|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ П'ятиелементна YAGI на 20 метрів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антени КВ Самостійне виготовлення антени – непросте завдання для радіоаматорів. Найчастіше автори різних антен не приділяють уваги опису технології виготовлення антен, а це дуже важливо для тих, хто намагатиметься їх повторити. Не знаючи технології виготовлення, важко оцінити власні можливості. Їхня переоцінка найчастіше призводить до того, що хороші конструкції, незважаючи на вже витрачені матеріали, так і залишаються недоробленими. У цій статті докладно описана конструкція антени на діапазон 20 метрів. Деякі прийоми виготовлення можуть допомогти у виготовленні антен інших діапазонів. Проблема вибору антени постала перед колективом Інтинського радіоклубу (RK9XXS) ще на самому початку його діяльності. Вже тоді було вирішено робити тільки серйозні антени. Добре розуміючи, що антену швидко не зробиш, вирішили спочатку зібрати матеріали, а вже виходячи з їх кількості, вирішувати, яку антену будувати. Протягом місяця вдалося знайти 10 алюмінієвих планок для стрибків у висоту завдовжки по 3,6 м, 10 відрізків 30-міліметрової труби завдовжки по 1,5 м, дві труби від медичних нош діаметром 36 мм, дві шестиметрові алюмінієві труби діаметром 60 і 70 мм та одну триметрову трубу діаметром 60 мм. Цього матеріалу було достатньо для будівництва 5-елементної антени YAGI. Маючи досвід розрахунку антенних систем за допомогою комп'ютера та виготовлення розрахованих антен, розпочали попереднє проектування антени. Перші ж прикидки показали, що найвигідніше будувати антену на подовженій траверсі: вище коефіцієнт посилення, краще відношення фронт/тил. Основною вимогою до клубної антени, на нашу думку, є можливість з мінімальним КСВ працювати у смузі частот 14...14,35 МГц. Це зумовлено насамперед різнобічними інтересами членів клубу: один любить телеграфну ділянку, інший - SSTV, третій - шанувальник острівних експедицій, четвертий - любить МТ-63. Коли згодом була змодельована антена з максимальним посиленням у напрямку головної пелюстки, виявилося, що наша ентена програє лише 0,5...0,7 дБ. Це нас цілком влаштовувало. Розрахунки провели програмою YAGIOPTIMIZER, а перевірили – програмою NEC4WIN95. Заради справедливості, треба зазначити, що обидві програми дуже близькі за кінцевим результатом, хоча й є деякі розбіжності. Розміри елементів антени: рефлектор – 10,7 м, вібратор – 10,3 м; директор 1 – 9,88 м, директор 2 – 9,58 м; директор 3 – 8,9 м. Характеристики антени: посилення – 11,6 дБ; відношення фронт/тил - 24 дБ; відношення фронт/бік - 35 дБ, вхідний опір - 50 Ом. Отже, основні розміри було визначено, настав час технологічних рішень. Технологію виготовлення антени було обрано такою, щоб мінімізувати обсяг "платних" робіт і основну частину деталей можна було виконати самостійно за допомогою нехитрого інструменту. Для робіт знадобилися електродрилі, ножиці по металу, ножівка по металу, молотки, плоскогубці, мітчики, плашки, гайкові ключі, викрутки та інші дрібниці. Зварювальних робіт небагато – всього шість нескладних вузлів. Токарні роботи - 10 алюмінієвих втулок. Решта виконана самостійно, без застосування спеціального обладнання. Найбільше просто вирішили питання з траверсою: у середині розташували трубу діаметром 70 мм, з двох сторін у неї вставили труби діаметром 60 мм. Зазор між трубами ліквідували смугою сталевої стрічки товщиною 1,5 мм, щільно обгорнувши тонкі труби. Місця стику зафіксували від провертання болтами М 10x80. На відстані 1500 мм від кінців просвердлили два отвори та закріпили болтами М 10x100 по дві сталеві петлі розмірами 30x120x5 мм для кріплення верхньої та бічних розтяжок (рис. 1).
На розмічених місцях встановили майданчики для кріплення елементів (рис. 2). Ці майданчики повністю ізолюють елементи від траверси за мінімальної ємності між ними. Майданчики кріплення елементів складаються із сталевої пластини товщиною 3 мм та текстолітової пластини розмірами 100x250x15 мм. У сталевій та текстолітовій пластинах просвердлено 16 співвісних отворів діаметром 6 мм, після цього в сталевій пластині вісім отворів розсвердлені до діаметра 25 мм. Це потрібно для того, щоб драбини кріплення елементів не мали контакту зі сталевою пластиною. Потім у сталевій пластині просвердлено ще чотири отвори діаметром 8 мм для кріплення майданчика до траверси та приварена труба діаметром 17 мм та довжиною 500 мм для верхніх розтяжок елемента (стійка). Пластини скріплені між собою через не розсвердлені отвори вісьмома болтами М6х25.
