RM4HQ

ПВД. Походная антенна

Рейтинг: 5.00. Голосов: 15.
В поле я обычно работаю на 14 МГц, поэтому и антенна создавалась с приоритетом на этом диапазоне. Большое внимание было уделено минимальному весу, простоте и универсальности антенны. Представленные графики КСВ замерены прибором АА-520.

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_6.jpg 
Просмотров:	997 
Размер:	123.0 Кб 
ID:	1137

Конструкция состоит из нескольких элементов, комбинацией которых можно создать различные типы антенн для работы в разных условиях. В их числе: полуволновой и волновой вибратор с короткозамкнутым четвертьволновым шлейфом, двухэлементная антенна с рефлектором, четвертьволновой вертикал и многодиапазонный диполь с питанием по двухпроводной линии.

Общая конструкция состоит из следующих 10 элементов:

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_Shema.gif 
Просмотров:	715 
Размер:	8.6 Кб 
ID:	1138

1. Короткозамкнутый шлейф из кабеля КАТВ длиной 0,27м.
2. Двухрядный разъем типа РП10-15 длиной электрической части 50мм.
3. Двухпроводный шлейф из кабеля КАТВ длиной 3,94м.
4. Элемент из провода типа МГШВ 0,35 длиной 9,84м с гнездом посередине.
5. Элемент из провода типа МГШВ 0,35 длиной 4,95м.
6. Элемент из провода типа МГШВ 0,35 длиной 4,81м.
7. Элемент из провода типа МГШВ 0,35 длиной 0,7м.
8. Элемент из провода типа МГШВ 0,35 длиной 0,43м.
9. Коаксиальный кабель 50Ом длиной 1м с ферритовыми защелками.
10.Симметричное согласующее устройство.

Рассмотрим подробнее каждый тип антенн.

Полуволновой вибратор с короткозамкнутым четвертьволновым шлейфом.
Это классическая J-образная антенна на диапазон 20м.
Состоит из элементов: 1, 2, 3, 4, 9.

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_LW10_1.gif 
Просмотров:	729 
Размер:	20.2 Кб 
ID:	1139

Разъем служит для точной подстройки согласования антенны. С одной стороны к нему подключается короткозамкнутый шлейф, с другой – шлейф питания, в гнезда разъема – кабель. Переключая вилку в гребенке разъема, добиваются лучшего КСВ.

Конструктивные особенности понятны из следующих фотографий.

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_Razem.JPG 
Просмотров:	694 
Размер:	198.3 Кб 
ID:	1140

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_Element.JPG 
Просмотров:	657 
Размер:	205.7 Кб 
ID:	1141

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_5.JPG 
Просмотров:	701 
Размер:	96.6 Кб 
ID:	1142

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_4.JPG 
Просмотров:	687 
Размер:	73.2 Кб 
ID:	1143

Питание вибратора через короткозамкнутый шлейф позволяет избавиться от противовеса, вокруг которого не стихают споры при использовании других типов согласования (Г- звено, контур по Фуксу, трансформатор), а так же делает антенну защищенной от статического электричества. Недостатком является однодиапазонность антенны.

Длина элементов указана от конца разъема до противоположного конца без учета петли для карабина. На каждую петлю дополнительно требуется 12см провода, так что длина провода каждого элемента больше указанной на 24см.

Первоначально предполагалось в качестве линии питания использовать кабель ТРП. Были сделаны все замеры, но из-за низкой прочности кабеля решено было отказаться от его использования. Для тех, кто не сможет найти КАТВ, даю замеры линии при использовании кабеля ТРП 2х0,5 в полиэтиленовой изоляции. Общая длина 4,27м, расстояние до точки запитки 0,23м. Для кабеля 2х0,4 или при использовании кабеля с виниловой изоляции, возможно, придется изменить размеры. Аналогично для кабеля MFJ18H100.

При вертикальном расположении вибратора антенна приобретает свойства GP, при наклоне увеличивается доля излучения под большими углами к горизонту. От расположения шлейфа питания параметры антенны не меняются, поскольку линия не излучает. Двухпроводную линию рекомендуется располагать к проводящим поверхностям на расстоянии не ближе 5 величин между проводами. Практически при использовании кабеля КАТВ достаточно его просто положить на траву.

Диаграмма и параметры вертикального вибратора.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_LW10_90.gif 
Просмотров:	701 
Размер:	16.3 Кб 
ID:	1145

Диаграмма вибратора с наклоном 60 ̊.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_LW10_60.gif 
Просмотров:	699 
Размер:	16.6 Кб 
ID:	1146

Диаграмма вибратора с наклоном 45 ̊.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_LW10_45.gif 
Просмотров:	660 
Размер:	16.8 Кб 
ID:	1147

Замеренное значение КСВ.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_LW10.JPG 
Просмотров:	637 
Размер:	35.3 Кб 
ID:	1148

Волновой вибратор с короткозамкнутым четвертьволновым шлейфом.
Во многом похожа на предыдущую антенну. Состоит из элементов: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9.

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_LW20_1.gif 
Просмотров:	662 
Размер:	18.3 Кб 
ID:	1149

Диаграмма вертикального вибратора.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_LW-20_90.gif 
Просмотров:	696 
Размер:	17.1 Кб 
ID:	1144

Диаграмма вибратора с наклоном 60 ̊.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_LW-20_60.gif 
Просмотров:	692 
Размер:	17.0 Кб 
ID:	1150

Диаграмма вибратора с наклоном 45 ̊.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_LW-20_45.gif 
Просмотров:	686 
Размер:	17.1 Кб 
ID:	1151

Диаграмма вибратора с наклоном 30 ̊.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_LW-20_30.gif 
Просмотров:	702 
Размер:	17.1 Кб 
ID:	1152

Обратите внимание на возросшее усиление антенны и сужение частотной полосы.

Замеренное КСВ.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_LW20.JPG 
Просмотров:	694 
Размер:	36.4 Кб 
ID:	1153

Направленная 2-х элементная антенна.
Состоит из полуволнового вибратора (1, 2, 3, 4, 9) и рефлектора (5, 6, 7).

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_2El.gif 
Просмотров:	724 
Размер:	24.1 Кб 
ID:	1154

Диаграмма.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_2E_21.gif 
Просмотров:	666 
Размер:	28.5 Кб 
ID:	1171

Найти подходящее дерево, что бы повесить антенну вертикально очень сложно, так как для нормального размещения вибраторов под верхней точкой подвеса не должно быть веток. Поэтому чаще всего антенну придется вешать под некоторым углом. При наклоне плоскости антенны на 30 ̊ от вертикали диаграмма немного смещается в противоположную от наклона сторону.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_2E_31.gif 
Просмотров:	707 
Размер:	28.4 Кб 
ID:	1172

КСВ настраивается регулировкой расстояния нижней точки рефлектора от вибратора.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_2E.JPG 
Просмотров:	661 
Размер:	33.6 Кб 
ID:	1157

Четвертьволновой вертикал.
Этот вариант рассматривается как компромиссный при установке антенны на ограниченном пространстве, например на скальном выступе, в лодке, при работе на ходу.

Вариант с двумя противоположными противовесами состоит из вертикального вибратора 5, подключенного к центральной жиле кабеля 9, и противовеса 4, подключенного в средней точке к оплетке кабеля.

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_Gp.gif 
Просмотров:	675 
Размер:	21.0 Кб 
ID:	1158

Параметры антенны очень сильно зависят от высоты подвеса противовесов и токопроводности земли. При изменении высоты от 20 до 40см резонанс сильно смещается, а при укладке противовесов на сырую землю, вообще уходит далеко за диапазон. Поэтому возможно придется настраивать резонанс расположением противовесов.

График КСВ при высоте точки запитки антенны 1м и снижении противовесов до 20см над землей.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_GP220.JPG 
Просмотров:	680 
Размер:	34.1 Кб 
ID:	1159

Если нет возможности разместить два противовеса, то он заменяется на элемент 6.

КСВ при высоте точки запитки 1м, противовес снижается до 40см.
Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_GP140.JPG 
Просмотров:	682 
Размер:	34.6 Кб 
ID:	1160

Многодиапазонный диполь.
Это известный вариант классического диполя, состоящий из элементов 4 и 5+6, запитанный линией 3 через согласующее устройство 10. Небольшая разница длины элементов не сильно влияет на работу антенны. Диполь может быть подвешен горизонтально, наклонно или вертикально в зависимости от местных условий и необходимой диаграммы направленности.

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_Dipol.gif 
Просмотров:	697 
Размер:	16.2 Кб 
ID:	1161

В качестве согласующего устройства можно применять любые схемы, обеспечивающие работу на симметричную двухпроводную линию. Я применяю схему Z-match, которая обеспечивает согласование с приемлемым КСВ по диапазонам. Конечно это не самый лучший вариант СУ, к тому же, собранный на элементах с посредственной добротностью, но малый вес и габариты важнее.

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_1.jpg 
Просмотров:	669 
Размер:	186.7 Кб 
ID:	1162

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_2.jpg 
Просмотров:	675 
Размер:	214.0 Кб 
ID:	1163

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_DIP10.JPG 
Просмотров:	699 
Размер:	35.1 Кб 
ID:	1164

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_DIP14.JPG 
Просмотров:	666 
Размер:	35.8 Кб 
ID:	1165

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_DIP18.JPG 
Просмотров:	676 
Размер:	33.0 Кб 
ID:	1166

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_DIP21.JPG 
Просмотров:	656 
Размер:	36.6 Кб 
ID:	1167

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_DIP24.JPG 
Просмотров:	693 
Размер:	33.5 Кб 
ID:	1168

Конструктивные особенности.

Элементы антенны выполнены из провода МГШВ-0,35. Шелковая нить существенно прибавляет прочности. Вытягиваться провод начинает при нагрузке 10кг, затем он обрывается. Конечно, можно применять более толстый и прочный провод, но это прибавляет массы и объем в сложенном виде. Как показывает практика, такого провода вполне достаточно для полевой работы. В качестве разъемов для подключения элементов друг к другу используются гнезда и штырьки от разъема РП10-15.

Заброска верхнего конца антенны на дерево возможна двумя способами. Первый - используя оттяжку длиной не менее 20м, так чтобы груз перелетел через ветку и свесился до земли. Далее оттяжкой вытягивают антенну на рабочую высоту. В качестве оттяжки хорошо зарекомендовал себя полимерный шнур для развешивания белья. Он мягкий, прочный, скользкий, не путается как леска. Из-за его скользкости надо уделять особое внимание на завязывание узлов. Рекомендую применять ткацкий узел, встречный, восьмерку. Можно использовать заброску небольшого груза с помощью рогатки, так, чтобы после намеченной ветки груз пролетел еще столько же и при падении не повис на ветках.

Второй способ заключается в привязывании к концу элемента груза через короткий отрезок прочной нитки. В качестве груза можно использовать подходящую корягу. Такой якорь наверняка запутается в ветках и вниз разумным усилием не сбросится. Чтобы не оборвать элементы антенны при сворачивании, нитка между грузом и антенной должна выдерживать нагрузку в два раза меньше разрывной нагрузки элементов, и в то же время не обрываться при натяжении антенны. Я использую капроновую нить с разрывом 4,5кг. В основном я использую этот способ как самый простой и быстрый.

Для компенсации раскачивания веток под ветром на противоположном конце антенны используется резиновый демпфер. В его качестве может быть двойная круглая шляпная резинка. При использовании J-образки, резинка цепляется к двухпроводной линии на расстоянии около 1м от нижней точки запитки и крепится к колышку, веткам, камню или рюкзаку. При этом точка подключения кабеля не нагружена.

Элементы друг к другу крепятся с помощью пластиковых карабинов. Это слегка доработанная фурнитура для сумок.

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_Karabin.jpg 
Просмотров:	658 
Размер:	169.0 Кб 
ID:	1169

Для предотвращения спутывания проводов элементов и удобства при разворачивании антенны необходимо использовать мотовильце, на нем же установлен разъем. Мотовильце выполнено из поликарбоната, в отличие от оргстекла оно не ломается при ударах. Оттяжку и двухпроводную линию можно просто смотать в бухточку, они не путаются. Для утяжки бухточек следует применять ленту-липучку. Различные элементы антенны лучше выполнять из провода разного цвета. В конструкции элементов широко используется термоусадочная трубка.

Изолента используется для фиксации колен мачты. Мачта устанавливается с помощью алюминиевого уголка, привязывая ее метровыми отрезками круглой прочной резинки. Ими же можно закрепить мачту к кусту или другой опоре. Удобнее в транспортировке мачта длиной 60см в сложенном виде. Если найти такую удочку не получается, ее можно изготовить самостоятельно из обычного удилища 1,2м, распилив каждое колено пополам и укрепив срезы лентой с эпоксидкой. Кусок припоя с флюсом можно применять для ремонта элементов. Спаиваемые провода обматываются несколькими витками припоя и нагреваются пламенем зажигалки.

Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10_Komplekt.JPG 
Просмотров:	684 
Размер:	201.7 Кб 
ID:	1170

Для удобства транспортировки и обеспечения сохранности комплекта применяется тканевый чехол.

Вес всего комплекта с мачтой 5,7м составляет 1,3кг, сокращенный вариант без тюнера, мачты и оттяжек – 570г.

PS
Сейчас в разработке другая конструкция универсальной антенны, которая будет представлена после проведеня полевых испытаний.

PSS
О новой версии полевой антенны можно почитать здесь.

Обновлено 11.11.2015 в 06:52 RM4HQ

Метки: rm4hq, антенна
Категории
Без категории

Комментарии

  1. Аватар для RX6DL
    Отличное описание!
    СПАСИБО!
    и фото понятные исхемы и рисунки.

    Всегда удивляла ширина обзора показываемых измерений!!!
    сделайте пож 10 МГЦ, потом 1 МГЦ и потом уже сколько хотите...
    Мне интересна ОБЩАЯ картинка. и не только КСВ, а и сопротивления по частотам...

    Так например, мой временный диполь по 10 метров лучь, может работать всюду с не очень хорошим КСВ, а резонансный штырь для 14 МГЦ только вблизи резонанса...
    Выигрывает правда до 6 балов у диполя, но только в полосе 500 КГЦ, во всех остальных частотах проигрывает 120 дб = 30 балов.
  2. Аватар для Дмитрий
    шикарная статья
  3. Аватар для Дубовый
    интересно !
    спасибо!