Антенны RK3RWL
В период с 1996 по 2004 г. коллективная рация RK3RWL располагалась в
лабораторном корпусе Тамбовского военного авиационного инженерного института.
За этот период было построено много разных антенн. Основной упор при
строительстве был сделан на повышение эффективности при работе в соревнованиях.
При выборе конструкций старались разместить все элементы и растяжки на крыше
одного здания, так как растяжки и антенны, ранее закрепленные на соседние
столбы, деревья и сооружения неоднократно оказывались жертвой неизвестных
недоброжелателей. Ниже описаны компьютерные модели антенн, которые были
реализованы в железе. Общий вид крыши образца 2004 года нарисован в
файле RK3RWL_root.maa. Все модели в одном файле
RK3RWL_maa.zip.
160 м
В разное время вешали Inverted Vee на 19 м телескопе, горизонтальную
Delta loop, многодиапазонный диполь.
RK3RWL_1gp160.maa -- Inverted L
Антенна, описанная в журнале КВ и УКВ №11/2001 стр.37 "Двухдиапазонная
антенна на НЧ-диапазоны" RA4UF & RW4UU привлекла своей двухдиапазонностью.
Реализована она была не совсем по авторскому описанию. Антенное полотно
было поднято при помощи 19 м телескопа, на котором была размещена антенна
на 40 м. Первоначально рассматривался вариант нескольких приподнятых над
крышей противовесов, но в результате их не доделали, а подключились к шине
заземления телескопа, которая спускалась от основания телескопа вдоль стены
здания вниз. Таким образом, точка питания и согласования находилась на крыше,
у основания телескопа, полотно поднималось вверх вдоль мачты, затем было
оттянуто в сторону и вниз, оттяжка привязана за недалеко стоящую березу на
высоте метров 3-х. В результате было удобно настраивать, но использование
"нечестного" заземления/противовеса приводило к наводкам на 40-м антенны и
значительным потерям на обогрев здания.
Модель в MMANA была скорее сделана для оценки геометрических размеров
будущей антенны, предположить, что при совсем неизвестной нижней части антенны
можно оперировать какими-то электрическими параметрами было сложно.
Настройка была выполнена достаточно легко и быстро, взяли переменные
индуктивность и емкость, подключили ВЧ мост и достаточно быстро нащупали
значения для двух резонансов, около 1850 и 3750. Полотно антенны пришлось
немного укоротить от первоначальных 53 м, т.к. не получалось попасть
в диапазон на 80 м. В результате получилось неплохое согласование
(наверно из-за потерь) - полоса около 70 КГц на 160 и 150 на 80 м.
При работе антенны наблюдалась сильная ВЧ наводка обратно в шек через
фидеры 40 м диапазона. Но это была самая высокая антенна из всех
имевшихся. Запомнился момент при подготовке к какому-то тесту, на заходе
солнца слышал на 80 м беседу UN и UA0L. На все прочие антенны -
дельту, 2 гнутых вертикала, восточный бевередж длиной 150 м,
Владивосток совсем не было слышно. В общем работалось на нее веселее,
чем на дельту.
80 м
RK3RWL_1treug80.maa -- Delta loop
Одна из первых антенн. Простая и надежная, эффективная в российских тестах.
Модель была нарисована по готовой антенне, довольно приблизительно, реальные
параметры - резонанс 3650, КСВ 1,2.
RK3RWL_1vert80.maa -- Укороченный вертикал на мачте 14 м.
На основе мачты из 55-мм труб был изготовлен вертикал с двумя емкостными
нагрузками. К нему были подключены 4 приподнятых над крышей на 1...3 метра
противовеса. Измеренный импеданс 43 ом на резонансе около 3700 КГц.
Полоса по КСВ 2 примерно 200 КГц. Каждая из двух пар противовесов была
по возможности расположена на одной линии и настроена в резонанс. Первое
QSO - N7UA 56/56 по длинному пути. На прием - N7UA несколько дней подряд
проходил как маяк, на 5-6 баллов, при этом на дельту "из подземелья" был
только белый шум и присутствие станции едва угадывалось.
Отработали в RUDXC - подошли
на вызов всего 4 американца, не показатель, т.к. участников из NA было
немного. Общее ощущение, что большого эффекта по сравнению с дельтой нет,
наверно неэффективная система противовесов с одной стороны и значительное
количество ближних корреспондентов, на которых происходило сравнение,
с другой.
RK3RWL_2vert80.maa -- Два гнутых проволочных вертикала на мачте 14 м.
Эксперименты с вертикалами были продолжены, предыдущая антенна была
переделана в систему из двух гнутых проволочных вертикалов с активным
питанием по мотивам конструкции RA1OZ. Конструкция была скорее
экспериментальной, чем рабочей. У каждого из элементов было по одной паре
настроенных противовесов. Первоначально к элементам без согласования были
подключены 75-омные фидеры примерно одинаковой длины и заведены в шек.
Там они были подключены к системе фазирования (конденсатор, аналогично
конструкциям RW6CW
http://www.cqham.ru/ant_d8.htm) и согласования
(Г-образная LC цепь).
Изменением фазирующей емкости антенна легко была настроена на достаточно
высокое значение F/B. Боец с маячком в руках был отправлен по очереди в
направлении предполагаемых максимумов излучения. Одно из направлений
работало хуже, наверно потому, что в том направлении находилась дельта
этого же диапазона. Впоследствии в точки питания поставили трансформаторы
на кольцах и небольшие индуктивности с перемычками для изменения рабочего
диапазона CW/SSB. В результате былая настройка по F/B пропала.
Диаграмма и вертикальная составляющая присутствовали, но усиления
(или хотя бы "эффекта вертикала") обнаружено не было. В CQWW 2003 года
несколько проигрывала дельте по совокупности - дальние корреспонденты
ради которых антенна строилась не подходили, ближние отвечали хуже.
40 м
В разное время использовали Delta loop, многодиапазонный диполь,
фиксированный ZL-beam. Последняя антенна неплохо работала на восток, но в
ней регулярно что-то обрывалось и перепутывалось.
RK3RWL_2treug40tower.maa -- Две Delta loop с активным питанием
Антенна была установлена на телескопе высотой 19 м, установленном на крыше
5-этажного здания. На макушке телескопа закреплена перекладина около
3 метров. За концы перекладины закреплены вершины треугольников. Треугольники
висят не параллельно, а внизу разнесены метров на 10. Запитаны сбоку, на
задуманном расстоянии в L/4 от вершины. На самом деле как получилось,
с учетом того, что кабель тянет и форма треугольников получилась не такая,
как задумано, а вытянутая вниз. Нижняя сторона треугольника метрах в двух от
крыши. Оба фидера идут в шек. Симметрирование не применяли, зря конечно,
но показалось, что тяжеловато будет повесить кольца.
Первоначально рамки были выполнены из полевки. При настройке ничего хорошего
почему-то не получилось, заменили на канатик. Периметр приблизительный,
по возможности одинаковый. Оба фидера были штатные кабели с разъемами,
предполагалось, что они одинаковые. После некоторого впустую потраченного
на поиск F/B времени была измерена их длина. Если бы не поленились, можно
было обойтись рулеткой, но антенна была собрана, поэтому ее немного
опустили, замкнули по очереди каждый фидер перемычкой в точке питания и
измерили длину при помощи MFJ-269B, режим "расстояние до повреждения". По
результатам беспощадно укоротили один из кабелей на 1 метр. Какая точно
длина - не помню, не было интересно.
F/B. Фидеры в шеке подключили к реле, между центральными жилами включили
конденсатор. Покрутили по сигналам с эфира - нашли какое-то положение.
Заменили переменник на постоянный. Не собирались перекрывать очень широкую
полосу, поэтому конденсатор один, ~ 330 пф.
КСВ. Вот тут мы всё-таки использовали чудеса науки, померили при помощи
MFJ импеданс и посчитали (усредненное для двух немного отличающихся при
переключении значений) калькулятором ММАНА Г-образное согласующее
устройство. Хотя с таким же успехом можно было бы взять вариометр и
переменный конденсатор, покрутить минут пять по минимуму КСВ, затем
поменять элементы согласования на постоянные.
Итого. Северные станции идут с севера, южные с юга. Разница всегда не
меньше 1 балла. Не очень широкая полоса - по КСВ 2 около 120 КГц.
Конечно это не RQ440, но все-таки работает как задумано.
RK3RWL_3treug40.maa -- Три Delta loop в подземелье
На том месте, где ранее висела одна дельта, затем ZL-beam попробовали
построить другую "восточную" антенну. Система рассчитана на максимальное
отношение F/B, которое подтвердилось на практике. С усилением было хуже,
сказывалась низкая высота подвеса и близость к зданию.
20 м
Продолжительное время использовали HB9CV. Работала неплохо, но хотелось
большего. В результате появились яги, сначала 3, позднее переделаны
в 4 элемента.
RK3RWL_4el20.maa-- 4 ele yagi MAX gain
Антенна изготовлена из готовых элементов заводского изготовления.
Рассчитана по максимуму усиления, ограничивающий фактор - длина бума и
вес антенны (хрупкость телескопа). Первоначально была изготовлена
трехэлементная антенна. Антенна неплохо отработала в IARU 2001.
Добавили еще один элемент, получилась "сотка" -- примерно десять на
десять метров. Довольно тяжелая, поэтому ее поднимали только на три
из четырех колен 12 метрового телескопа. Поворачивали за веревочку.
Согласование выполнено по схеме "омега". Мелкие воздушные переменные
конденсаторы довольно скоро выгорели и их пришлось заменить на
постоянный керамический конденсатор и кусок кабеля.
15 м
J-pole
Была изготовлена из 55-х труб. Антенна достаточно легкая в изготовлении,
т.к. не требуются противовесы и стоит всего на двух ярусах растяжек.
Проблемы возникали в точке питания, антенна проворачивалась от ветра
вокруг вертикальной оси, оплетка фидера замыкала на участки труб мачты
и питающей линии, что-то там пригорало. В целом показала себя очень
хорошо на дальних связях.
RK3RWL_6el15.maa -- 6 ele yagi
Для антенны на 21 у нас были готовые элементы хорошего заводского
изготовления. Вертикально был растянут только бум, а элементы нет.
Антенна была посчитана в MMANA с учетом ограничений длины бума 10,5 м
и вращалась при помощи редуктора. Настройка заключалась в регулировке гаммы,
на момент настройки моста не было, пользовались обычным КСВ метром.
Диаграмма была снята по местным станциям, в общем и целом удовлетворила и
соответствовала расчетам, в телефонном участке была лучше, в телеграфе
похуже. Субъективно - ближайший и единственный жилой дом находился точно
по азимуту на Северную Америку. В самый нужный момент, когда вечером
необходимо работать на штаты, начинал звонить телефон и один возмущенный
телезритель настойчиво просил убрать помеху с телевизора. Попытки
уменьшать мощность практически не помогали, жалобы прекращались только
после того, как антенну отворачивали градусов на 40. Днем уровень
сигналов американских станций мало отличался от J-pole, но как только
начинало темнеть разница в пользу яги становилась просто огромной.
10 м
RK3RWL_5el10.maa -- 5 ele yagi
Антенна была посчитана в MMANA по мотивам различных моделей YAGIOPT.
Хотели получить на ограниченной определенной длине бума широкополосность
и приемлемую диаграмму. Получилось, на мой взгляд, неплохо. В качестве
элементов использовались трубки 12 мм и 18 мм. Гамма-согласование
настроилось очень приблизительно, по приборам не получалось, было
ощущение плохого контакта на стыках труб элементов. Антенна была
установлена на 10-метровом телескопе и вращалась за веревочку. В целом
антенна себя оправдала и работала неплохо, сравнить было не с чем.
Мачта с антенной яги на 28 находилась недалеко от мачты с ягой на 21,
если антенны поворачивались так, что бумы находились на одной линии,
то шла сильная наводка антенн друг на друга. Также попытались сделать
стек из двух антенн, добавили внизу еще одну аналогичную антенну, но не
доделали.
Последняя редакция страницы от 10 декабря 2006.
Вопросы и замечания направлять сюда: