Антенна UA6AGW v. 20-10 m. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны УКВ

 Комментарии к статье

Эта антенна (рис. 1) работает в полосе частот от 14 до 29,5 МГц, в которую попадают пять радиолюбительских диапазонов. Настроить ее избирательно на нужный диапазон позволяет система дистанционного управления. Антенна достаточно компактна, и ее вместе с мачтой можно перевозить в багажнике или салоне легкового автомобиля. Длина любой ее детали не превышает двух метров, а диаметр рамки - менее одного метра. Конструкция антенны предусматривает ее быструю установку силами одного человека в походных условиях, например, в лесу на поляне, под деревьями, на даче, на каменистом или песчаном острове, на борту маломерного судна. Для установки не требуются оттяжки, и тем не менее конструкция легко выдерживает порывы даже штормового ветра.

Рис. 1. Внешний вид антенны UA6AGW

Электрическая схема антенны практически не отличается от опубликованных ранее ненаправленных антенн конструкции UA6AGW, например [1]. Размеры этой версии антенны показаны на рис. 2. Для работы в полосе частот 18...29,5 МГц длина лучей составляет 1,6 м. Чтобы работать в диапазоне 14...18 МГц, длину каждого луча следует увеличить до трех метров, а параллельно конденсатору С2 подключить дополнительный конденсатор емкостью 25 пФ. В авторской конструкции он изготовлен из отрезка коаксиального кабеля диаметром 8 мм с волновым сопротивлением 75 Ом. Применение дополнительного конденсатора обусловлено в данном случае недостаточной максимальной емкостью примененного КПЕ. Учитывая доступность антенны в походных условиях, выполнить эти операции несложно.

Рис. 2. Электрическая схема антенны

Рамка антенны изготовлена из коаксиального кабеля LCF12-50J S, применяемого в фидерных линиях на станциях сотовой связи. Его наружный диаметр - около 15 мм. Внешний проводник ("оплетка") кабеля выполнен из медной гофрированной трубы диаметром 13,8 мм, внутренний проводник - медная труба диаметром 4,8 мм. Пространство между ними заполнено вспененным полиэтиленом. Черная ПВХ-оболочка кабеля удалена, так как наполнитель, который она содержит, создает значительные потери на высокой частоте. Внешний проводник ("оплетку") следует покрыть несколькими слоями защитного лака и надеть поверх нее пластиковую электромонтажную гофрированную трубу.

Каждый луч антенны представляет собой телескопическую конструкцию, состоящую из двух дюралюминиевых труб диаметром 14 и 18 мм и длиной 1,55 м каждая. Во внешних торцах труб большего диаметра пропилены пазы длиной около 100 мм и шириной 1,5...2 мм, которые способствуют надежной фиксации труб малого диаметра и обеспечению хорошего электрического контакта при развертывании лучей в рабочее положение для диапазона 14 МГц. Там же на торцах установлены червячные хомуты, с помощью которых зажимают внутренние трубы. 

Противоположные концы больших труб закреплены через подвижные шарниры к U-образной пластине, согнутой из листового винипласта толщиной 3...4 мм (рис. 3). Пластина, рамка антенны, петля связи и коробка с конденсаторами закреплены на деревянном брусе сечением 25x25 мм, который, в свою очередь, крепится к мачте. Приблизительно на расстоянии 100 мм от внутренних торцов в каждую трубу вмонтирован болт М4 с гайкой, которые служат для подключения дополнительного конденсатора на диапазоне 14 МГц. Узел крепления лучей позволяет поворачивать их либо в рабочее, либо в походное положение. В сложенном состоянии длина каждого луча составляет 1,6 м, в разложенном - около 3 м.

Рис. 3. Подвижные шарниры и U-образная пластина

Лучи соединены с внешней оболочной кабеля рамки голым многожильным медным проводом. Поскольку пайка алюминия дело "хлопотное", к внутренним торцам больших труб для снижения переходного сопротивления приклепано по четыре контактных лепестка алюминиевыми заклепками. Провода, соединяющие лучи с рамкой, припаяны ко всем четырем лепесткам. Места клепки и пайки защищены от атмосферных воздействий несколькими слоями изоляционной ленты.

Конденсатор С1 - К15У-1В 3,5 кВ 4,7 пФ 4 кВАр. Конденсатор С2 - самодельный переменной емкости типа "бабочка", состоящий из шести роторных и семи статорных пластин. Размеры конденсатора - 115x130 мм. Пластины изготовлены из оцинкованного стального листа толщиной 0,5 мм. Площадь каждой статорной пластины - 24 см², площадь каждой роторной пластины в два раза больше. Детали конденсатора собраны на резьбовых шпильках М5, дистанционными втулками служат гайки М5. Применение стали на работоспособности узла отрицательно не сказалось. Впрочем, ничто не мешает применить здесь другие материалы. Автором также был опробован вариант с применением стандартного КПЕ-2, у которого были удалены через одну роторные и статорные пластины.

Дистанционное управление переменным конденсатором С2 осуществляют сервоприводом рулевой машинки HiTec HS-311 типоразмера Standard, применяемой в авто- или авиамоделях. Для механической связи сервопривода и конденсатора применены стандартные качалки и тяги из проволоки (рис. 4).

Рис. 4. Качалки и тяги из проволоки

Конденсаторы С1, С2 и механизм сервопривода размещены в герметичной пластиковой распаечной коробке размерами 140x200 мм для открытой электропроводки.

Для управления сервоприводом служит выносной пульт (рис. 5), изготовленный на базе сервотестера с цифровым индикатором [2]. Команды на сервопривод передаются по кабелю UTP-4-С5е - витой паре 4x2 для компьютерных вычислительных сетей. Используются три пары проводов (по два провода, включенных параллельно).

Рис. 5. Выносной пульт

Цифры на индикаторе сервотестера показывают угол поворота вала рулевой машинки. На корпусе пульта закреплена таблица, указывающая, какое числовое значение следует выставить на индикаторе для работы антенны на том или ином диапазоне и в зависимости от длины лучей (эта таблица составляется в процессе настройки антенны). На сервотестере слева расположена кнопка "Select", при нажатии на которую после установки необходимого значения на индикаторе выполняется поворот вала рулевой машинки на установленный угол. В исходном положении два из трех проводов кабеля, идущих от пульта управления к рулевой машинке, разомкнуты. Сделано это для того, чтобы исключить самопроизвольное проворачивание сервопривода под действием наведенного напряжения. Для этих же целей на кабель управления надето ферритовое кольцо в месте его подводки к сервоприводу.

При нажатии на кнопку "Select" контакты замыкаются, и вал рулевой машинки устанавливается в нужное положение. Время поворота ротора конденсатора из одного крайнего положения в другое - около секунды, точность позиционирования за счет обратной связи очень высока. Чтобы было удобнее управлять сервотестером, штатная ручка регулятора установки угла заменена ручкой большего диаметра. Для питания сервотестера требуется стабилизированный источник постоянного напряжения от +4,8 до +6 В. При напряжении питания +6 В кабель управления может быть длиной 50 и более метров.

Петля связи изготовлена из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом, по которому питается антенна. Основные размеры петли и способ ее изготовления показаны на рис. 6. На конце кабеля и в месте, отстоящем от него на 400 мм, удалена внешняя изоляционная ПВХ-оболочка, а в середине этого отрезка на длину 10 мм удалена и оболочка, и внешний проводник - оплетка (рис. 6). Внутренний проводник припаивают на конце кабеля к оплетке. Затем этот конец кабеля накладывают на второй участок с удаленной внешней изоляцией и припаивают к нему. Полученную петлю прикрепляют к верхней части рамки антенны (см. рис. 3), которая, в свою очередь, закреплена на рейке с помощью нейлоновых кабельных стяжек.

При монтаже верхушка мачты, точка симметрии петли связи и точка симметрии излучающей рамки должны совпасть. На одинаковом расстоянии влево и вправо от точек симметрии (ориентировочно 4...5 см) петля связи с помощью кабельных стяжек крепится к излучающей рамке. Симметрия в этом месте важна, она позволяет избежать появления токов на оплетке питающего кабеля и работать без "земли".

Антенна монтируется на мачте высотой около шести метров. Она состоит из трех пластиковых труб диаметром 42, 36 и 30 мм. Автор использовал три секции восьмиметровой мачты из комплекта "Мачта-8-2у" производства фирмы R-QUAD. Изначально антенну собирают на земле в горизонтальном положении, после чего устанавливают в вертикальное положение и фиксируют в нужном направлении с помощью подпорок, которые, в свою очередь, крепятся с помощью металлических кольев, вбитых в грунт. Этих двухметровых подпорок вполне достаточно, чтобы надежно зафиксировать антенну.

Рис. 6. Основные размеры петли связи и способ ее изготовления

На этапе предварительной настройки антенны может потребоваться изменение формы петли связи из округлой в вытянутую (овальную), и наоборот, и подбор длины лучей. Критерием оптимальной настройки следует считать минимальное значение КСВ (у автора не хуже 1,5) на указанных диапазонах. Антенна достаточно широкополосная, и при настройке на середину любого любительского диапазона дополнительная подстройка, как правило, не требуется. КСВ в пределах всего диапазона не должен превышать значения 2, за исключением, пожалуй, только диапазона 10 метров. При работе на его крайних частотах может потребоваться дополнительная подстройка.

Диаграмма направленности антенны в горизонтальной плоскости имеет вид эллипса, вытянутого продольно лучам, и не имеет глубоких провалов. Разница уровней сигнала, излучаемого в направлении лучей и перпендикулярно им, - около 3 дБ.

Первое же испытание антенны на диапазоне 10 метров позволило провести связь с островом Тасмания. Впоследствии на разных диапазонах, а особенно на 20 метрах, было проведено множество QSO. Во всех случаях антенна показала хорошую эффективность.

Литература

1. Грачев А. Антенна UA6AGW v. 40. - Радио, 2011, № 2, с. 59-61.
2. Цифровой сервопривод тестер. - URL: ru.aliexpress.com/item/Digital-Servo-Tester-ESC-Consistency-Tester-for-RC-Helicopter-4-8v-6v-20423/737234182.html.

Автор: Александр Грачев (UA6AGW)

Смотрите другие статьи раздела Антенны УКВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Рулевое определит усталость водителя 29.04.2014 Работа большинства существующих или проектирующихся систем распознавания усталости водителя основана на использовании видеокамер и (или) специальных инфракрасных датчиков. Такие комплексы следят за лицом автомобилиста, анализируя положение глаз, носа, рта и других частей лица. Кроме того, отслеживается частота моргания и продолжительность временных интервалов, в течение которых закрыты веки. Если электроника заметит низкий уровень концентрации шофера или признаки засыпания, будет подан тревожный сигнал. Однако подобные системы стоят довольно дорого, что не позволяет использовать их в массовом порядке. Теперь исследователи из Вашингтон Стейт Юниверсити Спокан (США) предложили технологию, которая может стать недорогой альтернативой существующим системам мониторинга усталости. Идея заключается в том, чтобы контролировать состояние автомобилиста по интенсивности и характеру отклонений рулевого колеса. Для тестирования системы применялся специальный симулятор вождения, фиксирующий почти 90 самых различных показателей, связанных со скоростью движения, ускорением, торможением, изменением полосы движения, поворотами машины и пр. В исследовании участвовали около 30 человек: для появления признаков усталости им приходилось имитировать работу в ночную смену. Оказалось, что отслеживание изменений положения рулевого колеса и характера его отклонений позволяет с высокой точностью выявлять признаки усталости водителя на ранней стадии. Для работы системы достаточно установить на руле недорогие датчики, что может быть сделано на автозаводе или в сервисном центре. Исследователи уже получили патент на предложенное решение.

Другие интересные новости:

▪ Планшеты Asus серии ZenPad

▪ Через 40 лет Арктика лишится льда

▪ Электронная записная книжка Sharp WG-PN1

▪ Конфеты, восстанавливающие зубную эмаль

▪ Создана жидкость с отрицательной массой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Автомобиль. Подборка статей

▪ статья Кануть в Лету. Крылатое выражение

▪ статья Какое из сооружений древности самое известное? Подробный ответ

▪ статья Оценщик. Должностная инструкция

▪ статья И заработает ветер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Вакуумный люминесцентный индикатор ИВЛШУ1-11/2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025