Антенна 144 мгц своими руками чертежи на 144 мгц

Подготовка. Из чего буду делать УКВ антенну 144/430 мГц

Двухдиапазонная антенна 145 430 МГц для начинающего радиолюбителя своими руками

Двух диапазонная антенна 144 430 мГц своими руками

В большинстве случаев, когда речь заходит об антеннах, люди представляют себе большие «тарелки», которые установлены за окном или на крыше дома. Однако стоит понимать, что это далеко не так. Дело в том, что размер антенны зависит от того, какую частоту и длину волны она будет ловить. Естественно, если вы хотите ловить сигнал спутника, чтобы транслировать несколько десятков телевизионных каналов, то вам понадобится большая антенна. Но далеко не всегда вам нужен такой сигнал. Именно поэтому и стоит рассмотреть такую вещь, как антенна 433 МГц. Это устройство сильно отличается от тех антенн, которые вы привыкли видеть на окнах и крышах. Оно является очень маленьким и, как уже можно заметить по названию, принимает не самые длинные волны сигнала. Зачем могут пригодиться такие волны? Большинство людей не обращают на них внимания, однако если вы любите наполнять свой дом различными предметами, работающими на дистанционном управлении, то вам определенно понадобится далеко не одна антенна 433 МГц. Если вы научитесь пользоваться их свойствами, то сможете создавать в своей квартире такие вещи, как радиорозетка или даже кормушка для домашнего питомца с дистанционным управлением. Заинтересованы? Тогда читайте статью далее, и вы узнаете, что представляет собой данная антенна, как ее использовать, где купить, а самое главное — как сделать ее собственными руками, если вы не хотите тратиться на покупку.

Что это за антенна?

Итак, в первую очередь необходимо разобраться с тем, что представляет собой антенна 433 МГц. Как вы уже могли понять, это устройство, которое позволяет вам настроить определенный прибор на конкретную частоту, чтобы затем взаимодействовать с ним. Установив антенну в конкретный прибор, вы сможете затем посылать ей сигнал на определенной частоте, чтобы активировать этот прибор и контролировать его. Это очень полезная функция в любом доме, так как вы сможете значительно упростить многие процессы. Однако далеко не каждый сможет проделать нечто подобное – вам нужно хорошо разбираться в данной сфере, чтобы настроить приборы на нужную частоту. Но если вы поставите перед собой цель, то достигнуть ее определенно сможете. Просто вам придется как следует постараться, и начать стоит с изучения именно этой антенны, так как она является одним из самых главных элементов. Вам определенно стоит знать, что антенна 433 МГц бывает трех типов: штыревой, спиральной и вытравленной на печатной плате. Чем они различаются? Какую лучше выбрать? Именно об этом и пойдет речь дальше. Вам предстоит узнать, что представляет собой каждая из этих антенн и понять, какая из них лучше всего подходит для вашей конкретной цели.

Штыревые антенны

Как может оказаться в вашем распоряжении антенна на 433 МГц? Своими руками сделать ее довольно просто, но также вы можете приобрести и готовую, которая обойдется вам немного дороже, но сэкономит немного времени. В любом случае вам сначала нужно определиться с тем, какой именно тип вы хотите получить. И первый тип, о котором пойдет речь, – это штыревая антенна. Ее основным преимуществом является то, что она имеет самые лучше технические характеристики по сравнению с остальными видами. Именно поэтому практически всегда люди делают выбор в ее пользу. Более того, ее сделать своими руками гораздо проще. Так что в целом это наилучшая антенна на 433 МГц, своими руками сделанная или же купленная в магазине. Однако при этом вам не стоит думать, что она идеальна. Если бы ситуация обстояла именно так, то потребности в других видах попросту не было бы. Именно поэтому необходимо отдельно рассмотреть недостатки, которые имеет этот вид антенн, чтобы вы были в курсе всех особенностей, прежде чем принимать решение о покупке.

Недостатки штыревых антенн

Первый недостаток, которым обладают штыревые направленные антенны 433 МГц, – это подверженность влиянию окружающей среды. Проблема заключается в очень сильном отражении и интерференции, которые возникают, если вы пытаетесь использовать антенну в закрытом помещении. Таким образом, она больше подходит для переносных приборов, а не для домашних бытовых приборов, так как в домах из-за малого количества пространства, препятствий в виде мебели и стен сигнал может искажаться, теряться и не доходить до целевого устройства. Так что в первую очередь вам стоит задуматься о том, с какой целью вы собираетесь использовать антенну, а затем уже принимать решение о ее покупке. Однако это не единственный недостаток штыревых антенн, которые изначально могли показаться идеальными. Оказывается, штырь в этой антенне должен быть практически (или полностью) параллельным заземленной пластине, на которой находится сама конструкция. Как вы легко можете понять, в небольших бытовых приборах это очень сложно реализовать. Поэтому вы уже могли сообразить, что штыревые направленные антенны 433 МГц лучше всего подходят для различных портативных приборов более-менее крупных размеров или же тех, на которых антенну можно установить снаружи. В домашних условиях использовать такие антенны не рекомендуется. Но чем же их тогда заменить? Насколько вы помните, существуют еще два вида таких антенн, так что пришло время обратить внимание на них.

Спиральные антенны

Проще всего вам дастся штыревая самодельная антенна на 433 МГц, однако, как вы уже могли заметить выше, она неидеальна. Поэтому стоит обратить внимание на другие виды, например, на спиральную антенну. Чем она отличается от штыревой? Во-первых, она также имеет неплохие технические характеристики, так что в этом плане вы можете использовать с полным спокойствием как первый, так и второй вид. Что же насчет помех? Оказывается, они у спиральной антенны также присутствуют в закрытых помещениях, причем иногда бывают даже более сильными, чем у штыревых. Поэтому остается взглянуть на последний параметр – компактность. Как вы помните, штыревые антенны из-за особенности конструкции должны либо размещаться на корпусе устройства, либо внутри него, но при этом внутри устройства должно быть довольно много свободного места, чего сложно добиться, когда речь идет о небольших бытовых приборах домашнего использования. И по этому параметру спиральная антенна обходит штыревую, потому что она является крайне компактной и позволит вам сделать радиоуправляемым практически каждый прибор в вашем доме. Естественно, самодельная направленная антенна 433 МГц, сделанная таким образом, займет у вас гораздо больше времени, но если вы собираетесь купить антенну, то вам определенно стоит взглянуть на спиральные версии, так как они могут вам пригодиться и очень сильно помочь.

Антенна на плате

Если вам нужна качественная компактная коллинеарная антенна на 433 МГц, то вам определенно стоит обратить внимание на этот вид, то есть на антенны, которые втравлены в плату. Это означает, что данный вид невозможно (или же очень сложно) сделать своими руками, поэтому рассматриваться они будут исключительно как покупные. В чем их преимущества перед описанными выше двумя типами? В первую очередь, они имеют неплохие характеристики. Конечно, не такие впечатляющие, как у предыдущих двух вариантов, однако достаточно хорошие для повседневного использования. Основным их преимуществом является компактность – такие антенны можно разместить абсолютно в любом устройстве. Но, как уже было сказано выше, основным их недостатком является то, что двухдиапазонная антенна 144-433 МГц на плате, сделанная своими руками – это нечто фантастическое. Именно поэтому далее этот вариант рассматриваться не будет по той причине, что оставшаяся часть статьи будет уделена созданию антенны своими руками. Насколько это сложно сделать? Что для этого понадобится? Обо всем этом вы узнаете далее.

Необходимые расчеты

Но если вы решились сделать антенну своими руками, то вам понадобится немало теоретических знаний по этой теме. Дело в том, что любое отклонение в процессе изготовления не позволит вам настроить антенну на прием конкретной частоты. Поэтому все должно выполняться очень точно, так что начинать всегда рекомендуется с расчетов. Сделать их не так сложно, потому что все, что вам нужно рассчитать, – это длина волны. Возможно, вы разбираетесь в физике, поэтому вам будет намного проще, так как вы будете понимать, о чем идет речь. Но даже если физика – это не самая сильная ваша сторона, вам не обязательно нужно понимать, что означает каждая переменная, чтобы провести необходимые расчеты. Итак, как же высчитывается длина антенны 433 МГц? Самое основное уравнение, которое вам нужно знать, – это то, которое позволит вам высчитать необходимую длину антенны. Для этого вам нужно сначала рассчитать длину волны, так как длина антенны составляет одну четвертую часть длины волны. Те люди, которые разбираются в физике, могут сами рассчитать необходимую длину волны для конкретной частоты: в данном случае это 433 МГц. Что необходимо сделать? Вам необходимо взять показатель скорости света, который является постоянным, а затем разделить его на необходимую вам частоту. В результате получается, что длина волны для данной частоты составляет около 69 сантиметров, но при такой детальной настройке лучше использовать более точные значения, поэтому стоит сохранить хотя бы два знака после запятой, то есть финальный результат – 69.14 сантиметра. Теперь необходимо разделить полученное значение на четыре, и получится четверть длины волны, то есть 17.3 сантиметра. Такой длины должна быть ваша J-антенна 433 МГц или любой другой вид, который вы захотите использовать. Помните, что независимо от типа, длина антенны должна оставаться неизменной.

Использование полученных данных

Теперь вам необходимо использовать данные, которые вы получили, на практике. Антенна 144-433 МГц может делаться различными способами, однако практическое применение теоретических сведений должно всегда быть одинаковым. О чем идет речь? Во-первых, вам необходимо всегда брать проволоку на несколько сантиметров длиннее, чем желаемая длина антенны. Почему? Дело в том, что в теории все получается довольно точно, однако на практике работать все будет далеко не всегда так, как вы планируете. Поэтому вам стоит всегда иметь некоторый запас на тот случай, если что-то пойдет не так или сигнал не будет ловиться на той частоте, на которой вы хотели. Всегда можно легко откусить проволоку в конкретном месте, когда вы определите необходимую длину. Во-вторых, вам стоит всегда помнить, что длина отсчитывается от того места, где проволока выходит из основания. Таким образом, полученные 17 сантиметров должны отсчитываться от основания вашей антенны. Чаще всего вам придется использовать немного более длинную проволоку, так как вам нужно будет запаять вашу антенну. Антенна 433 МГц штыревая тем лучше будет работать, чем больше вы штырей используете, поэтому вам стоит позаботиться о том, чтобы каждый из них был одинаковой длины.

Подготовка материалов

Итак, с теорией покончено, пришло время заняться практикой. А для этого вам нужно будет взять все, что вам понадобится для создания собственной антенны. В первую очередь, это проволока или прутья, которые будут составлять основную приемную часть вашей антенны. Во-вторых, вам понадобится основа для вашей антенны. Желательно, чтобы в ней было несколько отверстий, которые вы сможете использовать для крепления штырей. Если эти отверстий не будет, вам придется или просверливать дыры, или же паять прямо к прямому металлу, что не очень удобно и не позволит вам правильно подсчитать длину заранее. Поэтому используйте основание с готовыми отверстиями. Естественно, вам понадобятся и другие вещи, такие как, например, паяльник, однако об этом известно каждому, поэтому нет смысла перечислять все такие предметы.

Выполнение работ

В первую очередь вам нужно подготовить материал для дальнейшей работы. Для этого все штыри вам нужно зачистить, залудить и обработать флюсом. После этого вам нужно обрезать штыри до необходимой длины, но при этом не забывайте о том, чтобы оставить немного длины, чтобы затем подкорректировать готовый результат. Затем вам нужно браться за паяние – каждый из штырей необходимо запаять с обратной стороны антенны, а затем взять еще один, который будет крепиться к антенне. Его длина уже не играет роли, так как он будет исполнять функцию держателя и не будет отвечать за принятие сигнала. Его также нужно запаять, после чего вы уже можете полюбоваться на результат вашей работы.

Финальные шаги

Что ж, ваша антенна уже готова к использованию. Вам осталось лишь сделать финальные шаги. Обрежьте лишнюю длину штырей, чтобы сигнал принимался идеально. Если у вас есть термоусадка – используйте ее. И помните – это лишь один из примеров самодельной антенны. Вы можете сделать также и спиральную антенну, а штыревая антенна в вашем исполнении может выглядеть совершенно иначе. Однако расчеты для получения длины антенны актуальны в любом случае, да и шаги создания антенны собственными руками также будут отличаться лишь в деталях.

Предлагаемая антенна отличается предельной простотой и может быть изготовлена из легкодоступных материалов буквально за несколько часов. Она будет полезной и как вариант «походной» антенны, требуя минимального времени для сборки и разборки. Антенна имеет хорошие электрические характеристики и, что особенно важно, практически не нуждается в настройке. Усиление антенны — примерно 8,5 дБ; отношение прямого излучения к обратному, не менее, — 18 дБ; входное сопротивление — 50 Ом; КСВ в полосе частот 144…146 МГц не превышает 1,5.

 

Как видно из рис. 1, антенна представляет собой пятиэлементный волновой канал с активным элементом, выполненным в виде разрезного диполя. На рис. 2 показан хорошо зарекомендовавший себя способ крепления пассивных элементов.

Антенна проектировалась с применением метода компьютерного моделирования, при этом ставилась задача получения входного сопротивления 50 Ом, что обеспечивает максимальную широкополосность антенны и некритичность ее к настройке, а также отсутствие необходимости в элементах согласования.

Для изготовления антенны потребуются:

— отрезок дюралюминиевой трубы длиной 1600 мм и диаметром около 15 мм для траверсы (допустимо применение диэлектрического материала);
— биметаллический (сталь + медь или сталь + алюминий) провод диаметром 4 мм для пассивных и активных элементов антенны;
— ПВХ трубка с внутренним диаметром 4 мм для изоляции пассивных элементов от траверсы;
— пластина необходимых размеров из диэлектрического материала для изготовления узла крепления активного вибратора;
— полоска из алюминия шириной 20 и толщиной 3 мм и нужное количество винтов и гаек М4 для изготовления узлов крепления пассивных элементов.
 

Эту антенну можно запитать непосредственно по коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 50 Ом без устройства симметрирования. Возможность такого метода запитки симметричного вибратора неоднократно обсуждалась в различных радиолюбительских публикациях.

При желании радиолюбитель может дополнить антенну симметрирующим устройством или даже выполнить активный элемент в виде петлевого вибратора с согласующе-симметрирующей полуволновой петлей.

Используя описанную в статье антенну, автор провел более 300 связей через «аврору» с корреспондентами из ОН, SM, ES, LY, YL, UA3…

Евгений СТРЕЛЬЦОВ (RN1NZ)

Антенна на 144 МГц

» Схемы » Радио

23-03-2007

УКВ антенны

Развитие локальных ЧМ сетей в диапазоне 144 МГц и все большее распространение ретрансляторов привело к повышенному интересу радиолюбителей к всенаправленным антеннам с вертикальной поляризацией. Помимо классического четвертьволнового штыря (GP) очень часто применяется антенна с длиной излучателя 5/8 L.

У такой антенны диаграмма направленности в вертикальной плоскости прижата к земле, что способствует увеличению дальности связи. Более того, по сравнению с GP антенна 5/8L имеет усиление 3 дБ. В корейском журнале KARL Monthly (1996, April, p.

55-56) было опубликовано краткое описание УКВ антенны, которая представляет собой синфазный излучатель, составленный из двух антенн 5/8L. Из общих соображений можно утверждать, что такая антенна при вполне приемлемых размерах (полная высота с мачтой около 3 м) имеет еще большее усиление чем одинарная 5/8L по сравнению с GP.

Описанная версия антенны используется ВМФ США (USN STAR GP ANTENNA VHF) и имеет полосу рабочих частот 120…158 МГц при КСВ не более 1,3.

Схематически антенна показана на рис. 1. Верхний вертикальный излучатель питается через фазосдвигающую линию. Под углом 45″ к нижнему вертикальному излучателю подключены два дополнительных излучателя, которые расширяют рабочую полосу частот.

Два противовеса также расположены под углом 45° к вертикальным излучателям и имеют длину примерно 5/8L. Элемент согласования антенны с 50-омным фидером – контур L1C1. Конструктивное исполнение антенны показано на рис. 2. Верхний и нижний излучатели соединены диэлектрической вставкой, на которую наматывают фазосдвигающую линию.

Фазосдвигающая линия выполнена из медного провода в изоляции. Диаметр провода в статье не указан, но из общих соображений он должен быть как можно большим (лишь бы линия поместилась на каркас). Треугольная форма позволяет ее намотать на диэлектрический каркас виток к витку.

Между нижним концом нижнего излучателя и металлической мачтой длиной 1 м также имеется диэлектрическая вставка (противовесы с мачтой электрически не соединены).

противовесы и диэлектрическая вставка зажаты между трехлепестковыми деталями (см. рис. 2). Дополнительные нижние излучатели и противовесы составные.

К трехлепестковыми деталям прикреплены отрезки труб с зажимами, в которые входят излучатели и противовесы, которые изготовлены из труб меньшего диаметра. Это дает возможность изменять их длину в процессе настройки антенны. Катушка бескаркасная.

Она выполнена из медного голого провода диаметром 1,5 мм и имеет два витка с внутренним диаметром 16 мм. Емкость конденсатора С1 5…10 пф.

Поскольку антенна заводского изготовления, то вертикальные излучатели имеют переменный диаметр. У нижней трубы он, в частности, изменяется от 19 до 16 мм (см. рис. 2). В любительской конструкции можно, конечно, использовать обычную трубу с постоянным диаметром.

Опубликовал(а): ImMetatron в: 11/11/2013

Антенна 5/8 лямбда на 2 метра

А здесь краткий процесс изготовления, без КСВ или АЧХ метра настроить не выйдет, но обещал показать показал, ниже инструкция о том как сконструировать такую антенну.

Антенна такого же типа работает у rk9ugt, вот что он говорит о ней.

Диэлектрическая пластина.

Вибратор, 5/8 длины волны

Согласующая катушка

Металлическая пластина (луженая жесть)

Противовесы 1/4 длины

Шпилька, шайбы, гайки

Коаксиальный кабель

Делаем:

1- Любая изоляционная и стойкая к влаге пластина, размером ~ 80×250 мм.

На нее с помощью хомутов, винтов, проволоки и т. д крепится штырь 2 длина которого составляет 5/8 длины волны нужного диапазона (в нашем варианте 144 МГц), в зависимости от диаметра длина будет:

• диаметр 4-5 мм биметалл – длина 1270 мм,
• диаметр 10-14 мм алюминий – длина 1200 мм,

лучше взять с запасом – пригодится при настройке.

Далее мотаем катушку 3 на каркасе диаметром 15 -18 мм (в оригинале использовался маркер) – 9 витков провода, почти любого, голая медь, серебрянка и т.д. диаметром 1,5-2,5 мм (не критично). После намотки растягиваем катушку до длины 34-35 мм.

Верхний конец катушки паяем или через лепесток прикручиваем (в зависимости от используемых материалов) к штырю антенны 2, нижний к пластине 4 из луженой жести 25х35 мм, которая крепиться болтом 6, а лучше шпилькой к основной пластине 1.

Противовесы 5 делаем из биметалла или другой подходящей проволоки диаметром 4-6 мм. Длина чуть больше 1 метра (не забывайте про запас для настройки). Изгибаем их греческой буквой ОМЕГА с длинными усами. ОМЕГА должна быть посередине. Две получившиеся ОМЕГИ крепим к шпильке 6 с разных сторон с помощью гаек и разводим усы в разный стороны под углом 90 градусов.

Кабель 7 крепим к пластине 1 любым способом (продиваем в просверленные отверстия, привязываем проволокой или пропарафиненными нитками и т.д.) Оплетку паяем к пластине 4, а центральную жилу к 3 и 1/3 витка сверху катушки 3.

Берем бутылку, отрезаем дно, делаем отверстие в пробке и четыре отверстия или прорези снизу под противовесы и надеваем на штырь 2. Получилась “бутылочная” антенна.

Крепление антенны к мачте, я думаю, сможете сделать сами.

НАСТРОЙКА.
Лучше всего настраивать антенну с помощью АЧХ-метра (оптимально Х1-48), а не с помощью КСВ-метра, как делают многие.

Настройка заключается в том, чтобы путем изменения длины штыря и противовесв, и сжатия или растягивания витков катушки получить резонанс на нужной частоте. А путем перемещения точки подключения центральной жилы кабеля уже получить минимальный КСВ, к стати согласуется она на любое разумное сопротивление кабеля.

Дальность ~100км при 25Вт.

Спасибо за внимание.

Рации/радиостанции/радио, Своими руками144Мгц, 2 метра, 5/8, 5/8 лямбда, 70 см, Baofeng, HAM Radio, ICOM, ImMetatron, Kenwood, Motorola, Puxing, survival, transceiver, UHF, VHF, Voxtel, Yaesy, Антенна, антенна для рации, военная радиостанция, Выбор рации, Выбрать рацию, выживание, дальность радиосвязи, дальность рации, для рыбалки, Инструкция, как сделать рацию, Конструирование, купить рации, купить рацию, прошить рацию, Радио, Радиостанции, Радиостанция, рации отзывы, Рация, Своими руками, Сделай сам, тест рации, трансивер, УКВ

Многоэлементная антенна вертикальной поляризации на 144 мГц

Эффективная многоэлементная антенна вертикальной поляризации на 144 мГц

Все статьи

→

Конструкции антенн

Стандартный подход к конструированию многоэлементных антенн далеко не всегда дает ожидаемый результат. Радиолюбители привыкли к определению параметров антенны по традиционной диаграмме направленности в горизонтальной плоскости.

Редко учитываются ха­рактеристики антенны и ее диаграмма в вертикальной плоскости (перпендикулярной плоскости антенны) хотя он влияет на характеристики не меньше, а иногда больше.

Характер диаграммы в вертикальной плоскости сильнейшим образом изменяется от высоты подвеса, расстояния между антеннами в стеке и конструкции самой антенны и имеет, как правило, сложную многолепестковую конфигурацию.

Данные на антенны заводского изготовления часто неоправданно завышаются по ком­мерческим причинам и создают необъективную оценку антенн вообще. Переоцениваются возможности улучшения характеристик антенн при помещении их в стеке. Прибавка в усилении иногда очень невелика и не оправдывает затрат.

К подобным выводам автор пришел после моделирования различных ан­тенных систем на 144 mHz, используя последнюю версию программы Yagi Optimizer, написанной Брайном Бизли K6STI. Программа чрезвычайно профессиональна и прошла многочисленные проверки путем постройки рассчитанных под ней антенн.

Как правило, полученные на практике результаты полностью подтверждались. Практика радиолюбительского обмена наУКВ привела к использованию большого коли­чества репитеров, требующего применения антенны вертикальной поляризации. Многие радиолюбители не ограничиваются обменом через репитеры и стремятся проводить дальние связи. Строить несколько антенн нерационально. Анализ использования антенн с вертикальной поляризацией вызывает дополнительные проблемы, которые можно объединить в несколько пунктов:

— Отрицательное влияние металлической мачты при установке одной антенны с вертикальной поляризацией;

— установка двух антенн в стеке на расстоянии половины длины волны дает небольшую при­бавку усиления 2-2.5 db т.е. более оптимальна антенна с длинным бумом (Yagi Optimizer);

— широкий лепесток излучения в горизонтальной плоскости (перпендикулярной плоскости антенны), выражающийся в том, что наклон антенны к горизонту до 40 градусов мало ме­няет напряженность поля у корреспондента;

  Эти выводы, основанные на практических результатах и компьютерном моделировании привели автора к мысли, что во многом подобные недостатки возможно преодолеть, собрав антенну необычной конструкции, показанной на фото выше. Тем более, что ее можно изготовить путем модернизации обычной многоэлементной антенны.

Основная идея работы антенны это сложение излучения трех четвертьволновых направленных антенн, имеющих поляризации 0, 120 и 240 градусов и расположенных на одном буме в одну, горизонтальную или вертикальную.

Этот эффект достигается активным питанием трех антенн со сдвигом от основной поляризации (вертикальной или горизонтальной) на 120 и 240 градусов.

Принцип работы подобен работе направленной антенны Yagi, в которой за счет различных фаз колебаний в каждом из вибраторов в точке пространства впереди антенны колебания излучаемые всеми вибраторами складываются, а пространстве сзади антенны – нейтрализуются, вычитаются. Это происходит в одной плоскости поляризации.

В предложенной антенне излучения трех анттенн различных поляризаций складываются в одну. Опыты произведенные мной на полигоне подтвердили мою идею. Измерение напряженности поля излучаемого антенной при помощи полуволнового вибратора на расстоянии 5 длин волн с измерителем на диодах Шотки показало, что поляризация излучения имеет однродный характер – вертикальный или горизонтальный.

   Поэтому достоинством предложенной антенны является возможность простейшего переключения поляризации с вертикальной на горизонтальную при помощи реле, расположенного на буме.

Дополнительное преимущество антенны описанной констркции выражается в том, что она имеет идентичные диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях при достаточно высоком расположении антенны над землей. Автор назвал полученную у данной антенны диаграмму направленности «дирижаблеобразной».

Идентичность диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях по­зволяет существенно увеличить реальный коэффициент усиления антенны. Мной была построена 11-и элементная антенна волновой канал горизонтальной поляризации.

