Изготовлению этой антенны предшествовали два события, которые для меня явились полной неожиданностью.

Первое событие заключалась в том, что зимой 2016-2017 года, я изготовил самодельный конденсатор типа 'бабочка' для антенны версии 20-10.51 используемой в походах на острова и работе с борта маломерного судна. Если раньше материалом для изготовления пластин служила оцинкованная сталь толщиной 0,6 мм., то в этот раз (для облегчения обработки) я использовал оцинкованную сталь толщиной 0,3мм. Вся эта конструкция вполне успешно работала, практически два года, находясь в достаточно стабильной температурной среде. Летом 2018 года при подготовке к экспедиции на озеро Лунное, был обнаружен эффект температурного коробления пластин. При температуре окружающего воздуха выше 40 градусов некоторые пластины самопроизвольно изгибались. Причем изгиб этот происходил стремительно 'щелчком' и также 'щелчком' пластины возвращались в исходное состояние при снижении температуры. Связано это, видимо со свойствами проката стали и способом крепления пластин.

Потери ВЧ энергии в конденсаторах с твердым диэлектриком могут достигать 10 процентов, даже при применении конденсаторов К-15 1У. Что бы исключить эти потери в антенне версии 20.61 я изготовил конденсатор постоянной емкости из оцинкованной стали толщиной 0,3мм. Собран он был на пластинах из плексигласа, который, как известно, обладает хорошей диэлектрической проводимость. Для исключения коробления пластин был изменен способ их крепления. Но в этом случае проблема скрывалась не там... Как оказалось, то что я называл плексигласом является 'акриловым стеклом'. Под действием ВЧ напряжения 'акриловое стекло' имеет свойство размягчаться, вспениваться и очень хорошо горит.... Через полчаса работы в режиме FT-8 с мощностью 200 Ватт, моя антенна непросто вышла из строя, она загорелась и горела как хороший факел...

В результате всех этих событий, я был вынужден изготовить на диапазон 20 метров новую антенну. Материалы для этой антенны вполне осознано, выбраны те, которые имеются практически у любого радиолюбителя. Электрическая схема антенны относится к шестому направлению развития проекта.

Конструкция.

Рамка выполнена из кабеля с наружным диаметром 12 мм, волновым сопротивлением 75 Ом, и плотной двухслойной оплеткой из тонких медных проводников. Для увеличения излучающей поверхности рамки и соответственно расширения рабочей полосы антенны, рамка выполнена из сложенного вдвое кабеля. Этот способ расширения рабочей полосы предложил А.А. Карлеба /IP50AA/. Наружная оплетка и внутренние жилы включены параллельно. Диаметр рамки 835 мм.

Изготовление рамки из двух соединенных параллельно кабелей, заметно расширяет рабочую полосу антенны. Ниже приведен график антенны с рамкой, выполненной из одиночного кабеля РК-75 с наружным диаметром 12 мм.

А это график антенны, у которой рамка выполнена из двух параллельно подключенных кабелей.

Хорошо видно, что во втором случае заметно ниже значение активного сопротивления на частоте резонанса и шире рабочая полоса.

Лучи ей достались от 'прародительницы' телескопические, выполненные из двух алюминиевых трубок диаметром 25 мм и двух алюминиевых трубок диаметром 22 мм, каждая длинной по 2 метра. Более тонкие трубки вставлены в более толстые трубки. Вначале каждой более толстой трубки, для снижения переходного сопротивления приклепаны четыре контактных лепестка, а к ним припаять соединительные проводники. На концах этих же трубок сделаны продольные надрезы длинной 4-5 см. На этих надрезах установлены червячные хомуты, с помощью которых можно надежно фиксировать перемещение внутренней трубки. Этого вполне достаточно для обеспечения хорошего контакта. Такая конструкция позволяет изменять длину лучей от 205 см. до 385 см. Для обеспечения механической прочности, лучи сверху расчалены капроновым шнуром.

Питание антенны осуществляется с помощью петли связи, изготовленной из кабеля с таким волновым сопротивлением, на который рассчитан выход трансивера или передатчика. Способ изготовления показан на рисунке ниже.

Монтаж петли связи производится по определенным правилам. Точка симметрии петли связи и точка на излучающей рамке, равноудаленная от концов кабеля, из которого изготовлена рамка, совпадают с вершиной мачты выполненной из непроводящего материала (пластик, дерево и т.д.). Петля связи непосредственно примыкает к излучающей рамке на расстоянии 10 см влево и вправо от точки симметрии. Расстояние от точки симметрии до той точки, где петля замыкается, 28 см.

Конструкция петли связи и такой способ её монтажа обеспечивают высокую электрическую симметричность всей конструкции, исключают паразитные токи в оплетке питающего кабеля и позволяют не использовать заземление, если его применение не требуется из соображений электробезопасности.

Монтаж конденсатора С-1 выполнен в электромонтажной коробке подходящего размера.

Конденсатор выполнен из оцинкованного железа толщиной 0,6 мм, на пластине из стеклотекстолита толщиной 3 мм, подходящего размера. Изготовлены пластины в соответствии с приведенным ниже эскизом.

Всего применяется шесть пластин. Пять из них, крепятся, к расположенным по диагонали шпилькам, с резьбой М-5. К примеру, первая пластина крепится к правой ближней и левой дальней шпилькам, а вторая, к левой ближней и правой дальней шпилькам. Расстояние между пластинами конденсатора устанавливается с помощью стандартных гаек М-5. Я устанавливал пластины через две гайки. Верхняя пластина по размерам меньше остальных, установлена она на одной шпильке. Она может поворачиваться на этой шпильке и служит для настройки антенны. Однофазные пластины соединены между собой с помощью пайки, а верхняя пластина присоединена с помощью гибкого проводника. Все это хорошо видно на фотографии.

Эта антенна имеет два элемента, с помощью которых, можно настроить антенну. Настроить антенну можно, изменяя емкость конденсатора или изменяя длину лучей. Это позволяет выбрать нужную диаграмму направленности. Дело в том, что изменение соотношения периметра (диаметра) рамки к длине лучей (или длины лучей к периметру рамки) заметно изменяет диаграмму направленности всей антенны. Если луч (оба луча имеют одинаковую длину), к примеру, в полтора раза длиннее периметра рамки то антенна имеет ярко выраженную направленность вдоль лучей. А если длина луча равна периметру рамки, то антенна имеет практически круговую диаграмму направленности. Именно такой вариант выбрал я. Поэтому длина лучей 2м.50см. а настройка антенны велась изменением емкости самодельного конденсатора.

Настройка.

Собственно настройка антенны предельно проста. Изменяя положение верхней пластины нужно антенну настроить на рабочую частоту. Для настройки КСВ может потребоваться изменить форму петли связи на более вытянутую или более округлую. Петля связи, в моем случае, подключается к питающему кабелю с помощью стандартного разъема, который находится в верхней коробке.

Коробка снизу открыта, поэтому вода, попавшая туда, сразу же вытекает вниз и там всегда сухо (чем пользуются пауки и разные насекомые). Длина кабеля питания может быть любой. Антенна собрана на хорошо прокрашенном деревянном бруске, который закреплен на трехметровой пластиковой трубе диаметром 42 мм.

Результаты.

Антенна эта используется для проведения повседневных связей в режиме SSB и работе в режиме FT-8. Ниже приведен 'скрин' экрана компьютера, когда я неожиданно для себя обнаружил, что сегодня сработал практически со всеми кто 'проходил' у нас, на тот момент. Остались три станции из Европы. Доработался... (hi hi)

В целом антенна получилась простой и весьма эффективной. Конструкция антенны оказалась вполне надежной.

P.S. Если длину лучей сделать, к примеру, по 3,5 м., емкость конденсатора уменьшить, убрав лишние пластины, оба луча слегка наклонить так, что бы один 'смотрел' вниз а другой вверх (градусов на 20-30), то антенна станет направленной. Луч 'смотрящий' вверх будет задним.

Грачёв Александр \UA6AGW\

г. Краснодар

---

Комментарии: 7, последний от 24/10/2024. © Copyright Грачёв Александр Васильевич (ua6aqw@list.ru) Размещен: 06/12/2018, изменен: 23/12/2018. 9k. Статистика. Статья: Изобретательство

Ваша оценка: не читать очень плохо плохо посредственно терпимо не читал нормально хорошая книга отличная книга великолепно шедевр

---

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"