Antena QRP do SOTA.pdf

TRZYPASMOWA ANTENA QRP

Autor: Łukasz Kaczmarski SQ6RGK

Nazwa projektu: Trzypasmowa antena QRP.

Opis: Projekt prostej, trzypasmowej, krótkofalowej anteny "kieszonkowej" (pocket antenna)

przeznaczonej dla urz ą dze ń QRP, głównie w czasie wypraw terenowych, a w szczególno ś ci

aktywno ś ci SOTA.

Uwagi: Poni ż ej przedstawiona została praktyczna konstrukcja, zoptymalizowana ze wzgl ę du na

wag ę , wymiary i koszty. Antena została sprawdzona i przetestowana. Jest dobrym rozwi ą zaniem na

wyprawy terenowe.

Motto: Wszystko trzeba robi ć tak prosto, jak to tylko jest mo ż liwe, ale nie pro ś ciej.

Albert Einstein (1879-1955)

Spis tre Ś ci

1. Wst ę p...............................................................................................................................................3

2. Opis konstrukcji...............................................................................................................................3

2.1. Troch ę teorii.............................................................................................................................4

2.2. Maszt........................................................................................................................................6

2.3. Symetryzator............................................................................................................................8

2.4. Ramiona anteny.....................................................................................................................12

2.5. Strojenie anteny.....................................................................................................................15

3. Uwagi ko ń cowe.............................................................................................................................16

4. Literatura.......................................................................................................................................22

5. Dodatek A......................................................................................................................................23

Spis rysunków i fotografii

Rys. 1: Antena po rozpi ę ciu na maszcie (pasmo 40m, wszystkie odcinki poł ą czone).........................3

Rys. 2: Charakterystyka promieniowania anteny „odwrócone V” (podane za [1])..............................5

Rys. 3: Rezystancja wej ś ciowa anteny „odwrócone V” (podane za [1])..............................................6

Rys. 4: Opaska do mocowania odci ą gów masztu.................................................................................7

Rys. 5: Opaska do mocowania odci ą gów – zało ż ona na maszt............................................................7

Rys. 6: Mocowanie odci ą gów do ziemi................................................................................................8

Rys. 7: Skr ę canie drutu nawojowego...................................................................................................9

Rys. 8: Nawini ę ty symetryzator (widok I).........................................................................................10

Rys. 9: Nawini ę ty symetryzator (widok II)........................................................................................10

Rys. 10: Symetryzator z zamocowanym rdzeniem i gniazdem BNC.................................................11

Rys. 11: Testowanie nawini ę tego symetryzatora................................................................................12

Rys. 12: Sposób mocowania ramion anteny do symetryzatora (widok z góry).................................13

Rys. 13: Sposób mocowania ramion anteny do symetryzatora (widok od dołu)...............................13

Rys. 14: Sposób poł ą czenia ze sob ą dwóch odcinków linki, tworz ą cych rami ę anteny....................14

Rys. 15: Sposób podł ą czania linki do odpi ę tego ramienia anteny......................................................15

Rys. 16: Mocowanie symetryzatora do masztu..................................................................................17

Rys. 17: Kompletna antena wraz z masztem i akcesoriami................................................................18

Rys. 18: Po zapakowaniu w pokrowiec..............................................................................................18

Rys. 19: No i w drog ę .........................................................................................................................19

Rys. 20: Mój asystent prezentuje sposób mocowania ko ń cówki anteny do ziemi.............................20

Rys. 21: Pochwała dla drugiego asystenta za wykonan ą prac ę . W tle rozło ż ona antena...................21

1 Wst Ę p

Celem tego projektu było wykonanie lekkiej i prostej anteny QRP przeznaczonej na pasma

amatorskie KF. Miała by ć ona wykorzystywana w czasie wypadów w teren, najcz ęś ciej w góry.

Podstawowe wymagania jakie zostały postawione to:

• Praca na trzech pasmach 7MHz (40m), 14MHz (20m) i 21MHz (15m) z moc ą max. 5W.

• Jak najmniejsza waga (im mniej w plecaku tym lepiej).

• Prostota konstrukcji (mniej rzeczy które mog ą si ę zepsu ć ).

• Łatwo ść instalacji (w górach czasami jest zimno, albo pada deszcz :-)

• Odporno ść mechaniczna (cz ę ste składanie, rozkładanie, wiatr).

• Jak najlepsze parametry elektryczne (małe straty, niski SWR, jak najszersze pasmo, itp.).

• Niska cena.

2 Opis konstrukcji

Przedstawiony projekt to trzypasmowa antena typu dipol pracuj ą ca w konfiguracji „odwrócone V”.

Antena posiada, zło ż one z odcinków, odpinane ramiona, dzi ę ki czemu mo ż liwe jest jej szybkie

zestrojenie na trzech pasmach krótkofalarskich. Cało ść konstrukcji jest rozpi ę ta na 6m maszcie

wykonanym z włókna szklanego (Rys. 1.)

Rys. 1: Antena po rozpi Ę ciu na maszcie (pasmo 40m, wszystkie odcinki poł Ą czone).

Oba ramiona anteny ł ą czy symetryzator (balun) 1:1 wyposa ż ony w gniazdo BNC, do którego

podpi ę ty jest kabel koncentryczny typu RG58 (ok. 9m).

Przestrojenie anteny na inne pasmo polega na odpi ę ciu b ą d ź przypi ę ciu dodatkowego odcinka linki

miedzianej, dzi ę ki czemu wydłu ż a si ę b ą d ź skraca promiennik. Odł ą czone fragmenty ramion

zast ę pujemy takim samym odcinkiem linki ż eglarskiej b ą d ź sznurka wykonanego z materiału

nieprzewodz ą cego elektrycznie. Dzi ę ki temu zachowujemy identyczny k ą t rozwarcia, co

gwarantuje powtarzalno ść parametrów przy ka ż dorazowym rozło ż eniu.

Dla pasma 7MHz (40m) antena pracuje na maksymalnej swojej długo ś ci, wszystkie elementy s ą ze

sob ą poł ą czone. Ramiona anteny (linki miedzianej – promieniuj ą cej energi ę w.cz.) maj ą całkowit ą

długo ść 2x 9,6m.

Dla pasma 14MHz (20m) rozpinamy zł ą czki B1 i B2 i do ko ń cówek doczepiamy sznurek (link ę

ż eglarsk ą ) naci ą gaj ą c anten ę na wbite uprzednio w ziemi ę ś ledzie. Ramiona anteny (linki

miedzianej – promieniuj ą cej energi ę w.cz.) maj ą wtedy długo ść 2x 5m.

Dla pasma 21MHz (15m) rozpinamy zł ą czki A1 i A2 i do ko ń cówek doczepiamy sznurek (link ę

ż eglarsk ą ) naci ą gaj ą c anten ę na wbite uprzednio w ziemi ę ś ledzie. Ramiona anteny (linki

miedzianej – promieniuj ą cej energi ę w.cz.) maj ą wtedy długo ść 2x 3,4m.

Dzi ę ki zastosowanym w projekcie zł ą czkom samochodowym i w ę dkarskim akcesoriom, proces

przestrajania jest wygodny i szybki.

Na wszystkich trzech pasmach antena pracuje w rezonansie, dzi ę ki czemu nie ma potrzeby

stosowania ci ęż kiej i niewygodnej w pracy terenowej – skrzynki antenowej.

2.1 Troch Ę teorii

Antena „odwrócone V” (ang. inverted V ) jest dosy ć powszechnie opisywana w literaturze

krótkofalarskiej, patrz [1], [2], [4]. Jest to nic innego jak dipol półfalowy rozpi ę ty na maszcie w

kształcie odwróconej litery „V” (st ą d nazwa, ang. inverted V ).

Dipol półfalowy jest odmian ą liniowej anteny harmonicznej. Długo ść anteny dobiera si ę tak, aby

stanowiła ona krotno ść połówki fali. Dla fal krótkich długo ść rezonansow ą anteny harmonicznej

okre ś la wzór:

l = 150  n  K 1 

gdzie:

l - długo ść anteny w metrach,

n - liczba półfal (1, 2, 3, ...)

K - współczynnik skrócenia zale ż ny od długo ś ci fali do przewodu anteny

f - cz ę stotliwo ść rezonansowa anteny [MHz]

Współczynnik skrócenia dla dipola półfalowego wynosi od 0,88 do 0,98 - dokładn ą warto ść

przyjmuje si ę z tabel lub nomogramów (np. [1], str. 118)

Antena harmoniczna mo ż e by ć zasilana w strzałce pr ą du (symetrycznie w połowie długo ś ci, jak w

przedstawianym projekcie) lub w strzałce napi ę cia (na ko ń cu dipola, jak w antenach typu

Longwire) , oraz równie ż w miejscach po ś rednich (np. antena Windom czy FD4).

Zawieszenie dipola półfalowego w konfiguracji odwróconego V powoduje zmian ę charakterystyki

promieniowania. Najkorzystniejsz ą charakterystyk ę w odległym punkcie uzyskuje si ę przy k ą tach

zbli ż onych do 90 o . Ró ż nica charakterystyki anteny inv.V i dipola prostego polega głównie na tym,

ż e wyst ę puje tutaj promieniowanie w płaszczy ź nie X-Y.

Na Rys. 2. mo ż na prze ś ledzi ć jak zmienia si ę charakterystyka promieniowania takiej anteny,

natomiast na Rys. 3. przedstawiona została jej rezystancja w zale ż no ś ci od wysoko ś ci zawieszenia

oraz k ą ta rozwarcia ramion.

W ś wietle przedstawionych wykresów, opisana poni ż ej konstrukcja jest kompromisem pomi ę dzy

najlepszymi (mo ż liwymi do osi ą gni ę cia) parametrami a wag ą i gabarytami anteny przeno ś nej.

Rys. 2: Charakterystyka promieniowania anteny „odwrócone V” (podane za [1]).

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: