...проект закрыт, антенна разобрана.

    В продолжение развития темы о направленных антеннах на НЧ диапазоны, встал вопрос об установке эффективной переключаемой антенны на 80м. Однозначно, это должна быть проволочная конструкция с максимальным использованием всех доступных поблизости высот.

   В принципе, сама реализация решения понятна - натянуть кучу веревочек, да и, пожалуй, все. Но нужна была идея. А заключилась она в следующем:

1. С крыши 9 этажного дома на близлежащие деревья нужно было повесить три проволочных элемента.

2. Крайние элементы должны должны при переключении менять свои длины так, чтоб осуществлялось переключение в две стороны и еще CW/SSB

3. Вибратор должен быть запитан с его конца, т.к. подключение кабеля к центру полотна было невозможным. 

  Ну, с идеей теперь тоже понятно. Теперь нужно было так продумать конструктив, чтоб все это получилось.

   Первым делом решался вопрос с запиткой вибратора. Для этого был рассчитан параллельный контур, исходя из имеющегося подходящего конденсатора:

Расчет параллельного контура
Расчет параллельного контура

Такой параллельный контур питается в отвод от катушки. Нужно отметить, что подбором места отвода от катушки и подключением к нему кабеля питания можно в течение, максимум, 2 минут получить КСВ, бесконечно близкий к 1. Однако, в этом случае, резко возрастают проблемы с антенным эффектом фидера (АЭФ) - это явление характеризует стекание ВЧ токов по наружной поверхности оплетки кабеля, которым и деваться, кроме как в оплетку, некуда. И чем эти токи больше, тем сложнее с ними бороться. А с учетом того, что создать реактанс для таких токов нужно в разы выше, чем при запитке вибратора в пучности тока (в центре полуволнового вибратора), задача становилась сложнее. Работать такая система, безусловно, будет, но об этом будете знать не только вы, а еще и окружающие вас телепузики. При этом, работа антенны уже станет непрогнозируемой.

   С учетом этого, было решено производить запитку через катушку связи - она позволит гальванически отвязаться от катушки параллельного контура. Вот так это выглядит:

Параллельный контур
Параллельный контур

  Здесь надо отметить, что наружная катушка связи сделана с заведомо большей индуктивнустью. Лишнее, после подбора отвода, планировалось просто обрезать. Изначально рассчитанная индуктивность катушки связи предполагалась в соотношении 1:3 от индуктивности катушки контура. Провод для ее изготовления взят 2.5мм диаметром.

  Схема включения устройства отражена здесь:

Электрическая схема
Электрическая схема

   На схеме видна коммутация CW/SSB - это необходимо, т.к. полосы пропускания всей системы, в целом, недостаточно для перекрытия всего 80м диапазона.

   Резистор 4.7М установлен для стока статики.

   Псевдо-противовес (пока назовем его так) выполнен из провода ПВ3-6 длиной 3.6м.

   Электрическую прочность элементов рассчитывайте, исходя из подводимой мощности.

   Предварительная настройка контура выполняется следующим образом:

1. При обесточенной обмотке реле К1, настройте параллельный контур изменением индуктивности на частоту 3.73МГц. Как это сделать, говорилось здесь.

2. Параллельно катушке L2 припаяйте резистор номиналом 3-4кОм.

3. Подбором места включения в катушку L1 получите КСВ максимально близкий к 1 на частоте 3.73МГц.

4. Отключите от устройства анализатор антенн и упомянутый в п.2 резистор. Т.о. оставьте контур в первоначальном состоянии.

5. Подайте напряжение на реле К1.

6. Настройте параллельный контур на частоту 3.57МГц, регулируя лишь нижние по схеме витки.

7. Подбором места включения в катушку L1 через конденсатор емкостью 6800пФ добейтесь получения КСВ близкого к 1 на частоте 3.57МГц.

   Вот так это выглядит:

Настройка
Настройка

   Ну вот мы и получили устройство, позволяющее питать полуволновой вибратор 80м диапазона с конца, да еще и с переключением между участками CW и SSB.

  

   Теперь расчет антенны. Фактически, это 3эл яги. На схеме ниже должно быть все понятно. Лишние отрезки крайних полотен отсекались последовательно соединенными контактами реле РЭН-33, расположенными с одного (верхнего - ближайшего к крыше) края полотен:

Схема управления реле коммутации
Схема управления реле коммутации

Таблица истинности выглядит так:

 

Запад-CW

Запад-SSB

Восток-CW

Восток-SSB

K1

1

0

1

0

K2

0

 1 

 1 

 1 

K3

 1 

 1 

 1 

 0 

K4

 0 

 1 

 1 

 1 

K5

 0 

 1 

0

 0 

Согласование
Согласование
Настройка
Настройка
Собрано все ферритосодержащее, что имелось
Временное решение вопроса с АЭФ
КСВ антенны с учетом переключений CW/SSB
КСВ антенны с учетом переключений CW/SSB

Оставить комментарий

Комментарии: 4
  • #1

    Дмитрий UA9LT (Понедельник, 13 Март 2017 18:01)

    Дмитрий, в чем причина демонтажа антенны: неудовлетворительная работа или в силу еще каких то причин?
    Какие результаты (впечатления) работы данной антенны?
    Материал элементов - полевка?
    Расстояние между элементами одинаковое?
    Возможно остался файл для расчетов...?

  • #2

    RV9CX (Вторник, 14 Март 2017 00:28)

    Низко висела. Центральная точка всего в 15 метрах от земли и рефлектор уже не работал, фактически, на такой высоте. Гораздо меньше шумела, чем любая из антенн на крыше. Я на нее K4M и сработал, потому что слышал. Материал 3мм биметалл, расстояния одинаковые. Если делать с переключением, то только вперед-назад, т.к. проще учесть. Я делал с переключением CW/SSB и вперед-назад, а это куча реле, которые сложно учесть при моделировании (емкость на конце элемента), включая шлейфы. А еще и близкое влияние земли+дома. Модели какие-то остались, но под NEC2 не под рукой где-то.

  • #3

    Дмитрий UA9LT (Среда, 15 Март 2017 09:02)

    Дмитрий, готовимся повесить три элемента на 80м для R9LM, с 17-ти этажного здания на гаражи с наклоном (пролет более100м).
    Кабель РК выведен в лифтовую будку на крыше. Мыслится питание по типу J-антенны с пониманием, что весь диапазон по КСВ не охватим. Материал элементов - толстая полевка П-268 в один провод, закуплена бухта. Нет ли у Вас данных по этому проводу, за экспер. данные по П-274 отдельное спасибо.
    73! Дмитрий

  • #4

    RV9CX (Среда, 15 Март 2017 09:18)

    Во-первых да, все 80м не перекрыть и дело не в J-питании, а в конструкции и высоте. Высота неплохая, может получиться хорошая антенна, но только в CW или только SSB с переключением вперед-назад. А вот с материалом погорячились. Слабовата даже П-296, особенно на сгибах. Трескается с годами всеравно. Я потому в пролете 120м и вешал 3мм биметалл. Он, кстати, вытянулся на пол-метра. Ее Ку не измерял, да и нет необходимости - принимайте 95-97%.
    Если конструктивно удобно сделать J-питание (шлейф вдоль крыши с удобным доступом для настройки) - то да. А так - параллельный контур, мне кажется, практичней.