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無線電子工学および電気工学の百科事典 20メートルの五元八木。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
アマチュア無線家にとってアンテナを自分で作るのは簡単なことではありません。 多くの場合、さまざまなアンテナの作成者はアンテナの製造技術の説明に注意を払っていませんが、これはアンテナを再現しようとする人にとって非常に重要です。 製造技術を知らなければ、自社の能力を十分に評価することは困難です。 彼らの過大評価は、多くの場合、すでに材料が費やされているにもかかわらず、良いデザインが未完成のままであるという事実につながります。 提案された記事では、20 メートルの範囲に対応するアンテナの設計が詳細に説明されています。 一部の製造技術は、他の帯域のアンテナの製造に役立ちます。 Inta Radio Club (RK9XXS) のチームは、活動開始当初にアンテナの選択という問題に直面しました。 それでも、本格的なアンテナのみを作成することが決定されました。 アンテナはすぐには作れないということをよく理解した上で、まずは材料を集め、その量に応じてどのアンテナを作るかを決めることにしました。 10か月以内に、長さ3,6メートルの走り高跳び用のジュラルミン棒10本、長さ30メートルの1,5ミリのパイプ36本、直径60ミリの医療用担架のパイプ70本、直径60ミリの5メートルのジュラルミンパイプXNUMX本を見つけることができました。直径 XNUMX および XNUMX mm、および直径 XNUMX mm の XNUMX メートルのパイプ XNUMX 本。 この材料は XNUMX 素子 YAGI アンテナを構築するのに十分でした。 コンピューターを使ったアンテナシステムの計算と計算されたアンテナの製作の経験を活かして、アンテナの予備設計を開始しました。 非常に最初の見積もりでは、細長いトラバース上にアンテナを構築するのが最も収益性が高いことがわかりました。利得が高く、前後比が優れています。 私たちの意見では、クラブアンテナの主な要件は、周波数帯域 14 ～ 14,35 MHz で最小の SWR で動作する能力です。 これはまず第一に、クラブ会員の興味の多様性によるものです。63 人は電信セクションが好き、もう XNUMX 人は SSTV が好き、XNUMX 人目は島探検のファン、XNUMX 人目は MT-XNUMX が好きです。 その後、メイン ローブの方向に最大ゲインを設定してアンテナをモデル化したところ、アンテナの損失は 0,5 ～ 0,7 dB だけであることが判明しました。 これは私たちにぴったりでした。 計算は YAGIOPTIMIZER プログラムで実行され、NEC4WIN95 プログラムで確認されました。 公平を期すために、多少の差異はあるものの、最終結果に関しては両方のプログラムが非常に近いものであることに留意する必要があります。 アンテナ要素の寸法: リフレクター - 10,7 m、バイブレーター - 10,3 m。 ディレクター 1 - 9,88 m、ディレクター 2 - 9,58 m。 ディレクター 3 - 8,9 m アンテナ特性: ゲイン - 11,6 dB; フロント/リア比 - 24 dB; 前面/側面比 - 35 dB、入力インピーダンス - 50 オーム。 それで、主要な次元が決定されました、それは技術的な解決策の時です。 アンテナ製造技術は、「有償」作業の量を最小限に抑え、細部の主要部分を簡単なツールを使用して独立して実行できるような方法で選択されました。 作業には、電気ドリル、金属ハサミ、弓のこ、ハンマー、ペンチ、タップ、ダイス、レンチ、ドライバー、その他の小物が必要でした。 溶接作業はほとんどなく、10つの簡単な結び目だけです。 旋削加工 - ジュラルミンブッシュXNUMX個。 それ以外はすべて、特別な機器を使用せずに独立して実行されます。 トラバースの問題は最も簡単に解決されました。直径70 mmのパイプを中央に配置し、直径60 mmのパイプを両側から挿入しました。 パイプ間の隙間は、細いパイプをしっかりと巻き付けた厚さ1,5 mmのスチールテープのストリップで解消されました。 ジョイントはM 10x80ボルトで回転して固定しました。 端から 1500 mm の距離に 10 つの穴を開け、M 100x30 ボルト、上部と側面のブレースを取り付けるための 120x5x1 mm の寸法の XNUMX つの鋼製ループで固定しました (図 XNUMX)。
