RUQRZ hamradio
Осторожно мошенники!
TOP недели
Популярные статьи


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.

1

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 :

01

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.

03

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

04

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»).

05

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



Текущее состояние магнитных бурь

Поиск по сайту


Ваши любимые виды связи?

Просмотреть результаты

Загрузка ... Загрузка ...
Список членов СРР
"Союз Радиолюбителей России"

ПОЗЫВНОЙ


Поиск по регионам

Cписок для вашего аппаратного журнала
Подписка на новости
Архив статей

Яндекс.Метрика