Предыстория....

Системное занятие  Dx-cингом, и начатая в 2012г. работа по выполнению программ DXCC, показали слабые  места в антенном хозяйстве. Работать на суррогатные антенны на диапазонах Warc  по взятию новых стран и территорий требовало много времени и имела низкий КПД. Разработанная мной (смоделированная на мах. усиления на MMANA антенна типа – квадраты на 10/15/20м) сконструированная и  установленная в 2004г на 20м. мачту, прекрасно отработала за эти годы, но конструкция не позволяла провести наращивание антенн на диапазоны Warc.

 
Также ошибочным было решение установить антенный коммутатор на 20м. высоте, что исключало возможность его обслуживания.

Использование второй 20-метровой  мачты для антенны (яги на 40м) в качестве вертикала на 80/160м давало возможность уверено работать на 80м диапазоне и удовлетворительно на 160м. К сожалению, при работе на 160м. происходило растекания радиочастотных токов по всем проводам идущих в шек, что приводило к неустойчивой работе ПК (особенно это ощущалось в тестах).

Выход виделся в одном, т.к. устанавливать третью мачту на участке не представлялось возможным, установить второй ярус антенн на первой мачте. Это за собой тянуло решение нескольких задач:

- замена поворотного устройства;

- переделка (доработка последней секции) и установка мачты – стойки для размещения       второго яруса антенн;

- удлинение оттяжек и конструкция зацепа их за верх последней секции;

- подбор антенн;

- установка антенного коммутатора.

 

Выбор поворотного устройства

Российский рынок предлагал несколько поворотных устройств (повороток)

1. Поворотное устройство RY85-1 предназначено для позиционирования по азимуту средних и больших КВ и УКВ антенн.

 
2. Усиленное антенное поворотное устройство азимутальное  РАДАНТ AZ3000

 

 

3. Ротор BIG-RAK Azimuth с цифровым контроллером Rot1prog AZ (COM-интерфейс RS-232).

 

 

4. Поворотное устройство Yaesu G2800.

Однако после профилактики своего Yaesu G - 1000 и исследования его внутренностей, возникли сомнения в его использовании, что-то не внушала доверия данная конструкция.

           
Проанализировав габариты повороток, выбор остановил на поворотном устройстве  BIG-RAK Azimuth, которое входило во внутрь секции унжи размером 300 х 300мм.    

   
                    
Доработка последней секции и установка мачты-стойки.

Следующий этап - переделка (доработка последней секции) и установка мачты – стойки для размещения       второго яруса антенн.

Мачта – стойка,  под данный опорный подшипник(GS-065) подходила труба сталь 60х4мм, однако в Серпухове в металлопрокате данных труб не оказалось (предлагали под заказ привести 12м, а 4.5м кусок привозить отказались) да вес 4,5метрового куска оказался приличным.

Решение подсказал Александр(RW5C) сделать сборную мачту стойку из дюралевых труб Д16Т. Пришлось ехать в столицу и приобретать трубы Д16Т- 60х2мм, 55х2мм, 50х2мм. Чтобы не сверлить трубы для их скрепления пошли по другому пути. Выдвинув трубу 50х2мм на 1 метр (для крепления растяжек траверсы верхней антенны) и предварительно засверлив трубу 55х2мм вверху и внизу там, куда доходит труба 50х2мм, проварили её аргоном, зачистили места сварки и сверху надели трубу 60х2мм. Засверлив предварительно и её и проварили аргоном вверху и внизу.

В результате получили мачту - стойку, которая на 2 метра входила в секцию и на 2.5 метровой высоте позволяла закрепить антенны второго этажа и плюс 1метр для растяжки бума антенн второго этажа.

Для размещения поворотки и опорного подшипника GS-065 пришлось заказать две стальных площадки 300х300х10мм и в дальнейшем их отфрезеровать под поворотку и опорный подшипник. В виду того, что поворотка BIG-RAK Azimuth не симметричная и размеры секции не позволяла установить её по центру площадки,  центр опоры сдвигался в одну из боковых сторон, возникла проблема, как найти центр для опорного подшипника. Решение подсказал Павел(RZ3AL) – секцию закрепили у дворового навеса и отвертикализировали, нижнею площадку с подставкой для поворотки приварили, а верхняя площадка с опорным подшипником и вставленной мачтой- стойкой была свободна. Отвертикалицировав мачту- стойку в двух плоскостях, струбцинами зажали площадку к уголкам секции и сваркой прихватили. Опустив секцию с  мачтой- стойкой окончательно заварили верхнею площадку и по периметру приварили уголки под нижней площадкой.

                                                   
Подбор антенн

Российский рынок для радиолюбителей предлагает много конструкций различных фирм. Наиболее продвинутая из них «Депот»  Калининград, однако отсутствие в Серпухове транспортной компании, плюс оплата пересылки, плюс несколько завышенная цена на 1500-2000р. по сравнению с другими фирмами (однако при хорошем качестве) сделали выбор в пользу Сов. Антенны, которая  находиться в зоне доступности в Московской области(138км от Серпухова). Да и, по отзывам коллег, Владимир(RU3FT), который более года эксплуатировал  антенны данной фирмы решил воспользоваться его рекомендациями.

Выбор пал на диапазон 10/15/20м  на антенну - SAY 3-16, на диапазон 12/17/30м на антенну - SAY 3-9W.

Антенны заказал зимой, что бы по весне приступить к замене. В марте с Павлом (RZ3AL)  привезли антенны только на WARC диапазоны (Павел взял себе SAY 2-9W), моя  SAY 3-16 еще не была готова, да и моем маленьком фордике я  не увез бы все три антенны на крыше. Через месяц с Павлом привезли и SAY 3-16.

Однако природа внесла свои коррективы в планы, весенний паводок затопил антенное поле. Пришлось вместо диэксов ловить рыбу и катать внуков на лодке. И хотя вода не проникла в дом, планы были нарушены, антенное поле повреждено: бевереджи , K9AY, согласующие на вертикал все требовало восстановления после ухода воды и просыхания грунта.

 

К работам по демонтажу антенн смог  приступить только в третьей декаде июня.  А к сборке антенн после 15 августа, когда убрали бассейн, который не позволял собирать антенны.                                

Размещение и сборка антенн.

Проанализировал возможности своего участка решено было установить:

На первой мачте нижний ярус антенна  SAY 3-9W, а на второй ярус перенести ягу на 40м (хотелось поднять её повыше т.к. она ранее стояла на второй мачте, которая по рельефу местности находилась на 1,2м ниже).

На второй мачте планировалось установить антенну - SAY 3-16.

На третьем месте поставить вертикал 27м, на 40/80/160м.

Также на 1мачте подвесить ранее используемые антенны IV на 160, 80 и 30м (переделав его на 40м для работы в ближней зоне).                            

Сборка антенн.

Как и планировалось первой перенесли ягу на 40м.

Втроем Павла(RZ3AL) Сергей(R3DM) и я подняли антенну, и Павел закрепил её на втором ярусе.

Далее перешли к сборке антенны SAY 3-9W. Для сборки антенн пригласил Павла(RZ3AL), он имел уже опыт их сборки. И пригодился «круг», место на котором стоял бассейн.

Павел собирал элементы, а я устанавливал на буме площадки под элементы и выравнивал их по горизонтали. При этом бум был закреплен U образными хомутами к предварительно сделанным козликам.

За 3 часа антенна была собрана. К сожалению, производитель не доложил дюралевую площадку для крепления траверсы,  пришлось затевать переписку и ждать посылку.

После получения досылки антенна была готова к подъему. Еще одна тонкость, т.к. ширина вышки тур 90см, то один элемент не был поставлен и был домантирован после установки антенны на мачту стойку.

Для подъема антенны использовали не колпак с роликом, который надевался  на вершину мачты-стойки, а ролик, прикрепленный под верхней антенной U образным хомутом к мачте - стойки.

 

Получилась конструкция в два этажа. Но как выяснилось позднее, монтировать антенну SAY 3-16 на вторую мачту оказалось не возможным, т.к. поворотное устройство Yaesu G1000, которое использовалось для яги на 40м и в течение 4 лет прекрасно отработало, по своим параметрам не предназначено для этой большой антенны. По весу,  площади антенны и «К» фактору  оно было на грани или выходили за рекомендованные параметры.

Пришлось демонтировать антенны и перейти к другой схеме размещения.

На второй этаж поставить SAY 3-9W(12/17/30),  она легче по весу и меньше по площади, а на первый этаж поставить 16 элементную SAY 3-16(10/15/20), поворотное устройство . BIG-RAK позволяло вращать двух этажную конструкцию. А антенну  N3L(яга на 40м) вернуть на свою мачту.

 Сборка SAY 3-16 не представляла трудностей, правда погода внесла свои корректировки, пришлось переехать в гараж (пошли дожди).

 В первый день собрал траверсу и отгоризонтировал все 16 площадок под элементы

Траверсу антенны собирал площадками вверх используя, козлики, затем наживил все пластиковые крепления элементов. Изготовитель до конца их не прорезал, пришлось каждое подрезать ножом для картона. На второй день заклепал все элементы(16шт)  и как только позволила погода, вынес с сыном конструкцию в огород. Изготовитель рекомендовал так, и собирать антенну площадками вверх, а затем перевернуть её, но такая методика подходит для малоэлементных антенн. Мы собирали её площадками вниз.

Еще раз после установки элементов проверили горизонтальность элементов и подрегулировали. По той же причине, что и для первой антенны,  не доставили два ближайших к мачте элемента и домонтировали их после установки антенны на мачту стойку.

Перед подъемом антенны на концы траверсы набросили веревки, чтобы оттягивать антенну от мачты пока она не пройдет по высоте вышку тур и станок мачты.

И еще особенность, антенны крепятся с разных сторон мачты стойки (если смотреть на неё сверху) для уравновешивания.

Докрепили два элемента, растянули траверсу тросами. И получилась следующая конструкция.

Мелочи, которые приходилось решать:

-Коаксиальный дроссель: чтобы витки не сбивались, использовал 5 литровую пластиковую бутылку, на которую накрутил по 10 витков кабеля, закрепил стяжками.

-Т.к дроссель должен стоять близко к запитываемому элементу пришлось его закрепить под линией соединяющей вибраторы антенны с помощью толстых стрипов и специальной липкой ленты для наружных работ.

-Необходимо было решить вопрос с петлей для коаксиальных кабелей, т.к. поворотка имеет радиус разворота 360гр. И перехлест в каждую сторону по 180гр.

-Ранее, когда стояли квадраты, верхний ярус оттяжек крепился за низ верхней секции, теперь из-за громоздкости конструкции троса предполагалось крепить за верх первой секции. Чтобы петля коаксиалов не сползала и не терлась о троса,  изготовил из медных трубок защитный барьер, внутри которого петля сворачивается и разворачивается.

 

Производитель антенны с цель экономии средств, изготовляет U образные шпильки из готового прутка с нарезанной резьбой, поэтому при прокладывании коаксиального кабеля вдоль траверсы в местах соприкосновения кабеля со шпилькой пришлось одевать на кабель полутрубки  и закреплять из изолентой, тем самым избежать прорезания кабеля.

В принципе комплектность наборов антенн  полная, хватило всего и заклепок и гаек и приложены запасные пластиковые крепления для элементов, все подписано маркером, нет только полных инструкций,  производитель считает, что и так все понятно.

Однако при первой сборке таких антенн всегда возникают вопросы, на которое хотелось бы найти ответы в инструкции по сборке, которая конечно должна быть представлена изготовителем. И  еще,  хотелось бы иметь показатели моментов закручивания гаек при креплении площадок к траверсе, так как  при большем усилии площадки начинают прогибаться,  при меньшем усилии есть вероятность прокрутки элемента вокруг траверсы при эксплуатации антенны.

Следующий этап - тестирование поворотного устройства и снова сюрприз, при повороте на 90гр, индикатор показывал 180гр. Павел привез свой контроллер, проверили с его контроллером, все работало нормально. Переписка с производителем, через месяц получил второй контроллер и та же история. Опять переписка (получаем письмо от польского изготовителя устройства) и выяснилось, что есть функция масштабирования,  которая включается и которая не описана в инструкции и была неизвестна продавцу. Все выполнили по рекомендациям,  и стало нормально. Потерял почти 1,5месяца хорошей погоды.

Установка антенного коммутатора (АК). Установил его на 3м высоте на станке мачты, предварительно поместив в пластиковую канистрочку.

Управление АК осуществляется  по 7 жильному кабелю не имеющего экрана. И почти сразу возникли проблемы,  из-за паводковой ситуации, у меня все кабели подвешены на тросе на высоте 2,5м. и все идут одним пучком и вводятся в шек. Однако при работе на передачу появились наводки,  которые привели к выходу из строя реле в АК. Решение вопроса видеться в доработке АК и использовании кабеля в оплетке, которую необходимо заземлить на обоих концах кабеля и установке дополнительных средств защиты - ферритовых колец и защелок.

После доработки АК, и установки ферритовых колец и трубки (из ферритовых колец) на кабель управления перед вводом  в АК, он стал нормально функционировать.

Как работает «домашнее антенное поле» после реконструкции? Выводы делать рано, необходимо отработать хотя бы один радиолюбительский сезон,  но первую его обкатку провел в Мемориале «RAEM 110». Включившись в марафон 03.12.13, уже 08.12.13 были выполнены положения по дипломам CW, SSB, DIGI, MXED, а также получения мемориальной плакетки,  за Мемориал проведено 496 связей.

После установки антенн их вид представлен на фото.

На очереди включение в работу вертикала 27м на 40/80/160 метров, но об этом в следующей статье.

Я благодарен нашим  радиолюбителям  Павлу(RZ3AL), Павлу(RU2DX), Сергею(RO3DM),  Валерию(RU3DM), Алексею(UB3DGC), Николаю(RK3FD), Владимиру(RU3DJU), Владимиру(RU3FT), Петру(RA3DAE) за оказание помощи, консультирование и поддержку.

Виталий(RV3FT).