Ocena wątku:
  • 0 głosów - średnia: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

[-]
Tags
antenowe konstrukcje amatorskie

Amatorskie Konstrukcje Antenowe
#1
Anteny


Anteny to urządzenia służące do zmiany energii fal elektromagnetycznych na napięcie w.cz. lub odwrotnie .Anteny CB pracują w dwie strony, a parametry ich nie zależą od kierunku przepływu energii.
System antenowy składa się z dwóch części:
- część promieniująca (promiennik lub radiator)
- linia zasilająca (kabel antenowy)
- układ dopasowania anteny do nadajnika (często pomijany ze względu na znormalizowaną impedancję
50 ohm)

Promiennik Zadaniem promiennika jest wypromieniowanie w eter dostarczonej do niego energii w.cz. Każdy promiennik charakteryzuje się impedancją wejściową, polaryzacją, zyskiem i zakresem częstotliwości.
Promiennik może przyjmować różne wysokości. Są anteny 1/4 fali, 1/2 fali, 5/8 fali. Zakładając, że długość fali CB wynosi 11m łatwo możemy obliczyć ewentualną długość anteny. Ale oczywiste jest chyba to, że w mobilach czy ręczniakach takich anten się nie stosuje bo chyba trudno jest sobie wyobrazić samochód z taką anteną na dachu, czy gościa z ponad 5-cio metrową anteną na plecach.
Im krótsza jest antena tym większa jest jej oporność pojemnościowa i tym większa musi być indukcyjność dołączona w szereg. Anteny krótsze są lepsze w eksploatacji ale mają niestety mniejszą skuteczność i dlatego za pomocą wykonamy o wiele krótszą łączność niż ze stacji bazowej czy mobila.
Cechą charakterystyczną promiennika jest rezystancja charakterystyczna. Jest to umowna wartość wyrażona w Ohmach za pomocą której określa się moc wypromieniowaną przez antenę. Przyjmując rezystancję anteny R i dopływający do niej prąd I, moc wyniesie I^2*R.

Linia zasilająca Linia zasilająca zwana również fiderem, ma za zadanie doprowadzenie do części promieniującej anteny energie w.cz. z możliwie najmniejszymi stratami. Najważniejszym parametrem linii zasilającej jest jej impedancja charakterystyczna, zwana też opornością falową Zo. Jest to stosunek napięcia do prądu biegnącego przez linie fali. Przy zamknięci linii na końcu rezystancji R=Zo w linii wystąpi tylko fala bieżąca, czyli cała energia przesłana przez linie zostanie wydzielona na rezystancji. Jeżeli impedancja charakterystyczna jest różna od R, to w linii wystąpi fala stojąca, zaś część energii zostanie odbita od anteny. Im większe będzie niedopasowanie tym większa wystąpi fala stojąca co może spowodować nadmierne grzanie się stopnia końcowego radia podczas nadawania.
Współczynnik fali stojącej zawsze jest większy od 1 i wyraża się go wzorem:
WFS=Zo/Z




Porównaj charakterystyki promieniowania anten 1/4, 1/2, 5/8 l

[Obrazek: http://www.anteny.net.pl/Teoria_pliki/image001.jpg][Obrazek: http://www.anteny.net.pl/Teoria_pliki/image002.jpg][Obrazek: http://www.anteny.net.pl/Teoria_pliki/image003.jpg]


Antena 5/8 ma dwa listki boczne, ale główny listek jest korzystniej przychylony do ziemi i jest bardziej płaski a tym samym łączność przyziemna jest możliwa w większym zasięgu. Wniosek jest jednoznaczny, dla łączności DX-owych najkorzystniejsza jest antena 5/8 fali.

Zwiększając długość części pionowej z 1/4 przez 1/2 do 5/8 l widać wyraźnie jak zmienia się korzystnie wielkość listka nad horyzontem (zdjęcia charakterystyk.). Optymalną charakterystykę otrzymuje się dla pionowego dipola 5/8 l, z listkiem pod kątem 12°. Dalsze wydłużanie wibratora powoduje skrócenie listka nadziemnego i szybki wzrost listka pod kątem 65°. W antenach tych przeciwwagi zachowują długość 1/4l.

Zyska anteny 5/8 l w stosunku do anteny 1/4l wynosi około +4 dB, a do anteny 1/2 około +1 dB.

