Антенна w3dzz 5 описание изготовить своими руками

Антенна w3dzz 5 описание изготовить своими руками

Несмотря на большое количество КВ антенн, антенна W3DZZ продолжает пользоваться популярностью у коротковолновиков, имеющих проблемы с местом для установки антенн. Об этом свидетельствуют различные форумы в Интернете, а также заинтересованность некоторых фирм, предлагающие антенну для продажи. Хочу поделиться опытом изготовления антенны W3DZZ, который может заинтересовать радиолюбителей, приступающих к изготовлению такой антенны. Общий вид антенны, приведенный в различных справочниках, показан на рис 1.

1. Полотно антенны В качестве полотна антенны лучше использовать телефонный провод «полевка». Он хорошо выдерживает механические нагрузки, а изоляция не трескается при воздействии дождя, снега, перепада температур, поэтому такой провод может висеть много лет.

2.Катушка индуктивности Обычно используются катушки со следующими параметрами: -диаметр каркаса 50мм; -число витков 20; -длина намотки 80мм; -диаметр провода 1,5мм

Для каркаса такой катушки лучше всего подходят пластмассовые канализационные трубы диаметром 50 мм, которые всегда можно найти в соответствующих магазинах. Чтобы конструкция катушек была более жесткой, желательно выбирать трубы с наибольшей толщиной стенок, так как их толщина может меняться от 1,8мм до 2,5мм (видимо, производители экономят на материале).

Так как длина намотки составляет 80 мм, а число витков 20, шаг намотки должен быть 4 мм. Для осуществления намотки с таким шагом, на каркасе прорезается канавка. В домашних условиях это легко сделать с помощью куска обычного ножовочного полотна по металлу.

Процесс изготовления следующий: Вдоль заготовки по линейке карандашом проводится линия и делится через 4мм на 20 частей (см. рис 2.)

Отрезается полоска изоленты (лучше потолще) шириной 4мм (шаг намотки), длиной чуть больше длины окружности катушки и приклеивается для получения первого витка. По краю изоленты карандашом проводится разметка первого витка. Изолента снимается и ножовочным полотном аккуратно по линии разметки прорезается небольшой глубины канавка. Вдоль получившейся канавки вновь приклеивается полоска изоленты и делается разметка второго витка. Изолента снова снимается и ножовочным полотном прорезается канавка для второго витка. Аналогично прорезаются канавки для всех витков катушки. Для более точной разметки глубину реза канавки, пока не прорезаны все витки, надо делать маленькой. Поглубже их лучше сделать после прорезания всех витков. Около первого и последнего витка просверливаются отверстия для крепления монтажных лепестков, к которым будут припаиваться выводы катушки. Около последнего витка по окружности необходимо установить 2-3 таких лепестка, которые могут потребоваться при подборе числа витков катушки при настройки контура. Для лучшей стабильности контура намотку необходимо производить с натяжением. Если нет эмалированного провода, можно взять одножильный медный провод, применяемый в электропроводке. Для одной катушки требуется примерно 4 м такого провода. Чтобы провод не окислялся, с него не надо снимать изоляцию.

3.Конденсатор контура Для получения емкости 60 пФ я использовал два параллельно включенных высоковольтных конденсатора К15У-1 на 47 пФ и 13 пФ. Конденсаторы соединяются тонкой полоской латуни между собой, а также винтами крепления лепестков, предназначенных для выводов катушки , рис3.

Для более надежного контакта полоска латуни и монтажные лепестки крепления выводов дополнительно пропаиваются отрезками проводов. Для хорошей пайки следует использовать паяльник мощностью не менее 100 вт.

