Примерно год назад я установил у себя на огороде две емкостные (ЕН) антенны на диапазоны 3,5 МГц и 21 МГц (Рис.1) - эти антенны, их конструкция, описаны в стстатьях на этом сайте.
Рис.1 ЕН антенны на диапазоны 3,5 МГц и 21 МГц.
Цель установки была в проверке их работоспособности, по сравнению с широкополосным диполем ВВА-120. После проверки, антенны надо было демонтировать и преобразовать в антенны других диапазонов. Тогда... Результаты работы этих антенн настолько меня порадовали (особенно антенны на 21 МГц), что они остались стоять на своих местах. Здесь надо отметить, что антенны в дальнейшем предполагалось демонтировать, поэтому никаких защитных кожухов на антенны я не ставил, ну постоят месяц... два... и я их сниму. Не стал защищать антенны от воздействия атмосферных осадков.
Установил я антенны, поработал в эфире, используя эти антенны и в это время... заболел.
О своих болезнях писать не буду, но получилось так, что я слег в больницу (нескольо раз), мне сделали три операции (кстати, операцию делал робот "da Vinci"), и появился я окончательно дома только в июле месяце (прошло более 9-и месяцев). А, до болезни я хотел поставить около антенн, антенный коммутатор на 4-е антенны, дистанционно управляемый, т.е. чтобы все эти четыре антенны питались по одному кабелю, но... болезнь спутала мои планы.
Вернулся я домой и решил все же установить коммутатор около антенн. Коммутатор уже был готов - кому интересно, можно сделалть статью об этом коммутаторе, хотя там ничего сложного нет.
И так, я дома, всзял коммутутор и пошел на огород устанавливать. Что же я увидел, после такого длитешльного отсутствия?
Рис.2 ЕН антенны после осени, зимы, весны и лета - без кожухов.
(Коммутатор антенн стоит между антеннами в полиэтиленовой коробке)
Коррозия! Конечно, погодные условия: дождь, снег, ветер, солнце, и др. сделали свое дело. На блестящих баночках из под зеленого горошка появмлась коррозия, да еще какая. На проводе ПЭТВ, в некоторых местах, появились трещенки, лак потрескался - все это воздействие различных погодных условий. Здесь даже не надо говорить, что параметры антенн ушли. Я даже удивляюсь, как антенны вообще выстояли после шквалистых ветров, без защиты. У меня на печной трубе ветер даже оголовок сорвал!!!
Более подробно, следы коррозии можно увидеть на Рис.3.
Рис.3 Коррозия на антеннах.
Кроме того, подверглись коррозии также и тросики, тспользуемые для растяжек антенны ВВА-120. Тросики, не защищенные покрытием цинком - окислились. А вот обычный стальной тросик покрытый цинком - не подвергся коррозии. Синтетический фал также остался в хорошем состоянии. Все можно увидеть на рисунках Рис.4 - Рис.6.
Рис.4 Тросик без покрытия цинком.
Рис.5 Тросик покрытый цинком.
Рис.6 Синтетический фал.
Какой можно сделать вывод? Конечно антенны необходимо защищать от непогоды кожухами. И, самое главное, такой опыт есть! Например, антенна на 1,8 МГц, длиной 2 метра! (на этом сайте есть ее описание), была защищена полиэтиленовым "чулком" и простояла более двух лет, и зимой и летом без признаков коррозии, Рис.7. Правда цилиндры этой антенны были сделаны из медной фольги.
Рис.7 ЕН антенна на 1,8 МГц защищенная полиэтиленовым "чулком".
Еще один пример - это плоская ЕН антенна на диапазон 10 МГц, простоявшая на разных QTH почти 5 лет! Материал из которого изготовлена антенна - стеклотекстолит, антенна защищена полиэтиленовым пакетом Рис.8.
Рис.8 ЕН плоская антенна на 10 МГц защищенная полиэтиленовым мешком.
Еще один пример с антенной на 7 МГц, в которой для защиты от непогоды использовалась ПП сантехническая труба диаметром 75мм (труба самой антенны 50мм) Рис.9.
Рис.9 ЕН антенна на 7 МГц защищенная ПП трубой 75мм.
В то же время, плоская ЕН антенна на три диапазона (1,8 МГц; 3,5 МГц и 7 МГц ), простояла более четырех лет круглогодично без всякой защиты от непогоды. Причем параметры ее не менялись (в разумных пределах) в течении всего срока работы. Антенна изготовлена из фольгированного стеклотекстолита, Рис.10. Конструкция этой антенны также описана на этом сайте.
Рис.10 ЕН антенна на 1,8 МГц; 3,5 МГц и 7 МГц без защиты от непогоды.
Делаем еще один вывод: элементы ЕН антенны лучше всего изготавливать из материалов, не подверженных коррозии (медь, латунь, алюминий, нержавейка и т.д.).
В то же время, если элементы антенны сделать из алюминия и применять пайку, то возможно окисление (и разрушение) алюминия в мастах пайки. Не всегда возможно места пайки тщательно промыть от флюса, см. пример Рис.11.
Рис.11 Элементы антенны, сделанные из алюминиевой фольги, карродировали.
Из чего же делать кожухи для ЕН цилиндрических антенн?
Такие вопросы часто задают. Как правило для основы ЕН антенны берут сантехнические ПП трубы. Размерный ряд этих труб: 32; 50; 75; 110; 160; 210 мм, и т.д. Понятно, что кожух антенны, по диаметру, должен быть больше чем диаметр самой антенны. Но есть "дифицитные" трубы, например, диаметром 75мм. Что же делать, если трубу такого диаметра не купить? Выход есть. Можно использовать трубу, применяемую для водосточной (сливной) системы стока воды с крыши. Такие трубы есть в продаже в изобилии, кстати и разных диаметров, да еще и легче, чем сантехнические. Они выпускаются промышленностью разных цветов. Пример на Рис.12.
Рис.12 Труба для водосточной системы, диаметром 85 мм.
Кстати, а можно ли вообще не использовать пластиковые трубы для изготовления основы для ЕН антенны? Не только можно, но и нужно. Достаточно просто вырезать из любого листового диэлектрического материала (стеклотекстолит, электрокартон, любая пластмасса толщиной 3-4 мм и т.д.) пластину шириной, под диаметр цилиндров и длиной, равной общей длине рассчитанной антенны. Затем на пластину одеть готовые цилиндры и уже готовую катушку. Все это закрепить клеющим пистолетом. Соединять элементы антенны будет проще. Такая конструкция описана в одной из статей этого сайта:
Антенна из банок Зеленого горошка . Все просто.
Часто также задают вопросы: где достать медную или латунную фольгу, для того, чтобы избежать окисления. Понятно, что сейчас это может стать проблемой. Тем не менее, фольгу, разной толщины (от 0,05 мм и толще), можно купить в разных интернет магазинах, начиная от OZON и кончая интернет магазинами для конструирования различных моделей (авиамоделей и т.д.). Есть и другие варианты. Для временного изготовления ЕН антенн можно использоватьь и пищевую фольгу, она есть в различных хозмагазинах. Стыки фольги можно и не паять, а временно скрепить саморезами. Важно обеспечить хороший контакт в месте соединения фольги и медного провода.
Казалось бы, что мы уже все рассмотрели? Может быть и не надо применнять кожух, если элименты антенны выполнены из меди? Ответ однозначный - надо! И дело не только в коррозии. Приведу лишь один пример. Как-то экспериментировал я с ЕН антенной на 137 КГц. Антенна была без кожуха. Передатчик около 120 ватт. Достаточно было пройти небольшому, кратковременному дождику и... антенну пробило! Добротность высокая, напряжения большие (кстати, это пример о величине поля от ЕН антенны), результат на Рис.13.
Рис.13 Пробой антенны, при мощности передатчика 120 ватт (дождик).
Вот и еще один пример пробоя ЕН антенны при мощности передатчика не более 150 ватт, Рис.14. Антенна выполнена на полиэтиленовой трубе, с толщиной стенки около 20 мм! Но пробой произощел не снаружи, между элементами антенны, а произошел тепловой пробой с внутреннего элемента антенны на внешний, из-за неправильной конструкции антенны. Суть в чем? Между внутренним элементом (провод) и внешним элементом (катушка) образовалась емкость и из-за плохого тангенса угла потерь в полиэтилене (именно в том полиэтилене, из которого изготовлена конкретная труба), полиэтилен нагрелся и потек, а потом произошел и пробой. Этот пример показывает, как правильно выбрать материал для ЕН антенны и чем это черевато.
Рис.14 Пробой антенны, при мощности передатчика менее 150.
Здесь еще раз хочу напомнить, что в ЕН емкостной антенне, между элементами антенны развиваютя большие напряжения, ОПАСНЫЕ для жизни! Будьте внимательны и проводите работы по настройке ЕН антенн на пониженной (не более 10 ватт) мощности.
.
Продолжение
Когда бюыла написана эта статья и выложена на сайт, появилось желание дополнить статью. Коррозия - это конечно плохо, но есть еще и другие моменты в радиолюбительской практике, которые надо учитывать. Их конечно много, но расскажем еще об одном предостережении.
Дело было так: Несколько лет назад я экспериментировал с емкостными (ЕН) антеннами в двухэтажном здании, расположенном на аэродроме г. Пушкин, расположенным в пригороде Петербурга. Как читатели моего сайта знают, я всегда выбираю для различных экспериментов аэродромы, расположенные далеко от города. Более того, на одном из аэродромов я прожил круглогодично более 10 лет.
Для чего? Просто аэродром - это большое пустое пространство, без переотражений и других мешающих факторов, влияющих на измерения. Часто можно слышать претензии: перизлучают соседние предметы, провода, кабели, батареи парового отопления и т.д. Такие прендметы действительно могут переизлучать, это так. Вот именно для того, чтобы исключить такие негативные факторы, влияющие на исзмерения, и выбирались аэродромы. Тем более, что всегда есть самолеты, на которых можно провести дополнительные измерения в воздухе (диаграммы направленности и т.д.). Но это так - преамбула, а теперь по существу.
И так, живу я в двухэтажном строении на аэродроме. Естественно на крыше стоят различные антенны, установленные после испытаний в полевых условиях. С крыши идут ВЧ кабели от антенн к аппаратуре на первом этаже, см. Рис.15.
Рис.15 ЕН антенны, на разные диапазоны, на крыше.
Зима! С крыши свисают большие сосульки (Рис.16), на корпусах антенн намерзла изморозь толстым слоем (кстати, не повлекшая на параметры ЕН антенн и качество связи).
Рис.16 Сосульки и ЕН антенны..
И вот... в какой-то момент времени раздается ужасающий грохот и звон разбитого стекла!!! В чем дело?
Одна из больших сосулек отломилась от края крыши и, как по направляющей, по кабелям, быстро съехала вниз, прямо в окно! Как клинком выбила все стекла и часть фрамуги, Рис.17. А на улице-то зима и мороз!
Рис.17 Результаты "работы" сосульки.
Да, согласен, снижение было сделано не правильно. Будет наука на будущее, поэтому и пишу.
В заключение хочу сказать, что конечно, каждый радиолюбитель, в той или иной степени, сталкивался с подобными ситуациями. Тем не менее, считаю необходимым поделиться своим практичическим опытом, касающимся не только емкостных (ЕН) антенн.
Также хочу сказать, что эксперименты с емкостными (ЕН) антеннами были проведены и под землей, также в метро, под водой, на водной поверхности, в море, на кораблях, в воздухе, на самолетах, вертолетах, квадрокоптерах, на связи с ИСЗ и т.д. Практически 10%-15% этих экспериментов и их результаты описаны на этом сайте.
Пожелаю удачи радиолюбителям, интересующимся емкостными (ЕН) антеннами, и хороших DX!.
73!
UA1ACO op. Vlad
Ленинградская обл. RDA: LO-21
09.2024г.
