Двухэлементная антенна яги 144 mhz балконный вариант. Yagi не требующая настройки

Я люблю горы. Люблю сами по себе и люблю работать с них на УКВ. А для успешной работы нужны хорошие антенны. Но антенна для работы с высокой горы должна быть прежде всего лёгкой . Ведь нести на себе конструкцию весом, скажем, 5-6 кг на высоту 1400-1800 метров как-то не очень хочется - помимо антенны приходится тащить с собой трансивер, аккумуляторы да и прочее туристическое оборудование. К тому же, часто с собой наверх приходится поднимать даже воду - в горах она бывает редко.

И вот, чётко представив себе, что именно я хочу (мне нужна была лёгкая яга с питанием по одному кабелю на 144 и 430 МГц, на 1200 МГц решил всё же делать отдельную антенну), я принялся за поиски.

Первым делом обнаружил, что многие фирмы уже давно выпускают нужные мне модели. Например, известная американская фирма Cushcraft выпускает 2 таких антенны - A270-6S и A270-10S :

На первый взгляд неплохие антеннки, даже вроде по описанию из нержавейки. Но обе имеют удивительно дурацкий тип питания (и это вообще характерно для большинства вещей с американского континента): 2 активных элемента этих антенн запитаны тупо через сплиттер. Да-да, не через дуплексер, а именно так - через сплиттер. Т.е. для нормальной их работы придётся эти антенны дорабатывать.

К тому же, налицо ещё и нерациональное использование траверсы - как в одной, так и в другой конструкции элементы на 430 МГц занимают не всю её длину. А это с моей точки зрения - серьёзный недостаток.

В общем, несмотря на вкусную цену ($110 и $150 в США за A270-6S и A270-10S соответственно), Cushcraft получает 2 жирных минуса и желание покупать антенны ихнего производства у меня пропадает.

У японской фирмы Comet тоже есть 2 модели: CYA2375 и CYA25711 . Хорошие антенны, но цена... Не просто заоблачная, а вообще - космическая! Что-то около 12 и 18 тыс. рублей "здесь" за CYA2375 и CYA25711 соответственно. Остаётся только посмотреть картинки, облизнуться и забыть про них. Вот CYA2375 и CYA25711:

Так, ну кто там ещё у нас остался? Ага, остался у нас Diamond . На данный момент выпускает только одну модель - A1430S7 :

Недорогая хорошая антеннка - около 6500 р. "здесь" новая в коробке, и коэффициент заполнения траверсы хороший. Но - мало элементов, а соответственно, и усилением она не блещет. Подумал-подумал - и решил не брать.

Тут знающие люди подсказали мне ещё одну антенну - Maspro WH59SK . 5 элементов на 144 и 6 на 430 МГц. Усиление на 144 МГц примерно 5Дбд, на 430МГц примерно 8Дбд, длина 1.35м, вес 1кг, диаметр мачты 22-32мм, вход максимум 50 Ватт (в FM). Компактная, складная, лёгкая. Ну всем хороша эта антеннка. Но были и 2 проблемы: 1) Её практически невозможно купить новую, ибо она лет 5 как снята с производства. 2) Если и купишь, то только б/у, а у б/у начинает проявляться их главный недостаток - из-за окислов ухудшается контакт в заклёпках и растёт КСВ, ухудшается усиление и диаграмма.

Вот фото антенны Maspro WH59SK:

В общем, поискал-поискал я более-менее новую WH59 - и не нашёл. И решил делать 2-диапазонную яги сам. О чём потом ни разу не пожалел.

Недолгие поиски в интернете привели меня к Сергея, RZ9CJ. Подкупало то, что конструкций было много, под разные диаметры имеющихся проволоки и траверсы, на разные диапазоны, с разным усилением. Рассчитанные в Мамане и проверенные десятками людей на практике. Ну не могли они не работать!

Из всего этого богатства выбрал эту конструкцию - "5 + 7 - 5мм", поскольку 5-мм алюминиевая проволока достаточно жёсткая и она у меня была:

Но, как всегда, нужно было сперва решить несколько инженерных головоломок. Например, из чего сделать траверсу? Как сделать элементы антенны прочно сидящими на траверсе, не вихляющимися из стороны в сторону и не ездящими взад-вперёд по ней? И при этом одновременно элементы должны быть быстросъёмными (или складными). Если делать их складными, то как обезпечить хороший электрический контакт в них? Мдя, задачка не из простых...

Я слегка приуныл. Не спал 2 или 3 ночи, много думал:) Наконец пришёл к выводу, что много думать вредно, от этого мозгу больно. И что надо просто проехаться по сантехническим магазинам, авось что-нибудь да попадётся. И оно попалось:

Вот такой замечательный кронштейн для крепления метаполовых труб к стене я нашёл в одном из безчисленных ларьков на кольце Багратиона (владивостокцам, я думаю, не надо объяснять, где это и что это:)). А цена - ну просто песня! Всего 9 (девять) рублей за штуку!

Проверил, как сидят эти кронштейны на 20-мм трубе-траверсе - оказалось, что просто замечательно сидят. Рукой снять трудно, приходится с силой наклонять этот кронштейн вдоль трубы, чтобы оторвать его. Взяв пару десятков, задумался-таки о типе траверсы. Выбор был из 2 вариантов трубы - метаполовая или полипропиленовая. Выбрал вторую - она показалась мне чуть легче и чуть прочнее на изгиб, чем метаполовая. К тому же, у полипропиленовой трубы по-вдоль неё была ровная красная линия, будто специально проведённая кем-то для облегчения мне процесса крепежа элементов:)

Спилил у кронштейнов ненужные мне "усики", просверлил отверстия 5 мм под элементы антенны. За счёт того, что пластмасса кронштейна немного отыгрывает, отверстие получается чуть меньше - где-то 4.8...4.9 мм и элемент держится в нём весьма прочно. К тому же, вставлял элементы "на горячую" - перед такой операцией разогревал и кронштейн и элемент обычным феном для сушки волос. После остывания выдернуть элемент из кронштейна - весьма нелёгкая задача.

Далее уже совсем всё просто: чтобы кронштейны с элементами не ездили туда-сюда и не проворачивались вокруг траверсы, в нужных точках нержавеющими винтами-саморезами притянул к траверсе гайки М5 (тоже из нержавейки):

Кронштейн с элементом антенны своим крепёжным отверстием по центру плотно садится на эту гайку и практически неподвижен.

Вот как выглядит готовая антенна в сборе:

А вот более крупный план:

Для крепления активного элемента применил вот такую штуку из текстолита:

Тут необходимо дать некоторые пояснения. По центру этой пластины из текстолита просверлил отверстие 5 мм. под активный элемент, далее сделал пропил 15 мм шириной по центру на примерно 1/4 толщины пластины, так, чтобы слегка "задеть" это 5-мм отверстие.

Далее я просто забил молотком половинки активных элементов с каждой стороны в текстолитовую пластину так, чтобы между ними получился зазор в 5-6 мм. Так что половинки активного элемента держатся только за счёт трения (и весьма прочно держатся, надо сказать).

Осталось сточить напильником внутри пропила выступающие боковые поверхности половинок активных элемементов для придания им плоской формы и прикрутить к ним кабель через монтажные лепестки.

А вот как выполнено крепление текстолитовой пластины к кронштейну для крепления к траверсе:

Вот вид на крестовину для крепления к мачте. Думаю, тут и так всё ясно без комментариев:

Хотя, всё же сто ит упомянуть про технологию изготовления U-образных скоб. В продаже они, в принципе, есть, но есть одно маленькое "но" - это их дикая цена. 400 (четыреста) рублей за штуку. А нужно их 4. Ну как-то это уж совсем через чур...

Что ж, сделаю сам! Оцинкованный пруток метровой длины с уже нарезанной резьбой М5 и стоимостью 50 рублей, болванка для загибания, тиски, красная термоусадочная трубка плюс некривые руки - вот, в общем-то, всё что нужно для изготовления таких вот скобочек. По-моему, неплохо получились. К тому же, трубка-термоусадка не даёт проворачиваться траверсе в таких скобах даже при слабой затяжке гаек М5 от руки.

