Антенная решетка 1R_8V_48D на 1296МГц

[EU2AA]

Антенная решетка 1R_8V_48D на 1296МГц

1 Вибратор
За основу взял вибратор антенны DL7KM

23aV.png (10.98 КБ) 10499 просмотров

Для стабильности размеров сделал фанерный шаблон

Из проволоки биметалл (сталь-медь) Ø1,5мм согнул вибратор, завершающую петлю - поверх начальной

Справа допаял вставку из обрезка биметалла Ø1,5мм, образовав отверстие под винт М2,5 одного уровня
Припаял 2 кусочка луженой проволоки Ø1мм длиной по ~10мм, к ним впоследствии будет припаиваться кабель.

Изогнул нужное количество вибраторов на шаблоне

а также деталей для крепления:
- уголков, из подвернувшихся под руку черных пластиковых коробочек

- и полосок из оргстекла 4мм

по эскизу

и свинтил их винтами М2,5. Отверстия под винты М2,5 сверлил по месту.

После сборки через прорезь в оргстекле 5мм рассверлил сверлом Ø4мм навылет.
Через них впоследствие буду просовывать кабель RG174 или SHIKOKU.

[EU2AA]

2 Директоры
Из фольгированного стеклотекстолита FR4-1,5мм нарезал полосок по эскизу

В траверсы запаял по ТРИ директора из проволоки биметалл (сталь-медь) Ø1,5мм;
D1=97мм
D2=96мм
D3=95мм
Траверсы с запаянными Директорами

Полоски нарезал маятниковой пилой, которую сделал на базе болгарки. Срез ровный, без расслоений.
Резать гильотиной или ножницами НЕ РЕКОМЕНДУЮ!! Стеклотекстолит со 100% вероятностью РАССЛОИТСЯ, туда попадет вода, на морозе все ПОРВЕТ...
Лаком мазать тоже будет потом бесполезно.

Траверсы с запаянными Директорами и узлы Вибраторов в сборе

Траверсы и узлы Вибраторов в нужном количестве

[EU2AA]

3 Стойка из П-образного профиля 10х10мм, резьбу М3 нарезал в профиле.

Антенны расположены по вертикали с шагом - 230мм.

Одиночная антенна в сборе:

[EU2AA]

4 Согласующее устройство (СУ), паял чередуя монтаж с проверкой КСВ.
ВНИМАНИЕ! По замечанию Михаила EU2CC схема дополнена длиной отрезков L1,L2,L3,L4.

Все размеры - по длине оплетки. Выступание изоляции - 1мм МАКСИМУМ!

Верхний вибратор - 1
Все 8 вибраторов привинчиваются винтами М3 на вертикальной стойке СЛЕВА.
Можно и справа, но тогда тоже ВСЕ.
Распайка центральной жилы кабеля и оплетки у всех вибраторов также должна быть выполнена одинаково.
Это существенно, иначе нарушится фазировка!

Распайка кабелей Согласующего Устройства.
Использованы кабели, у которых не "плывет" изоляция при распайки оплетки.
Тонкие кабели при такой распайке сохраняют хороший КСВ.
С более толстыми кабелями на 1296МГц мне такого сделать НЕ УДАЛОСЬ!

После герметизации

Загерметизировал места пайки в СУ герметиком бесцветным «Момент», не отключая КСВ-метра.
Обнаружил, что на КСВ не было совершенно никакого влияния, что в жидком виде, что через 1 час, что наутро следующего дня.

[EU2AA]

5 Рефлектор. Купил строительную сетку с ячейками 10х10мм, кусок длиной 0,6 метра.
Оцинковка должна быть блестящая.
Сетка шириной 1 метр, разрезал на две полосы по 0,3 метра.
Сложил в средней части внахлест, прижал полосками алюминия 10мм и винтами М3 к П-образному профилю 10х10мм, резьбу М3 нарезал в профиле.
Одиночная антенна в сборе,
загрузить фото в хорошем качестве не удается из-за ограничений 2Мв, поэтому чтобы лучше рассмотреть, порубил на части:
верхняя часть

нижняя часть

вид слева
Траверсы с директорами и вибраторы привинтил винтами М3 с левой стороны стойки из профиля, резьбу М3 нарезал в профиле.

вид справа

[EU2AA]

6 Измерения
Запаял СУ к вибраторам на общей стойке.
КСВ в диапазоне
Наилучший КСВ получился на 1310МГц.

Выводы: при повторении данной антенны, а именно при сгибания вибраторов на фаблоне,
НЕ СТОИТ СИЛЬНО УСЕРДСТВОВАТЬ, пускай длина вибраторов будет немного длинней.

Измеренный Кусиления на частоте 1296МГц составил +18dBd, т.е через децибельник 20dB на 2dB хуже, чем вибратор-эталон.

ДН по азимуту = 40 градусов.
Ослабление вперед/назад пока не измерил.
Расчетная ДН по элевации - 3 градуса. Требуется выставлять мачту точно по отвесу.

[EU2AA]

7 Материалы
1) Стеклотекстолит FR4-1,5мм или 2,0мм, расход 0,1м2/1 антенну.
2) Биметалл сталь-медь Ø1,5мм, расход 4 метра/1 антенну.
3) Радиочастотный кабель RG-174 (или SHIKOKU, я использовал именно его), расход 5,2 метра/1 антенну.
4) Радиочастотный кабель РК50-2-23, расход 0,4 метра/1 антенну.
5) Радиочастотный кабель РК75-2-23, расход 0,3 метра/1 антенну.

*кабель SHIKOKU "добывал" из магнитных антенн GPS,
вот из таких

у них кабель был длиной 6 метров,
принесли, попросили укоротить до 3 метров, чтобы "лучше принимала".
Обрезки кабеля лежали до поры,
кабель хороший, потери маленькие, при пайке оплетки - изоляция "не течет"...

[EU2AA]

Появился вопрос по распайке СУ к вибраторам, поэтому освещаю это более подробно.

Сборка вибраторов с помощью шуруповерта, последние 3 отверстия сверлим по месту:

"усы" для подпайки кабеля нужно повернуть в сторону прорези в оргстекле:

После сборки вибратора через прорезь в оргстекле 5мм рассверлить сверлом Ø4мм навылет.
Через это отверстие должен проходить кабель RG174, разделанный под пайку.

Сверло направлять ВЛЕВО под углом 30 градусов:

На фото собранной антенны видно,
что вибраторы и траверсы навинчены на стойку СЛЕВА,
поэтому сверлить тоже ВЛЕВО,
чтобы кабели выходили ВЛЕВО и не повреждались при сборке:

На следующем фото показана разделка кабеля,
"усы" тоже нужно укоротить и отформовать:

Вставляем разделанный конец от СУ в вибратор.
Это удобно делать на столе, ДО СБОРКИ вертикальной стойки:

Запаиваем, как можно короче, к оплетке и центральной жиле, излишки откусываем:

[EU2AA]

Появился вопрос: "Зачем кабель 300мм с разъемом СР50-155ФВ?"
Ответ.
При распайке звеньев СУ мы имеем дело с соединением ТРЕХ кабелей в ОДНУ точку.
Это удобно делать, как на фото:

Складываем ТРИ кабеля один к одному, выравниваем по краю и спаиваем оплетки.
Удаляем изоляцию, чтобы остаток был примерно 1мм,
загибаем центральные жилы внутрь и спаиваем их в одну точку.

Так мы обходимся без изготовления дополнительных деталей.

Согласующие λ/4-отрезки короткие, с учетом коэффициента укорочения - 35мм,
поэтому герметизировать их приходится целиком,
это фактически "бочонок" и туда разделать разъем всей антенны мне не удалось.

пришлось сделать короткий кабель 300мм с разъемом СР50-155ФВ. Размер, конечно, некритичный.

Критичными являются только короткие λ/4-отрезки 35мм, их нужно сделать точными,
после лужения ~10мм оплетки на концах, подрезаю острым ножом точно в размер 33мм по оплетке.

L1 могут иметь и другой размер, но ОДИНАКОВЫЙ для всех L1.
L2 могут тоже иметь другой размер, но ОДИНАКОВЫЙ для всех L2.

[EU2AA]

Антенна имеет ограничение по максимальной мощности - 360Вт

Используемые кабели имеют ограничения по максимальной мощности,
для РК50-2-23 - 0,4кВт,
для RG174/U - 0,09кВт.

СУ построено так, чтобы оптимально использовать их возможности, но не превысить эти значения.

Действительно, входная мощность сразу делится на ДВА по 180Вт,
а затем в каждом плече - еще раз делится на ДВА по 90Вт.

Таким образом при входных 360Вт на 1296МГц в каждый из ЧЕТЫРЕХ кабелей RG174/U поступает мощность не более 90Вт.

[EU2AA]

Добавил эскиз одиночной антенны в сборе:

[EU2AA]

Поступил вопрос: "Как сделать такую же антенну, но в два раза меньше, только четыре вибратора?"
-
Согласующее устройство

Остальные размеры прежние