マークされた場所に、要素の取り付けポイントが取り付けられました (図 2)。 これらのプラットフォームは要素間の静電容量を最小限に抑え、要素をトラバースから完全に分離します。 エレメント固定プラットフォームは、厚さ 3 mm の鋼板とサイズ 100x250x15 mm のテキストライト プレートで構成されます。 直径６ｍｍの１６個の同軸穴を鋼板およびテキストライトプレートに開け、その後、鋼板に直径２５ｍｍの８個の穴を開けた。 これは、要素を固定するためのはしごが鋼板と接触しないようにするために必要です。 次に、プラットホームをトラバースに取り付けるために鋼板に直径 16 mm の穴をさらに 6 つ開け、要素の上部ブレース用に直径 25 mm、長さ 8 mm のパイプを溶接しました (台）。 プレートは、17 本の M500x6 ボルトを使用して、穴あけされていない穴を通して一緒に固定されます。
脚立は直径 8 mm の焼きなましされていない鋼棒で作られています。 要素を固定するために、直径6 mmのはしごが作成されました（建設用釘が使用されました）。 まず、バーを希望の長さにカットし、次に端のネジ山を30 mmの長さにカットしてから、アンビル上のはしごを希望の形状に曲げます。 バーの長さは次の公式を使用して簡単に計算できます。 L \u1,57d 2 * (D + d) + D + 40 * M + XNUMX、 ここで、L はバーの必要な長さです。 D ははしごが取り付けられているパイプの直径です。 dははしごを作る棒の直径です。 M はパイプが取り付けられている部分の厚さです。 40 mm - 締め付けナット用のストック。 はしごを曲げる簡単な方法を図に示します。 3. 曲げる過程で、XNUMX つのハンマーを脚立に向け、もう XNUMX つのハンマーで軽く打撃を加えます。 ラダー プロファイルは、テンプレートまたは固定パイプによって制御されます。
アンテナ要素 (図 4) は、36 mm パイプ セグメント (中央)、30 本の走り高跳びバー、および 36 つの 5 mm パイプ セグメント (端) で構成されています。 ジャンプバーは直径6 mmのチューブにしっかりと挿入され、標準クランプで固定され、チューブ部分は特別に加工されたジュラルミンブッシュと90 mmアルミニウムワイヤーリベットでバーに接合されています。 接合部には、エレメントの上部と外側のストレッチマークを取り付けるためのループが取り付けられています。 ループは直径20、長さ6 mmの棒で作られています（建築用釘を使用できます）。 M1x15 ねじを一端から XNUMX mm の長さに切り、もう一端を直径 XNUMX mm のマンドレルでリングに曲げます。
トラバース締結ユニット (図 5) は、静的および動的性質の主荷重を想定しており、高い強度を提供する必要があります。 厚さ4mmの鋼板です。 プレートのサイズは、トラバースの長さとアンテナの重量によって決まります。このアンテナの最小寸法「B」は 500 mm です。 トラバースを取り付けるためのクランプと、プレートをマストに取り付けるためのクランプ用の穴がプレートに開けられます。
穴マーキングは次のように行われます。 距離「A」は、マストとプレートをマストに固定するはしごの直径の合計と等しくなければなりません。 私たちの場合、マストの直径は52 mm、はしごは直径8 mmの棒でできているため、穴の中心間の距離は60 mmです。 距離「B」は、トラバースとトラバースをプレートに固定するはしごの直径の合計と等しくなければなりません。 私たちの場合、トラバースの直径は 70 mm、はしごを作るバーの直径は 8 mm です。 穴の中心間の距離は 78 mm です。 このような重いアンテナの場合、トラバース取り付け梯子の数は少なくとも 6 つ必要です。これにより、トラバース取り付けの信頼性が決まります。 長いアンテナの場合、プレートをマストに取り付けるためのはしごの数は 6 ～ 8 でなければなりません。 マスト上のトラバースの保持強度を決定します。 私たちはXNUMXつのはしごを選びました。 これらの穴に印を付けてドリルで穴を開けた後、サイドブレースブラケット用に下隅に穴を開けました。 この穴の直径は、ブラケット用に選択したパイプの直径と等しくなければなりません。 ブラケットチューブの直径は1,5インチです。 37mm。 ブラケットパイプの長さ（寸法「G」）は約 1000 mm を選択しました。 ブラケットパイプの両端に直径12 mmの穴がXNUMXつ開けられ、そこにサイドブレースのテンションボルトが挿入されます。 ブラケットチューブは、両端の長さが同じになるように鋼板の穴に挿入されます。 その後、パイプの両側をアーク溶接で慎重に溶接する必要があります。 マウントは慎重に研磨され、屋外用オイルペイントで塗装されます。 トップブレースとサイドブレースのテンションボルトは直径 12 mm、長さ 250 mm の鋼棒で作られています。 ロッドの一端は直径 15 mm のマンドレル上でリング状に曲げられ、もう一端では M12x1,5 ネジが残りの長さ全体にカットされます。 トラバースの側面および上部のブレースは、その長さがアンテナ システムの重心によって決まるため、アンテナの組み立てプロセス中に作成するのが最適です。 トラバースブレースの取り付けを図に示します。 6.
アンテナアセンブリ。 まず、上で示したように、アンテナ トラバースが組み立てられます。 トラバースは 12x16 m のきれいで平らな水平プラットフォーム上に置かれ、脚立を使用してエレメントの取り付け領域がトラバース上に設置され、その上に (脚立も使用して) 組み立てられたアンテナ素子が設置されます。 。 この場合、アンテナのすべての要素の水平性に注意する必要があります。 要素間の距離を表に示します。
エレメントを取り付けるときは、上部ブレースと外側ブレースの固定ループが上になるようにしてください。 アンテナの上面図を図に示します。 7。
次に、要素の上部のストレッチマークにマークを付け、その上に絶縁体を取り付けます。 設置される絶縁体の数が増えるほど、上部の延長部分がアンテナのパラメータに及ぼす影響は少なくなります。 誘電体（ナイロン、麻）の上部ストレッチマークを使用する場合は、絶縁体を省略できます。 ストレッチマークの一端は要素のループに取り付けられ、もう一端は支柱に取り付けられ、ストレッチマークを支柱に開けられた穴に通します（図8）。
ストレッチマークのすべての付着点には、指ぬきを使用する必要があります。 外側のストレッチマークは要素のループに取り付けられます。 取り付け部分のストレッチマークを亜鉛メッキシートのストリップで包むことをお勧めします。 そうすれば、長持ちします。 外側の妊娠線はできるだけきつく、ただし均等に伸ばされている必要があります。 最も重要なことは、アンテナ素子の正しい位置を確保することです。 私たちの設計では、上部支線にはスチールケーブルを、外側支線には麻コードを使用しました。 すべてのストレッチマークを取り付けた後、マッチングデバイスが取り付けられます（図9）。 クランプや脚立などで取り付けます。 電源ケーブルを接続、固定し、すぐにマストの中心に敷設します。 整合器本体はコンデンサを雨や雪から保護する必要があります。
これでアンテナが組み立てられ、重心を決定できるようになりました。 これを行うには、10 番目と XNUMX 番目のダイレクターの間のトラバースを上げ、支点を移動してアンテナの平衡位置を見つけます。 この場所に横桟のブラケットが下になるようにトラバース取付点の中心を取り付けます。 マストへのトラバースの取り付けを図に示します。 XNUMX.
その後、ブラケットの穴とトラバース上のスチールループの間の距離を測定します。 これらの寸法に従って、張力に対するマージンを確保して、側面の拡張が行われます。 アンテナを持ち上げる前に、すべての留め具を確認し、すべてのナットを締めてください。 トラバースをXNUMXか所で支え、組み立てたアンテナをUNZHIマシンに持ち上げます。 キャリアパイプ付きのギアボックスが固定されています。 アタッチメントポイントをキャリアパイプに押し込んだら、脚立などを使って固定します。 サポートを使用してトラバースを水平にしたら、キャリアパイプの上部と上部ブレースの固定ループの間の距離を測定します。 これらの寸法に従って、上部エクステンションが作成され、取り付けられます。 すぐに、トラバースの上部と横方向の延長部分の張力を確保し、垂直方向と横方向のたわみがないように制御する必要があります。 これは 3 m の高さで行われる唯一の組み立て作業であり、アンテナは完全に組み立てられ、整合器を使用できる高さまで各セクションを上げた後、オメガ整合器の調整が行われます。 設定。 コンピュータ計算に従って構築された XNUMX つのアンテナは、整合器の調整のみを必要としました。 調整プロセス中に、要素の伸縮やトラバース上の動きは発生しませんでした。 整合器の設定は、範囲の中央の最小 SWR で最大出力に対応する位置にコンデンサ スライダーを設定するだけです。 地面から3 ... 4 mの高さに整合器を設置する場合、同調は14100 kHzの周波数で実行されますが、14および14,35 MHzの周波数でSWRをチェックする必要があります。 1,1 を超えてはなりません。 調整されたアンテナは、1,1 メートルの全範囲にわたって SWR が 20 以下である必要があります。 Yu. Pogreban (UA9XEX)、A. Kishchin (UA9XJK)、A. Kolpakov (UA9XKT)、A. Bogomolov (UA9XBL)、M. Gribak (UA9XEQ) がアンテナの設計と建設に参加しました。 総合設計者兼建設監督 N. フィレンコ (UA9XBI)。 著者：N.Filenko（UA9XBI）
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