Универсальная технология изготовления направленных антенн YAGI
Олег Лобачев (RV3TH), Николай Большаков (RA3TOX), г.Нижний Новгород.
Ноябрь 2002 г.
Предлагаемая технология отрабатывалась, в основном, на антеннах с бумом из поливинилхлоридных труб. Однако несколько вариантов антенн были сделаны по этой технологии на металлическом буме.
В 1996-1998 Олегом (RV3TH) были разработаны широкополосные 6 и 8-элементные Yagi с возбуждением линейным разрезным вибратором, работающие в диапазоне 130-155МГц.
Однако с реализацией радиолюбительского варианта антенн возникли некоторые трудности. Дело в том, что не хотелось связываться с металлическим бумом по целому ряду причин (дырки в железке лень было сверлить :-) ), на деревянном делать как-то несолидно, и кроме труб из стеклопластика ничего не приходило на ум. Слов нет, прекрасный материал, только вот три недостатка - дефицитность, дороговизна и большой вес. В итоге всё повисло в воздухе.
Но, как всегда, помог случай. Попал в один из наших районных городов "на химию" Джеральд Браун (Jerry) K5OE из славного городка Хьюстон не менее славного штата Техас, США. Не по суду, оборони Создатель, а по контракту, конечно. Интернет - великая штуковина и оба антенщика - Джерри и Олег быстро нашли друг друга. Далее пошли личные встречи, разговоры, похвальба (обмен опытом называется). Как-то Джерри рассказал, что свои антенны - и не только Yagi - давно уже делает на основе водопроводных труб из поливинилхлорида. И привёз Олегу комплект этих самых труб и стыковочных элементов. Проблема была разрешена.
Время идет, и сейчас такие трубы стали доступны и нашим соотечественникам. Самый простой и очевидный способ крепления элементов антенны к трубе - это сверление в ней сквозного отверстия, в которое элемент вставляется и приклеивается. Именно так и поступают американские радиолюбители. Простое решение, но... А вдруг промахнешся? "Янкам" хорошо, у них эти трубы и дешевые и денежек они больше нашего получают, пойдут в магазин и купят новые. Нам, бедным российским радиолюбителям, этот вариант не подходит. Но голь, как известно, на выдумки хитра, и вот у Николая (RA3TOX) появилась идея использовать для этого W-образные скобы (Рис.1) предназначенные для крепления этих самых ПВХ труб к стенам.
Puc.1Крепление элементов к скобам возможно несколькими способами. RA3TOX применил для этого пластиковые хомутики длиной 10-15 см, которые используются для увязки кабелей. Для этого в W-образной скобке сверлятся два отверстия диаметром 4-5 мм и хомутик затягивается как показано на Рис.2.
Puc.2При этом элемент располагается в имеющемся на скобке пазе , что исключает его перемещение.
Второй способ предложен RV3TH. Он удобен для крепления элементов, сделанных из медных трубок или биметалла. Для этого из фольгированного стеклотекстолита вырезается прямоугольная пластинка размером примерно 60х25 мм. На пластинке оставляется полоска фольги шириной 5-6 мм к которой припаивается элемент. Вся эта конструкция крептится винтом М4 к омега-образной скобе (Рис.3).
Puc.3Отверстие в верхней части скобы уже имеется. Для увеличения надёжности крепления элементов желательно припаять проволочные хомутики на краях пластины. Этот вариант хотя и несколько сложнее, но более надежный. И самое главное он удобен для крепления вибратора антенны. Для этого требуется только разрезать фольгу в середине пластины и припаять к полученным половинкам кабели питания и симметрирующего устройства.
Итак, все элементы антенны готовы. Остается только защелкнуть их на трубе. После окончательной настройки антенны (если она потребуется, hi-hi) желательно просверлить небольшое отверстие в боковой стороне скобки и ввернуть саморез, тем самым зафиксировав скобку. Саму трубу для удобства работы желательно разметить - нанести линейку с шагом в 1 см (см. рис.4).
