Ревизия антенны A3S Cuschraft

A3S ASSEMBLY AND INSTALLATION INSTRUCTIONS
A3S.PDF
Adobe Acrobat Document 238.4 KB

     Приобретенная мной A3S ходила по рукам несколько лет, прежде чем я ее водрузил на крышу нового QTH. Первый же подьем показал низкий резонанс на 20м - порядка 13900кГц. Причем, судя по жалобам в форумах, эта проблема была не только у меня. Укорочение вибратора вопрос решило, но заставило задуматься. Так она простояла пару лет. А в один прекрасный утренний час включение антенны показало полный обрыв - и это за пару часов до вылета на самолете! На крышу уже не полез - удостоверился лишь в наличии самой антенны при осмотре с земли.

     Что я получил по возвращении:

1. КСВ во всех диапазонах был большой - чувствовался обрыв, который периодически самопроизвольно устранялся - явный неконтакт.

2. Опущенная антенна ничем не выделялась и внешних проблем в точке ее питания выявлено не было

 

Что ж  - старое предположение о возможных проблемах с трэпами нужно было проверить. Тем более, что кроме того, что резонанс на 20м был низко изначально, еще смущало и то, что периодически у антенны самопроизвольно скакал КСВ, хоть и в разумных пределах. Это говорило о том, что проблемы с трэпами могли быть и в пассивных элементах. Итак, разборка трэпов со стороны бума показала наличие самореза:

A3S trap
Саморез, подлежащий протяжке, но лучше заменить сразу

Этот саморез необходимо было протянуть. Рекомендую на этом этапе воспользоваться специальным компаундом PENETROX A для улучшения контакта.

      В отличие от конденсатора (коим и является наружный каркас трэпа), катушка устроена покрепче и ее контакт с полотном вибратора механически прочнее. Однако, рекомендую и их протянуть также: 

Катушка трэпа
Катушка трэпа

     Протяжка всех саморезов показала, что 70% из них просто болтаются, создавая некачественный контакт. Причем, из них половину пришлось заменить из-за прокручивания.  Ну, к этому я уже был готов и с собой была горсть вот таких саморезов, которыми я и заменил проблемные родные метизы:

Саморез с прессшайбой остроконечный 4,2х16
Саморез с прессшайбой остроконечный 4,2х16

      Таким образом были протянуты все трэпы, после чего их крышки были надеты на место и посажены на герметик.

 

Итак, все проблемные места протянуты, трэпы собраны! Не грех проверить настройку. Как это делать, говорилось здесь. Частоты настроек трэпов:

ТА - 28.6 МГц

ТВ - 21.5 МГц

ТС - 21.3 МГц

 

Теперь можно все собирать обратно.

 

   Первый же подьем антенны показал полное несоответствие графиков КСВ первоначальным измерениям, причем, в лучшую сторону! Резонанс на 20м стал находиться там, где ему и положено - в районе 14100кГц! Дальнейшие измерения подтвердили работоспособность системы:  

10м
10м
15м
15м
20м
20м

Здесь надо отметить, что я, по привычке, немного укоротил вибратор по 5мм с каждой стороны между трэпами - это передвинуло резонанс на диапазоне 21 МГц немного выше. На 14 МГц это повлияло не так сильно, а 28 МГц вообще не коснулось. Антенна настраивалась в CW участок. Кстати, на 14 МГц антенна стала существенно широкополоснее.

      

Итак!

Проводите ревизию своих антенн. Не обязательно трэповых. Это замечание относится ко ВСЕМ антеннам, у которых в элементах имеются реактивные компоненты. Например, меня та же участь постигла и с 40-2CD той же фирмы, а у нее установлены просто катушки в полотнах! 

Что бы я рекомендовал: лучше производить крепление конденсатора к элементу не саморезом (разболтается все равно), а на клепки, как это делает, например, Antenna-DEPO при сборке труб. Это будет навечно и мне не ясно, почему так не было сделано на заводе. 

А теперь - вариант механического повреждения трэпа:

Бывает и так
Бывает и так

И вариант его восстановления:

Вариант восстановления от DU1GМ
Вариант восстановления от DU1GМ

И вот еще один опыт работы с такими антеннами.

Стояла у меня TH3-mkIV и в определенный момент перестал работать 15м диапазон, 20ка стала в районе 14600кГц, а на 10ке изменений не было. Очевидно, неисправен трэп 15м диапазона, причем в вибраторе. Разборка действительно показала трэп, испытавший явные перегрузки: 

- провод катушки перегревался и даже был деформирован,

- витки катушки в канавках стали слишком близкими друг к другу на некоторых участках

- каркас катушки расплавлен, но еще пытался держать форму.

 

   При всем этом, катушка показывала устойчивое короткое замыкание и имела хороший контакт с элементами антенны и на первый взгляд, межвитковое замыкание отсутствовало! Что и предопределило дальнейшие проблемы.

   К слову сказать, на фото ниже трэп из рефлектора, но его постигла иная учесть: в воздушном зазоре пытался жить паук (антенна в лесу) и для него это кончилось плачевно:

RV9CX trap th3-mkIV
Трэп рефлектора TH3-mkIV

Фото виновника я не делал, он такой же, как на фото выше. Ему была проведена профилактика в виде принудительного раздвигания витков в месте перегрева провода и очистки от сажи. После подъема антенна, по-прежнему не заработала. Были перебраны все трэпы во всех элементах. И только после перемотки виновного трэпа в вибраторе система заработала:

RV9CX перемотанный трэп TH3-mkIV
Трэп TH3-mkIV после перемотки

Видно, что шаг намотки неровный, но это потому, что каркас изрядно поплавлен и дорожки какие уж стали. В 15м трэпе 30 витков. Родной провод трэпов в TH3-mkIV алюминиевый, диаметром 2.5мм, я мотал проводом медным (залудив концы обязательно) диаметром 2мм, таким образом искусственно увеличивая расстояние между витками в оплавленных канавках.

Помните: все мифы о сгорании трэпов бОльшей частью относятся именно к отгоранию нарушившегося контакта, а не нарушению конструкции самого трэпа. У кого-то и при 300 ваттах они "горели", а у меня прошли испытание через АСОМ-2000 и ничего не произошло. А вот на 40-2CD отгорели до выжигания канавок места крепления катушек к полотнам ввиду слабого контакта. После указанной протяжки антенна начала работать прогнозируемо.

А теперь, как найти проблемное место и начать восстановление. Подразумеваем, что все поверхностные этапы типа прозвонки трэпов тестером и их крепление к элементам  завершены безуспешно.

Итак, у нас 6 половинок от элементов антенны и пока не до конца ясно, в какой из них необходимо вскрывать трэпы. Для того, чтоб избавить себя от лишней работы нужно проделать небольшую лабораторную работу. Необходимо сделать один проволочный противовес и к нему по очереди подключать половинки элементов. Необходимо выявить пару, в которой показания анализатора различаются. Ну а далее, все понятно!

Поскольку, мои симптомы говорили о неисправности трэпа 15м (10ка-то работала!) диапазона я сделал так:

1. провод длиной 3м положил на пол - это типа противовес

2. с другой стороны расположил вертикально (прямо в комнате) любую половинку элемента и проводом длиной метра полтора нарастил его до противовеса

3. Подключил анализатор к этому типа диполю и снял импедансы.

 

В моем случае явные изменения должны были быть на 15м диапазоне, поэтому в первую очередь я нашел резонанс там: он оказался на 20.400кГц. Нас совершенно не интересует абсолютное значение. Важно, что все рабочие половинки будут где-то рядом, а вот неисправная на этой частоте показала реактивность -130 Ом, что укладывалось в сложившуюся ситуацию. После этого трэп был перемотан, и только потом вся половинка элемента показала идентичные импедансы второй половинке.

  Кстати, здесь найдете много интересной информации по этой антенне:

A3S archive
Архив переписки из форума по A3S, собранный RV9CX
A3S archive RV9CX.pdf
Adobe Acrobat Document 137.0 KB
Измерения трэпов от DC9OE
Trap_Daten_A3S_Cushcraft_Antenne_V_1.1.p
Adobe Acrobat Document 496.5 KB

 

    Следующий этап - замена родного кабельного дросселя на ферритовый столбик:

A3S alternate loading
Ферритовый дроссель

   Набор из колец М600НН 20х12х6. Количество 75шт - необходимое для того, чтоб перекрыть все 5 диапазонов (от 40 до 10м) при достаточном подавлении:

3.09.2010

Write a comment

Comments: 27
  • #1

    Анатолий (Wednesday, 06 October 2010 11:05)

    Спасибо!
    Все предельно ясно и доходчиво.

