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 (рис. 2-22).
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 по крайней мере на расстоянии 6 м перпендикулярен к антенне).
Индуктивность катушек L1 и L2 — 8,3 мкгн, емкость конденсаторов С1 и С2 — 60 пф. Следовательно, резонансная частота контуров L1C1 и L2C2 равняется 7 050 кгц. Катушки L1 и L2 имеют следующие основные конструктивные данные: диаметр катушки 5 см, длина катушки 8 см, число витков 19. Измерение резонансной частоты можно провести с помощью выверенного гетеродинного индикатора резонанса (ГИР). Основное внимание следует обратить не на высокую добротность контура, а на его температурную стабильность, так как заградительный контур, находящийся на улице, подвержен воздействию резких изменений температуры, что, естественно, влияет на его резонансную частоту. Поэтому небольшой положительный уход индуктивности следует компенсировать подключением к ней конденсатора с небольшим отрицательным температурным коэффициентом. В большинстве случаев удовлетворительная температурная компенсация достигается подбором нескольких конденсаторов, имеющих различные температурные коэффициенты. При этом, однако, следует всегда помнить, что общая емкость должна быть 60 пф. Для того чтобы убедиться в качественности температурной компенсации, следует прогреть и затем охладить заградительный контур, одновременно измеряя его резонансную частоту посредством гетеродинного измерителя резонанса.
Особенно высококачественную катушку можно изготовить из посеребренного медного провода диаметром 2 мм в виде спирали. Конденсатор следует поместить в полистироловую трубку, так чтобы в нее не могла проникнуть влага. Весь заградительный контур целиком следует поместить в защитный кожух из изоляционного материала. Конструкция фильтра-пробки для вседиапазонной антенны W3DZZ, предложенная радиолюбителем DM2AKN, следующая: плексигласовый цилиндр имеет длину 135 мм, внешний диаметр цилиндра 65 мм, число витков 20, диаметр медного провода 1,5 мм, число витков 20, диаметр медного провода 1,5 мм, диаметр катушки 50 мм, С = 60 пф, fрез = 7,05 Мгц.
Резонансные частоты антенны W3DZZ равняются 3,7 Мгц; 7,05 Мгц; 14,1 Мгц; 21,2 Мгц и 28,4 Мгц. На длине волны 80 м антенна работает как полуволновый вибратор. Общая длина провода— 33,56 м и слишком коротка для полуволнового вибратора для волны 80 м, но катушки L1 и L2 в данном случае действуют как удлинительные и резонансная частота лежит около 3 700 кгц.
В диапазоне 40 м контур LC действует как заградительный с резонансной частотой 7 050 кгц. Вследствие большого резонансного сопротивления этого контура в качестве излучателя эффективно действуют только оба отрезка полотна антенны по 10,07 м, т. е. и в диапазоне 40 м антенна работает как полуволновый вибратор.
На волне 20 м действующая длина антенны равна 1,5λ, на волне 15 м — 2,5λ и на волне 10 м — 3,5λ. Для частоты 14 Мгц конденсаторы С1 и С2 укорачивают электрическую длину антенны, а на частотах 21 и 28 Мгц катушки индуктивности L1 и L2 удлиняют электрически антенну до требуемой резонансной частоты. Во всех случаях зажимы питания находятся в пучности тока, и поэтому питание обычно осуществляется по кабелю с низким волновым сопротивлением 60— 75 ом. При этом коэффициент стоячей волны не превышает ни в одном из диапазонов значения 2.
Антенна W3DZZ может быть улучшена, если в качестве линии передачи вместо коаксиального кабеля применить симметричную экранированную линию питания (симметричный коаксиальный кабель) с волновым сопротивлением 120 ом. В этом случае, кроме того, что питание антенны оказывается симметричным, сопротивление излучения в тех диапазонах, в которых проходит наибольшее количество дальних связей, а именно 20, 15 и 10 м, равняется 120 ом и, следовательно, при такой линии передачи КСВ в этих диапазонах будет приблизительно равен единице. Коэффициент стоячей волны для диапазонов 40 и 80 м при этом обычно не превышает 2.
Как видно из рис. 2-22, кабель питания должен быть расположен вертикально к проводу антенны по крайней мере на отрезке 6 м. Хотя кабель может быть любой длины, так как антенна имеет входное сопротивление, равное приблизительно волновому сопротивлению линии передачи, все же, как показали практические исследования, наилучшие результаты достигаются, когда электрическая длина линии передачи равна семи полуволнам частоты 28,4 Мгц. (Так как длина волны, соответствующая частоте 28,4 Мгц, равна 10,6 м, а полуволны 5,3 м, то 7 полуволн равны 37,1 м). Учитывая коэффициент укорочения кабеля питания, геометрическая длина кабеля должна равняться $37,1 \cdot 0,66 \approx 24,49 м$. Если этой длины линии передачи недостаточно, то она может быть увеличена, но при этом ее общая электрическая длина должна равняться нечетному числу полуволн: 9, 11, 13 и т. д.
Другим видом антенны W3DZZ является антенна, имеющая общую длину полотна чуть меньше 17 м. Эта антенна используется на частотах 7, 14 и 28 Мгц. Отрезки провода антенны, подключаемые к зажимам питания с обеих сторон, равны 5,08 м каждый, затем следуют заградительные контуры и внешние отрезки вибраторов по 3,20 м каждый. Каждый заградительный контур имеет резонансную частоту 14,1 Мгц и состоит из катушки с индуктивностью 4,7 мкгн и конденсатора емкостью 27 пф. Катушки в диапазоне 40 м действуют как удлинительные и, таким образом, позволяют настроить антенну в полуволновый резонанс, несмотря на малую длину вибратора. В диапазоне 20 м действуют заградительные контуры, и, таким образом, внешние отрезки вибратора отключаются, т. е. в этом случае вибратор состоит только из внутренних отрезков по 5,08 м каждый. В диапазоне 10 м антенна представляет вибратор с электрической длиной, равной 2,5λ, и при этом катушки индуктивности заградительных контуров снова действуют как удлинительные.
Питание и сооружение антенны осуществляется так же, как и антенны W3DZZ.