Суббота, 20 Января 2018
Время региона:04.36, UTC:22.36
Вы находитесь в этом разделе сайта >>>
Главная Статьи Конструкции антенн R3BM-Yagi на диапазон 20 и 15м, или High-End antenna за умеренные деньги
Навигация
Главная
Карта сайта
Обратная связь
Контакты
Бюллетени СРР
Репитеры
Радиомаяки
Круглый стол
Районы RDA ХМАО
Список членов РО СРР


Полезные ссылки

Сайты:
Сервер радиолюбителей РФ
Союз радиолюбителей России
Технический портал радиолюбителей России
Определить свой QTH-локатор
Российский УКВ портал
Специальные радиосистемы
Социальная сеть Hambook
Russian CW Club
Русский Робинзон-Клуб
RU-QRP — клуб
Подборка радиолюбительских сайтов и форумов

Официальные представители в России:
YAESU
ICOM
KENWOOD

Интернет-магазины радиотехники:
Radioexpert
Юником
Мир радио
База электроники
Группа компаний Т-Хелпер
Вива-телеком
Чип-Дип

Ресурсы on-line:
VOACAP Online
DX News
425 DX Calendar
425 DX News
DX by NG3K (ADXO)
DX Calendar by DH9SB
DX News (Mail Archive)
DX World
DX Новости RUS/ENG
OPDX Bulletin
The Daily DX
DX Cluster
DX Fun
DX Sammit
DXSCAPE
DXWATCH
Ham Radio Deluxe

 
QTH-калькулятор
Широта:
Долгота:
Локатор:
Прохождение

R3BM-Yagi на диапазон 20 и 15м, или High-End antenna за умеренные деньги

Все статьи Конструкции антенн

Михаил, R3BM ex.RL3BM

Этот проект – реализация моей давней мечты сделать «БОЛЬШУЮ АНТЕННУ». Раньше не было возможности. Теперь такая возможность появилась – есть свой участок земли, где не нужно спрашивать разрешения, не нужно объяснять соседям, что и почему, не нужно тайком пробираться на крышу.
Можно, конечно, купить готовую. Но это не интересно! Я всю жизнь строил антенны – дома, на коллективке UK6LAA-UK6LEW (как давно это было!), помогал друзьям. И потом, удовольствие от работы в эфире на хорошей антенне, которую сконструировал и сделел сам ни с чем не сравнить!

Итак, приступаем к проектированию. Конечно, велосипед изобретать не стоит, поэтому штудируем интернет.
Вот тут, кажется, то, что надо!:
www.naic.edu/~angel/kp4ao/ham/owa.html
и вот еще:
nw3z.contesting.com
Резюме этих статей:
Для «длинных» Yagi наиболее подходит концепция The Optimized Wideband Antenna (OWA) Yagi, предложенная Nathan Miller NW3Z и Jim Breakall WA3FET. Суть идеи состоит в том, что первый директор расположен очень близко к вибратору (примерно 0,05λ), при этом входное сопротивление антенны повышается до 50Ω.
Преимущества конструкции: в качестве вибратора – обычный разрезной вибратор с симметрирующим устройством (balun) 1:1 (не нужно согласующее устройство)
Хороший КСВ во всем рабочем диапазоне Недостатки: некоторое уменьшение усиления антенны (менее 0,5 dB), что на практике совершенно не ощущается
Прототипы антенн конструкции NW3Z были оптимизированы с помощью программы Yagi Optimizer с учетом применяемых диаметров трубок, несколько увеличенной (на 20м) и уменьшенной (на 15м) длины бумов и получения наилучшего соотношения переднего и боковых лепестков при сохранении высокого усиления. Вот, что получилось:

Ну что, на двадцатке модель очень даже неплохо смотрится!
Теперь займемся 15-метровой антенной:

Из чего делать антенну? Лично у меня сомнений никогда не было – только Д16Т. И все же, попробую обосновать этот мой постулат.
В последнее время в продаже появились трубки из алюминиевого сплава АД-31, и многие радиолюбители (и даже некоторые компании) начали применять этот материал для изготовления антенн. Был проведен анализ прочности различных сплавов. Оказалось, что предел прочности для АД-31 равен 240 Мн/ м², а для Д-16Т аж 440 Мн/ м²!!! Для сравнения, для материала 6061-T6, из которого делают все американские антенны, этот параметр равен 310Мн/ м². Так что Д-16Т вне конкуренции! И хотя АД-31 практически не подвержен коррозии, чего нельзя сказать о Д-16Т, для изготовления антенны выбор сделан в пользу Д-16Т. А от коррозии защитимся краской – но об этом чуть позже.

Ну вот, пришла весна 2006 года, и моя «Унжа», приобретенная в Ростове-на-Дону с помощью Саши RA6LLL (дай Бог ему крепкого здоровья!) и привезенная в зимнюю стужу на КАМАЗе с помощью моих друзей, вылезла из-под снежного сугроба, как апрельский подснежник.

Слегка ржавенькая, конечно. Не беда – ведь придуманы краски «прямо по ржавчине»! А еще есть незаменимый помощник – моя XYL Галя. Что бы я без нее делал?

Пока XYL красит (а рабочие в это время делают мне забор), займусь фундаментом для «Унжи».

Фото сделано до того, когда вся арматура была сварена электросваркой. Плита в данном случае использовалась как шаблон для центровки анкерных болтов.

Примерно куб бетона – и плита стоит, как вкопанная!

Чем крутить такого монстра? Рассматривались разные варианты покупных редукторов – Orion 2800, Prosistel PST61 и Yaesu G-2800DXA. Легче всего оказалось купить Yaesu. Спасибо Игорю RA3AUU и Леониду RN3AZ за помощь в приобретении и некоторую экономию моих денег:)!
Ну вот, редуктор куплен, надо делать для него площадку внутрь верхней секции (а заодно и для подшипника Yaesu GS-065). Площадки делаем с помощью «болгарки», дрели и ручного фрезера:

Варим электросваркой, красим – и станок готов!

Пришло время делать антенны, а значит – покупать трубы Д-16Т. На самом деле вопрос оказался не совсем простым. Уж не знаю почему, но компании, торгующие в Москве цветметами, как правило не имеют полной номенклптуры труб. Да и не все продают физлицам за наличку. Поэтому, трубы покупались в двух компаниях:
1. «Алрос» – www.alros.ru – у них в основном Д16Т больших диаметров.
2. ООО «Сервисный металлоцентр „Гефест“ -zmetall.narod.ru/biz.html – есть практически все необходимые диаметры для изготовления элементов.

Кроме труб, нужен еще крепеж (U-болты, хомуты и пр.). Крепеж покупался в компании «КРЕПМАРКЕТ» -www.krepmarket.ru

Трубы (примерно 100 кг) куплены. За работу!

ВАЖНО правильно выбрать «телескопирование» (переменный диаметр) элементов и толщину стенок трубки. Правильное «телескопирование»: – избавляет от необходимости растягивать элементы – повышает прочность на изгиб и долговечность конструкции – уменьшает вес и парусность элемента

Практическия рекомендация: – для диапазона 20м – не менее 5 диаметров (у автора 32х2, 25х1.5, 22х1.5, 18х1, 12х1) – для диапазона 15м – не менее 3-х диаметров (22х1.5, 18х1, 12х1)
Практические размеры элементов на 20м:

Практические размеры элементов на 15м:

Расстояния между элементами (отсчет от рефлектора):
20m Yagi (мм)

R 0
DE 2714
D1 3820
D2 7232
D3 10051
D4 14968

15m Yagi (мм)

R 0
DE 2012
D1 2735
D2 5686
D3 10357
D4 14250

Как соединять между собой части элемента?
На практике в любительских и промышленно выпускающихся антеннах применяются способы крепления: хомутом, заклепками, болтами. Каждый способ имеет свои недостатки. Я применил комбинированный способ, который ранее нигде не описывался и который обеспечивает высокую механическую прочность и надежный долговременный электрический контакт. Конструкция этого крепления такова:
В трубке большего диаметра сверлом ф3,5 мм на расстоянии 50мм от торца сверлится сквозное отверстие и затем «болгаркой» отрезным кругом толщиной 1,5 мм делаются прорезы от торца до отверстий. В трубке меньшего диаметра делаются аналогичные пропилы. Меньшая трубка вставляется внутрь большей на глубину 100мм так, чтобы пропилы были взаимно перпендикулярны. Затем на расстоянии 20мм и 80мм под углом 90 градусов сверлятся отверстия ф3,2мм и трубки скрепляются вытяжными заклепками. При этом наружный конец большой трубки сжимается, а внутренний конец трубки меньшего диаметра разжимается и начинает работать по принципу «ласточкиного хвоста». Дополнительно наружный конец усиливается нержавеющим хомутом. Если диаметры трубок не обеспечивают стыковку без зазора (например, ф32х2 и ф25х1,5), используется уплотняющая втулка, сделанная из трубки подходящего диаметра. В приведенном случае я использовал отрезки трубки АД31 ф28х1 длиной 100мм, в которых делался продольный разрез по всей длине. Аналогично, при стыковки трубок ф18х1 и ф12х1 использовались отрезки трубки ф16х1

Крепление элементов к буму.
Применен наиболее простой и надежный способ крепления с помощью U-болтов. U-болты – покупные, фирмы Fischer (Германия). Элементы не изолированы от бума! Для изготовления площадок использована полоса АД31 шириной 100 и толщиной 10 мм. Размеры плошадок 200х100 для 20м. антенны и 150х100 для 15-метровой.

Крепление активного элемента.
Применен все тот же надежный способ крепления U-болтами.
Изоляторы выполнены из капролона (полиамида 6 с бисульфитом молибдена) черного цвета, имеющего повышенную стойкость к UV-излучению. Капролоновый стержень покупался в компании «АНИОН» – www.anion-msk.ru Изолирующая вставка в середине элемента имеет длину 50мм, при этом длина половинки элемента измеряется от центра этой изоляционной вставки!!

Конструкция бума.
Правило «телескопирования» так же справедливо и для бума. Автором применены следующие трубы Д16Т:
для 20м. – ф80х2,5, ф75х2, ф70х2
для 15м. – ф66х2, ф62х2, ф58х2

Теперь займемся изготовлением симметрирующего устройства (Balun).
Можно, конечно, просто намотать бухточку кабеля, или надеть на кабель побольше ферритовых колец. Но для солидной антенны нужен и солидный (настоящий!) balun. Вот схема классического балуна с симетрирующей обмоткой. В качестве обмоток 1-2 и 3-4 используем коаксиальный кабель (РК-50-4-21). Симметрирующая обмотка 5-6 – обычный монтажный провод.

В качестве корпуса используем стандартную силуминовую коробку из магазина «Чип и Дип»

Ферритовое кольцо М600НН К100х60х15, кабель РК-50-4-21, 10 витков

Готовый балун заливаем герметиком

Закрываем крышкой и устанавливаем на антенну

После того, как элементы и бумы собраны, желательно их покрасить. Подойдет краска либо на эпоксидной основе (если сможете найти), либо на основе перхлорвиниловой смолы. Я нашел на строительном рынке эмаль ХВ-714

Вот тут про нее можно почитать: http://www.infrahim.ru/prod/92/6/

Ура – приехала помощь! Борис UA6LQ и Юрий RU6LC – мои стародавние друзья, приехали погостить у меня на даче и заодно помочь в строительстве антенны. Через неделю ждем в нашу компанию на «мальчишник» еще одного нашего старого друга – Юргена DJ8FR. А пока надо потрудиться!


Борис UA6LQ – ответственный за покраску антенн.

Собираем антенны и готовим их к подъему:

Антенны готовы к подъему!

А вот и Юрген DJ8FR приехал – как раз вовремя!

Поднимаем!

Еще выше!

Готово!


Усталые, но довольные – DJ8FR, RU6LC, RL3BM, UA6LQ

ПОСТСКРИПТУМ

Антенна готова и поднята на рабочую высоту – 19м. для 20-метровой Yagi и 21м для 15-метровой антенны. Наверное, кто-то      скажет – а на хрена все это нужно? Вся эта головная боль с поиском труб, крепежа, краски, других материалов. А потом еще пили, сверли…Не проще ли купить готовую? Конечно, проще! НО, во первых, как я уже писал выше, я от этого получаю удовольствие. А во вторых, есть еще такой фактор, как стоимость проекта. Антенны- весьма дорогое дело. Только стоимость мачты с редуктором (без стоимости монтажа) уже составит приличную сумму.
Вот примерный расчет стоимости моих двух антенн:

№      п/пНаименование материаловСтоимость (руб.)
1. Трубы Д-16Т, полоса АД31 100х10 13430.00
2.U-болты, хомуты 2100.00
3.Балуны (корпуса, ферритовые кольца)1200.00
4.Капролон + работа токаря 2400.00
5.Крепеж (шпильки, гайки) 300.00
6.Расходные материалы 300.00
ИТОГО: 19730.00

А теперь сравним со стоимостью «фирменных» антенн:

Force 12 Magnum 620 (6el 44’)
+ Magnum 615 (6el 36’) $1499.00+ $949.00 = $2448.00 или 66100.00руб.

M2 Inc. 20M6A (6 el. 59’) + 15M6 (6 el. $1601.00+ $808.00 = $2409.00или 65043.00 руб.

Optibeam OB5-20 (5 el. 49’) + OB5-15 (5 el. 33’) Є1899 + Є1043 = Є2942 или 100616.00 руб.

Hand Made RL3BM 6-20 (6el. 49’) + 6-15 (6 el. 48’)$730.00 или Є576.00 или 19730.00 руб.

И это цены у производителей, без доставки и растаможки! Как видно, даже при этих ценах экономия составляет от 45 до 81 тыс. рублей. Реально это будет еще больше – приличная сумма!

Какие получены результаты?

Графики КСВ по диапазонам:

КСВ измерен прибором MFJ-259B. Как видно из графиков, резонанс обеих антенн смещен в начало диапазона по сравнению с моделью. Причина – во взаимном влиянии. К сожалению, как оказалось, при небольшом вертикальном разносе антенн (у меня – 2 метра) взаимного влияния полностью избежать не удается. При измерении отдельной антенны (15м) КСВ соответствовал расчетному. Тем не менее обе антенны имеют отличное согласование во всем рабочем диапазоне и великолепные подавленя задних и боковых лепестков.

Антенна поднята на рабочую высоту 20 июля 2006г. За четыре месяца проведено около 1300 QSO на диапазонах 20 и 15м SSB и CW, в том числе 187 стран по DXCC (включая New One KH8SI), 39 зон WAZ (37-20m, 34-15m), 31 штат США. В CQWW SSB 2006 (15m Low Power Assisted) проведено 793 QSO (33 зоны, 136 стран, 228995 очков). Хочу отметить, что антенны стоят у меня на даче, и в эфире я работаю только по выходным и праздничным дням, в основном утром и вечером (днем делаю усилитель:))
Антенна выдержала несколько штормовых ветров (когда пластиковые стулья «летали» по моему дачному участку), в том числе отголоски наделавшего в Европе беды урагана «Кирилл», и несмотря на все прогнозы скептиков, элементы не перекосило и не поломало, бумы не согнуло. Все осталось в первозданном виде.
Антенны работают просто великолепно! Давно уже я не получал такого удовольствия от работы в эфире.

Моя огромная благодарность за помощь и содействие:

Моей жене Галине
Александру RA6LLL
Борису UA6LQ
Юрию RU6LC
Юргену DJ8FR
Игорю RA3AUU и компании «UNICOM»
Леониду RA3AT и компании «SICOM»

73 и до встречи на диапазонах!
Оригинал статьи здесь

09.01.2012, 11029 просмотров.

Мемориал Победа
«Географический центр Советского союза» — координаты: 62*30’с.ш. и 82*30’в.д.
Перейти к журналу работы станции (Online Log)
«Сургут — фронту» — в честь подвига жителей Сургута на фронте и в тылу. RDA: HM-12
Перейти к журналу работы станции (Online Log)
Гавриил Собянин» — памяти Героя Советского Союза Гавриила Епифановича Собянина. RDA: HM-16
Перейти к журналу работы станции (Online Log)
«Югра-фронту» — в честь тружеников тыла Ханты-Мансийского района. RDA: HM-23
Перейти к журналу работы станции (Online Log)

На сайте мемориала «Победа» размещены и доступны для скачивания электронные дипломы участников мемориала.

Новости СРР
RSS
Архив "Новости СРР"
Новости РО СРР
RSS
Архив "Новости РО СРР"
Статьи
RSS
Архив "Все статьи"
На сайт размещаются информационные материалы из открытых официальных и публичных источников, либо с согласия авторов и владельцев авторских прав. Запрещено воспроизведение материалов с данного сайта в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без разрешния их владельцев. При выполнении условий публикации материалов сайта, ссылка на него обязательна.
Host CMS          R9J © 2009—2018         Региональное отделение СРР по ХМАО-ЮГРА         E-mail:

счетчики