Сайт о ЕН-Антеннах
Сайт, посвященный ЕН-Антеннам. Статьи. Описания. Конструкции. Эксперименты. Результаты испытаний.
На этих страницах приведено описание, можно даже сказать подробная инструкция, по практическому изготовлению ЕН-Антенны на диапазон 27 МГц и ее испытание.

Тест №1 ; Тест №2 (на этой странице); Тест №3 ; Тест №4



Изготовление ЕН-Антенны на частоту 27 МГц, для пакетной связи,
меньше чем за 3 часа!

Материал с сайта: http://www.omnirep.ch/eh-star_step.html

ЕН-Антенна, по параметрам лучшая, чем стандартная ЕН "STAR" антенна с L-L согласованием.
ПОШАГОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ



Основные части ЕН "STAR" антенны.

В этом описании представлена новая редакция стандартной ЕН "STAR" антенны. Эта антенна изготавливалась по принципам стандартной ЕН "STAR" антенны. Смысл этой публикации - показать как можно просто и быстро изготовить ЕН-Антенну. Эта антенна особенно хороша для радиолюбителей, не имеющих опыта постройки ЕН_Антенн. Здесь использована стандартная дешевая сантехническая ПВХ труба диаметром 50 мм (EN 1451 B или DIN 4102 B1), которую можно купить в любом магазине сантехники. Резиновый уплотнитель, которым укомплектована труба, также можно использовать для пристыковки другой трубы (32 мм), на которой собрана схема согласования с катушкой настройки и ВЧ разъема SO239 (СР50).

Для изготовления Е-Антенны необходим следующий материал:

Желательно иметь следующие приборы и инструмент:


Отрежьте кусок трубы длиной 45 см


Основные части ЕН "STAR" антенны.


Когда Вы подготовите все необходимые детали, можно будет за 2-3 часа собрать ЕН-Антенну и перейти к ее настройке.
Сначала, отрежьте кусок трубы длиной 450 мм длиной (50 мм диаметром). Отмеряйте от основания! Используйте карандаш, чтобы отметить позиции для цилиндров.
Следующие отметки делайте от вершины отрезанной трубы:
Отверстия для фазирующей катушки и проводов к цилиндрам отметим позже.



Схема ЕН-Антенны.

Схема ЕН-Антенны "STAR" на частоту 27МГц

На рисунке слева показана схематическая конструкция ЕН-Антенны. Красным цветом показана фазирующая катушка, имеющая два витка на трубе. Обратите внимание, что одним концом она припаяна к верхнему цилиндру, а провод от второго конца идет вниз в центре трубы. Синим цветом показан провод, припаянный к верхнему концу нижнего цилиндра и он идет как можно ближе к стенке трубы. Он припаян к нижнему цилиндру напротив пайки провода от фазирующей катушки к верхнему цилиндру. В дальнейшем, ссылаясь на эти провода, мы будем называть их как ПОДВОДЯЩИЙ ПРОВОД и ПОДВОДЯЩИЙ ПРОВОД К ЦИЛИНДРУ, соответственно.

Зеленым цветом обозначена катушка настройки. подробна она описана далее в разделе КАТУШКА НАСТРОЙКИ. Обратите внимание, что все катушки должны быть намотаны в одном направлении. Катушка настройки, как явствует из ее названия, позволяет настроить антенну на нужный диапазон, в нашем случае на диапазон 27,2 МГц. Если Вы используете эмалированный провод 1,32 мм, то на трубе 32 мм необходимо будет сделать 10, 3 витка. В случае использования электрического провода в ПВХ изоляции, количество витков необходимо увеличить, приблизительно, до 11,5 витков.

Обратите внимание, что верхние несколько витков надо делать в разрядку, тогда намного облегчиться настройка антенны. Для закрепления конца катушки используется винт-саморез.

Катушка, обозначенная темно-зеленым цветом, это входная катушка и она намотана провод 1 мм на каркасе 8 мм. Эта катушка имеет ферритовый сердечник, чтобы можно было изменять ее индуктивность. Одним концом она припаяна к центру ВЧ разъема, а другим концом ко второму (2) отводу снизу от катушки настройки. Долее эта катушка описана подробна в разделе ВХОДНАЯ КАТУШКА.


Крупный план катушек

Способ намотки катушек - крупным планом

На этом рисунке хорошо видно входную катушку и катушку настройки. Обратите внимание, что верхние витки катушки настройки намотаны в разрядку. В дальнейшем это облегчит настройку антенны.
Входная катушка может иметь 3-12 витков, в зависимости от окончательного расположения антенны. Цель использования этой катушки, окончательно скомпенсировать емкостную составляющую схемы. Входная катушка настраивается по наилучшему КСВ. Вполне можно получить значение 1,1 в центре полосы пропускания.
Как соединять провода, связанные с землей и коаксиальным разъемом, будет подробно описано в разделе СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ПРОВОДА к ВЧ РАЗЪЕМУ.

