Сайт о ЕН-Антеннах
Сайт, посвященный ЕН-Антеннам. Статьи. Описания. Конструкции. Эксперименты. Результаты испытаний.
Говорят, что привычка - вторая натура :) В то время когда я начинал работать в эфире, WARC диапазонов в СССР не было, поэтому и привык на эти диапазоны особого внимания не обращать... А зря! Послушал я диапазон 10 МГц (30 метров)... полно станций и естественно возникло желание сделать ЕН антенну на этот диапазон. У меня слова с делами не расходятся, а тем более было несколько часов свободных. А чтобы было еще и необычней, решено было сделать плоскую ЕН.



ПЛОСКАЯ ЕН АНТЕННА НА ДИАПАЗОН 10 МГц (30 МЕТРОВ)

Кононов Владимир ( UA1ACO )
г. Санкт-Петербург

Действительно, как-то днем, "щелкая" диапазоны, включил диапазон 10 МГц... - полно станций, идут с хорошим уровнем, а антенна была подключена в то время - длинный луч 42 метра (с тюнером ICOM AT-180, трансивер ICOM-7000).
А почему бы не сделать ЕН антенну на этот диапазон, подумал я... Интересный диапазон, много станций, я на этом диапазоне провел очень мало QSO... Сказано - сделано, и работа закипела. Чтобы не мучиться с трубами, цилиндрами и т.п., решено было сделать, как можно быстрее, плоскую ЕН антенну. Сразу скажу, что времени у меня ушло на изготовление и настройку около 3-4 часов. Все было сделано из подручных материалов. Антенна задумывалась как экспериментальная (на день-два работы), но результаты работы с ней заставили оставить антенну на улице значительно дольше, хотя она для этого и не была приспособлена. Поскольку серьезная задача не ставилась, я даже не делал фотографий, когда изготавливал антенну. Поэтому есть фото уже готовой антенны, когда она стоит под дождем на улице :)

Внешний вид готовой антенны показан на фото Рис.1



Рис. 1 Внешний вид плоской ЕН антенны на диапазон 10 МГц.

Что же необходимо для ее изготовления?
  1. Два листа меди размером 180х315 мм и толщиной не менее 1 мм.
  2. Доска (можно использовать и пластик, например текстолит) размером 150х400 мм и толщиной около 10 мм.
  3. Кусок пластика толщиной около 3-4 мм - полипропилен, текстолит, или подобный, размером 150х320 мм.
  4. Десяток саморезов (можно и винты М3 или М4).
  5. Полипропиленовую муфту диаметром 50 мм - из магазина сантехники.
  6. Две заглушки к этой муфте.
  7. Кусок полипропиленовой трубы (серой или белой) диаметром 32 мм и длиной 100 мм.
  8. ВЧ разъем, какой - дело вкуса, я брал "маму" SO-239.
  9. Провод ПЭЛ-2 сечением 0,85 мм. (примерно 8 метров).
  10. Клеящий пистолет.
  11. Паяльник.
Для начала приведем упрощенный чертеж антенны, Рис. 2



Рис. 2 Упрощенный чертеж ЕН антенны на диапазон 10 МГц.
синим цветом показаны доска и саморезы

Цифры на рисунке, соответствуют пунктам в списке материалов. Конструкция настолько проста, что особых пояснений не требует. Вырезаем ножницами по металлу два листа меди размером 315х180 мм (чуть-чуть на 5 мм больше или меньше - значения не имеет). Отпиливаем кусок доски размером 150х400 мм (если будет длиннее, то и хорошо). Можно еще подготовить кусок пластмассы размером 150х320 мм, а можно и без него.

Начинаем сборку основных элементов антенны: кладем доску на стол, на нее накладываем сверху два листа меди так, как показано на рисунке Рис. 2, чтобы расстояние между сторонами (315 мм) медных листов было 100 мм. И можно сразу прикрутить медные листы к доске, а можно еще и сверху аккуратно положить заготовленный кусок пластмассы и соединить весь этот "бутерброд" саморезами. Половина антенны у нас готова!

Теперь приступим к изготовлению катушки. Катушка у нас будет стоять внутри сантехнической муфты из полипропилена, - для защиты от осадков. Такая муфта как нельзя лучше подходит для этих целей, так как имеет герметичные резиновые сальники на торцах.

Сначала подготовим заглушку. В заглушке делаем отверстие под ВЧ разъём. Какой разъём вы будете использовать для подключения антенны к кабелю - дело ваше. Я использовал разъем "маму" с фланцем SO-239. Делаем отверстие, вставляем разъем и прикручиваем его к заглушке винтами М3. Под один из винтов надо положить лепесток, для припаивания "холодного" провода от катушки настройки ЕН антенны. Проверьте, чтобы лепесток плотно был прикручен и не имел люфта, и был хороший контакт с корпусом разъема (кстати, можно и просто припаять кусок провода к разъему, вместо лепестка, может быть, еще и надежнее будет).

Во второй заглушке делаем два отверстия диаметром 2-3 мм под провода, идущие к элементам антенны (эти провода можно увидеть сверху муфты на рисунке Рис.1) Сразу скажу, что после сборки и настройки антенны, эти отверстия следует залить клеем из клеящего пистолета, чтобы не проникала влага к элементам катушки настройки.

Теперь катушка. Отпиливаем кусок полипропиленовой трубы 100 мм. и диаметром 32 мм. Отрезаем два куска провода ПЭЛ-2 сечением 0,85 мм и длиной около четырёх метров каждый. Скручиваем эти два провода по всей длине (я использовал для этих целей электродрель). Количество скруток на сантиметр не так важно... - 2, 3, 4 скрутки. Далее закрепляем с припуском в 100-150 мм (свободный конец) конец провода на катушке (предварительно, в конце катушки необходимо сделать отверстие для закрепления провода).
Наматываем 39 витков и закрепляем второй конец, оставив свободным также около 100-150 мм (начало и конец катушки можно намотать с шагом). От 5,5 витка снизу делаем отвод. Этот отвод надо будет подобрать или произвести настройку по максимуму поля от антенны (и минимуму КСВ) путем раздвигания или сжатия витков катушки ниже отвода. Припаиваем провода от катушки к разъёму. Закрепляем катушку на нижней муфте с помощью клеящего пистолета. Обращаю особое внимание - катушка должна быть прочно приклеена к нижней заглушке! Внешний вид катушки, установленной на заглушке, можно увидеть на рисунке Рис.3



Рис. 3 Внешний вид катушки настройки, установленной (приклеенной) на муфте.


Подпаиваем верхний конец катушки и "холодный" конец к пластинам (как видно на рисунке Рис.1 и Рис.3), не одевая муфту и верхнюю заглушку на катушку. Настраиваем антенну, как было рассказано в других статьях (повторять, наверное, нет необходимости). Настройку на нужную частоту проводим путем сжимания или раздвигания витков в верхней части катушки, а КСВ и максимум поля - в нижней. Закрепляем витки катушки клеящим пистолетом. "Холодный" провод от корпуса разъема к одной из медных пластин, тоже приклеиваем, на небольшом расстоянии от катушки, к виткам самой катушки несколькими каплями клея. Обращу внимание, этот провод не должен лежать вплотную на самой катушке. На рисунке Рис.3 это хорошо видно. После настройки общую сборку муфты с катушкой проводим так, как показано на рисунке Рис.4



Рис. 4 Узел катушки настройки в муфте и с заглушками.
Синим цветом показаны соединительные провода

Конструкция получилась герметичной. Всё, антенна готова. Закрепляем ее на деревянной мачте (я использовал длинной шест длиной 2 метра) и втыкаем её в землю (лучше - с растяжками). Как линию передачи я использовал коаксиальный кабель "RG-58U mil" длиной в волну (19,52 метра). Антенна была установлена перед домом, в 12 метрах от стены. Кабель закопан в землю на небольшую глубину. Рядом с антенной (вокруг, в 1,5 - 2 метрах от антенны) растут кусты сирени и деревья, намного выше антенны. Внешний вид установленной антенны можно увидеть на рисунке Рис.5


Рис.5 ЕН плоская антенна на 10 МГц на мачте, в 2-х метрах от земли. идет дождь :)

Сразу испытать антенну в эфире не удалось (удалось только снять параметры), характеристика плоской ЕН антенны на диапазон 10 МГц приведена на рисунке Рис.6



Рис. 6 Характеристика плоской ЕН антенны на диапазон 10 МГц.

