Записки программиста

Сделать ту или иную коротковолновую антенну довольно просто. Куда сложнее сделать антенну, которая простоит на улице больше года. Здесь я расскажу, как сконструировать долговечную антенну, на примере собственного inverted V.

В роли мачты с 2020-го года я использую толстое телескопическое удилище:

На eBay была куплена телескопическая удочка длиной 20 метров. Я надеялся, что смогу использовать под мачту метров 15. Но оказалось, что в этом случае нужно как минимум два яруса оттяжек, иначе мачта сильно гнется на ветру. А мои родственники без энтузиазма относятся к идее натянуть веревок по всему двору. В итоге высоту пришлось ограничить 10-ю метрами.

Такая мачта имеет ряд больших плюсов. Во-первых, она очень легкая. Мачта без труда поднимается и опускается одним человеком. Во-вторых, ей не нужны оттяжки. Основание мачты приматывается к забору, верхнюю часть лишь слегка поддерживают плечи антенны. Конструкция показала себя устойчивой к сильному ветру, наледи и т.п.

От удилища я использую 11 секций. Диаметр нижней секции составляет 51 мм, диаметр верхней — 30 мм. Высота мачты составляет чуть больше 10-и метров. Это правильная высота для наиболее интересных мне диапазонов 14 МГц и выше. Шумовая обстановка на более низкочастотных диапазонах в моем QTH оставляет желать лучшего. Тем не менее, радиосвязи на 12000+ км возможны и на 7 МГц (в CW, на 100 Вт), где эта мачта явно низковата. На 3.5 МГц возможны только местные радиосвязи. В моей антенне нет выхода на этот диапазон. Сейчас я работаю в QRP, а работать в QRP на 3.5 МГц — занятие неблагодарное.

Отмечу, что более тонкие удилища будут сильно гнуться на ветру и/или под весом балуна, я проверял. Они могут быть использованы в роли мачты, но для этого потребуется пара ярусов оттяжек.

Чтобы секции удилища не схлопывались, я использую червячные хомуты из нержавеющей стали. Хомуты затягиваются в точке сцепления двух секций, на более тонкой секции. Между хомутом и мачтой помещается силиконовая прокладка:

Мне удалось найти силиконовую ленту, идеально подходящую по ширине под хомуты. Кажется, это какой-то уплотнитель для окон. Если найти силиконовую ленту подходящей ширины не получается, всегда можно нарезать старый коврик для пайки. Бывают готовые прорезиненные хомуты, но обычно они тяжелые и дорогие.

На фотографии видны остатки армированного скотча. Раньше я использовал его для сцепления секций вместо хомутов. Такое решение неплохо работает для временной установки антенны, однако не годится в масштабах нескольких лет.

Допускаю, что проще и дешевле было бы сделать мачту из алюминиевых труб. Однако в 2020-м я не особо дружил с обработкой металла, а сейчас мне не нужна вторая мачта. В ретроспективе я все еще считаю, что мачта из 20-и метрового удилища была отличным решением для меня из 2020-го года.

Балун следует делать как можно более легким. Во-первых, этим мы уменьшаем нагрузку на мачту. Во-вторых, всегда есть пусть и маленькая, но отличная от нуля вероятность, что балун упадет на голову вам, вашим родственникам, или вашему любимому коту. Изначально я залил балун компаундом ПК-68, а для крепления плеч антенны использовал лист текстолита толщиной 3 мм. Это работало, но балун получился тяжелым. Поэтому новую версию я не стал заливать никакими компаундами, а также взял лист текстолита потоньше, в этот раз 2 мм. Если изолировать все места пайки в балуне при помощи термоусадок с клеевым слоем, то компаунд как будто бы не нужен. При желании, внутренности балуна можно дополнительно покрыть лаком PLASTIK-71. Но есть ли в этом смысл — вопрос дискуссионный.

Внешний вид нового, облегченного балуна:

Заметьте, как крепятся плечи антенны. Это сделано для снятия натяжения. Места пайки никогда не должны быть под натяжением, иначе антенна порвется именно в таком месте. Проверенно неоднократно. Если в антенне используются трапы, как в моем случае, то натяжение в месте крепления полотна антенны к трапу снимается по тому же принципу. Наконец, коаксиальный кабель не должен быть под натяжением в месте соединения с балуном. Это достигается креплением кабеля к мачте соответствующим образом.

В нижней части балуна необходимо просверлить отверстие диаметром 2-3 мм. Благодаря ему обеспечивается равенство температур внутри балуна и снаружи, что предотвращает образование конденсата. Если у вашей антенны есть трапы, в них тоже нужно проделать отверстия.

Все соединения коаксиальных кабелей, находящиеся на открытом воздухе, необходимо защитить от влаги. На фотографии с балуном видно, что соединение кабеля с UHF разъемом запечено в термоусадку. Сверху все это покрыто двумя слоями лака PLASTIK-71. Вместо термоусадки могут быть использованы два слоя изоленты. Так как сверху изолента покрываются лаком, это работает не хуже, разве что выглядит кустарно.

К мачте балун крепится таким образом:

Здесь использован тот же принцип с хомутами и силиконовыми прокладками. Только в роли хомутов я предпочел использовать толстые нейлоновые стяжки, для облегчения конструкции. Эти же стяжки используются для крепления коаксиального кабеля к мачте, а также для крепления нижний части мачты к забору. Как альтернативный вариант, балун может крепиться к мачте при помощи U-образных скоб.

Учтите, что не всякие стяжки хорошо переносят морозы и/или солнечный свет. Внимательно читайте отзывы в интернет-магазинах, а еще лучше — проведите собственные эксперименты. Я использовал стяжки Rexant на нагрузку 55 кг с диаметром охвата 170 мм.

Полотно антенны я рекомендую делать из медного акустического кабеля:

Плечи антенны были изготовлены из акустического кабеля 0.75 мм². Необходимо использовать высококачественный кабель из меди, а не омедненного алюминия, или чего-то такого. Качественный кабель стоит дороже некачественного, и найти его сложнее. Зато паять правильные провода одно удовольствие, и прослужат они долго. Все места пайки необходимо изолировать при помощи термоусадок с клеевым слоем.

Когда-то я использовал «полевку». Сейчас с ужасом вспоминаю, как плохо она распутывалась и паялась. Акустический кабель из омедненного алюминия также не показал себя, как приятный в использовании и/или долговечный материал.

Плечи антенны натягиваются при помощи шнура Danline диаметром 3 мм. Данный шнур не растягивается, не перетирается, не запутывается, и т.д. Пользоваться — одно удовольствие.

Это основные моменты. Можно было бы еще рассказать о выборе материалов (PLA и PETG) или гальванических парах (медь и цинк). Но субъективно, это уже какие-то частности, а мне не хотелось бы затягивать статью.

В заключение отмечу, что мнение автора не обязательно является достоверным, ровно как и постоянным. Описанные рекомендации хорошо работают по моему субъективному опыту на данный момент, но ваш субъективный опыт или опыт меня из будущего может отличаться.

Метки: Антенны, Любительское радио.