Автор Тема: Антены GP 1/4, 1/2, 5/8 на 27 МГц, своими руками  (Прочитано 44834 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн RAØZHM

  • 144.325/435.325 Репа
  • Ветеран
  • *****
  • Пол: Мужской
  • Связь - либо она есть, либо её нет.
    • Форум Камчатских радиолюбителей
  • QTH: QO92
Антены GP 1/4, 1/2, 5/8 своими руками

В Си-Би диапазоне наибольшее распространение получили антенны с вертикальной поляризацией. Это связано с тем, что Си-Би радиостанции широко используются для связи с подвижными объектами, а на автомобиле весьма сложно разместить эффективную антенну горизонтальной поляризации. По той же причине в качестве базовых выбираются антенны с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, одинаково хорошо работающие в любом направлении.

GP с длиной l/4
Наиболее широкое применение в этой группе получили антенны типа "Ground Plane" или сокращенно - "GP", показанные на рис. 10.2.
Антенна имеет штыревую конструкцию, удобную для размещения как на крыше здания, так и на автомобиле. Она проста и, в то же время, достаточно эффективна. Длина штырей (l/4) для работы в диапазоне 27 МГц зависит от диаметра трубок и указана в табл.1
Таблица 1. Длина элементов антенны GP
Для нормальной работы антенны она снабжается тремя противовесами, которые можно выполнить из трубки или антенного канатика. Длина противовесов выбирается равной, или на 2,5% больше 2/4l. Для Си-Би диапазона можно принять ее равной 275 см. Входное сопротивление антенны зависит от угла между противовесами и мачтой: чем меньше этот угол (противовесы прижаты к мачте), тем больше сопротивление. Для получения входного сопротивления 50 Ом угол выбирается равным 30-45 градусов. Диаграмма направленности в вертикальной плоскости имеет максимум под углом 30 градусов к горизонту. Усиление антенны примерно равно усилению вертикального полуволнового диполя. Наилучшая работа обеспечивается при высоте мачты около 6 м.

Эта антенна наиболее широкополосна из всех вариантов GP. Если после установки минимум КСВ антенны оказывается несколько выше или ниже частоты 20 канала сетки С, длину штыря необходимо соответственно увеличить или уменьшить. После настройки антенны в резонанс минимума КСВ на средней частоте добиваются изменением угла установки противовесов.
Недостатком данной конструкции является отсутствие соединения штыря с мачтой, что требует дополнительных мер по грозозащите и защите от статического электричества. Наиболее простым способом защиты является использование короткозамкнутого шлейфа из кабеля длиной l/4, подключенного к фидеру с помощью тройника. Шлейф обеспечивает соединение центральной жилы фидера с заземленной оплеткой по постоянному току и не влияет на согласование антенны. Схема подключения шлейфа приведена на рис. 10.3
Длина шлейфа рассчитывается с учетом коэффициента укорочения используемого кабеля и составляет около 2 м.

GP с длиной l/2
На рис. 10.4 приведена конструкция полуволновой антенны GP длиной l/2. По сравнению с вышеописанной антенной она имеет вдвое большую длину штыря, что предъявляет повышенные требования к обеспечению ветровой прочности конструкции. Антенна не нуждается в противовесах, роль которых выполняет мачта, а ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости сильнее прижата к горизонту, что улучшает условия радиообмена с удаленными корреспондентами. Поскольку антенна имеет высокое входное сопротивление, кабель подключается к ней через согласующий высокочастотный трансформатор. Основание штыря соединяется с заземленной мачтой через согласующий трансформатор, что автоматически решает проблемы грозозащиты и статики. Усиление антенны по сравнению с полуволновым диполем составляет около 4 дБ.

Типовые данные согласующего трансформатора:
Диаметр каркаса - 30мм Диаметр провода - (ПЭВ-2) 1мм Число витков - 6 Отвод от 1.5 - витка считая от (холодного) заземленного вывода катушки Кабель подключается центральной жилой к отводу. Полотно антенны подключается к "горячему" выводу катушки.

GP с длиной 5/8l
Наиболее эффективной для дальних связей является GP длиной 5/8l. Ее конструкция показана на рис. 10.5. Она несколько длиннее полуволновой антенны, а кабель фидера подключается к согласующей индуктивности, расположенной в основании вибратора. Этот тип антенны требует использования не менее трех противовесов длиной (0,1-0,2)l, расположенных в горизонтальной плоскости. Антенны этого типа узкополоснее полуволновых, в связи с чем они требуют более тщательной настройки. Настройку на средней частоте обеспечивают как изменением длины штыря, так и регулировкой величины согласующей индуктивности. Нужное входное сопротивление достигается выбором точки подключения кабеля к согласующей катушке. Усиление этой антенны составляет 5-6 дБ, максимум диаграммы направленности расположен под углом 15 градусов к горизонту. Штырь этой конструкции также заземлен на мачту через согласующую катушку. Примерные данные согласующей катушки для волнового сопротивления кабеля 50 Ом:
диаметр каркаса - 18 мм, диаметр провода - 1,5 мм, число витков - 22, шаг намотки -2,5 мм, отвод - от 9-го витка, считая от заземленного конца катушки.

Установка антенны на крыше может сильно влиять на ее характеристики. Общими рекомендациями являются следующие:
основание антенны желательно располагать не ниже 3 м от плоскости крыши;
вблизи от антенны не должно быть металлических предметов и конструкций (например телевизионных антенн, проводов и т. п.);
устанавливать антенну желательно как можно выше;
для нормальной работы станции ближайшая базовая Си-Би антенна не должна быть расположена ближе 200 м.

Эффективность работы антенны на передачу тем выше, чем меньше омические потери в ее элементах. Поэтому наилучшим материалом для элементов антенн являются медные трубки, однако приемлемым компромиссом можно считать применение алюминиевых (дюралевых) трубок (из-за высокого удельного веса и низкой прочности меди).
При необходимости расширения полосы частот диаметр трубок увеличивают, или используют трубки с ребристой наружной поверхностью. Поскольку ток, протекающий по штырю антенны, уменьшается к ее верхнему концу, диаметр верхней части штыря можно уменьшить без ухудшения ее параметров. Одним из наиболее простых средств расширения полосы частот длинных штыревых антенн является применение втулки с четырьмя усами длиной около 100 мм и диаметром 4-5 мм, закрепляемой в верхней части штыря (рис. 10.6). При этом резонансная частота антенны понижается и длину штыря придется несколько уменьшить. При работе антенны на передачу по ней протекают довольно большие токи, поэтому необходимо обеспечить очень хорошее соединение всех элементов между собой и позаботиться об их защите от коррозии.

В настоящее время в продаже имеются Си-Би антенны заводского изготовления (рис.10.7) как отечественные, так и импортные, легкие, изящно выполненные. Как свидетельствует опыт их эксплуатации, в соединениях элементов, которые осуществляются самонарезающими шурупами, под действием ветра достаточно быстро теряется электрический контакт. Более надежной является конструкция штырей со стяжными хомутами. Практически все варианты промышленных антенн требуют дополнительной герметизации, предотвращающей попадание воды внутрь трубок, на согласующие трансформаторы, катушки и заделку кабеля, что приводит к необратимым последствиям.
Рис. 10.8 Антенна GP без мачты
Если на крыше Вашего дома есть достаточно высокая лифтовая будка, телевизионная антенна или пристройка высотой больше 5 метров, то антенну GP можно установить, используя капроновый трос-растяжку (рис. 10.8 без мачты. Кроме капронового шнура и кабеля РК-50 потребуется еще 4 изолятора любого типа. Конец кабеля длиной 2,7 м освобождается от внешней изоляции и оплетки, оплетка расплетается и скручивается в 4 примерно одинаковые "косички". К ним присоединяются противовесы. Противовесы можно сделать из любого медного (в крайнем случае даже алюминиевого) провода, который прикручивается (или припаивается) к "косичкам". Длина противовесов должна быть 2,7 м. На концах противовесов закрепляются изоляторы, которые прикрепляются к проволочным или капроновым оттяжкам. Конец освобожденного от оплетки участка кабеля за полиэтиленовый изолятор прикрепляется к капроновому шнуру так, чтобы он не оторвался порывами ветра. Противовесы разводятся в стороны равномерно по кругу, оттяжки закрепляются на крыше (например, привязываются к кирпичам). Постарайтесь длину оттяжек подобрать так, чтобы между проводом противовеса и вертикалью был угол около 45°. Места соединений и место выхода кабеля из оплетки тщательно герметизируют пластилином, чтобы под оплетку не попала вода.
Эта антенна по своим характеристикам полностью соответствует классической антенне GP длиной l/4. Такую антенну очень удобно устанавливать в полевых условиях между двумя деревьями, нужно только заранее заготовить кабель и противовесы с оттяжками, а в качестве изоляторов на концах противовесов сгодятся даже короткие сухие палочки (см. рис. 10.9), т. к. на частоте 27 МГц это неплохой изолятор.
Ссылка
« Последнее редактирование: 05 Мая 2012, 22:44:36 от RAØZHM »

Оффлайн Скорпион

  • Старожил
  • ****
Re: Антены GP 1/4, 1/2, 5/8 на 27 МГц, своими руками
« Ответ #1 : 01 Февраля 2013, 15:02:47 »
Как вам такая антенна? Sirio GPA 27-45
http://krikam.net/shop/acc/index.php?ELEMENT_ID=7938
Как раз надо СиБи, и любительский 10 метров.

Оффлайн RAØZHM

  • 144.325/435.325 Репа
  • Ветеран
  • *****
  • Пол: Мужской
  • Связь - либо она есть, либо её нет.
    • Форум Камчатских радиолюбителей
  • QTH: QO92
Re: Антены GP 1/4, 1/2, 5/8 на 27 МГц, своими руками
« Ответ #2 : 25 Февраля 2013, 07:50:33 »

Эффективная антенна CB диапазона
 
Цитировать (выделенное)
Автор: RD3AVG


 
 Вертикальная антенна 5/8 длины волны плюс подключенный параллельно четвертьволновый шлейф получается весьма простая и эффективная стационарная антенная система для дальней радиосвязи на диапазоне 27 МГц.
 
Как известно, одной из эффективных вертикальных антенн для дальней радиосвязи считается антенна с геометрической длиной излучателя равной 5/8 длины волны. Предлагаемая антенна для СВ-диапазоиа проста в изготовлении и не требует применения дефицитных материалов.

Излучатель выполнен из металлической трубки диаметром 20-40 мм, длиной 6,6 м. Однако, такая длина не является резонансной для данного диапазона. Поэтому, между точкой питания антенного излучателя и фидером включается катушка индуктивности, удлиняющая излучатель до 3/4λ, а противовесы, имеющие длину 1/4λ дополняют антенную систему до 1λ.

Противовесы могут быть выполнены «мягкими» — из медного провода толщиной 1-2 мм или из трубки («жесткие» противовесы) и растянуты равномерно у основания антенны под углом к горизонту 30-60° .

Питание антенны осуществляется 50-омным коаксиальным кабелем.

Удлиняющая катушка содержит 7 витков эмалированного провода ПЭВ-2, диаметром 1-2 мм. Для прочности катушка намотана на каркасе из полистирола или аналогичного изоляционного материала, диаметром 30-35 мм. Длина намотки 40 мм. Растягивая или сжимая витки катушки антенна настраивается на середину диапазона (для CB-band это 14 канал) по минимуму КСВ, который получается без особых усилий 1,03-1,1.

После настройки витки катушки фиксируют клеем или лаком.

Отличительной особенностью данной антенны является применение короткозамкнутого шлейфа из коаксиального кабеля длиной   L(м) = 1/4λ + Кукор,  где Кукор — коэффициент укорочения коаксиального кабеля, зависящий от типа кабеля (справочная величина) и подключенного параллельно фидеру в точке питания антенны.

Идею подключения такого шлейфа вспомнили на одном из «круглых столов» СВ-диапазоиа при обсуждении проблемы взаимных помехах. Дело в том, что моя радиостанция расположена недалеко от одной из мощных вещательных радиостанций, которая своими побочными излучениями блокировала значительную часть диапазона. Динамический диапазон по забитию СВ—трансиверов, как правило, не превышает 45-50 дБ.
 Для снижения уровня помех от «вещалки» параллельно антенне в точке питания был подключен четвертьволновый, замкнутый на конце, шлейф.

Обладая высокой добротностью и высоким сопротивлением на рабочей частоте, такой шлейф становится очень эффективной резонансной системой. Результат превзошел все ожидания. Помехи от «вещалки» полностью исчезли. Достаточно сказать, что в условиях помех треть каналов диапазона просто блокировались, при этом S-метр радиостанции КОБРА регистрировал значения уровня шума S7-S9. При подключенном шлейфе S-метр не реагировал на помеху, а в каналах стали прослушиваться радиостанции с уровнями сигнала S1-S3.

Полоса пропускания четвертьволнового шлейфа, рассчитанного как для СВ-диапазона, так и для большинства радиолюбительских диапазонов, не сужает их границы. Этот способ защиты от внедиапазонных излучений можно применить и на остальных любительских диапазонах.

Кроме того, немаловажным является тот факт, что четвертьволновый замкнутый шлейф резко снижает уровень второй гармоники в режиме передачи.

Многие из тех, кто «слегка» завышает мощность своего СВ-радио замечали TVI на первом TV-канале. Шлейф, значительно, снижает эту помеху. Известно также, что вертикальные антенны восприимчивы к различного рода электростатическим помехам. Короткозамкнутый шлейф заземляет антенну, по постоянному току, обеспечивая противогрозовую безопасность, и снижает уровень электростатических помех в режиме приема.

Антенны были повторены несколькими подмосковными радиолюбителями и показали одинаково неизменную эффективность.

Есть предложение проверить подключение шлейфа в непосредственной близости от передатчика, подключив его, скажем, через высокочастотный тройник, непосредственно к выходу трансивера.

При использовании многодиапазонных антенн достаточно коммутировать набор короткозамкнутых шлейфов с помощью реле или переключателя на каждом из диапазонов.
В.Семичев
http://www.433175.ru/index.php?newsid=830

Оффлайн Геннадий

  • Новичок
  • *
  • QTH: Сафоново
Re: Антены GP 1/4, 1/2, 5/8 на 27 МГц, своими руками
« Ответ #3 : 14 Августа 2014, 20:17:06 »
"Эффективная антенна CB диапазона"
В данной публикации противоречивые сведения.
По рисунку- диаметр катушки 10 мм, по описанию- 30-35 мм.
Попытки связаться с автором успеха не имели. На вопрос "кто нибудь строил?", ответа тоже нигде не получил.

Оффлайн RAØZHM

  • 144.325/435.325 Репа
  • Ветеран
  • *****
  • Пол: Мужской
  • Связь - либо она есть, либо её нет.
    • Форум Камчатских радиолюбителей
  • QTH: QO92
Re: Антены GP 1/4, 1/2, 5/8 на 27 МГц, своими руками
« Ответ #4 : 07 Января 2016, 12:01:29 »
Варианты антенн из удилища: (Фото).

1. 2 элемента Яги
Двухэлементная наклонная несимметричная Яги
2. Четрвертьволновой вертикал - GP
3. Вертикальная Дельта с вертикальной поляризацией
4. Эту антенну можно назвать изогнутый диполь или
вертикал и одним радиалом . Один провод 1/4 L - наклонно вдоль мачты
второй 1/4 L провод - параллельно или почти параллельно земле

5.Несимметричный диполь длиной 1 лямбда .
6.классический наклонный диполь - Sloper
7. Инвертед Inverted Vee

http://forum.autoua.net/showflat.php?an=0&Cat=0&Number=4026703&page=3



=================================================



http://forum.qrz.ru/40-antenny-kv/41527-vertikal-iz-udochki.html
« Последнее редактирование: 07 Января 2016, 12:06:01 от RAØZHM »