Elegia© by Fisana

Перейти к содержимому

Поговорим о Радио
Форум радиолюбителей КривБасса

Фотография

11-элементная антенна "волновой канал" на 144 МГц


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
В этой теме нет ответов

#1 UT0EK

UT0EK

    Модератор

  • Модераторы
  • 984 сообщений
  • Город (QTH)Кривой Рог
  • QTH Locator:KN67rw

Отправлено 04 Июнь 2015 - 15:17

"Эту антенну я изготовил ещё 6 лет назад, но посетивший меня тогда инфаркт не позволил её установить в рабочее положение. И вот теперь по прошествии этого времени эта антенна всё же была установлена на крыше моего пятиэтажного дома.
И хотя за эти годы вокруг вырос китайской стеной частокол многоэтажных (20 и более этажей с металлокерамическими крышами) домов, эта антенна заметно расширила круг уверенного приёма моей УКВ радиостанции. Так, я почти каждый день утром и вечером стал наблюдать работу радиостанций из Караганды (расстояние 180 км), несмотря на закрытие прямой видимости в этом секторе – превышение на 2-2,5 этажа над моей крышей, плюс островерхая металлокерамическая крыша (ещё 1 этаж) – на удалении 50-60 метров от моего дома. Хочется выразить благодарность Валерию Петрову UN3Z, который помог мне при снятии характеристик диаграммы направленности и Анатолию Калинину UN7BBJ за помощь при установке этой антенны на мачту. Анатолию выражаю особую благодарность, так как именно он установил антенну, работая на мачте пятиметровой высоты. Предлагаемая антенна – типичный представитель антенн типа волновой канал, по большому счёту – ничего необычного. Но есть несколько моментов, которыми хотелось бы поделиться с радиолюбителями. На мой взгляд, они могут пригодиться при изготовлении подобных антенн. К ним следует отнести конструкцию некоторых узлов.
Первое: детали крепления излучающих элементов, они позволяют обойтись без проделывания отверстий в стреле антенны, при этом, не уменьшая её прочность, кроме того, возможность сдвигания элементов относительно друг друга позволяет более точно настроить антенну.
Второе: Активный элемент. Его конструкция выполнена так, что входное сопротивление элемента оказывается равным 75 Ом, что позволяет его подключать к радиостанции без согласующих элементов кабелем марки РК-75. Идею использовать такую конструкцию мне подсказал наш бывший Казахстанский (ныне проживает в Германии) радиолюбитель Анатолий Неешборщ UN8BT (ex: UN8BAT) – ныне DH8NBT, за что выражаю ему благодарность.
Третье: Использование балуна с целью симметрирования антенны (отсечения возможности излучения питающего кабеля), при этом излучающий элемент должен быть изолирован от траверсы. Конструкция антенны показана на рис.1. Все элементы установлены на дюралюминиевой мачте (1) диаметром 60 мм и высотой 5 метров. На мачте установлены две железные монтажные площадки (2) и (3) толщиной 4 мм каждая. Площадки приварены к отрезкам железных труб и для прочности усилены металлическими уголками. Эти узлы надеваются на основную мачту и крепятся болтами с резьбой М5 (сделаны резьбовые отверстия в отрезках металлических труб). Вращающаяся часть трубы, несущая стрелу антенны, изготовлена из отрезка трубы нержавеющей стали (4) диаметром 38 мм и длиной 1 метр. Такая конструкция обеспечивает достаточную прочность вращающимся узлам антенны, что немаловажно при нагрузках, возникающих во время сильных ветров. К верхней части этого элемента приварена железная труба-направляющая (5), усиленная двумя косынками-раскосами. Нижняя часть отрезка трубы-нержавейки посажена на ось механизма червячной пары (6) и укреплена на ней болтом М4, который легко срезается при чрезмерных ветровых нагрузках, после чего антенна как флюгер ориентируется в пространстве по наименьшему сопротивлению ветру (такое наблюдалось неоднократно при ураганах). Сам же червячный механизм предотвращает произвольное прокручивание антенны порывами ветра при отключении питания двигателя антенны. Червячный механизм соединён с редуктором (7), обеспечивающим вращение антенны (в моём варианте) со скоростью 1 оборот за три минуты. Вращает механизм электродвигатель постоянного тока (8) – использован списанный двигатель выпуска закрылков самолёта Ан-24. Предусмотрена установка на нижней части трубы-нержавейки и блока-датчика угловых меток для механизма управления антенной «Буран-2» (чертежи этого механизма у меня имеются). На верхней монтажной площадке (3) установлены опорный подшипник (9) и сельсин-датчик (23), служащий для определения направления вектора максимального излучения антенны (сельсин-приёмник и схема управления вращением антенны установлены у меня в усилителе мощности УМ-200). В элемент (5) вставлена несущая дюралевая труба (БУМ – отрезок трубы, используемой спортсменами при прыжках в высоту) длиной 132 см и толщиной 40 мм (зафиксирована двумя болтами М5). На концах этой трубы укреплены две стеклотекстолитовые пластины размером 15х15 см и толщиной по 4 мм каждая с помощью отрезков железных трубок с приваренными к ним уголками. На стеклотекстолитовые пластины в своё время крепились активные элементы антенны HB9CV (несколько лет назад их завязало «бабочкой», пришлось снять - тогда с неделю бушевала сильнейшая пурга), рассчитанную для работы на диапазоне 28 Мгц. Эта конструкция оказалась как нельзя, кстати, полезной и для антенны на 144 Мгц. Во первых, она заметно повышает жесткость несущей стрелы антенны (11) при фиксации её в двух точках, а во вторых данные изоляторы – одно из важных условий для нормальной работы активного элемента антенны при такой её запитке (об этом будет рассказано ниже). Ну и третье – возможность установки на этой мачте и антенны HB9CV – есть универсальное свойство, ибо универсальность ещё никому не помешала. На несущую стрелу установлены активный элемент (13), рефлектор (24) и директоры (12, 15 и т.д.). Активный элемент (13) крепится к стреле элементом (14) – стеклотекстолит, а остальные элемены деталями под номером 19. Запитывается антенна каоксиальным кабелем марки РК-75 непосредственно без согласующих элементов. Активный элемент (13) не имеет гальванической связи с силовыми металлическими элементами антенны. Непосредственно возле него установлен балун (16) – катушка, состоящая из трёх витков питающего кабела. Диаметр катушки 15 сантиметров. Катушка скреплена в трёх местах витками алюминиевой проволоки (по три витка проволоки толщиной 3 мм), одна такая скрутка крепит балун к стреле (17). В некоторых местах питающий кабель укреплён такими же скрутками (17). Узел 18, это стандартный разъём «пама-мама» типа СР-75. Наличие его упрощает ремонт кабеля в случае его «незапланированного» порыва. При этом отпадает необходимость в демонтаже мачты (не нужно её ложить). Далее питающий кабель (20) уложен (2...3 витка диаметром 40...60 см) на верхний ярус растяжек. Такое решение позволяет запитывать антенну без специальных токосъёмных контактов, при этом позволяя вращать её на 360 градусов. Далее питающий кабель (21) спускается по мачте совместно с кабелем сельсин-датчика (23), у нижней монтажной площадки к ним «присоседивается» ещё и кабель управления двигателем вращения антенны. Размеры излучающих элементов антенны и расстояний между ними указаны на рисунке в миллиметрах. Следует отметить, что для получения входного сопротивления антенны 75 Ом, чтобы можно было подключать кабель РК-75 непосредственно (без согласующих элементов) пришлось активный элемент слегка сплюснуть (умешьшить просвет), а его концы развести буквой Y до клемм подключения коаксиального кабеля. При этом активный элемент не должен иметь гальванического контакта с несущей траверсой. Кроме того, при такой запитке кабель следует выводить на один метр назад за рефлектор и только потом придавать ему желаемое направление снижения, что крайне неудобно (ибо он будет тоже излучать, искажая диаграмму направленности антенны и возникнут проблемы с кабелем при её вращении). Поэтому я применил балун (16) для обеспечения симметрирования антенны. Это дало весьма неплохие результаты.
На рис.показан чертёж узла крепления активного элемента. В его состав входят три стеклотекстолитовые пластины, ВЧ разъём типа СР-75, две латунные контактные пластинки, две прямоугольные железные бобышки с двумя резьбовыми отверстиями М3 в каждой, четыре стеклотекстолитовые шайбы толщиной 6мм, крепёжные болты.
На рис.представлен чертёж узла крепления активного элемента. Вид сбоку. Крайние стеклотекстолитовые пластины (жёлтые) имеют ширину по 5 мм каждая, средняя (жёлтая) и четыре шайбы (красные)- по 6 мм. Разъём СР75 показан зелёным цветом, петлевой вибратор - синим, контактная планка - тёмно-жёлтым, железная бобышка крепления (распорная планка с двумя болтами)- не закрашена.
На рис.показан чертёж узла крепления пассивных элементов.
Вид спереди. Распорные бобышки показаны красным цветом, пассивный вибратор - синим.
На рис. показан чертёж узла крепления пассивного элемента. Вид сбоку. Две желтые пластины скреплены между собой алюминиевыми заклёпками через дюралевые бобышки (две штуки) толщиной 6 мм.
На рис. представлен петлевой вибратор (активный элемент).
Вид спереди. Выполнен он из алюминиевой проволоки толщиной 6 мм. Из такой же проволоки выполнены и все остальные излучающие элементы (рефлектор и директоры). Для обеспечения большей наглядности материала в статье представлены несколько фотографий.
Фото .
Антенна волновой канал – 11 элементов на диапазон 144 Мгц показана на этой фотографии до установки на мачту. Узлы крепления пассивных элементов выполнены из дюралюминиевых пластинок толщиной 2 мм. В их пропилы вставлены по две железные бобышки с резьбовым отверстием М3 в центре. Путём ввинчивания этих болтов пассивные элементы надёжно крепятся на стреле. Активный элемент крепится с помощью узла, выполненного из стеклотекстолитовых пластинок толщиной 5 мм. Бобышки крепления этого узла имеют по два резьбовых отверстия М3. Такие узлы крепления обеспечивают возможность перемещать элементы по стреле при настройке антенны, позволяют обойтись без отверстий в ней, что не приводит к уменьшению её прочности, допускают возможность применения только одной поддерживающей растяжки при вертикальном расположении элементов (при использовании антенны в положении, обеспечивающем излучение с вертикальной поляризацией).
Фото
На этой фотографии показан узел крепления пассивного элемента к стреле. Крепящие бобышки не вставлены. Фото . На этой фотографии показан узел крепления активного элемента. Вид дан со стороны установки разъёма СР-75. Крепящие бобышки не вставлены.
Фото
Узел крепления рефлектора. Крепящие бобышки не вставлены. Фото 5. На этой фотографии показаны узлы креплений активного и пассивного элементов не установленных на стрелу. Дан вид спереди.
Фото . На этой фотографии показаны узлы креплений активного и пассивного элементов. Дан вид сзади.
Фото . На этой фотографии вы наблюдаете процесс контроля антенны на предмет качества её изготовления с помощью "Мурко-метра". При прокрутке антенны на 360 градусов по наблюдениям UN3Z за показаниями S-метра, антенна показала следующие результаты (на передачу): - Излучение вперёд – 5/9+60дБ. - Излучение назад – 5/6. - Излучение с левого бока от 5/2 до 5/3. - Излучение с правого бока от5/0 до 5/2 ... 5/3. Заметно некоторое отличие в излучении по бокам. Очевидно сказалось наличие вокруг антенны большого количества металла (антенны на различные диапазоны, в том числе и коллениарки на 144 Мгц, установленной в полутора метрах от волнового канала, кабелей и оборудования системы кабельного телевидения, провода ретрансляции оповещения населения). По моим наблюдениям – вперёд сила сигнала при приёме была равна 5/9, а при отворачивании на 8...9 градусов влево-вправо сигнал затухал до нуля. КСВ антенны оказалось близким к единице. "
02.10.2009г. Рубцов В.П. UN7BV. Астана. Казахстан.
 
 

Прикрепленные изображения

  • getImage6.jpeg
  • getImage7.jpeg
  • getImage8.jpeg
  • getImage9.jpeg
  • getImage10.jpeg
  • getImage11.jpeg
  • getImage12.jpeg
  • getImage13.jpeg
  • getImage14.jpeg
  • getImage15.jpeg
  • getImage16.jpeg
  • getImage17.jpeg

Истинное радиолюбительство должно быть всегда выше политики и объединять людей планеты(с) RAEM

 





Владелец форума Радиоклуб КРИВБАСС