Антенны УКВ. Схемы, статьи Бесплатной технической библиотеки

Антенны УКВ. Схемы, статьи Бесплатной технической библиотеки УКВ РАДИОСВЯЗЬАнтена на 145,500 Часто в эфире можно услышать полемику на тему"А какую антену выбрать начинающему укависту, Яги,но какую,два или три элемента, четыре или более? А почему бы не поставить вертикальную антенну, популярную сейчас коллинеарную 2-5/8, 3-5/8 ? Не смотря на споры в данной статье речь пойдет о 2-элементной ЯГИ
     
 
Многоэлементные антенны имеют увеличенный размер ближней зоны, он возрастает с числом элементов самой антенны. Поэтому направленные антенны более чувствительны к поглощающим предметам (земля, дома, деревья) и должны быть отодвинуты от них дальше, чем более простые антенны.

До этого у меня стояли 4 эл. и 6 эл. Яги. Промышленного производства (тангента.ру). Сами по себе антенны замечательно работают, только тогда когда они стоят на своем месте, на открытой местности, каковой является к примеру, крыша. Но, мы рассматриваем именно «балконные условия жизни». Где преимущественно нет возможности вынести антенну дальше 1-1,5 метров за балкон. И только это и явилось обстоятельством для поиска антенны для таких «жестких» условий эксплуатации, потом хочешь чего-то большего, выход один, только установка антенн на крыше, балкон есть балкон, и городить здесь огород не к чему. Даже если умудриться и поставить что-то «серьёзное», многоэлементное, на лоджию, оно совсем не обязано будет работать находясь в «металлической клетке».

Так при близком расположении антенны (до одного метра), чувствовался эффект типа «лесенка». Когда на одной частоте принимаешь 59, через 25 кГц 58, снова через 25 кГц 59. И тем больше чувствовался этот эффект, чем более многоэлементная антенна. Плюс уровень усиления Ga антенн, чем более многоэлементная антенна, тем дальше приходилось выносить эту антенну по сравнению с более простой. Теория вышеизложенная не уходила далеко от практики. Там где двухэлементная работает в метре от стены, четырехэлементная к слову, так же будет работать только, в полутора от оной.

Второй вопрос, почему все же не коллинеарная вертикальная, а направленная? Отвечаю: перво-наперво более шумный он вертикал, а второе, переотраженные сигналы, приходящие от других высотных домов, и ещё не пойми откуда, сигнал приходит к Вашей антенне от корреспондента по прямому пути, от стоящего рядом дома, плюс отразившись от вашего собственного. В итоге сигнал от одной станции, вертикальная антенна улавливается сразу с трех сторон света (это как минимум), ессно ничего хорошего не получится и как результат сигнал основной, ослабляется двумя другими.

По усилению два эл. Яги выигрывает у таких антенн как 5/8, 2-5/8, и 3-5/8. Причем, стоит заметить, тем сильнее выигрывает она у коллинеарных антенн, чем больше дистанция между Вами и корреспондентом. А теперь представьте себе 2 эл. Яги в габаритах 1м х 40см. и коллинеар самый ближайший к ней по усилению это 3-5/8, длинной 5 метров. Что проще на балконе установить?

По сравнению с тремя элементами Яги, двухэлементная в усилении проигрывает только в 1дБд, что при реальных условиях не заметно, зато проигрывая в 1 децибел двухэлементная имеет в два раза меньшую траверсу, а это уже важно при стесненных условиях балкона.

Почему именно вариация вибратор-рефлектор, потому, что в отличии от вибратор-директор, данная компоновка имеет большее усиление вперед, но меньшее подавление фронт-тыл. Тогда как вибратор-директор с точностью наоборот.

Конструкция.

Антенна выполнена из алюминиевых труб диаметром 10 мм. И Алюминиевой траверсы квадратного профиля 20х20 мм. Активный элемент «заточен» под 50 Ом, т.е. кабель подключается напрямую, желательно вблизи подключения кабеля к вибратору надеть пару ферритовых колец, на сам кабель.

Вибратор разрезной имеет длину 928 мм. Рефлектор длиной 994мм, расстояние между элементами 426 мм.