150 мм (выс.) 180 мм (дл.)

Подготовка и установка медных цилиндров

Медные листы можно взять в магазине строительных товаров или "Юный Техник". Можно также использовать алюминиевую фольгу, использующуюся для приготовления пищи. Можно конечно использовать и самоклеящуюся медную фольгу (но она более дорогая). Толщина здесь не так важна.
Вырежьте два куска медной фольги (толщиной 0.2 или 0.3 мм) размерами 150 мм на 180 мм. Более тонкую фольгу легче обрабатывать. Высота цилиндра должна быть 150 мм, а длина (обхват вокруг цилиндра) около 180 мм, прикиньте, чтобы осталось чуть-чуть фольги внахлест, чтобы ее можно было спаять на трубе.
Раскатайте фольгу сначала на трубе 50 мм, а затем на трубе 32 мм, чтобы потом ее легче было одеть и спаять на трубе 50 мм. Будьте осторожны - фольга на краях острая. Используйте перчатки при работе.

Фиксирование цилиндров

Спаивание медных цилиндров

Используйте медный провод, чтобы прижать цилиндры к трубе. Спаяйте цилиндры по торцу на трубе 50 мм. Начните спаивать сверху, затем снизу и по центру. А потом уже спаяйте весь шов.
Убедитесь, что цилиндры совпали со сделанными отметками карандашом. Проверьте еще раз, что расстояние между цилиндрами 50 мм (такое же самое как и диаметр трубы).
Верхний цилиндр необходимо закрепить маленьким саморезом, а нижний цилиндр будет и так закреплен проводом, припаянным к нему и уходящим в трубу.


Цилидры на трубе в сборе


Цилиндры одеты на трубу

Отверстия на трубе

Просверлите необходимые отверстия для фазирующей катушки, для подключения земли и для входной катушки. Используйте 2-х миллиметровое сверло.

Заготовки провода

Подготовка проводов и подключение их к цилиндрам

Подключение к нижнему цилиндру:
Отрежьте кусок провода длиной 215 см и снимите с него изоляцию. Для этого Вы можете использовать электрический провод 1.5 мм (без изоляции). С помощью плоскогубцев выровняйте провод. Согните провод под углом 90 градусов с концов (буквой П), так, чтобы центральная часть была длиной 165 мм, а концы провода остались по 25 мм. Вставьте провод в трубу и загните концы провода на внешнюю сторону для фиксации. Провод должен прилегать к стенке трубы изнутри. Припаяйте провод к верхней части нижнего цилиндра. Нижний конец провода оставьте свободным, загнутым на верхней поверхности трубы на 5-8 мм.
Подключение к верхнему цилиндру:
Этот провод идет по центру трубы и соединен с нижним концом фазирующий катушки. Используйте провод 1,5 мм (в изоляции). Отрежьте провод длиной 280 мм и снимите с концов изоляцию по 1 см. Согните провод в виде буквы "П", так чтобы центральная часть была длиной 210 мм, а концы по 35 мм длиной (по 10 мм с концов изоляуция удалена). Вставьте провод в трубу и согните его на внешней стороне трубы, по часовой стрелке, чтобы он зафиксировался.

НАМОТКА ФАЗИРУЮЩЕЙ КАТУШКИ

Фазирующая атушка:

Сделайте два витка фазирующей катушки ниже верхнего цилиндра из изолированного провода диаметром 1,32. Подпаяйте один конец катушки к нижнему цилиндру, убедитесь, что пайка хорошая и катушка прилегает вплотную к нижнему краю верхнего цилиндра. Нижний конец катушки припаяйте к концу провода, выходящему из трубы ниже на 5 мм от нижнего края верхнего цилиндра. Остатки провода обкусите бокорезами.

Фазирующая катушка

Труба с одетыми цилиндрами и фазирующей катушкой








Установка ВЧ разъема

Отрежьте кусок длиной 170 мм от длинной ( 3 метра) трубы диаметром 32 мм. Установите с нижнего конца трубы ВЧ разъем и разметьте углы разъема карандашом, как видно на фотографии. В отмеченных местах надфилем выпилите углубления, чтобы разъем туго фиксировался в этих углублениях.


Припаивание земляного лепестка

Припаяйте земляной лепесток к тыльной стороне коаксиального разъема. Для дальнейшего монтажа это будет очень удобно, особенно когда Вы будете припаивать к земле 1,5 мм провод от фазирующей катушки.


Припаивание проводов к ВЧ разъему

Сигнальный ("горячий") ровод ВЧ разъема
Отрежьте 10 см провода (в изоляции), Снимите с него изоляцию. Припаяйте его к центральному штырю коаксиального разъема.
Земляные провода от ВЧ разъема
Подготовьте два провода: один длиной 12 см, другой 20 см. Оставьте изоляцию на длине 30 мм на этих проводах и спаяйте их вместе, припаяйте их к лепестку заземления ВЧ разъема и натяните изоляцию к лепестку, чтобы исключить замыкание на центральный штырь ВЧ разъема. Эти провода будут служить, в дальнейшем, для подсоединения к "холодному" концу катушки настройки и подсоединению к проводу от верхнего конца нижнего цилиндра.


Сверление отверстий для катушки настройки

Здесь мы отметим места сверления для подключения к 50 омному ВЧ разъему и двух земляных проводов. Одна земля будет подключена к "холодному" концу катушки настройки, другая земля пойдет к верхнему концу нижнего цилиндра.

Отметьте от основания 32-миллиметровой трубы расстояния 30 и 65 мм и просверлите отверстия. третье отверстие просверлите на противоположной стороне трубы в 120 мм от основания. Сверлите все отверстия сверлом 2 мм.

Просверлите 2-х мм отверстие в 115 мм от основания, на той же стороне, что и отверстия 30 и 65 мм, но приблизительно на 30 градусов против часовой стрелки. Закрутите саморез, чтобы он был опорой для начала катушки настройки. Если бы мы просверлили отверстие без сдвига в 30 градусов, у нас получилась бы катушка настройки в 10 витков, а нам надо 10,3 витка, поэтому начало катушки будет несколько левее.


Установка ВЧ разъема

Теперь можно подготовить соединения к коаксиальному разъму. Пропустите провода от коаксиального разъема в трубу. Проверьте, что ВЧ разъем плотно "сидит" на торце трубы. Разъем можно приклеить или эпоксидной смолой или клеящим пистолетом к трубе.


Конструкция катушки настройки
Сделайте тщательно 13 витков катушки настройки. Это относится к медному проводу в эмалевой изоляции сечением 1,35. Катушка должна иметь 10,3 витка, но верхние витки должны быть намотаны вразрядку. Количественно - это 5,5 витков.
Если Вы используете другой диаметр провода, другую изоляцию на проводе, другой диаметр катушки, другой интервал между витками - частота измениться, скорее всего в высокочастотную часть спектра. Наши рекомендации, придерживайтесь описания. Верхний конец катушки связан с фазирующей катушкой дополнительным проводом.
Конструкция входной катушки
Нижний конец катушки настройки связан с землей ВЧ разъема. Входная катушка подсоединяется к катушке настройки, приблизительно ко 2-му витку от "холодного" конца. Индуктивность этиой катушки приблизительно 1 микрогенри. входная катушка имеет примерно 3-14 витков эмалированного провода диаметром 1 мм, на каркасе диаметром 8 мм. Катушка имеет подстроечный ферритовый сердечник, для того, чтобы можно было подстроиться по минимуму КСВ. Минимум КСВ должен совпадать с центральной частотой полосы пропускания антенны.
Внимание: Количество витков во входной катушке зависит от мнеста установки антенны. Лучше всего намотать 14 витков, поскольку всегда легче отмотать, чем доматывать. Если, при этом количестве витков невозможно получить хороший КСВ, уменьшают количество витков катушки до 10...7 или даже меньше, для получения минимального КСВ.


Подключение катушки настройки

Катушка настройки имеет 10,3 витка с отводом от 2-го витка, от "холодного" конца к входной катушке. Обратите внимание, что катука настройки к верхнему концу намотана с шагом. Такая намотка позволит, в дальнейшем, просто настроить антенну на нужную частоту.
Соедините трубу 32 мм с трубой 50 мм. В случае, если соединение затруднено, капните 2-3 капли воды в соединение. вода высохнет и трубы будут сидеть плотно.
Используйте дополнительные провода для соединения катушки настройки, как было сказано выше.


Устройство для изменения частоты

Хорошо было бы зафиксировать витки катушки настройки клеем или эпоксидной смолой. чтобы предотвратить расстройку от различных климатических условий или механического воздействия.
Настривая антенну на рабочем месте, мы столкнулись с проблемой точной настройки катушки настройки. Поэтому были испробованы приемы использования закороченного вика, для уменьшения индуктивности. Была использована дополнительная шпулька большего диаметра, чем катушка настройки, с внешним диаметром 42 мм. на ней был намотан 1 виток провода 1,5 мм.


