Строим CobWebb антенну

Уголок радиоконструктора

Вчера я закончил строительство антенны CobWebb вместе с Итамаром Меламедом. CobWebb является высокочастотной антенной для диапазонов 14, 18, 21, 24 и 28 МГц. Она был разработан Стивом Уэббом, который продавал его (его веб-сайт кажется неактивным). Антенна в основном представляет собой дипольный вентилятор (пять диполей, подаваемых параллельно), в которых диполи складываются в квадраты. Сгибание делает антенну компактной; Он вписывается в квадрат со стороной менее 3 м. Складывание также уменьшает сопротивление входной точки до примерно 12,5 Ом. Диаграмма излучения носит всенаправленный характер.

2015-08-11 12.54.38 Я начал строительство из рамы. Я хотел, чтобы антенна была жесткой и выдержала ветры, поэтому я построил ее из довольно толстых столбов из стекловолокна, диаметром 25,4 мм и толщиной 2,85 мм. Полюсы очень жесткие. Я не мог найти таких полюсов у местных дистрибьюторов, поэтому я поехал на завод, который их сделал (Pas-Gon), купил два 6-миллиметровых полюса и разрезал их на два сегмента 4 м, один 1,3 м для точки подачи и некоторые остатки. Интересно было ехать в маленьком автомобиле с 4-метровыми полюсами, привязанными к внешней стороне автомобиля (это 2-х привод). Я решил использовать 4m полюса для достижения максимальной силы; Вы также можете сделать антенну из четырех 2-метровых кронштейнов.

2016-02-18 10.50.412016-02-18 10.50.53 Центральная опора представляет собой тяжелый алюминиевый кронштейн. Я хотел получить поддержку в мастерской, но оказалось, что у них было что-то почти подходящее, что кто-то заказывал, но никогда не поднимал. Они модифицировали его для меня путем сверления отверстий и резания части алюминия, чтобы пропустить нижние полюса. Эта часть тоже очень сильная и жесткая.

Есть два способа запитки CobWebb. Оригинальный дизайн Уэбба очень умен. Он использовал сбалансированное Т-образное согласование в соответствии с 50 Ом коаксисом с низким импедансом в центре диполей. Он построил антенну из двухпроводных многожильных медных проводов, таких как те, которые используются в качестве кабелей динамиков или сетевого шнура. Один провод в каждом диполе оставлен целиком; Другой разбит посередине и соединен с коаксиальным кабелем. Два провода закорочены на некотором расстоянии от центра, на каждой стороне диполя; Это фактические точки питания диполя. При перемещении короткого замыкания к центру или концам сопротивление антенны при резонансе изменяется. Использование Z-шнура T соответствует механическому ощущению, и он подает антенну без какого-либо ферритового трансформатора. Дизайн хорошо документирован в PDF-документе в Интернете, который включает в себя измерения элементов и коротких точек (я думаю, что документ был составлен Стивом Топпином, но он не подписан, поэтому я не уверен на 100%; Одна ошибка в нем, о которой сообщает Алан Ривз: стороны диполя 18 МГц должны иметь длину 4040 мм, а не 4400 мм).

Один строитель, Стив Хант, не любил способ согласования T-match и придумал альтернативный механизм соответствия: пара 1: 1 балунов, созданных для создания балуна 1: 4. Для трансформации от 50 до 12,5 эффективно требуется низкоимпедансная линия передачи, которая достигается путем параллельного подключения двух коаксиальных кабелей на 50 Ом. Одним из аспектов T-матча, который беспокоил Хант, была трудность перемещения короткой точки для достижения импеданса 50 Ом. Это действительно нелегко, и я, как и многие другие строители, решил опробовать трансформаторный канал. Меня также беспокоило, что оптимальные короткие точки будут зависеть от конкретных свойств zip-шнура и что измерения оригинального дизайна не будут работать с zip-cord, который я решил использовать. Я построил трансформатор с использованием коаксиального кабеля RG-142, который может обрабатывать много энергии и большие ферритовые тороиды. Однако используемые мной ферриты плохо функционировали на частоте 14-28 МГц (трансформатор работал значительно ниже 1 МГц, но это не полезно для этой антенны).

Антенна CobWebb с диполем 18 МГц для тестирования. Я решил не попробовать оригинальный дизайн, а не попробовать другой феррит. Itamar и я начали с подготовки только 18-миллиметровой проволочной сборки с временными короткими точками (еще не паяными) и временно подключили ее к гнезду BNC. Мы подняли антенну и измерили импеданс с помощью VNA (векторный сетевой анализатор), который мы калибровали до конца коаксиального кабеля. Результаты казались хорошими; Резистивная часть была близка к 50 Ом, и резонанс был достаточно близок к целевой частоте, что казалось, что, изменив длину диполя, настроит его.

2016-02-18 13.19.402016-02-18 12.52.48 Мы опустили антенну, построили оставшиеся диполи, припаяли короткие точки, построили более постоянную коробку подачи и соединитель и подняли ее обратно. Теперь пришло время настраивать длину диполя. В конструкции используются дипольные концы, которые откидываются назад, и Ривз советовал сделать сложенные задние секции длиннее, чтобы можно было удлинить диполи; Мы оставили их дольше. Мы измерили провалы обратной потери (SWR), чтобы убедиться, что короткие точки были эффективными, и измерили резонансную частоту (на самом деле падение обратных потерь) во всех диапазонах. Мы грубо подсчитали, сколько нам нужно, чтобы сократить или удлинить диполи на каждой полосе,
2015-08-11 12.54.38

 

2016-02-18 10.50.412016-02-18 10.50.53

 

CobWebb antenna with 18MHz dipole for testing

 

2016-02-18 13.19.402016-02-18 12.52.48

 

2016-02-18 15.29.32

2016-02-18 16.29.14

The bandwidth of the antenna is less than spectacular. On 14MHz, the SWR≤3 bandwidth is close to 500kHz, so at the edges of the 14, 21, and 28MHz bands, the antenna might need a tuner.

https://sivantoledotech.wordpress.com/2016/02/19/building-a-cobwebb-antenna/