Ну и в заключение ещё два фото: разобранной антенны и уже сложенной в чехол для переноски (сшитый Катей, UB0LAE):

В общем, несколько сотен рублей и пара вечеров, потраченных на эту антенну - вот цена вопроса 2-диапазонной яги:)

И в заключение что-то типа приложения:

А вот графики КСВ у описанной выше антенны. Снимал КСВ-метром Kuranishi Instruments RW-211A. Значения КСВ превзошли все ожидания (в хорошем смысле слова):

Вадим, UAØLTB
г.Владивосток
14.10.2011г.

На момент написания этой статьи использовал эту антенну уже 3 раза в разных условиях. Нарекания есть, пожалуй, только на саму траверсу - всё-таки полипропиленовая труба недостаточно жёсткая. При транспортировке она нередко изгибается и её приходится выпрямлять.

Меня часто спрашивают в эфире, а собственно, почему два элемента Яги, а не три элемента, четыре и более? Или скажем не поставить вертикальную антенну, такую, популярную сейчас коллинеарную 2-5/8, 3-5/8 ?

Вначале немного теории. Многоэлементные антенны имеют увеличенный размер ближней зоны, он возростает с числом элементов самой антенны. Поэтому направленные антенны более чувствительны к поглощающим предметам (земля, дома, деревья) и должны быть отодвинуты от них дальше, чем более простые антенны.

До этого у меня стояли 4 эл. и 6 эл. Яги. Промышленного производства (тангента.ру). Сами по себе антенны замечально работают, только тогда когда они стоят на своем месте, на открытой местности, каковой является к примеру, крыша. Но, мы рассматриваем именно «балконные условия жизни». Где преимущественно нет возможности вынести антенну дальше 1-1,5 метров за балкон. И только это и явилось объстоятельством для поиска антенны для таких «жестких» условий эксплуатации, потом хочешь чего-то большего, выход один, только установка антенн на крыше, балкон есть балкон, и городить здесь огород не к чему. Даже если умудриться и поставить что-то «серьёзное», многоэлементное, на лоджию, оно совсем не обязано будет работать находясь в «металлической клетке».

Так при близком расположении антенны (до одного метра), чувствовался эффект типа «лесенка». Когда на одной частоте принимаешь 59, через 25 кГц 58, снова через 25 кГц 59. И тем больше чувствовался этот эффект, чем более многоэлементная антенна. Плюс уровень усиления Ga антенн, чем более многоэлементная антенна, тем дальше приходилось выносить эту антенну по сравнению с более простой. Теория вышеизложенная не уходила далеко от практики. Там где двухэлементная работает в метре от стены, четырехэлементная к слову, так же будет работать только, в полутора от оной.

Второй вопрос, почему все же не коллинеарная вертикальная, а направленная? Отвечаю: перво-наперво более шумный он вертикал, а второе, переотраженные сигналы, приходящие от других высотных домов, и ещё не пойми откуда, сигнал приходит к Вашей антенне от корреспондента по прямому пути, от стоящего рядом дома, плюс отразившись от вашего собственного. В итоге сигнал от одной станции, вертикальная антенна улавливается сразу с трех сторон света (это как минимум), ессно ничего хорошего не получится и как результат сигнал основной, ослабляется двумя другими.

По усилению два эл. Яги выигрывает у таких антенн как 5/8, 2-5/8, и 3-5/8. Причем, стоит заметить, тем сильнее выигрывает она у коллинеарных антенн, чем больше дистанция между Вами и корреспондентом.

А теперь представьте себе 2 эл. Яги в габаритах 1м х 40см. и коллинеар самый ближайший к ней по усилению это 3-5/8, длинной 5 метров. Что проще на балконе установить?

По сравнению с тремя элементами Яги, двухэлементная в усилении проигрывает только в 1дБд, что при реальных исловиях не заметно, зато проигрывая в 1 децибел двухэлементная имеет в два раза меньшую таверсу, а это уже важно при стесненных условиях балкона.

Почему именно вариация вибратор-рефлектор, потому, что в отличии от вибратор-директор, данная компановка имеет большее усиление вперед, но меньшее подавление фронт-тыл. Тогда как вибратор-директор с точностью наоборот.

Конструкция.

Антенна выполнена из алюминевых труб диаметром 10 мм. И Алюминевой траверсы квадратного профиля 20х20 мм. Активный элемент «заточен» под 50 Ом, т.е. кабель подключается напрямую, желательно вблизи подключения кабеля к вибратору надеть пару ферритовых колец, на сам кабель.

Вибратор разрезной имеет длину 928 мм. Рефлектор длиной 994мм, расстояние между элементами 426 мм.

Вибратор полностью изолирован от траверсы. Для лучшей прочности, я в своей конструкции между элементами и бумом поставил пластиковые диэлектрики. Которые сделаны из пластиковой водопроводной трубки внешним диаметром 20 мм. Отпиливаем от нее отрезок длинной 70 мм, и распиливаем его вдоль по всей длинне. У нас получиться две полукруглые половинки, одна для вибратора другая для рефлектора. Для активного элемента, одно отверстие сверлим точно по середине нашего изолятора, с помощью него вибратор будет крепиться к буму. А каждую половинку разрезного вибратора крепим с помощью пластиковых стяжек к самому изолятору. Рефлектор электрически соединен с бумом антенны. Через винт крепления к траверсе расположенный точно в середине элемента. Хотя для того чтобы получить антенну с более стабильными характеристиками, советую и его изолировать. Так как элементы из алюминия, подключение кабеля к вибратору выполнено с помощью лепестков, которые привинчены винтами к вибратору. Если нет под рукой алюминиевого квадратного профиля для траверсы, его с успехом можно заменить на что-нибудь диэлектрическое, например, деревянной рейкой.

Вот и все, конструкция антенны очень простая, эксплуатирую я её уже более двух лет, правда ранее антенна была выполнена из проволоки би-металла 3мм. При этом антенна имела чуть меньшее усиление (сама проволока была окислена и царапана). Заменой элементов на Al трубки решило проблему, плюс антенна стала заметно широкополоснее. У меня антенна установлена с помощью кронштейна длинной 1,5 метра от окна. Было проведено много дальних QSO из Москвы с Тверью, Иваново, Рязанью, Липецком, Орлом, Тулой, Смоленском, Украиной и Беларуссией, FM при мощности 5 Ватт.

Если Вы повторите мою антенну, мне будет очень интересно узнать Ваш отзыв о ее эксплуатации, пишите мне на e - mail .

До встречи на 145.500!

Александр RZ3AIX

Ссылки:

И. Лаврушов UA 6 HJQ www.hamradio.cmw.ru
И.В. Гончаренко Антенны КВ и УКВ. Часть IV

Это фото ранее установленных антенн, 4 и 6 элементов Яги.

Случайно сделал антенну на 144 МГц. Просто давно хотел сделать волновой канал на четыре или пять элементов. А тут бессонница замучала и я взялся за пилу по металлу? дрель, ножик, термоусадку, зажигалку, ножницы, обжимку и пистолет заправленный силиконом. Как обычно использовалась схема монобенда от RZ9CJ. Схема простая, вот её конфигуратив для трубок диаметром восемь миллиметров.

Так как делалось спонтанно, то я запечатлел на фото лишь часть процесса... да и не так уж это всё сложно. Единственная проблема была в том как поднять элементы над бумом. Для того, чтобы не рассчитывать бум коррекцию, необходимо поднять элементы над бумом на половину диаметра бума. Контакт бума и элементов (кроме вибратора) никаких искажений вносить в не будет. По этому я жёстко закрепил элементы к буму металлическими болтами, а приподнял элементы на небольших пластиковых пластинах.

Поясню технологию изготовления этого монстрика.

Сначала наносится разметка, пилятся все элементы и сверлятся все отверстия в элементах.

В результате мы имеем:

рефлектор,
вибратор,
два директора,
четыре крепления элементов на буме,
болты с гайками.

Дырочки в торцах я заблаговременно заклеил силиконом, чтобы вода не стекала внутрь трубки и не попала в разъём питания кабеля.

Вот так были приклеены площадки для подъёма элементов над бумом. Мне лень было пересчитывать бум-коррекцию и я поднял элементы над бумом на половину диаметра бума. На самом деле получилось, что поднял на толщину бума, но это даже лучше.

Потом всю конструкцию можно покрыть эмалью. Эмаль следует выбирать ту которая не проводит высокочастотное электричество. Если нет такой краски, то лучше оставить все элементы не окрашенными. Из-за плохой схватываемости краски, я сначала покрасил всё эмалью, а потом в течение суток эту эмаль отскребал. С краской нужно быть осторожней

Накладываются пластиковые надставки на бум и приклеиваются эпоксидной смолой стойкой к ультрафиолету.

Собирается вибратор на пластиковой подложке и фиксируется к ней болтами с эпоксидной смолой.

Всё, антенна готова, теперь осталось её закрепить на диэлектрической мачте и можно пользоваться.

На самом деле всё не так сложно как кажется, но главное себя побороть и начать делать.

Фотография готовой антенны отсутствует так как прошел почти год, а статью я удосужился написать только сейчас. Минусы подобной антенны точно такие же как и при изготовлении антенны с использованием арматуры для пластиковой трубы, которая применялась для изготовления двухэлементной антенны Удо-Яги .

Основные минусы антенны, изготовленной таким способом, вполне предсказуемы. Во-первых, при среднем ветре элементы начинают проворачиваться в креплении. Во-вторых, из-за малой площади контакта, при очень сильном шквальном ветре элементы ломаются в месте сверловки. В-третьих, коннектор на кабеле оказался неудобным, вероятно лучше его монтировать прямо на антенне или делать кабель длиннее двух метров. Скорей всего для подобной самоделке лучше подходит вариант с петлевым вибратором, а не разрезным вибратором. Скоро я пересмотрю подход к элементарной базе подобной антенны и сделаю следующий вариант.

Оказывается, можно создать волновой канал,не требующий настройки. Большинство описаний антенн «волновой канал» (Яги/Yagi) предусматривают согласующее устройство Гамма или Омега, поскольку предполагается, что антенна имеет волновое сопротивление меньше волнового сопротивления питающей линии, в качестве которой обычно используется коаксиальный кабель 50 или 75 Ом.

В процессе моделирования антенн при помощи программы я выяснил, что можно спроектировать антенну с волновым сопротивлением 50 Ом, что точно соответствует сопротивлению кабеля, и тогда отпадает необходимость в согласующем устройстве. Возможно другим это моё «открытие» известно давно. Что это даёт? Во-первых, настройка гаммы или омеги – дело хлопотное. Во-вторых, гамма или омега являются частотно-зависимыми элементами и поэтому могут «затушевать» настройку (подгонку) элементов антенны и даже сузить её рабочий диапазон. Так зачем же эту гамму применяют? Она нужна тогда, когда волновое сопротивление антенны меньше 50 Ом. Зачем же делать меньше? Да это получается само собой в процессе настройки антенны, который традиционно заключался в подгонке длины рефлектора с целью достичь максимального подавления заднего лепестка диаграммы направленности и в подгонке длины директора (директоров) с целью получить максимальное усиление. После нескольких проб (иногда десятков)можно было получить удачное сочетание этих параметров, и тогда эта антенна получала признание, публиковалась и даже получала название, например, квадраты UA4IF, Яги K2PV и т.д. При этом не учитывались местные условия. Например, при наличии уклона местности 2-3 градуса можно получить в этом направлении прибавку усиления больше, чем от добавления одного или даже двух директоров. Вернёмся к свойствам антенны. При приближении размера директора к размеру излучателя усиление антенны растёт, её сопротивление уменьшается, а рабочая полоса частот сужается:

Если учесть, что согласующее устройство тоже имеет рабочую полосу, которая может не совпасть с полосой рабочих частот антенны, то картина окажется хуже, чем мы видим на рисунке для вариантов R1=25 Ом и R2=12.5 Ом. Если настраивать КСВ приходится не на рабочей частоте антенны, а потом поднимать антенну, то резонансная частота обязательно сдвинется килогерц на 100. Для антенны R3 = 50 Ом это не так опасно, поскольку на частотах +/- 100 КГц от резонансной её КСВ всё ещё небольшой, а для антенн с более узким рабочим диапазоном этот сдвиг резонанса может оказаться неприемлемым.

Зависимость от частоты коэффициента усиления (средняя линия), отношения «зад-перед» (пунктирная линия) и КСВ (нижняя сплошная линия) для антенны с волновым сопротивлением 50 Ом:

Эти же параметры для антенны R=12,5 Ом. Первая антенна обладает значительно большей равномерностью параметров по диапазону. Правда, со второй антенной можно удивить коллег большим подавлением заднего лепестка на частоте 14,090 МГц:

В реальных условиях, за счет влияния земли у антенны формируется лепестковая диаграмма направленности, форма которой кроме прочего зависит от высоты подвеса антенны над землёй. Мы будем подразумевать высоту подвеса равной одной длине волны:

Отметим, что значение коэффициента усиления в реальных условиях значительно больше, чем в свободном пространстве (в нашем случае 14,1dBi для ант R3=12,5), в то время как разница в усилении у трёх наших антенн в основном сохраняется:

Если прирост от 6.9 до 8.5 dBi кажется большим, то в реальных условиях разница между 12.5 dBi (ант R3=50) и 14.1 dBi (R1=12,5) уже не кажется такой уж значительной. Существенным является то, что угол подъёма главного лепестка для всех трёх антенн остаётся тем же, 14 градусов. При этом антенна №3 с R=50 Ом лучше согласована на краях диапазона, и поэтому лучше «принимает» мощность от передатчика.

Теперь воспользуемся программой YO (Yagi optimiser), чтобы посмотреть свойства антенн при дальних связях. Будем считать, что дальние связи проводятся при угле излучения 5 градусов к горизонту, как и принято по умолчанию в программе, хотя это значение можно и изменять. Вспомним также, что все наши три антенны имеют максимальное излучение под углом 14 град. Усиление антенн 1, 2 и 3 на угле излучения 5 град соответственно равны 4.38 dBd, 4.96 dBd и 5.79 dBd. Если разница в усилении между антеннами 1 и 3 в свободном пространстве составляет 1.66 dBi, а при высоте подвеса равной l она составляет 1.61 dBi, то на угле 5 град она уменьшается до 1.41 dBd. Можно предположить, что просто расчёты не очень уж точные, но тенденция всёже прослеживается: при работе с дальними корреспондентами прирост усиления за счёт изменения длины элементов меньше, чем обычно указывается в характеристиках антенны, т.е. усиление в свободном пространстве.

Подытоживая вышеизложенное можно сказать, что усиление антенны не является единственным или главным критерием её качества, при этом подразумеваются варианты антенн с одинаковым числом элементов и одинаковой длиной траверсы.

Иногда важными свойствами считаются широкополосность и минимизация помех телевидению.

Для антенны с разрезным вибратором можно предложить согласующее устройство для некоторых фиксированных значений волнового сопротивления, а именно, для 37.5 Ом и 25Ом.
Устройство представляет собой два последовательно соединённых отрезка кабеля длиной l/12 (электрическая длина, а не физические размеры). Ближний к антенне орезок кабеля имеет волновое сопротивление линии питания (у нас 50 Ом), а следующий отрезок – сорпотивление антенны, т.е. 37.5 или 25 Ом. Такие сопротивления можно получить соединяя два куска кабеля параллельно: 75/2=37.5 или 50/2=25. Устройство компактное, не требует настройки и легко защищается от атмосферных воздействий.

Существует два варианта Яги: с элементами изолированными от траверсы и с неизолированными элементами. В последнем случае программа Quick Yagi может внести поправку на длину элементов. Правда, разрезной вибратор обязательно изолируется, иначе он становится «неразрезным».

Суммируя сказанное выше можно рекомендовать следующую процедуру проектирования и постройки антенны.
1. Задаемся конечной целью: какую антенну нам надо.
— а. широкополосная антенна, охватывающая как SSB, так и телеграфный участки диапазона. При этом у нас нет желания (или возможности) опускать антенну для подстройки. Тогда лучше всего подойдёт антенна с волновым сопротивлением 50 Ом и небольшим усилением.
— б. есть возможность опускать антенну для подгонки в случае отклонения от заданных параметров. Тогда задаёмся сопротивлением 35 Ом со средним коэффициентом усиления.
— в. нам нужна узкополосная антенна для телеграфного участка с максимальным усилением. Задаёмся сопротивлением 25 Ом с достижением высокого коэффициента усиления.
2. Сколько элементов должна иметь антенна? Если длина траверсы (бума) меньше 0,4 длины волны, то нет смысла делать больше 3 элементов. Если задаёмся сопротивлением 50 Ом, то расстояние «Рефлектор-вибратор» лучше взять не менее 0,15 дл. волны, а при R=25-35Ом лучше взять поменьше.
3. Запускаем программу в режиме автоматического или ручного проектирования с заданным количеством директоров (можно с количеством «0» для двух элементов).
4. Запускаем режим оптимизации по усилению. Получим результат с сопротивлением 27-35 Ом.
5. Включаем оптимизацию ширины полосы с параметром «широкая». Сопротивление слегка повысится.
6. Приступаем к ручному редактированию размеров антенны для достижения ТОЧНОГО значения желаемого сопротивления. Варьируем размерами рефлектора и директора (директоров), а также и расстояниями, периодически проверяя полученную диаграмму направленности и кривую КСВ. Можно спроектировать несколько антенн с одинаковым сопротивлением и после сравнения остальных характеристик выбрать лучшую.
7. После изготовления и установки измеряем сопротивление. Если оно соответствует проектному, то больше ничего проверять не надо, все остальные параметры также получатся. Если сопротивление отличается от расчётного, надо смоделировать на компьютере, на сколько требуется изменить длину директора (и какого директора, если он не один). Обычно это незначительная величина. Никаких настроек подавления и усиления делать не надо, это может только ухудшить параметры антенны.

Желающим моделировать Яги на компьютере я бы советовал применять именно программу WA7RAI (ссылка дана выше), а не ММАNА, которая более универсальна, но в случае с Яги она слабее специализированной программы QUICK YAGI.

Антенна с разрезным вибратором может использоваться на частотах, отличных от её резонансной частоты. Простейшим способом является просто подстройка П-контура передатчика. При этом конечно не следует ожидать максимальной отдачи, да и помехи телевидению вполне возможны. Однако для некоторых сочетаний F(ant)+F(tx) можно получить неплохие результаты. Напрмер, антенна для 18.1 МГц работала без помех ТВ на частоте 24,9 МГц и похуже на 21 МГц. Но этот способ неприемлем для современных трансиверов, несмотря на наличие тюнера – не стоит рисковать! Можно добиться на выходе передатчика КСВ не более 1,5 путём подключения к кабелю короткозамкнутого шлейфа длина которого вместе с кабелем должна быть кратна l /2 за вычетом половины длины разрезного вибратора L=l /2*n – L1:

Здесь l — длина волны, на которую хотим перестроить антенну;
L1 – половина длины вибратора перестраиваемой антенны.
Расстояние до точки подключения можно рассчитать по номограммам, представленным у Ротхаммеля для короткозамкнутых шлейфов.
Можно применить выносной тюнер с большим диапазоном перестройки импеданса.

Если мы перестроим антенну для 28 МГц (её излучающий элемент) на частоту 24,9 МГц, то её рефлектор теперь будет работать как директор, и максимум излучения будет в обратном направлении тому, которое было на 28 МГц.

Диаграммы направленности антенны R=50 Ом на трёх частотах: 14,000, 14,150 и 14,250 МГц:

то же для антенны R=12,5 Ом:

Работа с программой QUICK YAGI (Qy4)

Запускается в DOS или FAR (Виндоузовский эмулятор DOS) файлом qy4.exe
Открывается первая страница меню:
Auto mode menu — автоматическое проектирование
Manual entry — ручной ввод
With tapered el’s — с элементами переменного диаметра

Команда со стрелкой – по умолчанию. При нажатии начальной буквы команды (A, M или W) выполняется эта команда
Внизу:
Ctrl+Q : Quit = выход из программы (Y-Да, No-Нет)
Esc : To Main = переход в главное меню
F1 : files = вызов файлов антенн из памяти
F2 : Options = варианты

При нажатии клавишу А входим в подменю меню автопроектирования
Auto- Options настройки режима авто
Spacing (Directors) — расстояния (директоры)
Length (Directors) — длина (директоры)
Default len & space — длина и расстояния по умолчанию
Auto design of Yagi — атопроектирование Яги

При нажатии в этом подменю на А входим в режим автопроектирования
Optimized Spacing — оптимизированные расстояния
Max FB & Bandwidth – максимальные соотношение «вперёд/назад» и полоса пропускания
(W/Default Spacings) (с расстояниями принятыми по умолчанию)
Tab: Tapered diameters N ступенчатый диаметр — нажатием клавиши Tab (табуляция) переключаем No – Yes
Spacebar: View changes N просмотр изменений — нажатием клавиши «пробел» переключаем
No – Yes

Например, оставляем оба параметра No и нажимаем клавишу “Enter”

Появляется строка: OPERATING FREQUENCY (рабочая частота)
Вводим 14.2 и “Enter”
Will all elements be the same diameter ?Будут ли все элементы одного диаметра?
“Y” “Enter”
# of directors – число директоров
1 “Enter”
EL DIAM, mm – диаметр элементов в мм
30 “Enter”
появляется проект антенны с длинами элементов, расстояниями, а также параметрами в правом окне:
FORWARD GAIN
F TO B RATIO
INPUT IMPEDANCE
25.8 +j 11.2 Ohm (25.8 активное сопр + 11,2 реактивная составляющая)
ARRAY LENGTH (длина антенны в метрах)
В нижнем правом окне:
Select Optimize (выбрать параметр оптимизации)
Best gain/pattern – наилучшее соотношение усиления/подавления
Spacing only – только расстояния
Lengths only – только длины
Например, выбираем «В» и появляется:
Select Target F/B (выбрать желаемое подавление)
A 35
B 30
C 25
Например, выбираем 25 и нажимаем С:
Появляется
Choose Bandwidth
Wide — широкая
Average — обычная
No changes — без изменений
Нажимаем W и получаем окончательный проект антенны со значением реактивной составляющей 0.
Теперь можно записать эти данные через клавишу F1 (file):
Get saved files – вызвать файл из сохранённых
Save this file – сохранить этот файл
Print this file – распечатать этот файл
Delete a file – удалить файл
Нажимаем S:
Enter a FILE name (8 letters max) 20M3ELE (мы задаём имя 20м3эле)
“Enter”
В нижнем окне появляется имя файла и возможность отменить путём нажатия Esc
“Enter” – сохранён.

Теперь мы можем отредактировать данные вручную, например, чтобы подогнать сопротивление под 50 или 25 Ом. Можем изменять длины директора и рефлектора, а также меняя расстояния. При этом можно каждый раз смотреть не только числовые значения усиления и подавления, но и кривые КСВ, усиления и подавления в зависимости от частоты. Можно сохранять различные варианты и потом выбрать из них желаемый, или же просто понаблюдать влияние различных параметров на свойства антенны.

Набираем в окошечке рефлектора 10.8 “Enter”, в окошке директора 9.4 “Enter” Получаем:
Input Impedance 51 +j 0.5 Ohm

Чтобы убрать реактивную составляющую 0,5 Ом делаем оптимизацию, для чего нажимаем F4 и появляется подменю:
Bandwidth – ширина полосы
Driven element – активный элемент
Gain /FB/Pattern – усиление/подавление/ диаграмма
Нажимаем “D” и программа меняет длину активного так, что j=0, а сопротивление 50,9 Ом чисто активное (на данной частоте)
Нажимаем F3 и смотрим диаграмму в гор плоскости (на данной частоте)
Нажимаем Esc и возвращаемся в меню.
Нажимаем F6 и получаем таблицу параметров в зависимости от частоты
Внизу видим строку команд:
P: print (печать) G: graph (графики) B: BW plot (ДН от частоты) Esc: exit
Нажимаем G и получаем совмещённый график КСВ, усиления и подавления в зависимости от частоты.
Разберём ещё опцию F2.
Подменю:
Change to Ft/In – изменить метры на футы/дюймы
Fed element options – параметры активного элемента
Scaler – масштабирование (по диапазонам)
Element compensation – компенсация элементов (если не изолированы от траверсы)
Нажимаем F:
Simple dipole – простой диполь
Folded dipole – петлевой вибратор
Exit no change – выход без изменений

Можно выйти из программы и запустить файл QYUTILS.EXE. Там расчёт гамма-согласователя, хотя я не пробовал его, так как предпочитаю разрезной вибратор, который исключает реактивные элементы типа конденсаторов и снижает помехи ТВ.

Ну, вобщем пробуйте разные режимы. Программа написана очень грамотно и устойчива к нестандартным ситуациям. После небольшой практики поймёте, что она в 10 раз легче, чем ММАNА и даёт в 10 раз точнее результат.