Ежедневный радиожурнал со звуком. Иногда с юмором. Всегда с картинками

14.09.2012

Квадрифилярная аnt IV

Целью этого опуса является желание убедить вас, что эффективную антенну можно сделать своими руками из того, что можно купить в магазине стройматериалов (или хозяйственном). Все детали и конструкция - самодельные. Вес конструкции - меньше килограмма и в основном складывается из веса проводников и кабеля. Уже  проверена одиночная квадрифилярная антенна. Всё соответствует расчётам и науке: для работы со спутниками, если нет направленных антенн, это – то, что доктор прописал. Диаграмма - прижатая к земле полусфера (помните, мы для этого её сделали узкой и высокой), потому что уровень сигнала со спутника в зените и так достаточный. Если идти в этом же направлении, то если верхнюю антенну сделать длинную и тонкую, а нижнюю - обычную, то получится диаграмма с очень высокой монотонностью (без провалов) и больше напоминающая широкий цилиндр со скруглёнными верхними краями. Тоесть ближе к универсальной, многоцелевой антенне. Полоса пропускания тоже замечательная. Усиление в 5 дБ вроде бы и ничего, но при сравнении с имеющейся у меня три по пять восьмых колинеарной антенной на этот диапазон проигрывает как минимум бал, а то и два. Короче захотелось добавить усиления. Самый простой способ – на имеющуюся трубу повесить две антенны и с помощью простого сумматора получить такую же диаграмму, но усиление уже 7-8 дБ. Расчёты показали, что запросто. Длина заготовки (штатной канализационной трубы 32 мм длинной 2000 мм) хватает и на две синфазные антенны и на крепление. Соответственно, для двух антенн на одной мачте форму пришлось слегка изменить: уменьшить высоту и увеличить диаметр. Понятно, что это мера вынужденная и продиктована необходимостью разнести две антенны на расстоянии между их центрами в 0,6 длинны волны, тесть в нашем случае это 1135 мм. Диаметр обоих рамок выбираем 300 мм, высоту большей рамки – 650 мм, меньшей – 580 мм. В процессе настройки длина изменится в небольших пределах, поэтому отмеряйте два отрезка провода (2300 мм и  2000 мм) и смело отрезайте: у вас есть полотна двух полурамок на частоту 144,500. Тут есть тонкость: если верхняя антенна делается так как уже описано тут, то посередине трубы придется применить хитрость. В ней параллельно друг другу и на расстоянии 10 мм сверлятся два отверстия, в которые пропускаются проводники полурамок. Провода пропускаются в отверстия не по середине провода, а сдвинутые на 10 санитмеров. Вы помните, периметр рамок разный: большая 2300 мм, меньшая 2000 мм. Поэтому, когда мы их собираем из полурамок одну из частей следует сделать короче: сдвинуть провод в пользу большей рамки. Не забудьте, что затем проводники надо будет слегка изогнуть, чтобы они были параллельны проводникам верхней антенны. Прямо в месте выхода из трубы проводники полурамок зачищаются и (позднее) туда будут припаяны концы балуна. Его мы уже описывали, повторяться не будем. Нижние концы полурамок уже описанным способом соединяются для настройки и каждая антенна сначала настраивается в резонанс без сумматора. Каждая отдельно. Желание сделать антенну максимально широкополосной продиктовало решение настроить антенны на разные частоты: одну на 145,500, другую на 144,500. На самом деле, можно и на одну : - ) . В связи с вертикальной протяженностью конструкции на фото поместилась только нижняя антенна.
Настраивать антенны нужно уже с помещенными (но не распаянными) внуть них трансформаторами. Потому что если их поместить внутрь антенн потом частота также уйдет вверх на 500-600 килогерц. На этом этапе следует только помнить, что частота настроенной в комнате антенны на рабочей высоте слегка сместиться вверх. Расстояние между антеннами измеряйте между их вертикальными центрами.  Теперь вопрос посложнее. Каждая антенна имеет сопротивление в 50 ом,  кабель снижения и трансивер тоже. А мы хотим сложить сигналы с двух антенн в один кабель. Поэтому применён известный способ трансформации сопротивлений с помощью четвертьволновых отрезков 75 омного  кабеля. Отмерять их надо тщательно. Для нашего случая длина каждого трансформатора  будет 515x0,66=341мм. Он преобразует сопротивление 50 омной антенны (с балуном) в сопротивление порядка 110 ом. А параллельное сопротивление двух таких антенн (трансформаторов) даст 55 ом, т.е. сопротивление применяемого нами кабеля снижения.
В качестве узлов крепления (и пайки) коаксиальных балунов и трансформаторов применяются самодельные ламели: закрученные круглогубцами как хвостики поросят в мультиках кусочки луженного медного провода, которые крепятся к нашей несущей трубе обычными саморезами. Места пайки потом покрываются обычным герметиком (тоже из хозмага :-).
Сумма длин коаксиальных трансформаторов 50-110 Ом (из-за балунов антенн) оказываются длиннее расстояния между антеннами по прямой, поэтому их следует обвить вокруг несущей трубы так, чтобы они располагались на максимальном удалении от элементов антенн и закрепить их в таком положении платиковыми затягивающимися хомутами, так же точно как мы поступили с витками балунов. Ну вот, собственно и всё. У нас получилась красивая (ну почти красивая) конструкция, за свободные нижние 300 мм трубы её можно закрепить в желаемом месте. Измерить насколько увеличился коэффициент усиления системы из двух антенн мне нечем, но теория говорит что при параллельном соединении двух  таких  антенн 7-8 дБ - вполне реальная величина.   С учетом задачи антенны, её веса и  себестоимости совсем неплохой результат.

P.S. Спасибо за подсказку Владимиру RJ3FF.

© Copyright 2011-2019 UY2RA, UN7FGO   All rights reserved.    Все права защищены.    Пожалуйста уважайте их. Использование материалов c этого сайта разрешается только с указанием АКТИВНОЙ ссылки на этот сайт.

FREE & OPEN UKRAINIAN HAM  RADIO  BANNERS NET