Главная | Железо | Антенны | Vertical Collinear

Антенна - вертикальный коллинеар на 1090MHz

Тэги: 
Тэги: 
Тэги: 
Тэги: 
Тэги: 
Тэги: 
Тэги: 

автор: USPP

источник и обсуждение: http://forum.adsbradar.ru/showthread.php?t=41&p=1740

 

Использовав несколько антенн для ADS-B, я остановился именно на ней.

В свое время, получив только приемник от Миро, сразу же согнул антенну Франклина, которая показалась мне довольно серьезной антенной для нашего диапазона. Но со временем, заметил несколько недостатков:

  1. прием зависел от силы ветра (возможно еще из-за поведения мачты).
  2. птички садились на нее.
  3. покрытие налетом окисления.

 

Пытаясь сделать что-то новое, обращался к J-антенне, антенне типа 100-D20-100... (уже не помню).

Но выбор бросил на антенну типа "Вертикальный коллинеар".
Эта антенна представляет собой четное количество полуволновых излучателей, связанных через самый верх антенны (то есть, она короткозамкнута, что защищает входные цепи приемника от статического электричества).
Такое устройство позволяет получить достаточно хорошее усиление.

Первые антенны, сделанные мной, были довольно слабоваты, в частности, из-за китайской оплетки кабелей, из которых и делаются излучатели.
Тем не менее, заменив оплетку на медные трубки, я получил ту "мощь", о которой мечтал.

 

Какие материалы нужны:
Трубка медная внутренним диаметром 8 мм, кабель типа RG-11, ферритовое кольцо, трубка ПВХ, паяльник, ножовка по металлу, мультиметр, изолента.

 

1. Разделываем кабель под нашу антенну.
Как я уже сказал, кабель нужно использовать RG-11 - с ним мы имеем мощную толстую жилу, вспененную изоляцию, относительно малое затухание.
Я выбрал кабель Rexant RG-11U. У этого кабеля наименьшее затухание на 1090 - менее 15 дБ/100 м.
Для 12-элементной антенны необходимо 2 метра кабеля.

Нарезаем элементы, обязательно ножовкой по металлу. (Кабель нужно обязательно пилить, иначе кусачками или плоскогубцами есть большой риск повредить изолятор.)

Длина 10 основных элементов - 127 мм.
Длина первого элемента - 131 мм.
Заключительный элемент - 178 мм.

 

Затем чистим это все от внешней оболочки и оплетки. Необходимо использовать достаточно острый нож.
Фольгу стараться не задевать.

 

Теперь 10 основных элементов разделываем так, чтоб длина изоляции осталась ровно 111 мм, а с двух краев осталась центральная жила где-то по 8 мм.

 

Первый элемент - очищаем вспененную изоляцию на длину 65.5 мм (четвертьволновый штырек). Рекомендую делать это за несколько заходов, чтобы было легче снимать эту самую изоляцию.
С другой стороны, оставляем изоляцию на 57 мм (это половина шага антенны). Еще должно остаться 8 мм чистой жилы.

 

2. Готовим медные трубки.
Используя такие трубки, мы получаем мощные излучатели, которые обеспечивают полный экран центрального проводника каждого элемента антенны.
10 основных элементов - пилим по 111 мм.
Верхний элемент - 57 мм.
Нижний - 146 мм.

Рекомендую места, где мы будем паять, обработать на наждаке.

Эти места должны быть на каждом элементе обязательно вдоль одной линии!

 

3. Залуживаем.
Трубки в обработанных местах лудить непросто - их нужно долго греть. Рекомендую использовать флюс с канифолью - больше шансов.
Проводники лудить надо аккуратно, чтобы не спалить изолятор. Капелька флюса - капелька припоя - 1 секунда и готово.
Кроме того, необходимо залудить четвертьволновый штырек первого элемента у самого основания - это нужно для закорачивания антенны по току.

 

4. Собираем элементы (кроме нижнего).
Вставляем проводник в трубку, обжимаем с двух концов, но не по залуженному участку!

 

5. Собираем нижний элемент.
Медную трубку лудим сначала только вверху.
Низ трубки вставляем в F-коннектор до упора, в месте, где F-коннектор заканчивается, отмечаем.
Это место в последствии залуживаем по всей окружности. Залуживаем собственно и сам коннектор. Потом вставляем его в трубку, пропаиваем по всей окружности.
Осторожно! Можно получить ожог, так как трубка чрезмерно греется.
F-коннектор:

 

Затем, дабы ограничить антенну снизу (12-й элемент), нам необходимо ферритовое кольцо М2000:

Внутренним диаметром 10 мм, естественно.

 

Одеваем его на трубку, с начала трубки до начала кольца должно быть 111 мм.
Снизу и сверху ограничиваем движение этого самого кольца при помощи 10 витков изоленты.

Для эстетичного вида можно изолировать место припайки коннектора с помощью 14-мм термоусадки.

Только после этого всего вставляем центральный проводник в трубку, зачистив около 10 мм жилы со стороны коннектора и залудив ее.
Вставить проводник до упора в коннекторе.
Сверху оставляем 8 мм для припайки, зачищаем их, лудим, обжимаем трубку, чтобы проводник не ерзал.

 

6. Пайка.
Самый ответственный момент.
Но все достаточно просто - капля флюса - капля припоя - выдержка около 3 секунд.
Очень важный размер - шаг антенны - 114 мм - должен четко соблюдаться.
Шаг антенны - половина длины волны, умноженная на коэффициент укорочения кабеля (для нашего кабеля - 0.83).
Шаг - расстояние от начала элемента до начала последующего (от начала трубки до начала последующей).
Между элементами (трубками) около 3 мм.
Паять лучше вдвоем, один держит, другой с паяльником.
Еще раз напомню: Риск обжечься очень высок!

Флюс помогает сделать мощную и красивую пайку.
Передержав паяльником, можно испортить изолятор, в результате чего испорченный элемент начнет подсерать.

 

7. Закорачивание.
Спаяв все элементы, мы получили 2 параллельных "тока" - по центру и по массе. С помощью тестера проверяем, все ли удачно.

У нас есть два контура - один идет с низа антенны (по центральной жиле), а вверху на этом же контуре должен быть 65.5 мм штырек (самый верхний). Тестером надо проверять сопротивление этого контура - оно должно быть 0. (Контакт отличный).
Второй контур - идет с низа антенны с F-гайки, а вверху это 57 мм трубка. Также проверяем.
Если контакты есть, замыкаем антенну вверху. Получится короткозамкнутая антенна.

Если все гуд, то вырежем из RG-6 или подобного центральную жилку около 2 см, залудим, и с помощью ее замкнем "токи" у самого верхнего основания антенны - четвертьволнового штырька.

Проверяем тестером замкнутость антенны у коннектора. Если сопротивление ноль - значит все замечательно, так как пайка только медь с медью.

 

8. Делаем кожух.
Отрезаем ПВХ 20 мм трубку длиной 145 см, один ее конец заглушаем при помощи пробки от хорошего коньячка.
Если пробка не держится - обмотаем изолентой.

Через каждые три-четыре элемента обмотаем антенну изолентой как на фотке, чтобы не болталась внутри и плотно сидела.
Также обмотаем изолентой место после феррита, довольно плотно, так как конструкция довольно массивная.
Запихаем с усилием (не переборщить!) антенну в трубу - и все готово.
От осадков и птичек (не коршунов, а от голубей и воробьев) защитились.

 

Таким образом, готова 12-элементная антенна с усилением порядка 7 дБ. Такой антенне самое место на крыше многоэтажки.
Я же лично использую 24-элементную, так как сижу в кустах.
Можно изготовить промежуточный вариант - 18 элементов - 9 дБ усиления.

 

Сравнительные диаграммы антенны Франклина и построенного вертикального коллинеара приведены на рис. ниже:

 
 
 

Комментарии

Clicky

Яндекс.Метрика