Настройка на частоту

Сначала настройтесь на частоту на 0,5 МГц ниже необходимой. А потом. когда Вы перенесете антенну в то место, где она будет стоять, Вы сможете подогнать частоту к необходимой, двигая верхнюю (на шпульке) катушку по минимуму КСВ.


Настройка на частоту

Эта диаграмма показывает изменение КСВ в диапазоне настройки, когда катушка смещается вниз. По частоте, между 26,6 и 28 МГц - КСВ не изменился. От 28 МГц и выше - видны изменения, но испытания были проведены при неизменной индуктивности входной катушки. Уменьшая индуктивность входной катушки, мы можем изменитьб КСВ на минимум к 29,5 МГц, не изменяя его на 27-28 МГц.


Успешное испытание второго экземпляра ЕН-Антенны "STAR"

ЕН-Антенна была закреплена на балконе. После грубой настройки на анализаторе, на рабочем месте. на столе, потребовалось лишь небольшое изменение в настройке на новом месте. Заключительная настройка была выполнена очень легко, лишь небольшим изменением положения настроечного элемента.
Сигнал от пакетной BBS ИЗ ГОРОДА Rigi, в 50 километрах, был измерен с помощью двух антенн: первой антенной был полуволноый диполь. Аналогичный сигнал с генератора сигналов показал уровень +33 dBµV.
Тот же самый сигнал был принят ЕН-Антенной, и показал +33.5 dBµV, немного лучше, чем с полуволновым диполем (вертикальным) 3,6 метров.
Это еще раз показало, что правильно сделанная и настроенная ЕН-Антенна сравнима с полуволновым диполем.


Фото с экрана анализатора
(фотография кривых при установленной антенне на крыше)

КСВ фиолетовая
Return Loss: синяя
Импеданс (Z) черная
КСВ 1:2 верхняя частота 27,016 МГц
нижняя частота 27,505 МГц
полоса пропускания 489 КГц
КСВ 1:1,5 верхняя частота 27,122 МГЦ
нижняя частота 27,393 МГц
полоса пропускания 271 КГц
Центральная частота 27,235 МГц

 

 

Измерение КСВ ЕН-Антенны в саду в течении недели
Результаты теста:

14 ноября 2004, +2 градуса, C., облачно:

26.965 МГц
27.075 МГц
27.205 МГц
27.305 МГц
27.405 МГц
 

КСВ:

1.48 : 1
1.32 : 1
1.16 : 1
1.09 : 1
1.15 : 1

15 ноября 2004, +0 градусов, C., частично облачно:

26.965 МГц
27.075 МГц
27.205 МГц
27.305 МГц
27.405 МГц
 

КСВ:

1.45 : 1
1.30 : 1
1.15 : 1
1.09 : 1
1.16 : 1

16 ноября 2004, -4 градуса, C., безоблачно:

26.965 МГц
27.075 МГц
27.205 МГц
27.305 МГц
27.405 МГц
 

КСВ:

1.52 : 1
1.35 : 1
1.19 : 1
1.07 : 1
1.10 : 1

17 ноября 2004, +1 градус, C., облачно:

26.965 МГц
27.075 МГц
27.205 МГц
27.305 МГц
27.405 МГц
 

КСВ:

1.32 : 1
1.17 : 1
1.05 : 1
1.10 : 1
1.21 : 1

18 ноября 2004, +7 градусов, C., облачно:

26.965 МГц
27.075 МГц
27.205 МГц
27.305 МГц
27.405 МГц
 

КСВ:

1.34 : 1
1.20 : 1
1.06 : 1
1.10 : 1
1.20 : 1

19 ноября 2004, +6 градусов, C., дождь со снегом:

26.965 МГц
27.075 МГц
27.205 МГц
27.305 МГц
27.405 МГц
 

КСВ:

1.21 : 1
1.07 : 1
1.05 : 1
1.16 : 1
1.28 : 1

20 ноября 2004, +0 градусов, C., облачно:

26.965 МГц
27.075 МГц
27.205 МГц
27.305 МГц
27.405 МГц
 

КСВ:

1.29 : 1
1.15 : 1
1.05 : 1
1.11 : 1
1.22 : 1





перевод: В. Кононова (UA1ACO)

| главная | | W5QJR| | Коробейников | | UA1ACO | | Теория | | Практика | | Россия | | Германия | | Украина | | США | | Швеция | | Швейцария| | Италия | | Австралия | | Серийные | | Ссылки | | Разное |
Хостинг от uCoz