  • #2

    rk0sa@mail.ru (Monday, 03 February 2014 07:37)

    Дмитрий, а Вы не пробовали садить катушку трапа
    к элементу на клёпки вместо саморезов? у меня
    A3S стоит более 10 лет, трапы залиты герметиком..."вдувал" 1,6 квт. и никаких проблем с КСВ. только периодически рем. точку запитки с кабелем.
    куп. A743 на 40-30, там трап не залит ничем.мед.
    проволка в лак. изол.без канавок каркас , вит. к вит. посоветуйте каким герметиком залить...? ведь при покрытии катушки изменится частота, индуктивнось трапа. RK0SA Виктор, Иркутск.

  • #3

    RV9CX (Monday, 03 February 2014 16:47)

    Я про клепки и писал в тексте. Трэпы в A3S не залиты герметиком. И не нужно это делать. вы ничего не путаете?

  • #4

    RK0SA (Tuesday, 04 February 2014 04:07)

    трапы A3S залил прежний владелец, и как оказалось 15лет - никаких проблем с контактами...
    а вот на A743 надо залить, т.к. обмотка виток к витку и без канавок на каркасе.

  • #5

    RV9CX (Tuesday, 04 February 2014 15:33)

    Думаю, не надо ничего заливать. Никогда этого не делал даже с самодельными трэпами. Только места паек герметизировал и все.

  • #6

    RK0SA (Saturday, 08 February 2014 16:19)

    Дмитрий, "замена родного кабельного дроселя на феритовый столбик..." у Вас указано кольцо М600НН проницаемости, а на сайте "ОЭНДИС"
    (у них подробно описано по маркам колец маг.
    проницаемость) т.е. 600НН у них указано что до
    1,5 МГЦ. частота "работы". Может я что-то недопонимаю? ведь антенна раб. до 28 МГЦ.

  • #7

    RV9CX (Sunday, 09 February 2014 05:55)

    Я не знаю, что имеет в виду Эндис), но я говорю о выборе между популярными у нас марками. Если в этот ряд поставить Firerite или что еще, что может так получиться, что все наши НН и НМ можно вообще из рассмотрения убрать.

  • #8

    RK0SA (Sunday, 09 February 2014 12:33)

    Отчасти, Дмитрий, это наши отечественные советского пр-ва феритты марки НН, кои ставили
    в радиоприёмники советского пр-ва, и самоделки.
    на ДВ и СВ волны, плюс ПЧ 465кгц.
    за"буржуев" колец - неприемлемо...

  • #9

    Антон EW8ADX (Sunday, 19 August 2018 13:01)

    Добрый день, подскажите сгорели трапы, разобрал антенну, скинул все трапы, а от срока давности не помню где какой трап куда ставить, да и трапы нужно новые перематывать, может помножите советом, или программкой как высчитать трапы точно, чтобы не ошибиться с размерами, и не промахнуться с настройкой. Спасибо

  • #10

    RV9CX (Sunday, 19 August 2018 13:14)

    Сгорели прям в пыль и сразу все? Думаю, что нет. Просто мотайте точно такую же катушку и все.
    Что касается, какой трэп куда - в статье выше написан ырез частоты, а по объему меди поймете что и куда.
    Программка любая для расчета параллельного контура, но она Вам не поможет. Не буду долго вдаваться в подробности.
    Просто намотайте точно такую же катушку и все.

  • #11

    Антон EW8ADX (Sunday, 19 August 2018 13:55)

    RV9CX я сейчас отправлю вам фото на емаил, а вы подскажите если вам не сложно , что нужно перематывать, как бы коллега подсказал как и что, но не смог нормально работать.

