Практическая конструкция YAGI антенн

Так случилось, что возникла мысль о хороших УКВ антеннах на 2 м, 70 и 23 см. Начитавшись книжек, полазив по интернету и послушав советы «бывалых» остановился на классике – конструкциях DJ9BV на 70 см и DK7ZB на 2 метра. Антенны разные по конструкции, но обладают хорошими показателями и используются большим количеством радиолюбителей как для обычных связей так и при работе в Полевых днях и через Луну. Антенны на 2 метра были уже сделаны когда возникла идея написать эту статью, чтобы поделиться с коллегами и новичками процессом воплощения идеи в практику….

Сначала делаем станок В качестве шаблона изгиба вначале была взята труба диаметром 45 мм - для «прицеливания».

Трубка пустая, фен надо искать, но хочется попробовать…Результат сгибания трубки без песка, фена и второпях : сразу виден залом трубки.

С трубой 45 мм получилось так, что внутренние размеры вибратора на 3 мм больше положенных (красный цвет – размеры петлевого вибратора) и хотя это расстояние мало влияет на параметры диполя захотелось сделать лучше.

Труба для изгиба диаметром 45 мм была заменена на 42 мм. Чтобы было меньше обрезков (экономия материала) нужно измерить длину первого правильно изготовленного элемента, дать припуск и – вперед. Трубка будущего вибратора уже забита мелким сухим хорошо утрамбованным песком, закрыта с двух сторон деревянными пробками и уложена посередине станка.

Вначале феном (температура до 500 градусов С) хорошо прогреваем начало изгиба и осторожно начинаем гнуть трубку.

Двигаясь по окружности греем и гнем…

Переворачиваем вибратор и фиксируем готовый изгиб гвоздиком. Качество изгиба и точность выдержки размеров налицо.

Далее греем и гнем другую сторону. Это наделано за 2 часа. Следующая задача – обеспечить соединение и согласование вибратора с линией питания. Для герметичности взята пластиковая электрическая коробка, в которую через уплотнители заведены концы петлевого вибратора. Внутрь трубки (диаметр 6 мм) предварительно вставлены отрезки алюминиевого прутка (5.5 мм), трубка обжата клещами для обжимки оплетки кабеля. Нарезана резьба М3 для крепления контактных лепестков – такая конструкция позволяет накрепко притянутъ их к элементу не боясь сорвать резьбу. В качестве элементов антенны использован силовой кабель с алюминиевой жилой диаметром 5.5 мм. Диаметр по изоляции 8.5 мм Размеры элементов антенны на 70 см должны быть выдержаны с точностью до 0.5 мм или даже лучше. Потратив немного времени на изготовление небольшого приспособления Вы сэкономите в дальнейшем массу времени, тем более,что элементов надо нарезать довольно много – я резал 100 штук . С такой штукой можно получить достаточную точность изготовления элементов, однако, при использовании старой металической (ГОСТовской) линейки её длина оказалась от 0 до 500 мм и от 500 мм до 1000 мм с разницей в 1.5 мм .

Для подгонки размеров элементов использовалась ленточная шлифовальная машинка положенная на бок. Фаску с концов элементов снимаем карандашной точилкой – идея - http://www.ifwtech.co.uk/g3sek/diy-yagi/dipoles.htm

В буме (использовался квадрат 25Х25Х1.5) строго вертикально (можно использовать стационарный сверлильный станок или специальный штатив для дрели – при сверлении вручную элементы могут расположиться веером) просверлено отверстие 8.0 мм, в которое вставлен отрезок длиной 35 мм от изоляции кабеля (диаметром 8.5 мм). Элемент с небольшим усилием вставлен в этот отрезок, выровнен по центру и с двух сторон зафиксирован термоусадочной трубкой с первоначальным диаметром 9 мм. Вот такая YAGI будет на 432 мГц . Это была всего лишь тренировка…перед изготовлением 4х стрел по 5.84 метра, а на самом деле они получились такие (пока без вибраторов).

Бумы антенн - из двух половин по 3 метра скрепленных двумя пластинами 23х100мм из алюминия толщиной 6 мм. С одной стороны пластины накрепко приклепаны к буму вытяжными заклепками 5Х10 мм ( по 3 шт. на сторону), с другой – 3мя 4 мм винтами. Для перевозки хорошо: располовинил антенну, кинул на багажник и вперед. Для изготовления тоже – 6ти метровую «палку» дома не очень то развернешь.

ВОЛНОВОЙ КАНАЛ

На УКВ диапазонах мощность передатчиков невелика и, чтобы связь была надежной, необходимо излучаемую мощность направить на нужного корреспондента. Эту задачу позволяют решить направленные антенны с высоким коэффициентом усиления. Рассмотрим несколько антенн подобного типа. На рис.11.24,а. изображена 6-элементная антенна “волновой канал” для диапазона 145 МГц.. Активный вибратор и рефлектор выполнены в виде двойного квадрата. Эта антенна хорошо согласуется с 75-омным фидером без симметрирующего элемента. Экран кабеля подключается к точке А, а центральная жила к точке Б. Коэффициент усиления этой антенны 12 дБ, а входное сопротивление 75 Ом. Отношение вперед-назад более 30 дБ. На рис.11.24,г,д. приведены некоторые размеры 14- элементной антенны “волновой канал” на частоту 435 МГц. Размеры элементов и расстояния между ними даны в таблице 11.5.

Она отличается от предыдущей тем, что в качестве активного элемента применен петлевой полуволновый вибратор. На рис. 11.24,г. показано включение симметрирующего элемента. Коэффициент усиления антенны 16 дБ. Входное сопротивление 75 Ом. Симметрирующее устройство представляет собой четвертьволновый цилиндр диаметром 30-40 мм. Его лучше изготовить из латуни или меди, но в крайнем случае можно применить тонкостенную дюралюминиевую трубку. Особое внимание следует уделить соединению цилиндра с оплеткой кабеля (А). Рефлектор может быть выполнен в виде изогнутого экрана рис.11.24,д. Это даст лучшие параметры отношения излучения вперед-назад. Крепление элементов этих антенн к траверсе можно осуществить, используя дюралюминиевые кубики (рис. 11.24,6).

НА фото представлены расчеты антенн на 144+430 на одной траверсе.При точном повторении антенн все работает замечательно.О согласовании можно посмотреть здесь же на сайте на странице"Согласование и семитрирование" На первом рисунке вы видете легендарную антенну T9FT!!

Конструкция антенны из лыжной палки на 145,5 МГц

Данная антенна была описана немцем-DK7ZB.Мною эта конструкция была опробована в лыжной мини экспедиции по окрестностям родного края.

Принципиальная схема антенны показана на Рис.1 Рис.1 Траверса: 1,16 м Рефлектор: 1,039 м Вибратор: 0,962 м 1 Директор: 0,918 м 2 Директор: 0,9 м

Расстояние между рефлектором и вибратором 0,265 м, между вибратором и 1 директором 0,41, между 1 директором и вторым 0,485 м.

Все расчеты были выполнены в программе MMANA. Рис.2. Моя конструкция была сделана на лыжных палках. Одна лыжная палка играет роль траверсы вторая же роль мачты. Оригинальность этой конструкции заключается в том, что элементы в походном состоянии складываются вдоль лыжной палки и абсолютно не мешают передвижению. Сами элементы крепятся к палке с помощью петли, которая прикручивается металлической пластиной с другой стороны. В роле такой петли можно использовать петлю от дверной щеколды. Элементы удобнее делать из пластичного метала: алюминия или меди, можно из мягкой стали.

От сорта металла параметры антенны сильно не изменяются. Кончик элемента загибается, как показано на Рис.2, и крепится вместе с петлей в роле шайбы. Для вибратора делается пластина из изоляционного материала. Мачта и траверса крепятся друг к другу аналогичным способом. Для согласования антенны делается четвертьволновая петля.