное согласование за счет точной трансформации сопротивлений.
Поэтому, хороший симметричного типа УСС на станции это подарок самому себе и соседям.
Последний раз редактировалось ew1mm Gary; 24.01.2013 в 13:56 .
Источник
Тема: Антенна G5RV
Опции темы
Поиск по теме
Может ранее и было, но необходимо просматривать очень много страниц.
В конце статьи есть ссылка на отчет VK1OD или напрямую
Да, оговорена, но — НЕ ДОГМА! Нужно чётко понимать, ЧЕМ оговорена (есть у Ворни — ссылки посты 168 и 224).
А как Вы переведёте эту часть из цитаты пост 224?
Я её переведу точно так же, как и все грамотные жители Планеты, только без словаря, быстро и правильно.
Не стоит применять двухпроводную линию передачи произвольной длины,
иначе вам придется иметь антенный тюнер размером с трактор.
Произвольной длиной линии передачи вы можете создать невыносимые условия работы согласующему устройству.
Проще длину двухпроводной линии просчитать.
Вспомните, когда имея Согласующее Устройство, мы не можем по его входу получить КСВ=1.
Слегка изменив длину двухпроводной линии, всё великолепно настраивается и на всех диапазонах,
причем в любом участке КСВ=1 не проблема.
Длина линии (число четвертей волн) и выбранный способ питания антенны (током или напряжением) определяют собой и схему связи с передатчиком, трансивером (усилителем), согласующим устройством.
Если в месте подхода линии к передатчику получается пучность напряжения, то применяется параллельная схема выхода передатчика, а если пучность тока, — последовательная схема.
От этого зависит конфигурация согласующего устройства, т.е. его принципиальная схема.
Если коротко, то 450 омная линии передачи длиной 25 метров это то, что надо для антенны G5RV.
Далее пойдет симметричный антенный тюнер.
Последний раз редактировалось ew1mm Gary; 22.12.2012 в 20:18 .
В наблюдательности вам не откажешь, Яков.
И тем не менее — скажите, процитируйте — что Игорь говорит о работе этой антенны!
Вот практически единственное и достаточное сообщение в теме о работе антенны:
Последний раз редактировалось RZ6FE; 22.12.2012 в 20:21 .
Сообщение от Amw
Чудес нет. Главное достоинство G5RV — удобный входной импеданс на всех диапазонах.
Я использовал G5RV в поле в варианте с дросселем и коаксиалом. Работает хорошо, тюнер трансивера строит на всех диапазонах, только на 80-ке чуть хуже (Думаю дроссель маловат был). Особой разницы по сравнению с диапазонным диполем не обнаружил.
de: EW1MM
Только вы забыли про то, что G5RV хуже всего работает на диапазонах WARC и диапазоне 28 МГц.
Сразу видно, что многие не использовали ПРАКТИЧЕСКИ антенну G5RV,
а игра с помощью компьютерного моделировщика не дает полной картины происходящего в реальности.
Главное достоинство G5RV — удобный входной импеданс на всех диапазонах?
А как же диапазоны WARC и 28 МГц?
В реальной жизни у G5RV эти диапазоны являются проблемой.
Хотя эта проблема больше всего наблюдается у тех, кто запитывает G5RV c помощью
симметричной линии + КОАКСИАЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ.
Главное достоинство антенны G5RV это простота ее запитки,
а именно оговоренной длины двухпроводный фидер + симметричный антенный тюнер.
Самым главным достоинством G5RV являются углы излучения антенны.
При некоторых своих недостатках, G5RV антенна это вполне успешная компромиссная антенна.
Последний раз редактировалось ew1mm Gary; 22.12.2012 в 20:48 .
Это точно. На 28-мь КСВ гораздо более трёх, да и реально работает погано — тупая, в сравнении. 18 мГц — тоже КСВ высокий, много шума-гама, но работать на передачу можно, хотя явный провал в сравнении с другими диапазонами. А вот 80-40 — меньше полутора. 14-21-24 около 2-х. С учётом, что будет использоваться тюнер — просто отлично. И результаты это подтверждают. Могу добавить: в моих условиях, где уровень помех был и есть просто сумасшедший, особенно на вертикалы, G5RV, в сравнении с другими AER, выглядит малошумящей.
Вариант запитки полностью симметричной линией хочу всё же попробовать. 25 метров линии вписываются идеально.
А может ли кто-нибудь из присутствующих вполне внятно рассказать, чем симметричный выход передатчика отличается от несимметричного?
Чем отличаются токи в полотне антенны и силовые линии её эл.поля при питании симметричным и несимметричным выходом?Как я понимаю, именно вокруг этого и разворачивается дискуссия. Желательно на сей счёт увидеть мнение людей, имеющих максимальное количество постов в среднегодовом измерении. Легко подсчитывается по дате регистрации и приближающейся кончине Старого Года. Этот показатель одинаково присущ как действительно радиотехническим гуру, так и троллям. Надеюсь, что у последних есть шанс показать товар лицом.
To: UA6ACZ
О мнении Ворни спросите UT4UHG. Он с ним знаком лично.
Ну а если серьезно, то и в 40гг.. и в 50гг.. антенны типа G5RV применялись полным ходом.
Ничто не возникает внезапно и неожиданно.
Новое это хорошо забытое старое. (с).
Антенна G5RV, как писали сами англичане это антенна из журнала за 1935г., о которой я тут уже неоднократно говорил.
Прототипом G5RV была антенна, которая была опубликована еще в 1935г. в декабрьском выпуске «Signal Magazine» авторами которой были Art Collings (ex W9CXX) и L.M. Croft.
Антенна представляла собой тяжелую конструкцию, выполненную из алюминиевой трубки.
Длина каждого плеча антенны по 15, 69 м.
Симметричная линия передачи 300 Ом тоже была выполнена из трубки и имела длину 25,4 м.
Подключалась такая линия к симметричному выходу КВ-передатчика.
Если в 2016 г. UT4UHG опубликует антенну Delta Loop и предложит какой-то свой способ согласования, то мы мне вспомним антенну Delta Loop, которую мы использовали когда-то, до его публикации, т.к. забыть невозможно то, что совпадает в размерах до 1 мм.
Разницей будет лишь то, что у одного автора расчетная частота была, например, 3500 кГц, а у другого 3580 кГц, отсюда и разница (в сантиметрах) в размерах, которая понятна даже школьникам.
О G5RV.
Вначале 90-х я использовал антенну G5RV так как она показана здесь:
См. пост#167
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=943 1&page=17
Я тоже был доволен, сказывался оптимальный угол излучения антенны,
который, как известно, на каждом диапазоне свой.
Основной проблемой при такой запитке это невозможность получить КСВ=1 на некоторых участках диапазонов WARC И 28 МГц.
Представьте, вы работаете в эфире полной мощностью, а ваш РА нагружен не на ту нагрузку, на которую он калибровался.
В результате начинаются наводки на микрофон, наблюдается плохая работа добавочных устройств на станции,
которых много как всяких приборов в современном самолете.
Позже, я перешел полностью на двухпроводную запитку антенны G5RV.
Упомянутые выше проблемы полностью исчезли.
Работа на диапазонах WARC И 28 МГц стала осуществляться с той же эффективностью, как и на остальных диапазонах.
Не могу сказать, что от применения полностью двухпроводного фидера улучшилась работа на других диапазонах, где и так антенна хорошо работала, когда частью ее линии передачи был отрезок коаксиального кабеля длиной — 28 м.
Но, то что G5RV стала полноценно работать на диапазонах WARC и 28 МГц это 100% так оно и было.
Время шло и спустя несколько лет, я перешел работать на антенну Extended Dipole, которая отличалась от G5RV лишь размерами полотен.
Каждое плечо у Extended Dipole равно 52 метрам, как результат и эффективность этой антенны заметно выше, чем у G5RV.
Extended Dipole также запитан двухпроводной линией и также применяется симметричный антенный тюнер.
Говоря об эффективности, посмотрите в перечень передающих антенн радиостанции Р-140.
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=943 1&page=22
Одной из антенн является диполь 2х11 метров + двухпроводный фидер + симметричного типа УСС (согласующее устройство).
Нет там никаких стыковок с коаксиальным кабелем, хотя сам УСС (СУ) имеет также и несимметричный выход.
Следовательно, потерь и возможностей точно согласовать антенную систему больше в том варианте,
где применяется линия передачи симметричного типа + симметричное СУ.
Ну а дальше, как говорится, выбор за вами.
Я свой выбор давно сделал.
P.S. Об оговоренной длине двухпроводного фидера смотрите ниже выдержку из книги Ротхаммеля.
Антенна + симметричная линия передачи + симметричный антенный тюнер — вместе это Антенная Система.
Миниатюры
Последний раз редактировалось ew1mm Gary; 22.12.2012 в 22:04 .
Источник
