Антенна для дальнего приема FM радиостанций

По многочисленным просьбам трудящихся DIY-шников антеннщиков рассмотрим конструкцию антенны для дальнего приема FM радиостанций. Казалось бы, а оно нам надо в наше время? Когда любую радиостанцию можно и в интернете послушать. И не только послушать, но и увидеть, и в потоковом видео и даже в записи. А надо, многим все же надо. И тем кто живет в далеком замкадье и любителям DX FM. Простейшие конструкции антенн, такие как полуволновой вибратор неплохо себя зарекомендовали в пределах прямой видимости, а вот создание такой антенны для DX приема сопряжено с определенными тудностями.

 Прежде всего отметим, что небольшая полоса в 20 МГц (88...108МГц) говорит о том, что нам нужна относительно широкополосная антенна. Как так? Спроосите вы. Все относительно, отвечу я, 20МГц на частоте 2000Мгц - это 1%, а на частоте 100МГц - это 20% относительной полосы. Узкополосные волновые каналы, такие как DL6WU, по этой причине не годятся для приема FM. Мы можем спроектировать широкополосный волновой канал, использовав технические решения, описанные в стаье YAGI-UDA для цифрового телевидения. Не забываем, что длина волны на частотах FM около 3-х метров и при этом получается довольно громоздкая и дорогая конструкция с большим рефлектором. Это предъявляет повышенные требования к ее прочности и ветроустойчивости, что в свою очередь утяжеляет и удорожает антенну еще больше. Тем не менее энтузиасты DX строят и такие антенны: Всевозможные зигзаги и рамки получаются не менее монструозные и сложные в изготовлении, но при этом имеют небольшую направленность. По этой причине они не получили распространения. Избавиться от большого составного рефлектора у широкополосноной YAGI можно, если одиночный вибратор заменить на небольшую логопериодическую структуру. Такая конструкция LOG-YAGI имеет лучшую ветроустойчивость в сравнении с классическим волновым каналом и также широко применяется.

Огромное число таких конструкций антенн собрано на сайте американского радиолюбителя Brian Beezley (K6STI), энтузиаста DX FM. Здесь мы предлагаем одну из его авторских конструкций "SMALL FM5", которая изображена в шапке стаьи. Это наиболее простая и дешевая конструкция, тем не менее имеющая весьма хорошие характеристики. Для расширения полосы пропускания применяется V-образный разрезной вибратор, что позволяет отказаться от сложного рефлектора. Размеры антенны оптимизированы в авторской программе Yagi-Optimizer на минимальный уровень боковых и заднего лепестков в диаграмме направленности. Антенна имеет входное сопротивление около 75 Ом, КСВ в полосе 88..108 МГц не превышает 1,7, усиление в пределах диапазона 7..9,5 dBi, соотношение усиления вперед/назад не хуже 20 дБ. Мы проанализировали эту антенну в симуляторе HFSS. Характеристики антенны выглядят следующим образом:Антенна изготавливается из дюралевых трубок диаметром 8-10мм и монтируется на деревянном или металлическом буме. Элементы должны быть обязательно изолированы от металлического бума с помощью пластиковых прокладок. Зазор разрезного вибратора в месте подключения фидера 5..10 мм.  Антенна требует симметрирования с фидером снижения. Наиболее простой способ такого симметрирования на этих частотах - это наматывание трех витков фидера в бухту диаметром 6..10 см (в зависимости от марки фидера), которую располагают вблизи антенны на мачте. Такая катушка образует фильтр-пробку на рабочей частоте. Этого вполне достаточно для отсечки синфазного тока во внешней оплетке фидера. Кроме того следует не забывать, что у нас большое количество радиостанций используют вертикальную поляризацию.

Ссылки по теме:

1. Сайт энтузиаста DX FM Brian Beezley, K6STI с огромным набором практических конструкций антенн;
2. Авторское описание антенны SMALL FM5 - первоисточник этого материала;
3. Пересчет и оптимизация конструкции K6STI на диапазон Hi-VHF;
4. Сайт польского сообщества любителей дальнего приема FM. Есть практические конструкции антенн с моделями MMANA;
5. Описание на Radioscanner.ru практической конструкции SMALL FM5;
6. Видео на Ютуб с описанием изготовления антенны SMALL FM5;
7. Использование катушки фидера для отсечки тока;
8. Антенны для ближнего кругового приема FM радиостанций;