webdonsk.ruПоворотный диполь на 20 метров из трубок своими руками
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 27.08.2024
Кто скажет, что у него никогда не было проблем с антенной на 40 метров, заведомо говорит неправду. Я и сейчас эту проблему имею. Но сегодня, уже скорее в силу слабых рук, чем слабой головы. Нет нерешаемых проблем, есть проблемы которые еще не решили:-) Короче, никто не станет спорить, что +2,4 дБ на 40-ка метрах - это хорошо. Именно такое усиление (для тех кто уважает точность - по сравнению с изотропной антенной:-) может дать в нужном направлении поворотный диполь на 40 метров. И наоборот, подавление не хуже 10 дБ если нужно отстроиться от помехи. Почему же мы так боимся попробовать?
Уже давно сверхлёгкие антенны типа "спайдер" или "гексабим" завоевали не только наше уважение, но и наши крыши. Многие стеснённые в средствах и территории коротковолновики оценили бюджетные свойства таких антенн и аналогичных (лёгких) поворотных устройств. Думаю что не ошибусь, если скажу что процентов 25 от общего числа коротковолновиков используют именно такие антенны.
Преимущества: малый вес из-за фибергласса и проводов вместо труб, что даёт возможность вращать их поворотными устройствами малой мощности (и нагрузки). При этом антенны получаются полноразмерные, хотя и изогнутые слегка, и обеспечивают очень приличное усиление.
Недостатки: слегка уступают "прямым" вибраторам и элементам по усилению и из-за проводов вместо труб имеют недостаточную полосу пропускания.
Те, кто хотя бы читал про спайдеры и гексабимы знают, что длина несущих пластиковых труб такой антенны по диагонали составляет примерно 8 метров (два отрезка по 4). А две китайские удочки по длине (без последних колен, для прочности) равны 10 метрам. Тоесть концы выступают за проекцию гексабима на 1 метр с каждой стороны. Надо сказать, что я об этом задумался только прочитав статью Арта Хифта, K8CIT, (QST, May 2016), но теперь думаю что я зря не сделал этого до сих пор:-)
Теперь суть в сокращении. Две удочки соединённые встык служат несущей конструкцией для проволочного диполя со свисающими концами. Честно говоря на фото их почти не видно. Так как конструкция получается сверхлёгкая, её можно разместить в метре над спайдером (или гексабимом) на той же несущей трубе и получить полноразмерный поворотный диполь на 40 метров. Однозначно при сильном ветре диваграмма будет портиться, но уж такая цена за полученное усиление :-( То есть если поворотные антенны уже есть и высоты достаточно, то при небольших затратах получаем еще один диапазон.
Конструкция может быть гораздо проще, чем на фото, но всё равно достаточно прочная, потому что 10 метров пластика - это немало. Балун делается на FT-240-61 (или Амидоновском аналоге) ферритовом кольце и (внимание!) намотан двойным проводом для аудиосистем диаметром 2мм. и содержит 14 витков. Автор пишет что не испытывал каких бы то ни было проблем с мощностью в антенне до 500 ватт. Если хотите больше, сложите два таких кольца и провод большего диаметра. На самом деле это (тип феррита и провода) не очень критично, так как у нас просто балун, а не трансформатор сопротивлений. И типоразмер кольца можно изменить, главное чтобы подходило по частоте и мощности, а число витков может быть от 10 до 15.
На фото из статьи автора несущая труба продлена над антенной Yagi, но я хорошо представляю её и продлённой над моим RR33 гексабимом. Если позволяет размер ( и высота) трубы, антенну можно разместить немного ниже и подвязать концы траверсы капроновым или кевларовым шнуром к центральной мачте.. Если в вашей местности бывают сильные ветра, на той же высоте что и диполь, можно установить распорку и растянуть концы еще и в горизонтальной плоскости. В таком исполнении к нижним концам висящих проводников можно добавить по орешковому изолятору. Они будут исполнять роль ветрового стабилизатора. Антенна как раз украинского радиолюбителя: дёшево и сердито :-)
Из своего не очень богатого опыта антенностроения я убедился, что лучше всего использовать рамочные антенны типа квадрат или треугольник, причем желательно вертикальной поляризации. Поэтому в походных условиях, если позволяли возможности, я использовал наклонный треугольник, питаемый с угла. И сейчас у меня висит такой треугольник на 40м, запитанный 100-омным кабелем. На него я проводил связи с Бразилией и США.
