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無線電子工学および電気工学の百科事典 アンテナ UA6AGWv. 20〜10メートル。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
このアンテナ (図 1) は、14 つのアマチュア無線帯域を含む 29,5 ～ XNUMX MHz の周波数帯域で動作します。 リモートコントロールシステムを使用すると、希望の範囲に選択的に調整できます。 アンテナは非常にコンパクトなので、マストと一緒に車のトランクや客室内に持ち運ぶことができます。 どの部品の長さも XNUMX メートルを超えず、フレームの直径は XNUMX メートル未満です。 アンテナの設計は、空き地の森林、木の下、田舎の家、岩や砂の島、小型ボートなどの現場条件で XNUMX 人で迅速に設置できるように設計されています。 設置にはブレースは必要ありませんが、嵐の突風にも簡単に耐えられる設計になっています。
アンテナの電気回路は、以前に公開された UA6AGW 設計の全方向性アンテナ (たとえば [1]) と実質的に変わりません。 このバージョンのアンテナの寸法を図に示します。 2. 周波数帯域 18 ～ 29,5 MHz での動作の場合、ビームの長さは 1,6 m ですが、14 ～ 18 MHz の範囲で動作するには、各ビームの長さを 2 メートルに増やし、静電容量 25 pF の追加コンデンサをコンデンサ C8 と並列に接続する必要があります。 著者の設計では、直径 75 mm、波動インピーダンス XNUMX オームの同軸ケーブルで構成されています。 この場合、追加のコンデンサが使用されるのは、適用される KPI の最大静電容量が不十分であるためです。 フィールド条件でアンテナが利用できることを考慮すると、これらの操作は簡単に実行できます。
アンテナフレームには携帯局の給電線に使用されるLCF12-50J S同軸ケーブルを使用しています。 外径は約15mmです。 ケーブルの外部導体 (「編組」) は直径 13,8 mm の波形銅パイプでできており、内部導体は直径 4,8 mm の銅パイプです。 それらの間の空間は発泡ポリエチレンで満たされています。 ケーブルの黒い PVC ジャケットは、ケーブルに含まれるフィラーが高周波で重大な損失を引き起こすため、取り除かれています。 外部導体（「編組」）は数層の保護ワニスで覆い、その上にプラスチックの波形の電気設置パイプを置く必要があります。 各アンテナビームは、直径 14 mm と 18 mm、長さ 1,55 m の 100 本のジュラルミン管で構成される伸縮構造です。 より大きな直径のパイプの外端には長さ約 1,5 mm、幅 2 ～ 14 mm の溝が刻まれています。これは、小径パイプの信頼性の高い固定に貢献し、XNUMX MHz 帯域の作業位置にビームを展開するときに良好な電気的接触を確保します。 ウォームドライブクランプも両端に取り付けられており、それを使用して内側のパイプがクランプされます。 大きなパイプの両端は、可動ヒンジを介して、厚さ 3 ～ 4 mm のシート ビニール プラスチックから曲げられた U 字型のプレートに固定されています (図 3)。 プレート、アンテナフレーム、通信ループ、およびコンデンサーを備えたボックスは、断面が25x25 mmの木製の梁に固定されており、それがマストに取り付けられています。 内側の端から約 100 mm の距離に、ナット付きの M4 ボルトが各パイプに取り付けられており、14 MHz 帯域で追加のコンデンサを接続するのに役立ちます。 ビームのマウントにより、作業位置でも収納位置でもビームを回転させることができます。 折りたたんだときの各ビームの長さは1,6 m、展開したときは約3 mです。
ビームは、裸銅より線でフレームの外側シース ケーブルに接続されています。 アルミのはんだ付けは「面倒」なので、アルミリベットで接触抵抗を下げるため、太いパイプの内端にXNUMX枚のコンタクトペタルをリベット止めしています。 光線をフレームに接続するワイヤは、XNUMX 枚の花びらすべてにはんだ付けされています。 リベット留めおよびはんだ付けポイントは、何層もの絶縁テープによって天候から保護されています。 コンデンサ C1 - K15U-1V 3,5 kV 4,7 pF 4 kvar。 コンデンサ C2 は自作のバタフライ型可変容量で、115 枚のローター プレートと 130 枚のステーター プレートで構成されます。 コンデンサーの寸法 - 0,5x24 mm。 プレートは厚さXNUMXmmの亜鉛メッキ鋼板で作られています。 各ステータープレートの面積はXNUMXcmです2、各ローター プレートの面積は 5 倍になります。 コンデンサー部品は M5 ネジ付きスタッドに組み立てられており、M2 ナットはスペーサーとして機能します。 スチールの使用はアセンブリの性能に悪影響を及ぼしませんでした。 ただし、ここでは他の材料の使用を妨げるものはありません。 著者は、標準の KPE-XNUMX を使用して、ローターとステーターのプレートが XNUMX つを通して取り外されたバリアントもテストしました。 可変コンデンサ C2 の遠隔制御は、自動車や航空機のモデルで使用される HiTec HS-311 ステアリング マシン (標準サイズ) のサーボ ドライブによって実行されます。 サーボドライブとコンデンサの機械的接続には、標準的なロッキングチェアと線材を使用しました（図4）。
コンデンサ C1、C2 およびサーボ駆動機構は、オープン配線用に寸法 140x200 mm の密閉プラスチック ジャンクション ボックス内に配置されます。 サーボドライブを制御するには、デジタルインジケータ[5]を備えたサーボテスターに基づいて作成されたリモートコントロールパネル（図2）が使用されます。 サーボ ドライブへのコマンドは、コンピューター ネットワーク用の UTP-4-C5e ケーブル (ツイスト ペア 4x2) を介して送信されます。 XNUMX 対のワイヤが使用されます (XNUMX つのワイヤが並列に接続されています)。
サーボテスターのインジケーターの数字はステアリングシャフトの回転角度を示します。 リモコンのケースにはテーブルが固定されており、ビームの長さに応じて、特定の範囲でアンテナを動作させるためにインジケーターにどの数値を設定する必要があるかを示しています（このテーブルはアンテナ調整プロセス中に編集されます）。 サーボテスターの左側に「選択」ボタンがあり、インジケーターに必要な値を設定した後、これを押すと、ステアリングサーボシャフトが設定された角度まで回転します。 初期位置では、コントロール パネルからステアリング マシンまでの XNUMX 本のケーブル ワイヤのうち XNUMX 本が開いています。 これは、誘導電圧の作用によるサーボドライブの自発的な回転を防ぐために行われます。 同じ目的で、制御ケーブルのサーボ ドライブへの接続点にフェライト リングが取り付けられます。 「選択」ボタンを押すと接点が閉じ、サーボシャフトが希望の位置に設定されます。 コンデンサ ローターが 4,8 つの極端な位置から別の極端な位置まで回転する時間は約 6 秒で、フィードバックによる位置決め精度は非常に高くなります。 サーボテスターの制御をより便利にするために、標準の角度調整ノブをより大きな直径のノブに置き換えました。 サーボテスターに電力を供給するには、+6 ～ +50 V の安定化 DC 電圧源が必要で、電源電圧が +XNUMX V の場合、制御ケーブルの長さは XNUMX メートル以上になります。 通信ループは、アンテナに給電する特性インピーダンス 50 オームの同軸ケーブルで構成されています。 ループの主な寸法とその製造方法を図に示します。 6. ケーブルの端とそこから 400 mm 離れた場所で、外部絶縁 PVC シースを除去し、このセグメントの中央で、シースと外部導体 - 編組の両方を長さ 10 mm 除去しました (図 6)。 内部導体はケーブルの端で編組にはんだ付けされます。 次に、ケーブルのこの端を 3 番目のセクションに適用し、外側の絶縁体を取り外してはんだ付けします。 作成されたループはアンテナ フレームの上部に取り付けられ (図 XNUMX を参照)、ナイロン ケーブル タイでレールに固定されます。 設置中、マストの上部、通信ループの対称点、および放射フレームの対称点が一致する必要があります。 対称点の左右の同じ距離 (約 4 ～ 5 cm) で、通信ループがケーブル タイで放射フレームに取り付けられます。 この場所の対称性は重要です。これにより、電源ケーブルの編組に電流が現れるのを避け、「接地」なしで作業できるようになります。 アンテナは高さ約 42 メートルのマストに取り付けられています。 直径36、30、8 mmの2本のプラスチックパイプで構成されています。 著者は、R-QUAD 製の「Mast-XNUMX-XNUMXu」キットの XNUMX メートル マストの XNUMX つのセクションを使用しました。 最初に、アンテナは水平位置で地面に組み立てられ、その後、垂直位置に設置され、支柱の助けを借りて正しい方向に固定され、支柱は地面に打ち込まれた金属杭を使用して取り付けられます。 これらの XNUMX メートルの支柱は、アンテナをしっかりと固定するのに十分です。
アンテナの予備調整の段階で、通信ループの形状を円形から細長い(楕円形)、またはその逆に変更し、ビームの長さを選択する必要がある場合があります。 最適なチューニングの基準は、指定された範囲における SWR の最小値 (著者の場合は 1,5 を下回っていません) と考えるべきです。 アンテナは非常に広帯域であり、アマチュア バンドの中央に調整されている場合は、原則として追加の調整は必要ありません。 おそらく 2 メートルの範囲のみを除き、全範囲内の SWR が 10 の値を超えてはなりません。 極端な周波数で作業する場合は、追加の調整が必要になる場合があります。 水平面におけるアンテナの放射パターンは、光線に対して縦方向に伸びた楕円の形をしており、深いくぼみはありません。 ビームの方向とビームに垂直な方向に放射される信号のレベルの差は約 3 dB です。 10メートルの範囲でのアンテナの最初のテストにより、タスマニア島との通信が可能になりました。 その後、さまざまなバンド、特に 20 メートルで多くの QSO が行われました。 すべての場合において、アンテナは良好なパフォーマンスを示しました。 文学
著者: Alexander Grachev (UA6AGW)
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