Коллинеарная антенна на диапазон 70cm из Коаксиального кабеля с усилением 9 дБ

27 июля 2014 - Kram
Коллинеарная антенна на диапазон 70cm из Коаксиального кабеля с усилением 9 дБ

Сборка Коллинеарной Антенны на диапазон 70cm из Коаксиального кабеля с усилением 9 дБ
от N1HFX по рекомендациям N1HFX 
Аналогичная антенна работала в качестве репитерной в двухметровом диапазоне. Один из товарищей предложил мне написать статью, чтоб многие смогли повторить эту конструкцию. Изготовленная таким способом антенна не может по прочности сравниваться с промышленными образцами, однако простота изготовления и повторяемость делает её привлекательной когда нет возможности использовать промышленную. Антенна изготавливается из кабеля RG58 / U и помещается в трубу из ПВХ. 

Сборка Коллинеарной Антенны на диапазон 70cm из Коаксиального кабеля с усилением 9 дБ
от N1HFX по рекомендациям N1HFX 
Аналогичная антенна работала в качестве репитерной в двухметровом диапазоне. Один из товарищей предложил мне написать статью, чтоб многие смогли повторить эту конструкцию. Изготовленная таким способом антенна не может по прочности сравниваться с промышленными образцами, однако простота изготовления и повторяемость делает её привлекательной когда нет возможности использовать промышленную. Антенна изготавливается из кабеля RG58 / U и помещается в трубу из ПВХ. 
Для начала следует выяснить параметры кабеля. Для каждого типа кабеля существует коэффициент укорочения. Для кабеля RG58 / U этот коэффициент равен 0.66. Соответственно частотно волновые параметры, которые обычно приводятся для распространения в свободном пространстве следует корректировать с учётом коэффициента укорочения применяемого кабеля. Короче говоря радио волна проходя по кабелю имеет скорость ниже… Всё сказанное выше позволяет рассчитать полуволновые отрезки RG58 / U для частоты 444Мгц: 
½ волны в кабеле = 300 / F / 2 * V 
F = частота в Мгц 
V = коэффициент укорочения 
300 / 444 / 2 х0,66 = 0,2229м = 223мм 
Куски кабеля надо рассчитывать с учётом зачистки 8мм., т.е. отрезки-заготовки должны быть 231мм. Следует нарезать 8 полуволновых кусков длиной 231мм. См. Рис1. Затем зачистить центральную жилу на 4мм и оголить оплётку на 3мм. См. Рис2… 1мм остаётся свободным от оплётки во избежание короткого замыкания оплёток… Спаять нарезанные куски вразбежку как показано на первом рисунке. Припаять необходимое количество кабеля снижения в предполагаемом низу будущей коллинеарки. 

image
image
Следующим этапом добавляются четверть волновые элементы внизу и вверху предварительно спаянного полотна. Вверху припаивается стальной или медный штырь длиной ¼ волны к центральному проводнику верхнего сегмента коллинеарки. Длина рассчитывается следующим образом: 
1/4 волновый вибратор = 300 / F / 4 
Where F = Frequency in Megahertz Где F = частота в мегагерцах 
300 / 444 / 4 = 1689м. = 169мм .
Для нижней части используется отрезок алюминиевой 8мм трубки. Трубка обжимается, чтоб иметь контакт с оплёткой кабеля снижения. Лучше разумеется, использовать медную трубку и пропаять её нижний край на оплётку.* Длина трубки рассчитывается следующим образом: 
¼ труб длиной волны = 300 / F / 4 * V 
F = частота в Мгц. 
V = Коэффициент укорочения, для трубки 8мм(5/16") использовать 0,95. 
300 / 444 / 4 х 0,95 = .1604м. = 160мм. 
На третьем рисунке видно, что на кабель насажена муфта из 3-х ферритовых колец марки FT50-43.** Расположение их выбирается примерно полволны от точки запитки, расчёт места производится с учётом коэффициента укорочения 0,66. Эта ферритовая муфта служит для подстройки всей конструкции. Перемещая их по кабелю в районе расчётного места находят минимальный КСВ. После настройки муфта из колец закрепляется на кабеле клеем или изолентой.

image
После сборки всей конструкции предлагается расстелить всё полотно на полу. И добиться самого низкого КСВ который возможно. При этом утверждается, что в свободном пространстве КСВ получится предельно низким.*** Если КСВ получается более 2:1, то следует искать непропай, разрыв, или короткое замыкание. После устранения всех недочётов и получения минимально возможного КСВ, сочленение сегментов следует изолировать термоусадкой или изолентой.****
Далее предлагается закрепить готовую конструкцию к деревянной рейке. Закрепляя её хомутами через каждые 10см. Потом опять проверить КСВ. Затем всё что получилось надо вставить в ¾ "ПВХ трубу, наличие пластиковых хомутов позволяет обойтись без поролоновых вставок (чтоб полотно внутри трубы не болталось). Заготавливается верхняя и нижняя заглушки. Нижняя с разъёмом под кабель. Ещё раз проверяется КСВ и Заглушки можно герметично приклеить к ПВХ трубе. Кабель снижения разумеется выбирают не RG58, а что-либо более пригодное по затуханию на дециметрах. 
Если 8 полуволновых сегментов будет вам слишком жирно, то можно использовать и 4, но в этом случае КСВ будет несколько выше, а общее усиление ниже. Ели 9дб усиления будет вам недостаточно, то соответственно количество звеньев можно увеличить с 8-ми до 16ти соблюдая все остальные условия.
Несмотря на то, что в этой статье была приведена в пример антенна на 70см диапазон, все данные тут формулы могут быть применены на любую другую частоту. (перечисляются диапазоны) 
После установки одной из таких антенн будьте готовы услышать массу радиостанций и репитеров, которых до того никогда не слыхивали. Т.е. по русски, не обделайтесь от счастья.
DE N1HFX DE N1HFX Translated by Dart RN6LLZ

*(прим. Dart/ Это называется четверть волновой стакан используется для симметрирования. В правильно рассчитанной четверти внизу будет нулевой потенциал, что исключает появление антенных токов на кабеле снижения, так называемый, эффект Фидера)

**(прим. Dart/ Ферритовые кольца буржуев лего заменят наши от ВЧ20 до 100-200НН, или муфта на защёлках от принтерного кабеля, которые продаются в компьют магазинах и на рынках. Очень желательно, чтоб кольцо сидело на кабеле плотно. Между собой их можно склеить клеем БФ. Кроме того при правино согласовании четверть волновым стаканом, кольцами ничерта не настроить, поскольку на кабеле ничего не будет.)

***(прим. Dart/ Видимо это делается просто из соображений удобства. Правильно будет установить эту антенну в вертикальное положение, например закрепив её скотчем к вертикально натянутой леске, стремясь обеспечить свободное пространство вокруг неё не меньше метра в любую сторону. (верх-низ пофигу, там минимумы)

****(прим. Dart/ Для этих целей недавно изобрели лак Plastic-70, или банальный цапон.)

Ну и главное. Коллинеарная антенна если отмерена не аккуратно, или неточно, если сегменты будут резонировать в разных частотах, усиление у неё будет как у простой палки. И толку столько же.

Оригинал статьи.

Комментарии (3)
HammerDir # 27 июля 2014 в 03:56 0
Спасибо огромное. Хорошая статейка.
morilov # 27 июля 2014 в 04:39 +1
Крам спасибо. Давно хочу отцу в деревню коллинеар собрать, все руки не доходят.
kostya (R0XACN) # 1 августа 2016 в 19:25 0
чего-то не пойму к чему паять трубку и отрезок в верху антенны и кабель куда подключать?