Вибратор полностью изолирован от траверсы. Для лучшей прочности, я в своей конструкции между элементами и бумом поставил пластиковые диэлектрики. Которые сделаны из пластиковой водопроводной трубки внешним диаметром 20 мм. Отпиливаем от нее отрезок длинной 70 мм, и распиливаем его вдоль по всей длине. У нас получиться две полукруглые половинки, одна для вибратора другая для рефлектора. Для активного элемента, одно отверстие сверлим точно по середине нашего изолятора, с помощью него вибратор будет крепиться к буму. А каждую половинку разрезного вибратора крепим с помощью пластиковых стяжек к самому изолятору. Рефлектор электрически соединен с бумом антенны. Через винт крепления к траверсе расположенный точно в середине элемента. Хотя для того чтобы получить антенну с более стабильными характеристиками, советую и его изолировать. Так как элементы из алюминия,

подключение кабеля к вибратору выполнено с помощью лепестков, которые привинчены винтами к вибратору. Если нет под рукой алюминиевого квадратного профиля для траверсы, его с успехом можно заменить на что-нибудь диэлектрическое, например, деревянной рейкой.

Вот и все, конструкция антенны очень простая, эксплуатирую я её уже более двух лет, правда ранее антенна была выполнена из проволоки би-металла 3мм. При этом антенна имела чуть меньшее усиление (сама проволока была окислена и царапана). Заменой элементов на Al трубки решило проблему, плюс антенна стала заметно широкополоснее. У меня антенна установлена с помощью кронштейна длинной 1,5 метра от окна. Было проведено много дальних QSO из Москвы с Тверью, Иваново, Рязанью, Липецком, Орлом, Тулой, Смоленском, Украиной и Беларусией, FM при мощности 5 Ватт.

Автор Евгений (RW3AC) Думаю, у каждого после мысли: ” А не сделать ли мне антенну на диапазон..... по образцу.......” - возникает куча вопросов по материалам, размерам, технологии изготовления, подъема, вращения, согласования и т.п. Это касается всех без исключения антенн и порой, отсутствие информации здорово тормозит или даже делает невозможной реализацию идеи.

Так случилось, что возникла мысль о хороших УКВ антеннах на 2 м, 70 и 23 см. Начитавшись книжек, полазив по интернету и послушав советы «бывалых» остановился на классике – конструкциях DJ9BV на 70 см и DK7ZB на 2 метра. Антенны разные по конструкции, но обладают хорошими показателями и используются большим количеством радиолюбителей как для обычных связей так и при работе в Полевых днях и через Луну.
Антенны на 2 метра были уже сделаны когда возникла идея написать эту статью, чтобы поделиться с коллегами и новичками процессом воплощения идеи в практику….

Сначала делаем станок 
В качестве шаблона изгиба вначале была взята труба диаметром 45 мм - для «прицеливания».
  

Трубка пустая, фен надо искать, но хочется попробовать…
Результат сгибания трубки без песка, фена и второпях : сразу виден залом трубки.
  

С трубой 45 мм получилось так, что внутренние размеры вибратора на 3 мм больше положенных (красный цвет – размеры петлевого вибратора) и хотя это расстояние мало влияет на параметры диполя захотелось сделать лучше.

  
Труба для изгиба диаметром 45 мм была заменена на 42 мм. Чтобы было меньше обрезков (экономия материала) нужно измерить длину первого правильно изготовленного элемента, дать припуск и – вперед!!!
Трубка будущего вибратора уже забита мелким сухим хорошо утрамбованным песком, закрыта с двух сторон деревянными пробками и уложена посередине станка.

Вначале феном (температура до 500 градусов С) хорошо прогреваем начало изгиба и осторожно начинаем гнуть трубку.

   

Двигаясь по окружности греем и гнем…

  

…гнем…

 

согнули!
  

Переворачиваем вибратор и фиксируем готовый изгиб гвоздиком. Качество изгиба и точность выдержки размеров налицо!!!

  

Далее греем и гнем другую сторону.
  
Это наделано за 2 часа.
    
Следующая задача – обеспечить соединение и согласование вибратора с линией питания. Для герметичности взята пластиковая электрическая коробка, в которую
через уплотнители заведены концы петлевого вибратора. Внутрь трубки (диаметр 6 мм) предварительно вставлены отрезки алюминиевого прутка (5.5 мм), трубка обжата клещами для обжимки оплетки кабеля. Нарезана резьба М3 для крепления контактных лепестков – такая конструкция позволяет накрепко притянутъ их к элементу не боясь сорвать резьбу.
  
В качестве элементов антенны использован силовой кабель с алюминиевой жилой диаметром 5.5 мм. Диаметр по изоляции 8.5 мм
  
Размеры элементов антенны на 70 см должны быть выдержаны с точностью до 0.5 мм или даже лучше. Потратив немного времени на изготовление небольшого приспособления Вы сэкономите в дальнейшем массу времени, тем более,что элементов надо нарезать довольно много – я резал 100 штук !!!
  
С такой штукой можно получить достаточную точность изготовления элементов, однако, при использовании старой металической (ГОСТовской) линейки её длина оказалась от 0 до 500 мм и от 500 мм до 1000 мм с разницей в 1.5 мм !!!


Для подгонки размеров элементов использовалась ленточная шлифовальная машинка положенная на бок. Фаску с концов элементов снимаем карандашной точилкой – идея - http://www.ifwtech.co.uk/g3sek/diy-yagi/dipoles.htm


В буме (использовался квадрат 25Х25Х1.5) строго вертикально (можно использовать стационарный сверлильный станок или специальный штатив для дрели – при сверлении вручную элементы могут расположиться веером) просверлено отверстие 8.0 мм, в которое вставлен отрезок длиной 35 мм от изоляции кабеля (диаметром 8.5 мм). Элемент с небольшим усилием вставлен в этот отрезок, выровнен по центру и с двух сторон зафиксирован термоусадочной трубкой с первоначальным диаметром 9 мм.
   
Вот такая YAGI будет на 432 мГц !!!
   
Это была всего лишь тренировка…перед изготовлением 4х стрел по 5.84 метра, а на самом деле они получились такие (пока без вибраторов).

Бумы антенн - из двух половин по 3 метра скрепленных двумя пластинами 23х100мм из алюминия толщиной 6 мм. С одной стороны пластины накрепко приклепаны к буму вытяжными заклепками 5Х10 мм ( по 3 шт. на сторону), с другой – 3мя 4 мм винтами. Для перевозки хорошо: располовинил антенну, кинул на багажник и вперед. Для изготовления тоже – 6ти метровую «палку» дома не очень то развернешь.

                                         ВОЛНОВОЙ КАНАЛ

На УКВ диапазонах мощность передатчиков невелика и, чтобы связь была надежной, необходимо излучаемую мощность направить на нужного корреспондента. Эту задачу позволяют решить направленные антенны с высоким коэффициентом усиления. Рассмотрим несколько антенн подобного типа. На рис.11.24,а. изображена 6-элементная антенна “волновой канал” для диапазона 145 МГц.. Активный вибратор и рефлектор выполнены в виде двойного квадрата. Эта антенна хорошо согласуется с 75-омным фидером без симметрирующего элемента. Экран кабеля подключается к точке А, а центральная жила к точке Б. Коэффициент усиления этой антенны 12 дБ, а входное сопротивление 75 Ом. Отношение вперед-назад более 30 дБ.
На рис.11.24,г,д. приведены некоторые размеры 14- элементной антенны “волновой канал” на частоту 435 МГц. Размеры элементов и расстояния между ними даны в таблице 11.5.
 
Она отличается от предыдущей тем, что в качестве активного элемента применен петлевой полуволновый вибратор. На рис. 11.24,г. показано включение симметрирующего элемента. Коэффициент усиления антенны 16 дБ. Входное сопротивление 75 Ом. Симметрирующее устройство представляет собой четвертьволновый цилиндр диаметром 30-40 мм. Его лучше изготовить из латуни или меди, но в крайнем случае можно применить тонкостенную дюралюминиевую трубку. Особое внимание следует уделить соединению цилиндра с оплеткой кабеля (А). Рефлектор может быть выполнен в виде изогнутого экрана рис.11.24,д. Это даст лучшие параметры отношения излучения вперед-назад. Крепление элементов этих антенн к траверсе можно осуществить, используя дюралюминиевые кубики (рис. 11.24,6).    

НА фото представлены расчеты антенн на 144+430 на одной траверсе.При точном повторении антенн все работает замечательно.О согласовании можно посмотреть здесь же на сайте на странице"Согласование и семитрирование" На первом рисунке вы видете легендарную антенну T9FT!!                                                    

 

                         Конструкция антенны из лыжной палки на 145,5 МГц

Данная антенна была описана немцем-DK7ZB.Мною эта конструкция была опробована в лыжной мини экспедиции по окрестностям родного края. 

Принципиальная схема антенны показана на Рис.1
  
Рис.1 Траверса: 1,16 м
Рефлектор: 1,039 м
Вибратор: 0,962 м
1 Директор: 0,918 м
2 Директор: 0,9 м

Расстояние между рефлектором и вибратором 0,265 м, между вибратором и 1 директором 0,41,
между 1 директором и вторым 0,485 м.

Все расчеты были выполнены в программе MMANA. 
Рис.2.  
Моя конструкция была сделана на лыжных палках. Одна лыжная палка играет роль траверсы вторая же роль мачты. Оригинальность этой конструкции заключается в том, что элементы в походном состоянии складываются вдоль лыжной палки и абсолютно не мешают передвижению. Сами элементы крепятся к палке с помощью петли, которая прикручивается металлической пластиной с другой стороны. В роле такой петли можно использовать петлю от дверной щеколды. Элементы удобнее делать из пластичного метала: алюминия или меди, можно из мягкой стали. 

От сорта металла параметры антенны сильно не изменяются. Кончик элемента загибается, как показано на Рис.2, и крепится вместе с петлей в роле шайбы. Для вибратора делается пластина из изоляционного материала. Мачта и траверса крепятся друг к другу аналогичным способом. Для согласования антенны делается четвертьволновая петля.

Антенна использовалась в горной местности, и показала превосходные результаты. С самодельным аппаратом (0,25 ватт) и небольшим блоком питания связь устанавливалась на расстояние 30км.   
© Каманцев Иван, RX9TC
Email - rx9tc(dog)qsl.net

 Quagi    Антенна представляет собой гибрид "Воднового канала" и "Квадрата".Входное сопротивление составляет 50 Ом,кабель подсоединяется в разрыв рамки вибратора без согласующих устройств.По мнению авторва данной антенны,радиолюбителя K6YNB,дополнительные потери в симетрирующем устройстве часто превышают выигрыш от семитрирования питаюей линии.                               Рефлекторная рамка имеет периметр 2200 мм (711 мм),а активная 2083 мм (676 мм).Размеры в скобках указаны для диапазона 430 МГц.Обе рамки изготовлены из медного провода диаметром 2,5-3 мм и закреплены на несущей траверсе  с помощью полосок из органического стекла.Несущая траверса имеет длину 420 см (140 см) и изготовлена из деревянного, лучше соснового бруса сечением 2,5-8 см (1,2-5 см).Директоры антенны изготовлены из алюминиевой или медной проволоки диаметром 3 мм.При формировании антенн в "Решетки" расстояние между соседними рядами и этажами должно состовлять 3,35 м (1,09 м) Счётчик тИЦ и PR Направленные укв антенны своими руками фото. Поделитесь новостью Направленные укв антенны своими руками с друзьями! Направленные укв антенны своими руками 279 Направленные укв антенны своими руками 618 Направленные укв антенны своими руками 421 Направленные укв антенны своими руками 1008 Направленные укв антенны своими руками 740 Направленные укв антенны своими руками 1197 Направленные укв антенны своими руками 496 Направленные укв антенны своими руками 656 Направленные укв антенны своими руками 451 Направленные укв антенны своими руками 564 Направленные укв антенны своими руками 654 Направленные укв антенны своими руками 1061 Направленные укв антенны своими руками 204