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:

Модульные Bluetooth-кубики IKEA Kallsup 10.01.2026

Компания IKEA представила инновационную концепцию модульных Bluetooth-колонок Kallsup, которая сочетает стильный дизайн с уникальными возможностями синхронизации и управления звуком. Kallsup представляет собой компактный куб размером 2,75 дюйма с закругленными гранями, выполненный в ярких цветах. Устройство оснащено интуитивным управлением: две кнопки на верхней панели предназначены для сопряжения через Bluetooth и управления воспроизведением, а регулировка громкости производится с помощью смартфона. Такое решение делает использование колонок максимально простым и удобным даже для тех, кто только начинает знакомство с беспроводной акустикой. Главной особенностью Kallsup является возможность объединять до 100 кубиков в единую акустическую систему. Синхронизация осуществляется простым длинным нажатием кнопки воспроизведения, что позволяет быстро создавать персональное аудиопространство в любом помещении, от гостиной до офиса или даже открытой террасы. Техническая основа колонок ...>>

Влияние брака на здоровье и привычки 09.01.2026

Жизнь в браке приносит не только эмоциональную поддержку и стабильность, но и заметно влияет на здоровье и образ жизни супругов. Вопрос о том, какие последствия семейная жизнь оказывает на организм, давно интересует психологов и медиков, ведь привычки, питание и физическое состояние человека тесно связаны с образом жизни внутри семьи. Недавнее исследование австралийских ученых проливает свет на положительные и отрицательные стороны совместного проживания супругов. Специалисты Центрального университета Квинсленда изучили данные о здоровье 15 тысяч мужчин и женщин в течение девяти лет. В исследование включались как лица, проживающие в одиночестве, так и состоящие в браке. Анализ показал, что семейная жизнь часто способствует формированию полезных привычек. Супруги чаще придерживаются правильного питания, готовят дома вместо того, чтобы покупать фастфуд, а также стремятся отказаться от вредных привычек, таких как курение и злоупотребление алкоголем. С другой стороны, исследователи в ...>>

Беспроводные наушники JBL Soundgear CLIPS, Sense Pro и Sense Lite 09.01.2026

Компания JBL представила три модели, расширяющие линейку открытых беспроводных наушников: Soundgear CLIPS, Sense Pro и Sense Lite. JBL Soundgear CLIPS заметно отличаются от привычных наушников с ушными крючками. Здесь используется клипсовая конструкция, обхватывающая ухо как манжета, что делает их удобными для повседневного ношения и непринужденного прослушивания. Звук обеспечивается технологией JBL OpenSound, 11-мм динамическим излучателем и алгоритмом Adaptive Bass Boost, который улучшает воспроизведение низких частот даже при открытой конструкции. Для звонков предусмотрена система из четырех микрофонов с искусственным интеллектом, который четко выделяет голос в шумной обстановке, а подключение через Bluetooth 5.4 с поддержкой multipoint позволяет одновременно работать с двумя устройствами. Время автономной работы составляет до 8 часов, а с зарядным кейсом оно увеличивается до 24 часов. Кроме того, модель соответствует стандарту IP54, что делает ее устойчивой к пыли и брызгам воды ...>>

Случайная новость из Архива Компьютер складывается вчетверо 28.04.2001 Прототипный образец портативного компьютера, предложенный американской фирмой "Волан Дизайн", складывается в коробочку размером со среднюю книгу - 12,7 на 17,8 сантиметра и толщиной 2,5 сантиметра. А раскрыв ее, мы получаем полноценный компьютер со звуковыми колонками. Вопрос о серийном выпуске рассматривается.

Другие интересные новости:

▪ Мозг в пробирке

▪ Магнит и сверхпровод

▪ Копия гробницы Тутанхамона

▪ Мониторы iiyama ProLite XU2490HS-B1 и XU2590HS-B1

▪ Стекло размягчается от света слабого лазера

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Как хороши, как свежи были розы. Крылатое выражение

▪ статья Какая рыба самая вкусная? Подробный ответ

▪ статья Конюх. Должностная инструкция

▪ статья Логические элементы и таблицы истинности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья О пуске трехфазного двигателя от однофазной сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026