CB klub Česká Lípa CL - Charlie Lima CB klub Česká lípa, z.s.

HB9CV - 9

Aktuality

LPD 2019 - termín konaní: 27.7.2019 19:00 - 23:00 hod. a 28.7.2019 01:00 - 05:00 hod.

 

EBH 2019 - termín konaní: 1.6.2019 18:00 hod. - 2.6.2019 8:00 hod., Přihláška EBH 2019

 

Výroční členská schůze CB klubu Česká Lípa se koná tradičně v Peruci a letos 26-28.4.2019

Kategorie: Láďa Fórum - technické okénko, Archiv, Všechny články

27.8.2007 20:55:12 - Láďa Fórum - HB9CV - směrová anténa a vše kolem ní - ...ladění je občas náročná práce...

...a to není jen konstatování, ale jsou to reálné záležitosti provázející stavbu - nejen antény typu HB9CV...
Postavit anténu HB9CV je z pohledu mechanického poměrně snadný úkol, který láká mnoho zájemců toužících po své vlastní směrové anténě. Ladící práce jsou završením stavby antény, kdy pomocí regulačních zásahů se snažíme dosáhnout stavu, odpovídajícím obecně tradovaným vlastnostem antény HB9CV, kdy odstraňujeme nepřesnosti mezi výpočtovým modelem a reálnou konstrukcí antény HB9CV, v návaznosti na prostředí ve kterém má anténa HB9CV pracovat. Že to je poměrně nesnadný úkol, je zcela zřejmé. Reference o tom, že postavit a naladit anténu HB9CV je snadné, je spíše zavádějící tvrzení zejména, pokud se jedná o anténu HB9CV ve vertikální polarizaci.

V předchozím článku o anténě HB9CV je mimo jiné uvedeno, že zachování původních mechanických rozměrů je pro zjednodušení ladících prací přímo potřebné. 
Rozměry uváděné v různých schématech pro stavbu antény bývají obvykle převzaty a "náležitě" upraveny některými autory takových návodů. Proč tomu tak je - zkoumat nebudeme, ale je zřejmé, že zde bývá ukryto nemálo nepříjemných úskalí provázejících stavbu a zejména oživení antény.
V každém případě nebudeme považovat vyhlédnutý návod za směrodatný, pokud nejsou v návodu uvedeny všechny důležité rozměry, případně grafy.
Z uvedeného je zřejmé, že výsledné vlastnosti stavěné antény se mohou i lišit od údajů uváděných v návodu. Nezřídka budou naměřené zájmové hodnoty na hotovém díle se velmi odlišovat od hodnot uváděných v popisu. Příčin může být mnoho a nemá význam se podrobně zabývat jejich analýzou.
Pokud se rozhodneme pro stavbu antény, obstaráme si v každém případě co nejvíce různých podkladů pro stavbu. Všechny návody či popisy v úvodu nejdříve vytřídíme na dvě skupiny. 
V prvé skupině budou návody neúplné, návody uvádějící "zázračné" vlastnosti, odkazují na velice snadnou stavbu a zejména naladění.
Ve druhé skupině budeme mít začleněny návody, které jsou kompletní, včetně popisu ladících prací, popisu chování antény při některých variantách týkající se použitých průměrů elementů a návody vytvořené pomocí seriozních PC programů. Pro dopřesnění uvedu, že na internetu lze najít spoustu různých programů pro výpočet antény HB9CV. Nechci sahat nikomu do svědomí, ale některé programy jsou spíše ukázkou toho, co už daný autor tzv. "dokáže" pouze naprogramovat... 
Záměrně neuvádím názvy vhodných či nevhodných programů pro výpočet antén - nechci zde nikomu dělat reklamu. Lze za "velké" peníze získat velice seriozní programy pro analýzu antén na profesionální úrovni. 


Doporučený postup stavby antény zahrnuje:
- důkladné prostudování a porovnání návodů, zejména z druhé skupiny, obeznámení se podrobně s funkcí antény
- obstarání si vhodného materiálu potřebného ke stavbě
- vlastní mechanická stavba antény
- sestavení a kontrola výchozích hodnot
- ladící práce
- dokončovací práce před uvedením antény do provozu

Důkladné prostudování návodu zahrnuje v prvé řadě kontrolu všech potřebných rozměrů a jejich porovnání s ostatními podklady 
Porovnáme různé návody z pohledu rozměrů pro dané provozní pásmo. Pouhá interpolace rozměrů není vhodnou cestou, jak postavit funkční anténu bez zbytečných komplikací, zejména při ladění. Zjistíme-li odlišnosti v rozměrech - měly by korespondovat s použitými průměry elementů ve vazbě na střední pracovní kmitočet antény.

Pokusíme se obstarat si potřebný materiál uvedený v návodu. Každá odchylka v průměru elementů přináší nutnost kompenzace rozměrů při samotné stavbě a zejména ladících pracech. 
Nezanedbatelný, a velmi často podceňovaný je vliv povrchové koroze použitého materiálu.
Spojovací materiál by měl být teoreticky stejný, jako je materiál elementů. Uvedený požadavek bude v praxi jen obtížně realizovatelný a tak zůstává náhradní řešení, které odstraní vznik elektrolytické koroze (galvanický článek). Propracované konstrukce antén mají pečlivě řešeny všechny detaily spojů tak, aby eliminovaly v největší možné míře vznik nežádoucí elektrolytické koroze. 
Pro doplnění problematiky je možno uvést, že hliník (jeho slitiny) ve spojení s mědí nebo železem (i pozinkovaným) vytváří za přítomnosti vzdušné vlhkosti elektrochemický článek. Takový článek nejen vytváří napěťový potenciál, ale způsobuje narušování (korozi) povrchu materiálu a tím i tvorbu tzv. "studených" spojů z pohledu elektrického. Po mechanické stránce snižuje pevnost spoje, uvolňování šroubů atp. Je známo, že antény u kterých je opomenuta ochrana před vlivy elektrolytické koroze časem ztrácejí své jinak dobré elektrické vlastnosti. Uvedené změny lze pozorovat u antén trvale vystavených povětrnostním vlivům, kdy po určité době se jejich funkčnost zhoršuje. 

Mechanická stavba antény obvykle nevyžaduje speciální postupy a vybavení - postačí běžné dílenské nářadí. Je vhodné na tomto místě připomenout, že není právě nelepším řešením upevňovat elementy k nosnému ráhnu pomocí průběžných šroubů ap. Pokud to okolnosti i vybavení dovolí, použijeme raději třmenů s rovnou podložkou, případně u antén větších rozměrů použijeme podložky tvarované. 
Obrázek ukazuje možné provedení tvarové podložky:

 

hb9cv_detaily_1.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

hb9cv_detaily_4.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

hb9cv_detaily_3.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

hb9cv_detaily_5.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

hb9cv_detaily_6.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Pro připojení fázovacího vedení k elementu použijeme tvarovou objímku. Je vyrobena z Al plechu a tvar přizpůsobíme rozměrům elementu a průměru tyče ze které je fázovací vedení zhotoveno. Při montáži dbáme na dodržení správné vzdálenosti mezi vedením a elementem, které přizpůsobíme rozteč středů otvorů objímky. Výhoda takto provedené tvarové objímky bude oceněna při ladících pracech, kdy je možné objímku posouvat bez velkých potíží. 
Obrázek ukazuje možné provedení objímky.

 

hb9cv_detaily_7.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

hb9cv_detaily_8.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

hb9cv_detaily_9.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Pro zajištění potřebné vzdálenosti mezi elementem a vodičem fázovacího vedení si zhotovíme tvarové objímky z plexiskla. Použitá tloušťka plexi bude záviset na průměru elementu a průměru vodiče fázovacího vedení. Pro antény určené k práci na vyšších pásmech postačí plexi o tloušťce přibližně 1-2mm, pro antény v pásnu klasického CB, použijeme plexi o tloušťce 3mm. Ohýbání plexi je možno provést horkým vzduchem.
Obrázek ukazuje možné provedení objímky.

 

hb9cv_detaily_10.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Vzdálenost mezi nosným ráhnem a propojovacím fázovacím vedením vystavíme pomocí držáků podobného provedení jako v předchozím popisu. Počet držáků zvolíme jen takový, aby byla zajištěna mechanická stabilita vedení. Držáky jsou vyrobeny z plexi a tvarovány horkým vzduchem.
Na obrázku je možné si prohlédnout možné uspořádání držáku.

 

hb9cv_detaily_11.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

hb9cv_detaily_12.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Vstupní svorky antény vytvoříme pomocí nástavců vyrobených z Al plechu. 
Obrázek ukazuje možné provedení.

 

hb9cv_detaily_13.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

hb9cv_detaily_14.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

hb9cv_detaily_15.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Obrázek ukazuje dílčí pole sestavy držáků a propojovacích objímek fázovacího vedení antény.

 

hb9cv_detaily_16.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

hb9cv_detaily_17.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Vlastní elemnty antény vyrobíme pokud to je možné, v provedení, které označíme jako dělené. V reálu to bude znamenat, že samotný element bude složen ze tří trubek, které do sebe zasuneme. Má to význam pro ladící práce a nelze opominout, že takovým uspořádáním snížíme celkovou plochu antény, do které se opírá vítr. Současně dojde k odlehčení samotné antény z pohledu váhy i mechanického namáhání.
Element dělíme obvykle na tři díly, kdy střední část je polovinou celkové délky elementu. Vnější části vsunutých elementů mají menší průměr než středový díl. Pro těsné spojení středového dílu a dílů zasunutých použijeme vhodné redukční vložky vysoustružené ze stejného materiálu, ze kterého jsou vyrobeny trubky. K zajištění proti posuvu koncových dílů lze použít stavěcí šrouby.

Pro sestavení antény budeme potřebovat vhodný prostor, který umožní kompletní montáž antény.

Po úspěšné montáži umístíme anténu, pokud to okolnosti dovolují, do pracovní výšky na vhodný stožár. Problematika stožáru a jeho vliv na anténu je nezřídka opomíjena a jistě by zasluhovala samostatný článek.
Připravíme si poznámkový blok. Pomocí měřícího vybavení zjistíme reálné hodnoty zájmových parametrů. V prvé řadě nás bude zajímat, na jakém kmitočtu naše anténa rezonuje a jakou impedanci vykazuje anténa na vstupních svorkách při rezonančním kmitočtu a zjištěné hodnoty si poznamenáme. Následně změříme impedanci na námi požadovaném středním kmitočtu pracovního pásma, připojíme laděný generátor a pomocí měřiče intenzity pole zjistíme intenzitu vyzařování a vše poznamenáme do poznámek. Zdokumentování měřících nálezů věnujte náležitou pozornost - je to výchozí stav od kterého v dalším se budou provádět ladící práce.

Pečlivě si prostudujeme své poznámky a ty budou sloužit pro stanovení dalšího postupu ladících prací. 
Pokud naměřené hodnoty se výrazně odlišují od předpokládaných hodnot, musíme provést jejich korekci. 
Anténu rozebereme a ponecháme sestaveny jen samotné elementy na kterých jsou upevněny propojovací držáky fázovacího vedení. 

Upevníme samotný element do vhodné výšky nad zemí a pomocí anténového analyzéru nebo šumového můstku zjistíme rezonanční kmitočet elementu. Výsledek si poznamenáme včetně výchozí délky elementu a pozice propojovacích objímek. 
Při rezonančním kmitočtu vyšším, než je požadovaný, upravíme (zvětšíme) délku elementu zásuvnými koncovými díly a to symetricky. Změříme kmitočet, porovnáme s požadovaným a poznamenáme do poznámek. Postup opakujeme tak dlouho, až naměříme požadavaný kmitočet. Obdobně postupujeme při nastavení reflektoru s tím rozdílem, že kmitočet bude zhruba o 5-10% vyšší, než u zářiče. 
V dalším kroku budeme zjišťovat impedanci elementu. Pomocí měřícího přístroje zjistíme impedanci a poznamenáme do poznámek. Pro korekci budeme posouvat objímky po elementu a zjištěné změny si poznačíme do poznámek. Při symetrickém uspořádání fázovacího vedení posouváme obě objímky symetricky proti středu elementu. Snahou je nalézt takovou pozici objímek, aby výsledná impedance byla v požadovaných mezích. 
Takto nastavené elementy upevníme na nosné ráhno tak, aby elektrická vzdálenost na fázovacím vedení byla 0.125 vlnové délky. Uvedené je nutno dodržet pro správnou funkci vyplývající z pricipu činnosti antény. Připojíme fázovací vedení a provedeme měření. Výsledky poznamenáme do poznámek.
Před anténu ve vhodné vzdálenosti postavíme měřič intenzity pole a nastavíme vhodnou citlivost. Do antény přivedeme signál z generátoru naladěném na rezonnční kmitočet a na měřiči intenzity pole si nastavíme citlivost tak, aby ručička byla uprostřed stupnice. Vše zdokumentujeme v poznámkách. 
V dalším budeme mírně měnit vzdálenost mezi elementy a souběžně sledovat výchylku ručičky na měřiči intenzity pole. Vždy provádíme jen jeden regulační zásah a sledujeme odezvu měřiče intenzity pole, samozřejmostí je zdokumentování odezvy na prováděný regulační zásah do poznámek. Cílem změny vzdálenosti mezi elementy je najít takovou vzdálenost, kdy měřič intenzity ukazuje největší výchylku na stupnici. Zkontrolujeme všechny zájmové hodnoty a porovnáním s poznámkami provedeme porovnání odezvy antény na regulační zásahy. 
V dalším zjistíme impedanci na vstupních svorkách antény. Případné korekce provedeme změnou rozteče propojovacích objímek na elementech. 
V dalším připojíme napájecí vedení ke vstupním svorkám antény, kterou umístíme do pracovní výšky na vhodný stožár. Na rezonančním kmitočtu zjistíme SWR a ostatní zájmové hodnoty pomocí měříciho vybavení a zapíšeme do poznámek. Pokud jsou zjištěné hodnoty v souladu s požadovanými, provedeme kontrolu hodnot na okrajích pracovního pásma a výsledky zdokumentujeme. Vlivem vzdálenosti antény od země bude potřebné provést dodatečné korekce. Na měřiči intenzity pole průběžně sledujeme výchylku ručičky na stupnici, která nám dává výpověď o odezvě na regulační zásahy.
Pokud je vše v požadovaných mezích, můžeme připojit vysílač. Naladíme střední kmitočet pracovního pásma, zaklíčujeme a na měřiči intenzity pole zjistíme výchylku ručičky. Pozici ručičky si poznamenáme do poznámek. Přeladíme vysílač na spodní okraj pracovního pásma a zkontrolujeme výchylku ručičky na měřiči intenzity pole. Podobně provedeme kontrolu i na horním okraji pracovního pásma. Výsledky zaznamenáme. Pokud jsme pracovali pečlivě, tak výchylka zjištěná na měřiči intenzity pole bude největší ve středu pásma a směrem k okrajím se bude mírně snižovat. Je důležité, aby pokles byl oboustranně symetrický, pokud tomu tak není, je zřejmé, že anténa nerezonuje na středním kmitočtu pracovního pásma a vykazuje tzv. "náklon". Z poznámek můžeme odvodit, jaký další regulační zásah bude potřeba provést ke kompenzaci uvedeného "náklonu". Podobně postupujeme při zjišťování průběhu hodnoty SWR.

Je zřejmé, že ladění není až tak snadnou záležitostí, jak se obecně traduje a vyžaduje značnou trpělivost. Provádění více, než jediného regulačního zásahu do nastavení antény souběžně - vede vždy ke stavu, kdy není až tak jednoznačné, který zásah měl jakou odezvu a důsledkem je tzv. zdánlivé nastavení antény.

Přeji všem, kteří se rozhodnou ladit antény, aby se jim dílo podařilo!

 

Diskuse pod článkem:

 

[5943] HB9CV - 9 Michal Polepy 29.8.2007 21:16:13
  :Zdravím. Jen tak na rychlo to tu pročítám a rád bych přidal že hliníkový jakl. není špatný..Sám používám materiál např. ze starých TV antén. Je zadarmo, lehký a pevný.
  [5936] HB9CV - 9 Vlasta Záluží CL-40 28.8.2007 11:45:45
  :Tabulky, kterými si lze spočítat odchylky při stavbě antén pokud použijete třeba jekl místo trubek jsou na WWW.dl2kg, rusky. Dále na www.cqham.ru je ke stažení anténní bible od Rothamela ve formátu djvu, taky rusky, vzorce k výpočtům jsou i ve starých modrých Amaterských rádiích, ale tady vám neřeknu ani číslo a ročník, jde to snadno dohledat. Rothamel "Antény" se vyskytuje často v němčině i u nás, něco najdete v Anténách od Ikrényiho. Skvělé anténářské stránky v angličtině má W4RNL pan Cebik. Není to zas tak složité, třeba program pro modelování antén MMANA-GAL je částečně počeštěný a umí s tvarem i s průměrem prvku počítat. Takže si namodelujete klasickou s trubkami a pak dosadíte tu svou s větší plochou prvku, tedy s větším průměrem. A porovnáte. Rozdíl je jen několik desetin ve všech parametrech. Chce to prostě zkusit a uvidíte sami.
  [5933] HB9CV - 9 Žán Braník 28.8.2007 07:20:21
  :Zdravím,mám takový skromný dotaz?Musí být anténa (jakákoliv na CB)vyrobena výhradně z materiálu o kruhovém průřezu(trubka,tyč),nebo to může být třeba i průřez čtvercový (jekl)?Děkuji za odpověď,Žán Braník,73.
 »» [5938] Re:Re:HB9CV - 9 Franta Stodůlky 28.8.2007 15:41:57
  :Tedy, já nevím, ale hliníkovej jekl (nebo to byla nějaká slitina hliníku) už jsem viděl a pevný to bylo dost a lehký zároveň taky (definici, že by jekl musel být zrovna ze železa nebo oceli, jsem nikde nenašel, jedná se jen o průřez). Takže zas až tak velká utopie to není...
 »»»» [5942] Re:Re:Re:Re:HB9CV - 9 Franta Stodůlky 29.8.2007 14:17:04
  Nereagoval jsem na článek, ale pouze na odpověď Žánovi, kde byla otázka "může být profil čtvercový (jekl)?" (tedy alespoň takto mi to významově vyznělo) a odpověď významově byla "Příště zvaž předem reálné možnosti a nezabývej se utopií." To co jsi napsal před tím, to sice významově doplňuje, ale ta poslední věta mi přijde tak trochu vytržená z kontextu a jevilo se mi to významově tak, jako kdyby sis myslel, že chce použít tyč, zatímco se ptá na jekl (pouze můj názor, není potřeba se kvůli tomu hádat).

 »»»» [5940] Re:Re:Re:Re:HB9CV - 9 Žán Braník 29.8.2007 08:02:24
 

:Vida,jedna tyč a těch emocí kolem ní!

Já měl na mysli tyč tak do průměru 8 mm a hlinikovou.Ale jako levné řešení by mohla být i ocelová armovací tyč,něco kolem 6 mm.Nebo ne?

 

Autor: Láďa Fórum

Odkaz na originál článku