В последних моих экспериментах с емкостными (ЕН) антеннами на КВ я провожу сравнение с дипольной антенной G5RV с
помощью удаленных WEBSDR приемников. Часто в письмах спрашивают: а почему с G5RV? и корректно ли это? Антенна стоит довольно низко над землей и
диаграмма у нее не идеальна, да и не на всех диапазонах КВ она хорошо согласуется. Вопросы справедливые, а ответ очень простой: потому, что другой
дипольной антенны у меня нет, а делать каждый раз диполь под нужный диапазон... это все же не УКВ, где можно сделать и полноразмерный штырь и согласовать его
нормально.
Сколько на свете различных антенн? Зачем столько? Но, каждая антенна находит свою "нишу"... какая-то проста по конструкции и легко повторима, другая
направленная и имеет превосходство в каком-то направлении, следующая характеризуется поляризацией или своими размерами и т.д.
Компромиссы... компромиссы... и вот я решил, как компромисс, установить не очень популярную, но подходящую мне по параметрам, для сравнения с другими
антеннами, широкополосную антенну "ВВА-120". Антенну делал не я, она промышленного изготовления и используется в различных системах связи.
Читаем паспорт на антенну "ВВА-120":
1. Частотный диапазон 2 - 30 МГц
2. Входное сопротивление 50 Ом
3. Входная мощность 150 Вт (пик), 120 Вт (норма)
4. КСВ Не более 2:1 во всем диапазоне
5. Длина антенны 28 м
6. Рекомендуемая высота мачт 10 м минимум
7. Расстояние между мачтами 30 м минимум
8. Ветровая нагрузка 210 км/ч
9. Температура -30°С - +55°С Опция -40 +60
10. Вес в упакованном виде 6 кг
11. Размеры в упакованном виде 132.5 см x 31.5 см x 12 см
Вот такой я сделал выбор для сравнения с другими антеннами. Конечно антенна требует места для установки, но оно у меня есть, мачта (для установки антенны
как "инвертед V") тоже есть, высотой 11 метров. Для меня была важна широкополосность, возможность работать и сравнивать антенны во всех КВ любительских
диапазонах и не только любительских.
И так, прошел почти год и я установил антенну (конечно помогли мои друзья) рисунок Рис.1.
Рис.1 Антенна ВВА-120 в поле.
Далее некоторые детали конструкции установленной антенны "ВВА-120" на фото Рис.2 - Рис.3.
Рис.2 Верх антенны - балун.
Рис.3 Оттяжки полотна антенны.
Схематическое изображение антенны ВВА-120 показано на рисунке Рис.4.
Рис.4 Схема антенны ВВА-120.
Хорошо, антенна установлена, стоит в поле и подключена к трансиверу через коаксиальный кабель произвольной длины, RG-58 в 55,89 метра, см. рисунок Рис.5.
Рис.5 Длина кабеля 55,89 метра.
Конечно, после установки, сразу же пошел измерять параметры антенны. Честно скажу, что не очень ожидал тех результатов, которые получились. Результаты,
на мой взгляд хорошие. Ниже привожу скриншоты снятые с экрана антенного анализатора miniVNA:
Рис.6 АЧХ антенны в диапазоне 1-30 МГц, КСВ не более 1,75.
Как видим, в диапазоне 1 - 30 МГц, КСВ не более 1,75! Естественно, неравномерность КСВ по частоте, но все же не более 1,75. В НЧ части диапазона, КСВ
начинает расти с ~0,4 МГц, это также естественно для таких размеров антенны, см. Рис.7.
Рис.7 АЧХ антенны в диапазоне 0,1-3 МГц.
Прохождение не очень хорошее, но попробовал поработал CW на всех диапазонах - отвечают сразу, с моими 80 ваттами, и это радует. Будет время, попробую ее на диапазоне 160 метров, благо что КСВ там также приемлемый.
Как характеризуют свою антенну производители:
Встроенная грозозащита и защита от статического напряжения
Антенны других производителей этого ценового уровня не имеют данной весьма важной для профессионального использования функции.
