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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 20미터에서 XNUMX요소 YAGI. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
라디오 아마추어에게 안테나를 직접 만드는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 종종 다양한 안테나의 작성자는 안테나 제조 기술에 대한 설명에주의를 기울이지 않으며 이는 반복하려는 사람들에게 매우 중요합니다. 제조 기술을 모르면 자체 역량을 충분히 평가하기 어렵습니다. 그들의 과대 평가는 종종 이미 사용된 재료에도 불구하고 좋은 디자인이 미완성 상태로 남아 있다는 사실로 이어집니다. 제안된 기사는 20미터 범위의 안테나 설계에 대해 자세히 설명합니다. 일부 제조 기술은 다른 대역의 안테나 제조에 도움이 될 수 있습니다. 안테나 선택 문제는 활동 초기에 Inta Radio Club (RK9XXS) 팀이 직면했습니다. 그럼에도 불구하고 진지한 안테나 만 만들기로 결정했습니다. 안테나를 빨리 만들 수 없다는 것을 잘 알고 있기 때문에 먼저 재료를 수집하고 수량에 따라 어떤 안테나를 만들 것인지 결정했습니다. 한 달 안에 우리는 10m 길이의 높이뛰기용 두랄루민 바 3,6개, 길이 10m의 30mm 파이프 1,5개, 직경 36mm의 의료용 들것에서 나온 파이프 60개, 직경 70mm 및 60mm 및 직경 5mm의 XNUMXm 파이프 XNUMX개. 이 재료는 XNUMX요소 YAGI 안테나를 만들기에 충분했습니다. 컴퓨터를 사용하여 안테나 시스템을 계산하고 계산된 안테나를 제작한 경험을 바탕으로 안테나의 예비 설계를 시작했습니다. 첫 번째 추정치는 길쭉한 트래버스에 안테나를 구축하는 것이 가장 유리하다는 것을 보여주었습니다. 게인이 더 높고 전면 / 후면 비율이 더 좋습니다. 클럽 안테나의 주요 요구 사항은 14 ... 14,35MHz 주파수 대역에서 최소 SWR로 작동하는 기능입니다. 이것은 우선 클럽 회원들의 다양한 관심사 때문입니다. 하나는 전신 섹션을 좋아하고 다른 하나는 SSTV를 좋아하고 세 번째는 섬 탐험의 팬이며 네 번째는 MT-63을 좋아합니다. 이후 안테나가 메인 로브 방향으로 최대 이득으로 모델링되었을 때 안테나가 0,5 ~ 0,7dB만 손실되는 것으로 나타났습니다. 이것은 우리에게 잘 맞았습니다. 계산은 YAGIOPTIMIZER 프로그램으로 수행되었으며 NEC4WIN95 프로그램으로 확인되었습니다. 공평하게 말하면 두 프로그램 모두 최종 결과 측면에서 약간의 불일치가 있지만 매우 유사하다는 점에 유의해야 합니다. 안테나 요소의 크기: 반사경 - 10,7m, 진동기 - 10,3m; 감독 1 - 9,88m, 감독 2 - 9,58m; 디렉터 3 - 8,9m 안테나 특성: 게인 - 11,6dB; 전면/후면 비율 - 24dB; 전면 / 측면 비율 - 35dB, 입력 임피던스 - 50ohm. 따라서 주요 치수가 결정되었으므로 기술 솔루션을 사용할 때입니다. 안테나 제조 기술은 "유료" 작업량을 최소화하고 간단한 도구를 사용하여 주요 세부 사항을 독립적으로 수행할 수 있는 방식으로 선택되었습니다. 작업에는 전기 드릴, 금속 가위, 쇠톱, 망치, 펜치, 탭, 다이, 렌치, 스크루 드라이버 및 기타 작은 것들이 필요했습니다. 용접 작업이 많지 않습니다. 간단한 매듭 10개만 있으면 됩니다. 터닝 작업 - XNUMX개의 두랄루민 부싱. 다른 모든 것은 특수 장비를 사용하지 않고 독립적으로 수행됩니다. 트래버스 문제는 가장 간단하게 해결되었습니다. 직경 70mm의 파이프를 가운데에 놓고 직경 60mm의 파이프를 양쪽에서 삽입했습니다. 파이프 사이의 간격은 얇은 파이프를 단단히 감싸는 1,5mm 두께의 강철 테이프 스트립으로 제거되었습니다. 조인트는 M 10x80 볼트로 회전하지 않도록 고정되었습니다. 끝에서 1500mm 떨어진 곳에 두 개의 구멍을 뚫고 M 10x100 볼트, 상단 및 측면 버팀대를 부착하기 위한 30x120x5mm 크기의 두 개의 강철 루프로 고정했습니다(그림 1).