Характеристика хорошая, что и говорить. И полоса пропускания в 930 кГц, по уровню КСВ=2 - более чем достаточна, для любительского диапазона 10 МГц при всех неблагоприятных внешних обстоятельствах. Эта характеристика снята при включенном фильтре-заглушке, выполненном в виде нескольких витков на ферритовом кольце и установленном на расстоянии сантиметров 15 от самой антенны. Коль скоро речь зашла о защите и правильном подключении, скажу пару слов о заземлении. Во многих статьях я уже писал, что для ЕН антенн заземление аппаратуры играет большую роль, может быть даже еще большую, чем для работы с обычными антеннами. Тому есть ряд причин, но останавливаться сейчас на них не буду, - это отдельный разговор. Скажу только, что заземление, в данном случае, было выполнено так, как надо. Действительно, настоящая земля - на глубине 1,5 метра, медный лист, примерно 1 квадратный метр. Есть и еще одно, промышленное заземление, (не путать с занулением) - контур здания, с забитыми швеллерами в землю. Так что выбор есть. Но вернемся к антенне. Назавтра пошел дождь. Вода стекала с антенны и я уже думал, что все пропало...



Рис. 7 Дождь в Питере частое явление.

Включаю трансивер, сразу отметил, что уменьшились шумы, по сравнению с длинным лучом 42 метра, а уровень сигнала от станций был примерно такой же (если не больше). Надо сказать, что луч натянут с другой стороны здания и кабель не идет рядом с кабелем ЕН антенны.
Пошел по частоте... Вот и первая станция - UA0AV Сергей из Красноярска, мы с ним уже много раз работали на других диапазонах, сигнал сильный, но, думаю, не ответит, конечно, (антенну-то еле видно над землей :), но позвал. Отвечает! 599! Дальше больше - M0IOW, RK4HE, SP3OOC и... не верю своим ушам... провожу связь с VK3XQ... Австралия! Правда, рапорт из Австралии 539, я же его слышу 56/79. Да, прохождение, наверное, хорошее (я не частый гость на этом "бэнде")..., но мощность-то всего 30-40 ватт и антенна размером 315х460 мм!!! В ДВУХ метрах над землей! Конечно, предполагаю, что и на Диполь были бы возможны эти QSO.. но размеры! и высота "подвеса"! ЕН антенны...

Антенна не просто работает, но, на мой взгляд, работает хорошо при таких крохотных размерах для диапазона 30 метров!. Дальше были связи с OK1HAJ, RV3QX, SP9FVO, YU5R, GM0IXO, ON3URT, OZ1HVL, UA4SKW, SP4NDV, UT0EG, DR600UL, RA9FFF, UN1L, RA9JAT, RM9WK, ON3WP/qrp, LA9SN, RD3BD, RV3SBS и т.д. Именно поэтому я и решил антенну пока не снимать, а еще с нею поэкспериментировать, в том числе и поработать в эфире... - диапазон-то хороший, да и интересно, как под снегом, без защитного кожуха, будет работать :)

Успехов всем.
73!
UA1ACO op. Vlad
г. С-Петербург
10.2009г.

ПЛОСКАЯ ЕН АНТЕННА НА ДИАПАЗОН 10 МГц ЗИМОЙ
продолжение


Ну вот и наступила зима... дождались. Ведь сам хотел посмотреть как антенна будет работать под снегом без кожуха, вот оно и свершилось:)
Прошло три недели с того момента, как я поставил плоскую ЕН антенну на диапазон 10 МГц. Проведено более сотни различных QSO с 25 странами, при мощности около 30 ватт. Результат меня порадовал. Антенна размером 450х310 мм на высоте 2 метра над землей показала себя с хорошей стороны. Как правило отвечали все станции, которые я звал. Ну и, наконец, свершилось желание, посмотреть как будет работать антенна без кожуха под снегом. Снег в этом году выпал довольно рано и в большом количестве. Я выжидал... работал в эфире, проводил связи, а антенна стояла под снегом. Впечатление такое, что погода и снег ничего не меняют в антенне. И действительно, когда я измерил параметры, они оказались такими же как и раньше, месяц назад. Были дни, когда выпадал мокрый, липкий снег и антенна превращалась в снежный ком, но продолжала работать как ни в чем ни бывало. На рисунке Рис. 8 видно сколько снега выпало в этом году.



Рис. 8 Снег ЕН антенне не страшен :).

Потом снег таял и через несколько дней опять выпадал... Тем не менее, я все таки решил снять антенну и изучить как она перенесла месяц работы в неблагоприятных условиях на улице, более тщательно. И как оказалось, сделал это не зря. После того как я снял антенну и принес ее в помещение, антенна начала оттаивать и заструилась вода по двухметровой мачте. Из герметичной (как мне казалось) пластмассовой муфты тоже начала капать вода. Пришлось снять заглушки и вылить из муфты около 10 грамм воды. Не много конечно, но надо было понять, как она туда попала, чтобы учесть это в дальнейшем. Как капает вода из муфты можно увидеть на рисунке Рис.9



Рис. 9 Капля за каплей... пока не была открыта заглушка.