Puc.4Лучше это сделать водостойким фломастером. Предложенная технология очень удобна также для макетирования и настройки антенн. Все элементы легко передвигаются и заменяются. Как показала практика, сборка антенны из готовых элементов занимает 2-3 минуты, а изменение конструкции одного варианта на другой занимает не более 20 минут. Кроме того, антенна очень компактна и легко собирается. Бум можно сделать из нескольких труб, соединив их переходными манжетами и тройниками (для крепления антенны к мачте) всё из того же "канализационного" магазина.
Антенна, изготовленная по описанной технологии показана на Рис.5.
Puc.5. Вот так собирается эта антенна.
Puc.6. Готовая антенна в сборе.
Здесь Николай (RA3TOX) в фуфайке не потому что он шибко бедный, а потому что комары зело злобны были :-)Теперь несколько слов о выборе пластиковых труб для бума. Антенны диапазона 70 см с числом элементов до 10-12 можно собирать на трубах диаметром 16-25 мм с толщиной стенки 3 мм, для более длинных антенн желательно использовать трубу диаметром 32 мм. Для антенн 2 м диапазона следует использовать трубы диаметром 32 или 54 мм. При возможности выбора, лучше использовать трубы не турецкого производства, а американские либо немецкие. Как показали опыты с антеннами разной длины, 32 мм труба с толщиной стенки 3 мм производства США нормально работает при длине антенны до 2,7 метра, (на таких же трубах турецкого производства можно собирать антенны длиной до 2 м), при больших длинах следует использовать трубы с толщиной стенки 6 мм (для горячей воды).
Способ борьбы с изгибом трубы, кроме общеизвестного - растяжкой, может быть следующий: внутрь трубы протаскивается шнур из слаборастягивающегося синтетического материала (например, кевлара) диаметром 5-8 мм, труба заполняется самовспенивающимся составом (монтажной пеной), сразу после этого шнур натягивается с усилием 50-70 кг. Объяснять, как шнур крепится к пробкам, закрывающим концы трубы, видимо не стоит - и так понятно.
Последний этап изготовления антенны - её покраска. Дело в том что поливинилхлорид легко разрушается под действием ультрафиолетового излучения Солнца и незащищённые трубы начинают растрескиваться через 2-3 года эксплуатации в условиях средней полосы России. Красить можно любой нитроэмалью (марки НЦ) в 2 слоя, однако наилучшие результаты получены на трубах, окрашенных обычной "серебрянкой" на нитрооснове. Дёшево и сердито...
Совершенно очевидно, что технология крепления элементов антенны на W-образных скобках как нельзя лучше подходит и при изготовлении антенн на металлических бумах. Конечно надо учитывать влияние траверсы. Для этого запускаем программу, описанную нашими земляками А.Гречихиным и Н.Селезневым в статье "О влинии металлической траверсы на работу антенны" (журнал "Радио" N9, 2002 г, с.67-69), пересчитываем длины элементов и расстояние между ними. Ничего не надо пилить и сверлить, прекрасная изоляция элементов от бума, лёгкость перемещения элементов антенны и их замены - живи и радуйся.
Puc.7.На Рис.7 приведен пример такой антенны, собранной Николаем (RA3TOX) на металическом буме из дюралюминиевого профиля.
Лишний раз подтверждается великий принцип: лень - двигатель прогресса (тут один из авторов добавил: "и не только лень, а еще и безденежье").
Вопросы, отзывы, предложения, замечания и критику с благодарностью примем по адресам: rv3th и ra3tox на mаil.ru.
Всем успехов ! Ноябрь 2002 г.
P.S. Уважаемые читатели, как вы думаете, насколько реален такой вариант: через некоторое время в каком-нибудь солидном забугорном журнале появляется описание точно такой же или слегка изменённой технологии за подписью какого-нибудь известного "калла" ?
Или таких случаев никогда не было?
[ На главную] [ В раздел Антенны]