W czasie prób przeprowadzanych z anteną 5/8 l, umieszczoną na dachu pojazdu zmieniając położenie w granicach kilku metrów okazało się, że przy antenie 5/8 l występowały znaczne zaniki sygnału, zaś przy antenie 1/4 l zaniki były nieco słabsze. Dla anteny 5/8 l w odległości 2 km sygnał był o 3,6 dB lepszy niż przy antenie 1/4 l, zaś w odległości 12 km tylko o 2 dB ze standardowym odchyleniem 2,6 dB. Wytłumaczyć to można wpływem odbić od otaczających rozległych przedmiotów (domy, słupy metale linie napowietrzne itp).

Odnośnik do fachowej literatury:
Antena Desing Program
Radiowe 73 - 55
Jarek
Odpowiedz
#2
Dipol półfalowy.


Jest to antena bardzo prosta do wykonania i pochłaniająca bardzo niewiele materiałów (RYS. 1). Długość całkowitą tej anteny można obliczyć ze wzoru:
L (m) = 143/f (MHz) gdzie
L - długość anteny w metrach
143 - stała
f - częstotliwość w MHz
Dla pasma CB, np.: dla częstotliwości 26.285 długość takiej anteny wynosi 5,44 m. Antena ta przy zawieszeniu pionowym (górne ramię połączone ze środkową żyłą kabla) ma charakterystykę dookólną, natomiast przy zawieszeniu poziomym wykazuje już typowe właściwości kierunkowe. W takim położeniu charakterystyka jej promieniowania przypomina ósemkę, przy czym jej zero występuje w kierunkach wskazywanych przez ramiona dipola. Antenę należy wykonać z linki miedzianej o grubości minimum 1,5mm. Należy również pamiętać o zawieszeniu jej z dala od murów i innych przeszkód (w wolnej przestrzeni). Strojenia anteny dokonuje się poprzez skracanie lub wydłużanie całości. Na początek proponujemy uciąć antenę o 10-20 cm dłuższą niż wyliczony wymiar i przez docinanie po 1cm doprowadzenie do najniższego SWR. Dipol można zasilać niesymetrycznie (RYS. 2) z pominięciem symetryzatora. Należy się wtedy liczyć ze znaczącym pogorszeniem skuteczności anteny oraz wzrostem zakłóceń.
W przypadku zasilania symetrycznego należy wykonać symetryzator (RYS. 3). Symetryzator należy nawinąć trzema przewodami jednocześnie (trifilarnie) na ferrytowym rdzeniu toroidalnym.
Średnica rdzenia: 40 - 60 mm,
Materiał rdzenia: ferryt w.cz np. F80, F81
Średnica pojedyńczego przewodu: 1,5 - 1,6 mm,
Liczba zwojów: 10 (RYS. 3 )
Nawinięty rdzeń symetryzatora umieszczamy w Plastykowym pudełku (RYS. 4) zaopatrzonym w dwa zaciski laboratoryjne do przyłączenia ramion dipola oraz gniazdo typu UC-1 do podłączenia koncentrycznego kabla zasilającego. Po przylutowaniu uzwojeń do zacisków, pudełko można zalać parafiną.


[Obrazek: http://cbworld.republika.pl/grafa/dipol1.gif]
[Obrazek: http://cbworld.republika.pl/grafa/dipol2.gif] [Obrazek: http://cbworld.republika.pl/grafa/dipol3.gif] [Obrazek: http://cbworld.republika.pl/grafa/dipol4.gif]

Najlepiej pracuje w układzie odwróconego V
Kąt rozwarcia minimum 120 stopni.
Radiowe 73 - 55
Jarek
Odpowiedz
#3
Yagi


Ponieważ istnieje kilka sposobów na obliczanie anten tego typu ograniczę się jedynie do podania przykładowych wymiarów anteny YAGI czteroelementowej stosowanej w paśmie CB (na częstotliwości 26.425 MHz na monitorze Grupy EE tzw. polonijnym).

Antena czteroelementowa, pełno wymiarowa wg. SP3GM (RYS. 1)

Reflektor – 5,86 m
Wibrator – 5,3 m
Direktor 1 – 5,37 m
Direktor 2 – 5,17 m

Odległość reflektor -wibrator - 1,40 m
Odległość wibrator - direktor 1 - 2,26 m
Odległość direktor 1 - direktor 2 - 2,83 m



Do konstrukcji potrzebne są rury aluminiowe :

