Антени радіоаматора-початківця.
Після отримання спостережного або особистого позивного у будь-якого радіоаматора-початківця постає два питання: яку придбати або побудувати апаратуру і які встановити антени для роботи в ефірі. Ось про антени і йтиметься у цій статті. Навіщо потрібна антена – знає кожен, маючи хоча б навіть опосередковане ставлення до радіотехніки. А ось які бувають антени, як їх виготовити, встановити і налаштувати радіоаматор-початківець часто не знає.
Радіоаматори в основному працюють на коротких (КВ-діапазон) та ультракоротких (УКВ-діапазон) хвилях. Чи можлива нормальна робота в ефірі без наявності добре налаштованих та грамотно встановлених антен? Відповім -неможлива.Проводити навіть щодо ближні зв'язки (йдеться, звичайно ж, не про сусіда по квартирі чи будинку) без хорошої антени не можна, і причин тому як мінімум дві. Перша причина - неузгоджена антена (наприклад, шматок проводу довільної довжини, що йде вздовж плінтуса, що звисає з балкона, щуп від тестера і т.д.) має вкрай малий коефіцієнт посилення як на прийом, так і на передачу (оскільки антена - пристрій оборотний) , І нічого крім ближніх потужних станцій і величезної кількості перешкод на неї прийняти не вдасться. Друга причина - передавачвідмовиться працюватина неузгоджену антену, так як узгодження між антенно-фідерним господарством і трансівером буде відсутній, у фідері (коаксіальному кабелі, що живить антену) виникне величезна стояча хвиля і вся потужність замість випромінювання, як , в ефір, піде назад у передавач. Про таке явище ще говорять - високийКСВ(коефіцієнт стоячої хвилі) - тобто відношення прямої хвилі, яка випромінюється в ефір, до відбитої хвилі, яка марно відбивається від неузгодженої антени у вихіднийкаскад трансівера або підсилювача. Ідеальний КСВ, до якого прагнуть усі радіоаматори та професіонали-зв'язківці – 1.0, тобто одиниця. Це свідчить, що відбита хвиля відсутня і антена узгоджена. Працювати з КСО вище ніж 1.5-2 серед радіоаматорів вважається поганим тоном.Чим небезпечний високий КСВ?Ось уявіть, що Ваш трансівер має вихідну потужність 100 Вт. При нормальному режимі роботи вся ця потужність йде в ефір, а на колекторі вихідного транзистора або на аноді лампи розсіюється незначна потужність втрат, що переходить у теплоту (згадаймо шкільну фізику, закон Джоуля-Ленца). А тепер уявіть, що станеться, якщо потужності нікуди стане виходити, чи не буде нормального навантаження? Правильно, вона повернеться у вигляді тепла і нещадно спалить дорогий вихідний транзистор або лампу, попутно знищивши або неабияк зіпсувавши інші елементи вихідного каскаду передавача (котушку, конденсатори, реле та ін.). Як то кажуть, вам воно треба? КСВ вимірюється приладом, який називаєтьсяКСВ-метр(див. на фото нижче).
Але жодна антена не працюватиме, якщо не забезпечити її зв'язок із радіостанцією. Лінією зв'язку між антеною і трансівером служитьфідер, а сукупність антени і фідера називаютьантенно-фідерним пристроєм(АФУ). Як фідер найчастіше виступаєкоаксіальний кабель. Влаштований він так: головним провідником сигналу в коаксіальному кабелі є центральна жила - внутрішній провідник. Вона виконана у вигляді гнучкого провідника з міді або (рідше) покритого міддю алюмінію. Чому алюміній іноді покривають міддю? Провідність міді набагато вища, ніж алюмінію, але і вартість більша, а оскільки струм високої частоти тече поверхнею провідника, то зовнішню сторону провідника виконуютьз матеріалу, що володіє кращими радіотехнічними властивостями, а сердечник роблять з більш дешевого, але з гіршими властивостями. І такий кабель в результаті коштує дешевше. Центральна жила будь-якого коаксіального кабелю покриваєтьсядіелектричною оболонкою, тобто ізоляційним матеріалом. Він забезпечує електричну ізоляцію центральної жили та необхідну хвильову провідність (передачу радіохвилі всередині кабелю). Внутрішню оболонку часто роблять із поліетилену, спіненого поліетилену, фторопласту. Оболонку покриває зовнішній провідник, також званий екраном або оплеткою. Він виконується у вигляді обплетення, металізованої фольги, рідше – гофрованої трубки. Матеріали, що використовуються, як правило - мідь (що краще), алюмінієві сплави. Зовнішній провідник (оплітка) захищений від механічних пошкоджень та погодних впливів шаром зовнішньої ізоляціїз міцного полівінілхлориду або поліетилену.
На фото: коаксіальний кабель РК50-7-11
Важливо стежити, щоб зовнішня ізоляція кабелю була пошкоджена, у ньому були відсутні порізи, проколи, пропалені ділянки, тріщини. Будь-яке з'єднання коаксіального кабелю потрібно надійно герметизувати, інакше в кабель потрапить вода і він втратить всі свої властивості.
Для герметизації можна використовувати автомобільний герметик, клей і (на худий кінець) пластилін. Але пластилін має свій мінус – на морозі він тріскається, а в спеку може запросто стекти, оголивши місце герметизації і звівши всі Ваші старання на «ні». Для радіозв'язку кабель, залитий водою і має механічні пошкодження, не можна використовувати. Визначити за зовнішніми ознаками, чи потрапляла в кабель вода, можна – для цього на кілька сантиметрів з обох боків зачистіть обплетення та центральну жилу. Якщо на міді є зелений наліт (брудно-сірий на алюмінії), сліди корозії, обплетення волога або (буває і таке) з бухти кабелю сочиться вода - не використовуйте такий кабель, як би вас у цьому не переконували - працювати нормально він не буде, на жаль, ніколи. Не намагайтеся якось просушити кабель – це марно. Будь-який коаксіальний кабель, як правило, характеризується кількома параметрами.
Також варто торкнутися питанняантенних ізоляторів. Завдання антенного ізолятора – створити діелектричне (не проводить струм) середовище, розділити елементи антени, які мають різний потенціал. Ви, напевно, зустрічалися з ізоляторами, які використовуються в електроенергетиці. На ізолятори кріпляться дроти ліній електропередач, мережі провідного радіомовлення, мережі вуличного освітлення. Для антенного господарства також було створено спеціальні види ізоляторів. Найчастіше радіоаматорами використовуються горішкові ізолятори з порцеляни. Такі ізолятори розроблялися для військової техніки. Вони невибагливі, мають достатню механічну та електричну міцність, здатні безвідмовно служити не один десяток років. Зараз дістати їх не проблема, проте якщо їх немає, можна виготовити ізолятори самостійно, наприклад, із щільного текстоліту, фторопласту чи товстого оргскла. У жодному разі не намагайтеся виконати дерев'яні «дощаті» ізолятори – вони підведуть Вас при першому ж дощі, погіршивши параметри антени або викликавши електричний пробій. Не краще й «ізолятори» з капронових мотузок та інших підручних засобів. Пам'ятайте, одна справа, коли ви працюєте з постійним струмом або струмом низької частоти, інша справа – високочастотні пристрої та обладнання. Поняття про електричну ізоляцію на низькій і високій частоті дещо відрізняються, і матеріал, який нормально поводився б у низькочастотному електричному ланцюзі, вВисокочастотна з легкістю може Вас підвести.
На фото: горіхові ізолятори
На фото: антенний канатик
І наостанок, стара радіоаматорська мудрість:ЗАМ'ЯТАЙТЕ: НАЙКРАЩИЙ ПІДСИЛЮВАЧ - ЦЕ АНТЕННА!
У наступній частині розглянемо основні види КВ і УКХ-антен, а так само прості конструкції антен, придатних для повторення радіоаматору-початківцю.
73! Дмитро Борисов (UA3EID), м.Орел