Поэтому, когда я увидел в журнале CQ №3 за 1978 год статью Гарри Брауна (ZL1OI) "Миниатюрный квадрат на 15/20м", я решил рассказать вам об этой антенне. Мне кажется, что она будет поэффективнее, чем Изотрон, о которой я писал ренее.
Оказалось, что австралийцев тоже беспокоит отсутствие места для полноразмерных антенн, поэтому приходится исхитряться и делать укороченные.
Квадрат является эффективным излучателем и обладает направленными свойствами. Теоретический выигрыш над диполем составляет около 2 дБ, но на практике, особенно на прием, эффективный выигрыш часто превышает это значение. Благодаря низкому углу излучения, даже при небольшой высоте подвеса квадрат может давать хорошие результаты при работе с DX.
Квадрат является двунаправленной антенной, с двумя широкими лепестками излучение в направлениях, перпендикулярных плоскости антенны с провалами более 20 дБ с каждой боковой стороны. Антенна относительно тихая и часто обеспечивает хороший прием в местах, подверженных помехам
Поскольку диаграмма направленности широкая, наведение антенны на корреспондента не критична, а при повороте всего на 90 градусов, обеспечивает полное покрытие во всех направлениях, и не требуется сложный механизм поворота.
На ZL101 антенна установлена на трубчатой алюминиевой мачте, которая может быть повернут вручную, в одно из двух положений, одно из которых направлено на северо-восток для работы с Северной Америкой. а другое под прямым углом к этому - для Европы.
Расположение и размеры квадрата для 20 и 15 метров показаны на рис. 1. 20-метровый элемент меньше нормального размера. Для укорочения используются два провода со средними точками, подключенными к центрам вертикальных сторон и отстоящих от них примерно на 5 дюймов.
Этот метод укорочения хорошо известен и был описанный несколько лет назад G3FPQ в журнале QST и совсем недавно G3MWV и G6XN. Такой способ укорочения позволяет укоротить 20-метровый элемент с минимальными потерями эффективности.
15-метровый элемент полноразмерный и устанавливается внутри элемента на 20 метров. Каждый квадрат питается через четверть волновой отрезок коаксиального кабеля 70 Ом для улучшения согласования с фидером на 50 Ом. Длина длина отрезков такова, чтобы дать резонанс на нижнем конце соответствующего диапазона. Подключение отрезков показано на рис. 2.
Четвертьволновой трансформатор имеет довольно низкую добротность и перекрывает все диапазоны 20 или 15 метров, но для максимальной эффективности элементы могут быть обрезаны для резонанса на желаемой частоте.
Антенна может настраиваться на высоте около 10 футов над землей, но необходимо учитывать, что резонансная частота увеличится, когда он поднимается в рабочее положение. Это может быть сделано путем измерения s.w.r. в двух положениях антенны.
Окончательная длина укорачивающих проводов будет зависеть от их расстояние от вертикальных сторон квадрата и количества металла в опорных кронштейнах. 15-ти метровый элемент настраивается обычным способом.
Можно вместо четвертьволнового трансформатора использовать балун, согласующий рамку и коаксиальный фидер на 50 Ом. Но никакого улучшения при использовании балуна не было отмечено на ZL101, поэтому в этом случае балун не используется.
Эта антенна использовалась на ZL101 в течение значительного времени и сравнивалась при испытаниях с вертикальной антенной с радиалами, установленной на высоте 20 футов.
В среднем квадрат дает выигрыш на 1 балл при передаче. Прием заметно лучше, чем на вертикальную антенну, так как характеристики направленности квадрата минимизируют QRM с боков, и антенна гораздо менее восприимчива к шумам. Сигналы, которые не читаются на фоне шума с вертикальной антенной, часто могут быть легко приняты с помощью квадратов.
Антенна будет работать на частоте 28 МГц, но в этом случае угол излучения больше и результаты с DX не такие хорошие. Лучшие результаты можно получить, добавив 10-ти метровый квадрат внутри 15-ти метрового квадрата.
Надеемся, что эта статья может быть полезна тем, кто не может или не хочет построить полноразмерный квадрат или Yagi с рефлектором, и все же желает получить результаты заметно лучше, чем от вертикальной или дипольной антенны.
По этой теме можно посмотреть еще одну конструкцию укороченного квадрата на 20м, разработанную английским коротковолновиком G3YDX. Он предложил сделать двойной квадрат с укороченным элементом.
Антенна – это радиотехническое устройство, которое преобразует энергию радиоволн в электрический сигнал и наоборот. Антенны различаются по типу, по назначению, по диапазону частот, по диаграмме направленности и т.д. В этой статье мы рассмотрим постройку самых распространенных радиолюбительских антенн. Лучший усилитель – это антенна!
Опытные радиолюбители это прекрасно знают и не жалеют времени и средств на совершенствование своих антен. Но даже представить трудно, сколько времени, усилий и средств, потребовалось “горячим финским парням” с OH8X, что бы соорудить такого “монстра”. Три элемента на 160м и четыре полноразмерных элемента на 80м. Причем, так как размеры элементов волнового канала равны половине длины волны, то каждый из четырех элементов длиной в сорок метров. И все это на высоте 100 метров. Впечатляет и вес этой конструкции – почти 40 тонн
Но “горячие” парни есть не только в Финляндии. Антенна RN6BN, а это
синфазная решетка из 65-ти пятнадцатиэлементных волновых каналов на 144мГц, впечатляет не меньше. Или же антенна UN7L. Конечно не “монстр”, но большинство радиолюбителей о такой могут только мечтать.
Ну и для тех, кто является счастливым обладателем автомобиля и мечтает установить на нем УКВ антенну. Как говорится, просто, но со вкусом
Все эти, и подобные антенны, требуют кропотливой настройки, огромных финансовых вложений, и, главное, большого опыта и знаний. Следует отметить, что простая, но отлаженная антенна, к примеру диполь, будет намного эффективней многоэлементной, но не настроенной антены.Настроенная резонансная антенна, позволит вам слушать и проводить радиосвязи с очень слабыми и дальними станциями. Плохая же антенна – сведёт на нет все ваши усилия по покупке или постройке приемника\трансивера
Теперь рассмотрим сами антенны. Начнем с самых простых и до самых качественных.
Ее полотно, это отрезок медного провода, который с одного конца закреплен за дерево, фонарный столб, крышу соседнего дома, а другой стороной подключается к приёмнику/трансиверу. Преимущества:- простота конструкции.
Дерево и производные (ДСП, двп и т.д.) использовать нельзя. На концах антенны должно быть 2 – 3 изолятора, с расстоянием 30-50см друг от друга. Как известно, полуволновый вибратор, запитаный с конца, коим и является резонансный (полуволновый) наклонный луч, имеет большое сопротивление и для подключения его к трансиверу или приемнику с низкоомным входом, необходимо согласующее устройство. О различных согласующих устройствах будет расказано в отдельной статье.
Это уже более серьезная антенна, чем наклонный луч. Диполь – это два отрезка провода, в центре которых подключается коаксиальный кабель снижения к трансиверу.
Подключается диполь коаксиальным кабелем, с волновым сопротивлением 50 Ом. Это или отечественный кабель серии РК-50, или импортный серии RG и аналогичные. Длина кабеля особой роли не играет, но, чем он будет длиннее, тем больше в нём будет затухание сигнала. Так же и с толщиной кабеля, чем тоньше– тем больше затуханий сигнала.
Нормальная толщина кабеля для диполя (измеряется по внешнему диаметру) 7-10мм.
Теперь подробнее. Стандартное подключение кабеля к Диполю. Конечно, из за подключения несимметричного коаксиального кабеля к симметричному Диполю, его диаграмма направленности немного косит, но на КВ это не так существенно
Плечи диполя прикручиваются на любую прочную, диэлектрическую пластину. Центральная жила кабеля подпаивается к одному плечу, оплетка кабеля – ко второму плечу.
Прикручивать кабель нельзя, только паять. Такое подключение было стандартным, и вполне устраивало в советские времена, когда не было бытовых помех в эфире. Сейчас такое подключение можно использовать только в одном случае: – вы живёте на даче или в лесу. Но, такое бывает редко, поэтому переходим к современным вариантам подключения.
Более приемлимый вариант подключения кабеля для города, при использовании мощного передатчика трансивера.Само подключение кабеля к диполю такое же, но, перед припаиванием –надеваем на кабель 15-30 ферритовых колечек, чем больше, тем лучше. Главное, чтобы эти колечки были как можно ближе к месту подпайки кабеля, почти вплотную.
Кольца желательно использовать с магнитной проницаемостью 1000НМ. Но, подойдут любые, которые найдёте, и которые плотно будут сидеть на вашем кабеле. Можно использовать кольца из телевизоров и мониторов:После установки колец на кабель, наденьте на них термоусадочную трубку и феном обожмите, чтобы они плотно сидели. Если нет термоусадочной трубки, то просто обмотайте плотно изолентой.
Такой способ немного снизит уровень шума по приёму. К примеру, если у вас шум был на уровне 8 баллов, то станет 7. Не много конечно, но лучше, чем ничего. Суть такого метода – ферритовые кольца снижают приём помех самим кабелем.
Вариант подключения для города, а так же для маломощных передатчиков. Самый лучший вариант. Есть два способа подключения. 1. Берём ферритовое кольцо необходимого диаметра, с проницаемостью 1000НМ, обматываем его изолентой(чтобы кабель не повредить), и продеваем сквозь него 6-8 витков кабеля. После чего припаиваем кабель к диполю обычным способом. У нас получился трансформатор. Его нужно так же подключать как можно ближе к точкам припаивания диполя.
Если нет большого ферритового кольца, чтобы просунуть сквозь него толстый, жесткий коаксиальный кабель, тогда придётся попаять. Берем кольцо поменьше, и наматываем на него 7-9 витков провода, диаметром 2-4мм. Мотать нужно сразу двумя проводами, а кольцо так же обернуть изолентой, чтобы не повредить провод. Как подключать – показано на рисунке:То есть плечи диполя подпаиваем к двум верхним проводам трансформатора, а центральную жилу и оплётку кабеля – к двум нижним.
Такое подключение кабеля к диполю убивает сразу двух зайцев: – снижает уровень шумов, которые принимает сам кабель и согласовывает симметричный диполь, с нессиметричным кабелем. А это, в свою очередь увеличивает шанс на то, что вас, со слабым передатчиком (1-5Вт) – услышат.
Антенна Диполь – хорошая антенна, которая имеет небольшую диаграмму направленности и лучше принимает и усиливает, нежели антенна Наклонный луч. Диполь, особенно с 3-м вариантом подключения – идеальное решение для работы в походных условиях. Особенно, если у вас маломощный трансивер с выходной мощностью 1-5Вт. Так же диполь – идеальное решение для города и для начинающих радиолюбителей, т.к. его просто натянуть между крышами, не содержит каких-либо дорогих деталей и не требует настройки,
естественно, если вы изначально правильно рассчитали его длину.
Треугольник – это самая лучшая антенна низкочастотных КВ диапазонов, которую только можно построить в городских условиях.
Эта антенна представляет собой треугольную рамку из медного провода, растянутую между крышами 3-х домов, в разрыв любого угла подключается кабель снижения. Антенна представляет собой замкнутый контур, поэтому бытовые помехи синфазно гасятся в ней. Уровень шума у Дельты – много ниже, чем у Диполя. Для сравнения. Если с наклонным лучом – уровень шума 9 баллов, то .Диполь с простым подключением – уровень шума 8 баллов. Диполь с трансформаторным подключением – уровень шума 6.5 балла.Треугольник – уровень шума 3-4 балла. Так же, Дельта имеет большее усиление, чем Диполь. Для работы на дольшие расстояния (свыше 2000км), один из углов антенны надо поднять, или наоборот, опустить. То есть, чтобы плоскость треугольника была под углом к горизонту.
Напрямую подключать 50-омный кабель к треугольнику нельзя, потому, что волновое сопротивление треугольника 160-210 Ом. Его нужно согласовать с кабелем. Для этих целей создаются согласующие трансформаторы. Их еще называют балуны. Нам нужен балун 1:4. Качественно и правильно изготовить балун можно только с помощью приборов, которые измеряют параметры антенны. Поэтому, мы не будем приводить описание его изготовления. Для начинающих радиолюбителей, единственный вариант – это или купить балун, или пойти к более опытным радиолюбителям-соседям, или, например, в местный радиокружок и попросить их помощи.
В заключении, еще раз обращаем ваше внимание на то, что Антенна – это самый важный элемент у радиолюбителя. При хорошей антенне, вас будут прекрасно слышать, даже если у вас самодельный трансивер с 1-5Вт выходной мощности. И, вы можете купить за 2 – 3 тысячи у.е. японский трансивер, а антенну сделать плохую, в итоге – вас никто не услышит. Да, и еще совет: – если не знаете, какое расстояние между вашими домами – загляните в Яндекс-карты, там есть функция линейки + карты были в 2015 году обновлены.
Можно по ним антенну рассчитывать.
И еще. Вот мнение об антенне Дельта известного коротковолновика RZ9CJ
За многие годы работы в эфире опробованы большинство из существующих антенн. Когда после всех них сделал и попробовал работать на вертикальной Дельте,понял – сколько времени и сил я потратил на все те антенны – зря. Единственная ненаправленная антенна , которая принесла массу приятных часов за трансивером – это вертикальная Дельта с вертикальной поляризацией . Так она мне понравилась , что я сделал 4 штуки на 10,15,20 и 40 метров. В планах – сделать еще и на 80 м . Кстати – почти все эти антенны сразу же после постройки *попали * более-менее по КСВ.Все мачты метров по 8 высотой. Трубы 4 метра – из ближайшего ЖЭКа Выше труб – бамбуковые палки по две связки вверх. Ох и ломаются же они, заразы. Раз 5 уже менял. Лучше их по 3 штуки связывать – получится потолще но и простоит подольше. Стоят палки недорого – в общем бюджетный вариант лучшей ненаправленной антенны. По сравнению с диполем – земля и небо. Реально *пробивал* pile-up -ы Что не удавалось на диполе. Кабель 50 Ом подключается в точке питания к полотну антенны. Горизонтальный провод должен быть на высоте не менее 0,05 волны ( спасибо VE3KF ) Т.е. для 40 м диапазона – это 2 метра. RZ9CJ
На этом всё, удачи вам в постройке эффективной и малошумящей антенны!
73!
Просматривая сайт Волгоградских радиолюбителей наткнулся на интересную статью, решил несколько переработать её, дополнить с сайта OK2FJ и поделиться с вами на своей страноце. К сожалению не нашел позывного автора данной статьи. И так.
На сайте Чешского радиолюбителя OK2FJ Franti?ek Javurek нашел интересную на мой взгляд конструкцию антенны , которая работает на диапазонах 80-40-20-15-10-6 метров . Эта антенна аналог антенны MFJ-1899T правда оригинал стоит 80 уе, а самодельная укладывается в сотню рублей. Решил ее повторить. Для этого потребовался отрезок стекловолоконной трубки (из китайской удочки) размером 450 мм, и диаметрами от 16 мм до 18 мм на концах, медная лакированная проволока 0.8 мм (разобрал старый трансформатор) и телескопическая антенна около 1300 мм длины (я нашел только метровую китайскую от телевизора, но наростил ее подходящей трубкой). Проволока наматывается на стекловолоконную трубку согласно рисункуи делаются отводы, для переключения катушек на нужный диапазон. В качестве переключателя использовал провод с крокодилами на концах. Вот что получилось.Переключение диапазонов и длинна телескопа приведена в таблице. Не стоит ожидать от такой антенны каких то чудесных характеристик, это всего лишь походный вариант, которому найдется место в вашей сумке. Сегодня попробовал ее на прием, на улице просто воткнув в траву (дома она вообще не работала), очень громко принимал на 40 метрах 3,4 районы, 6 еле слышно. Времени небыло сегодня потестировать ее подольше, как попробую на передачу отпишусь. P.S. Более подробные снимки устройства антенны можете посмотреть здесь: ссылка К сожалению так и небыло пока отписки о работе на передачу с данной антенной. Мне крайне интересна эта антенна, наверное придется изготовить и попробовать в работе. В заключении выкладываю фото антенны изготовленой автором.
За многие годы работы в эфире опробованы большинство из существующих антенн.
Когда после всех них сделал и попробовал работать на вертикальной Дельте,понял -
сколько времени и сил я потратил на все те антенны - зря.
Единственная ненаправленная антенна , которая принесла массу приятных
часов за трансивером - это вертикальная Дельта с вертикальной поляризацией .
Так она мне понравилась , что я сделал 4 штуки
на 10,15,20 и 40 метров.
В планах - сделать еще и на 80 м .
Если будет интерес - выложу описание.
Кстати - почти все эти антенны сразу же после постройки *попали * более-менее
по КСВ. Где то даже графики есть.
вот видны мачты с установленными на них Дельтами
Сергей
По сравнению с диполем - земля и небо. Реально *пробивал* pile-up -ы
Что не удавалось на диполе.
Читайте также: