Электрификация

Справочник домашнего мастера

Антенна на 80 метров

Магнитная петлевая антенна I1ARZ для работы на диапазонах 40, 80 и 160 метров

Хорошие результаты, полученные с антенной «Magnetic Loop», побудили I1ARZ попытаться построить антенну на НЧ-диапазоны. Вначале он намеревался построить петлевую антенну круглой формы (рис.1) с периметром около 10,5 м, что составляет четверть длины волны на диапазоне 7 МГц. Для этой цели была изготовлена петля из медной трубки диаметром 40 мм с тонкими стенками Однако в ходе работ выяснилось, что сгибание и разгибание трубок таких размеров — достаточно трудное дело, и форма антенны была изменена с круглой на квадратную. Некоторое снижение эффективности при этом компенсируется значительным упрощением изготовления.

Для диапазона 1,8…7,2 МГц можно использовать медную трубку диаметром 25…40 мм. Можно также использовать дюралевые трубки, однако не у всех есть возможность сварки в аргоне. После сборки вся антенная рамка покрывается несколькими слоями защитного лака.

Для правильной работы антенны очень важен настроечный конденсатор. Он должен быть хорошего качества, с большим промежутком между пластинами Использован вакуумный конденсатор емкостью 7…1000 пФ с допустимым напряжением 7 кВ Он выдерживает мощность в антенне более 100 Вт, что вполне достаточно. В том случае, когда используется диапазон 160 м, емкость должна достигать 1600 пФ.

Петля квадратной формы собирается из четырех медных трубок длиной 2,5 м и диаметром 40 мм Трубки соединяются вместе с помощью четырех водопроводных колен из меди. Трубки привариваются к коленам. Противоположные стороны рамки должны быть параллельны друг другу. В верхней трубке посередине вырезается кусок длиной в 100 мм, в вырез вставляется тефлоновый шпиндель и закрепляется с обеих сторон хомутиками и винтами. Диагональ петли составляет 3,4 м, полная длина — 10,67 м (вместе с медными пластинками шириной 50 мм, к которым прикреплены концы трубки, обеспечивающими подключение настроечного конденсатора). Для обеспечения надежного контакта пластинки после их прикрепления необходимо приварить к концам трубки.

На рис.2 приведена конструкция рамки вместе с основанием и несущей мачтой. Мачта должна быть диэлектрической, например из стеклволокон- ного удилища. Можно использовать также пластмассовую трубку. В нижней части рамка фиксируется на несущей мачте стальными хомутиками (рис.3).

Для упрочнения нижнего горизонтального куска рамки на него натягивается на длине примерно 300 мм нагретая медная трубка несколько большего диаметра. Мотор, вращающий конденсатор, укрепляется на стальной трубе на высоте над крышей около 2 м. Для придания жесткости всей конструкции ниже мотора устанавливается не менее трех растяжек.

Проще всего согласовать антенную рамку и линию питания с помощью витка коаксиального кабеля типа RG8 или RG213 Диаметр витка определяется опытным путем (примерно около 0,5 м). Подключение внутренней жилы и оболочки кабеля осуществляется в соответствии с рис.4

После того как согласующий виток настроен на наименьший КСВ, для защиты от осадков поверх места подключения натягивается гофрированная пластмассовая трубка. На конце согласующего витка нужно установить коаксиальный разъем. В месте нижнего крепления согласующего витка под крепежный дюралюминиевый хомут продевается кусок медной ленты, которая после загибания припаивается к экранирующей оболочке кабеля. Она нужна для хорошего электрического контакта с заземленной дюралевой трубкой (рис.5). В верхней части согласующий виток крепится к диэлектрической мачте резиновыми хомутиками.

Если антенна располагается на крыше, для дистанционного управления настроечного конденсатора необходим блок привода мотора постоянного тока. Для этой цели годится какой-либо магнитофонный мотор небольших размеров с небольшим редуктором. Мотор связывается с осью конденсатора изолирующим сцеплением или пластмассовой шестерней Ось конденсатора необходимо также механически присоединить к потенциометру 22 кОм группы А С помощью этого потенциометра внизу определяется положение настроечного конденсатора. Полная схема блока управления показана на рис.6.

Естественно, потенциометр необходимо расположить с той же стороны, что и мотор, соединив их двумя пластмассовыми шестернями или фрикционной передачей. Весь блок настройки размещается в герметично закрывающемся пластмассовом корпусе (или трубке). Кабель к мотору и провода от потенциометра прокладываются вдоль стекло- волоконной несущей мачты. В случае, если антенна размещается недалеко от радиостанции (например на балконе), настройку можно осуществлять непосредственно с помощью длинного валика на изолированной ручке.

Размещение настроечного конденсатора

Как уже упоминалось, неподвижная и подвижная части настроечного конденсатора присоединяются к верхней, разрезанной части рамки с помощью двух медных пластин толщиной около 0,5 мм, шириной 50 мм и длиной 300 мм каждая. Настроечный конденсатор размещается в пластмассовой трубке, которая крепится к вертикальной стекловолоконной несущей мачте (рис.7). Верхняя часть рамки соединяется тефлоновым шпинделем и крепится к несущему стекловолоконному столбу с помощью U-образных болтов.

Настройка

Настройте TRX на эквивалент нагрузки, переключите выход TRX на антенну. Антенный тюнер в этом опыте не используйте. При пониженной выходной мощности начинайте вращать конденсатор до получения минимума КСВ Если достичь низкого КСВ таким способом не удается, попытайтесь несколько деформировать согласующий виток. Если КСВ не улучшается, виток необходимо или удлинить, или укоротить. Проявив немного терпения, можно в диапазонах 1,8…7 МГц достичь КСВ 1… 1,5 Достигнуты следующие значения КСВ 1,5 на 40 м, 1,2 на 80 м и 1,1 на 160 м.

