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

QUAD 9

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

16.8.2003 02:59:18 - Láďa Fórum - QUAD - oblíbená směrová anténa - Tabulka rozměrů Q-antény pro PMR a některé konstrukční detaily...

V této části seriálu článků o Q-anténě máte možnost se dozvědět vhodné rozměry pro sestavení jednotlivých elementů Q-antény pro pásmo PMR.

Než si prohlédnete tabulku s rozměry je potřebné si uvědomit, že vlnová délka v pásmu PMR je výrazně menší, než na klasickém pásmu CB (11m). Proč to uvádím? Ze zcela jednoduchého důvodu - při výrobě elementů budete muset věnovat náležitou péči uváděným rozměrům elementů. Změna délky elementu vlivem nepřesnosti o +/- 1 mm - vyvolá změnu rezonančního kmitočtu a to velmi významnou. To nám určitě přinese zvýšenou náročnost při ladění antény. Na druhé straně není potřeba se obávat přílišné přesnosti - uchycení elementů v držácích nám umožní celkem pohodlně měnit celkovou délku elementu podle potřeby. Na druhé straně doporučuji zachovat toleranci rozměrů +/- 0.5 mm. Na obrázku si můžete prohlédnout řazení elementů Q-antény na nosném ráhnu a v tabulce jsou uvedeny výpočtové rozměry:

 

Q9_1_PMR_oznac.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

tab-2j.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Poznámka k délce zářiče:

Celková délka zářiče se počítá od vnitřní strany el. svorek v držáku zářiče, tzn.,že do délky zářiče se započítává i část délky svorky. Mezeru mezi svorkami ponechejte 2-3mm na bezpečné protažení přívodních vodičů od konektoru ke svorkám. Vodič mezi svorkami a konektorem je vhodné mít s dobrou izolací.


MECHANICKÁ SESTAVA

Nejdříve si vyrobíme držáky elementů. Já je mám vyrobeny z teflonu ve tvaru hranolů o rozměrech 13x37x27 mm pro všechny pasivní prvky. Pro zářič je rozměr držáku upraven na 13x27x49 mm. Je důležité, pro dosažení předpokládaných vlastností antény, aby podélná osa sestavených elementů v držácích nasunutých na nosné ráhno byla rovná (ne "schodovitá") tzn., že každý element má jinou délku (stranu čtverce) a výška osy elementu oproti ráhnu je v důsledku různá. Pro experimentování s rozměry a nastavování, lze za cenu jistého "oželení" vlastností antény, vyvrtat do držáků příčné otvory pro zalisování elektrikářských "lustr svorkovnic" u pasivních prvků i zářiče jednotně ve stejné výšce.
Výroba držáků zřejmě nebude činit výrazných problémů - kdo se rozhodne pro nosné ráhno čtvercového průřezu - tak tomu mohu doporučit tento postup pro výrobu čtvercového otvoru:
Do připravených a orýsovaných polotovarů držáků vyvrtáme v místě protažení nosného ráhna kruhový otvor průměru 8 mm tak, aby střed otvoru byl u všech držáků ve stejném místě. Vlastní držáky zatím neořežeme na konečné rozměry. Zhotovíme si vyrážecí trn pro vysekávání čtvercového otvoru. Použijeme ocelovou tyčovinu čtvercového průřezu 10x10 mm a délky 150 - 180 mm. Z jednoho konce čtvercový profil osoustružíme na válcový profil o průměru 8 mm a délce přibližně 15 - 18 mm viz obrázek:

 

Q9_1_PMR_raznice.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

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

 

Tak a máme vyroben trn pro vyrážení čtercových otvorů pro nosné ráhno. Vlastní vysekávání je celkem jednoduchá záležitost. Upozorním jen na to, že je nutné otvor vysekávat pouze z jedné strany držáku. Po vyseknutí otvoru přesuňte držák dále na trn a pokračujte dalším držákem až budete mít na trnu všech 6 držáků "navlíknutých". Potom celý blok upevněte do svěráku a "hromadně" všechny strany držáků obruste do požadovaných rozměrů tzv. na "čisto". Poslední držák - zářiče - opracujte samostatně.
Ti, kteří na místo čtvercového profilu nosného ráhna použijí trubky - nemusí se s vysekáváním čtvercových otvorů zabývat - zůstane jen "začištění" rozměrů celého bloku držáků.
Pokud je celý blok držáků řádně a symetricky opracován, přidejte na trn ještě držák zářiče a můžete vrtat otvory pro zalisování elektrikářských svorkovnic. Protože jsou svorky v různých velikostech - doporučuji si udělat zkoušku na kousku materiálu a to ve vztahu k vrtanému otvoru pro svorkovnici. Otvor v držáku by měl být tak velký, aby bylo možné do něj zalisovat velmi těsně el. svorkovnici.
Q_9_drzak_detail.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

q_pmr_5.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

q_pmr_4.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

q_pmr_3.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

K tomu, abychom mohli takto zalisovat svorkovnici bude vhodné si vyrobit jednoduchý přípravek pro lisování. Na obrázku je nakreslen červenou barvou. Jako příklad jsem zvolil svorku, která má kótovaný rozměr právě 5 mm. Na trn nasuneme svorku a ten vložíme do otvoru v držáku. Ve svěráku přes vhodnou podložku můžeme opatrně zalisovat svorku až na střed držáku. Vytáhneme trn a poslední operací bude svrtání otvorů pro stavěcí šroubky. Zbytková stěna na straně stavěcích šroubků je relativně malá a tak pomocí rýsovací jehly (sedlářský špendlík) můžeme snadno najít střed závitových děr pro stavěcí šroubky.
Pro ty, kteří nejsou ochotni takto postupovat a jsou velmi zruční, mohou zalisovat svorku i bez pomoci středícího trnu ve svěráku - jen bude potřeba systematicky kontrolovat souosost svorky a držáku, aby se nám náhodou "nezkřížila" v otvoru při lisování.
Pokud se nám bez potíží podařilo zalisovat a svrtat otvory pro stavěcí šroubky všech držáků, můžeme obdobně zalisovat svorky i do držáku zářiče. Zde je odlišnost - použijeme svorky dvě a nebudeme je zalisovávat celé, ale jen do poloviny jejich délky.

 

Q_9_drzak_svorka_trn.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

Q_9_drzak_detail_Z.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

q_pmr_6.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

q_pmr_1.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

q_pmr_2.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

q_pmr_7.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Pokud se vše podařilo, můžeme do svorek zasunout konce elementů. Ty jsou vytvarovány do tvaru čtverců o daných rozměrech z tabulky. Materiál je tvrdý svařovací drát AlMgSi (možno koupit v prodejnách se svařovací technikou - požadujte jen tvrdé dráty a ne "bláto" měkké - mají tam dráty s různým složením i tvrdostí). Pokud někdo použije obyčejný Al drát z elektrických kabelů - ten je velmi měkký - můžete si být jisti, že poměrně ve velmi krátkém čase se vám spoj ve svorce pod stavěcím šroubkem uvolní...
Konce elementů nezasunujte před laděním tzv. na doraz k sobě ve svorkovnici, ale ponechejte si rezervu asi 2 mm - pro ladění.
To platí i pro zářič. Pro první pokusy při naladění nebude zatím potřeba montovat symetrizační člen mezi vývody zářiče a konektor PL. Konce zářiče zajistěte jedním stavěcím šroubkem svorky a pod druhý zasuňte kousek vodiče a druhý konec přiletujte na konektor tak, aby spoj byl spolehlivý a bez přechodových odporů. K aretaci držáků na ráhně můžete vyříznout závit M3 z boku do držáku a pomocí stavěcího šroubku zajistit polohu držáku na ráhně (na fotografiích je možné vidět stavěcí šroubky v předcházející části setiálu článků o Q-anténě). Stavěcí šroubky zatím příliš neutahujte, aby nedošlo k deformaci nosného ráhna. Po naladění je možné dodatečně svrtat vzájemně otvory stavěcích šroubků a ráhno.


Q-anténa pro poslech na pásmu PMR

Po úspěšném mechanickém sestavení Q-antény můžeme přistoupit k procesu ladění. 
Než něco začneme ladit na této anténě - musíme si uvědomit, že i malá změna rozměrů může přivodit situaci, kdy se tzv. ztratíme a nebudeme vědět, kde nám anténa rezonuje. U klasických CB antén pro pásmo 11 m není změna +/- 1cm nijakou tragédií, na druhé straně změna +/- 1 mm na pásmu PMR může mít za následek změnu - třeba rezonančního kmitočtu až 1MHz se všemi dalšími důsledky - pamatujte na to před každým regulačním zásahem a uvědomte si, že pásmo PMR má šířku necelých 100 kHz.
Je zřejmé, že bez vhodného vybavení přístroji, to nebude až tak jednoduchá záležitost a bude od stavitele vyžadovat hodně trpělivosti. Klasický anténový analyzér obvykle pracuje jen v pásmu HF a pro UHF pásma si budeme muset obstarat jiný a těch zase mezi kolegy až tolik není. Pokud nemáme potřebné měřící vybavení můžeme použít vhodný PSV-metr pro VHF a UHF pásma. Ti stavitelé, kteří vlastní indikátor intenzity vf pole budou mít práci výrazně zjednodušenou.
Postup ladění je velmi podobný ladění Q-antény pro klasické CB pásmo, odpadá dolaďování kapacity na reflektoru. Pro případnou změnu nastavení předozadního poměru lze opatrně upravit délku reflektoru a to tak, že vhodně využijeme volného místa mezi konci elementu v dutině svorky.
Změnu impedance můžeme v jistých mezích upravit vzdálenostmi mezi elementy. 
Je zřejmé, že raději celkovou délku elementu zvolíme o pár milimetrů delší - vlivem ohýbání se celková délka poněkud změní - chce to trpělivost. Jinak přebytečné délky můžeme po sestavení upravit obroušením konců elementů zasunutých do svorek. Pozor - celková délka elementu při měření tzv. po vnějším obvodu čtverce je jiná než při měření po vnitřním obvodu čtverce elementu. Doporučené tabulkové rozměry jsou uvedeny pro osu vodiče elementu. 
Z vlastní zkušenosti mohu říci, že prakticky nebylo potřebné upravovat doporučené rozměry elementů popisované Q-antény na 4 vyrobených anténách. Ty byly později sestaveny do anténové soustavy 2x2 Q-antény a přizpůsobeny pro vstupní impedanci soustavy na 50 ohm.
Je vhodné připomenout, že rezonanční kmitočet a s tím spojené vazby ovlivňuje výška antény nad zemí - kapacita antény proti zemi.

 

Diskuse pod článkem:

 

[1586] QUAD 9 Racek Dolní Suchá 18.8.2003 08:02:06
 

Zravím Láďo.

Mysůím že je moc fajn , že se někdo rozepsal o této tématice.Hlavně si cením přepočtů na PMR a určitě se brzo pustim do stavby.

Tak že děkuji za všechny články o tématice QUADů.

73 - Racek Dolní Suchá

 » [1608] Re:QUAD 9 Láďa Forum 18.8.2003 16:19:03
 

Děkuji za pozitivní příspěvek - jinak pokud budeš mít případné dotazy ke stavbě či oživení - napiš. Rád odpovím tobě i ostatním na dotazy týkající se Q-antény.

No nic - měj se dobře a pokud se pustíš do stavby - dej vědět - bude to zřejmě zajímat i ostatní čtenáře - doufám.

ahoj   Láďa Forum MB

 »» [1618] Re:Re:QUAD 9 Racek Dolní Suchá 19.8.2003 10:17:59
 

Až to dám do hromady tak o tom určitě něco napíšu.

Pokud by se objevily nějaké problémy tak využiju tvé nabídky a určitě se ozvu.

 »»» [1623] Re:Re:Re:QUAD 9 Láďa Forum 19.8.2003 14:45:58
 

Zdravím Racku,

dík za příspěvek - k té tvé poznámce dodám jen to, že pokud budeš v přiměřené míře využívat uvedený popis a nevyměníš dobré nezrezivělé ocelové pravítko za krejčovský metr, jistě dosáhneš svého cíle bez výraznějších komplikací. Jinak stavěj rychle, připravuji pro "poslech" na PMR ještě anténovou soustavu o 8-mi patrech se dvěma řadami - soustava "umí" okolo 24 - 25 dB zisku - mimo jiné...

Hodně štěstí přeji nejen ke stavbě

Láďa Fórum MB 

  [1565] QUAD 9 Jarda Starak 16.8.2003 21:18:06
  :Cau Lado,dik za celý serial,nemá to chybu.
Jarda Starak.

 

 » [1567] Re:QUAD 9 Láďa Forum 16.8.2003 21:40:05
 

Zdravím Jardo Starák,

dík za příspěvek, udělal jsi mi radost nesmírnou - právě jsem přemýšlel nad tím, že toho psaní o anténách už raději nechám ...

Ahoj   Láďa Forum MB

 

Autor: Láďa Fórum

Odkaz na originál článku