Антенны EU7A

Мои направленные КВ-антенны

 1992г. Получив первое собственное жилье (квартира на 5-м этаже 9-ти этажного здания) сразу возник вопрос в установке антенн и, конечно, направленной. Долго не выбирал, не сомневался, т.к. по прямой в 500-ах метрах жил Владимир, UC2SR (сейчас EU7SR) и у него уже стояли квадраты – 2 элемента на 20м, 3 элемента на 15м и один элемент на 10м. Не надо было выдумывать конструкцию как самой антенны, так и узла ее вращения, а просто перенять уже имеющийся положительный опыт.

После поиска необходимых материалов, сварки конструкций антенна была установлена и началась практическая работа в эфире. Антенна работала изумительно, удавались связи, практически, со всеми кого слышал и за два года выполнил (с получением всех карточек) диплом 5BDXCC – давняя моя мечта (на НЧ использовал диполи и Inv. V).

В 1994г. пришлось сменить QTH, переехать в другую квартиру. Ну и антенна поехала вместе со мной. Опять необходимое оборудование креплений на крыше и установка антенны. К тому времени четко определил неэффективность рамки на 10м и просто стал использовать квадраты 20м диапазона на 10м, благо тюнер позволял вытянуть. Также на 17м использовал 20-метровые квадраты, а на 12м – 15-метровые. КСВ на «неправильных» диапазонах, конечно, был не ахти, но связи удавались и довольно эффективно. К тому времени еще не наступила эра всеобщего Интернета и кластеров и поэтому редкие станции брались значительно проще.

 Квадраты на втором QTH.

            Хорошая антенна – «квадраты», но выполненная в моем исполнении с применением алюминиевых распорок (из которых делают раскладушки) как минимум один раз в год она выходила из строя и обычно это приходилось на период декабрь-февраль, когда обледенение в совокупности с сильным ветром делали из нее «плакучую иву». Поэтому когда мне пришлось еще раз менять QTH, то было принято решение отказаться от этой антенны в пользу чего-то более крепкого и в то же время – небольшого и в меру эффективного.

При поиске новой антенны был сделан акцент на промышленную конструкцию и выбор пал на Force 12 C3SS. Вес антенны всего 18 кг, питание одним кабелем, по два элемента на 20, 15 и 10м и как написано в инструкции – работает с тюнером на 17 и 12м. Вроде как 5 диапазонов – чего уж лучше. Но я понимал, что на 20 и 15м эта антенна будет работать хуже квадратов. Но выбор был осознанным. Антенну приобрел в компании «Юником» дважды съездив в Москву – для предоплаты и потом забирал антенну. Антенна была установлена на ту же мачту, на которой стояли квадраты:

На всех трех QTH применялся один и тот же узел вращения – мачта в виде стальной трубы диаметром 57мм стояла на опорном подшипнике с вваренной звездочкой от велосипеда (предварительно расточенной). Аналогичного диаметра звездочки были выточены для двигателя и сельсина. Все это было помещено в сваренный ящик (первый ящик был готовый из силюмина и однажды охотники за цветметом мне повалили всю конструкцию, чтобы только забрать этот ящик). На фотографии виден еще концевик в виде тумблера, который срабатывал при открытии крышки и в квартире работала сигнализация. Но за все время она срабатывала только ложно, поэтому и отключил ее в конце концов, чтобы домашним не мешала, когда я отсутствовал дома.

За 10 лет эксплуатации вместе с C3SS только один раз сменил ось двигателя (диаметр 10мм) – была сломана, когда после очередной оттепели зимой наступили морозы и антенна просто примерзла в местах крепления оттяжек и не вращалась. Вручную резко крутанул и произошел излом. Когда же этот узел работал с квадратами, то приходилось менять ось дважды в год, все же парусность этой антенны значительно выше. Кроме этого данная конструкция узла вращения периодически (не часто) заставляла корректировать ориентацию антенны (цепь иногда спадала со звездочки сельсина).

Хочу отметить, что при всех указанных выше недостатках конструкция оказалась удачной и прослужила мне верой и правдой 21 год. (до сих пор все стоит в сборе). Поэтому если у кого появится идея повторить – это неплохой бюджетный вариант для «самоделкина».