И когда я открыл заглушку... вот здесь и вылилось около 10 грамм воды. А попала она в муфту по скрученному проводу, идущему от катушки к медному "плечу" антенны. Поэтому вывод - необходимо выводы катушки пропускать через проходные герметичные втулки. Одной только проклейки из клеящего пистолета недостаточно.
Пришлось всю антенну разобрать, высушить, проверить еще раз все параметры (а они не изменились) и снова поставить антенну на улицу в снег. Но теперь я одел на антенну полиэтиленовый пакет :) как это видно на рисунке Рис. 10



Рис. 10 Антенна в полиэтиленовом пакете.

Провел несколько связей... все ОК! Буду работать в эфире и наблюдать дальше за работой антенны.

Что еще хотелось бы сказать.
Эту антенну можно настроить и на другие диапазоны, ничего не меняя в конструкции, а только изменив количество витков в катушке настройки. Ниже в таблице приведу рассчетные значения количества витков для других диапазонов.

ДиапазонРассчетное количество витков
7 МГц76 витков
10 МГц39 витков
14 МГц24 витка
18 МГц17 витков

Успехов всем и мои 73!
73!
UA1ACO op. Vlad
г. С-Петербург
11.2009г.


Ну вот, прошел лиш месяц... а уже "наработал" на эту антенну столько станций на диапазоне 10 МГц, что получил диплом (фото Рис. 11 ниже). Значит все-таки можно работать на такую ЕН антенну при таких мощностях и при высоте антенны 1,7 метра над землей! ПРАКТИКА - лучший критерий теории!



Рис. 11 Диплом № 802 "EPC30 Bronze", за работу на диапазоне 10 МГц на ЕН антенну.



Что может сделать ветер с плоской ЕН антенной ?
продолжение


Эта плоская ЕН антенна была сделана как макет и я расчитывал на ней отмакетировать некоторые другие ЕН антенны на другие диапазоны. Но, как говорит пословица: "нет ничего постояннее временного!". Антенна проработала осень, зиму (в разных вариантах и открытых и в полиэиленовом пакете), потом был небольшой перерыв и вот на новом QTH в поле она заняла свое достойное место на мачте высотой 5 метров (наконец-то поднялась с "земли") вместе с ЕН антеннами на диапазоны 7 и 14 МГц (Рис.12). Надо сказать, что даже подстройки особой не понадобилось. Немножко пришлось раздвинуть витки у верха катушки настройки.



Рис. 12 Плоская ЕН антенна на 10 МГц в соседстве с другими ЕН антеннами.

До описываемых событий, антенна имела вполне приличный вид, как на рисунке Рис.13



Рис. 13 Плоская ЕН антенна на 10 МГц после установки на мачту (на кабеле видна ферритовая "заглушка").

Таким образом, антенна была установлена, проверены ее характеристики и можно было работать в эфире, что и было сделано.
Но скоро пришла осень с ее сильными ветрами. И если на рядом стоящие ЕН антенны на 7 и 14 МГц выполненные на трубах, эти ветра никак не повлияли, то плоскую ЕН, сделанную из листовой меди толщиной 0,5 мм., согнуло под углом 90 градусов. Рис.14



Рис. 14 Плоская ЕН антенна на 10 МГц согнутая ветром на 90 градусов.

Надо сказать, что это не единственный случай с плоскими ЕН антеннами, когда их ломает ветер. Подобный случай произошел с плоской ЕН антенной на диапазон 1,8 МГц (из-за этого происшествия эксперимент не удалось довести до конца). Антенну на 1,8 МГц даже не согнуло... просто сломало деревянную мачту-брус 50х50мм. длиной 2 метра. Фото Рис.15



Рис. 15 Сломанная мачта плоской ЕН на 1,8 МГц.

Прошло еще какое-то время... на подходе весна. После очередного ветра, антенна на 10 МГц "выправилась" Рис.16



Рис. 15 После очередного ветра, антенна "сама выправилась".

Видимо подложку под медь надо изготавливать из более прочного материала (но и не забывать о его электротехнических характеристиках).
Так что плоские ЕН антенны хороши, но... не ветроустойчивы, по сравнению с ЕН антеннами на трубах.

Успехов всем!
73!
UA1ACO op. Vlad
г. С-Петербург
02.2012г.
Рейтинг@Mail.ru

| ЕН в мире | | W5QJR | | UA1ACO | | Теория | | Практика | | Серийные | | Ссылки | | Статьи | | Разное |
Хостинг от uCoz