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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Antena UA6AGWv. 20-10 m. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / antenas VHF Esta antena (Fig. 1) opera en la banda de frecuencia de 14 a 29,5 MHz, que incluye cinco bandas de radioaficionados. El sistema de control remoto le permite ajustarlo selectivamente al rango deseado. La antena es bastante compacta y junto con el mástil se puede transportar en el maletero o en el habitáculo de un coche. La longitud de cualquiera de sus partes no exceda de dos metros, y el diámetro del marco sea inferior a un metro. El diseño de la antena prevé su instalación rápida por una sola persona en condiciones de campo, por ejemplo, en un bosque en un claro, debajo de los árboles, en una casa de campo, en una isla rocosa o arenosa, a bordo de un bote pequeño. La instalación no requiere abrazaderas y, sin embargo, el diseño soporta fácilmente ráfagas de vientos tormentosos.
El circuito eléctrico de la antena prácticamente no difiere de las antenas omnidireccionales publicadas anteriormente del diseño UA6AGW, por ejemplo [1]. Las dimensiones de esta versión de la antena se muestran en la fig. 2. Para operar en la banda de frecuencia 18 ... 29,5 MHz, la longitud de los haces es de 1,6 m. Para operar en el rango de 14 ... 18 MHz, la longitud de cada haz debe aumentarse a tres metros, y un el condensador adicional debe conectarse en paralelo con el condensador C2 capacitancia 25 pF. En el diseño del autor, está hecho de una pieza de cable coaxial de 8 mm de diámetro con una impedancia de onda de 75 ohmios. El uso de un condensador adicional se debe en este caso a la insuficiente capacidad máxima del KPI aplicado. Dada la disponibilidad de la antena en condiciones de campo, estas operaciones son fáciles de realizar.
El marco de la antena está hecho de cable coaxial LCF12-50J S utilizado en líneas de alimentación en estaciones celulares. Su diámetro exterior es de unos 15 mm. El conductor exterior ("trenza") del cable está hecho de un tubo de cobre corrugado con un diámetro de 13,8 mm, el conductor interior es un tubo de cobre con un diámetro de 4,8 mm. El espacio entre ellos está lleno de espuma de polietileno. Se ha quitado la cubierta de PVC negra del cable porque el relleno que contiene crea pérdidas significativas en alta frecuencia. El conductor exterior ("trenza") debe cubrirse con varias capas de barniz protector y colocarse encima un tubo de instalación eléctrica de plástico corrugado. Cada haz de antena es una estructura telescópica formada por dos tubos de duraluminio de 14 y 18 mm de diámetro y 1,55 m de longitud cada uno. En los extremos exteriores de los tubos de mayor diámetro se cortan ranuras de unos 100 mm de largo y 1,5 ... 2 mm de ancho, que contribuyen a una fijación fiable de los tubos de pequeño diámetro y aseguran un buen contacto eléctrico al desplegar las vigas en la posición de trabajo para la banda de 14 MHz. Las abrazaderas de tornillo sin fin también se instalan en los extremos, con la ayuda de las cuales se sujetan los tubos internos. Los extremos opuestos de los tubos grandes se fijan a través de bisagras móviles a una placa en forma de U doblada de lámina de plástico vinílico con un espesor de 3...4 mm (Fig. 3). La placa, el marco de la antena, el bucle de comunicación y la caja de condensadores se fijan sobre una viga de madera de sección 25x25 mm que, a su vez, se sujeta al mástil. Aproximadamente a una distancia de 100 mm de los extremos interiores, en cada tubo se monta un perno M4 con una tuerca, que sirven para conectar un condensador adicional en la banda de 14 MHz. El montaje de las vigas le permite girarlas en posición de trabajo o replegada. Cuando está plegado, la longitud de cada viga es de 1,6 m, cuando está desplegado, unos 3 m.
Las vigas están conectadas al cable de cubierta exterior del marco con un cable de cobre trenzado desnudo. Dado que soldar aluminio es un asunto "problemático", se remachan cuatro pétalos de contacto en los extremos internos de las tuberías grandes para reducir la resistencia de contacto con remaches de aluminio. Los cables que conectan los rayos al marco están soldados a los cuatro pétalos. Los puntos de remachado y soldadura están protegidos de la intemperie por varias capas de cinta aislante. Condensador C1 - K15U-1V 3,5 kV 4,7 pF 4 kvar. El condensador C2 es una capacitancia variable de tipo mariposa hecha a sí misma, que consta de seis placas de rotor y siete de estator. Dimensiones del condensador - 115x130 mm. Las placas están fabricadas en chapa de acero galvanizado de 0,5 mm de espesor. El área de cada placa del estator es de 24 cm.2, el área de cada placa del rotor es el doble de grande. Las partes del condensador se ensamblan en espárragos roscados M5, las tuercas M5 sirven como espaciadores. El uso de acero no afectó negativamente el desempeño del conjunto. Sin embargo, nada impide el uso de otros materiales aquí. El autor también probó una variante usando el estándar KPE-2, en el que las placas del rotor y el estator se quitaron a través de una. El control remoto del condensador variable C2 se realiza mediante el servoaccionamiento de la máquina de dirección HiTec HS-311, tamaño estándar, utilizada en modelos de automóviles o aviones. Para la conexión mecánica del servoaccionamiento y el condensador se utilizaron mecedoras estándar y alambrón (Fig. 4).
Los condensadores C1, C2 y el mecanismo de servoaccionamiento se colocan en una caja de conexiones de plástico sellada con dimensiones de 140x200 mm para cableado abierto. Para controlar el servoaccionamiento, se utiliza un panel de control remoto (Fig. 5), hecho sobre la base de un probador de servo con un indicador digital [2]. Los comandos al servoaccionamiento se transmiten a través del cable UTP-4-C5e - par trenzado 4x2 para redes informáticas. Se utilizan tres pares de cables (dos cables conectados en paralelo).
Los números en el indicador del probador de servo muestran el ángulo de rotación del eje de la máquina de dirección. Se fija una tabla en la caja del control remoto que indica qué valor numérico debe establecerse en el indicador para el funcionamiento de la antena en un rango particular y dependiendo de la longitud de los haces (esta tabla se compila durante el proceso de sintonización de la antena). En el lado izquierdo del probador de servo hay un botón "Seleccionar", cuando se presiona, después de establecer el valor requerido en el indicador, el eje del servo de dirección gira al ángulo establecido. En la posición inicial, dos de los tres cables del panel de control a la máquina de dirección están abiertos. Esto se hace para evitar el giro espontáneo del servoaccionamiento bajo la acción del voltaje inducido. Con el mismo propósito, se coloca un anillo de ferrita en el cable de control en el punto de su conexión con el servoconvertidor. Cuando presiona el botón "Seleccionar", los contactos se cierran y el eje del servo se establece en la posición deseada. El tiempo de rotación del rotor del capacitor de una posición extrema a otra es de aproximadamente un segundo, la precisión de posicionamiento debido a la retroalimentación es muy alta. Para que sea más conveniente controlar el probador de servo, la perilla de ajuste de ángulo estándar ha sido reemplazada por una perilla de mayor diámetro. Para alimentar el probador de servo, se requiere una fuente de voltaje de CC estabilizada de +4,8 a +6 V. Con un voltaje de suministro de +6 V, el cable de control puede tener una longitud de 50 metros o más. El bucle de comunicación está formado por un cable coaxial con una impedancia característica de 50 ohmios, que alimenta la antena. Las dimensiones principales del bucle y el método de fabricación se muestran en la fig. 6. En el extremo del cable y en un lugar a 400 mm de distancia del mismo, se retiró la funda exterior de PVC aislante, y en la mitad de este tramo, tanto la funda como el conductor exterior - trenzado, en una longitud de 10 mm (figura 6). El conductor interior está soldado al final del cable a la trenza. Luego, este extremo del cable se aplica a la segunda sección con el aislamiento exterior retirado y soldado. El lazo resultante se une a la parte superior del marco de la antena (ver Fig. 3), que, a su vez, se fija al riel con bridas de nailon. Durante la instalación, la parte superior del mástil, el punto de simetría del bucle de comunicación y el punto de simetría del marco radiante deben coincidir. A la misma distancia a la izquierda y a la derecha de los puntos de simetría (aproximadamente 4...5 cm), el bucle de comunicación se fija al marco radiante con bridas para cables. La simetría en este lugar es importante, le permite evitar la aparición de corrientes en la trenza del cable de alimentación y trabajar sin "tierra". La antena está montada en un mástil de unos seis metros de altura. Se compone de tres tubos de plástico con un diámetro de 42, 36 y 30 mm. El autor utilizó tres tramos de un mástil de ocho metros del kit "Mast-8-2u" fabricado por R-QUAD. Inicialmente, la antena se ensambla en el suelo en posición horizontal, luego se instala en posición vertical y se fija en la dirección correcta con la ayuda de puntales que, a su vez, se sujetan con estacas de metal clavadas en el suelo. Estos puntales de dos metros son suficientes para fijar la antena de forma segura.
En la etapa de sintonización preliminar de la antena, puede ser necesario cambiar la forma del bucle de comunicación de redondo a alargado (ovalado), y viceversa, y seleccionar la longitud de los haces. El criterio para la sintonización óptima debe considerarse el valor mínimo de la ROE (el autor no tiene menos de 1,5) en los rangos indicados. La antena es bastante ancha, y cuando se sintoniza en el medio de cualquier banda de aficionados, por regla general, no se requiere sintonización adicional. SWR dentro de todo el rango no debe exceder el valor de 2, excepto, quizás, solo para el rango de 10 metros. Cuando se trabaja en sus frecuencias extremas, es posible que se requiera una sintonización adicional. El patrón de radiación de la antena en el plano horizontal tiene la forma de una elipse, alargada longitudinalmente a los rayos, y no tiene huecos profundos. La diferencia en los niveles de la señal emitida en la dirección de los haces y perpendicular a ellos es de unos 3 dB. La primera prueba de la antena en un rango de 10 metros hizo posible la comunicación con la isla de Tasmania. Posteriormente, se hicieron muchos QSO en diferentes bandas, y especialmente en 20 metros. En todos los casos, la antena mostró un buen desempeño. Literatura
Autor: Alexander Grachev (UA6AGW)
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