Драбини виготовлені зі сталевого невідпаленого дроту діаметром 8 мм. Для кріплення елементів були зроблені драбини діаметром 6 мм (використовувалися будівельні цвяхи). Спочатку необхідно відрізати пруток потрібної довжини, потім на кінцях нарізати різьблення на довжину 30 мм, а потім вигнути драбину на ковадлі до потрібної форми. Розрахувати довжину дроту нескладно за формулою L = 1,57 * (D + d) + D + 2 * М + 40, де L - необхідна довжина дроту; D – діаметр труби, яку зміцнює драбини; d -діаметр прутка, з якого виготовлена драбини; М – товщина деталі, до якої кріпиться труба; 40 мм – запас для гайок кріплення. Простий спосіб згинання драбини показаний на рис. 3. У процесі згинання один молоток наставляється на драбину другим наносяться несильні удари. Профіль драбини контролюють за шаблоном або трубою, що закріплюється.
Елементи антени (рис. 4) складено з відрізка труби діаметром 36 мм (у центрі), двох планок для стрибків у висоту та двох відрізків 30-міліметрової труби (на кінцях). Планки для стрибків щільно вставлені в трубу діаметром 36 мм та зафіксовані стандартними хомутами, а відрізки трубок стикуються з планкою спеціально виточеними втулками з дюралюмінію та заклепками з алюмінієвого дроту діаметром 5 мм. У місці стику встановлена петля для кріплення верхніх та зовнішніх розтяжок елементів. Петля виготовлена з прутка діаметром 6 та довжиною 90 мм (можна використовувати будівельні цвяхи). З одного кінця на довжину 20 мм нарізане різьблення М6х1, другий кінець вигнутий в кільце на оправці діаметром 15 мм.
Вузол кріплення траверси (рис. 5) приймає він основне навантаження статичного і динамічного характеру і має забезпечувати високу міцність. Він є сталевою пластиною товщиною 4 мм. Розмір пластини визначається довжиною траверси та вагою антени, мінімальний розмір "В" для даної антени - 500 мм. У пластині просвердлені отвори для хомутів кріплення траверси та для хомутів кріплення пластини до щогли.
Розмітка отворів виконується в такий спосіб. Відстань "А" повинна дорівнювати сумі діаметрів щогли і драбин, що кріплять пластину до щогли. У нашому випадку діаметр щогли дорівнює 52 мм, а драбини виконані з прутка діаметром 8 мм, тому відстань між центрами отворів – 60 мм. Відстань "Б" повинна дорівнювати сумі діаметрів траверси і драбин, що кріплять траверсу до пластини. У нашому випадку діаметр траверси дорівнює 70 мм, а діаметр дроту, з якого виконані драбини, - 8 мм. Відстань між центрами отворів – 78 мм. Число драбин кріплення траверси для такої важкої антени - не менше 6. Це визначає надійність кріплення траверси. Число драбин кріплення пластини до щогли для довгих антен має бути 6-8. Воно визначає міцність утримання траверси на щоглі. Ми вибрали шість драбин. Після розмітки та свердління цих отворів у нижньому куті зроблено отвір для кронштейна бічних розтяжок. Діаметр цього отвору повинен дорівнювати діаметру труби, обраної для кронштейна. Труба кронштейна обрана діаметром 1,5 дюйми, тобто. 37 мм. Довжину труби кронштейна (розмір "Г") ми вибрали приблизно 1000 мм. У трубі кронштейна на кінцях просвердлено по два отвори діаметром 12 мм, в які вставлятимуться натяжні болти бічних розтяжок. Труба кронштейна вставлена в отвір сталевої пластини так, щоб довжина кінців була однаковою. Після цього трубу треба ретельно обварити дуговим зварюванням із двох сторін. Вузол кріплення ретельно зашкурений та пофарбований олійною фарбою для зовнішніх робіт. Натяжні болти верхніх та бічних розтяжок виготовлені із сталевого прутка діаметром 12 мм та мають довжину 250 мм. Один кінець прутка вигнутий в кільце на оправці діаметром 15 мм, з іншого кінця на всю довжину, що залишилася, нарізане різьблення М12х1,5. Бічні та верхні розтяжки траверси виготовлятимуть найкраще в процесі збирання антени, оскільки їх довжина визначається центром ваги антени. Кріплення розтяжок траверси показано на рис. 6.
Складання антени. Спочатку збирають траверсу антени, як зазначено вище. Траверсу укладають на чистому, рівному горизонтальному майданчику розмірами 12x16 м. На траверсу за допомогою драбин встановлюють майданчики кріплення елементів, а на них (також за допомогою драбин) - зібрані елементи антени. При цьому слід звертати увагу на горизонтальність всіх елементів антени. Відстань між елементами показано у таблиці.
