Широкополосная антенна T2FD

Если симметричной линии придать форму, при которой токи не будут взаимно компенсировать друг друга, то такая линия будет излучать электромагнитные волны.

История появления T2FD

Антенна T2FD (Tilted Terminated Folded Dipole — наклонный укороченный петлевой диполь) была разработана в конце сороковых годов XX века для Военно-морского флота США. Радиолюбители узнали об этой конструкции из июльского номера журнала «QST» за 1949 год. В нашей печати первое упоминание я обнаружил в книге Владимира Павловича Шейко «Антенны любительских радиостанций», издание ДОСААФ 1962 года (там она называется комбинированной). Эта антенна относится к антеннам бегущей волны (апериодическим антеннам, т.е. не резонансным).

В 3 номере журнала «Радио» за 1968 год опубликован небольшой отзыв о работе этой антенны. Следует подчеркнуть, что T2FD в рассматриваемом случае подключается к радиостанции через открытую двухпроводную линию и антенный тюнер.

Свойства антенны T2FD

Антенна работает в широком диапазоне частот (отношение крайних часто 1:5) без выраженной направленности (почти круговая диаграмма направленности, как у гитары). Усиление антенны T2FD практически соответствует полуволновому диполю (на нижних частотах проигрывает диполю).  Однако диаграмма T2FD более вытянута вверх. Следует также учитывать, что диаграмма направленности меняется с частотой и на высших частотах похожа на цветок, но все равно, большая часть излучения направлена вверх. Именно этот факт делает антенну T2FT малопригодной для DX, хотя и не исключает саму возможность, т.к. часть лепестков направлена под низким углом к горизонту.

По конструкции эта антенна напоминает петлевой вибратор Пистолькорса (шлейф-вибратор), расположенный под углом 30 град к земле и нагруженный безиндукционным сопротивлением. При этом вдоль проводов антенны устанавливается режим бегущей волны, что теоретически обеспечивает независимость входного сопротивление антенны от рабочей частоты.

Режим бегущей волны (как и ее симметричность) благоприятно сказывается на отношении сигнал/шум при приеме.

Несмотря на то, что T2FD уступает по эффективности диапазонным и направленным антеннам, из-за своей простоты и сравнительно скромных размеров, эта антенна стала популярной среди радиолюбителей. T2FD настолько популярна, что есть даже антенны промышленного изготовления, например, BROADCOM 3000, B&W BWD-90, Diamond WD330S, TENNADYNE TD-90, ICOM AH-710, Codan C411, Racal 3051-901, Comrod AH51, Giovannini 1830/DL-M или Yaesu YA-30.

Данная антенна имеет длину 25 метров и рассчитана на подключение коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Рабочий диапазон частот 2-30 МГц, максимальная мощность передатчика в режиме SSB — 150 Вт.

Сопротивление должно быть рассчитано на 35% подводимой к антенне мощности (именно трудность изготовления безиндуктивного сопротивления ограничивает подаваемую на антенну мощность). Если антенна используется только для приема, то можно обойтись одним маломощным сопротивлением типа МЛТ-2.

Достоинства антенны T2FD

1. Простая в изготовлении. Однако стоит внимательно отнестись к изготовлению ШПТ и нагрузочного сопротивления.
2. Широкодиапазонная. Работает во всем диапазоне рабочих частот.
3. Требует относительно мало места и небольшую высоту подвеса.
4. Не требует отдельной мачты, можно подвесить к дому.
5. Хорошее соотношение сигнал/шум на приеме.
6. Почти всенаправленная в горизонтальной плоскости.
7. Не требует антенного тюнера при использовании ШПТ.

Недостатки антенны T2FD

1. Низкий КПД. Часть подводимой к антенне мощности тратится на нагрев нагрузочного сопротивления.
2. Большая часть излучения направленна вверх. Плохо подходит для для DX.

Сравнение характеристик T2FD и полуволнового диполя даны в статье RU3AX, написанной по материалам журнала QST.

Учитывая достоинства и недостатки надо признать, что эта антенна «ограниченных возможностей», когда у радиолюбителя нет достаточного пространства, мачты или есть другие ограничения. Поэтому она в основном используется как широкодиапазонная приемная антенна и для проведения местных радиосвязей.

Самостоятельное изготовление антенны T2FD

Я сделал антенну из полевого телефонного провода П-274. Провода расплел, длина антенны 14.3 метров (рабочий диапазон 7-35 МГц). Согласующий трансформатор 9:1 на ферритовом кольце M2000НМ. Высота подвеса верхнего конца 9,50 м (конек крыши), нижнего — 1,8 м (столб ограды).

Отдельно стоит сказать о согласующем устройстве. Для наилучшего согласования обычный ферритовый широкополосный трансформатор (ШПТ) 9:1 (на кольце или стержне) не подходит (появляются синфазные токи), лучше использовать симметрирующий ШПТ (на ферритовых трубках с гальванической развязкой, например). Видимо это факт порождает так много противоречивых отзывов об этой антенне.