표시된 위치에 요소의 부착 지점이 설치되었습니다 (그림 2). 이러한 플랫폼은 요소 사이의 최소 커패시턴스로 트래버스에서 요소를 완전히 분리합니다. 요소 고정 플랫폼은 3mm 두께의 철판과 100x250x15mm 크기의 텍스타일 플레이트로 구성됩니다. 철판과 텍스톨라이트 판에 직경 16mm의 동축 구멍 6개를 뚫은 후 철판에 직경 25mm의 구멍 8개를 천공하였다. 이것은 요소를 고정하기 위한 사다리가 강판과 접촉하지 않도록 하기 위해 필요합니다. 그런 다음 플랫폼을 트래버스에 부착하기 위해 강판에 직경 17mm의 구멍 500 개를 더 뚫고 요소의 상부 버팀대를 위해 직경 6mm, 길이 25mm의 파이프를 용접했습니다 ( 서다). 플레이트는 XNUMX개의 MXNUMXxXNUMX 볼트로 천공되지 않은 구멍을 통해 함께 고정됩니다.
계단 사다리는 직경 8mm의 어닐링되지 않은 강철 막대로 만들어집니다. 요소를 고정하기 위해 직경 6mm의 사다리를 만들었습니다 (건축 못 사용). 먼저 원하는 길이의 막대를 자른 다음 끝 부분의 실을 30mm 길이로 자른 다음 모루의 사다리를 원하는 모양으로 구부려 야합니다. 공식을 사용하여 막대의 길이를 쉽게 계산할 수 있습니다. L \u1,57d 2 * (D + d) + D + 40 * M + XNUMX, 여기서 L은 필요한 막대 길이입니다. D는 사다리가 부착된 파이프의 직경입니다. d는 사다리가 만들어지는 막대의 지름입니다. M은 파이프가 부착된 부분의 두께입니다. 40mm - 너트 고정용 스톡. 사다리를 구부리는 간단한 방법이 그림에 나와 있습니다. 3. 구부리는 과정에서 하나의 망치가 발판사다리를 향하고 두 번째 망치는 가벼운 타격을 가합니다. 래더 프로파일은 템플릿 또는 고정 파이프로 제어됩니다.
안테나 요소(그림 4)는 36mm 파이프 세그먼트(중앙), 두 개의 높이뛰기 막대 및 두 개의 30mm 파이프 세그먼트(끝)로 구성됩니다. 점프 바는 36mm 직경의 튜브에 단단히 삽입되고 표준 클램프로 고정되며 튜브 섹션은 특수 가공된 두랄루민 부싱과 5mm 알루미늄 와이어 리벳으로 바에 결합됩니다. 교차점에는 요소의 상단 및 외부 스트레치 마크를 부착하기 위해 루프가 설치됩니다. 루프는 직경 6, 길이 90mm의 막대로 만들어집니다(건물 못 사용 가능). M20x6 스레드는 한쪽 끝에서 1mm 길이로 절단되고 다른 쪽 끝은 직경 15mm의 맨드릴에서 링으로 구부러집니다.
트래버스 고정 장치(그림 5)는 정적 및 동적 특성의 주요 하중을 가정하고 높은 강도를 제공해야 합니다. 4mm 두께의 강판입니다. 플레이트의 크기는 트래버스의 길이와 안테나의 무게에 따라 결정되며 이 안테나의 최소 치수 "B"는 500mm입니다. 트래버스를 부착하기 위한 클램프와 플레이트를 마스트에 부착하기 위한 클램프를 위해 플레이트에 구멍을 뚫습니다.
구멍 마킹은 다음과 같이 수행됩니다. 거리 "A"는 마스트 직경과 판을 마스트에 고정하는 사다리의 합과 같아야 합니다. 우리의 경우 마스트의 직경은 52mm이고 사다리는 직경 8mm의 막대로 만들어져 있으므로 구멍 중심 사이의 거리는 60mm입니다. 거리 "B"는 트래버스 직경과 트래버스를 플레이트에 고정하는 사다리의 합과 같아야 합니다. 우리의 경우 트래버스의 직경은 70mm이고 사다리가 만들어지는 막대의 직경은 8mm입니다. 구멍 중심 사이의 거리는 78mm입니다. 이러한 무거운 안테나에 대한 트래버스 마운팅 사다리의 수는 최소 6개입니다. 이는 트래버스 마운팅의 신뢰성을 결정합니다. 긴 안테나의 마스트에 플레이트를 부착하기 위한 사다리의 수는 6-8이어야 합니다. 마스트에서 트래버스의 유지 강도를 결정합니다. 우리는 XNUMX개의 사다리를 선택했습니다. 이 구멍을 표시하고 드릴로 뚫은 후 측면 브레이싱 브래킷을 위해 하단 모서리에 구멍을 뚫었습니다. 이 구멍의 직경은 브래킷용으로 선택한 파이프의 직경과 같아야 합니다. 브래킷 튜브는 직경 1,5"입니다. 37mm. 브래킷 파이프의 길이(치수 "D")를 약 1000mm로 선택했습니다. 측면 버팀대의 장력 볼트가 삽입 될 끝 부분의 브래킷 파이프에 직경 12mm의 두 개의 구멍이 뚫려 있습니다. 브라켓 튜브는 끝단의 길이가 동일하도록 강판의 구멍에 삽입됩니다. 그 후 파이프는 양쪽에서 아크 용접으로 조심스럽게 용접되어야 합니다. 마운트는 조심스럽게 샌딩되고 실외 유성 페인트로 칠해집니다. 상단 및 측면 브레이스의 텐션 볼트는 직경 12mm, 길이 250mm의 스틸 바로 만들어집니다. 로드의 한쪽 끝은 직경 15mm의 맨드릴에서 링으로 구부러지고 다른 쪽 끝에서는 나머지 전체 길이에 대해 M12x1,5 나사산이 절단됩니다. 트래버스의 측면 및 상단 브레이스는 길이가 안테나 시스템의 무게 중심에 의해 결정되기 때문에 안테나 조립 과정에서 가장 잘 만들어집니다. 트래버스 브레이스의 부착은 그림에 나와 있습니다. 6.
안테나 어셈블리. 먼저 위에 표시된 대로 안테나 트래버스가 조립됩니다. 트래버스는 12x16m 크기의 깨끗하고 평평한 수평 플랫폼에 놓여 있으며 트래버스에는 발판 사다리의 도움으로 요소의 장착 영역이 설치되고 그 위에 (또한 발판 사다리의 도움으로) 조립 된 안테나 요소가 설치됩니다. . 이 경우 안테나의 모든 요소의 수평성에주의를 기울여야합니다. 요소 사이의 거리는 표에 나와 있습니다.
요소를 설치할 때 상단 및 외부 버팀대의 고정 루프가 맨 위에 있어야 합니다. 안테나의 평면도는 Fig. 7.
그런 다음 요소의 상단 스트레치 마크가 표시되고 절연체가 설치됩니다. 더 많은 절연체가 설치될수록 상부 확장에 의해 안테나 매개변수에 미치는 영향이 줄어듭니다. 유전체(나일론, 대마) 상부 스트레치 마크를 사용하는 경우 절연체를 생략할 수 있습니다. 스트레치 마크는 한쪽 끝이 요소의 루프에 부착되고 다른 쪽 끝은지지 포스트에 부착되어 스트레치 마크를 포스트에 뚫린 구멍으로 전달합니다 (그림 8).
스트레치 마크의 모든 부착 지점에는 골무를 사용해야 합니다. 외부 스트레치 마크는 요소의 루프에 부착됩니다. 이 스트레치 마크를 아연 도금 시트 스트립으로 부착 지점에 감싸는 것이 좋습니다. 그러면 오래 지속됩니다. 외부 스트레치 마크는 가능한 한 팽팽하지만 고르게 늘어납니다. 가장 중요한 것은 안테나 요소의 올바른 위치를 보장하는 것입니다. 우리의 디자인은 상단 가이 라인에 강철 케이블을 사용하고 외부 가이에는 대마 코드를 사용했습니다. 스트레치 마크를 모두 부착한 후 매칭 장치를 설치합니다(그림 9). 클램프 또는 발판 사다리로 부착됩니다. 전원 케이블을 즉시 마스트 중앙에 연결, 고정 및 배치합니다. 정합 장치의 몸체는 비와 눈으로부터 커패시터를 보호해야 합니다.
이제 안테나가 조립되었으며 무게 중심을 결정할 수 있습니다. 이렇게하려면 첫 번째와 두 번째 디렉터 사이의 트래버스를 올리고 받침점을 움직여 안테나의 평형 위치를 찾으십시오. 이곳에서 트래버스 부착점의 중심은 사이드 브레이스의 브라켓이 하단에 오도록 설치한다. 마스트에 트래버스를 장착하는 것이 그림에 나와 있습니다. 10.
그런 다음 브래킷 구멍과 트래버스의 강철 루프 사이의 거리를 측정하십시오. 이 치수에 따라 측면 확장이 이루어지고 장력에 여유가 생깁니다. 안테나를 들어 올리기 전에 모든 패스너를 확인하고 모든 너트를 조이십시오. 두 곳에서 트래버스를 지지하고 조립된 안테나를 UNZHI 기계에 올립니다. 캐리어 파이프가 있는 기어박스가 고정되어 있습니다. 부착 지점을 캐리어 파이프에 누른 후 발판 사다리를 사용하여 고정하십시오. 지지대를 사용하여 트래버스의 수평을 맞춘 후 캐리어 파이프의 상부와 상부 버팀대의 고정 루프 사이의 거리를 측정합니다. 이 치수에 따라 상부 확장이 이루어지고 설치됩니다. 즉시 트래버스의 상부 및 측면 확장의 장력을 보장하여 수직 및 측면 편향이 없는지 제어해야 합니다. 이것은 3m 높이에서 수행되는 유일한 조립 작업으로 이제 안테나가 완전히 조립되었으며 정합 장치로 여전히 작업이 가능한 높이까지 섹션을 올린 후 오메가 매처가 조정됩니다. 환경. 컴퓨터 계산에 따라 제작된 두 개의 안테나는 정합 장치의 조정만 필요했습니다. 튜닝 과정에서 요소가 늘어나거나 줄어들지 않았고 트래버스에서 움직임이 없었습니다. 정합 장치의 설정은 범위 중간에 있는 최소 SWR을 사용하여 최대 전력 출력에 해당하는 위치로 커패시터 슬라이더를 설정하도록 축소됩니다. 지상에서 3 ~ 4m 높이에 정합 장치를 설치하는 경우 14100kHz의 주파수에서 튜닝을 수행하는 반면 14 및 14,35MHz의 주파수에서 SWR을 확인해야합니다. 여기서 1,1을 초과해서는 안됩니다. 튜닝된 안테나는 전체 1,1미터 범위에서 SWR이 20을 넘지 않아야 합니다. Yu. Pogreban (UA9XEX), A. Kishchin (UA9XJK), A. Kolpakov (UA9XKT), A. Bogomolov (UA9XBL), M. Gribak (UA9XEQ)이 안테나 설계 및 건설에 참여했습니다. 일반 설계자 및 건설 감독 N. Filenko(UA9XBI). 저자: N.Filenko (UA9XBI)
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