МИР ЕН-Антенн


Сайт, посвященный ЕН-Антеннам. Статьи. Описания. Конструкции. Эксперименты. Результаты испытаний.

К своему стыду, я недавно обнаружил, что на этом сайте нет статьи Рика Вестермана (Rick Westerman, DJ0IP) опубликованной несколько лет назад и дублировавшейся в интернете. На мой взгляд была проведена честная проверка ЕН антенны и результаты проверки оформлены в виде отчета. Конечно это не инструментальные измерения (на них автор и не претендует), просто реальная работа в эфире и наблюдения за работой ЕН антенны в стравнении с вертикальным и горизонтальным диполями. Этот перевод статьи закроет то "белое пятно" пропущенное в свое время и восстановит "хронологию" развития ЕН антенн. (ua1aco)

Проверка ЕН антенны

“Almost a Test” of the EH antenna, Rick Westerman, DJ0IP (NJ0IP)

Почему "проверка":

Реальные «тесты» должны проводиться на открытом, свободном пространстве (например, на антенных полигонах). Вместо этого, эта проверка была проведена в моих собственных переднем и задним дворе, с двумя антеннами на переднем дворе, и EH-антенной в заднем дворе, и домом между ними. Две антенны во дворе были установлены постоянно. Я выбрал следующее местом наилучшим для EH-антенны. Чтобы быть справедливым, я должен был бы менять антенны, не меняя место расположения и запускать тесты снова, потому что, могут сказать, что месторасположение какой-то антенны будет более предпочтительным. Я не буду этого делать.

Если вы ищете информацию по профессионально проведенной проверке EH-антенны, в том числе измерений с помощью точных измерительных приборов, то, пожалуйста, смотрите ее в другом месте. Если Вы заинтересованы в опыте одного радиолюбителя, на открытом воздухе, с использованием S-метра трансивера для измерения, то читайте дальше ...

Почему эта проверка для всех:

Мы радиолюбители, всегда ищем лучшую антенну. Что такое «лучшая» - сложный вопрос. Так как для кого-то «лучший», это размеры, или эффективность, или стоимость, или надежность, или полоса пропускания и т.д. Нет антенны, которая удовлетворяла бы всем этим критериям. Все антенны имеют сильные и слабые стороны. Цель моей проверки состоит в том, чтобы определить когда, где и для кого ЕН-антенну имеет смысл использовать.

Расположение:

Я живу в Германии, в городе, расположенном к югу от Мюнхена. После проверки, мои результаты были занесены в электронные таблицы, пожалуйста, имейте в виду, что некоторые "DL" станции могут быть расположены не так далеко, не более 1000 км (600 миль), а некоторые итальянские станции могут быть расположены ближе 200 км (120 миль). То же самое верно для ОЕ и ОК станций. Мюнхен находится в часовом поясе GMT + 1. Темное время суток, в настоящее время, наступает около 16:00 GMT. Мюнхен является городом с высокими технологиями, но не имеет много тяжелой промышленности. Он имеет более низкий уровень шума, чем большинство других крупных немецких городов. В моем городе помех даже меньше, чем в Мюнхене. В результате, чего я не был в состоянии проверить, «тише» ли ЕН-антенна по шумам, чем другие антенны. Это "утверждали" многие, но если я практически не имеют шумов, как я могу это проверить?

Все тесты проводились с использованием трансивера «Ten-Tec Argosy» или «Ten-Tec Omni VI +». Для сильных сигналов, я использовал аттенюатор на прием, чтобы уменьшить уровень сигналов так, чтобы они были среднего уровня по S-метру. АРУ была включена в режим "fast".

Большинство тестов были простыми тестами SWL (только на прием), потому что они выполнялись гораздо быстрее, чем тесты при двухстороннем QSO. Время от времени я работал с несколькими станциями, для здравомыслящей проверки, чтобы убедиться, что антенна работает и при передаче, а не только на прием. Я это делал.

В большинстве случаев я был не в состоянии выяснить точный QTH от другой станций, потому что я не слушал частоты достаточно долго. В некоторых (SSB) случаях полный позывной отсутствует, потому что вызов был короткий. Я повторил каждый тест несколько раз, чтобы убедиться, что результат усреднен, а не является пиковым значением.

Воспроизводимые результаты:

Я могу заверить всех, что результаты, которые я получил, и описаны здесь, являются подлинными и воспроизводимыми в моем QTH. Я не могу гарантировать никому, что они добьются тех же результатов на своих QTH.

Сравнение антенн:

Для низкочастотных диапазонов, различия в горизонтальной или вертикальной поляризации довольно хорошо известны. На вертикальные антенны, как правило, лучше проводить дальние QSO, на большие расстояния (DX), на горизонтальные антенны (диполи) лучше подходить местные QSO, (особенно при установке на высоте менее одной четверти длины волны). Один популярный термин в эти дни - "NVIS". Очевидно что, горизонтально поляризованные антенны лучше использовать для NVIS.

Я проводил сравнения EH-антенны как с горизонтальными, так и с вертикальными антеннами. Эти антенны - мои стандартные антенны, которые были выбраны в результате 40 лет работы в эфире, и которые выпускала промышленность.

Конечно, 5 элементный моно-диапазонный Yagi смонтированный на высоте одной длины волны является фантастической антенной и превзойдет все антенны, которые я тестировал. Тем не менее, на частотах 7 МГц и ниже, кто из нас имеет возможность установить такую антенну? Конечно, не я, сэр!

Мой "горизонтальный диполь" направлен с севера-востока на юго-запад. Это способствует хорошей работе с США и ослабляет станции азиатской части России. Его общая длина составляет 40 метров (около 130 футов) и он подвешен в точке запитки на высоте в 13 метров (около 40 футов). Оба конца диполя, на высоте около 10 метров (30 футов). Эта антенна питается симметричным фидером 450 Ом. Я использую эту антенну, когда возможно, так как видел "живую" презентацию Lew McCoy (W1ICP) в 1963 году. Диполь отлично работает на всех диапазонах, но я обычно переключаюсь на ВЧ, на мой вертикальный диполь для 20 метрового диапазона и выше.

Моя вертикальная антенна менее известная антенна, которая работала у меня отлично последние 10 лет. Это "вертикальный диполь", также питается симметричной 450 Ом линией. Общая длина этой антенны составляет 12 метров (около 37 футов). 14 метров общей длины были бы немного лучше для 40, но за счет эффективности на 10 метровом диапазоне. Я считаю, что длина 12 метров является лучшим компромиссом. Так как эта антенна полностью симметричная, нет необходимости в противовесах. Мои тесты на протяжении многих лет показывают, что можно сделать вертикальную четвертьволновую антенну с радиалами (2-3 противовеса). Конечно кто-то может сделать и 50 или 100 противовесов, но эй… я живу в доме с тремя другими людьми, двумя собаками и одной кошкой.
Я не могу просто бегать взад-вперед и каждый раз устанавливать провода на свое место! Первоначально я получил идею этой антенны от Karl Hille, DJ1VU, еще в 1992 году. Я попробовал ее и никогда не был без нее с тех пор. Я использую ее на все мои работы в тестах и экспедициях. Я очень рекомендую ее всем, что хочет Ferrari по цене Ford.

«BEAM» АНТЕННЫ: Да, у меня было много волновых каналов и квадратов за эти годы - квадраты на 25 метровой (75 футов) высоте и волновые каналы в размерах по 10 метров (30 футов). В течение последних 20 лет, все мои волновые каналы и квадраты были на высоте 10 метров, что является максимальным, допускаемым по Немецкому закону, кто не получил "разрешения на строительство" антенной мачты. За исключением соотношения вперед-назад, различие в усилении между моим вертикальным диполем и этими низко установленными квадратами - на самом деле "мизер". В результате, моя мачта и волновые каналы обрели свой покой на крыше моего гаража, на почти 4 года.
Питание антенн 450 Ом-ной воздушной линией: Да, вы "можете" использовать внешний балун и "Т" симметричный согласователь, но у меня были плохие опыты работы с этой конфигурацией на уровнях мощности более 100 ватт. Истинно симметричные антенны намного превосходят любые "Т" конфигурации. Я использую симметричные согласователи у двух моих антенн. В горизонтальном диполе используется немецкий Annecke симметричный согласователь, а в вертикальной антенне Decca KW Ezee английский согласователь. Эти меры добавляют моим антеннам «преселекции», поэтому они и такие тихие. Результаты испытаний:

Вы можете просмотреть результаты моих проверок в приложении в конце статьи. Хотя в таблицах предусмотрена графа с информацией для двухсторонних контактов, большая часть регистрируемых данных, была только на прием. Можно было бы ожидать, чтобы это было просто и понятно. Но это не так. Эй…, каждый раз я тестировал 3 антенны, и записывал в 4 графы! Ну, не совсем уж плохо. Суть в изменении условий и результатов изменений. Они существенно отличаются между днем и ночью, но реальная задача заключается в попытке измерить что-либо в периоды, на рассвете и на закате (сумеречная часть времени), где условия, кажется, изменяются 48 раз в секунду!

Я думаю, что лучший способ оценить результаты проверки, является обобщение результатов в этих трех категориях: дневной, ночной, и «сумеречный» период (рассвет и закат, в сумерках). У меня есть хорошее чувство ответственности за точность моих результатов в течение дня и ночью. Они были довольно четкими. Результаты, которые я записываю в «сумеречные» периоды, следует принимать с осторожностью.

Дневные Результаты:

В течение этого периода, о DX не может быть и речи. Местные (для меня, DL, I, и OE) QSO являются наиболее частыми и наблюдаемыми. Здесь, как и ожидалось, были получены классические результаты. Прием на горизонтальный диполь, как правило, на 4 или 5 единиц S-метра лучше, чем на вертикальный диполь.
EH-антенна, как правило, на 1 показание S-метра лучше, чем на вертикальный диполь, иногда на 2 или более показаний S-метра. Такой результат был в значительной степени "все время" и воспроизводимым. Заключение: В дополнение к типично низким углам вертикально излучающих антенн, диаграмма EH-антенны также справедлива.
Количество связей под большими углами излучения заметно, что делает ее лучше, чем NDIS антенны по сравнению с вертикальной.
Хотя вертикальный диполь, по сравнению с двумя другими, был довольно с низкой эффективностью в течение дня, сигналы сильных местных станций, как правило, достаточно сильны, чтобы быть оценены в любом случае.

Ночные Результаты:

Ночью, вертикальный диполь, как правило, на 2 единицы S-метра лучше, чем горизонтальный диполь (за исключением станций, расположенных в непосредственной близости) - а иногда даже на 3 единицы S-метра лучше. Это действительно отмечено в разнице между Q5 или «0» (см. JA4AHV и последняя отметка с JA5PL). EH-Антенна, как правило, показывает на 1 единицу S-метра меньше, чем с вертикальным диполем, но все же на 2 или более единиц S-метра лучше, чем с горизонтальным диполем. Я заключаю, что EH-антенны имеют диаграмму направленности более близкую к диаграмме вертикального диполя с вертикальной поляризацией.

Результаты в «сумеречное» время (рассвет, закат):

В этот период времени, все антенны были похожи по эффективности. Я не могу сказать на какую антенну (точно) была связь лучше. В течение этого периода времени, вы можете услышать как местные, так и DX станции. Мне кажется, что DX были по S-метру сильнее на EH и вертикальный диполь, чем на горизонтальный диполь, но трудно быть уверенным. Как я уже говорил ранее, я выполняю 3 проверки в разное время, и отмечаю 4 разных результата! Хотя я потратил много времени, слушая эти периоды, мне так и не удалось сделать значительное количество испытаний.

Предположения:

Низкая высота подвеса горизонтального диполя должна привести к его (в теории) всенаправленной диаграмме направленности. Однако тот факт, что иногда сигналы были гораздо сильнее чем на EH-Антенну, а иногда и просто немного сильнее, приводит меня к мысли, что диаграмма направленности играла, по крайней мере, существенную роль. К сожалению, я не потратил время и усилия для того, чтобы установить второй диполь под углом 90 градусов к первому диполю, чтобы подтвердить это.

Преимущества EH-антенны:

1. Меньший размер
2. Внешний вид (антенна может быть замаскирована, чтобы не выглядеть как антенна)
3. Хорошая эффективность
4. Всенаправленность
5. Широкая полоса пропускания, низкий КСВ
6. Новизна (это интересно радиолюбителям, кто работает с такой маленькой антенной, услышать комментарии других радиолюбителей)

Недостатки EH-антенны:

1. Один диапазон
2. Дорогая (если вы ее покупаете)
3. Трудность в настройке для технически неподготовленных радиолюбителей
4. Нуждается в свободном пространстве вокруг

Краткое содержание:

В течение дня, горизонтальный диполь был явным победителем, выигрывая целых 4 или 5 единиц по шкале S-метра, чем другие антенны. EH-антенна выигрывала почти всегда 1 ли 2 единицы по сравнению с вертикальным диполем и примерно 1 единицу проигрывала горизонтальному диполю в большинстве случаев.
Многое из того, что я слышал в «сумеречный» период не зарегистрировано в моем графике, потому что я был не в состоянии определить, какая антенна лучше - из-за быстро меняющихся условий. QSB быстро и легко меняли уровень сигнала на 4 или 5 единиц S-метра. Полезно, что я узнал, что с использованием двух различных антенн, прием с истинным "разнесенным антенным приемом", безусловно, является более эффективным, чем просто с помощью одной антенны.

Выводы:

1. В моем домашнем QTH, действительно не нужно иметь EH-антенну на 40-метровый диапазон в дополнение к моим существующим горизонтальному и вертикальному дипольным антеннам. 2. Если бы я мог иметь только одну антенну для 40 метрового диапазона, то я бы выбрал EH-Антенну. Она лучше, чем диполь для DX в ночное время и в течение дня также, хотя это и не так хорошо, как диполь, сигналы, как правило, все же достаточно сильные (59 + +) в любом случае. 3. Для экспедиционных и полевых мероприятий (например, для кемпинга или, возможно, в поездках) 40 EH-антенна позволит мне иметь отличную антенну, не беспокоя других отдыхающих. 4. Отличная антенна для радиолюбителей, ограниченных по правилам установки антенн. 5. Я должен проверить 80-метровую и 160-метровую версии EH-антенна. У меня нет вертикальных антенн для этих диапазонов.

Будущие тесты:

1. Какое влияние оказывает высота установки на эффективность ЕН-антенны? Насколько хорошо это будет работать, если она только на высоте 3 метра (~ 10 футов) от земли?
2. Насколько хорошо он будет работать в помещении?
3. Насколько хорошо она будет работать если ее установить прямо на крышу моего гаража?
4. Как она соотносится с хорошим дизайном магнитной рамочной антенны?
5. Есть ли отрицательные взаимодействия при установке двух EH-антенны (для двух различных диапазонах) в непосредственной близости друг от друга?

Моя конфигурация:

Рис. 1 конфигурация расположения антенн.

Фото установки антенн, Рис.2

Рис. 2 Фото установки антенн.

Таблица №1.

Таблица №2.

Таблица №3.

Статью в первоисточнике можно посмотреть ЗДЕСЬ (almost_a_test.pdf - 110 Кб)

Перевод UA1ACO (Кононов В.В.)
С-Петербург

P.S. Антенна, которую тестировал DJ0IP затем была испытана Martin Steyer (DK7ZB) и по результатам, опубликована статья "EH-Antennen kritisch betrachtet" в " FA 11/06". По соображениям ненарушения авторских прав журнала, статья здесь не приводится.