Результаты

Настройка антенны очень «острая». В диапазоне 160 м полоса пропускания антенны составляет единицы килогерц. Диаграмма направленности (ДН) — почти круговая. На рис.8 приведены ДН в горизонтальной плоскости для различных вертикальных углов излучения.

Наилучшие результаты антенна дает в диапазоне 40 м. При мощности 50 Вт автор установил немало связей с восточным побережьем США с рапортом 59. На расстояниях до 500 км днем рапорты были 59+20…25 дБ. Антенна также очень хороша на прием, поскольку достаточно «острая» настройка уменьшает шумы и сигналы работающих рядом сильных станций Антенна работает удивительно хорошо и в диапазоне 160 м. С первых попыток была установлена связь на расстоянии свыше 500 км с рапортом 59+20 дБ. С принципиальной точки зрения, в этом диапазоне эффективность антенны гораздо ниже, чем в диапазоне 40 м (см.таблицу).

Заключительные замечания

  • Антенну необходимо размещать по возможности дальше от ботьших металлических предметов, таких как ограды, металлические столбы, водосточные трубы и т.д.
  • Антенну не рекомендуется размещать внутри помещений, поскольку рамка антенны при передаче излучает сильное магнитное поле, которое вредно для здоровья.
  • При работе с мощностями выше 100 Вт рамка нагревается под действием большого тока.
  • На самом верхнем диапазоне поляризация антенны горизонтальная.

В таблице выше приведены основные электрические параметры антенны в указанных диапазонах. Аналогичную антенну можно построить и на более высокочастотные диапазоны, соответственно уменьшая размеры рамки и емкость настроечного конденсатора.

Антенна «Ромб 14 МГц» с запиткой сверху Поэкспериментировав с антеннами типа квадрат я остановил свой выбор на ромбе, причём запитал его в верхней точке. Эта антенна заметно выигрывает по сравнению с аналогичными конструкциями. Запитка сверху равноценна увеличению высоты подъёма антенны, шлейф настройки оказывается снизу, что удобно при настройке, его параллельные проводники не излучают, а так как они находятся внизу, то и менее значительно снижают КПД антенны. Влияние земли (крыши) при такой запитке заметно меньше сказывается на угле излучения антенны к горизонту. Он становится более пологим — антенна дальше «стреляет». Антенна «Ромб 14 МГц» показана на рисунке 1. Она закреплена на дюралюминиевой мачте высотой 14 метров. Плоскость антенны имеет угол наклона к мачте 30 градусов. Полотно антенны выполнено из медного канатика толщиной 4 мм. Длина стороны ромба равна 5,375 метра. В нижней части полотна антенны установлен настроечный шлейф длиной 1,3 метра и шириной 15 сантиметров с латунной перемещающейся перемычкой («Е»). Запитана антенна кабелем РК-75 в верхней точке, который подсоединяется с помощью ВЧ разъёма СР75. Растянута антенна с помощью растяжек, разбитых фарфоровыми изоляторами на отрезки, некратные по размерам рабочей длине волны антенны. В верхней и нижней частях мачты установлены ролики (точки «А» и «Б»), которые служат для крепления подъёмного тросика (толщина 4 мм). У нижнего тросика укреплен механизм фиксации тросика (струбцина — «В»). К верхней части троса крепится катушка, выполненная из пяти витков питающего кабеля диаметром 20 см («Балун»), отсекающий оплётку кабеля от полотна антенны по ВЧ, чем достигается симметрирование антенны. Изолирующие перемычки настроечного шлейфа («Д») и узел крепления верхней части полотна антенны («Г») изготовлены из стеклотекстолита толщиной 5 мм. Нижняя точка шлейфа изолирована от земли, хотя теоретически заземление антенны в этой точке вполне допустимо. Заземлена антенна через экран питающего кабеля. Настройка антенны осуществляется путём перемещения закорачивающей перемычки («Е») по шлейфу до достижения минимума КСВ на рабочей частоте. В авторском варианте КСВ составил величину, равную 1,1. Рубцов В.П. UN7BV. Астана, Казахстан. P.S. Эта антенна уже много лет стоит на моей крыше на той же мачте, на которой установлен и треугольник на 80 метров (под 90 градусов к его полотну), переключаемый РПС-ами в «Интертор V» на 160 метров с загнутыми концами (на фото видно). И ещё: Антенны на данный момент что на фото: треугольник на 80 метров, переключаемый импульсами (2 РПС) в инвертор-V с загнутыми концами на 160 метров (хорошо также строится на диапазонах 15, 20 и 40 метров) — параллельно треугольнику (но под 90 градусов) включен интертор V на 14 МГц с основным направлением излучения север-юг, ромб с запиткой сверху на 20 метров (основные направления — запад-восток), инвертор-V на 20 метров (установлен под углом 90 градусов к ромбу), GP на 10 метров, волновой канал 11 элементов на 144 МГц, коллениарная антенна (3 колена) на 144 МГц. До этого здесь стояли UW4HW (широкополосная «морковка» 14, 21, 28 МГц) с переключаемой диаграммой направленности в диапазоне 14 МГц (9 положений), Инвертор V на 14 МГц с восемью лучами и переключаемой диаграммой направленности, HB9CV на 21 МГц (вращающаяся дистанционно), HB9CV на 28 МГц (вращающаяся дистанционно), двойной квадрат на 28 МГц, квадрат на 14 МГц, тройной инвертор-V на 80, 40 и 20 метров, Виндом на 21 и 7 МГц (подвешен под углом к мачте — слоппер типа), длинный луч (для бытового приёмника), антенна-дистанционный индикатор (диполь с диодным мостом), GP на 144 МГц (сначала самодельный, потом заводской — четверть волны), GP 5,8 лямбды на 144 МГц, дискоконусная широкополосная (использовал на 144 МГц). UN7BV.