  • #12

    Сергей, 4X1IM (Monday, 20 August 2018 13:58)

    В антенне A3S необходимо модернизировать подключение кабеля питания к вибратору. Для этого нужно изготовить два хомута из тонкого листа меди и залудить их внутреннюю поверхность, закрепить их вокруг половинок вибратора и хорошо затянуть с помощью болтиков диаметром 4-5мм., предварительно очистив места контакта. К кончикам хомутов припаять кабель. После этого весь хомут вокруг вибратора, а также места пайки, хорошо залить силиконом. Теперь токосъём станет надёжным на долгие годы.Также необходимо в центры директора и рефлектора вставить дюралевые трубки соответствующего диаметра длиной около 30 см, а в центр вибратора-кругляк из стекловолокна примерно такой же длины. На U-болтах с внутренней стороны сделать насечку с помощью зубила. Все эти меры не дадут прогибаться элементам во время затягивания U-болтов, а также проворачиваться элементам при сильных порывах ветра.

  • #13

    Павел (Tuesday, 26 March 2019 19:34)

    Привет!
    Хотел спросить: а не было мыслей переделать/заменить трапы/трэпы из кабеля?
    Эта мысль не даёт покоя.

  • #14

    RV9CX (Tuesday, 26 March 2019 21:56)

    Не нужно этого делать. Как из механических/конструктивных, так и электрических соображений. Мысль следует забыть. Навсегда))

  • #15

    Павел (Friday, 29 March 2019 10:39)

    Катушки прогорают, задолбались ревизировать. В траповом диполе ни разу... .

  • #16

    RV9CX (Friday, 29 March 2019 10:42)

    Наверно мощей увлекаетесь? На TH3mkIV плавятся каркасы, да. Еще межвитковые пробои. В A3S каркасы крепче.
    А диполи тоже на 20/15/10 с трэпами из кабеля?

  • #17

    Павел (Friday, 29 March 2019 21:29)

    Так кто не грешен в этом мире...?
    Да из кабеля. И бог миловал.
    Ни одного пробоя.
    А вот межвитковая изоляция пробивается,
    а затем и каркас горит до обугливания.
    Лежат 4 трапа от А4S. Остальное уже подрастерялось.
    А3WS ещё лежит, хотя требует восстановления трапов

  • #18

    RV9CX (Saturday, 30 March 2019 06:03)

    У меня была мысль перематывать трэпы проводом в изоляции типа ПВ1-2.5. Но воплотить пока не пришлось.

    Чтоб правильно сравнивать, все-таки скажите:
    1. диполи именно на 20-15-10?
    2. каким кабелем намотаны трэпы?
    3. какая мощность? Такая же как на яге?

    Дело в том, что кабельные трэпы, глубокому изучению которых я посвятил уже более 20 лет, отличаются от трэпов из сосредоточенных элементов тонкой центральной жилой и на ВЧ, особенно если 28 МГц они испытывают бОльшую нагрузку именно на провод центральной жилы, несмотря на то, что площадь оплетки, как второго проводника весьма большая.

    Поэтому нужно рассматривать три основных варианта:
    1. электрический пробой высоким напряжением (межвитковый, как правило, потому что на обкладку конденсатора дуге не пробиться в трэпах типа A3S
    2. локальный перегрев и обрыв катушки, вследствие малой площади поверхности, недостаточной для удержания требуемой реактивной мощности, тоже в трэпах типа A3S.
    3. Перегрев центральной жилы кабельного трэпа и плавление диэлектрика

    Поэтому кабельные трэпы очень хорошо себя ведут именно на НЧ диапазонах, где большой толщины центральной жилы (при прочих равных) не требуется.

  • #19

    Павел (Saturday, 30 March 2019 10:00)

    Диполь , если уж быть точнее на 14 и 21 мгц.
    Трапы изготовлены из РК-75-4-11.
    По диполю вопросов нет.
    Хотя с 2 Гу-43 Б в них летела постоянно.
    А вот в А3WS с земли был замечен дым и огонь.
    При демонтаже сложно было определить
    что первично.
    Но, следов пробоя на конденсатор( трубку) не обнаружено.
    Диэлектрическая ставка обгорела и местами превратилась в уголь на глубину 3-4 мм.

  • #20

    RV9CX (Saturday, 30 March 2019 10:06)

    Да, это дуга межвитковая. Ну тут уж чего.. Мощу не качать) Хотя они вроде 2кВт разрешают. Но если внутри живет живность, через которую дуга и образуется - закрывать сливные отверстия.

  • #21

    Геннадий (Friday, 08 January 2021 08:54)

    Интересует конструкция трапов антенны A3S. Где у него начало и конец, согласно стрелочке на схеме сборки. Спасибо.

  • #22

    RV9CX (Friday, 08 January 2021 09:11)

    Трэп электрически равнозначен, у него нет начала и конца. Механически собирать, согласно схеме в мануале - стрелками внутрь.

  • #23

    александр (Monday, 18 April 2022 11:06)

    как вскрыть трап антенны A3S....там ввиде термоусадок....спасибо RN3QBQ

  • #24

    RV9CX (Tuesday, 19 April 2022 16:02)

    На трэпе термоусадок нет. Там пластиковые колпачки. Термоусадка может быть на катушке внутри, но для этого нужно до нее добраться, т.е. трэп уже должен быть разобран. Что сделать-то хотите?

  • #25

    Игорь VR2ZQZ (Sunday, 30 July 2023 06:47)

    Здравствуйте Дмитрий
    Приобрел китайский клон антенны TH2 это 3 диапазона и два элемента с трапами. Описание рекомендовали фирменное. После сборки резонансы оказались сильно внизу. Для примера десяточный трап имеет с одной стороны трубу конденсатор соединенную с элементом. Если эту сторону трапа подключить к элементу в сторону траверсы то по логике этот конденсатор будет включен в длину 10 м элемента. А если его перевернуть то нет. Так как антенна пока поднята я не могу провести эксперимент. Вопрос правомерно ли предполагать что трап как бы отрезает следующую трубу в месте окончания трубки конденсатора которая соединена с начальным элементом со стороны траверсы ? И наоборот если перевернуть трап и тот конец где трубка конденсатора соединяется с элементом направить в сторону конца то длина трапа будет добавляться не к 10 м секции а уже с следующей. В моделях трап рисуют отрезком провода с диаметром и длиной и точкой компонентов что на мой взгляд упрощение .
    73 Игорь

  • #26

    RV9CX (Sunday, 30 July 2023 07:32)

    Конденсатор. это всегда две обкладки. То, что второй контакт конденсатора гальванически не связан с элементом, не говорит о том, что такого контакта нет. Он конечно есть. Конструктивный.

    Можно было бы рассуждать, что трэп отсекает полотно в месте контакта, если бы у него был бесконечный реактанс. Но это не так+существуют потери. Поэтому часть трэпа входит в электрическую длину полотна неизбежно. Есть некая неисследованная мной зависимость электрической прочности трэпа от способа его устаноывки (перевернут или нет), но на электрических характеристиках антенны это не сказывалось.

    Нужно соблюдать требования производителя при сборке и все должно получиться. Качество конструкции и описание конечно зависят от квалификации и именитости производителя, но не думаю, что он так сильно ошибся. Скорее всего была допущена ошибка при сборке. Очень важно рулеткой проверить все размеры. Я на памяти описанную выше A3S собирал-разбирал не один десяток раз и каждый раз она повторяла свои характеристики.

  • #27

    Игорь VR2ZQZ (Monday, 31 July 2023 08:34)

    Дорогой Дмитрий

    Спасибо за комментарии....

    Антенны была опущена и произведен эксперимент по подключению 10 м трапов разными концами к элементу. Разница частот резонанса 800 кГц. То есть мое предположение что длина трапа полностью включается в длину элемента к которому трап подключен стороной где обкладка внешней трубки конденсатора соединена с элементом подтвердилось. Это и физически это очевидно .
    Вы к сожалению ушли от ответа на вопрос порассуждав об идеальном трапе.....

    Мой Китайский вариант имеет обкладки конденсаторов подключенные с неправильных сторон трапов что не трудно исправить сверлением отверстий.

    Вызывает недоумение ваш комментарий на предмет сомнений что я не сумел измерить элементы правильно. Особенно ценно был непрошенный совет что проверять следует именно рулеткой....

    73 Игорь