Опыт эксплуатации китайских удочек в качестве бума

Категория: Антенны УКВ | Просмотров: 127 Опубликованно: 21 мая 2011 - 11:09

Мне хотелось бы обобщить опыт эксплуатации мобильного комплекта антенн коллективной радиостанции RK9QWN. Мысль использовать удочки в качестве бума витала очень давно, и я, разумеется, не являюсь автором этой идеи. Телескопическое удилище обладает многими достоинствами. Оно достаточно лёгкое, но в то же время его прочности хватает для походных антенн с избытком, стоит буквально копейки и в случае поломки его можно заменить целиком без катастрофы для кошелька.

В качестве первоисточника приведу статью [1], ну и как продолжение темы [2]. Единственный существенный недостаток удочек состоит в том, что на них нет участков с одинаковый диаметром, это набор конических поверхностей, а значит и использовать уже проработанный крепёж не удастся. Банально просверлить удилище тоже не получится - слишком хрупкий материал, даже если вы и просверлите его без трещин, образуется локальный концентратор напряжения и прочность упадет в разы. В [1] и [2] авторы попытались решить эту проблему, однако их метод не обеспечивает достаточную жёсткость крепления элементов, к тому же подразумевает расходный материал в виде пластиковых стяжек. По сути это экспериментальные одноразовые антенны, если вы попадете с ними в ветер во время полевого дня, то ни о какой работе в эфире не может быть и речи. Мне же хотелось разработать надёжную и легко разборную конструкцию, позволяющую развернуться и начать работу практически в любых погодных условиях (разумеется в пределах разумного, мне кажется трудно будет развернуть даже палатку при порывах ветра более 25 м/с не говоря уже об антенне, три таза тьфу ).

Впервые команда RK9QWN применила антенны с бумом из удилища в Первом туре Кубка Гагарина, а заодно и в кубке Румянцева в сентябре 2007 года, Были сделаны 2 узкополосных антенны (о чем потом мы и пожалели, встраивали их в нужный диапазон уже во время теста полусидя на рубероидной крыше). Модели этих антенн можете посмотреть в [3], изготовлять их не рекомендую, слишком узкая полоса, хотя усиление выжато практически по максимуму.

Элементы к удилищу крепились следующим способом: сначала отмерялась половина длины элемента, затем делался сгиб на 90 градусов, через примерно 40 мм сгиб в обратную сторону на 180 градусов и через те же 40 мм вновь на 90 градусов. В итоге в центре элемента получался Т-образный выступ, в его основании элемент запаивался для минимизации влияния этого выступа. На буме элемент крепился при помощи обычного автомобильного хомута, который обхватывал удилище и этот Т-образный выступ.

Извиняюсь, но фотографий не сохранилось, рисовать чертёж - выйдет не на много понятнее.

Антенны эти простояли порядка полугода, по крайней мере RW9RR в соревнованиях, посвящённых 23-му Февраля на них ещё работал.

В качестве материала использовался алюминиевый провод АПВ-16 со снятой при помощи ножа изоляцией, диаметр его примерно 4.45 мм. В принципе, для походного варианта, его жёсткости достаточно для диапазона 144 МГц, в последствии я из него сделал даже стационарную антенну с длинной бума в 5 метров [4], но всё равно по возможности постарайтесь подобрать более жёсткий материал. Для диапазона 430 МГц жёсткости провода АПВ более чем достаточно.

Удилища здесь и далее использовал 8 метровые с выкинутыми двумя верхними коленьями, длина в разложенном состоянии подобного бума составила примерно 4200 мм (зависит от того с какой силой вы вытаскиваете элементы hi hi)

В дальнейшем от такого способа крепления элементов решено было отказаться, несмотря на простоту, он имел множество недостатков: трудоёмкость изготовления элементов, требование достаточной пластичности для материала элементов, неравномерность нагрузки на удилище, в результате чего его достаточно легко продавить, а главное - изменяется характер закрепления элемента и угол между половинками элемента изменяется даже при небольшом его нагружении.

В течении зимы-весны 2008 г. была проведена работа над ошибками, было решено изготовить комплект антенн кросс яги с длинной бума порядка 8.4 м. на диапазоны 144 и 430 МГц с креплением на одну мачту.

Модель антенны на 144 МГц можно посмотреть в [5].Особенность этой антенны - 2 минимума КСВ, благодаря этому мы сделали идентичные элементы для горизонтальной (144.200) и вертикальной (145.500) поляризации, это резко упростило нумерацию элементов и снизило вероятность ошибки при сборке, при этом рабочая полоса антенны не очень широкая, и усиление почти максимально для данной длинны бума. Меня можно упрекнуть в отношении G/T не бьющем рекорды, однако я не считаю этот показатель определяющим в случае антенн без элевации (в разумных пределах конечно). На 430 МГц я слегка изменил антенну описанную в [6], сделал одинарный рефлектор и добавил несколько директоров, ширины полосы оказалось достаточно и для вертикальной и для горизонтальной поляризации, поэтому они так же идентичны. Элементы антенны 144 Мгц были изготовлены из проволоки АМГ диаметром 5 мм (если будете делать смело берите 4 мм, жёсткости хватит за глаза, а вес меньше и стоит ощутимо дешевле), элементы антенны на 430 МГц были сделаны из того же провода АПВ16.

Для такого Бума удилища соединил достаточно просто - была выточена на токарном станке вставка, повторяющая внутреннюю конусность каждого комля, вставка заходила в комель удилища примерно на 250 мм. Сверху на стык садился хомут, прикреплявший бум к простейшему фрейму. Узел крепления элементов достаточно простой и в то же время надёжный. Его изображение показано на рис.1, а на рис.2 показано как закрепляется сам элемент, не пугайтесь, его роль играет кусок биметалла тройки, просто под рукой ничего другого нет. Первоначально поверх изоленты я хотел установить пластиковые стяжки, однако жёсткости изоленты оказалось более чем достаточно, она выдержала уже 4 сборки-разборки и выдержит наверняка ещё столько же. Впервые антенна была развёрнута недалеко от города Пласт Челябинской обл. (Очные соревнования UCG совпадают чемпионатом федеральных округов на УКВ, так что совместилось одно с другим), развёрнута была только антенна диапазона 144 МГц.

Во время полевого дня 2008 года была развёрнута уже вся антенная система, посмотреть на неё можете на рис.3-рис5. Так же на этих фотографиях видно, что не установлена одна пара директоров на антенне 430 МГц (мешал хомут, думал поставить позже и как всегда... Потом пришлось опускать и поднимать заново hi hi). Во время полевого дня пришла в голову отличная идея - можно обойтись без трудоёмких операций нарезания пластин и точечной сварки, способ крепления элементов при помощи недоработанного хомута показан на рис.6. Для элементов диапазона 430 МГц этого более чем достаточно. Для диапазона 144 МГц лучше поверх изоленты посадить 2 пластиковых стяжки, тогда жёсткости крепления хватит даже для стационарного использования антенны. Половину антенны на 144 МГц с таким креплением элементов (не всех, так закреплено было 4 директора, эксперимента ради) я поднимал дома во время работы в кубке Румянцева/первом туре кубка Гагарина. Недостаточной жёсткости крепления не замечено. Стоит ещё сразу добавить, что лучше выбирать пластиковые стяжки чёрного цвета, они не боятся солнечных лучей, белые отгорают и осыпаются буквально через пол года, хотя для походных антенн это не принципиально.

В заключении хочу выразить благодарность RW9RR - шефу коллективной радиостанции RK9QWN, без него мне было бы не воплотить все идеи в железе, ну и остальным членам команды: UA9QAQ UA9QG UA9QFN.