При отсутствии высоковольтных конденсаторов их можно сделать самостоятельно: а) из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита, как было описано в журнале «РАДИО» № 3 за 1978 г. В одной из конструкций я применял такие конденсаторы. Только для повышения пробивного напряжения конденсатор состоял из двух пластин одностороннего фольгированного стеклотекстолита, склеенных между собой клеем БФ-2. Емкость такого конденсатора получилась примерно 1,4 пФ на квадратный сантиметр; б) из коаксиального кабеля, как описано в книге З. Беньковского «Любительские антенны коротких и ультракоротких волн» за 1983г на стр. 242; в) из аллюминевой трубки диаметром 30 мм, длиной 120 мм и стержня диаметром 8 мм, помещенного внутри трубки на изоляционных шайбах, как описано на сайте http://www.kcbdx.narod.ru.

4. Настройка контура Так как контур заграждающий, то его настройка проводится по схеме, приведенной на рис. 4.

Контур размещается на столе, как можно дальше от металлических предметов. Настройка на резонансную частоту f=7050 кГц осуществляется изменением числа витков. Для этого и предназначены монтажные лепестки, расположенные по окружности около последнего витка. Отматывая часть последнего витка, проверяется резонанс. На резонансной частоте осциллограф показывает минимум напряжения. Если резонанс ниже требуемого, то отматывается следующая часть витка. В моем случае резонанс с частотой f=7050 кГц оказался при числе витков равном 19-ти.

5. Герметизация контура На мой взгляд, контур герметизировать надо. Если летом особых проблем нет, то поздней осенью и зимой при обледенении проводов негерметизированный контур превращается в кусок льда и в этом случае его вряд ли можно назвать контуром. А ждать, когда лед растает, можно очень долго. Для герметизации контура лучше всего подходят бутылки из под напитков (минеральной воды, лимонада и т.п.).Пробовал использовать бутылки из под бытовой химии, через год рассыпались. Для контура диаметром 50 мм подходят бутылки емкостью 0,5 л. Я использовал бутылки из под воды «Bon-Aqua». Контур, помещенный в такую бутылку, показан на рис 5.

Бутылка разрезается вдоль в 2-3 см от горлышка и до дна. В полученный разрез вставляется контур с прикрученной к нему внутренней планкой, служащей для крепления контура к бутылке. Ширина планки примерно 25 мм. Затем, под выступающими винтами 7 паяльником аккуратно проплавляются отверстия. Временно прикручивается наружная планка и через отверстия в планках в бутылке шилом проделываются отверстия для выводов контура. Через эти отверстия выводы контура выводятся на верхнюю планку. После этого верхняя планка снимается для герметизации контура в бутылке. Бутылка обжимается рукой так, чтобы разрезанные стенки заходили друг на друга и одновременно плотно обжимали контур. Для фиксации этого положения бутылка в 2-3 местах обматывается узким скотчем.

Далее вся длина разреза тщательно промазывается клеем БФ-88 или автогерметиком. После высыхания клея бутылку желательно еще раз обмотать, но уже широким скотчем и швы еще раз промазать клеем.

Прикрепляется наружная планка и производится монтаж выводов контура и полотна антенны. Полотно антенны предварительно пропускается через два рядом расположенных отверстия образуя петлю для исключения механической нагрузки на месте пайки. Чтобы провод не перерезался во время эксплуатации, эти отверстия желательно раззенковать. При использовании самодельного конденсатора, изготовленного из фольгированного стеклотекстолита, конденсатор заменяет внутреннюю планку и устанавливается на ее место.

Источник

Антенна w3dzz 5 описание изготовить своими руками

Модернизация антенны W 3DZZ

Д.А. Белоусов UR4LRG

5-и диапазонная антенна W 3 DZZ была предложена в начале 50-х годов и достаточно быстро завоевала популярность благодаря своей простоте. На протяжении долгих лет радиолюбителями неоднократно предлагались различные варианты исполнения этой антенны, отличающиеся друг от друга длинами и значениями элементов трапов.

Достаточно большое количество вариантов антенны W3DZZ описано в (1)

Схема многодиапазонной антенны W 3DZZ приведена на рис.1. Она представляет собой полуволновый диполь на 7МГц, к концам которого подключены параллельные контуры (трапы), настроенные так же в середину диапазона 7 МГц. С другой стороны к контурам подключены отрезки провода длиной около 6.7 м .

Отношение емкости и индуктивности в трапах подобрано таким образом, что бы обеспечивать резонанс антенны на нескольких диапазонах – 80, 40, 20, 15,10 м

Рассмотри работу антенны на этих диапазонах.

Диапазон 80 м . Длина антенны несколько короче, чем размер полуволнового диполя, однако трапы, имеющие индуктивное сопротивление на этом диапазоне, обеспечивают резонанс антенны в верхней части 80-и метрового диапазона. Из-за того, что антенна укорочена на этом диапазоне, входное сопротивление ее около 45-и Ом и хорошо согласуется с сопротивлением 50-и омного фидера. Входное сопротивление антенны сильно зависит от реальной высоты подвеса.

Диапазон 40 м . В этом диапазоне трапы имеют большое сопротивление, поэтому ток за трапы практически не течет. Антенна работает как обыкновенный полуволновый диполь. Входное сопротивление антенны около 50-75 Ом (зависит от высоты подвеса) и хорошо согласовано с фидером 50 или 75 Ом

Диапазон 20 м . Трапы в этом диапазоне имеют емкостной характер, укорачивая полотно антенна до 3/2 λ. Входное сопротивление антенны около 200-т Ом, питать антенну 50-и омным кабелем не имеет смысла из-за высокого КСВ.

Диапазон 21 МГц. Длина антенны около 5/2 λ. Трапы находятся в точках минимума тока, практически не влияя на работу антенны. Входное сопротивление около 130-и Ом. При питании антенны 50-и омным кабелем, КСВ будет около трех.

Диапазон 28 МГц. Длина антенны 7/2λ для малоиспользуемой верхней части десятиметрового диапазона. Емкостное сопротивление трапов еще повышает резонансную частоту антенны. Резонанс антенны почти на 30 МГц, входное сопротивление около 150 Ом. Использовать антенну в участке 28.0-28.6 не имеет смысла из-за высокого КСВ в питающем кабеле. Можно считать, что антенна не работает в этом диапазоне.

Радиолюбителями неоднократно предпринимались попытки модернизировать антенну W 3DZZ, что бы добиться резонансов в наиболее используемых участках радиолюбительских диапазонов, а так же снизить ее входное сопротивление в диапазонах 20- 10 м .

Наиболее известная модификация предложена DL2KQ (2), модель такой антенны имеется в стандартном наборе файлов-примеров программы MMANA. Название файла – W3 DZZm . maa . Резонансы антенны подобраны для работы в европейских участках любительских диапазонов.

Так же известной модификацией антенны W3DZZ являются модели, предложенные UR0GT. В них, добавлением дополнительных кусочков провода перпендикулярно полотну антенны возможно смещать резонансы в одних диапазонах, без особого влияния на другие.

Во всех предложенных модификациях сопротивление антенны на высокочастотных диапазонах 130-200 Ом, что плохо согласуется с наиболее распространенными коаксиальными кабелями.

Известна так же антенна W 3DZZ c модификацией OH 2 EC , производимая фирмой Радиал. В этой модификации дополнительные куски провода включаются до трапов. В Интернете можно найти схематические рисунки такой антенны, однако размеры дополнительных проводов, их место включения и значения емкости и индуктивности трапов не указаны.

Я провел моделирование такой антенны, с целью найти оптимальные длины и места включения дополнительных проводов. Кроме этого, известную проблему составляет изготовление трапов для такой антенны т.к. в них должны использоваться высоковольтные конденсаторы большой реактивной мощности, имеющие нестандартный номинал (50 пФ).

Результат поиска оптимального решения предложен ниже. Дополнительные провода длиной 1,63 м включаются в оба плеча диполя на расстоянии 1,15 м от точки питания. Кроме того, длина антенны и индуктивность трапов подобраны таким образом, что бы использовать стандартные конденсаторы типа К15У номиналами 56 и 62пФ. Резонансы антенны смещены в середины любительских диапазонов.

Рис.1. Базовый вариант модернизированной антенны W3DZZ

Включение таких отрезков провода в указанных точках кардинальным образом поменяли работу антенны W3DZZ на высокочастотных диапазонах. Перемещением точек включения дополнительных проводов и изменением их длины можно в больших пределах менять резонансы антенны W3DZZ в диапазонах 20-15- 10 м , при этом практически не влияя на резонансы на 40 и 80 м . Кроме того, включение дополнительных проводов снижает входное сопротивление антенны на 20 м и особенно сильно на 15 и 10 м .

Рассмотрим работу модернизированной антенны W3DZZ на каждом диапазоне.

Диапазон 80 м . Это по-прежнему слегка укороченный диполь, резонанс которого дотягивается в диапазон индуктивным характером трапа. Длины проводов, отношения емкости и индуктивности трапов подобраны до получения резонанса на 3620 кГц, т.е. в середине диапазона. Дополнительные провода почти не влияют на резонанс. Входное сопротивление сильно зависит от земли и высоты подвеса, составляет 40-75 Ом.

Диапазон 40 м . На этом диапазоне трапы резонируют, не пуская ток в отрезки за трапами.

Антенна работает как обычный полуволновый диполь, резонируя на 7040 кГц. Дополнительные отрезки мало влияют на резонанс антенны. Входное сопротивление зависит от земли и высоты подвеса, составляет 50-75 Ом.

Диапазон 20 м . В дополнительных отрезках достаточно большой ток, который понижает сопротивление антенны до 150 Ом. Для того, что бы хорошо согласовать это сопротивление с волновым сопротивлением фидера 50 Ом, используем четвертьволновый трансформатор из кабеля 75 Ом (для диапазона 20 м ).

Диапазон 15 м . В дополнительных отрезках достаточно большой ток, который понижает сопротивление антенны до 60-и Ом. Трансформатор из кабеля имеет небольшой индуктивный характер. После трансформатора остается достаточно хорошее согласование с фидером 50 Ом.

Диапазон 10 м . Дополнительные отрезки имеют большой ток, снижая сопротивление антенны до 40-а Ом. Трансформатор из 75 Ом кабеля на этом диапазоне работает как полуволновый повторитель и на его выходе сопротивление такое же, как на входе. Иными словами, на 10 м получается хорошее согласование с фидером 50 Ом.

Оптимальная электрическая длина четвертьволнового трансформатора составляет 0,26λ для диапазона 20 м . Не следует забывать о коэффициенте укорочения при изготовлении трансформатора из кабеля 75 Ом. Для кабелей с изоляцией из сплошного полиэтилена этот коэффициент составляет 0,66, для кабелей с изоляцией из вспененного полиэтилена – 0,8-0,85.

Как отмечалось выше, изготовление применяемого в трапах самодельного высоковольтного конденсатора 50 пФ с большой реактивной мощностью представляет достаточно сложную задачу, поэтому имеет смысл использовать высококачественные советские конденсаторы К15У емкостью 47 и 3,3 пФ, включенные в параллель.

Ниже приведены несколько вариантов модернизированной антенны W 3 DZZ с использованием конденсаторов 47, 56 и 62 пФ.

Рис.2. Резонансы этой антенны на частотах 3800, 7050, 14250, 21100, 28350 кГц. В трапах используется стандартная емкость 62 пФ

Рис.3. Резонансы этой антенны на частотах 3730, 7050, 14150, 21070, 28300 кГц. В трапах используется стандартная емкость 56 пФ

Рис.4. Антенна для телеграфистов. Резонансы этой антенны на частотах 3550, 7040, 14100, 28050 кГц. В трапах используется стандартная емкость 62 пФ

Источник