Походная экспресс-антенна. Часть 1.

Вышел я как-то на обеде с работы, подышать свежим воздухом. А вокруг красота. Птички поют. Речка течет. Почти идиллия.

Рыбачить с удочкой я не особо люблю, а вот послушать эфир в такой благостной обстановке было бы приятно. И тут мысль понеслась со скоростью курьерского поезда.

(осторожно, далее стена текста)

Захотелось чего-то легкого, мобильного и на все случаи. 🙂

С трансивером вопрос как бы уже был решен,  у меня есть маленький и аккуратный трансивер «Микрон». Питание ему обеспечит стандартный свинцовый аккумулятор на 4.5 Ач. По опыту эксплуатации, его должно хватить часа на два, а это дольше моего обеда. 🙂

Конструкцию антенны хотелось сделать прочную и не тяжелую. Почему то с удочками связываться совершенно не хотелось (видимо я не рыбак). Вот и решено было взять за основу пластиковые трубы. Причем вопрос с креплением трубы к основанию антенны решился довольно таки просто, я об этом писал тут.

Так как хотелось универсальности и компактности, в качестве противовесов (горизонтальных излучателей), было решено использовать металлические рулетки. Поход в магазин позволил приобрести довольно таки неплохие рулетки длиной 7.5 метров, по вполне гуманной цене ($1.5). Просверлив и пропаяв с обоих сторон «язычок» рулетки, закрепил болт на М4.

Собрав на конструкционный уголок пробный вариант антенны, разместил на балконе и посмотрел на ее характеристики.

Прежде всего интересовала получившаяся добротность антенны и соответственно ширина резонанса. На пробном варианте, для диапазона 28 МГц, ширина полосы приемлемого КСВ вышла около 800 кГц. При этом, за счет изменения длины горизонтального излучателя, резонанс хорошо смещался в нужную сторону. Понятно, что в настоящее время диапазон 28 МГц не очень актуален, но эта часть планировалась как базовый элемент антенны и хотелось, чтобы его тоже можно было использовать.

Следующим этапом стало изготовление дальнейших составляющих антенны, на более низкочастотные диапазоны. Полный комплект получился на тот момент вот такой.

Намотанный вокруг трубы провод, во избежание обрыва или смещения, был обжат термоусадочной трубкой, что несколько сказалось на параметрах антенны.

Лирическое отступление по поводу используемых материалов.

Была использована ПВХ труба, диаметром 25 мм. Переходник на изолятор 25-32. Провод медный, сплошной, в изоляции, сечением 1 кв.мм.

Для механической стыковки нескольких сегментов антенны была использована соединительная муфта для ПВХ труб. С одной стороны она заварена на сегмент антенны, с другой расточена так, чтобы в нее свободно вставлялась труба верхнего сегмента. По фотографии видно, что на дополнительных сегментах внизу просто труба, а сверху заварена соединительная муфта. По моей идее антенна собирается из нескольких сегментов, на 28 МГц — базовый сегмент, на 14 МГц — базовый+дополнительный, на 7 МГц — базовый + сегмент на 14 МГц + дополнительный на 7 МГц. Итого максимальная высота антенны может достигать трех метров.

Так как конструкция из трех элементов получается неустойчивой, был изготовлен специальный сегмент с растяжками. Он представляет собой отрезок ПВХ трубы с заваренной муфтой. В муфте просверлены три отверстия и продеты оттяжки из нейлонового шнура, длиной по 5 метров. этот сегмент так-же вставляется в муфту на верху сегмента на 7 МГц. При наличии сильного ветра, этот же сегмент с растяжками можно использовать и для антенны с двумя сегментами (конструкция сегмента на 14 МГц это позволяет).

Для электрического соединения сегментов антенны сначала были использованы медные проводники, сечением 1.5 кв.мм. Ими стягивались болты, выступающие на краях сегментов. Кроме электрического контакта такое крепление обеспечивает и дополнительную механическую фиксацию. В дальнейшем планируется изготовить несъемные контакты в виде накидных крючков.

Выехав на природу, удалось проверить механические свойства и удобство эксплуатации изготовленной конструкции.

Антенна высотой в один или два сегмента устойчиво стоит на грунте, за счет вкрученных в основание болтов М5 длиной 80 мм. Для варианта из трех сегментов, пришлось использовать приготовленные растяжки (видно на фотографии).

Основание антенны, в дикой природе, выглядит вот так.

Видно, что горизонтальные вибраторы закреплены гайками типа «барашек/бабочка».

С испытаниями антенны «на природе» не все получилось как хотелось. Но «мероприятием» я остался доволен.

Результаты измерения параметров антенны на диапазонах 28 МГц и 14 МГц получились довольно таки жизнеутверждающими.

Лирическое отступление про то, что антенна то укороченная.

Как обычно, в ограниченных условиях, приходится идти на компромисс. Так и моя антенна, не является полноценной и полноразмерной. Но давайте попробуем хоть примерно оценить, насколько она хуже полноразмерной антенны, для размещения которой необходимо достаточно места.

Отталкиваемся от того, что ГП — это тот-же диполь, но несколько другой пространственной конфигурации. Поэтому, при рассмотрения укорочения нашей антенны, как мне кажется, необходимо учитывать не только физическую длину вертикальной части, но и физическую длину «противовеса», как неотъемлемой части антенны.
По факту физические размеры вибраторов вышли:
— на 28 МГц — вертикал — 1 метр, горизонтал — 3 метра, общая длина — 4 метра — укорочение около 1.25
— на 14 МГц — вертикал — 2 метра, горизонтал — 5,3 метра, общая длина — 7,3 метра — укорочение около 1.4
Прогноз для других диапазонов:
— на 21 МГц (предварительно) — вертикал — 2 метра, горизонтал — 3,5 метров, общая длина — 5,5 метров — укорочение около 1.3
— на 7 МГц (предварительно) — вертикал — 3 метра, горизонтал — 7,5 метров, общая длина — 10,5 метров — укорочение около 1.9

Как мне кажется, получилось довольно таки неплохо, для компактной антенны.

Выводы из 1 части:

  • конструкция получилась жизнеспособной
  • конструкция антенны оправдала возложенные на нее ожидания
  • установка антенны (2 сегмента) занимает 2-3 минуты (включая распутывание кабеля)
  • нужно создать дополнительную секцию для диапазона 21 МГц
  • нужно провести нормальные полевые испытания на диапазоне 7 МГц
  • ну и приобрести чехол для удочек, в котором будет хранится этот комплект

Продолжение следует…