После этого все элементы антенны были согнуты вниз так, чтобы снизу между ними обра­зовался угол 120 градусов, и был добавлен ряд четвертьволновых вибраторов вертикально, как показано на фотографии в начале статьи. В результате получилась антенна с тремя рядами чет­вертьволновых элементов, сдвинутых относительно друг друга на 120 градусов.

Активные вибраторы были запи­таны при помощи гамма согласования и соединены между собой через фазосдвигающие отрезки ко­аксиального кабеля электрической длиной в 120 градусов (конкретно описано ниже). Результат превзошел мои ожидания, я получил приращение напряженности поля по напряжению на инди­каторе напряженности (по отношению к первоначально построенной обычной Yagi) в 2,5 раза!. Кроме этого значительно увеличилась резонансная полоса антенны до 1.5 mHz по уровню 3 db.

Размеры антенны в mm:

Сверху показана рассчитанная диаграмма направленности антенны в горизонтальной плоскости.Указанные в таблице размеры относятся к антенне с тремя рядами четвертьволновых вибраторов.

Антенна эксплуатировалась в течение лета 2001 года за городом в довольно низком месте и проводились регулярные связи с корреспондентом в г. Владимире RV3VW на расстоянии 101 км. (LO05EW to LO06JT).

Связь была очень устойчивой в любое время суток и показала качественное преимущество перед всеми антеннами, использовавшимися до этого. Удавалось заходить во многие репитеры центральной части России.

Самой дальней связью был корреспондент SV8DTD loc: KM39EA 2260 km SSB.

     Должен подчеркнуть экспериментальный характер конструкции и полевые условия снятия характеристик. Расчет и оптимизация длин элементов были проведены программой Yagi Optimizer V6.53. (Приверженцы программы MMANA с таким же успехом могут воспользоваться ей.)

   Добавление дополнительного ряда четвертьволновых элементов заметно сдвинуло резонанс антенны вниз. Поэтому для этой антенны следует укоротить длину элементов на 2-3% по сравнению с полученными по расчету. Расстояния между элементами не изменяются.

      — Отрезки согласующего кабеля для сдвига на 120 градусов изготовлены с учетом электрического укорочения в коаксиальном кабеле 0.666. Их длина составила 455 мм каждый (Для частоты 145 mHz, антенна рассчитывается на середину диапазона т.к.

имеет широкую резонансную полосу и может использоваться для связей CW в начале и FM в конце диапазона.).     — Конденсаторы для компенсации реактивности использованы 67 пф от р/станции РСБ.

     — Гамма согласование стандартное, полученная после оптимизации КСВ точка соединения со всеми тремя вибраторами находится на расстоянии 160 мм от бума.

     — На рисунке не показано соединение всех оплеток кабелей вместе. Это сделать необходимо.

     — Можно использовать алюминиевые трубы другого диаметра, но необходимо провести коррекцию длины элементов.     — Элементы крепятся к буму скобками с винтами, как предложил F9FT.Могу рекомендовать радиолюбителям, заинтересовавшимся данной конструкцией, провести дополнительные испытания для получения расширенных данных в сравнении с обычным волновым каналами.

12.08.2001 Роман Таршиш RU3UJ

  Отзыв повторивших антенну:

  «Отсутствие DXкластера в нашем городе возбудило „толпу“ энтузиастов из шести человек попробовать вашу антенну. Причина в том, что ближайший маломощный УКВ кластер в Краснодаре (68км, верт. поляр.) и в силу неподходящего рельефа местности очень плохо принимается, например, на F9FT или 13-элементной Кушкрафт 13B2, установленные верт. поляриз. Макет антенны был собран за 3 часа.

Результат быстрого испытания: Кластер «идет» стабильно на 6 баллов круглые сутки.

На обычный ВК 3 балла с QSB, а днем, когда солнце в зените — не слышен вообще… Поразила связь с подвижными обьектами — при движении абсолютно пропали «выпадения» сигнала при связи с движущимся обьектом (как у нас шутят — «деревья дорогу перебегают»).

Поверьте, я не новичок в УКВ, начал работать на этом диапазоне в 1974 году, имел разные напр. антенны с разной поляризацией и хорошо знаю как слышны все ретрансляторы и р/л станции в округе 100 км. Чтоб все оценить мне было достаточно одного вечера и на сл. день — полдень.

Никаких измерений не производилось (кроме КСВ). Скооперировавшись народ делает капитально 3 антенны по отлаженному макету, резко начались поиски простеньких компов, зв.карт, пакетных контроллеров. Возможно эффект применения этой антенны сильно привязан к рельефу местности сложившемуся у нас, однако антенна работает и это главное.

16.11.2013, 6057 просмотров.

Изготовление антенны 8х9 H/V на 144мГц для EME

1.Введение.
     Как бы в продолжение статьи RN3DCF по изготовлению УКВ антенны на 432МГц  хочу предложить вашему вниманию другую конструкцию антенны из серии RA3AQ на 144МГЦ, для работы через луну.

  Целью этой статьи так же не являются строгие указания к повторению, но некоторые технологические моменты в конструкции могут быть интересны начинающим конструкторам антенн. За базовую антенну была взята 9 элементная антенна с длинной траверсы 4,9м рассчитанная Дмитриевым Димой RA3AQ. Выбор сделан не случайно.

Аналог из 6-ти антенн уже прошел многолетние испытание на RW3WR и показал отличные результаты.

 В предлагаемой вашему вниманию конструкции на каждой траверсе общей длинной 5,1м  расположены фактически две антенны: горизонтальной и вертикальной поляризации, сдвинутые друг относительно друга на 80мм по траверсе.

  Короткая траверса позволяет обходиться без всевозможных расчалок и распорок, которые создают достаточно большую парусность конструкции антенны. Общий вид всей антенны на первой фото.

       Сразу хочу поблагодарить автора самой антенны – Дмитрия RA3AQ, генератора конструкторских идей Сергея RT5D (ex RA3WND) и коллег по команде RW3WR, которые морально поддерживали проект. Могу заметить, изготовление антенны заняло два месяца, приобретение и подготовка материалов больше года.

2. Антенна

    За основу взята 9 элементная антенна RA3AQ, с петлевым вибратором и элементами из 10 и 7 мм трубок.

В конструкции было учтено  то, что элементы проходят сквозь траверсу и изолированы от неё, с использованием расчетов бум коррекции по таблице DL6WU.

   Траверсы всех 8-ми антенн выполнены из дюралевых труб Д16Т и состоят из 2-х частей: 4м – труба диаметром 32мм  и  1,5м – диаметром 28мм, с толщиной стенок 1,5мм. Соединение двух труб см. на фото.

Для фиксации труб были использованы усиленные хомуты

Скрепки от стиплера толщиной 0,5мм. на концах труб меньшего диаметра компенсируют разность внутреннего диаметра внешней трубы и внешний диаметр внутренней трубы.

Разметка расстояний между элементами выполнена по методике описанной Михаилом R3BM.

Далее, с использованием простого «кондуктора» просверлены отверстия в траверсе с одной стороны труб.

Сквозные отверстия выполнены с помощью вертикального сверлильного станка и обычного уровня. От точности вертикального сверления сильно  зависят расстояния между концами элементов собранной антенны.

Следующий этап, изготовление изолятора для петлевого вибратора и некоторая технология сборки узла вибратора.

Эскиз изолятора с размерами.

       Он изготовлен из листового фторопласта толщиной 20мм (материал очень легко обрабатывается, при этом обладает хорошими механическими и электрическими параметрами).  Отличается от изолятора, описанного в статье Павла RN3DCF лишь размерами и некоторыми технологическими особенностями (для удобства сборки).  Трубка петлевого вибратора имеет диаметр 10мм.

Как изготовить петлевой вибратор хорошо продемонстрировал в видео ролике на «You Tube» Сергей, RT5D. Расстояние между концами вибратора равно 10мм. В концы трубки вибратора вставлены 10мм заглушки из твердого материала. Я использовал текстолитовый пруток диаметром 8мм. Это необходимо для того, чтобы трубка вибратора на концах не сплющивалась при затягивании винтов.

Т.о. вставить подготовленные разрезанные части вибратора в изолятор не составит труда, а вот для крепления сплошной части вибратора, для более удобного монтажа в изоляторе сверху сделан пропил вдоль изолятора под некоторым углом. В этом случае трубка с небольшим усилием встанет в подготовленный для неё желоб, на свое место и будет надежно закреплена.  См.

фото ниже.

       После сборки этой части в концах вибратора просверливаются отверстия диаметром 3мм насквозь с изолятором. Далее, кончики вибратора по очереди сдвигаются, и более толстым сверлом рассверливаются отверстия в самом изоляторе для шляпок винтов, которыми будут крепиться центральная жила и оплетка кабеля.

После установки винтов, со стороны траверсы, их шляпки в изоляторе надо залить эпоксидным клеем или клеем из клеящего пистолета.   Хочу заметить, лишние миллиметры выводов от кабеля могут сместить частоту антенны заметно ниже 144,0 МГц. Поэтому, их длину надо делать как можно короче или учесть размеры при изготовлении самого петлевого вибратора.

Для фиксации изолятора с вибратором на траверсе можно использовать винт длинной 55мм через боковые отверстия изолятора или вытяжные заклёпки.
       Для крепления элементов через траверсу в качестве изолятора использовались внешние оболочки отечественных кабелей. Для 10мм элементов антенны в траверсе сверлится отверстие сверлом 12мм.

Перед установкой элементов с изоляторами  в траверсу каждое отверстие необходимо обработать, т.е. снять заусенцы с внешне и внутренней поверхности отверстия.  В качестве изолятора для 10мм элементов хорошо подходит оболочка кабеля РК75-9-12. По технологии сборки лучше надеть изолятор на трубку, а затем ввернуть элемент в траверсу.

За счет небольшой разницы в диаметрах отверстий элемент будет надежно закреплен в траверсе. (См. фото ниже)

Для 7мм элементов в качестве изолятора применена оболочка кабеля РК75-7-11. Отверстия в траверсе сверлятся сверлом 9мм. В этом случае сначала установить кусочек изолятора, длинной 45-50мм в траверсу. См. фото.

       Чтобы элемент был надежно закреплен в изоляторе, на середину элемента лучше намотать ПВХ изоленту в один слой, с перехлестом, а потом вставлять элемент в изолятор. Перед установкой элемента в изолятор эту часть изоленты немного натереть мылом.

Старый способ, но работает отлично. Выровнять длины элементов с каждой стороны траверсы. Через некоторое время элемент надежно зафиксируется в изоляторе. Лишние кусочки изолятора с каждой стороны траверсы можно удалить.

Подключение и крепление кабелей питания антенн показан на фото см. ниже.

         Непосредственно у вибраторов под кабели установлены небольшие площадки, 40х20мм, высотой около 10мм. Это необходимо для выравнивания высоты подключенного кабеля к вибратору и более надежной фиксации места подключения. Кабели на траверсе закреплены нейлоновыми стяжками и бандажом из 2мм арамидного троса.

  От атмосферных осадков и солнца эта часть закрыта двумя слоями изоленты ПВХ.       Для устранения влияния вертикальных стоек на антенны вертикальной поляризации все стойки  состоят из трех частей. Верхняя и нижняя части по 1м из стеклопластиковых труб диаметром 42мм, стенка 4мм. Средняя часть из трубы диаметром 50мм стенка 1.

5мм (все трубы, используемые в конструкции – дюраль Д16т).

      Что бы край пластиковой трубы не деформировался, при затягивании хомутов под площадку, в месте крепления антенны, установлены  две накладки, изготовленные из трубы, внутренний диаметр которой равен 42мм. Дополнительно внутрь вставлены куски труб (длинной около 10 см.) с внешним диаметром 36мм.  (см. фото и чертеж ниже).

Для стыковки пластиковых и дюралевых труб изготовлен переход из трубы диаметр 50мм стенка 4мм.  

Все разъемные соединения герметизированы термоусадкой с внутренним клеящим слоем.

Узел элевации состоит из трех основных сварных частей,
 перемычки, к которой крепится подвижная часть актуатора,

      двух подшипников (внутренний диаметр 60мм)
                    и усиленного актуатора 18”

                   Узел элевации в собранном видеОкончательные размеры элементов антенны рассчитывались с учетом бум коррекции по таблице DL6WU.  Т.к.

кабели питания антенн в данной конструкции проходят в непосредственной близости с рефлекторами антенн их влияние на рефлектор можно расценивать как увеличение диаметра траверсы, что потребует дополнительного увеличения длины рефлекторов антенн.

  Лучше изначально заготовку рефлектора увеличить на 20мм. относительно расчетной, а окончательный его размер определится при настройке каждой антенны. Антенны настраивались с помощью  анализатора  АА-230 PRO, но можно и с помощью обычного КСВ-метра.

  При настройке антенна располагалась  вертикально. Достаточно 1,5-2 метра от поверхности земли рефлектором вниз.    Расстояния между антеннами по горизонтали и вертикали одинаковы и равны 3,25м (рекомендация  Дмитрия RA3AQ).

    Антенна эксплуатируется уже больше года. За это время проведено боле 700 связей через луну с более чем 450 инитами (различными позывными). Использую антенный усилитель конструкции RW3AZ установленный на макушке мачты. Регулярный контроль КСВ антенн в разных погодных условиях показал завидную стабильность КСВ как для H так и V поляризаций.

Автомобильная антенна на диапазон 2 метра (144 Мгц)

Вертикальные излучатели длиной полволны с несимметричным питанием, расположенные над небольшим металлическим экраном, находящимся вблизи земной поверхности, обладают лучшими параметрами, чем излучатели длиной четверть волны. Хотелось проверить на практике, насколько существенна эта разница при проведении местных радиосвязей в УКВ диапазоне.

Ко мне вместе с другими автомобильными антеннами CB диапазона (27 МГц) попала антенна с торговым названием «Cobra», которая и послужила основой для конструкции УКВ антенны диапазона 144…146 МГц. Её излучатель отличался повышенной упругостью, да и длина больше подходила к расчётной.

Измерения, проведённые с целью обнаружить какой-либо резонанс антенны с приемлемым КСВ в диапазоне от 26 до 175 МГц, результатов не дали. Эта и аналогичные ей антенны «Hustler» несмотря на относительно низкую стоимость не пользуются большим спросом.

Из-за малой площади магнита крепления они плохо держатся на корпусе автомобиля и при сильном ветре или резких толчках падают. К тому же водители, стараясь не поцарапать свой автомобиль, дополнительно наклеивают на основание антенны скотч или ткань.

А так как через основание осуществляется ёмкостная связь антенного согласующего устройства (АСУ) с корпусом автомобиля, это приводит к изменению резонансной частоты АСУ и потере мощности сигнала при передаче и приёме.

После несложной доработки антенна пригодна для работы в диапазоне 2 метра. Так как длина её излучателя, вес и парусность уменьшаются, антенна обладает достаточной механической устойчивостью. Конструкция антенны понятна из рис. 1.

Конструкция антенны

Длина излучателя уточнялась в процессе настройки. Схема и конструкция согласующего устройства антенны показаны на рис. 2 и рис. 3

Монтаж выполнен на штатном гетинаксовом каркасе диаметром 16 и длиной 23 мм. Катушка L1 намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 1 мм. Шаг намотки — 3 мм, число витков — 3—4 (уточняется в процессе настройки). В торцах каркаса 1 запрессованы бронзовые резьбовые шпильки 2 с резьбой М8 (рис.

3), которые служат для крепления излучателя и магнитного основания антенны. Эти шпильки имеют дополнительные крепления в каркасе в виде бронзовых поперечных шпилек, к которым припаивают выводы элементов АСУ.

На боковой поверхности каркаса имеется дополнительный изолированный опорный контакт, также служащий для монтажа элементов.

Ёмкость конденсатора С1 подбиралась экспериментально. Вначале был установлен переменный конденсатор малой ёмкости с воздушным диэлектриком, который впоследствии был заменён постоянным керамическим.

Подойдут конденсаторы КД-1 или КТ-1 и им подобные с малым или нулевым ТКЕ и номинальным напряжением не менее 250 В.

Это необходимо даже при использовании УКВ радиостанций с выходной мощностью передатчика не более 10 Вт.

После окончательной настройки АСУ следует прочно закрепить выводы катушки на каркасе, хорошо пропаять все места соединений деталей и питающего кабеля. Конденсатор необходимо покрыть слоем хорошего влагостойкого лака, а также обеспечить хорошую защиту деталей всего устройства от проникновения влаги.

На рис. 4 приведён график КСВ антенны в зависимости от частоты, на рис. 5 — фрагмент её внешнего вида.

Внешнего вид антенны

Антенна более двух лет используется с подвижной автомобильной УКВ радиостанцией.

При первичной проверке её работы было установлено несколько десятков двусторонних радиосвязей с корреспондентами, находящимися в разных пунктах нашего региона, на различных расстояниях и высоте относительно выбранного для эксперимента места.

Большинство корреспондентов отметили повышение уровня сигнала около одного балла (по показаниям S-метра) в сравнении с четвертьволновой GP-антенной, использованной в этом эксперименте.

Подобную антенну можно изготовить самостоятельно, имея в наличии подходящий кольцевой магнит и металлическую пружинящую проволоку подходящего диаметра с хорошими проводящими свойствами для изготовления излучателя. Металлическое основание можно выточить на токарном станке, просверлив в его центре осевое отверстие для крепления АСУ.

UA6HGW

Делаем антенну

В виду низкой активности и множества вопросов на тему УКВ, решил описать азы, с которых желательно начинать осваивать УКВ просторы.

На первый взгляд, как может показаться, УКВ – это маленькие антенны, простая аппаратура и тихий эфир, со связью в пределах города или если повезет в пределах области. На самом деле все далеко не так. Попытаюсь изложить свой путь в УКВ.

Изрядно насытившись связью на КВ, решил попробовать себя и на УКВ (до этого мнение об УКВ было на уровне «болтушка по городу» или «ничего серьезного»).

С чего начинать, тоже не знал, и поэтому начал с малого – сделал укв антенну 3+5, по этой ссылке (тут, кстати, огромный выбор чертежей антенн! Рабочих антенн! Читайте и изучайте!) Поставил эту антенну на даче на высоте – 13м от поверхности земли.

И стал слушать… Решив, что антенна должна быть вертикальной, то и слушал в основном FM участок. Это была самая первая моя ошибка! Ах, как много я потерял от того, что не заглядывал в участок с горизонтальной поляризацией. И вот, однажды изрядно потрудившись на даче в субботний вечер, добрался наконец-то до аппарата… Меня осенило…

Решил покрутить ручку валкодера ниже по частоте (в этот день как раз проходили соревнования ПФО). Каково же было мое удивление, когда я услышал Чебоксары. Позвал, и мне ответили. Потом позвал оператора из Йошкар-Олы, и он мне тоже ответил.

Возбужденный происходящим, просидел часов до двух ночи, и в итоге самая дальняя связь была с радиолюбителем из подмосковной Коломны. Лег спать переполненный впечатлений и эмоций. Долго не мог заснуть – осмысливал происходящее.

На утро я проснулся только с одной мыслью – мне нужна хорошая и эффективная антенна! Прочитав много литературы, я остановился на конструкциях антенн от Владимира, RA6FOO.

Могу с уверенностью сказать, что конструкции его антенн 100% рабочие, имеют отличную повторяемость и широкополосность, что дает возможность на небольшие недочеты и погрешности при изготовлении. По крайней мере при измерении рулеткой все получается. Следует особо отметить, что антенну надо делать одной и той же рулеткой.

Вот ссылка на сайт Владимира, RA6FOO. Большое спасибо Владимиру за его подробнейшие инструкции! Решил, что антенна должна быть обязательно легкой и крепкой, и в то же время дешевой. Выбрал модель, которая мне подходила, а именно это 11 элементов на шестиметровой траверсе. После этого купил в строительном магазине деревянные двухметровые рейки 17х17мм в сечении в количестве 5ти штук.

Рейки соединил соответствующим образом для получения однородного полотна длинной 6м. Провел разметку элементов (да, самое главное – элементы купил в ОБИ: алюминиевый пруток 6мм).

В деревянной траверсе на месте отметки делал пропил круглым напильником, дабы «притопить» в прорезь элемент. В самом элементе по центру делал отверстие 3мм, чтобы через шайбу маленьким саморезом прикрутить элемент к траверсе.

Вибратор изготовил из медного провода диаметром 4мм (другого просто не оказалось под руками).

После этого озадачился вопросом, а как сделать симметрирующее устройство. Ответ на свой вопрос нашел на сайте Владимира, RA6FOO. Заготовка на фото.

Подпаиваем кабель и измеряем КСВ (кабель должен быть хорошего качества и с малыми потерями! Кабель типа RG-8X точно не подойдет!).

 Для того что бы померять КСВ достаточно антенны направить вертикально в небо . Если все сделано, как говорится, «плюс-минус» 1мм, то должно заработать сразу.

Лично у меня так и получилось: ксв=1 на частоте 144.600 МГц. Устанавливаю на десятиметровую самодельную мачту.

И вот настает этот трепетный момент! Включаю трансивер передаю: «CQ CQ CQ DE RU3T RU3T PSE k». За час работы провел 5 QSO с Москвой. Сигналы были достаточно уверенные. Покрутил, проверил диаграмму направленности, все в порядке! И пошли бессонные ночи у трансивера на УКВ.

Убедившись, что 2м диаппазоне антенна работает, и я не выгляжу «белой вороной», взялся за 70см диаппазон. Долго не раздумывал, сразу же обратился к сайту Владимира, RA6FOO. Выбрал себе антенну 20 элементов на четырехметровой траверсе.

Антенна была выполнена аналогичным образом – на брусках 17х17мм. Однако, крепления элементов решил изменить. Отверстия в траверсе сделал сверлом чуть меньшего диаметра, чем элементы.

После чего в отверстие при помощи молоточка вставлял элемент и фиксировал термоусадкой (так на всякий случай).

Вибратор закреплен и запитан так, как ниже на фото:

Не забываем про симметрируещее устройство!!! Антенну сделал за 3 часа. Вот, как получилась:

Все траверсы были полностью покрыты «Пенотексом» в три слоя. Фидеры тщательно герметизированы от влаги.

Теперь маленький отчет о работе на эти антенны. На 2м самая дальняя связь была с городом Пермь, это 870 км, На 70см – с Москвой.

Для полноты картины замечу, что первое время антенны не вращались каким-либо поворотным устройством (только подкручивались и устанавливались в определенном направлении), а работа в УКВ эфире велась исключительно по выходным на трансивер YAESU FT-857D.

Несколько слов хочу уделить частотам, на которых необходимо работать. В дни, когда не проходят соревнования, вызывная частота в горизонтальной поляризации 144.300 МГц (SSB и CW). В соревнованиях – 144,050 МГц (CW) и 144,300 МГц (SSB).

Много народа работает цифровыми видах связи, например:

• JT-65 работают на частоте 144,176 МГц;
• FSK-441 (Метеоры MS) на частотах от 144,360 МГц до 144,370 МГц;
• «Лунники» работают на частотах от 144,100 МГц до -144,150 МГц;
• Для любителей FM-связей вызывная частота – 145,500 Мгц (однако, поляризация антенны должна быть вертикальной).

Про возможности УКВ диапазонов можно почитать на сайте. Этот сайт является основным для любителей УКВ связи. Как правило на форумах этого сайта общаются люди, которые понимают, что пишут, и всегда готовые помочь!

Внимательно изучите этот умнейший сайт. Там есть ответы на многие вопросы, например, что такое Аврора, и как в ней работать; что за MS, EME и.т.д. Тщательно изучив публикации с этого сайта, вы поймете, что УКВ-движение живет и двигается в перед. И каждый будет рад новому корреспонденту.

Если у кого возникнут вопросы, рад буду помочь, хотя сам только учусь. Пишите на адрес моей электронной почты: RA3TP@MAIL.RU или звоните по телефону: 89200654481 (в разумное время). В дальнейшем, если будет интерес к моим публикациям, опишу следующий этап моего пребывания на УКВ.

Замечу ,что статья расчитанна на начинающего любителя укв связи. Тот кто чувствует силы и возможности можно сделать и посерьезнее антенны например DK7ZB ,DJ9BV, RA3AQ , RA3LE и.т.д.(тут с рулеткой надо быть поосторожнее)

Огромное спасибо хочу выразить редактору моей статьи Алексею RA3TOE

Всем желаю добра и здоровья до встречи на УКВ диапазонах 73 DE RU3T.

10-8. Многоэлементные антенны «волновой канал»

В последние годы при экспериментировании с различными конструкциями антенн «волновой канал» было установлено, что антенны, имеющие большую протяженность несущей траверсы, могут давать очень большие коэффициенты усиления.

Так, например, тринадцатиэлементная антенна «волновой канал» для частоты 145 Мгц при распределении ее элементов по длине 7 м несущей траверсы (приблизительно 3,5λ) имеет коэффициент усиления несколько больше 16 дб.

Такое большое усиление может быть получено также при использовании многовибраторных антенн или антенн «волновой канал», расположенных в несколько этажей, но при этом их конструкция и схема питания значительно сложнее.

Поэтому для получения большого усиления (почти в 40 раз по мощности) в последнее время радиолюбители все чаще используют антенны «волновой канал» с большим числом элементов.

Большой коэффициент усиления антенны «волновой канал» с большим числом элементов достигается за счет значительного уменьшения полосы пропускания антенны; это одновременно означает, что размеры антенны очень критичны.

Для лучшего понимания свойств антенны «волновой канал» с большим числом элементов ее параметры подробно описываются ниже.

Полоса пропускания

В случае если антенна «волновой канал» с большим числом элементов настроена на частоту 145 Мгц и КСВ в линии передачи равен 1, то при возбуждении антенны на частоте 144 Мгц КСВ в линии передачи будет равен 1,7.

Если же антенна будет возбуждаться на частоте 146 Мгц, то КСВ будет равен 2,5. Сказанное означает, что свойства антенны при частотах выше резонансной ухудшаются быстрее, чем при частотах ниже резонансной.

Этот факт разъясняется графиком, приведенным на рис. 10-33.

Таким образом, резонансная частота антенны находится не как обычно посередине рабочего диапазона частот, а ближе к высокочастотному концу диапазона. Для антенны «волновой канал» с большим числом элементов, предназначенной для работы в диапазоне 144—146 Мгц, при допустимых величинах КСВ резонансную частоту надо выбирать равной (учитывая график на рис.

10-33) 145,5 Мгц. Естественно, что в этом случае каждый раз следует обдумать, не лучше ли настроить антенну на рабочую частоту передатчика при соответственном ухудшении КСВ при приеме в высокочастотном конце диапазона. Из графика рис.

10-34 можно найти полосу пропускания антенны в процентах от резонансной частоты в зависимости от длины несущей траверсы антенны.

В антеннах «волновой канал» с большим числом элементов элементы обычно изготовляются из проводников, имеющих минимальный, с точки зрения прочности конструкции, диаметр. Чем больше диаметр элементов антенны, тем меньше получаемое усиление.

Тонкий проводник вследствие небольшой поверхности обладает небольшой емкостью, но одновременно имеет большую индуктивность и, следовательно, имеет большое отношение L/C (см. рис. 1-6, а и 1-6, б). Поэтому такой элемент сравним с узкополосным резонансным колебательным контуром.

Элемент, имеющий больший диаметр проводника, соответственно имеет меньшее отношение L/C и, следовательно, обладает менее ярко выраженными резонансными свойствами, что в данном случае эквивалентно уменьшению усиления антенны. Для уменьшения потерь за счет поверхностного эффекта поверхность тонких проводников должна обладать хорошей проводимостью.

Если диаметр элемента равен 3 мм (наиболее подходящий диаметр для диапазона 2 м), то элемент может быть выполнен из медных или алюминиевых трубок, если же используется меньший диаметр проводников, то их поверхность должна быть посеребрена (например, если используются велосипедные спицы в качестве элементов антенны).

Для уменьшения потерь желательно, чтобы толщина серебряного покрытия была по возможности больше.

При покрытии элементов серебром отпадает необходимость в дополнительной защите поверхности элементов от воздействия погоды, в то время как поверхности алюминиевых или медных элементов следует покрывать защитным лаком.

Для этой цели используется бесцветный лак с хорошими изоляционными свойствами и небольшой диэлектрической постоянной.

Коэффициент усиления антенны

Коэффициент усиления антенны «волновой канал» в первую очередь зависит от длины несущей траверсы. Как уже упоминалось выше, это большое усиление достигается за счет значительного сужения полосы пропускания антенны.

Число элементов и их взаимные расстояния также влияют на коэффициент усиления, но имеют второстепенное значение. По кривой рис.

10-35 можно определить коэффициент усиления антенны в децибелах в зависимости от длины несущей траверсы антенны.

Взаимные расстояния между пассивными элементами и их линейные размеры

Наилучшие результаты достигаются, когда первый директор располагается относительно близко к вибратору.

Для всех следующих директоров, вплоть до пятого, расстояние постепенно увеличивается, а для последующих директоров оптимальное расстояние составляет 0,39λ.

Ниже приведены оптимальные расстояния между первыми пятью директорами (λ): вибратор — 1-й директор 0,08; 1-й директор — 2-й директор 0,09; 2-й — 3-й — 0,09; 3-й — 4-й — 0,20; 4-й — 5-й — 0,39. Расстояния между всеми следующими директорами равно 0,39λ.

Расстояние между рефлектором и вибратором некритично и обычно выбирается равным 0,15—0,25λ. Оно в незначительной степени влияет на входное сопротивление антенны и на длину самого рефлектора.

Длина рефлектора выбирается обычно несколько больше половины длины волны, и затем, осторожно уменьшая его длину, добиваются максимального подавления обратного излучения. Обратное ослабление на резонансной частоте достигает 30—40 дб.

Следует отметить, что практика показала, что для получения максимального коэффициента усиления антенны следует выбирать одинаковые длины директоров при приведенных выше расстояниях между ними.

Если же длины директоров постепенно уменьшаются (что характерно для обычных антенн «волновой канал»), то в этом случае коэффициент усиления несколько уменьшается, но одновременно увеличиваются обратное ослабление и полоса пропускания антенной системы.

Уменьшение длин последующих директоров на 3% от длины волны дает относительно большую полосу пропускания антенны при уменьшении коэффициента усиления. Можно пойти на компромисс и укорачивать длины директоров на 1,5% длины волны.

Если же предполагать, что все директоры имеют одинаковую длину, то длина директоров в зависимости от отношения λ/d и числа директоров может быть определена из кривых рис. 10-36. Указанные размеры справедливы только в том случае, когда директоры изолированы от несу щей траверсы. В случае, если директоры механически связаны с несущей траверсой, их следует удлинить приблизительно на 2/3 диаметра траверсы.

Длина вибратора выбирается такой же, как и у вибратора обычной антенны «волновой канал», однако линейные размеры его в данном случае более критичны к изменениям вследствие узкополосности антенной системы.

Поэтому при расчете длины вибратора рекомендуется учитывать влияние отношения λ/d (см. рис.

1-7) и, кроме того, в случае цельнометаллической конструкции удлинять размеры вибратора на 2/3 диаметра несущей траверсы.

Входное сопротивление

Входное сопротивление антенны «волновой канал» с прямолинейным вибратором и большим числом пассивных элементов обычно лежит между 5 и 20 ом. Эта величина зависит в основном от расстояний между вибратором и первыми директорами и вибратором и рефлектором.

Чем дальше располагаются директоры от излучающего элемента, тем меньше их влияние на входное сопротивление антенны. Начиная с шестого директора, можно подключать большое число дополнительных директоров без дальнейшего уменьшения входного сопротивления антенной системы.

Для облегчения согласования антенны с линией передачи часто излучатель изготовляют в виде шлейфового вибратора, имеющего различные диаметры верхнего и нижнего проводников (см. рис. 1-15).

К сожалению, с помощью шлейфового вибратора нельзя осуществлять дополнительное согласование антенны с линией, и поэтому для получения точного согласования часто приходится использовать дополнительно подключаемый согласующий четвертьволновый шлейф.

Более рационально использовать прямолинейный вибратор с Т-образной согласующей схемой для согласования с линией передачи.

В случае, если антенна питается при помощи несимметричного коаксиального кабеля, применяется γ-образная согласующая схема.

В обоих случаях можно получить небольшое значение КСВ в линии, изменяя положение точек подсоединения согласующего устройства к вибратору.

Описываемую антенну рекомендуется изготовлять цельнометаллической.

В качестве несущей траверсы антенны можно использовать дюралевую трубку диаметром от 20 до 40 мм или тонкостенную стальную трубку, покрытую антикоррозийным составом.

Элементы антенны, изготовленные из твердой меди, следует припаять к несущей траверсе. Ниже приводится несколько практических примеров конструкции антенны «волновой канал» с большим числом элементов.

Девятиэлементная антенна «волновой канал»

Антенна, показанная на рис. 10-37, рассчитана на диапазон 2 м, имеет длину, равную 2λ, и дает коэффициент усиления 13,6 дб. Резонансная частота антенны равна 145 Мгц, и, следовательно, антенна наиболее эффективно работает в низкочастотной части диапазона. Ширина диаграммы направленностй В горизонтальной плоскости примерно равна 25°, величина обратного ослабления 20 дб.

Диаметр пассивных элементов должен быть не больше 6 мм.На рис. 10-37 изображена также Т-образная схема согласования, позволяющая согласовать антенну с линией передачи, имеющей волновое сопротивление 240 ом.

В точки питания XX можно также подключить полуволновую петлю из коаксиального кабеля для согласования антенны с несимметричным коаксиальным кабелем, волновое сопротивление которого 60 ом (эта же схема осуществляет дополнительно и симметрирование коаксиального кабеля).

Для получения точного согласования в незначительных пределах меняют расстояния между первыми директорами антенны. Расстояние между первыми директорами и вибратором — наиболее критичный размер антенны.

Десятиэлементная антенна «волновой канал» с большой длиной несущей траверсы

Данная антенна имеет несколько уменьшенные расстояния между элементами по сравнению с антенной, рассмотренной выше, и поэтому имеет несколько меньшую длину. Эта антенна может рассматриваться как переходная от антенн «волновой канал» к антеннам «волновой канал» с большой длиной несущей траверсы. Длина антенны равна 1,6λ, а коэффициент усиления 12,5 дб.

Приведенные размеры справедливы в том случае, когда в качестве несущей траверсы используется металлическая трубка диаметром 20 мм. Эта антенна, так же как и девятиэлементная антенна «волновой канал», может согласоваться с линией передачи с помощью Т-образной схемы согласования. На рис.

10-38, однако, изображен шлейфовый вибратор с различными диаметрами проводников, повышающий входное сопротивление антенны в достаточной степени, чтобы можно было непосредственно подключать к антенне лиции передачи с волновым сопротивлением 240 ом.

Точное согласование достигается путем перемещения первых директоров антенны.

Антенна «волновой канал» с длиной 3,5λ позволяет получать коэффициент усиления около 16 дб, что соответствует 40-кратному усилению по мощности при одинаковых линейных размерах всех директоров. Размеры этой антенны приведены ниже.

Тринадцатиэлементная антенна с большой длиной несущей траверсы и одинаковыми директорами

Длина антенны 3,5λ, директоры имеют одинаковые размеры, а коэффициент усиления равен 16 дб. Для резонансных частот 144, 145 и 146 Мгц длины рефлекторов соответственно равны 1 041, 1 035 и 1 027 мм, длины директоров (одинаковы для всех) — 935, 927, 919 мм. Диаметр всех пассивных элементов ≤ 3 мм.

Несущая траверса антенны — трубка диаметром 32 мм, длина ее 7,20 м. Вид излучателя: шлейфовый вибратор с различными диаметрами проводников (см. конструкцию десятиэлементной антенны на рис. 10-38).

Размеры шлейфового вибратора: толстый проводник — диаметр 12 мм, длина 978 мм; тонкий проводник — диаметр 3 мм, расстояние между обоими элементами 25 мм.

Расстояния между пассивными элементами: вибратор — рефлектор — 483 мм; вибратор — 1-й директор — 178 мм; 1-й директор — 2-й директор — 190 мм; 2-й — 3-й — 190 мм; 3-й — 4-й — 406 мм; 4-й — 5-й — 813 мм; расстояния между всеми остальными директорами равно 813 мм.

Сопротивление в точке питания приблизительно 240 ом. Точное согласование антенны с линией передачи производится с помощью изменения расстояний между первыми директорами и вибратором. Излучатель может быть изготовлен также в виде прямолинейного вибратора длиной 990 мм с Т-образной схемой согласования.

Тринадцатиэлементная антенна «волновой канал» с большой длиной несущей траверсы и постепенно уменьшающимися длинами директоров

Длина антенны 3,5λ, резонансная частота 145,5 Мгц, коэффициент усиления 16 дб.

Диаметр несущего элемента антенны длиной 7,2 м равен 35 мм,излучатель — прямолинейный вибратор с Т-образной схемой согласования. Антенна может работать в диапазоне 144—146 Мгц с допустимыми значениями КСВ. Получение минимального значения КСВ достигается путем регулировки размеров Т-образной схемы согласования.

Длины элементов (в мм): рефлектор — 1044,5; вибратор — 993,0; 1-й директор — 950,0; 2-й — 946,0; 3-й — 943,0; 4-й — 936,5; 5-й — 930,5; 6-й — 924,0; 7-й — 918,0; 8-й — 911,0; 9-й — 905,0; 10-й — 898,5; 11-й — 892,0.

Расстояния между элементами (мм): вибратор — рефлектор — 508; вибратор — 1-й директор — 178; 1-й директор — 2-й директор — 190; 2-й директор — 3-й директор — 191; 3-й директор — 4-й директор — 406 мм; 4-й директор — 5-й директор — 813 мм; расстояние между всеми прочими директорами 813 мм.

Антенна для диапазона 2 м имеет длину почти 10 м и коэффициент усиления, равный приблизительно 17,5 дб (56-кратное усиление по мощности). Размеры этой антенны приведены ниже.

Пятнадцатиэлементная антенна для диапазона 2 м

Длина антенны 4,5λ, коэффициент усиления 17,5 дб.

Длины элементов (мм):рефлектор — 1029,0; 1-й директор — 940,0 мм; 2-й — 936,5 мм; 3-й — 924,0 мм; 4-й — 917,5 мм; 5-й — 911,0 мм; 6-й — 905,0 мм;7-й — 898,5 мм; 8-й — 892,0 мм; 9-й — 886,0 мм; 10-й — 880,0 мм;11-й — 873,0 мм; 12-й — 867,0 мм и 13-й директор — 854,0; вид излучателя — шлейфовый вибратор с различными диаметрами проводников. Размеры вибратора; проводник с большим диаметром — диаметр 12 мм, длина 984 мм; тонкий проводник, разорванный посередине, имеет диаметр 3 мм, расстояние между элементами 25 мм. Расстояния между элементами (мм): вибратор — рефлектор — 438; вибратор — 1-й директор — 178; 1-й директор — 2-й директор — 292; 2-й — 3-й — 560; 3-й — 4-й — 813; расстояния между всеми остальными директорами 813 мм. Диаметр проводов всех пассивных элементов — не больше 3 мм.Несущая траверса антенны: металлическая трубка диаметром 38— 40 мм, длиной 9,75 м.

Точное согласование может быть достигнуто за счет перемещения первых директоров относительно вибратора.

Двадцатичетырехэлементная антенна «волновой канал» подвесной конструкции (DJ4OB)

Конструкция такой антенны, имеющей длину 16 м, и коэффициент усиления больше чем 17 дб была предложена радиолюбителем DJ4OB. Элементы антенны крепятся, как показано на рис.

10-39, на двух перлоновых канатиках диаметром 1,5 мм, имеющих длину 16 м каждый и расположенных на расстоянии 400 мм друг от друга.

Перлоновые канатики крепятся к деревянным планкам, которые подвешиваются на несущих мачтах.

Все директоры и рефлектор антенны изготовляются из легких металлических трубок или прутков диаметром 3 мм и крепятся к канатикам с помощью коротких отрезков провода или перлоновыми нитками. Можно также просверлить в трубках отверстия диаметром 1,8 мм в соответствующих местах и продеть через них перлоновые канатики.

Излучатель представляет собой шлейфовый вибратор с толстым непрерывным проводником диаметром 8 мм и длиной 998 мм (медная или алюминиевая трубка).

На расстоянии 60 мм от него располагается нижний тонкий, разорванный посередине элемент шлейфового вибратора, изготовленный из проводника диаметром 2 мм. Сопротивление такого шлейфового диполя в 6,3 раза больше, чем входное сопротивление полуволнового вибратора (см. рис.

1-15) и равно 240 ом. Следовательно, в случае использования полуволнового вибратора входное сопротивление антенны будет 38 ом.

Все прочие размеры конструкции антенны могут быть определены из рис. 10-39. Антенна крепится между двумя мачтами, причем мачта, расположенная в направлении основного излучения, должна по возможности быть изготовлена из дерева.

Если местные условия не позволяют укрепить такую антенну, то можно удалить несколько директоров, незначительно уменьшая тем самым коэффициент усиления антенны.

При этом входное сопротивление антенны обычно увеличивается также незначительно и требуется только небольшое изменение расстояния между директорами.

Такая антенна с увеличенной длиной антенного полотна в основном применима в качестве антенны с большим коэффициентом усиления для проведения связей в диапазоне 2 м только в одном направлении. Она обладает очень узкой полосой пропускания и острой диаграммой направленности.

Различные расстояния между элементами антенны были определены радиолюбителем DJ4OВ в ходе длительного эксперимента, целью которого было получение максимального излучения в основном направлении. При конструировании антенны рекомендуется несколько изменять расстояния между элементами, одновременно осуществляя контроль по индикатору напряженности поля.