НА ГЛАВНУЮ - - адрес этой страницы -- http://ra6foo.qrz.ru/1296.html -- версия 04 09 2009 -- НА ГЛАВНУЮ

Антенны волновой канал 1296 МГц

апрель 2016 г. Полученная за 10 лет со времени появления этой страницы информация о результатах работы антенн позволила сделать вывод о том, что выбранная конструкция оказалась удачной и все изготовленные мной и другими антенны достаточно хорошо повторяемы на практике. Дальнейшим их развитием стал отказ от непопулярных вариантов моделей и замена их на единую структуру из 40 моделей от 10 до 49 элементной. Они представлены на новой странице Широкополосные 1296 МГц 2016 г. Конструкция при этом осталась прежней, лишь вибратор из наклонного положения переведен в горизонтальное, лежа на траверсе, толщина которой увеличенас 9 до 10 мм.

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ АНТЕНН 1296 МГц

В антеннах 1296 мгц применены петлевые или полупетлевые вибраторы. В антеннах 1296 МГц крайне нежелательно присутствие кабелей толще 5 мм. Кабель 7...10 мм аналогичен кабелю диаметром 60...90 мм в антенне 144 МГц и потеря 0,2...0,3 дб из за затухания в кабеле 3...4 мм меньше, чем потери в параметрах антенны из за влияния кабеля 7...10 мм. В фторопластовых кабелях диаметром 3..4 мм потери 0,7 дб/м, диаметром 8...10 мм потери 0,35 дб/м.
И вторая причина: разделанный для пайки кабель должен гармонировать cразмерами вибратора. Поэтому полуволновая петля и переходный кабель до выхода из зоны "вибратор, 1, 2 директор" сделаны из кабелей типа РК 75-2-22 или РК 50-2-22 с прозрачной оболочкой из фторопласта 4МБ или из кабелей РК 75-2-21, РК 50-2-21, РК 75-3-21, РК 50-3-21 с оболочкой из фторопластовых лент и стеклотканного чулка над ними. У последних еще на заготовке надо снять их и заменить на обмотку скочем, который в свою очередь надо защитить от солнца черной термоусадкой или ПВХ изолентой. Все упоминаемые ниже кабели - такого типа.

Кабель и петля разделываются для пайки так: Для петли взять заготовку 94 мм, торцы оплетки облудить на длину 15 мм. Под острым ножом прокатать, обломить и стянуть 6 мм облуженной оплетки. Таким же образом обрезать оплетку на другом конце, причем так, чтобы длина оплетки от торца до торца была 82 мм. Переходной кабель готовится таким же образом.
У антенны с полупетлевым вибратором на кабеле должен стоять 1/4 волновый стакан. На кабелях с прозрачной фторопластовой оболочкой его длина 41 мм, на кабели со снятой стеклочулковой оболочкой на голую оплетку усадить 2 слоя цветной (не черной) термоусадочной трубки. Длина стакана в этом случае 39 мм. Знакомство со страницей Гибкие 1/4 λ стаканы позволит избежать ошибок при установке стакана на кабель.

При изготовлении антенн 1296 МГц на первый план выходит повторяемость, причем особое внимание надо уделить минимизации сдвига по частоте между расчетными и полученными данными. Причин сдвига несколько.

Первая, вполне определенная - сдвиг вниз по частоте траверсой с элементами сквозь нее. Минимизирован до 3...10 МГц применением соснового профиля шириной 9 мм, в то же время достаточной для конструктивной жесткости (для справки - обычная металлическая траверса Ø 25 мм сдвигает полосу частот на 200...300 МГц).

Вторая причина - индуктивность участка центральной жилы от места разделки кабеля до подпайки к вибратору. Она полностью учтена только в моделях антенн с полупетлевым вибратором проводом, в который включен источник, диаметр этого провода в модели равен диаметру центр. жилы, которая и работает в качестве него в реальной антенне.
В петлевом вибраторе в обычном конструктивном подключении кабеля и петли эта индуктивность понижает частоту ПВ на 20...25 МГц. Для частичного исключения и компенсации этой индуктивности применен способ распайки петли и кабеля, изображенный на рисунке ниже. Он компенсирует влияние длины и индуктивности центральных жил за счет уменьшения их длины и за счет уменьшения индуктивности участка вибратора к которому припаяны оплетки (так же, как уменьшает индуктивность элемента металлическая траверса). Точного расчета компенсации нет, остаточное влияние или перекомпенсация могут быть до 5 МГц. Зазор между торцами петлевого вибратора равен сумме диаметров кабеля и петли. При таком исполнении питания петлевого вибратора можно ожидать незначительное расхождение с расчетными данными.

К этому надо добавить запас на некоторую свободу в соблюдении размеров и заметное влияние на антенны 1296 МГц пленки воды на элементах во время дождя. По данным YU1AW при средней толщине пленки воды во время дождя 50 микрон, уход частоты вниз у антенны с элементами 1,5 мм около 14 МГц

В результате требования к модели антенны в MMANA выглядят так: оптимальная расчетная частота 1300 МГц и верхний край полосы частот по КСВ 2 1350 МГц и выше, т. е. она должна быть достаточно широкополосной вверх от расчетной частоты. Модели таких антенн возможно уступят в расчете по усилению моделям менее широкополосным, но в реальной антенне имеют все шансы иметь преимцщество и сохранить его в различных условиях эксплуатации.

ДЕТАЛИ АНТЕНН 1296 МГц

При выборе антенны учитывайте направление отвода кабеля - к центру антенны или за рефлектор, потому что поворот вибратора на 180 гр. для отвода кабеля в другую сторону рассогласовывает антенну и подбором его дистанции устранить это невозможно.
ТРАВЕРСЫ антенн выполнены из сосновых брусков 9 х 15 мм. Толщина траверсы 9 мм для всех антенн постоянна. Для антенн длиной до 1.2 м с креплением за рефлектором траверсу сделать сходящейся на клин от 18 мм у торцевой части за рефлектором до 10 мм к последнему директору. Траверсы антенн длиной 1.5...2 м с креплением в центре делаются от 18 мм в месте крепления до 10 мм к концам. Траверсы для более длинных антенн сделаны секциями длиной по 1...2 м и постоянным сечением 9х15 мм и установлены на более толстых несущих сосновых, стеклопластиковых или металлических траверсах. На сосновых траверсах- тремя-пятью тонкими саморезами каждая, на металлических траверсах через отверстия 3 мм в отверстия с резьбой М3 в несущей траверсе винтами М3 или саморезами из кассет видеомагнитофонов) c прокладками между траверсами из самодельных шайб толщиной 2...3 мм, нарезанных из внутренней изоляции кабеля типа РК 75-7-11. Для работы в ПД при плюсовых температурах шайбы необязательны. Траверсы перед разметкой и сверловкой покрасьте в 1-2 слоя белой краской ПФ 115,защитив скочем участок заливки узла питания вибратора. Не варите траверсу в олифе, это увеличит влияние траверсы на антенну, ослабит фиксацию вибратора и ... вообще зачем, ресурс антенны 5...10 лет зависит больше от состояния кабеля и элементов, а не траверсы.

ЭЛЕМЕНТЫ сделаны из жесткой латунной проволоки ЛС 62 диаметром 1.5 мм Можно делать из меди, сталемеди, алюминия, дюралюминия и оцинкованной проволоки (все 1.5 мм в порядке убывания качества). Убедительная просьба не делать из сварочной омедненой проволоки. У антенны из медного провода ПЭЛ 1,5 мм лаковое покрытие даст сдвиг вниз по частоте на 6 мгц, это можно компенсировать длиной элементов - при изготовлении делать их чуть короче,на 0,3...0,4 мм.
Длины и позиции элементов антенн 1296 МГц смотрите только на закладке "Правка провода", где они округлены самой программой до 0,1 мм. На закладке "Вид" они округлены до 1 мм и не соответствуют введенным размерам.
Рефлектор и директоры впрессованы в отверстия на расстоянии 3,5 мм от верхней поверхности траверсы. При разметке сначала определите место последнего директора, обычно в 10...15 от конца траверсы. От него определите место рефлектора и поставьте отметку. От нее нанесите отметки позиций вибратора и директоров с помощью метровой металлической линейки. Наметьте шилом и просверлите на станке для сверловки печатных плат отверстия под элементы сверлом того же диаметра, что и диаметр элементов.

ПЕТЛЕВОЙ И ПОЛУПЕТЛЕВОЙ ВИБРАТОРЫ по позиции фиксированы тем, что длинная сторона у ППВ и неразрезная у ПВ лежит в ложбине, вырезанной в верхней поверхности траверсы. Её глубина выбрана так, что эта сторона выше полскости пассивных элементов на 3 мм и он. слегка выступает над роверхностью траверсы. Разрезная стророна у ПВ и короткая у ППВ напротив, приподнята над траверсой так, чтобы оказалась выше неразрезной (длинной) стороны вибратора на 3 мм. Такое положение вибратора (негоризонтальное) выбрано в интересах наиболее компактной разделки и пайки к нему кабкля (и петли у ПВ) и последующего монтажа на траверсу. Постарайтесь сохранить это положение вибратора в антенне. Все расстояния от оси элементов.
Полуволновая петля и кабель припаиваются к петлевому вибратору на кондукторе из фторопласта, потому что на траверсе точно и быстро спаять три кабеля, не подпалив древесину, сложно даже легкоплавким припоем. Для сборки 2х...4х антенн кондуктор можно сделать из древесины. И точность размеров самой петли и симметрия спайки должны быть реализованы на максимуме ваших возможностей. Спаянный узел фиксируется на траверсе и заливается эпоксидной смолой, присыпая песком от растекания. Непосредственно перед впрессовкой пассивных элементов в отверстия в траверсе, нанесите на отверстия по малой капле эпоксидной смолы и позвольте ей заполнить их.
К полупетлевому вибратору 50 или 75 Ом кабель подпаивается центральной жилой к торцу короткой стороны вибратора, торцом оплетки к длинной стороне вибратора. На кабель обязательно должен быть установлен 1/4λ стакан. На кабеле с прозрачной фторопластовой оболочкой его длина 40 мм. На кабеле с оболочкой из стеклочулка, замененной на скоч, на участке под стаканом вместо скоча усадить два слоя термоусадочной трубки, длина стакана на нем 38,5 мм. Торец стакана должен быть возможно ближе к вибратору. Антенны с ППВ 112 ом расчитаны на питание кабелем 50 Ом через трансформатор из кабеля 75 Ом, на который также установлен 1/4λ стакан. Чтобы разнести по длине кабеля дно стакана и стык 75 и 50 омного кабеля, выбрана длина трансформатора 3/4, равная 122 мм. Кабель - трансформатор 75 ом состыкован с кабелем 50 ом прямой пайкой в ложе (см.стр. Кабели).

на примере 9el1296p50 пройдем по пути изготовления антенны из латунного прутка 1,5 мм.
Антенна изготавливалась для оформления страницы, поэтому траверса перед разметкой и установкой элементов не окрашивалась.


. .

Петлевой вибратор: в кондукторе           на траверсе перед заливкой           после заливки эпоксидной смолой

Обратите внимание на то, что торцы оплеток выступают за край провода вибратора так, что между осью провода и торцами 4 мм. Это сделано по двум причинам: 1- Длина центральных жил от торцов оплеток до вибратора, и соответственно их индуктивность, которая в модели не учтена, при этом в два..три раза меньше. 2- Оплетки, припаяные таким образом к центру вибратора дают эффект укорочения длины вибратора, аналогичный укорочению металлической траверсой. В результате это укорочение компенсирует электрическое удлинение вибратора центральными жилами.
К полупетлевому вибратору подпаивается только один кабель и его можно припаять без кондуктора. Здесь также обратите внимание на то, что диаметр, длина и индуктивность центральной жилы уже заложена в модели в виде провода с источником и торец оплетки кабеля должен лежать на краю провода и не выступать за него.

СТЕКИ ИЗ АНТЕНН ВК 1296 мгц

• Небольшие межэтажные расстояния, относительная жесткость коротких соединительных отрезков кабеля и стремление к минимальным потерям в них и минимальному их влиянию на антенны стека приводят к тому, что лучший вариант отвода кабелей от антенн, это отвод назад за рефлектор и соединение их с кабелем снижения прямой пайкой без жесткого сумматора с разьемами. Если его применение в стеках антенн 144 МГц, несмотря на затраты на изготовление и недостатки, иногда необходимо для монтажа громоздких антенн поодиночно, то в стеках антенн 1296 Мгц не только теряет смысл, но и вносит умноженные на 9 погрешности и в большинстве случаев именно жесткий сумматор оказывается причиной плохого согласования стека с фидером 50 или 75 Ом.

