Телеграфные ключи и манипуляторы от UR5CDX и M0EDX

\главная\р.л. конструкции\антенны\...

Антенная система для работы через любительские спутники в диапазонах 144 и 435 МГц

В интернете на радиолюбительских форумах очень много тем, касающихся проведения связей через космические ретрансляторы, в которых радиолюбители часто задают вопросы по антенным системам, аппаратуре и процедуре проведения QSO. Я увлёчен этим видом связи с 1991 года, когда провёл свои первые QSO через RS-10 в диапазонах 145 и 29 МГц, потом в 2001 году через АО-27, UO-14 в режиме FM (145 / 435 МГц) и в 2003 году через AO-40 (435 / 2401 МГц), через последний за год работы проведено более 600 интересных связей с радиолюбителями 86 стран всех континентов. Невозможно передать словами все впечатления, когда на общий вызов вас начинают вызывать японские и австралийские станции, а с редкими DX – экспедициями сработать намного легче, чем на КВ диапазонах.

После переезда на новое место жительства запланировал обновить свою технику для работы через любительские спутники, рассчитать и смонтировать новую антенную систему, малошумящие усилители с узлом коммутации, приобрести импортный трансивер. Теперь, когда задуманное воплотилось в жизнь, хочу поделиться полученным результатом и заинтересовать радиолюбителей работой через спутники связи.

В настоящее время все рабочие спутники находятся на небольшом удалении от земли, для работы через них можно использовать простейшие антенны, к примеру, AO-51 слышно на портативку со штатной антенной в диапазоне 435 МГц. Я сам провёл несколько десятков QSO с Европой через AO-27 и UO-14 используя на приём YEASU FT-51 с 3-х элементным волновым каналом на 435 МГц, на передачу FT-2500, 50 ватт и штырь 5/8 длины волны на 145 МГц. Но для эффективной и результативной работы через спутники и с перспективой запуска нового высокоорбитального спутника необходима антенная система с хорошим усилением и максимальным подавлением боковых лепестков для уменьшения уровня помех и шумов, которые присутствуют в крупном городе. Исходя из моих местных условий и опыта эксплуатации волнового канала на 144 МГц с длинной траверсы 6 метров я остановил свой выбор на волновых каналах с круговой поляризацией и длиной траверсы около 4,5 метра. Антенны рассчитывал с помощью программы MMANA специально на спутниковые участки диапазонов 145,9 МГц и 435,5 МГц.

Антенна на диапазон 144 МГц: расчетная частота 145,9 МГц, длина траверсы 4,5 метра, круговая поляризация, коэфф. усиления 11,5 дбд, подавление заднего лепестка 23 дБ, на диапазон 435 МГц коэффициент усиления антенны 15,4 дбд, подавление заднего лепестка 30 дБ. В качестве активного элемента применён разрезной вибратор с сопротивлением в точке запитки 50 Ом. Для уменьшения токов текущих по наружной части кабеля но него надеты ферритовые кольца. Длина кабеля от вибратора до разъема (N-мама) составляет 790 мм (половина длина волны, умноженная на коэфф. укорочения).

 

Пассивные элементы антенны изготовлены из 4мм биметалла и крепятся к траверсе с помощью пластиковых клипс, предназначенных для металлопластиковых труб, разрезной вибратор изготовлен из алюминиевой трубки диаметром 8 мм. Траверса собрана из двух труб с внешним диаметром 28 мм (длинной 3,5 метра) и 22 мм (1,2 метра), клипсы размером 26 и 20 мм соответственно. Данный тип крепления не очень надёжен по долговечности, но зато очень простой и позволяет отказаться от сверления отверстий в траверсе под элементы, не нужно делать кондукторы.

Для согласования двух антенн используется самодельный 35-омный четвертьволновый трансформатор коаксиального типа, изготовленный из медных трубок. Внутренняя труба с диаметром 9,4 мм и внешняя труба с внутренним диаметром 16,8 мм. Для диапазона 145 МГц длина внутренней трубы – 506 мм, внешней – 514 мм, для 435 МГц – 169 мм и 176 мм. Перед сборкой трансформатора внешнюю поверхность внутренней трубы необходимо отполировать. С одной стороны трансформатора припаяны два куска кабеля–полуволновый и четвертьволновый (для получения круговой поляризации), с другой стороны припаян разъем СР-50 (папа), предварительно спиленный.

   

Проверка характеристик с помощью прибора SWR-121 показала, что КСВ в диапазоне частот 137 - 173 МГц и 420 – 470 МГц близок к 1, вместо антенн были подключены согласованные нагрузки.

 

Коммутация антенны на приём-передачу осуществляется с помощью реле РЭВ-14, с одного входа реле кабель напрямую подключен к выходу передатчика, к другому входу реле через фильтр подключён малошумящий усилитель на транзисторе ATF 54143, собранный по схеме PA3BIY. На приём и на передачу используются разные коаксиальные кабеля, на 144 МГц ANLI DX-10A и RG6U, на 435 МГц LCF 12-50J и SAT-50. Это, во-первых, позволяет сэкономить на одном коаксиальном реле, а в случае использования усилителя мощности на передачу сразу на трёх, во вторых разделяет тракты приёма и передачи, что исключает случайное попадание сигнала передатчика на выход МШУ при неудачном стечении обстоятельств.

Для уменьшения помех при работе в режиме полного дуплекса между антенным реле и МШУ в приёмном тракте диапазона 144 МГц установлен ФНЧ с частотой среза 150 МГц и затуханием на частоте 435 МГц не менее 50 ДБ, в приёмном тракте диапазона 435 МГц установлен фильтр высоких частот с частотой 420 МГц и дополнительной режекцией частоты 145 МГц (подавление не менее 35 ДБ).

Малошумящие усилители с узлом согласования и коммутации:

Для размещения антенного реле с МШУ изготовлены контейнеры из одностороннего фольгированного стеклотекстолита с узлами крепления и ввода кабеля.

   

 

Процесс сборки и монтажа опорно-поворотного устройства на лифтовой будке:

 

Питающие кабеля от антенн выведены за рефлектор, где установлены контейнеры с МШУ:

       

Монтаж антенной системы закончен:

 

27 июля провёл свои первые связи через АО-7 и VO-52, уровень ретранслируемого сигнала достигал 9 баллов по S-метру FT-736M, при этом на передачу использовался усилитель мощности на лампе ГИ-7Б, взаимных помех приёмному тракту не наблюдалось (благодаря ФНЧ перед малошумящим усилителем на 144 МГц). Очень легко удавались QSO когда спутник находился на грани радиовидимости.

В процессе изготовления, монтажа и настройки антенной системы для работы через спутники необходимо уделить внимание следующим вопросам:

  1. антенна на диапазон 435 МГц должна крепиться на изоляционную штангу, при применении дюралевой трубы диаметром 35 мм КСВ возрастал до 2,5;
  2. необходимо симметрировать антенны с помощью четвертьволнового стакана;
  3. оптимальная длина траверсы антенны на 145 МГц от 4 до 5 метров, на диапазон 435 МГц от 3 до 4 метров. При увеличении длинны траверсы необходимо использовать механически прочное поворотное устройство, желательно с автоматическим сопровождением спутника, иначе не очень удобно проводить связи, одновременно корректировать Доплер и направление антенн на «низколетящие» спутники. Целесообразнее изготовить две кросс-яги на 145 и 435 МГц, используя в качестве траверсы стеклопластиковую трубу длинной 2,5-3 метра и закрепить её тыльной стороной к поворотному устройству, при этом нагрузка на поворотное устройство будет не высокой, диаграмма направленности антенн буден не такой узкой, как с длинными траверсами.
  4. элементы антенны желательно изготавливать из алюминиевых или дюралевых трубок и крепить их сквозь траверсу.
  5. особое внимание уделить качественной разделки разъемов на кабели, проверять все соединения с помощью КСВ-метра и согласованных нагрузок.

Планы на ближайшее время: изготовление спиральной антенны на 1269 МГц и антенного блока c МШУ на приём и усилителем мощности на передачу. На диапазон 2400 МГц (только приём) планирую установить офсетную параболу диаметром 90 см. от спутникового телевидения и конвертер с облучателем 2400 / 145 МГц, приобретённый у Виталия UU9JJ, который очень хорошо работал на АО-40.

Дмитрий Здобнов
RA4CBY ra4@mail.ru



Глас народа
21.02.2010 23:31 ra1az...  --  ra1az
12.04.2009 16:34 Очень познавательная статейка1 Но работал в 2002 году из Сочи че...  --  UA6BRA
22.02.2009 18:57 ANTENA...  -- 
13.09.2008 21:06 Dima,spasibo za publikaciju,do wstrechi na SAT,kak w bylye wremen...  --  yl2lw
11.09.2008 17:53 RA4CTG тоже не самый активный позывной в области! :-) Смею засви...  --  UA4CC
11.09.2008 17:52 RA4CTG тоже не самый активный позывной в области! :-) Смею засви...  --  UA4CC
02.09.2008 19:43 RA4CTG de RA4CBY подходите на Sat, проведём QSO...  --  RA4CBY
31.08.2008 21:29 Странно. Но в г.Балаково саратовской области я на двойке такого п...  --  RA4CTG
24.08.2008 23:18 Если будет осуществляться прием линейной поляризации на Ваши анте...  --  UA3MCH
17.08.2008 13:36 согласен с 4l1fp, но это на сегодня можно работать имея 3-5 ел и ...  --  ua3idq
08.08.2008 19:15 Дмитрий , мой e-mail : rd3wb@mail.ru . Буду признателен !...  --  rd3wb
07.08.2008 23:22 впечатлительно. но как было справедливо замечено- это не для начи...  --  rw3adb
07.08.2008 21:16 Собирайте интерфейс G6LVB, прекрасно работает у меня уже более 2 ...  --  4L1FP
07.08.2008 11:48 Антенны получились не очень громоздкие, как кажется, всё монтиров...  --  RA4CBY
07.08.2008 08:46 Это даже слишком большие и громоздкие антенны для SAT. Я работал...  --  4L1FP
07.08.2008 01:52 Здравствуйте Дмитрий ! Спасибо за публикацию ! Это не антенна - э...  --  Konkov Andrey R...

Возврат