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:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Размер зрачков меняется в соответствии с дыханием 26.02.2025 Зрачки - это не просто "окна души", но и индикаторы работы нашего мозга. Ученые давно изучают изменения размера зрачков, чтобы понять, как мы воспринимаем мир, какие эмоции испытываем и в каком состоянии находится наше здоровье. Однако недавнее открытие, сделанное исследователями из Каролинского института в Стокгольме и Гронингенского университета в Нидерландах, перевернуло устоявшиеся представления о функции зрачков. Наши зрачки находятся в постоянном движении, их размер меняется в зависимости от множества внешних и внутренних факторов. Наиболее известная функция зрачков - регулирование количества света, попадающего в глаза. Долгое время считалось, что размер зрачков определяется только тремя основными факторами: освещенностью, фокусировкой взгляда и когнитивным или эмоциональным напряжением. Однако новое исследование выявило четвертый, неожиданный фактор - "зрачковую респираторную фазу". Оказалось, что размер зрачков синхронно изменяется с нашим дыханием: они достигают максимального размера во время выдоха и минимального - в начале вдоха. Этот эффект наблюдается постоянно и не зависит от других факторов, таких как освещение или умственная нагрузка. Ученые провели серию экспериментов с участием более 200 человек, которые подтвердили стабильность этой взаимосвязи. Они обнаружили, что синхронность изменений размера зрачков и дыхания сохраняется даже при изменении способа дыхания (через нос или рот) и темпа дыхания. Это открытие имеет важное значение для понимания связи между дыханием и нервной системой. Оно также может найти применение в медицине. Нарушение синхронности изменений размера зрачков и дыхания может стать ранним диагностическим маркером неврологических расстройств. Кроме того, колебания размера зрачков, связанные с дыханием, могут влиять на наше зрительное восприятие, изменяя способность видеть детали или распознавать слабо освещенные объекты в течение дыхательного цикла. Наш мозг не обрабатывает информацию изолированно, а интегрирует сигналы, поступающие со всего тела. Возникает вопрос: может ли дыхание влиять на наше восприятие окружающего мира? Это открывает новые горизонты для науки, изучающей, как внутренние ритмы организма формируют наше ощущение реальности.

Другие интересные новости:

▪ Спиральный свет

▪ Безопасная транспортировка марсианского грунта

▪ Алюминиевые батарейки лучше литий-ионных

▪ Неатомная подводная лодка Тайгэи

▪ Геотермальная энергия вулканов для майнинга

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тока, напряжения, мощности. Подборка статей

▪ статья Пьер Корнель. Знаменитые афоризмы

▪ статья Где и когда статую Девы Марии объявили ведьмой и сожгли? Подробный ответ

▪ статья Сихотэ-Алинь. Чудо природы

▪ статья SIM Reader. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Травление железных и медных предметов раствором йода. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025