Организаторы проекта SMART GROUND STATIONS попросили меня написать подробные инструкции по сборке антенн для приема сигналов спутников. В этой статье я расскажу про поражающую своей простотой и эффективностью антенну – волновой канал.
Ее еще называют антенной Уда-Яги в честь ее изобретателей. Споров касательно правильности одного или иного названия существует не меньше, чем на тему «Как правильно: мертвая петля или петля Нестерова?». И да, проще этой антенны только простой диполь или, может быть, четвертьволновый штырь. Впрочем, о всенаправленных антеннах (кхэм… о почти всенаправленных, если быть точнее) мы поговорим в другой раз, а в этой статье я покажу три самые простые конструкции, чтобы каждый смог найти хотя бы одну, которую можно повторить при минимальных затратах.
Материал исключительно для начинающих - профессионалы отрасли это и без меня знают. Материал был опубликован на сайте 25 июня 2019 года.
Введение
Во-первых, я должен упомянуть об одной из предыдущих статей, в которой я рассказал кое-что про антенны, фидеры и прочее. В этой статье я приведу варианты конструкций антенн и готовые расчеты нескольких антенн.
К статье прилагаются файлы *.maa. Это рабочие файлы программы MMANA-GAL – одного из мощнейших средств проектирования антенн, доступных радиолюбителям. Эта программа позволяет рассчитать характеристики антенны: активное (R) и реактивное (j) сопротивления, коэффициент усиления, диаграмму направленности и многое другое.
Конструкция 1. ППР – Проще пареной репы
По такой конструкции я когда-то собирал свой первый «волновой канал». Для сборки понадобится, деревяшка (будем называть ее по-умному: траверса) подходящей длины, некоторое количество медной проволоки (подойдет и жила от кабеля типа ВВГ), и какой-нибудь крепеж типа шурупов-саморезов. Вся работа заключается в том, чтобы точно нарезать проволоку на отрезки нужной длины и закрепить в нужных точках. Я рекомендую делать надпилы в траверсе для более надежного крепления элементов антенны. А сами элементы антенны можно прижать с помощью шурупов с широкими шляпками, проволочными хомутами или пластиковыми стяжками. Такую антенну можно изготовить буквально за пару часов.
Несмотря на невзрачный вид, для первых опытов такие антенны вполне годятся, ведь в этом случае облик слабо влияет на работоспособность.
Конструкция 2. Люминь, люминь и еще раз люминь
Конструкция славится своей легкостью, хоть она достаточно прочная и совершенно не дорогая. Элементы антенны делаются из алюминиевых трубок, хотя можно использовать и тот же моножильный провод (если только он не будет провисать под собственным весом). На траверсу из профильной трубы в нужных местах крепятся платформы из какого-либо диэлектрического материала. Многие используют оргстекло (плексигласс), хотя можно использовать любой листовой пластик или даже фанеру. Но феодосийцы настоятельно советуют использовать стеклотекстолит, потому что он добавляет +20 к надежности устройства. На платформах любым удобным способом крепятся элементы антенны. Если они изготовлены из алюминиевой трубки, их можно закрепить зажимами для троса подходящего размера или полукруглыми скобами для шпилек. Медная проволока хорошо крепится к площадкам из фольгированного стеклотекстолита с помощью тонкой медной проволоки, особенно если соединение пропаять.
Вместо самих элементов можно закрепить электротехнические клеммники, в которые и будут зажиматься медные провода. Или можно использовать латунные резьбовые втулки, тогда на элементах антенны нужно нарезать резьбу или закрепить втулки с ответной резьбой. В таком случае антенну можно будет изготовить несколько комплектов "штырей" и в зависимости от задачи устанавливать нужный набор.
Кстати, на фото выше изображена походный диполь "Москва-М", которую я "изобрел" в начале 2019 года. С тех пор собирался написать о ней статью, но никак не доходили руки. Её преимущество заключается в компактности: по аналогии с КВ-антеннами её элементы изготовлены из гибкого провода (оплётка от экранированного кабеля), и сматываются в клубок для транспортировки. Края проволок и центр антенны закреплены на прищепках, что позволяет крепить антенну на что угодно: край стола, карниз для занавесок, сама занавеска, ремень от брюк). Однако и элементы из медной проволоки тоже применимы: в таком случае гибкие провода снимаются, а в клеммниках фиксируются отрезки нужной длины.
Конструкция 3. Универсальная траверса
Эта конструкция нравится мне тем, что самый объемный элемент – траверсу можно использовать одну для нескольких антенн. Траверсой служит водопроводная полипропиленовая труба, на которой с помощью стандартных кронштейнов крепятся элементы антенны. Если изготовить несколько комплектов элементов антенн и разметить траверсу соответствующим образом (например, разноцветными маркерами), можно по очереди использовать совершенно разные «волновые каналы», имея лишь одну "негабаритную" деталь.
Проверенные «волновые каналы»
Конечно, никакая антенна не сравнится с антенной, рассчитанной самостоятельно, но я приведу несколько готовых антенн для разных частот. Если кто-то желает рассчитать антенну самостоятельно, он или она может воспользоваться одной из редакций книги Карла Ротхаммеля «Антенны».
Готовые maa файлы некоторых антенн можно найти в этой папке на сервере сайта. Формат названия, я думаю, очевиден: %Центральная частота%_%Количество элементов%_%Диаметр провода%.maa . Почти все из них были собраны и испытаны. Список иногда пополняется.
Желаю всем удачи в проектировании и сборке антенн и прочих экспериментах. Не забывайте, что конструкторская работа – это тоже творчество, поэтому авторские конструкции антенн ценятся в наибольшей степени.