| |
майстерня з будівництва антен
З метою мати декілька антен для наступної портативної активації, які були легкими, простими для збирання та розбирання, для їх підняття не потрібна була стяжка або надмірна конструкція, і я міг скористатися матеріалами, які вже були в моєму володіння, я почав шукати в Інтернеті, як це вирішили інші колеги, і дійшов висновку, що найбільш зручним для цього випадку було: напівхвильовий диполь.
Для співвідношення довжини хвилі та частоти маємо формулу: c = λ f, де c - швидкість світла (приблизно 300000 км/с), F частота і λ довжина хвилі.
Але в більшості книг і документів для радіоаматорів вони вже представляють нам формулу, адаптовану до нашої: L = 150/F, тобто якщо поставити частоту F в МГц, ми отримуємо половину довжини хвилі L в метрах, принаймні теоретично.
І я наголошую на "теорії", тому що це могло б статися лише в ідеальному випадку, коли ми опинимось у вакуумі, але реальність така, що для наших антен ми використовуємо електричні провідники, і тоді довжину потрібно коригувати зі зменшенням на 5%. При цій корекції, яка називається коефіцієнт швидкості (K), і зазвичай це передбачається вартістю 0,95; формула така: L = 150 K/F = 150 0,95/F = 142,5/F.
Однак ви побачите, як на практиці існує багато інших факторів, які трохи вплинуть на регулювання антени, наприклад: висота землі, відстань до інших перешкод, діаметр дроту тощо.
Диполь для діапазону 10 м [індекс]
Я вирішив розпочати з цієї високочастотної смуги, щоб побудувати перший диполь, оскільки розміри більш керовані.
Розрахунок напівхвилі (λ/2) для центральної частоти 28500 МГц дає в результаті: L = 142,5/28,5 = 5 м. Тому кожне плече диполя (чверть хвилі, λ/4) повинно мати 2,5 м.
Взявши один кінець рулону електричного дроту, придбаного для цього проекту, я підготував наконечник для подальшого припаювання до роз'єму SO-239 і пропустив через ізолятор (центральний), закріпивши його спеціальним металевим фланцем для антенних вітрів, як показано на наступному фото.
Згодом мова йде про розгортання дроту на розрахункову довжину (2,5 м) плюс невеликий запас (близько 10 см) і проходження його, в кінці, через інший ізолятор, ідентичний попередньому, де він також фіксується іншим металевий фланець, як і на центральному ізоляторі. Надлишок дроту фіксується пластиковими стяжками паралельно проводу, що надходить від центрального ізолятора.
Та ж операція повторюється для іншого плеча диполя.
Повернувшись до центрального ізолятора, я провів через кожен шматок дроту кілька маленьких трубочок з термоусадочного матеріалу (2 і 3 см). Я припаяв один з цих проводів під напругою від роз’єму SO-239. Потім я ковзнув термоусадочну трубку, поки вона не закрила припій, і нагрів її так, щоб вона була ідеально щільною як до дроту, так і до роз’єму, щоб уникнути, наскільки це можливо, наслідків негоди.
Інший дріт потрібно припаяти до шайби, яка потім вкручується в один із отворів для кріплення SO-239 (маса). Те саме робиться з термоусадочною трубою.
Згодом роз'єм можна закріпити на ізоляторі за допомогою пластикових стяжок, щоб надати йому більшу міцність, оскільки йому доведеться витримувати вагу коаксіального кабелю.
Довжина коаксіального кабелю [індекс]
Це дуже важливий аспект, який слід врахувати, щоб надійно регулювати антену. Він передбачає наявність на кінці коаксіального кабелю, що підключається до обладнання, точно такого ж імпедансу, як і в точці дипольної потужності.
Це досягається лише в тому випадку, якщо довжина коаксіального кабелю дорівнює напівхвилі, кратній робочій частоті. Тобто, одне з наступних вимірювань: напівхвиля, одна повна хвиля, одна з половиною хвилі, дві довжини хвилі тощо.
Як і у випадку з коаксіальним кабелем, коефіцієнт швидкості (К) становить 0,66; ми отримаємо, що: L = 150 · 0,66/28,5 = 99/28,5 = 3,47 м, або його кратні: 6,95; 10,42; 13,89 м тощо.
Я вибрав 10,42 м коаксіального, оскільки для портативної роботи цього було достатньо.
Якщо ви не дотримуєтеся цієї поради, ви налаштуєте антену та коаксіальний кабель, і ефекти можуть бути невизначеними. Після налаштування антени ви зможете встановити коаксіальну довжину, яка вам найбільше підходить.
їГоризонтальний диполь або перевернутий V? [покажчик]
Найбільш поширеною конфігурацією диполя є розміщення його горизонтально (як на малюнку 1), прив'язане між двома валами та щоглами, і в цьому випадку він має певну спрямованість, перпендикулярну самому проводу антени, горизонтальну поляризацію та характеристичний імпеданс на частоті резонанс близько 75 Ом, тому було б краще використовувати кабель RG-59, оскільки для RG-58 мінімальна отримана КСВ буде 1: 1,5.
Ще однією досить поширеною можливістю є встановлення його в перевернутому V, достатньому для того, щоб мати одиночний вал або щоглу, краще, якщо це буде тип «вудки» (склопластик), який збирається за мить і не електрично впливати на дипол.
Пара колів, або навіть блоків, може використовуватися для утримання мотузок, що натягують антенні плечі, які повинні мати кут між 90є і 120є між ними. У цьому випадку антена всеспрямована, виробляє вертикальну поляризацію, а імпеданс залишається приблизно на рівні 50 Ом.
Щодо використання балуна 1: 1 чи ні, його можна вважати зайвим в обох випадках, і уникання зайвого елемента завжди зменшить втрати.
Важливо: коаксіальний кабель повинен завжди виходити перпендикулярно точці живлення.
Скільки займає перевернутий V диполь? [покажчик]
Наявний простір завжди обмежений, особливо в міських умовах, і знання основи та висоти трикутника, що утворює антену, є двома важливими даними для вирішення, куди її поставити.
Припускаючи, що кут перевернутого V дорівнює 90є, ми маємо прямокутний трикутник рівних катетів (плечей диполя), основою якого є гіпотенуза. Застосовуючи теорему Піфагора (h 2 = c 2 + c 2 ), отримуємо значення базису: h = √ 2 c 2 = c √ 2 = c 1.4142, що є мінімально необхідним розділенням, оскільки потрібно було б додати вітри до довжини диполя і можливості того, що кут був би більшим.
Мінімальну висоту можна отримати за формулою: a = √ c 2 - (h/2) 2 = c · √ 2/2 = c · 0,7071.
У випадку описаного вище диполя 10 м, трапляється, що, суто для антени, вона мала б основу 2,5 · 1,4142 = 3,53 м і висоту 2,5 · 0,7071 = 1,77 м. Якщо додати по 5 м вітрів з кожного боку, то основа буде (2,5 + 5) 1,4142 = 10,61 м, а висота (2,5 + 5) 0,7071 = 5,30 м, що вже відповідає теорії, що антена повинна знаходитися в висота щонайменше половини хвилі відносно площини землі, щоб мати цікавий кут випромінювання для DX.
Припустимо, протилежний випадок: у нас посередині поля є 12-метрова щогла, і ми хочемо знати довжину вітрів. Обчислюємо довжину кожної сторони (катета) 12/0,7071 = 16,97 м, з якої віднімаємо плече диполя (2,5 м) = 14,47 м для кожного вітру. Додайте трохи більше для вузлів (привіт), і якщо ви хочете кут більше 90є.
Горизонтальна (базова) зайнятість цього перевернутого V становитиме 16,97 · 1,4142 = 24 м, майже довжина басейну. Можливо, цього варто було б поставити горизонтально.
Після того, як антена встановлена на вашому місці і підключена до ВЧ-обладнання через вимірювач SWR, виберіть режим AM або CW, щоб мати постійний носій, відрегулюйте вихідну потужність приблизно на 1 Вт. і подивіться на нерухомі, які працюють на смузі, доки не знайдеться мінімум, який буде частотою, на яку налаштований диполь.
Якщо отримана частота нижча за бажану, обидва плечі диполя необхідно вкоротити, поки він не стане на місце. Якщо, з іншого боку, воно вище, їх потрібно подовжити. Оскільки цій антені призначено змінити місце розташування та режим, їй, ймовірно, знадобляться подальші налаштування, і тому, замість того, щоб перерізати провід, я вирішив втягнути його на собі, тримаючи разом із пластиковими стяжками.
Налаштування антени може бути трудомістким завданням, яке включає підняття на дах кілька разів, опускання антени, регулювання однієї руки, потім іншої, підняття знову, спуск до радіокабіни, повторне вимірювання та початок спочатку. Наявність таких засобів, як цей шків на фотографії, може значно спростити всю роботу.
Однак ми можемо заощадити трохи подорожі, виконавши деякі обчислення: помножте мінімальну частоту КСВ на довжину на той момент, результат поділіть на бажану робочу частоту, і ви отримаєте довжину, на якій вам доведеться залишити диполь.
Після отримання мінімальної КСВ на робочій частоті можна експериментувати з кількома факторами, що впливають на імпеданс антени: висотою над землею, відстанню до інших предметів (від точки подачі до центральної щогли, від кінці від антени до точок кріплення,.), тип коаксіального (RG-58 та RG-59) або його довжина, кут перевернутого V тощо.
І настає момент істини. Іноді найнесподіванішим чином, оскільки, роблячи перші налаштування антени, перебуваючи всередині будинку, перевернутим V і використовуючи мітлу як щоглу, я отримав дуже сильний сигнал від італійського колеги. Щоб зняти сумніви, я зателефонував йому, і він дав мені 59. Що ще можна попросити в день прем’єри?
Пізніше, з піднятою антеною та допомогою розповсюдження, поширені контакти з різними європейськими країнами (Англія, Голландія, Німеччина, Італія, Словаччина, Словенія, Греція, Росія та ін.), А також з іншими районами Іспанії., включаючи EA9.
Більше диполів: для 40, 20,. [покажчик]
Після успіху першого диполя, наступний повинен був бути для 40-метрової смуги, де відбувається більшість національних активацій, але з поглядом на третій диполь для 20-метрової смуги.
Тому я беру за калькулятор і роблю відразу всі обчислення вимірювань (м), що відповідають частотам, які можуть мене зацікавити в майбутньому:
Частотна смуга
(МГц) трикутник антени Vcoaxial
λ/2λ/4висота висотиλ/2λ1½λ2λ
| 10 м | 28 500 | 5.00 | 2.50 | 3,53 | 1,77 | 3.47 | 6,95 | 10.42 | 13,89 |
| 10 м (FM) | 29 600 | 4.81 | 2.41 | 3.40 | 1,70 | 3.34 | 6,69 | 10.03 | 13.38 |
| 11 м | 27 205 | 5.24 | 2.62 | 3.70 | 1,85 | 3.64 | 7.28 | 10.92 | 14.56 |
| 12 м | 24 940 | 5.71 | 2.86 | 4.04 | 2.02 | 3.97 | 7,94 | 11.91 | 15,88 |
| 15 м | 21 225 | 6.71 | 3.36 | 4.75 | 2.37 | 4.66 | 9.33 | 13,99 | 18,66 |
| 17 м | 18 125 | 7,86 | 3.93 | 5.56 | 2.78 | 5.46 | 10.92 | 16.39 | 21.85 |
| 20 м | 14 150 | 10.07 | 5.04 | 7.12 | 3.56 | 7.00 | 13,99 | 20,99 | 27,99 |
| 30 м | 10 140 | 14.05 | 7.03 | 9,94 | 4.97 | 9,76 | 19.53 | 29.29 | 39.05 |
| 40 м | 7075 | 20.14 | 10.07 | 14.24 | 7.12 | 13,99 | 27,99 | 41,98 | 55,97 |
| 60 м | 5313 | 26,82 | 13.41 | 18.97 | 9.48 | 18,63 | 37.27 | 55,90 | 74,53 |
| 80 м | 3,537 | 40,29 | 20.14 | 28.49 | 14.24 | 27,99 | 55,98 | 83,97 | 111,96 |
Для коаксіального я вибрав довжину близько 28 м, що є кратною (майже) половині хвилі для всіх смуг.
Механічна конструкція решти диполів проводилася таким же чином, як описано для диполя 10 м, змінюючи лише довжину плечей, яка повинна мати розмір, зазначений у графі "λ/4 антена".
Багатосмуговий дипол: вуса для котів, коричневий [індекс]
Після завершення початкової місії, яка полягала у побудові декількох односмугових диполів для самостійного використання у випадку багатостанції, у мене виникло спокуса мати можливість з'єднати їх для спільного спуску, коли є лише одна окрема станція.
Це правда, що в цьому випадку хорошим рішенням буде побудова антени "котячих вусів", яка є не що інше, як серія напівхвильових диполів різних смуг, розміщених паралельно, користуючись перевагою характеристики, яка за межами резонанс, імпеданс диполя дуже високий, тому в кожній смузі це як би підключений лише розрізаний диполь для цієї частоти.
Але шукаючи спосіб досягти цієї мети, не втрачаючи при цьому модульності, мені спало на думку використовувати Т-з'єднувач із двома роз'ємами SO-239 і чоловіком PL-259 плюс ще один роз'єм чоловіче-чоловіче PL-259 для з'єднання двох диполів і падіння, як показано на фотографії.
Таким чином, за лічені секунди ми можемо знову отримати два незалежних диполя або створити нову комбінацію диполів із різних діапазонів, залежно від нашого інтересу в усі часи.
Але не завжди потрібно робити диполь таким універсальним і твердим, як запропонований, але є й інші більш дешеві та/або «щасливі» рішення. Цей перший складається з двох шматків дроту для мотузок та коаксіального телевізійного кабелю, які є у вас вдома. Витончену ноту надає центральний елемент, що робить непотрібним навіть брати паяльник. Вільну центральну точку можна використовувати для підвішування перевернутого V-диполя.
Диполь - дуже вдячна антена, з дивовижними результатами, враховуючи її простоту, дуже стриману, малу вагу, велику пристосованість на місцях та економічність. Ідеально провести час, розважаючи, катаючись на ньому та використовуючи його. [покажчик]
