# Антенна U A 6 A G W v. 20-10.51

Александр Васильевич Грачёв

Статья о пятидиапазонной антенне. Публиковалась в 4 номере журнала "Радио" за 2016 год.

Грачёв Александр Васильевич

Антенна UA6AGW v. 20-10.51


Эта антенна работает на всех частотах от 14 МГц до 29,5 МГц. В этот промежуток попадают пять любительских диапазонов. Многодиапазонность обеспечивается изменением частоты настройки антенны, осуществляемой с помощью дистанционно управляемого конденсатора. Конструкция антенны предназначена для быстрой установки в походных условиях.


Электрическая схема.


Электрическая схема этой антенны такая же, как у опубликованных ранее, ненаправленных антенн конструкции UA6AGW. На рисунке показаны размеры лучей для работы в диапазоне от 18 МГц до 29 МГц. Для работы антенны в диапазоне 14-18 МГЦ, лучи удлиняются до трех метров каждый, параллельно С-2 подключается дополнительный конденсатор.


Конструкция.


Для возможности перевозки антенны вместе с мачтой, на автомобиле (в багажнике, салоне ...) были установлены лимитирующие факторы конструкции:

1. Длина любой её детали не должна превышать двух метров.

2. Диаметр рамочной части не должен превышать одного метра.

Для возможности работы с борта маломерного судна на якорной стоянке либо на ходу, должно быть реализовано ещё одно требование:

3. Диаграмма направленности антенны, в горизонтальной плоскости, должна быть близка к круговой.

В результате выполнения всех этих условий появились на свет универсальная походная конструкция, которую можно установить на борту маломерного судна, в лесу на поляне, под деревьями, на даче, на каменистом (песчаном) острове и т.д. Для установки антенны не требуются оттяжки. Она устанавливается силами одного человека, легко выдерживает порывы штормового ветра и весьма эффективно работает.

Пластиковая мачта, на которой смонтирована антенна, представляет собой разборную конструкцию, состоящую из трех частей, общей длинной около шести метров. Использованы три первых секции 8-ми метровой "Мачта-8-2у" производства фирмы R-QUAD.


Антенна собирается лежа на земле, после этого она устанавливается в вертикальное положение и фиксируется в нужном положении с помощью двух укосин, которые в свою очередь, фиксируются с помощью двух металлических колышков, приколотых к земле.


Пары двухметровых укосин вполне достаточно, что бы надежно зафиксировать антенну.


Собственно рамка выполнена из коаксиального кабеля, с экраном в виде гофрированной трубки, диаметром около 15 мм. Производители и продавцы его называют "полудюймовым", либо 1/2 дюйма. Вместо заводской наружной оболочки, для защиты его экрана от окисления, применена электромонтажная гофрированная трубка.


Каждый луч выполнен в виде телескопической пары из алюминиевых трубок диаметром 14 и 18 мм. В сложенном состоянии длина каждого луча составляет 1,6 м., в разложенном - около 3 м. Концы наружных трубок имеют надрезы и с помощью червячных хомутов, внутренние трубки, могут быть надежно зафиксированы в любом положении. Так как в этом месте лучей имеется высокое сопротивление, то для обеспечения надежного контакта этого вполне достаточно.


Поскольку пайка алюминия дело "хлопотное", то контактный провод каждого луча, для снижения переходного сопротивления, припаян сразу к четырем контактным лепесткам. Каждый лепесток, с помощью алюминиевой заклёпки, приклёпан к лучу. Место клёпки надежно заизолировано. Узел крепления лучей к мачте позволяет поворачивать их в рабочее, либо походное положение.


Для настройки антенны на рабочую частоту применяется самодельный переменный конденсатор типа "бабочка". Пластины конденсатора изготовлены из оцинкованного железа толщиной 0,5 мм. Изготовлены по семь (с каждой стороны) неподвижных пластин и шесть подвижных. Собран он на шпильках М-5. Дистанционными втулками работают гайки М-5.


Не смотря на имевшиеся в начале опасения, применения железа ни как не сказалось на работоспособности этого узла. Впрочем, ничто не мешает применить здесь другие материалы. Для работы в диапазоне 14 МГц, кроме увеличения длины лучей, в этой антенне нужно к лучам подключить дополнительный конденсатор, выполненный из толстого коаксиального кабеля.


Учитывая доступность антенны в походных условиях, сделать это несложно

Дистанционное управление переменным конденсатором осуществляется с помощью сервопривода "рулевая машинка". Применен типоразмер рулевой машинки - "Standard". Для механической связи сервопривода и конденсатора, применены стандартные качалки, и тяги из проволоки.


Для формирования команд управления сервоприводом, изготовлен пульт управления. Основой пульта управления является сервотестер с цифровым табло. Для удобства на сервотестер, установлена ручка увеличенного диаметра. Напряжение питания сервотестера 4,8-6 Вольт.


Поскольку цифры, отображаемые на табло тестера, в общем-то, показывают угол поворота вала рулевой машинки, на корпусе пульта управления закреплена таблица. Она показывает, какое значение нужно выставить на табло для работы на том или ином диапазоне, в зависимости от длины лучей. Слева на пульте расположена кнопка, с помощью нажатия которой, после установки необходимого значения на табло, происходит поворот вала рулевой машинки на установленный угол. В нормальном положении, два из трех проводов идущих от пульта управления к рулевой машинке, разомкнуты. Сделано это для того, чтобы исключить самопроизвольное проворачивание сервопривода, под действием наведенного напряжения. С помощью кнопки, контакт восстанавливается и рулевая машинка, с высокой точность, устанавливается в нужное положение. Время перемещения конденсатора, из одного крайнего положения в другое, порядка секунды. Точность позиционирования, за счет обратной связи, очень высока. В роли кабеля управления применен сетевой компьютерный LAN кабель. Используются три пары проводов, по два провода параллельно. При напряжении питания пульта управления 6,0 Вольт, длина кабеля управления может быть 50 и более метров.

Петля связи должна быть выполнена из кабеля, с таким волновым сопротивлением, на которое рассчитан вход трансивера. В моем случае это 50 Ом. Основные размеры петли связи, и способ её изготовления показаны на рисунке.


При монтаже, верхушка мачты, точка симметрии петли связи и точка симметрии излучающей рамки, должны совпасть. На одинаковом расстоянии влево и вправо от точек симметрии (ориентировочно 4-5 см), петля связи с помощью кабельных стяжек крепиться к излучающей рамке. Симметрия в этом месте важна, она позволяет избежать появления токов на оплетке питающего кабеля и работать без заземления.


Настройка.


В стадии предварительной настройки антенны может потребоваться изменение формы петли связи из округлой в более вытянутую или наоборот. Критерий настройки - минимальный КСВ.

В рабочем положении, с короткими лучами и отключенным дополнительным конденсатором, антенна работает в диапазоне 18 - 29 МГц. Настройка на рабочую частоту производится переменным конденсатором, по максимальному уровню сигнала на прием или минимальному уровню КСВ. Значение КСВ, при настройке антенны на любую частоту указанного диапазона, не превышает значения 1,5.

Для работы антенны в диапазоне 14МГц с приемлемым КСВ, каждый луч, с помощью внутренней трубки, нужно удлинить до трех метров и подключить дополнительный конденсатор. КСВ и в этом случае, при настройке антенны на любую частоту, в диапазоне 14-18 МГц, не превышает значение 1,5.

Для упрощения настройки антенны в последующем, значения цифрового табло пульта управления, для различных частот, можно занести в таблицу. Для настройки антенны на рабочую частоту, нужно будет выставить на табло пульта управления необходимое значение и нажать кнопку. Антенна практически мгновенно окажется, настроена на рабочую частоту. За счет того, что эта антенна достаточно широкополосна, при настройке на середину любого любительского диапазона, КСВ в пределах этого диапазона, не превышает значение 2,0 и дополнительная подстройка не требуется. За исключением, пожалуй, только диапазона 10 метров. При работе на его крайних частотах, может потребоваться дополнительная подстройка.

Результаты.

Испытания антенны проводились в условиях приближенным к походным. Первое же включение на диапазоне 10 метров позволило провести связь с островом Тасмания. В последствии на разных диапазонах было проведено множество самых разнообразных QSO. Во всех случаях антенна показала свою высокую эффективность. Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости не имеет глубоких провалов. Разница в уровне сигналов вдоль лучей и поперек лучей порядка 3 дБ.

Особенно тщательно антенна тестировалась на диапазоне 20 метров. Антенной сравнения работала антенна версии 20/15.31. Новая антенна нисколько не уступала ей. Все связи необходимые для получения диплома "Победа-70", проведены в течении трех вечеров, на описываемой в этой статье антенне, исключительно в диапазоне 20 метров.

Дальнейшее развитие этого проекта привело к разработке антенны на 40 метров, которую легко, в течении нескольких минут, можно переоборудовать из ненаправленной во вращающуюся направленную и наоборот. Но об этом позже, в следующей статье.


Грачёв Александр \UA6AGW\

г. Краснодар