• Диаграмма одиночной антенны длиной 3...3,5 м по спаду -6 дб (1 балл) в обоих плоскостях итак довольно узка, +-10°, У стека 2х2 вдвое уже, +-5°. Ошибка в вертикальности мачты, неточность направления плюс раскачка ветром в обоих плоскостях могут свести на нет преимущество стека и затруднят в соревнованиях поиск на прием и круг принимающих вас корреспондентов при передаче.
Поэтому, на мой взгляд, оптимальным будет стек по вертикали из 2х...3х антенн 3...4 м на строго вертиакльной мачте. Имея то же усиление, как у параболы 1,8...2,5 м, диаграмма такого стека по вертикали практически та же, а по горизонту шире в 2 раза. Это, казалось бы, несоответствие закономерности "усиление=1/площадь диаграммы" обьясняется тем, что у параболы "перелив" энергии 3 дб за края вне главного лепестка компенсируется концентрацией зеркалом параболы энергии главного лепестка в более узкой области, чем у ВК при том же усилении и в соревнованиях она будет уступать ВК в оперативности ведения связей. Успешная работа команды UA6FW в нескольких соревнованиях на 2 по 1,65 м ВК 24 эл в стеке по вертикали позволяет сделать такой вывод.

АНТЕННЫ С ПОЛУПЕТЛЕВЫМИ ВИБРАТОРАМИ

18 эл 1296 мгц пп-1. 75 ом 14.2 дб 1.04 м
18 эл 1296 мгц пп-1. 112 ом 14.2 дб 1.08 м

47 эл 1296 мгц пп 112 ом - 1 18.7 дб Траверса 3.4 м
47 эл 1296 мгц пп-1. 100 ом 18.6 дб. Траверса 3.4 м. Ниже-стек из них

47 эл 1296 мгц пп-1 x 2. 50 ом 21.6 дб. Стек 2 ант по вертикали.
Сборка секций на траверсах из удочек - UA6EM и его работа в cont. Юг России октябрь 2007 г

АНТЕННЫ С ПЕТЛЕВЫМИ ВИБРАТОРАМИ

5 элементная антенна 50ом 8.4 дб Длина 22 см.
5 элементная антенна 50ом 8.24 дб Длина 22 см. Широкополосная

Четыре 9 элементных антенны 9el1296p50. Длина 40 см. Акцент на повторяемость.
Усиление 8,5...9 дб Полоса по КСВ 1,2 100 МГц, по КСВ 2,0 200 МГц.

9 элементная антенна из прутка 1,0 мм
9 элементная антенна из прутка1,2 мм
9 элементная антенна из прутка 1,5 мм
9 элементная антенна из прутка 1,8 мм

18 эл 1296 мгц п 50 ом - 1 14.2 дб. Траверса 1.1 м
18 эл 1296 мгц п 50 ом - 2 14.3 дб. Траверса 1.1 м
18 эл 1296 мгц п 50 ом - 3 14.05 дб. Траверса 1.1 м

18 эл 1296 мгц п 50 ом - 4 14.1 дб.1.1 м.
Элементы 1,5 мм. Полоса 180 МГц по КСВ 1.5 F/B в секторе 80...280 гр не хуже 33 дб.
Антенна работала в ПД 2008г. Макс.дальности: 606 км,550 км, 546 км при мощности 10 вт.

18 эл 1296 мгц п 50 ом - 5 Вариант с элем. 2,2 мм. Полоса 170 МГц по КСВ 1,5.
18 эл 1296 мгц п 50 ом - 6 Вариант с элем. 3,0 мм. Полоса 180 МГц по КСВ 1,5.
18 эл 1296 мгц п 75 ом - 1. 14.2 дб. Траверса 1.1 м 14.2 дб.

19 эл 1296 мгц п 75 ом - 1x2. 50 омный стек из двух антенн по 75 ом. Отличие антенны для стека. Для согласования с кабелем снижения 50 ом установлены переходные кабели типа "CABLE-TV HF 75-J-0.6/2.7 75 Ohm"длиной по 400 мм, центральная жила которых извлечена, к ней подпаян отрезок медной проволоки 0,48 мм и вставлена назад с таким расчетом, чтобы под оплеткой оказалось 46 мм подпаянного провода, которые служат 1/4 трансформатором 75--87--100 ом, далее соединение на кабель 50 ом без тройника.

24 эл 1296 мгц п 50 ом - 2 15.06 дб Длина 1.65 м

         Стек из 2х антенн 24 эл 1296 мгц п 50 ом - 2                                     Стартовая часть                    Крепление к стойке

32 эл 1296 мгц п 50 ом - 1 16,6 дб Длина 2 м элементы 1,5 мм
32 эл 1296 мгц п 50 ом - 2 16,5 дб Длина 2 м элементы 1,2 мм широкополосная
33 эл 1296 мгц п 50 ом - 1 16,5 дб Длина 2 м элементы 1,7 мм широкополосная

НА ГЛАВНУЮ