Обычно начинающий радиолюбитель, приступающий к изготовлению антенны,
теряется перед многообразием различных конструкций антенн.
В первую очередь следует выделить семейство полуволновых вибраторов.Они имеют электрическую
длину, равную λ / 2, и излучают в направлении, перпендикулярно плоскости,
в которой они подвешиваются. Такими простыми полуволновыми антеннами являются:
антенна с промежуточным контуром, антенна "виндом" ("американка"), Y-антенна,
шлейфовый вибратор, вибратор с кабельной линией питания, всеволновая антенна W3DZZ,
антенна "цеппелин". Все эти антенны по отношению к коэффициенту усиления совершенно
равнозначны и отличаются только видом питания.
Следующей группой антенн являются антенны в виде длинного провода.
Они представляют собой излучатели, по длине которых укладывается несколько полуволн
рабочей частоты. При этом отдельные полуволновые отрезки возбуждаются в противофазе
и следовательно, с увеличением длины проводника направление основного излучения всё больше
приближается к направлению натяжения провода. К антеннам "длинный провод" принадлежат:
антенна в виде длинного провода, всеволновая антенна DL7AB, V-образная антенна и ромбическая
антенна.
Следующую группу составляют рамочные направленные антенны, которые имеют острую диаграмму направленности в направлении, перпендикулярном плоскости, в которой располагаются их элементы. Речь идёт в данном случае о синфазно возбуждаемых полуволновых вибраторах, расположенных в вертикальной плоскости друг над другом.
Приблизительно такой же коэффициент усиления в направлении основного
излучения имеют вращающиеся направленные антенны. Они имеют то преимущество, что с их
помощью можно устанавливатьсвязи во всех направлениях. Они занимают немного места,
но механическая конструкция их значительно сложнее.
Наиболее экономичная в конструктивном отношении и в тоже время наиболее эффективная
вращающаяся направленная антенна - антенна "двойной квадрат". Имея только два элемента,
она по своим параметрам не уступает четырёхэлементной антенне "волновой канал".
Наконец упомянем вертикальные излучатели, представляющие собой простейшие вертикальные антенны в виде штырей. Они отличаются тем, что требуют совсем мало места и имеют круговую диаграмму направленности. Наиболее известная и наиболее эффективная конструкция таких антенн - антенна типа "граунд - плэйн" (GP), которая при правильном монтаже, несмотря на то, что имеет круговую диаграмму направленности, всё же даёт небольшой коэффициент усиления и пологий угол вертикального излучения.
Начинающему радиолюбителю можно рекомендовать конструировать приведённые ниже антенны, так как именно они предназначены для описанных целей, что проверенно длительной практикой их использования, и соотношение между расходами труда и материаллами на их изготовление и получаемыми результатами очень хорошее.
Излучатель с круговой диаграммой направленности и минимально используемой площадью для диапазонов 10, 15, 20 метров - антенна типа "граунд плэйн".
Всеволновая антенна с небольшим коэффициэнтом усиления в высокочастотных коротковолновых диапазонах и слабо выраженным направленным действием: всеволновая антенна W3DZZ.
Направленный излучатель с очень большой занимаемой площадью и большим коэффициентом усиления для всех диапазонов: V - образная антенна.
Вращающийся направленный излучатель с очень большим коэффициентом усиления для диапазонов 20, 15 и 10 метров: антенна "двойной квадрат".
Крылатое радиолюбительское выражение гласит: лучший усилитель мощности - это антенна. Здесь будет расмотренны простые в изготовлении, но достаточно эффективные типы антенн.
Диаграмма излучения в горизонтальной плоскости имеет вид восьмёрки, максимум излучения (приёма) приходится на плоскость полотна антенны. С торцов излучение минимальное. В вертикальной плоскости вид диаграммы излучения зависит от высоты подвеса диполя над землёй. Чем выше подвешена антенна, тем эффективнее она работает на дальних трассах. Входное сопротивление диполя около 75 Ом и незначительно меняется при высоте подвеса - Н больше λ / 2. Если высота подвеса меньше четверти длины волны, входное сопротивление уменьшается. Длина полуволнового диполя рассчитывается по формуле:
L = 142 500 / f
где L - в метрах, f - в кГц.
Чем толще провод, из которого сделана антенна, тем шире полоса её пропускания. На практике диаметр антенного провода не менее 4 мм является вполне достаточным и для этого лучше всего подходит антенный канатик или биметалл.
Один из способов многодиапазонного использования диполя - отключение его части с помощью резонансных контуров.
Многодиапазонная антенна с согласованной кабельной линией передачи, сконструированная радиолюбителем W3DZZ, заслуживает особого внимания. Для радиолюбителей, желающих иметь вседиапазонную антенну, эта конструкция безусловно наиболее простая и практичная.
Место, необходимое для размещения антенны, небольшое и в диапазонах,
в которых проходит большинство дальних связей, можно получить значительное усиление.
При соблюдении указанных размеров дополнительных поправок обычно не требуется.
Питание антенны по коаксиальному кабелю в режиме бегущей волны устраняет также помехи
радиовещанию (кабель должен быть на расстоянии 6 м перпендикулярным антенне).
Катушки индуктивности L1 и L2 одинаковые. Они могут быть намотаны на каркасе диаметром
50 мм (провод ПЭВ-2 1,5 шаг намотки около 2,5 мм, число витков - 20).
До подключения контура к антенне он проверяется ГИР и подгоняется длина или число витков
намотки L1 и L2 до получения резонанса на частоте 7050 кГц. Конденсаторы C1 и C2 - 60 пФ,
должны быть рассчитаны на напряжение до 3000 В и реактивную мощность до 10 кВА.
Учитывая, что контуры антенны не должны расстраиваться при изменении окружающей температуры,
конденсаторы должны быть с отрицательным ТКЕ.
Вертикальная антенна - четвертьволновый штырь с противовесами. Противовесы выполняют роль
искусственной земли.
Исследования, проведённые швейцарским радиолюбителем HB9OP, показали,
что с помощью антенны GP можно добиться направленного излучения в горизонтальной плоскости,
когда используются три радиальных проводника, натянутых под углом 120°
по отношению друг к другу в горизонтальной плоскости и наклоненных под углом 45°.
Эта антенна излучает преимущественно в направлениях биссектрис углов между горизонтальными проводниками и имеет вертикальный угол излучения порядка 6 - 7°. Диаграмма направленности этой антенны в горизонтальной плоскости имеет вид листа клевера.
Оптимальный вертикальный угол излучения, равный 6 - 7°, достигается, по данным радиолюбителя HB9OP, при высоте подвеса антенны 6 метров. Число радиальных проводников при заданном угле наклона 45° влияет на входное сопротивление антенны и для указанной антенны оно составляет от 50 до 53 Ом.