            Указанное выше неудобство узла вращения заставило подумать об установке штатного ротатора и выбор пал на YAESU G450. Но при этом возник вопрос как его устанавливать. Рассматривался вопрос установки его прямо на мачту, благо ее диаметр позволял применить штатное крепление, либо соорудить что-то типа подставки, что поначалу и была идея делать. Но потом мне посоветовали приспособление от R-Quad – RM-50 (http://www.quad.ru/production/rm-50m/). Поэтому решившись применить это изделие сделал дополнительный заказ на подшипник к ротатору, начитавшись, что он совсем не помешает, а даже наоборот – позволит спать спокойно при больших ветровых нагрузках. В дальнейшем будет видно, что решение было правильным, в связи с заменой антенны на большую и соответственно с большей ветровой нагрузкой. RM-50 заказал на R-Quad  и через некоторое время получил его в свое распоряжение. Данное устройство планировалось вставлять прямо в трубу мачты, для чего попросил на R-Quad применить трубу соответствующего диаметра. Растяжки планировалось крепить за нижнюю площадку (там сразу предусмотрены отверстия). При этом RM-50 никак не крепилось к мачте, что делало устройство несколько подвижным, при горизонтальный ветровых нагрузках, оно пружинит, что позволяет снизить ударные нагрузки на двигатель. Достаточно удачное решение, позже его повторил EU7SD сняв размеры с присланного мне.

Можно было приступать к монтажу нового двигателя. Сама антенна монтировалась мной стоя на верху мачты с подъемом ее через блок. В данном случае аналогично поступить было невозможно из-за необходимости определенных слесарных работ на веху мачты. Было принято решение использовать «стрелу» для опускания и подъема конструкции. Неоценимую помощь в монтаже ротатора оказали Александр, EU7SD и Сергей, EW7AK.

Опыта у меня с использованием стрелы не было, но попытка оказалась удачной, да в условиях ограниченного пространства на крыше и наличия двух фидеров радиовещания сделать как-то по другому идей не приходило. Ну и к тому же не было необходимости применения каких-то сверхчеловеческих усилий. Четырехроликовый палистпаст позволял работать чуть ли не одной рукой, хотя, конечно, поволноваться в определенных моментах пришлось, но это, скорее всего, из-за отсутствие опыта аналогичной работы.

Антенна C3SS в целом меня удовлетворяла, только вот заявленные 17 и 12м не были столь эффективны – если на 12м имелась выраженная диаграмма направленности, то на 17м было похуже. Но все же основные связи мне удавались, но порой приходилось «попотеть», а порой все достаточно было просто, наверное элемент везения помогал. Но, повторюсь, в целом я был доволен – отличный вариант для установки на ограниченном пространстве именно в городских условиях.

С ростом количества подтвержденных стран по диапазонам, работать с новыми становилось все сложнее и сложнее, зачастую и услышать многое не удавалось. И поэтому родилась идея поменять антенну на более эффективную, которая бы работала бы «правильно» и на WARC диапазонах. При рассмотрении вариантов опять обращал внимание на возможность установки на существующую мачту и в существующих условиях (загруженность крыши коммуникациями).

В последнюю мою поездку на радиолюбительскую конференцию (2008г.) – International DX Convention, Visalia, California. я стал обращать пристальное внимание на конструкции фирмы SteppIR. Благо, что данный производитель разворачивал свои конструкции на самой конференции и можно было подойти к разработчикам и получить ответ на любой вопрос, что я сделал, потративши достаточно много времени наблюдая за сборкой антенны, которая устанавливалась на мобильную мачту (вот такую бы иметь для выездов – специальная тележка со всеми необходимыми узлами для крепления и подъема мачты – подцепил к машине и в путь). На фотографии ниже видно, что даже растяжек нет – устойчивость достигалась раскладкой специальных «лап».

       Так же в течение поездки было много встреч с радиолюбителями с посещением их станций, на которых в том числе были установлены антенны данного производителя. Хозяева странно на меня смотрели, когда я «нарезал» круги вокруг установленных антенн, рассматривая их с разных ракурсов. Если антенна стояла достаточно высоко, то не казалась каким-то «монстром», если низко, то сразу закрадывались сомнения – а потяну ли я установку подобной. На большие антенны, я не обращал внимания, их надо устанавливать на соответствующие мачты и имея необходимое пространство. Оптимальным мне вариантом казались три элемента. Можно было и два, но какой смысл мои два элемента C3SS менять на что-то подобное, пуская и с лучше настраиваемыми WARC диапазонами. Антенное хозяйство AG6X: 2 элемента на 80м и три элемента SteppIR с «китом» для 30 и 40 метров.