При встановленні елементів петлі кріплення верхніх та зовнішніх розтяжок повинні знаходитись зверху. Вид на антену зверху показано на рис. 7.
Потім роблять розмітку верхніх розтяжок елементів та встановлення на них ізоляторів. Чим більше буде встановлено ізоляторів, тим менший вплив на параметри антени надаватимуть верхні розтяжки. У разі застосування діелектричних (капронових, прядив'яних) верхніх розтяжок ізолятори можна не встановлювати. Розтяжки кріплять одним кінцем за петлі на елементах, іншим - за стійки, що підтримують, пропустивши розтяжки в просвердлені в стійках отвори (рис. 8).
Для всіх вузлів кріплення розтяжок обов'язково слід застосовувати коуші. Зовнішні розтяжки кріплять до петлі на елементах. Ці розтяжки у місцях кріплення бажано обернути смужками оцинкованої жерсті, тоді вони прослужать довго. Зовнішні розтяжки мають бути по можливості сильно, але рівномірно натягнуті. Найважливіше – забезпечити правильне положення елементів антени. У нашій конструкції використовувалися сталеві тросики для верхніх розтяжок та прядив'яний шнур для зовнішніх розтяжок. Після кріплення всіх розтяжок встановлюють узгоджувальний пристрій (рис. 9). Воно кріпиться за допомогою хомутів або драбин. Кабель живлення підключають, закріплюють і прокладають до центру щогли відразу. Корпус узгоджувального пристрою повинен забезпечувати захист конденсаторів від дощу та снігопаду.
Тепер антена зібрана і можна визначити її центр ваги. Для цього піднімають траверсу між першим та другим директорами і, пересуваючи точку опори, знаходять положення рівноваги антени. Тут встановлюють центр вузла кріплення траверси таким чином, щоб кронштейн бічних розтяжок знаходився знизу. Кріплення траверси на щоглі показано на рис. 10.
Після цього вимірюють відстань між отворами кронштейна та сталевими петлями на траверсі. За цими розмірами виготовляють бічні розтяжки, зробивши запас для натягу. Перед підніманням антени обов'язково потрібно перевірити всі кріплення, підтягнути всі гайки. Підтримуючи траверсу у двох місцях, піднімають зібрану антену на верстат УНЖІ. на якому закріплений редуктор із несучою трубою. Притиснувши вузол кріплення до труби, що несе, закріплюють його за допомогою драбин. Вирівнявши траверсу за допомогою підставок, вимірюють відстань між верхньою частиною труби, що несе, і петлями кріплення верхніх розтяжок. За цими розмірами виготовляють та встановлюють верхні розтяжки. Відразу потрібно забезпечити натяг верхніх і бічних розтяжок траверси, контролюючи відсутність вертикального і бічного прогину. Це єдина складальна робота, що проводиться на висоті 3 м. Тепер антена повністю зібрана і, піднявши секції на висоту, при якій ще можна працювати з пристроєм, що узгоджує, проводять налаштування омега-узгоджувача. Налаштування. Дві побудовані за комп'ютерними розрахунками антени зажадали лише налаштування узгоджувального пристрою. Будь-яких подовжень або укорочень елементів та переміщень їх на траверсі в процесі налаштування не проводилося. Налаштування узгоджувального пристрою зводиться до встановлення двигунів конденсаторів у положення, що відповідає максимальній віддачі потужності при мінімумі КСВ у середині діапазону. У разі налагодження узгоджувального пристрою на висоті 3...4 м від землі налаштування роблять на частоті 14100 кГц, при цьому необхідно перевірити КСВ на частотах 14 і 14,35 МГц, де він не повинен перевищувати 1,1. У налаштованої антени КСВ має бути не більше 1,1 у всьому діапазоні 20 метрів. У проектуванні та будівництві антени взяли участь Ю. Погребан (UA9XEX), О. Кіщин (UA9XJK), О. Колпаков (UA9XKT), О. Богомолов (UA9XBL), М. Грибак (UA9XEQ). Генеральний конструктор та виконроб будівництва Н. Філенка (UA9XBI). Автор: Н.Філенко (UA9XBI)
Шум транспорту затримує зростання пташенят
06.05.2024 Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024
▪ Термопаста Xigmatek Xi-3 HDT ▪ Відкрито формулу щасливої родини ▪ Виведені маложирні морозостійкі свині
▪ розділ сайту Телебачення. Добірка статей ▪ стаття Фукідід. Знамениті афоризми ▪ стаття Як розподілено масу в Сонячній системі? Детальна відповідь ▪ стаття Каштан їстівний. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Протрави для імітації рожевого дерева Прості рецепти та поради ▪ стаття Чарівна паличка-винороб. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page