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

QUAD 4

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

1.8.2003 00:32:33 - Láďa Fórum - QUAD - oblíbená směrová anténa - Anténa typu Quad pro CB pásmo...

V předešlé části jsme si něco řekli o tom, z čeho můžeme vyrobit nosné ráhno a rozpěrné tyče Q-antény.
V tomto pokračování si podrobněji ukážeme, jak vyrobit jednotlivé mechanické podkomplety Q-antény. V každém případě zde uvedená řešení budou vycházet z požadavku minimální materiálové náročnosti a zejména dostupnosti většině CB uživatelů, kteří se rozhodnou Q-anténu podle tohoto popisu stavět. V žádném případě nedoporučuji stavbu Q-antény CB uživatelům, kteří nemají vhodné znalosti anténové techniky a zkušenosti s laděním víceprvkových směrových antén. K tomu je potřebné, aby stavitel byl vybaven vhodnými měřícími pomůckami a přístroji, případně si k ladění přizval zkušeného kolegu. Lze sice naladit Q-anténu tzv. "na poslech - cejchovaným šroubovákem", ale výsledek může být rozpačitý, případně nenastane očekávaný stav vlastností Q-antény.
Vrátíme se k nosnému ráhnu, jako základnímu podkompletu. Bylo v předešlém řečeno z čeho jej lze vyrobit. Při řešení problematiky délky nosného ráhna budeme vycházet z předpokladu, že požadujeme od 3 elementové Q-antény při impedanci 50 ohmů, co možná nejvyšší zisk i předozadní poměr. Výsledkem může být vyzařovací charakteristika uvedená na obrázku. Potřebné údaje jsou uvedeny v textové části obrázku, anténa je umístěna nad dokonale vodivou zemí ve výšce 6.5 m.

 

Q4_1_vyz_50ohm.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Uvedená vyzařovací charakteristika 3 elementové Q-antény bude pravděpodobně vyhovovat potřebám DX provozu na CB pásmu. Z tabulky rozměrů elementů už poměrně snadno zjistíme potřebnou délku nosného ráhna (všechny rozměry jsou v m).


 

Potřebná délka nosného ráhna bude v tomto případě 4.22 m - výpočtová, reálná bude poněkud delší. Důvodem jsou upevňovací prvky rozpěrných tyčí a při ladění Q-antény oceníme jistý přebytek délky nosného ráhna v souhrnu přibližně 1m. Zde velmi bude záležet na použitém řešení konstrukce ráhna. Pro obecnou představu základních prvků Q-antény je možno na obrázku si prohlédnout uspořádání schématické.

 

Q4_2_pohled_celk_1.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

Q4_5_rahno_spojky.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Na obrázku vidíte i možné uspořádání děleného nosného ráhna. Důrazně doporučuji použít na výrobu spojek ocelové trubky o délce 1.5 - 2 průměry spojovaných trubek nosného ráhna. Jeden konec spojky za tepla zalisujeme do nosného ráhna a druhý zajistíme po sestavení ráhna stavěcím šroubkem. Ten, kdo nepotřebuje mít Q-anténu tzv. rozebírací, nemusí si připouštět starosti se spojkami.

Pro uchycení rozpěrných tyčí k nosnému ráhnu můžeme použít mnoha způsobů. Od těch nejjednodušších až po propracované systémy. Je dost pravděpodobné, že ne mnoho CB uživatelů má možnost si doma provádět soustružnické, frézařské a svařovací práce. Z toho budu vycházet při dalším popisu možných řešení uchycení rozpěrných tyčí. Je na rozhodnutí, který způsob bude danému staviteli vyhovovat nejvíce.
V předcházející části jsem se zmínil o materiálech používaných k výrobě rozpěrných tyčí. Zvolíme kompromis mezi celokovovými rozpěrnými tyčemi a laminátovými - bambus považuji osobně jako materiál méně vhodný. Sestava jedné rozpěrné tyče bude vyrobena ze dvou dílů - duralová trubka a sklolaminátová tyč. Sklolaminátovou tyč o průměru 10 mm je možné obstarat v prodejnách pro zahrádkáře nebo použít sklolaminátové tyče souprav elektrických ohradníků.

Na obrázku je znázorněn jednoduchý držák rozpěrných tyčí. Základ držáku je vyříznutý z desky stavební překližky odolné vodě, do tvaru kruhu o průměru 200 mm a tloušťce 50 - 60mm. Podle tloušťky překližky si připravíme 2 - 3 kruhy, které sešroubujeme šrouby M6x80mm (utahovací moment volíme jen nezbytně nutný). V následné operaci vyvrtáme středový otvor pro nosné ráhno - průměr bude stejný, jako je průměr trubky nosného ráhna. V dalším vyvrtáme 4 vhodné otvory pro vložení duralových trubek rozpěrných tyčí, vzájemně na sebe kolmých. Takto připravený držák rozpěrných trubek rozebereme a ošetříme fermeží nebo podobným přípravkem odolným účinkům vody. Po důkladném zaschnutí nátěru na všech částech držáku, vložíme mezi jednotlivé kruhy držáku gumu ze staré pneumatiky upravenou podle tvaru překližkových kruhů. V otvoru pro nosné ráhno v gumě vystřihneme nebo vysekneme otvor o 1-1.5 menší, než je vnitřní průměr otvoru v překližce. Podobně budeme postupovat v místech vložení trubek rozpěrných tyčí. Přesah gumy volíme podle konkrétního rozměru otvorů. Guma vložená mezi kruhové desky držáku má fixační funkci a po dotažení šroubů nám důkladně zajistí držák proti nežádoucímu pohybu po nosném ráhnu a zamezí tzv. vypadnutí trubek rozpěrných tyčí. Hotový držák nasuneme na nosné ráhno a vložíme duralové trubky rozpěrných tyčí. Držák na nosném ráhnu přesuneme do požadované pozice a důkladným stažením šroubů zajistíme jeho polohu, včetně duralových trubek pro rozpěrné tyče. Podložky pod hlavami šroubů použijeme s dostatečnou plochou případně můžeme z plechu o vhodné tloušťce vyrobit "centrální" podložku pro všechny šrouby s otvorem pro nosné ráhno. Velká plocha podložek pod šrouby nám zamezí tzv. "utápění se" hlav a matic šroubů do překližky při dotahování matic.
Navržené řešení držáků rozpěrných trubek bylo zvoleno pro velmi snadnou výrobu a nenáročnost na strojové vybavení. Pro 3 elementovou Q-anténu budeme potřebovat celkem tři kusy takových držáků. Kdo má možnost si obstarat plastové desky - muže je použít místo stavební překližky - pozor na silon - ten je navlhavý vodou a zvětšuje svůj objem, což by mohlo způsobit nepříjemnou deformaci trubek.

 

Q4_2_pohled_drzak_roz.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Dalším řešením může být systém odvozený z předcházejícího řešení, kdy na místě překližky nebo plastu použijeme hliníkové slitiny. Nosné ráhno bude zajištěno stavěcím šroubem a trubky rozpěrných tyčí obdobně. Uvedené řešení vyžaduje použití soustruhu a frézy. Pochopitelně hliníkové držáky jsou nesporně trvanlivější a poněkud rozměrově menší, než překližkové. Lze s výhodou využít i disků z malých koleček pro vozíky - v takovém případě bude držák dělený na dvě části a šrouby stažen podobně jako v předchozím příkladě.

 

Q4_3_pohled_drzak_roz.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Dalším možným řešením je výroba držáku z oceli. Použijeme elektrikářskou tenkostěnnou trubku o vhodné světlosti a tu opatrně nasuneme na nosné ráhno. Pravděpodobně se nám to nezdaří při prvním pokusu, protože elektrikářské trubky jsou svařované podélně a kořen svaru zasahuje obvykle do vnitřní světlosti trubky. Budeme nuceni "přebývající materiál" z kořene svaru odstranit vhodným postupem (soustružení, broušení - každý jak má možnost). Z takto upravené trubky si odřízneme pro naši Q-anténu tři kusy o délce 40 -50 mm. Na uchycení trubek rozpěrných tyčí použijeme také tenkostěnné elektrikářské trubky o vhodné světlosti. Uřízneme z trubky 4x3 kusy o délce 50 -60 mm. No teď nastane nejsložitější operace výroby držáku. Musíme upravit dosedací konce trubek. Pokud se nám to podaří tak, že nemáme v dosedací ploše významějších skulin - můžeme přistoupit ke svařování. Jakou metodu svařování použijete je Váš problém, jen upozorňuji, že letování nebo svařování plamenem není zřejmě vhodné, neb dojde k významné deformaci trubek teplem. Mi se osvědčilo sváření elektrickým obloukem v ochranné atmosféře tvořené CORGONEM a tvrdého svařovacího drátu. Zřejmě každý, kdo se rozhodne pro svařovaný držák, si určitě najde vhodnou technologii sváření, aby si zbytečně nepřidělal práci navíc.
Další operací bude vyřezání závitů ve vhodných místech pro zajištění vložených trubek rozpěrných tyčí a polohy držáku na ráhnu. V této souvislosti uvedu, že není vhodné před naladěním celé Q-antény tzv. svrtávat otvory mezi stavěcími šrouby a nosným ráhnem - budeme při ladění s držáky popojíždět a vyhledávat vhodné vzájemné pozice elementů. To platí, vyjma prvního řešení, pro všechny typy držáků.

 

Q4_4_drzak_rozp_3.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

Q_cb_9.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

Q_cb_10.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Existuje ještě řada jiných řešení, jak upevnit rozpěrné tyče na nosné ráhno - předložené návrhy jsou jen vodítkem. 
Na následujícím obrázku je možné si prohlédnout detail držáku rozpěrných tyčí - kombinace dural/ocel není sice nejšťastnějším nápadem, neb hrozí nebezpečí elektrolytycké koroze.

 

Q_4_drzak_doplnek.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Je to již hodně dávno, co jsem měl možnost vidět Q-anténu sestavenou do plastových vodovodních trubek o malém průměru, kdy tzv. fitinky (kolínka, rozbočky a spojky) velmi dobře posloužily, jako stavebnicové díly pro výrobu rámů elementů i nosného ráhna. Vodiče elementů byly protaženy vnitřkem trubek. Řešení to je opravdu originální a jak uvedl autor - již v návrhu byl zohledněn vliv uložení vodiče do plastové trubky a tak ladění nepřineslo výraznějších obtíží.
Pozorný čtenář si určitě povšimnul, že na obrázcích není nikde uvedeno kótování - to není způsobeno tím, že by v ACADu nebylo možno kótovat výkres. Neuvádím kóty záměrně - každý stavitel si rozměry zvolí dle vlastních možností a představ, jak bude jeho dílo vypadat ve finální podobě. 
Vřele doporučuji raději předimenzovat konstrukční podkomplety, než "koukat" na hotové dílo, které se i ve slabém větru nedefinovatelně stáčí svým tvarem ve směru odkud vane vítr. Potom nezbývá nic jiného, než celou Q-anténu důkladně vyvázat pomocnými nylonovými lanky, které sice poněkud zlepší tvarovou stabilitu, ale na druhé straně poskytují větru vhodnou oporu. Nehledě na to, že takto "pavučinami" opředená Q-anténa přináší řadu komplikací při stavbě zejména někde na přechodném stanovišti. Pokud takto "vyzdobenou" Q-anténu budeme mít na domácím postu - můžeme si být jisti, že za větru její temné hučení nás bude provázet dnem i nocí - nám to sice bude znít jako "příjemná píseň", ale sousedé nemusí tento typ "muziky" bez újmy třeba na zdraví v poklidu snášet...
V další části se budeme věnovat problematice rozpěrných tyčí a uchycení vodiče elementů.

 

Autor: Láďa Fórum

Odkaz na originál článku