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:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Случайная новость из Архива Робот-кривляка 14.12.2000 Робот, созданный фирмой IBM, умеет строить гримасы. С помощью телекамеры он улавливает выражение лица человека, стоящего перед ним, и соответствующим образом изменяет положение своих зрачков, бровей и губ. Пока это только игрушка, но она создана для наглядной демонстрации и отладки принципа работы бытовых приборов близкого будущего, которые смогут повиноваться движению бровей и глаз своего владельца. Такой способ управления окажется особенно удобным для инвалидов.

Другие интересные новости:

▪ Новый контроллер для обратноходовых преобразователей

▪ Гибкая память

▪ Беспроводная зарядка нового типа от Microsoft

▪ Ветра для энергетики хватит на всех

▪ Кулер для игровых смартфонов Red Magic Cooler 5 Pro

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по физике. Подборка статей

▪ статья Змея подколодная. Крылатое выражение

▪ статья Когда применение компьютеров для создания спецэффектов в кино считалось мошенничеством? Подробный ответ

▪ статья Технический директор. Должностная инструкция

▪ статья Регулятор яркости ночника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок электронной настройки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026