Постройте коллинеарную антенну 9 дБ, 70 см из коаксиального кабеля
N1HFX
http://www.rason.org/Projects/collant/collant.htm
Недавно технический комитет RASON усердно работал на площадке ретранслятора, ремонтируя нашу двухметровую антенну ретранслятора. Один из участников сказал мне, что я должен написать статью о коллинеарных массивах, чтобы мы все могли построить свои собственные. Хотя не всегда возможно изготовить в домашних условиях антенну коммерческого качества, рассчитанную на ураганные ветры, вполне реально построить коллинеарную антенну для среднего использования. В этой статье описывается коллинеарная антенна, изготовленная из очень недорогого коаксиального кабеля RG58/U и заключенная в трубу из ПВХ.
Прежде чем мы начнем строить, нам нужно немного рассказать о характеристиках коаксиального кабеля. Во-первых, помните, что для коаксиального кабеля существует нечто, называемое коэффициентом укорочения. Для коаксиального кабеля RG58/U это обычно 0,66. Это означает, что когда мы вычисляем длину 1/2λ в свободном пространстве, нам нужно скорректировать ее размер, умножив его на коэффициен укорочения. Проще говоря, радиочастота замедляется на коэффициент укорочения при перемещении по коаксиальному кабелю. Отбросив все это, давайте посчитаем 1/2λ коаксиального кабеля RG58/U с частотой 444 МГц:
1/2 wavelength of coax = 300 / F / 2 * V
Where F = Frequency in Megahertz
V = Velocity factory of Coax
300 / 444 / 2 * .66 = .2229 meters or 223 millimeters
Чтобы можно было обрезать концы нашего коаксиального кабеля, нам нужно будет добавить 8 миллиметров к каждой 1/2 λ, что в сумме составит 231 миллиметр.
Для начала нам потребуется 8 половинных длин (231 миллиметр) коаксиального кабеля RG58/U, который нужно разрезать и соединить так, как показано на рисунке 1. Сначала отрежьте 4 миллиметра внешней оболочки, оплетки и диэлектрика, обнажая центральную часть. проводника, как показано на рис. 2. Теперь отрежьте внешнюю оболочку еще на 4 миллиметра, чтобы обнажить оплетку, и отодвиньте оплетку назад примерно на миллиметр, чтобы предотвратить ее короткое замыкание с центральным проводником. На этом этапе лучше всего слегка залудить оплетку припоем. Теперь припаяйте каждую половину длины волны, как показано на рисунке 1. Присоедините несколько футов RG58/U к нижней части решетки, как показано на рисунке 1, для питания антенны.
Теперь пришло время добавить дополнительные элементы вверху и внизу коллинеарного массива. Сначала добавьте элемент 1/4λ к верхней части антенны, как показано на рис. 3. Используйте одножильный провод №16 или аналогичный и припаяйте его только к центральному проводнику. Длина элемента 1/4λ рассчитывается следующим образом:
1/4 wavelength radiator = 300 / F / 4
Where F = Frequency in Megahertz
300 / 444 / 4 = .1689 meters or 169 millimeters
Внизу массива мы наденем 5/16-дюймовую алюминиевую трубку на коаксиальный кабель и прикрепим ее только к оплетке точки питания антенны. Если используется медь, можно паять. Длина трубы рассчитывается следующим образом:
1/4 wavelength of tubing = 300 / F / 4 * V
Where F = Frequency in Megahertz
V = Velocity factory of Tubing. (Use .95 for 5/16" tubing)
300 / 444 / 4 * .95 = .1604 meters or 160 millimeters
Поскольку коллинеарная антенна нагревается от РЧ вдоль экрана коаксиального кабеля, необходимо предотвратить возвращение РЧ через коаксиальный кабель. Наденьте три тора FT50-43 или почти любого аналогичного размера на нижний конец коаксиального кабеля, как показано на рис. 3. Торы должны располагаться на расстоянии примерно 1/2λ от нижней части массива. Используйте ту же формулу для расчета половины длины волны коаксиального кабеля. Если вы предпочитаете, подайте РЧ-сигнал на антенну в этой точке и двигайте тороиды вверх и вниз, пока не будет найден минимальный КСВ. Прикрепите тороиды к нужным точкам коаксиального кабеля с помощью изоленты или подобных средств.
Завершив базовую сборку коллинеарной антенны, приложите небольшое количество радиочастотного излучения, поставив антенну на пол или землю. В этот момент должен наблюдаться относительно низкий КСВ. КСВ будет намного ниже, когда антенна будет установлена в воздухе. Если КСВ больше 2 к 1 по всему диапазону, соединение может быть разорвано или произошло короткое замыкание. Прежде чем продолжить, необходимо устранить проблему. После получения хорошего КСВ наденьте термоусадочную трубку вдоль всех соединений или плотно обмотайте изолентой.
Для окончательного монтажа прикрепите антенну к деревянному дюбелю 1/4 дюйма, используя стяжки примерно через каждые 3 дюйма. Возможно, не удастся получить деревянный дюбель на всю длину, поэтому соедините два дюбеля вместе, используя 1-дюймовую втулку 5/16" трубки и обжим трубки на каждом конце. Снова проверьте КСВ, чтобы убедиться, что никакие соединения не разошлись и не замкнулись. Аккуратно вставьте коаксиальный кабель и дюбель в несколько футов трубы из ПВХ диаметром 3/4 дюйма для окончательного монтажа. Из-за стяжек нет необходимости использовать прокладки, но они могут понадобиться, если используется труба большего размера. Просверлите отверстие для коаксиального кабеля на нижняя торцевая заглушка и поместите торцевую заглушку на верхнюю часть ПВХ.Не приклеивайте торцевые заглушки, пока КСВ не будет проверен дважды.Зацементируйте торцевые заглушки и водонепроницаемое коаксиальное отверстие на дне. Используйте коаксиальный разъем любого типа в нижней части коаксиального конца, но не используйте RG58/U для полной фидерной линии. Используйте коаксиальный кабель с малыми потерями, такой как RG8/U, для основной линии питания трансивера. Не забудьте сделать водонепроницаемыми все коаксиальные разъемы.
Если восемь 1/2-волновых коаксиальных элементов делают антенну слишком длинной на ваш вкус (более семи футов), то можно использовать четыре 1/2-волновых коаксиальных элемента, но КСВ может быть немного выше (прикрепите четыре 1/4-волновых радиальных элемента к точка питания антенны, чтобы помочь снизить КСВ.). Если вам все еще недостаточно усиления в 9 дБ, увеличьте количество коаксиальных элементов с восьми до шестнадцати. Вероятно, вам потребуется прикрепить растяжки к антенне. Хотя в этой статье была описана только 70-сантиметровая антенна, формулы можно легко рассчитать для 6-метрового или 2-метрового.
После установки одной из этих антенн, был услышан репитер который ранее был недосягаем
N1HFX