       В конце концов сознание остановилось на классической 3-х элементной антенне – средний элемент как на фотографии выше все же придавал антенне устрашающий вид. А с учетом того, что на 30 и 40м мои «высоколетящие» диполи вполне удовлетворяли для работы с DX (мое хобби), то и не было большой необходимости платить лишние деньги и утяжелять антенну.

Немножко о самой конструкции направленной антенны SteppIR. На каждом элементе (видны коробочки у основания элементов) установлен шаговый двигатель с двумя мотками перфорированной медно-беррилиевой ленты, которая свободно ходит внутри стеклопластиковых трубок. Таким образом, при настройке на конкретный диапазон происходит «подборка» длины как активных, так пассивных элементов под конкретный диапазон (20-6м). Длины всех элементов предустановленны  изготовителем, но одно из преимуществ данной конструкции – их можно менять в любых пропорциях, на любых частотах, добиваясь максимально эффективной настройки под конкретную установку (высота мачты, длина питающего радиофидера, окружающие предметы).

        Длина элементов настраивается с помощью специального контроллера, установленного в шэке. Также путем нажатия определенных кнопок можно менять диаграмму направленности на 180° (путем изменения геометрических размеров меняется местами рефлектор с директором), а также работа одновременно в два направления, когда при одном вибраторе становится два директора.

       Т.е. данная антенна, по сравнению с C3SS позволяет иметь дополнительный элемент и точную настройку на каждый диапазон. А если и нам дадут возможность работать на 6М, то антенна считай уже есть.

Борьба с самим собой шла целых четыре года и вот осенью 2012г. мной было принято окончательное решение – брать. Очередная вылазка на крышу принесла идею подъема антенны стоя на мачте сверху, способ подачи и крепления. Сразу после принятии решения начал изучать способы приобретения и взвесив все «за» и «против» остановился на прямой покупке у производителя в обход дилеров. Решил обратиться к знакомым радиолюбителям в США. И мне взялся помочь Jim, N6DHZ, на фотографии – в центре:

        Тем более Джим штатный сотрудник DXStore – фирмы, торгующей как раз радиолюбительской техникой и занимающейся ее рассылкой по всему миру.

29.08.2012г. Джим сделал заказ на SteppIR (компания находится в штате Вашингтон) и мы стали ждать – срок изготовления антенны 6-7 недель. И вот счастливый момент – антенна прибыла в La Habra, California – на фотографии она в машине Джима после получения:

     Теперь предстояло найти надежную транспортную компанию, которая могла бы за сравнительно небольшие деньги доставить антенну в Европу.  Пытался найти такого посредника самостоятельно и нашел русскоговорящую компанию, которая занимается доставкой чего угодно – от мелких посылок до автомобилей. Обговорили условия, цену и меня это удовлетворило. Я передал координаты Джиму и попросил его решить с ними все вопросы. Проходит неделя, но дело не движется. Начинаю задавать вопросы и получаю интересный (для нас) ответ от Джима – «адрес компании, которую ты мне дал, выглядит как домашний адрес, т.е. человек зарегистрировал компанию на домашний адрес, что не дает полной гарантии ее надежности и поэтому я с ней работать не буду». Я был уверен, что все там нормально, своеобразно организованный нашими выходцами бизнес, но…переубеждать Джима не стал, его основной аргумент «вещь недешевая и я должен быть уверен» – отметал всякие сомнения его переубедить.

На поиски надежной по меркам Джима транспортной компании ушло две недели, но все получилось и антенна была готова к отправке, причем еще даже дешевле, чем я нашел первоначально. С учетом наличия представителя компании в России, было решено отправить антенну в Москву. Ну вроде как от нас не далеко, но нужен кто-то, кто мог бы получить антенну там и оставить на временное хранение. И здесь мне просто очень повезло познакомиться с Сергеем, RJ3AA, который взял на себя эту процедуру. Антенна дошла до Москвы за 5 дней и попала на таможенный склад в Шереметьево. И вот тут началось самое сложное – это растаможка. Нет достаточных слов благодарности Сергею, который трижды ездил в Шереметьево и это в предверии новогодних праздников, когда таможенные терминалы кишели толпами желающих получить свои отправления. Но Сергей сделал это – все получилось как нельзя лучше без дополнительных оплат.

Учитывая, что вес антенны отличался от C3SS на 5 кг в большую сторону, я решил на всякий случай также заменить и ротатор, выбрав YAESU G800S. Некоторое время ушло на доставку оборудования из Москвы в Могилев (спешки не было, т.к. все равно была зима). И вот антенна и ротатор уже у меня и чтобы не терять время, пока стояла зима, решил в гараже собрать траверсу и установить двигателя на ней, чтобы испытать вместе с контроллером (когда антенна поднята – поздно уже выявлять возможные проблемы). В конструкции имеется опция проверки двигателей – когда элементы каждого из них выдвигаются на несколько дюймов и возвращаются назад.

        Испытания показали, что все работает штатно, бум был разобран и осталось ждать наступления благоприятной погоды. А тем временем проложил кабель управления двигателей от шэка до чердака здания для последующей стыковки с тем, что придет от антенны. С учетом того, что «распиновка»  разъемов ротаторов G450 и G800S, а также их геометрические размеры абсолютно идентичны, т.о. менять что-то по поводу их запитки не было необходимости. Также и коаксиальный кабель планировалось использовать прежний.

Одним из важных вопросов, который надо было решить – это определиться каким способом монтировать антенну. С учетом ограниченных размеров площадки, где установлена мачта, наличия двух взаимноперпендикулярных радиофидеров, а также больших размеров элементов антенны (размах каждого – 11 метров), было принято решение осуществлять монтаж антенны прямо на мачте.

И так, погода устоялась, по прогнозу был определен день, осталось надеяться, что все учтено и подготовлено.

Перед началом работы были сделаны две направляющие из 8 мм пропитанной веревки (служили в качестве оттяжек в войсковых антенных), которые с одной стороны были закреплены вверху мачты, а с другой у основания крыши на расстоянии 5-ти метров друг от друга. По этим направляющим планировалось опускать старую и поднимать новую антенны.

До приезда основной «группы поддержки» новая антенна была собрана на крыше (вся работа заняла не более полутора часов):

        Длины кабелей управления были подобраны загодя в гараже и введены в коробки двигателей, поэтому данную работу не пришлось делать на крыше. Оставалось только собрать бум, а также подготовить стеклопластиковые трубки. Их подготовка заключалась в раздвижке (как обычная удочка), фиксации (вытягиваешь колена до упора и еще не много), и потом гидроизоляции мест стыковки колен (всего 4 шт. для каждой «удочки»). Для проведения гидроизоляции в комплекте с антенной шли отрезки термоусаживающей трубки, но следует заметить, что их диаметр был одинаков и на самый малый диаметр они были великоваты. Поэтому я отдельно купил трубки подходящего диаметра. Усаживал я их промышленным феном (питание было подано на крышу).

  Следующим этапом стал демонтаж антенны C3SS:

         Данная антенна достаточно легкая и компактная и поэтому все прошло гладко без каких либо неожиданностей. Следующим этапом была замена ротатора – тут также все прошло штатно: демонтирован старый, установлен новый, проверена его центровка с поворотом из шэка.

И вот наступил самый ответственный момент – подъем SteppIR.

         Следует отметить, что для подъема антенны использовалась не только мускульная сила – наверху внутрь трубы, установленной в ротатор была добавлена труба меньшего диаметра с блоком из одного ролика, через который была пропущена веревка, к которой цеплялась антенна. В самом начале подъема была допущена ошибка – необходимо было поднимать антенну рефлектором вверх – в этом случае через трубу с блоком надо было бы перебрасывать только один элемент, а в нашем случае – два. Это оказалось особенно важным после того как поднялся достаточно сильный ветер, который мешал установке. Даже принималось решение сделать перерыв и подождать пока он утихнет.

        После непродолжительного перерыва нам показалось, что ветер утих и мы решили продолжить работу. Удалось поднять антенну до горизонтального положения и в этот момент ветер опять разыгрался и приходилось применять значительные усилия, чтобы удержать антенну. И все это легло на плечи одного монтажника на мачте, не считая поддержки с крыши через блок.

         И вот наконец удалось установить антенну в позицию, когда можно было ее крепить к мачте (честно говоря уже витала мысль прекратить установку):

           И вот он счастливый момент:

         Огромное спасибо Александру, EU7SD (это он провел все время на мачте) и Владимиру, EW7BR за то, что они помогли мне реализовать мою давнюю затею!!!

Вот как антенна выглядит с земли (установлена на крыше 10-ти этажного дома).