Какая форма рамки антенны предпочтительнее?

Популярность рамочных антенн в среде любителей KB радиосвязи очень велика. Особой популярностью пользуются разнообразные треугольники. Оно и понятно — всего три точки опоры. Легко разместить в пространстве, да и эксплуатационные характеристики достаточно хороши. Помимо треугольной формы антенны существуют и другие формы, а как они соотносятся между собой показывает рисунок выше от W6SAI.

Этим летом мне совершенно случайно припомнился, приведенный ниже рисунок, и я решился на несложный эксперимент. Диполь 40-метрового диапазона (общая длина чуть более 20 метров — полволны), не меняя запитки и длин полотен преобразовал в наклонный прямоугольник, соотношением сторон 1:2 на 20-метровый диапазон. Это было несложно сделать на дачном участке. Верхняя часть находилась на высоте около 6 метров, нижняя в 2 метрах от земли. В нижней горизонтальной части половинки диполя были соединены простой скруткой. Включил трансивер и 20-ка ожила. Минимум КСВ пришелся на конец SSB участка, пришлось «вставить» небольшой шлейф и резонансная частота немного сместилась.

Часто, обращая внимание на рамочные антенны, мы не задумываемся о форме периметра своих «Квадратов», «Дельт» и т.п. Исследования, проведенные William I. Orr (W6SAI), о влиянии формы периметра рамочных антенн на коэффициент усиления заставляют задуматься. На рисунке приведены разные формы периметров антенн. Надеюсь, что они помогут вам сориентироваться при выборе той или иной конфигурации рамочной антенны.

Как оказалось, наибольшим коэффициентом усиления обладают антенны, имеющие форму круга и прямоугольника с соотношением сторон 1:2 (0,5). Изменение формы рамочной антенны также влияет и на ее входное сопротивление. Все это говорит о том, что рамочная антенна вытянутая в сторону излучения, имеет больший коэффициент усиления, чем другая рамочная антенна, имеющую другую форму. Данная зависимость сохраняется от 80 до 10 метрового диапазона, поэтому W6SAI советует учитывать это при изготовлении, установке и настройке рамочных антенн.


Это сверх дальнобойная пиратская антена на 3мгц.
Она позволяет работу на этом диапазоне приблизить к работе на УКВ.
Мертвая зона ночью до 2тыс. км.
Днем на ее можно работать на 1,5 тыс км без мертвой зоны.
можно данную антену сделать сразу готовым изделием направленым на определеные места куда вы хотите работать.

Например : вы находитесь в неком городе страны.
Чтобы работать на восток страны вам нужно одно направление , на запад — другое направление антены на юг — третье.
Здесь как делается : Ставится мачта на ней распологают эту пиратскую антену с направлением в одну нужную какую то сторону (направление смотрим по глобусу ),подключаем эту антену и работаем на ней .Убеждаемся что у нас имено то какое нам нужно направление путем отвода лучей антены в одну или другую сторону.
Полностью определив направление мы на местности делаем некую отметку.

Потом таким же путем определяем и все остальные нужные нам направления. Допустим нам надо 3 направления.

Ставим мачту , с макушки которой идет 6 лучей по 23 метра.
По 2 луча мы растягиваем на нужные нам направления.
У нас получилось 3 антены на 3 выбраных нами направления.
Для запитки такой антены на выбраные направления мы подключаемся к любому лучу кабелем , как делаем для такой антены обычные подключения.

На местности такая антена будет выглядеть как мачта , с изолятора на макушке которой в стороны отходит 6 проводов., которые заземлены.

Т.е простая и неприглядная конструкция ничем не притягивающая глаз.
На макушки для маскмровки можно установить какую нибуть телевизионую антену , НО только ее нельзя никуда подключать , просто так , для вида.

А можно потом , когда уже установлены точки на месности в направлении растягивания лучей антены , вместо деревяной мачты и проводов изготовить жесткую сварную конструкцию из допустим водопроводных труб.
Такая конструкция расширит полосу частот антены , улучшится плотность ее излучения в следствии большого диаметра труб относительно провода антены. Да и будет жестче по конструкции.

А трубы пойдут и старые водопроводные , их сейчас не дефецит .

Данная антена представляет собой провод для 3мгц , идущий от точки заземления вверх на мачту и потом с этой мачты вниз на другую точку заземления.
Полученный таким ибразом треугольник , заземленый в начале и канце и будет наша искомая антена.
Запитывается она кабелем 75 или 50 ом , без разницы , в 3-4 метрах от точки заземления путем присоединения оплетки кабеля на точку заземления , а центральной жилы кабеля выше по проводу от точки заземления в 3-4 метрах.
Настройку ведут по минимуму КСВ.
Длина провода 46м для 3мгц
Мачта деревянная высотой 10-15 метров.На макушке изалятор.
Заземления обычные , 2-3 полуторометровых штыря вбитые в землю.

Многодиапазонная КВ антенна «Несимметричный диполь»


В радиосвязи, антеннам отводится центральное место, для обеспечения лучшего ее, радиосвязи, действия антеннам следует уделять самое пристальное внимание. В сущности, именно антенна и осуществляет сам процесс радиопередачи. Действительно, передающая антенна, питаясь током высокой частоты от передатчика, производит преобразование этого тока в радиоволны и излучает их в нужном направлении. Приемная же антенна, осуществляет обратное преобразование – радиоволны в ток высокой частоты, а уже радиоприемник выполняет дальнейшие преобразования принятого сигнала.
У радиолюбителей, где всегда хочется побольше мощности, для связи с возможно более дальними интересными корреспондентами, бытует максима – лучший усилитель (КВ), это антенна.
К этому клубу по интересам, пока принадлежу несколько опосредовано. Радиолюбительского позывного нет, но интересно же! Работать на передачу нельзя, а вот послушать, составить представление, это, пожалуйста. Собственно, такое занятие называется радионаблюдение. При этом, вполне можно обменяться с радиолюбителем которого вы услышали в эфире, карточками-квитанциями, установленного образца, на сленге радиолюбителей QSL. Приветствуют подтверждения приема и многие радиовещательные КВ станции, иногда поощряя такую деятельность мелкими сувенирами с логотипами радиостанции – им важно знать условия приема их радиопередач в разных точках мира.
Радиоприемник наблюдателя может быть довольно простым, по крайней мере, на первых порах. Антенна же, сооружение не в пример более громоздкое и дорогостоящее и чем ниже частота, тем более громоздкое и дорогостоящее – все привязано к длине волны.
Громоздкость антенных конструкций, во многом вызвана и тем, что на малой высоте подвеса, антенны, особенно для низкочастотных диапазонов – 160, 80,40м, работают плохо. Так что громоздкость им обеспечивают как раз мачты с оттяжками, ну и длины в десятки, иногда сотни метров. Словом, не особенно миниатюрные штуки. Хорошо бы иметь для них отдельное поле рядом с домом. Ну, это как повезет.
Итак, несимметричный диполь.

Выше, чертеж-схема нескольких вариантов. Упомянутая там MMAНа – программа для моделирования антенн.
Условия на местности оказались таковы, что удобно умещался вариант из двух частей 55 и 29м. На нем и остановился.
Несколько слов о диаграмме направленности.
Антенна имеет 4 лепестка , «прижатых» к полотну. Чем выше частота — тем более они «прижимаются» к антенне. Но правда и усиление имеют больше . Так что на этом принципе
можно строить вполне направленные антенны, имеющие правда, в отличии от «правильных», не особенно высокое усиление. Так что размещать эту антенну нужно учитывая ее ДН.
Антенна на всех диапазонах указанных на схеме, имеет КСВ (коэффициент стоячей волны, параметр для антенны весьма важный) в пределах разумного для КВ.
Для согласования несимметричного диполя — он же Windom – нужен ШПТДЛ (широкополосный трансформатор на длинных линиях). За сим страшным названием скрывается относительно несложная конструкция.

Выглядит примерно так.

Итак, что было сделано.
Первым делом определился со стратегическими вопросами.
Убедился в наличии основных материалов, в основном конечно, подходящего провода для полотна антенны в должном количестве.
Определился с местом подвеса и «мачтами». Рекомендуемая высота подвеса – 10м. Мою деревянную мачту, стоящую на крыше дровника, по весне свернуло сходящим смерзшимся снегом — не дождалась, как не жаль, пришлось убирать. Решено было пока зацепить одну сторону за конёк крыши, высота при этом будет составлять около 7м. Маловато конечно, зато дешево и сердито. Вторую сторону удобно было подвесить на стоящей напротив дома липе. Высота там получалась 13…14м.
Что использовалось.
Инструменты.
Паяльник, понятно, с принадлежностями. Мощностью, ватт, этак на сорок. Инструмент для радиомонтажа и мелкий слесарный. Что ни будь сверлильное. Очень пригодилась мощная электрическая дрель с длинным сверлом-буром по дереву – коаксиальный кабель снижения пропустить сквозь стену. Конечно удлинитель к ней. Пользовался термоклеем. Предстоят работы на высоте – стоит позаботиться о подходящих крепких лестницах. Очень помогает чувствовать себя увереннее, вдали от земли, страховочный пояс – как у монтеров на столбах. Карабкаться наверх, конечно не очень удобно, зато можно работать уже «там», двумя руками и без особых опасений.
Материалы.
Самое главное – материал для полотна. Применил «полевку» — полевой телефонный провод.

Коаксиальный кабель для снижения, сколько нужно.
Немного радиодеталей, конденсатор и резисторы по схеме. Две одинаковые ферритовые трубочки от ВЧ фильтров на кабелях. Коуши и крепеж для тонкого провода. Маленький блок (ролик) с ухом-креплением. Подходящую пластиковую коробочку для трансформатора. Керамические изоляторы для антенны. Капроновую веревку подходящей толщины.
Что было сделано.
Первым делом отмерил (семь раз) куски проводов для полотна. С некоторым запасом. Отрезал (один раз).
Взялся за изготовление трансформатора в коробочке.
Подобрал ферритовые трубки для магнитопровода. Он изготовлен из двух одинаковых ферритовых трубочек от фильтров на кабелях мониторов. Сейчас старые мониторы на ЭЛТ просто выбрасывают и найти «хвосты» от них не особенно сложно. Можно поспрашивать у знакомых, наверняка у кого ни будь да пылится на чердаках или в гараже. Удача, если есть знакомые системные администраторы. В конце концов, в наше время, когда везде стоят импульсные блоки питания и борьба за электромагнитную совместимость ведется нешуточная, фильтры на кабелях могут быть много где, более того, такие ферритовые изделия вульгарно продаются в магазинах электронных компонентов.
Подобранные одинаковые трубочки сложены на манер бинокля и скреплены несколькими слоями липкой ленты. Намотка выполнена из монтажного провода максимально возможного сечения, такого, чтобы вся обмотка поместилась в окнах магнитопровода. С первого раза не получилось и пришлось действовать методом проб и ошибок, благо, витков совсем немного. В моем случае, под рукой не нашлось подходящего сечения и пришлось мотать двумя проводами одновременно, следя в процессе, чтобы они не перехлёстывались.
Для получения вторичной обмотки — делаем два витка двумя сложенными вместе проводами, потом вытащить каждый конец вторичной обмотки назад (в обратную сторону трубки), получим три витка со средней точкой.
Из кусочка довольно толстого текстолита, сделан центральный изолятор. Существуют специальные керамические именно для антенн, лучше конечно применять их. Поскольку все слоистые пластики пористы и как следствие весьма гигроскопичны, чтобы параметры антенны не «плавали», следует хорошенько пропитать изолятор лаком. Применил масляный глифталевый, яхтный.
Концы проводов очищены от изоляции, несколько раз пропущены через отверстия и хорошенько пропаяны с хлористым цинком (флюс «Паяльная кислота»), чтобы пропаялись и стальные жилки. Места пайки очень тщательно промываются водой от остатков флюса. Видно, что концы проводов, предварительно продеты в отверстия коробочки, где будет сидеть трансформатор, иначе придется потом продевать в эти же дырочки все 55 и 29 метров.
Припаял к местам разделки соответствующие выводы трансформатора, укоротив эти выводы до минимума. Не забывать перед каждым действием, примерять к коробочке, чтобы потом все влезло.
Из кусочка текстолита от старой печатной платы, выпилил кружок на дно коробочки, в нем два ряда дырочек. Через эти дырочки, бандажом из толстых синтетических ниток крепится коаксиальный кабель снижения. Тот, который на фото, далеко не лучший в данном применении. Это телевизионный со вспененной изоляцией центральной жилы, сама жила «моно», для навинчивающихся телевизорных разъемов. Но была в наличии бухточка трофейного. Применил ее. Кружок и бандаж, хорошенько пропитан лаком и высушены. Конец кабеля предварительно разделан.
Припаяны остальные элементы, резистор набран из четырех. Все залито термоклеем, вероятно зря – тяжеловато получилось.
Готовый трансформатор в домике, с «выводами».
Между делом было изготовлено крепление к коньку – там на самом верху две доски. Длинные полосы из кровельной стали, петелька из нержавеющей 1.5мм. Концы колечек приварены. На полосах по ряду из шести отверстий для саморезов – распределить нагрузку.
Подготовлен блок.
Керамических антенных «орешков» не добыл, применил вульгарные ролики от старинной проводки, благо, в старых деревенских домах под снос еще встречаются. По три штуки на каждый край – чем лучше изолирована антенна от «земли», тем более слабые сигналы может принять.
Примененный полевой провод с вплетенными стальными жилками и хорошо выдерживает растягивание. Кроме того, предназначен для прокладывания под открытым небом, что к нашему случаю тоже вполне подходит. Радиолюбители довольно часто изготавливают из него полотна проволочных антенн и провод неплохо себя зарекомендовал. Накоплен некоторый опыт его специфичного применения, который в первую очередь говорит, что не стоит провод сильно изгибать – лопается на морозе изоляция, влага попадает на жилы и они начинают окисляться, в том месте, через некоторое время, провод и рвется.
По сему, завязывать узлы на нем не рекомендуют. Был применен стандартный крепеж для тонкого троса. Зажим и коуш, которые и позволили избежать сильных «перегибов на местах».
Железка для конька была закреплена на месте. Едва добрался.
По ходу натягивания, оценив усилие на разрыв, решил, не доводя до греха, снять нагрузку с центрального изолятора из текстолита. Чтобы все не переделывать, вышел из положения так.
К счастью, крепежи, памятуя о часто сворачивающихся резъбах, приобрел в двойном количестве. Пригодились.
Несколько изменились и точки подвеса антенны, для более удобного расположения кабеля снижения.
На верхушке дерева, короткой веревкой, за неподвижное «ухо» закреплен блок. Через него перекинут шнур от изоляторов на конце проволочного полотна антенны. Шнур спускается вниз. На него через карабин, подвешен, обвязанный проволокой бетонный блок, для натяжения. Подвижное «закрепление» нужно для компенсации сезонных температурных колебаний, сильного ветра, намерзания льда. Натяжение не до струнного звона, без фанатизма.
Коаксиальный кабель снижения с небольшим провисом подведен к мастерской, закреплен на стене снаружи и в нужном месте пропущен внутрь.
Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

О антенне несимметричный диполь от UB9JAF

Перед каждым радиолюбителем возникает проблема выбора антенны.
Вопрос выбора антенны имеет многоплановый характер, т. к в нем переплетены различные факторы, главными из которых являются экономические, технические и географические. Радиолюбителю приходится потрудиться для того чтобы свести эти факторы в одной плоскости.
Проблема заключается в том, что антенна, имеющая высокие технические параметры обычно имеет большие размеры и требует значительных материальных затрат, а также места для ее расположения.
Большие трудности возникают при выборе антенн на низкочастотные диапазоны, т. к. на этих диапазонах антенны имеют значительные размеры и для создания эффективной антенны требуются соответствующие затраты.
На создание эффективного антенного хозяйства у радиолюбителей уходят многие годы.
Особенно трудно приходится радиолюбителям, которые сменили место жительства и временно остались без антенного хозяйства, а так же тем, кто только начинает работать в эфире.
В этом случае можно обратить внимание на многодиапазонные простые антенны, не требующие больших материальных затрат, но позволяющие начать работу в эфире в короткие сроки.
Одной из таких многодиапазонных антенн является несимметричный диполь.
Антенна получила свойства многодиапазонной в результате смещения точки питания, что позволило ее назвать несимметричной.
Рассмотреть особенности способа питания антенны можно при помощи графика представленного на рисунке:


На графике представлена зависимость входного сопротивления антенны, длинной 21 метр, на различных радиолюбительских диапазонах.
В точке «А» значение входного сопротивления для диапазонов 7мгц, 14мгц, и 28мгц имеет одинаковое значение и составляет 240 ом.
Подключив в эту точку согласующий трансформатор 1:4 и фидерную линию 50 ом, можно получить простую трехдиапазонную антенну.
Для диапазона 21мгц точка «А» соответствует значению сопротивления 3000 ом, поэтому на этом диапазоне вариант с трансформатором 1:4 работать не будет.
На диапазоне 3,5мгц антенна в точке «А» имеет значение сопротивления 240 ом, а на длине 21 метр, т. е на конце антенны ее сопротивление составляет 60 ом, а должно быть 3000 ом, поэтому на этом диапазоне антенна работать тоже не будет.
Однако, если полотно антенны увеличить до 42 метров, то можно получить четырехдиапазонный вариант несимметричного диполя, 3,5мгц, 7мгц, 14мгц, 28мгц.
Далее будет рассказано о конструкции четырехдиапазонного несимметричного диполя нижневартовского радиолюбителя UB9JAF.
Фотография антенны:

Антенна выполнена из двух отрезков медного изолированного провода диаметром 2,3мм.
Изоляторы изготовлены из стеклотекстолита. Изолятор имеет толщину 8мм, длину 10 см, ширину 5см.
Центральный изолятор имеет размеры 10 на 8 см, на центральном изоляторе закреплен согласующий трансформатор.
Фотография согласующего трансформатора:

Согласующий трансформатор выполнен на кольце ВЧ 65-40-9.
Обмотки трансформатора выполнены из изолированного одножильного проводом диаметром 1,78мм и содержат 17 витков. Намотка трансформатора производилась в два провода. Схема соединения обмоток классическая, конец одной обмотка соединен с началом другой.
После изготовления трансформатора, была проведена его настройка, с использованием прибора MFJ-269. Настройка производилась по типовой методике, представленной в техническом описании прибора.
В процессе настройки трансформатор нагружался на активное сопротивление 200 ом, затем измерялось значение КСВ, на всех любительских диапазонах, далее изменялось количество витков трансформатора, в зависимости от значения КСВ, количество витков трансформатора изменялось в большую или меньшую сторону.
После настройки КСВ трансформатора составляло:
3,5 — 10 мГц КСВ 1,1;
10 – 20 мГц КСВ 1,3;
20 — 30 мгц КСВ 2,2.
После настройки трансформатор был помещен в полиэтиленовый стаканчик и залит эпоксидной смолой. Резьбовое соединение, предназначенное для крепления трансформатора к центральному изолятору, выполнено из полиэтилена.

В процессе конструирования антенны была произведена настройка длинны ее плеч. Настройка производилась по минимальным значениям КСВ, с использованием прибора MFJ-269.
В процессе настройки антенна поднималась на мачты при помощи блоков, производилось измерение КСВ, затем антенна опускалась, далее удлинялись или укорачивались плечи антенны и снова измерялось КСВ.
Результаты экспериментов представлены в таблицах 1-4:

В результате настройки был выбран вариант длин плеч, представленный в таблице 4.
Далее эксперименты были продолжены, и был изготовлен широкополосный трансформатор по рекомендациям, предложенным в журнале «Радиодизайн»,
Схема трансформатора:
Данные измерения КСВ трансформатора:
Фото трансформатора:
В результате использования этого трансформатора были получены следующие значения КСВ антенны:
г. Нижневартовск 2010 г.

Поделитесь записью в своих социальных сетях!

  • Антенна ‘Sloper’ (наклонный диполь)
  • Вибратор с несимметричным питанием
  • Двухдиапазонный диполь
  • Жесткий диполь на 7 МГц
  • «Изогнутый» диполь
  • Балун 1:6
  • Антенна быстрого развертывания
  • Home Made Off Center Fed Dipole
  • Трехдиапазонный диполь
  • Многодиапазонный диполь

При копировании материала обратная ссылка на наш сайт обязательна!

Многодиапазонная антенна UA1DZ

Очень часто, хочется иметь антенну одну, хорошую и на все диапазоны. При этом антенна ещё должна быть простой и не занимать много места. Утопия ? Конечно! Но если ограничить диапазоны от 7 МГц и выше, то вырисовываются варианты. Одним из таких вариантов выступает антенна — штырь конструкции UA1DZ . Судя по размерам — никаких компромиссов. Четверть волны на сороковку, аж пол волны на двадцатку, пять восьмых на фифтын. Бери — повторяй- ставь нет проблем. Антенна UA1DZ имеет хорошую повторяемость если выполнить её правильно. На основе всех статей и опыта настройки удалось сделать полное описание конструкции. Делать или нет — решать только Вам, я лишь опишу свой взгляд.

Почему её не стоит делать :

  • потому что вы поставите 10 метровую палку, а качественно закроете только 3-4 диапазона;
  • придется потратить минимум один световой день на настройку придется возится с линиями согласования;
  • после настройки всё равно останется чувство компромисса;
  • нужны изолированные противовесы, заземлить не выйдет;
  • изолятор в основании нужен с малой ёмкостью и приличным пробойным напряжением. Для согласующего с приемлемым КПД нужен хороший кабель 75 Ом.

Почему её стоит делать :

  • потому что на 14 мегагерц это полуволновый вертикальный диполь;
  • потому что на 21 это почти пять восьмых;
  • потому что питается одним фидером;
  • потому что не требует переключений и согласовалок с добротными катушками и КПЕ;
  • потому что позволяет получить удовольствие в процессе настройки ( в перерывах между тем как хочется распилить всё на части).