Разъемы балуна защищены от климатических воздействий
Соединение балуна с коаксиальным кабелем защищено от дождевых влияний и предотвращает серьезные повреждения коаксиального кабеля, вызванные проникновением влаги внутрь кабеля.
Пыле и влагонепроницаемость балуна антенны
Высококачественный балун (симметрирующий трансформатор) соответствует стандарту IP-65.
Защита внутренних компонентов
Все внутренние соединения и элементы имеют защитное покрытие, соответствующее стандарту DEF STAN 59/47 (предотвращает образование плесени и обеспечивает устойчивость к воздействию солевых растворов).
Фарфоровые распорки и концевые изоляторы
В отличие от пластмассовых, фарфоровые изоляторы сохраняют изоляционные свойства под воздействием ультрафиолетового излучения (УФ) и предотвращают ослабление сигнала, которое в случае пластмассовых изоляторов происходит из-за образования на них грибковых и бактериальных наростов.
Все разъемы наружного подключения выполнены из нержавеющей стали.
Эффективность
Высокоэффективная базовая антенна, полностью покрывающая диапазон 2 - 30 МГц. Мощность 150 Вт (пиковая). Не требует антенного тюнера. Компактная, с минимальным горизонтальным разносом опор (30 метров), антенна при этом имеет большую эффективность излучения во всех направлениях, чем прочие подобные широкополосные диполи или антенны бегущей волны.
Прочность конструкции
Антенна изготовлена из нержавеющей стальной проволоки, покрытой сплавом алюминия, и стекловолоконных распорных трубок, устойчивых к ультрафиолетовому излучению. Антенна выдерживает ветровую нагрузку до 210 км/час.
Модели антенны
Данная серия антенн широко используется для профессионального применения в базовых КВ станциях. Антенна BBA-120Е отличается от BBA-120 длиной (52м) и обеспечивает более эффективную работу в диапазоне 1,6 - 3 МГц.
Установка
Антенна имеет небольшой вес, при этом отличается особой прочностью, ее вес и габариты обеспечивают легкую установку. Антенна BBA-120 может быть установлена, как в горизонтальной конфигурации, так и в форме перевернутой ‘V’.
При необходимости работы на очень низких температурах (до -60С) следует заказывать коаксиальный кабель с защитой от обледенения или же использовать альтернативный способ установки, при котором антенна запитывается с уровня земли по открытой симметричной линии. Балун в этом случае переносится на уровень земли, благодаря чему длина коаксиального кабеля, соединяющего балун с трансивером, значительно сокращается.
Это не реклама, а просто перечисление технических характеристик и особенностей антенны, взятые из паспорта антнны.
Дальше измерял и сравнивал уровни сигналов от антенны ВВА-120 и диполя G5RV на удаленном за километр SDR приемнике. Напомню, что обе антенны установлены как
Inverted V. Максимальная точка подъема антенны ВВА-120 равна 11 метров, а у антенны G5RV около 5-6 метров.
Какие результаты получены? см. ниже в таблице.
Рис.8 Сравнительная таблица уровней сигналов поверхностной волной.
Как видим результаты неоднозначны, где то имеет преимущество ВВА-120, а где-то G5RV. Красным выделены преимущества в уровнях сигналов этих двух антенн, а в крайнем правом столбике даны результаты относительно диполя G5RV.
Но это поверхностной земной волной, а какие результаты будут при отражении от ионосферы. Были проведены два измерения, с помощью системы WSPR и с помощью измерения
уровней, удаленными WEBSDR приемниками KiwiSDR, установленными в разных странах.
Сначала, для примера, WSPR с подводимой мощностью 5 ватт:
Рис.9 Уровни сигнала от антенны G5RV на диапазоне 1,8 МГц.
Для антенны ВВА-120 прием сигналов на WSPR на диапазоне 1,8 МГц зарегистрирован не был, что согласуется с данными таблицы Рис.8.
Рис.10 Уровни сигнала от антенны G5RV и ВВА-120 на диапазоне 7 МГц.
А это диапазон 7 МГц. Зеленой рамкой обведены уровни сигналов зарегистрированные от антенны G5RV - остальное ВВА-120. Что интересно, практически нет станций, которые бы регистрировали уровни сигналов от той и другой антенны! Лишь один приемник это сделал, с позывным YL3LJ.
Дальше я хотел привести и другие скриншоты, снятые от WSPR приемников на других диапазонах, но пришел к выводу, что такие измерения ничего не дают (я имею ввиду
объективность и достоверность). Поэтому перейду сразу к своим любимым измерениям с помощью WEBSDR (KiwiSDR) приемников, где с помощью амплитудного анализатора,
(S-metr`a) в режиме реального времени можно отследить уровни сигналов и провести их изменения в реальном времени и в реальном эфире.
Вот некоторые скриншоты сравнения испытуемых антенн:
Рис.11 Уровни сигнала от антенны G5RV и ВВА-120 на диапазоне 3,5 МГц.
Как видим, в реальном эфире, на диапазоне 3,5 МГц, обе антенны работают примерно одинаково, разницы практически нет.
Рис.12 Уровни сигнала от антенны G5RV и ВВА-120 на диапазоне 7 МГц.
А вот на диапазоне 7 МГц сигналы тоже практически одинаковые, за небольшим преимуществом сигналов от антенны ВВА-120, возможно из-за более высокого подвеса над землей.
Рис.13 Уровни сигнала от антенны G5RV и ВВА-120 на диапазоне 10 МГц.
В этом сравнении совершенно очевидно, что антенна G5RV не предназначена для работы на WARC диапазоне 10 МГц и поэтому видны преимущества широкополосной антенны ВВА-120.
Рис.14 Уровни сигнала от антенны G5RV и ВВА-120 на диапазоне 14 МГц.
Здесь также антенны работают примерно одинаково, за небольшим преимуществом антенны G5RV.
Рис.15 Уровни сигнала от антенны G5RV и ВВА-120 на диапазоне 21 МГц.
На этом скриншоте, на диапазоне 21 МГц видно, что антенна G5RV явно уступает антенне ВВА-120, хотя и имеет примерно одинаковую с ней длину, видимо сказывается не оптимальная настройка антенны G5RV.
На диапазонах 1,8 МГц и 28 МГц провести измерения не удалось, в связи с отсутствием прохождения.
Какие можно сделать выводы по проведенным измерениям этих двух антенн?
Антенна ВВА-120 имеет право на жизнь и может использоваться как широкополосная (без использования тюнера) для всех любительских диапазонов, и не только. Она не требует подстройки на каждом диапазоне. Диаграммы направленности я не сниимал, поэтому что-то определенное об этом сказать не могу, только есть некоторые мысли, ообенно если посмотреть на данные, полученные от WSPR приемников (см. Рис.10).
Совершенно определенно можно сказать, что все предыдущие сравнения, в разных статьях, по сравнению иных антенн с G5RV были достоверны и реальны.
На этом можно было бы и закончить, но пошел проверять работу антенны, проведя несколько сотен QSO на разных диапазонах, особенно порадовали диапазоны ВЧ (когда было прохождение) и диапазон 40 метров. Много DX: W; 7Q; 7X; OD; D2; LU; CU; A61; JA; HL; BY; и т.д., но порадовали и ближние QSO: R1O; R1T; ES; R1A и т.д. Все на стандартный маленький трансивер ICOM IC-7000 с неполной мощностью (как я писал ранее, никогда не использую мощность на 100%).
Поработал и всеми любимым сейчас видом FT-8, чтобы оценить хотя бы приблизительно уровни принятых и переданных сигналов, отвечают хорошо, даже некоторые DX звали сами.
В среднем уровни разнятся на 10-12 dB, но иногда, особенно для ближней зоны (как например при связи с Эстонией ES3HEA на 7 МГц), разница была большой, о чем я и писал выше. Рис.16.
Рис.16 Уровни сигналов от некоторых корреспондентов.
Удачи всем читателям, хороших DX и здоровья!
73!
UA1ACO op. Vlad
Ленинградская обл. RDA: LO-21
07.2023г.