Nośna - długości 6m średnicy około 40-50mm, oraz

4 elementy o średnicy 25 mm i długości 1.2 m

6 elementów o średnicy 20 mm i długości 1.5 m

6 elementy o średnicy 16 mm i długości 1.5 m



Antena zasilana jest typowym kablem 50 Omów poprzez transformator gamma (RYS. 2). Transformator ten tworzy rurka aluminiowa o średnicy 18mm i długości 250mm, do środka której wsunięto pręt aluminiowy o średnicy 14mm i długości 400mm. Na pręt jest nałożona koszulka termokurczliwa. Rurka jest przymocowana do wibratora za pomocą izolatora, natomiast wsuwany pręt posiada zwieracz, który porusza się po wibratorze. Zwieracz ten jest na stałe połączony z prętem. Strojenia anteny dokonujemy poprzez wsuwanie i wysuwanie pręta do momentu uzyskania satysfakcjonującego SWR-a. W podobny sposób są zasilane wszystkie anteny typu YAGI. Całość konstrukcji wykonuje się z rurek duraluminiowych, najlepiej stopniowanych celem zmniejszenia ciężaru oraz zwiększenia odporności na wiatr. Zysk tak wykonanej anteny wynosi maksymalnie 11dBd. Antena może pracować w obu polaryzacjach, jednak przy polaryzacji pionowej należy zastosować maszt z materiału niemetalicznego.
Antenę wg wyżej podanego schematu wykorzystuje do łączności DX’owych kolega 161ZAG006 Marcin który jest z niej bardzo zadowolony. Na dzień dzisiejszy jego antena ustawiona jest na 300 stopni tak więc nie ma większego problemu w przeprowadzeniu QSO Z USA.
[Obrazek: http://www.cbworld.republika.pl/grafa/yagi1.gif]

[Obrazek: http://www.cbworld.republika.pl/grafa/y_dopasowanie.gif]
Radiowe 73 - 55
Jarek
Odpowiedz
#4
Quad 2 elementowy.


[Obrazek: http://4.bp.blogspot.com/-aJDMj5lqEkM/UE...320/2a.jpg] Dwu czterordzeniowy Quad ma bardzo dobrą reputację.
Jeśli mamy ograniczenia w przestrzeni to Quad 2-u elementowy może być tą anteną czego szukaliśmy.
Quad ma mniejszy promień skrętu od Yagi. Ma również niższy poziom hałasu i jest o niewiele większym zysku.
Prawdopodobnie najlepszym rozwiązaniem co do wielkości i rozmiarów.
Kolejną zaletą jest to, że nadal nie jest potrzebny duży rotator .
Mały rotor TV poniżej tej anteny jest trwałym i dobrym rozwiązaniem.
Zdjęcia pochodzą od 19LD266 Nico oprócz jego 6 lub 5 elementowej Yagi też posiada ten 2-u Quad

Schemat Konstrukcyjny.
Konstrukcje anteny oprócz bomu który jest z duraluminium wykonujemy z materiałów izolacyjnych , typu PCV – Epoksydowe rurki - Wędki sklejone na łączeniach żywicą epoksydową lub Bambus
Bom długości 1,600 mm oraz 4 elementy po około 4,000 : 4,200 mm długości na zrobienie krzyżaków pod linkę antenową. Uchwyty montażowe .Antena może być bezpośrednio podłączona do koncentryka lub przez balun 01:01 co jest oczywiście zawsze zalecane.
[Obrazek: http://2.bp.blogspot.com/-YmaDApYzICQ/UE...320/2c.png] Naciągamy linki równomiernie na krzyżaki o równobocznym kwadracie, nadmiar konstrukcji można potem dociąć albo pozostawić.( wedle gustu)
[Obrazek: http://1.bp.blogspot.com/-FuS5tcf4lho/UE...0/asdf.jpg] [Obrazek: http://2.bp.blogspot.com/-FEFxr6_CkgY/UE...ssdffg.jpg]
Długość ramienia 1.5m HP SD 2Q
Założona Częstotliwość - 27,555 MHz
Zysk - 5,15 dbd
Szerokość belki - 74 stop.
Szerokość pasma - 0.6 MHz
Drut - 12 AWG
A = 11.040 mm
B = 11.600 mm
c = 1500 mm
[Obrazek: http://3.bp.blogspot.com/-LWX1skntC7o/UE...20/asd.jpg]

Istnieje wiele komercyjnych 2 elementy dostępnych Quadów . Ale nie zapominajcie, że jest to antena którą można zbudować z bambusa lub z włókna szklanego po najniższych kosztach w sobotę po południu.
Powodzenia
Radiowe 73 - 55
Jarek
Odpowiedz
#5
fajne artykuły i wszystko byłoby piękne i kolorowe-gdybyśmy żyli w próżni. Niestety do tego wszystkiego dochodzi cała masa innych aspektów.ze stodołą stojącą za rogiem łącznie.
Ech temat morze-ale piękny.
Jacek
Sporo sprzętu ,wszystko połączone jakimiś kablami

161jk009
Odpowiedz


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości