Российский УКВ портал
Главная arrow Статьи arrow Аппаратура arrow Механическое исполнение и растяжка YAGI антенн


Механическое исполнение и растяжка YAGI антенн

Версия в формате PDF Версия для печати
Написал Евгений, RW3AC   
Понедельник, 15 Март 2004
 Основная задача при изготовлении антенн, особенно больших, сохранить их  «жизнь» как можно дольше и избежать тем самым материальных потерь,  потерь времени и, главное, - нервов. Основные причины разушения антенн известны :

      порывистый ветер, обильный мокрый снегопад и обледенение. В интернете можно найти множество вариантов повышения механической надежности антенн, но они не были приняты за основу или по причине конструктивной сложности, или из-за дороговизны, или из-за увеличения общего веса антенны.
      По порядку об антеннах, которые устанавливались в течение 2003 года.
      После сборки стэка 4Х2 из 7 элементных антенн DK7ZB с рекомендованным расстоянием 3 м оказалось, что антенны при ветре начинают здорово раскачиваться вокруг оси вертикальных стоек ( квадрат 25х25х1.5). Бум (более 9 метров, труба 50х3)  на этой антенне был, естественно, растянут тросом 3 мм с талрепами. Вылечить это можно было или применением трубы в вертикальных стойках или растяжкой антенн. В то же время при расстоянии в стэке 2.5 м для антенны 2Х2 этот эффект был не заметен, а бум при 2х антеннах в плече не имел заметного прогиба. Ни в первом ни во втором варианте сами антенны (бум 25х25х1.5-3 м) не растягивались.
        Для бума 14 элементной антенны DK7ZB был использован 6 метровый квадрат 30х30х1.5 и два 3 метровых куска 25х25х1.5 вдвинутых в толстый квадрат с двух сторон.
 
       Чтобы выбрать 2 мм зазора между внешним диаметром тонкого квадрата и внутренним толстого были использованы пластины из алюминия подходящей толщины. 4 U-образные пластины (синий цвет) одеты на стороны тонкого квадрата, который с небольшим усилием вставлен в толстый. Такие же пластины, только плоские, вставлены с другой стороны, бумы скреплены вытяжными заклепками 4х10 (красный цвет). При необходимости шляпки заклепок рассверливаются и бум легко расстыковывается.
        Траверса (60х2.5) и вертикальные стойки (50х3) соединены через квадратную алюминиевую пластину (150х150 толщиной 6 мм)  шпильками с резьбой U-образной формы (по 4 шт. на трубу). Резьба на шпильках позволяет более надежно зафиксировать соединение вертикальных стоек, которые будут нести довольно значительные нагрузки, и, тем самым, устранить проворачивание  и нарушение геометрии антенны.
 
Крепление бумов антенн (квадратных)  к круглой трубе выполнено через пластину 120х120 толщиной 6 мм: к трубе - U-образной резьбовой шпилькой, к буму – накладной пластиной толщиной 4 мм и четырьмя болтами 4-5 мм или шпильками. 
 

 
       

Примерно таким же образом выполнена стыковка вертикальных стоек и бумов для 7 элементной антенны на 2 м и 26 элементной антенны на 70 см. Для стыковки квадратных бумов и вертикальных стоек использовались Т-образные пластины из алюминия толщиной 3 мм, для антенны на 70 см – верхний узел выполнен в виде креста в верхнюю часть которого  вставлены отрезки квадрата по 1 м (как стойки для растяжки 6 метрового бума). См. рисунок :  кружочки – болты или шпильки 4 мм.
 
       Крепление оттяжки к буму выполнено из двух 3мм пластин  с болтами 4 мм, за которые зацеплены S-образные кпючки. При выравнивании антенны капрон (для верхних 4мм, для нижних 3 мм) складывается вдвое, завязывается простой узел и одевается на крюк.
 
       Перед установкой 14 элементной антенны был изготовлен «станок» из 3 метровой трубы 50 мм. Полностью собранная антенна с подключенным кабелем питания балансировалась по центру тяжести и крепилась к станку. Здесь же, на земле, выбиралось оптимальое положение растяжек на буме и их примерная длина. После выравнивания антенны  и вытяжки капрона  - вперед и вверх!
       Саму сборку антенны описывать не стоит, так как она зависит от многих факторов, в основном – от количества «сборщиков». Мною было учтено только то, что при необходимости ремонт должен производиться  одним человеком.
       В целом система растяжки выглядит следующим образом:
 
      Антенна установлена на 4 коленах армейского телескопа. Поворотное устройство (самодельное) механически не связано с  верхним коленом и при выпуске телескопа на всю длину фиксируется в горизонтальной плоскости известным способом - системой двойных растяжек из капрона 10 мм  (красные на рисунке). Место растяжек на земле выбрано с таким расчетом, чтобы обеспечить свободное вращение всей системы при максимальном угле элевации.
 
       Необходимость вывешивания антенны сверху в 4 точках выявилась сразу же после установки антенны на станке. Двойные оттяжки (крепятся в 50 см от вертикальной стойки) стабилизируют положение антенны в горизонтальной плоскости. Нижние оттяжки  необходимы для фиксации бума антенны при элевации. Не претендую на первенство в системе растяжек , так как такую же обнаружил в феврале 2004 года на сайте  http://kolos.math.uni.lodz.pl/~maciekm/sp7dcs/.
       Траверса антенны растянута тросом 4 мм с талрепами в двух плоскостях, что предотвращает ее изгиб при элевации (толстые темно-зеленые линии).
       И еще  немного замечаний.
       Для выпиливания деталей крепления антенн можно использовать и ножовку, но если разговор идет о большом объеме работ лучше запастись специальным пильным диском по алюминию. Материал толщиной 10 мм пилится примерно также  как фанера.
        При конструировании  антенны было, по возможности, учтено следующее:
1. Минимальное количество сверлений в несущих конструкциях для увеличение механической прочности и возможности использования материала для других целей в дальнейшем.
2.  Простота сборки , демонтажа, ремонта и, если надо, перевозки антенны.
3. Надежная и равномерная растяжка антенны – дело кропотливое, но стоит того: на сегодняшний день система выдержала ветер 8, порывы 12 м/с (погода Шереметьево 23.02.04) – сердце замирало…, стучу по деревяшке!!!

Последнее обновление ( Суббота, 03 Январь 2009 )
 

У Вас недостаточно прав для добавления комментариев.
Возможно, Вам необходимо зарегистрироваться на сайте.