вторник, 27 февраля 2024 г.

Преимущество Т-тюнера над Г-звеном [T-coupler vs LC-match]

Использую дома антенну-луч (около 40 метров), Т-тюнер работает с ней, но меня всегда удивляло, почему я использую для настройки только переключение катушки и ёмкость со стороны трансивера, а ёмкость со стороны антенны (нагрузки) почти не влияет на настройку!? 

Если посмотреть на программе SimSmith 14.14 (от AE6TY), то это вполне возможная ситуация. Я рассмотрел несколько гипотетических импедансов, возможных для антенны-луча. Частота анализа принята 7 МГц (влияет на номиналы реактивностей в тюнере)
Первый случай, высокий импеданс Z=2000+j500, ситуация характерная для полуволновых и волновых лучей. 
Изменение Са (со стороны антенны) с 300 до 500 пФ изменит настройку по КСВ с 1.012 до 1.021.
Изменение с 300 до 150 изменит настройку по КСВ с 1.012 до 1.03.
Изменение до 50 изменит настройку по КСВ  до 1.2. 
Здесь мы и наблюдаем случай, когда антенная емкость оказывает незначительное влияние на общую настройку системы. Для случая отрицательной реактивности нагрузки Z=2000-j500 ситуация схожая. В данном случае точность настройки большей частью зависит от дискретности шага индуктивности, как и в LC - тюнере.
Второй случай, средний импеданс Z=500+j500, скорее всего такую ситуацию можно получить при произвольной трансформации Z в симметричной линии.
Здесь уже обе емкости влияют на на стройку, причем засчет ёмкости антенны, можно компенсировать дискретный шаг катушки. Как правило для настройки используется именно катушка с переключениями, а конденсаторы - переменные с плавным изменением. И зачастую для LC тюнера бывает не получается настроить луч, т.к. не хватает нужного значения индуктивности. В примере показана настройка с L=5 мкГн, Са=97 пФ, Ст=133 пФ, КСВ=1.011. 
Допустим, у нас в катушке нет 5 мкГн, а есть 3 мкГн, тогда
L=3 мкГн, Са=34 пФ, Ст=170 пФ, КСВ=1.42. точное согласование уже не достигается
Допустим, у нас в катушке нет 5 мкГн, а есть 4 мкГн, тогда
L=4 мкГн, Са=53 пФ, Ст=151 пФ, КСВ=1.01.
Допустим, у нас в катушке нет 5 мкГн, а есть 6 мкГн, тогда
L=6 мкГн, Са=267 пФ, Ст=115 пФ, КСВ=1.006. 
Допустим, у нас в катушке нет 5 мкГн, а есть 7 мкГн, тогда
L=7 мкГн, Са=500 пФ, Ст=103 пФ, КСВ=1.16, считаем, что максимальная величина емкости равна 500 пФ и точное согласование уже не достигается. 

Если бы мы использовали LC-звено (ФВЧ, половинка Т-тюнера)), то решением было бы      L=6.72 мкГн, Ст=105 пФ, КСВ=1.007
Допустим, у нас в катушке нет 6.72 мкГн, а есть 7 мкГн, тогда в лучшем случае при Ст=102 пФ, КСВ=1.068
Допустим, у нас в катушке нет 6.72 мкГн, а есть 8 мкГн, тогда в лучшем случае при Ст=93 пФ, КСВ=1.288
Допустим, у нас в катушке нет 6.72 мкГн, а есть 6 мкГн, тогда в лучшем случае при Ст=114 пФ, КСВ=1.17
Допустим, у нас в катушке нет 6.72 мкГн, а есть 5 мкГн, тогда в лучшем случае при Ст=130 пФ, КСВ=1.5

Можно считать, что в данном примере LC тюнер обеспечивает точное согласование только при одном варианте индуктивности, а Т-тюнер - на интервале от 4 до 6 мкГн! Похожая ситуация для случая отрицательной реактивности нагрузки Z=500-j500

Третий случай, низкий импеданс c реактивностью Z=25+j500, что-то из области   "экзотических" антенн

В примере показана настройка с L=2 мкГн, Са=35.1 пФ, Ст=114.7 пФ, КСВ=1.008 (точная настройка)

Допустим, у нас в катушке нет 2 мкГн, а есть 1 мкГн, тогда в лучшем случае при Са=41.7 пФ, Ст=500 пФ, КСВ=1.52 (нет точной настройки)

 Допустим, у нас в катушке нет 2 мкГн, а есть 3 мкГн, тогда в лучшем случае при Са=31.3 пФ, Ст=75 пФ, КСВ=1.01 (точная настройка)

Я привожу здесь значения ёмкости Са с точностью одна десятая, т.к. настройка очень острая! 

Теперь заменим Т тюнер на его половинку - Г звено (LC), ФВЧ, емкость со стороны нагрузки (антенны). 

Решение: L=1.15 мкГн, Сa=43.3 пФ, КСВ=1.006

Допустим, у нас в катушке нет 1.15 мкГн, а есть 1 мкГн, тогда  Сa=43.27 пФ, КСВ=1.16

Допустим, у нас в катушке нет 1.15 мкГн, а есть 1.5 мкГн, тогда  Сa=43.3 пФ, КСВ=1.259

Допустим, у нас в катушке нет 1.15 мкГн, а есть 0.75 мкГн, тогда  Сa=43.47 пФ, КСВ=1.665

Здесь точное значение емкости, почти не изменяется, и его изменение никак не улучшает ситуацию, при отклонении значения индуктивности от единственно правильного. 

Четвертый случай, низкий импеданс c реактивностью Z=25-j500, что-то из области  укороченных антенн

Решение: L=1.07 мкГн, Сa=453 пФ, Cт=32, КСВ=1.005. Половинка такого тюнера, ни правая ни левая не может согласовать данный импеданс! Подойдет либо левая часть с двумя индуктивностями (10.8 мкГн последовательно, 1.1 мкГн параллельно), либо потребуется схема ФНЧ (со стороны трансивера Ст=454.7 пФ, L последовательно = 11.94 мкГн)

Выводы: 

1) В области высоких импедансов Т тюнер работает подобно LC тюнеру. Точность настройки определяется значением индуктивности (её дискретом).

2) В области средних и низких импедансов, Т тюнер может обеспечить более точную настройку, в некотором интервале индуктивностей. 

3) Как правило Г-звено имеет переброс ёмкости относительно концов катушки (или катушки относительно концов емкости), но не имеет более сложного переворота ФНЧ-ФВЧ. Единственный вариант тюнера, способного на это видел у Владислава RM4HQ:

https://radio-wave.ru/forum/entry.php?588-Эксперименты-с-полевой-антенной-и-СУ

Варианты топологий СУ RM4HQ:

Поэтому в большинстве случаев Т-тюнер может согласовать недоступное выбранной топологии (ФНЧ/ФВЧ Г-звено) - Z 

Материал подготовил: Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи с автором есть почта: R2AJA at MAIL RU

понедельник, 26 февраля 2024 г.

Трехобмоточный БалУн по напряжению [The Tri-Coil Air BalUn]


(Фото изготовленного образца, присоединенного к Т-тюнеру)

 Для работы с антенной, питаемой по симметричной линии правильно использовать симметричное согласующее устройство. Примером такого устройства может быть MFJ-974(b). 

В составе тюнера попарно совмещенные конденсаторы, индуктивность, ВЧ-сигнал подводится от разъема к согласующей системе по экранированному ферритовыми колечками коаксиальному кабелю. 

Некоторые несимметричные тюнеры, например MFJ-941 имеют в своем составе БалУн 1 к 4, выполненный на ферритовом сердечнике, это компромиссное, но допустимое решение. 

А что делать, если под рукой нет тюнера с симметричным входом, а есть только обычный несимметричный Т или LC тюнер? Для перехода от симметричной нагрузки к нессиметричной применяются специальные преобразующие устройства или БалУны.  
Балуны бывают двух видов:
   1. Напряжения. Они выравнивают напряжения относительно земли на своих симметричных выходах.
   2. Тока. Они выравнивают токи в каждой из половинок нагрузки, подключенной к симметричным выходам балуна.
 "Балун напряжения -  это трехобмоточный балансный трансформатор или трансформатор с заземленной серединой выходной обмотки. И, как в любом балансном устройстве, где один сигнал вычитается из другого, степень симметрирования (балансировки) может достигать 40...50 дБ .
   Балун тока - это либо развязывающий дроссель на кабеле, либо трансформатор с двумя разными обмотками. В Балуне тока принцип состоит в том, чтобы на пути паразитного тока асимметрии поставить большой реактивный импеданс: jXL большого дросселя  или -jXC малой межобмоточной емкости. Ток асимметрии не подавляется в ноль, а лишь ослабляется последовательным импедансом. 
   Поэтому при сопоставимых затратах на изготовление, балуны напряжения дают лучшее симметрирование. Но только на идеально симметричной нагрузке и на одном-двух соседних диапазонах (при изменении частоты нарушается балансировка"
В данном материале рассмотрим трехобмоточный балун или балун напряжения. 

Или структурно его можно изобразить так:
Две катушки (желтая и красная) используются в качестве прямого сквозного питания, одна для центрального проводника, а другая для внешнего проводника, они подключаются непосредственно к симметричной линии, а синяя катушка, компенсирующая, выравнивает напряжения относительно земли на симметричном выходе балуна. 
Показана принципиальная схема трехобмоточного балуна, нагруженного на измерительную оснастку (R1+R2). R3 и R4 представляют собой внутренние сопротивления векторного анализатора (VNA).
Показан результат моделирования трехобмоточного балуна   с коэффициентом связи между катушками равным 0,9, что соответствует хорошему воздушному трансформатору. Подавление синфазной составляющей изменяется от -30 дБ на 3.5 МГц, до -13 дБ на 28 МГц. (по DL2KQ)

Рассмотрим теперь конструктив такого БалуНа.
Для изготовления используется водопроводная неметаллизированная полипропиленовая труба с диаметром 2.5 см. Для катушек берется эмалированный провод с диаметром 1.5 мм. Количество витков каждой катушки девять. Перед намоткой в трубе подготавливаются отверстия с отступом равным ширине провода, и смещением около 5 мм по окружности трубы.
Я изготовлю макет БалуНа используя материалы, которые есть под рукой. Полиэтиленовая труба подходящего размера и эмалированный провод   с диаметром 1 мм. 
Длина укладки получится примерно 27 мм и около 10 мм я оставлю запас на различные неровности моего провода и учета толщины эмали.  Все обмотки укладываем последовательно.
У меня получилась такая укладка обмоток. 
Индуктивность каждой обмотки изготовленного балуна составляет около 1.5 мкГн. Данная величина связана с нижней рабочей частотой балуна, для представленного образца которая предполагается 80М. Трехобмоточный балун без сердечника, намотанный в три провода вносит в дифференциальную линию дополнительную индуктивность. Её величина определяется  формулой:
2L•(1 - k);
где:
L – индуктивность одной обмотки;
k – коэффициент связи между обмотками.
Балун с k = 0,9 (воздушный балун намотанный в три провода) и L = 1.5 uH внесет в линию только 0,3 uH.  
Соединяем пайкой выводы третей катушки с выводами первой и второй катушек. Присоединяем разъемы/ Получаем такой БаЛун. 
Самое время теперь провести измерение характеристик полученного макета БалуНа.
Сначала оценим потери в измерительных проводах

Коэффициент передачи получился в худшем случае -0.38 дБ, запомним, что такую величину ослабления вносят измерительные проводники.
Нагружаем симметричный выход на сопротивление 50 Ом, смотрим КСВ

КСВ в рабочей полосе частот от 3.5 до 28 МГц получился от 1.6 до 2.2. Повышенное значение  нас не должно беспокоить, так как БалУн будет подключаться к антенному тюнеру.
Подключаем БалУн для измерения коэффициента передачи

Коэффициент передачи в рабочей полосе частот от 3.5 до 28 МГц получился от -1.7 дБ до -0.9 дБ. Истинное значение  больше примерно на 0.38 дБ.  
Теперь нагружаем симметричный выход БалУна на измерительную оснастку и смотрим коэффициент подавления синфазного тока.  


Подавление получается около 20 дБ на всем КВ диапазоне.
Теперь мне осталось проверить возможность подключения БалуНа к симметричной антенне
Сейчас мы видим макет симметричной антенны, питаемой по симметричной линии.
От тюнера до трансивера сигнал будет передаваться по коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 50 Ом. (смотри фото вначале статьи)
После настройки, получим следующий график КСВ в рабочем диапазоне 10 метров.
Попробуем получить регистрацию сигнала с удаленного скиммера, в телеграфе. Выходная мощность 5 Вт. Получена регистрация сигнала от DD5XX из Германии:
Переключаем антенну на автономный маяк  и попробуем получить регистрацию сигнала с удаленного скиммера WSPR. Выходная мощность маяка не более 200 мВт. 
Посмотрим, сколько WSPR регистраций поступило в систему WSPRnet. 
Получено 55 регистраций за 5 циклов передач маяка
Как видим, даже через такую уменьшенную антенну получается передавать сигнал в эфир.  

Материал подготовил: Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи с автором есть почта: R2AJA at MAIL RU

среда, 14 февраля 2024 г.

Об обозначениях малой мощности [meaning of abbreviations QRP, VLP, QRPx, QRPu, QRPp e t.c.]

 Многие из нас работая из дома, лесов, полей на любительских радиостанциях используют мощность передатчика не более 5 Вт. Это позволяет не расходовать много энергии автономных источников питания и достаточно для проведения уверенных связей телеграфом. Обозначаются такие мощности аббревиатурой QRP. Ниже картиночка с сайта fastercapital о ещё более низкой мощности QRPp (1 Вт), который я тоже рассмотрю.  

https://fastercapital.com/content/QRPp--Very-Low-Power---QRPp--Pushing-the-Limits-of-QRP.html

(на картинке компоненты QRPp: Низкие уровни сигналов, эффективное оборудование, Бросить себе вызов и получить награда, улучшать операторское мастерство)

Так что же на самом деле означает аббревиатура QRP? Возьмем цитату из Перечня Q-кодов:

"Должен ли я уменьшить мощность передатчика?" если с вопросом и

"Уменьшите мощность передатчика"/"Уменьшаю мощность передатчика" если без вопроса

Так где здесь указание на 5 Вт? Я могу уменьшать мощность, например, с 1 кВт до 100 Вт, или с 100 Вт до 10 Вт, или с 10 Вт до 1 Вт и т.д! 

Тем не менее за это ухватились, и сейчас общепринято считается, что QRP обозначает 5 Вт в CW и 10 Вт в SSB. 

Однако, сравнивая полосу занимаемого сигналов SSB с CW, можно вспомнить статью о SNR https://kf6hi.net/radio/SNR.html где приведены несколько гистограмм о необходимом уровне сигнала для уверенного приема в разных модуляциях.

SSB + 6 дБ, CW -5 дБ (для нашего анализа важна относительная разница уровней в модуляциях)

Получаем около 10-11 дБ. Здесь имеется ввиду, что в среднем, для комфортного приема телеграфа, энергетика сигнала может быть на 10 дБ меньше, чем для телефонии (SSB). Так вот, если вернуться к нашим 5 Вт в CW, то может быть стоит QRP для SSB считать 50 Вт? Или наоборот, если QRP SSB = 10 Вт, то QRP CW мог бы быть всего 1 Вт! И этот вариант больше похож на правду. Я замечал на полевых выходах с участием в соревнованиях, что с 5 Вт в ССБ (FT-817), мне сложнее даются связи, чем станциям, оснащенными 10 или 15 Вт (Mini-SW, G90, KX3 и т.п.). При этом в целом, все уверенные телеграфные связи, проведенные на 5 Вт, вполне могут быть проведены и на 1 Вт! 

Теперь посмотрим на группы (классы) станций в контестах. Как правило это HP (High Power) до 1000 Вт, LP (Low Power) до 100 Вт, и QRP ("Я снижаю мощность!") до 5 Вт  в CW и 10 Вт в SSB.

Существует также и Original QRP contest, в котором предлагаются следующие классы аппаратуры:

VLP - выходная мощность не более 1 Вт;
QRP - выходная мощность не более 5 Вт;
MP - выходная мощность не более 20 Вт.

Так как же быть, если средняя мощность MP может означать в одном контесте  20 Вт, а LP в другом контесте 100 Вт!? Это все условности в рамках определенных мероприятий!

Перейдем теперь к мощностям менее 5 Вт. 
QRP сообщество мало сомневаясь, дописало еще 1 букву P и уменьшило мощность с 5 до 1 Вт! QRPp. А если взять 100 мВт? - тогда давай ещё одну P! QRPpp и т.д! 

Олег RX3G, ex.RV3GM (Club 72) использует другие обозначения:

QRP-X (extra QRP) менее 100 мВт (QRPpp)

QRP-U (ultra QRP) менее 10 мВт  (QRPppp)

"Ещё не придумал" (microwatting) для менее 1 мВт (QRPpppp)!

и ведет учет таких связей в сообществе http://club72.qrp.su

Мне кажется разумным использовать обычную десятикратную шкалу шага мощностей например такую:

 1000 Вт = High Power, HP

 100 Вт = Medium Power, MP

 10 Вт = Low Power, LP

 1 Вт = Very Low Power, VLP

 0.1 Вт = Extra Low Power, ELP (XLP)

 0.01 Вт = Ultra Low Power, ULP

При выборе модуляции энергетика должна увязываться с помехоустойчивостью модуляции.

Так если для уверенного приема CW требуется 10 Вт то для

SSB необходимо использовать 100 Вт

FT8 необходимо  0.76 Вт (округлим к 1 Вт)

WSPR2 необходимо лишь 0.019 Вт !

И еще один момент - распространение волн на разных частотах. Провести связи на 80/40 метров небольшой мощностью гораздо сложнее, чем на ВЧ диапазонах. Субъективно, требуется на 5-10 дБ больший сигнал для сопоставимого качества приёма. 

Пишите, что думаете по этому поводу. Желаю успешных связей на коротких волнах с минимальной необходимой мощностью!

Дополнительные материалы:

1. Откуда пошло, что 1 балл S-метра, это 6 дБ мощности сигнала https://hamradio.mybb.ru/viewtopic.php?id=932

2. О значениях рапортов RST/RS в радиопередаче: https://dxx.narod.ru/RST.html

3. Рекомендуемые контесты QRP по https://fastercapital.com/content/QRPp--Very-Low-Power---QRPp--Pushing-the-Limits-of-QRP.html

1. 72-Hour QRPp contest. Это популярное ежегодное соревнование, длится 72 часа подряд. Цель - провести как можно больше QSO, используя мощность 1 ватт или меньше. В этом конкурсе могут принять участие все радиолюбители, независимо от их местонахождения и класса лицензии.

2. QRPTTF contest проводится ежегодно в последние выходные апреля. Это 12-часовое мероприятие, в ходе которого операторам предстоит провести как можно больше QSO, используя мощность 5 Вт или меньше. В конкурсе могут принять участие все радиолюбители, но для разных классов лицензий предусмотрены отдельные категории.

3. FDIM QRP проводится во время ежегодного съезда QRP в Дейтоне, штат Огайо. Это 4-часовое мероприятие, в ходе которого операторам предстоит провести как можно больше QSO, используя мощность 5 Вт или меньше. В конкурсе могут принять участие все радиолюбители, но для разных классов лицензий предусмотрены отдельные категории.

Материал подготовил: Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи с автором есть почта: R2AJA at MAIL RU

вторник, 13 февраля 2024 г.

Вертикальная многодиапазонная антенна от RW4NA и UA4NBH [Poor man vertical antenna]

 Недавно мне прислали ссылку на антенну от RW4NA и UA4NBH с просьбой прокомментировать её работу. У меня нет этой антенны, да и чтобы её делать сначала нужно понять, будет ли она вообще работать. Описание антенны можно найти здесь: https://qsl.net/ra4nf/RA4NF/vertical.htm

Также она называется антенной UA4N. На картинке мы видим синим вертикальную часть, красным провод согласования (контур?!), зеленые радиалы. Первый вопрос возникает сразу, откуда берется число 4.67 метра для высоты антенны? Эта цифра лежит между четвертью волны для 20М и 17М.  
К сожалению файла модели этой антенны нет. В MMANA-GAL её можно представить (без провода согласования) так:

Вертикальная многодиапазонная антенна RW4NA и UA4NBH
*
14.15
***Wires***
11
0.0, -0.75, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 8.000e-04, -1
0.0, 0.75, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 8.000e-04, -1
0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.01, 8.000e-04, -1
0.0, -0.75, 4.67, 0.0, -0.75, 0.0, 8.000e-04, -1
0.0, 0.75, 4.67, 0.0, 0.75, 0.0, 8.000e-04, -1
0.0, 0.0, -0.01, 5.297, 0.0, -0.01, 8.000e-04, -1
0.0, 0.0, -0.01, -5.297, 0.0, -0.01, 8.000e-04, -1
0.0, 0.0, -0.01, 3.5, 0.7, -0.01, 8.000e-04, -1
0.0, 0.0, -0.01, -3.5, -0.7, 0.0, 8.000e-04, -1
0.0, 0.0, -0.01, 2.45, 1.0, -0.01, 8.000e-04, -1
0.0, 0.0, -0.01, -2.45, -1.0, -0.01, 8.000e-04, -1
***Source***
1, 0
w3c, 0.0, 1.0
***Load***
0, 0
***Segmentation***
800, 80, 2.0, 2
***G/H/M/R/AzEl/X***
2, 1.0, 1, 50.0, 120, 60, 0.0

Я добавил по паре противовесов на диапазоны 20-15-10 метров. Допустим антенна будет расположена в 1 метре от земли. А расстояние между вертикалами выбираем рекомендованное среднее в 1.5 метра! Получаем следующую таблицу по диапазонам от 20М до 10М:
Для всех диапазонов (кроме 17М) получается около круговая диаграмма направленности.
20 метров (похожие у 15М, 12М, 10М):
17 метров:
В целом, рассматривать 17 и 12 метров не имеет смысла без противовесов, но т.к. авторы упомянули хорошую работу этих WARC диапазонов, я заглянул на них тоже. Задирание диаграммы связано взаимодействием с имеющимися противовесами для 20-15-10 диапазонов, и может быть убрано введением противовесов для 17М диапазона.
Усиление антенны в максимальном направлении составляет около 0,35 дБи на 20М до 1.43 дБи на 10М, что соответствует обычным антеннам типа GP аналогичной длины.
Вернемся к статье. Магия заключается в системе согласования, выполненной обвивкой провода вокруг нижней общей части питания вертикалов. Процитирую (здесь и далее цитаты курсивом):
4. Линию согласования 150 ом можно изготовить следующим образом: возьмите провод чуть более 2,65 м, оденьте на него толстую хлорвиниловую трубку и обмотайте вокруг излучателя (на рисунке выделен синим цветом). Примерно получается 20 витков на всю длину линии. К центральной нижней точке излучателя крепится жила питания, а к намотанному поверх проводу - оплетка; к точке соединения с оплеткой крепятся радиалы.
   Можно изготовить линию из коаксиального кабеля 150 Ом, тогда конструкция получается следующей: (см. рис.2). Внешние концы кабеля жилой соединены к вертикальным частям антенны, а оплетка остается неоголенной, разрез кабеля залить герметичной мастикой, воском или пластилином.
У меня сразу появляются вопросы, откуда берется длина провода 2.65 метра, если расстояние между вертикалами можно выбирать от 0 до 2М. И это число неизменно? 
5. Мачту и поперечину сверху лучше изготовить из изоляционного материала. Одна особенность: поперечины может не быть, тогда концы антенны сводятся в одну точку вверху, но не закорачиваются. От длины поперечины зависит широкополосность на диапазоне 10 м, так как он занимает самый широкий участок частот. Чем ближе сведены концы, тем антенна широкополоснее. Советую выбрать среднюю длину - 1,2 - 1,5 м.
Вариант с коаксиальными кабелями как будто делит на два подводимую мощность к вертикалам, при этом радиалы остаются общими?! 
6. Кабель питания для описанной конструкции - 75 Ом. Можно подводить и 50-Омный кабель, но тогда линию согласования нужно изготовить из 100 омного кабеля.
Все просто, Z линии = 2 * Z кабеля.
С линиями, сильно отличающимися от указанных сопротивлений, антенна не тестировалась.
То есть вертикалам всё равно, что 100 Ом, что 150 Ом к ним подводить?!
Коаксиалы 100 или 150 Ом тоже не так часто встретишь! Не собирать же еще из пары 75 или 50 - омных такие куски с нужным сопротивлением?! 
7. На диапазонах 18 и 24 Мгц у меня радиалы пока не установлены, несмотря на это на всем участке этих диапазонов КСВ получилось не выше 1,5
Вот здесь происходит какое-то волшебство, особенно для 18 МГц, т.к. длина излучателей все еще близка к ламбда/4, а не к ламбда/3. 
На диапазонах 18 и 24 Мгц у меня радиалы пока не установлены, несмотря на это на всем участке этих диапазонов КСВ получилось не выше 1,5.
Диаграмма направленности - вдоль нижней линии питания основные лепестки за счет сфазированности двух вертикальных плеч антенны.
А смена диапазонов не разрушает эту "сфазированность"?
Антенна имеет усиление порядка 5-6 Дб по отношению к диполю на рассчетном диапазоне, т.е на 20 метрах. Балл - это уже что-то! 
Отмечу, что 5-6 дБ по отношению не к изотропному источнику, а Диполю, т.е. по отношению к изотропному это еще +2,15 дБи, или 7.15-8.15 дБи!  Напомню, что средняя Yagi 2-элемента 20М на высоте 10 метров дает усиление 10.6 дБи. Откуда такое усиление на необычной формы GP мне непонятно.
На остальных диапазонах параметры антенны зависят от качества исполнения согласующей линии. Сделайте ее из коаксиала, это и есть качество.
Здесь тоже не понял. В чем измерить качество исполнения, и на что оно должно повлиять? Согласующая линия в теории должна влиять на качество согласования с питающим кабелям. Сделал плохо - получил повышенное КСВ и потери мощности. На параметры антенны (ДНА, усиление, F/B) согласование влиять не должно.

Пока я не очень понимаю принцип работы такой антенны, чтобы рекомендовать её повторять. 

Материал подготовил: Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи с автором есть почта: R2AJA at MAIL RU

Сверхпроводимость в домашней антенне [Superconductivity in home antenna]

 Когда стояли сильные морозы (03.01.2024-04.01.2024), а моя антенна - луч и согласующий трансформатор 2 к 10 с ферритом охлаждались до температур -20 °C...-28 °C. Я обратил, внимание, что КСВ, который показывает трансивер FT-891 стал ближе к 1! 




Арктика получилась прямо на подоконнике! 
А вот что показывал трансивер.
На прием примерно также (S7 шум):
А на передачу КСВ близкий к 1!
Это происходило на всех диапазонах, но особенно сильно на ВЧ (от 20М и выше).
После ледяного дождя (13.02.2024) все покрылось скорлупой.





Покрылась скорлупой и антенна-луч:

Какое-то влияние должно быть, т.к. провод покрылся дополнительным диэлектриком с ε = 3.2
Субъективно, КСВ стал чуть больше.
80М=1.7, 40М=1.5, 30М=1.4, 20М=1.8, 17М=1.9, 15М=1.7, 12М=1.6, 10М=1.3

Настройка согласующего трансформатора подбиралась весной,  когда антенна не была покрыта льдом!

Материал подготовил: Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи с автором есть почта: R2AJA at MAIL RU