Для успешного изготовления штыря UA1DZ понадобится :

  • антенный анализатор для измерения параметров кабеля согласования и настройки антенны;
  • коаксиальный кабель 75 ом хорошего качества (от 7 до 10 метров, в зависимости от коэффициента укорочения );
  • материал для изготовления выскоомной линии 450ом . Длинна линии — до метра;
  • провода для противовесов , из расчёта минимум четырёх- пяти штук длинной 9,4 метра;
  • изолятор или продуманный конструктив основания с маленькой ёмкостью. Это важно;
  • полотно самого штыря. общая длинна 9,3 метра;
  • оттяжки, фидер, герметик для гидроизоляции кабелей и прочяя мелочёвка.

Принципиальных проблем с ней действительно нет, антенна рабочая , но есть грабли. Постараюсь их осветить своим набитым опытом.

Сперва , ещё раз о конструкции антенны :

Длинна высокоомной линии обычно 500-800мм . Согласующие отрезки — ориентировочно 2,66 и 4,26 метра но могут значительно отличатся в зависимости от применяемого кабеля . Лучше самому промерять и пересчитать , тем более что это не сложно .

Антенна конструкции UA1DZ представляет из себя :

  • вертикальный штырь высотой около 9,3 метра;
  • резонансные противовесы длинной около 9,4 метра;
  • линию согласования состаящую из выскоомной линии и двух отрезков коаксиального кабеля;
  • в варианте есть ещё костыль излучатель на 28 мегагерц. О нём почему-то многие забывают, не забывая вспомнить никакую работу на десятке.

Первые грабли заключаются в том, что в сети представлено несколько различных вариантов антенны. Указываются различные длинны, частоты, марки кабелей и т.д. Человеку, который не проникся темой приходится выбирать варианты по принципу верю-не верю ,руководствуясь интуицией. Неразберихи придаёт ещё и первоначальная ошибка в публикации .В итоге берутся размеры которые больше всего понравились по наитию, делается попытка всё это настроить без уверенности в результате и размерах . Итог немного предсказуем . Специально для этого описываю , из практики изготовления нескольких антенн , по факту :

  1. Антенна работает на диапазонах : 7, 14, 21 мГц;
  2. Антенна работает на 28 мГц ( с дополнительным излучателем) и кое-как греет луну ( без дополнительного излучателя );
  3. Антенна абсолютно не работает на 1,8 3,5 10 и 24 мГц , последний, правда, можно ввести как open sleeve параллельно костылю на десятку;
  4. Антенна позволяет неплохо работать с тюнером на 18 мГц.

Ещё одно заблуждение, которое гуляет из описания в описание — это то, что антенна рассчитана на сопротивление 75 Ом и на 50 это будет означать как минимум повышенный КСВ. Это не правда. Сопротивление фидера прекрасно настраивается и под выход 50 Ом. Как это сделать будет описано ниже.

Грабли вторые — ошибочное использование изолятора с большой ёмкостью . Тут логика очень простая. Самая изюминка данного штыря заключается в диапазоне 14 Мегагерц. Сам излучатель тут имеет малые углы и отличнейший КПД- потери в земле( противовесах ) практически отсутствуют. Загвоздка в том, что питается он с конца, где его сопротивление около 1,5 кило ома . Сопротивление ёмкости изолятора на этой частоте можно легко прикинуть, получится : 5 пФ = 1700 ом , 10 пФ = 980 ,Ом 20 пФ = 500 Ом . Делаем вывод — какой зря изолятор ставить нельзя — 10 пик уже зашунтирует антенну на опору. Кроме того важно понимать , что при ста ваттах на изоляторе будет напряжение под 400 вольт. Если есть желание вдуть туда киловатт , стоит понимать — напряжение будет за кило вольт.

Грабли третьи, самые распространённые — длинна, сопротивление согласующих линий и их качество. Сперва о качестве этих кабелей — оно должно быть максимально хорошим. Это не означает что добротный кабель нужен для мощегонства. Это означает, что на плохом кабеле антенна не будет работать вообще. Смысл в том, что КСВ в этой линии — огромно , малейшие потери и КПД стремится к нулю. КПД от мощности не зависит . При малой мощности Вас просто не услышат , а при большой кабель запросто пробьётся или отгорит.

Если говорить о качестве коаксиального кабеля — то тут два момента.

Первый момент — состояние и густота оплётки , не стоит боятся кабелей с оплёткой и фольги если он не будет сильно болтаться на ветру. Состояние оплётки гораздо важнее её густоты. Минимальное подозрение на окисление — кабель в топку ! В этом случае это уже не коаксиальный кабель — когда центральный провод окружён сплошным экраном. Это уже центральный провод и много дросселей по кругу , где каждый провод, каждый повив — уже сам по себе ! Оплётка должна быть без малейшего подозрения но окисел .

Второй момент имеет не меньшее значение — это качество диэлектрика , заполнителя . От этого зависит диэлектрические потери и пробивное напряжение. Самый нормальный из доступных диэлектрик у кабелей со вспененным заполнителем. Косвенным признаком качества заполнителя является коэффициент укорочения. Упрощённо можно сказать и так : чем меньше коэффициент укорочения, тем меньшие потери будут в кабеле. Если посмотреть в различные таблицы, мы увидим что этот показатель намного лучше у кабелей 75 Ом . Именно с этим связано применение кабелей 75 Ом в линии согласования. Однако, если у Вас есть в наличии кабель 50 Ом с малыми потерями ( и не обязательно сильным укорочением ) смело можете его ставить.

Из практики, достаточно найти оператора кабельного телевидения, который использует магистральный коаксиальный кабель. Толщина применяемого там кабеля — от 11 до 16 миллиметров. Оплётка — клеенная фольга + стальная оплетка. Центральная жила — обмеднённая, но отличнейшего качества. Потери в таком кабеле- ничтожно малы на наших частотах , а коэффициент укорочения может достигать 0,88 (!) у толстого кабеля . Монтажная бригада без проблем может поделится с вами обрезками такого кабеля . При обращении с таким кабелем особо обратите внимание на допустимый радиус изгиба — его нельзя резко изгибать, там очень вспененный заполнитель и довольно мощная центральная жила. Для соединения с оплёткой кабеля нужно применять либо стандартные накрутки F-типа соответствующего диаметра ( можно разжиться у тех же монтажников) либо бронзовые резьбовые переходы из сантехники, которые плотно накручиваются на плетение с фольгой. Ни в коем случае не стоит вплетать медные провода — в оплётку — будет гальванопара и контакт там пропадёт очень быстро. Отрезки проводов припаиваются к переходу ( F-ки или резьбы ) и только затем накручиваются на оплётку, если паять по месту — деформируется лёгкий заполнитель. Центральная жила паяется обычным образом. Как правило, такой кабель со встроенной несущей жилой.

Изготовление высокоомной линии проблем не вызывает никогда. Можно с успехом применять обычный гибкий провод в виниловой изоляции . Для сопротивления в 450 ом соотношение диаметров проводников и расстояния между их осями должно быть 23 . Если у Вас провод 2 миллиметра диаметром ( не сечением ! ) то расстояние между ними будет 46 мм. Главное в линии что бы она не перекручивалась без напряга механически держала согласовалки.

На фото пример того, как можно использовать латунные или бронзовые резьбы для надёжного соединения с оплёткой толстого кабеля в согласующее «под накрутку». Сверху будет электрическая изоляция и герметик.

Для изготовления согласующих отрезков:

— Измерьте по факту коэффициент укорочения вашего кабеля антенным анализатором или другим способом.
— Скачайте программу apak-el , с его помощью подберите длинну кабелей на свой вариант кабеля.
— На длинный отрезок сделайте запас около 10-15 см для настройки.

Теперь о том, что такое APAK и с чем его едят. Это программа для расчёта линий согласования. Взять её можно с сайта DL2KQ . Интерфейс очень простой. Вбиваем данные по трём позициям ( для каждого диапазона ) c активными и реактивными значениями. проставляем галочки которые отвечают за схему согласования. Для простоты можно скопировать то что показано на картинке .Приведённые значения на картинке — это сопротивление и реактивности голого штыря 9.3 метра с противовесами 9,4 на указанных частотах. Если есть желание поиграться со своим конструктивом GP, можно сделать это в MMANA и ввести активности реактивности частоты сюда. Всё прекрасно совпадает на практике.

Для выбора кабелей для разный линий нужно нажать на кнопку «линии» . Будет вот такое окошко :

Если в списке нет вашего кабеля, можно подогнать любой подобный под все ваши параметры ( коэффициент укорочения ) а затем выбрать его . Именно так вы будете уверены, что размеры отрезков будут именно под ваш кабель. У меня совпадало с точностью до сантиметра !

После этого находим общую оптимальную длинну, и точку оптимального согласования для всех введённых диапазонов (вкладка «график» — доступна после обсчёта КСВ на основной вкладке «Таблица»).

На фото — вариант развлечения для радиолюбителя . По оси Х — длинна коаксиальных отрезков .

Очень удобно поиграться длинной линий. Вы сразу поймёте, как настраивать эту антенну. В частности у меня по расчётам получились совершенно не авторские размеры . Расчёт полностью подтвердился практикой. Румянцев давал размеры под свой кабель, со своими параметрами. Из-за разности в кабелях и появились все споры о том что у кого-то работает у кого-то нет. Если вы потратите час на APAK , вы экономите минимум пол дня на крыше.

Настройка антенны самой антенны на крыше ведётся так:

  • длинной высокоомной лесенки находится резонанс на 7 и 21 МГц . Этим мы как бы меняем длину самого вибратора;
  • длинной противовесов подбираем, что бы резонанс и на 7 и на 21 был в нужном месте . Влияние противовесов различно на этих диапазонах;
  • слепым, длинным отрезком подбираем минимум КСВ на 14 МГц .Само полотно мы уже настроили на 7, так что на второй гармонике оно работать будет как полуволновое, наша задача теперь настроить согласование — что бы из ужаса в полтора килоома с реактивностью сделать 50 ом активного;
  • отрезок от лестнички до тройника по возможности нужно делать точно по расчёту. Это самый неудобный элемент для подстройки. Но если минимум никак не получается. Придется подстраивать и его .

Длинный слепой отрезок лучше всего свернуть в бухту . Колец на неё одевать не стоит. Кольца или любой другой конструктив запорного дросселя лучше одевать на сам фидер у тройника. Ни в коем случае не стоит путать длинный разомкнутый отрезок с ёмкостью. Это заблуждение. Легко убедится в этом — если попробовать заменить его двумя отрезками по половине , ничего работать не будет! Поэтому если отрезали лишнего, добавлять нужно с конца, а не как не параллельно .

Если после описания вам ещё не расхотелось её делать — вперёд на крышу, лучше если это будет мокрый снег и ветер. День настройки Вам обеспечен . Особенно благоприятно делать антенну в мороз, при этом монтажки не выпадают из рук. После этого она будет особенно радовать вас лёгкими QSO в пайл-апах даже c LP по LP.

UТ8IА

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх