Как сделать двухпроводную линию
Как сделать двухпроводную линию
Глава 1. Линии передач. Коаксиал или двухпроводная линия.
Суррогатные и самодельные фидеры.
Сейчас стоимость коаксиальных кабелей растет не по дням, а по часам, качество же их падает так же сильно. Но во многих случаях, особенно тем, кто только начинает свою работу на 160 метров, можно обойтись и без покупки коаксиального кабеля.
1. Работа линий передачи.
Рассмотрим упрощенно теорию линий передач. Есть три режима работы линии – работа на согласованную нагрузку, работа на нагрузку большую волнового сопротивления линии и на нагрузку меньшую волнового сопротивления линии (рис.1).
Режим на рис. 1б и 1в называют режимом работы линии со стоячей волной. Коэффициент стоячей волны К, который равен
Понятно, что в режиме бегущей волны фидерная линия используется оптимально. Если же антенная система работает с КСВ, то фидерная линия используется не оптимально.
2. Коаксиальные линии передач.
Эти линии, не без помощи радиолюбителей, широко стали использовать во время второй мировой войны. Коаксиальная линия представляет собой провод 1, окруженный диэлектриком 2, и заключенный в металлическую оплетку 3, которая в свою очередь защищена пластиковой оболочкой 4 (рис.2). Все электромагнитное поле такой линии заключено внутри нее, поэтому ее можно располагать как угодно (сгибать, свивать в бухту) и где угодно (около металла и даже под водой.
Для уменьшения потерь коаксиальных линий передач используют высококачественный диэлектрик, в некоторых случаях он состоит из фарфоровых чешуек.
Но надо признать, что качество бытовых и коаксиальных кабелей ухудшается из года в год, и часто кабель, приобретенный сейчас, гораздо хуже кабеля, сделанного несколько лет назад. Особенно это касается коаксиальных кабелей производства СНГ. Вместо плетеного экрана сейчас часто ставят несколько десятков несвитых тонких проводов, заметно хуже и качество пластмасс.
Если такой коаксиал годен для приема, то на передачу он уже подходит с трудом, да и то лишь при условии, что такая линия работает с невысоким КСВ.
Работа с большим КСВ особенно опасна для коаксиальных кабелей, так как протекающие при этом значительные токи могут привести к перегреву внутренней жилы и местному расплавлению внутренней изоляции кабеля и, как следствие этого, кабель в этом месте “стягивается” и приходит в негодность. В пучности напряжения возможен пробой коаксиального кабеля. При плохой оплетке работа с КСВ ведет к усилению излучения кабеля.
Волновое сопротивление коаксиальных кабелей Z o лежит в пределах 30-120 Ом. Его можно определить как
Z o = (138 / e ) ´ log 10 (D/d),
где D – внутренний диаметр оплетки,
d – внешний диаметр жилы,
e – диэлектрическая постоянная внутренней изоляции кабеля.
3. Двухпроводная линия передачи.
Двухпроводная линия передачи представляет собой два провода 1, между которыми расположены изоляторы 2 (рис.3). Сопротивление двухпроводной линии лежит в пределах 200-600-Ом и определяется как
Z л = 276 log 10 (D/d),
где D – расстояние между центрами проводников,
d – диаметр проводников.
Электромагнитное поле сосредоточено как внутри, так и за линией (рис.4).
Это обуславливает влияние на линию различных близлежащих предметов на расстоянии до 10D. Происходит увеличение излучения линии на высоких частотах из-за рассимметрирования антенны. При рассимметрировании, токи, протекающие в разных проводах линии находятся не в фазе, и не компенсируют друг друга, что приводит к излучению фидера.
При использовании двухпроводных линий, провода которых проходят в диэлектрике, будем иметь больше потери в нем на ВЧ. Двухпроводная линия переносит режим работы с КСВ значительно легче. Действительно, она обычно выполнена из достаточно толстого провода, способного пропустить значительные токи, и большое расстояние между проводами защищает линию от пробоя.
4. Работа линий передач с КСВ.
Можно без опаски питать через 600-Омную линию 60-Омную антенну (рис.5). Действительно, КСВ в линии при этом будет около 10, но линия будет работать. Для примера рассчитаем значение действующих в этом случае токов и напряжений в линии при мощности в нагрузке 120 Вт. При этом ток в нагрузке будет 1,5 А, напряжение 90 В. Напряжение пика в линии будет 900 В. Хотя это на первый взгляд большая величина, но обычная двухпроводная линия передачи его выдержит. Можно использовать и 300-Омную двухпроводную линию, КСВ в этом случае изменится.
Обычно радиолюбители не используют антенны сопротивлением выше 600 Ом. Но предположим, мы запитываем длинной линией полуволновой диполь на 40 м. Такая антенна имеет входные сопротивления около 75 Ом на 40-метровом диапазоне и около 1200 Ом на 20- и 10-метровых диапазонах.
Режим работы на 40 м мы рассмотрели выше. На 20 и 10 метрах, при использовании такой линии, КСВ будет около 2 (рис.6). Ток в антенне, при подводимой к ней мощности 120 Вт будет 0,3 А, напряжение на ней 380 В. Ток пика будет 0,6 А и напряжение пика 760 В, что очень немного практически для любой линии. Работа коаксиального кабеля при нагрузке больше и меньше его волнового сопротивления
аналогична работе двухпроводной линии. При работе с высоким КСВ коаксиал не имеет запаса ни по напряжению, ни по току, в отличие от двухпроводной линии, и может быть выведен из строя чрезмерными токами или напряжением.
Вот почему при использовании коаксиального кабеля работают только на согласованную антенну. Использование двухпроводной линии позволит сделать простую антенну без заградительных контуров, согласующих цепей, которая будет работать как в гармониковых диапазонах (т.е. антенна на 80 будет работать на 40, 20, 10), так и в промежуточных – 160, 30, 17, 15, 12 (рис.7).
При использовании коаксиального кабеля такую простую антенну построить невозможно. Можно рекомендовать начинающим коротковолновикам не мучиться с поисками качественного коаксиального кабеля, настройкой антенны, а выполнить эту простую и в то же время эффективную антенную систему.
5. Суррогатные линии передач.
Обычный сетевой шнур питания имеет волновое сопротивление около 60-120 Ом. Его можно успешно использовать для запитки таких антенн как дельта, диполь, штырь. Но изоляция сетевого провода имеет повышенные потери, которые растут на высоких частотах. В разных сетевых шнурах используется разная изоляция, которая, как показывает опыт, может работать до 7-10 МГц и даже выше. Простой способ определить, работоспособен ли сетевой шнур в качестве фидера – подключить его к антенне, измерить КСВ, и если КСВ будет Вас устраивать, попробовать шнур на ощупь. Если он теплый, а тем более горячий, использовать его на этой частоте нельзя. Такой фидер более подвержен влиянию атмосферных воздействий, чем коаксиальный кабель.
Экранированный шнур, используемый в звуковой технике, имеет волновое сопротивление около 30-70 Ом, и его можно использовать с антеннами 160-80 метрового диапазона, которые обычно имеют малую высоту подвеса и, вследствие этого, малое сопротивление. Такой кабель должен иметь пластиковую изоляцию поверх экрана. На более высоких частотах использовать его не рекомендуется из-за возрастающих потерь.
Двухпроводная линия типа “лапша”, используемая для прокладки радио и телефонной сети идеально подходит в качестве высокоомного фидера питания. Такая линия имеет волновое сопротивление около 600 Ом, что позволяет питать антенны типа Цеппелин, Т2FD, Beverage. Такая линия хорошо работает и до 30 МГц. Плохо, что она не обладает механической прочностью, поэтому рекомендуется ее прикреплять к капроновому шнуру (рис.8).
Изоляция этой линии не рассчитана на работу в атмосферных условиях и уже через несколько лет приходит в негодность. Через такую линию можно передавать значительные мощности – до 200 Вт.
6. Изготовление открытой линии в домашних условиях.
Для изготовления открытой линии мной был изготовлен станок (рис.9). Он состоял из доски 1, на которой были укреплены две бобины с проводом 2, используемые для изготовления открытой линии. От этих бобин провод поступал на выполненную из дерева форму 3, которая обеспечивала формирование расстояния между проводами открытой линии. В паз 4 формы 3 закладывался изолятор 5, выполненный из термопластмассы. Прижимом 6 провода натягивались и паяльником 7 вплавлялись в изолятор. После этого готовая линия сматывалась на самодельную бобину 8. С помощью линейки 9 обеспечивалось равное расстояние между изоляторами.
Для изоляторов можно использовать толстые полиэтиленовые стержни или другие пластмассы, позволяющие производить в них заплавку и обладающие достаточной прочностью. Для унификации можно выполнить изоляторы самому из подручных материалов. Для этого берутся две пустые консервные банки (рис.10), причем банка 1 большего диаметра, чем банка 2.
В банке 2 формируется носик, в нее закладывается материал для производства пластмассы для изоляторов – это могут быть старые полиэтиленовые пакеты, пластиковые банки из-под моющих средств и т.д. затем банка 2 ставится на банку 3 и закрывается банкой 1. Через некоторое время пластмасса будет готова и ее можно разлить в форму 4. Эта форма выполнена из жести от консервной банки, которая свернута уголком. После заливки и остывания получим угловой изолятор 5, который после этого распиливают на заготовки нужной длины. В эту пластмассу провод легко вплавляется, и она обладает достаточной механической прочностью.
Из этой пластмассы можно изготовлять и мелкие детали (ручки, кнопки, каркасы для катушек) для радиолюбительских нужд. Работы по приготовлению и разливке пластмассы лучше производить на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.
Таблица, приведенная здесь, окажет помощь в изготовлении самодельной открытой линии. Для линии лучше использовать медный одножильный провод в изоляции типа ПЭТВ-2 (влаготеплостойкий). При использовании неизолированного провода он со временем окислится, что ухудшит работу линии. Канатик с тонкими жилами в городских условиях под действием кислотных дождей и смога может быстро прийти в полную негодность, кроме того, он не обеспечивает достаточной жесткости линии.
Г.И.Атабеков и др. Теоретические основы электротехники. М.,Энергия, 1979.
Г.З.Айзенберг. Коротковолновые антенны. М., РиС, 1985.
Тема: Антенна с питанием симметричной воздушной двухпроводной линией
Обратные ссылки
Опции темы
Это точно-ХОРОШО!
Я уже и считать забыл сколько я их делал!
С 2002 года,как стартанула RDA-программа, работал с такой, но более короткой, плечи по 10,4, с кучи районов, доходило до того, что приезжаю в командировку, нахожу дрын метра 3, беру любой провод для полотна, ТРП для фидера-и в путь!
Наверное, надо было промеры сделать какие-нибудь, чтобы по науке, но некогда-работать люблю:-)
Кстати, чисто субъективно, особой разницы между Z-match и MFJ-945 с кольцом на выходе не замечал, специально сегодня проверял на 12 и 17 метрах, и так отвечают хорошо, и так.
Добавлено через 3 минуты
Кстати, вот тут такой вариант видно хорошо:-)
http://ra9mx.qrz.ru/ns-46.htm
Чего тут мудрить, мачта у вас чуть меньше длины линии, у основания ставите коробку, герметизируете ее и делаете переход на кабель типа ТРП 2Х0,5 или подобный (ТРВ, ТРВК), и т.к он будет уже под крышей, то прослужит долго, ну еще можно его в гофротрубу запихнуть а если найдете КАТВ, то еще дольше, можете и ПРПМ 2Х0,9 применить, хуже не будет, поверьте!
Levy антенна, ежели мне не изменяет память. Но там длина плеч была именно 41,5 метров.
Немного практики
Давно пользуюсь такой антенной для *поля* : 2 по 42м. и 15м. КАТВ, тюнер + 1\4
тр-тор на кольце 50 ВЧ. Все диапазоны, включая WARC, КСВ 1.1-1.2.
На 15втт (аккумулятор был почти на *ноле*) OH5ZZ услышал сразу /р, хотя было
много зовущих. Может /р помогло.
Этой осенью, в сентябре очень сильный мокрый снег сломал дюралевый телескоп,
который падая собрал все антенны. Сделал на доме такую же антенну, и не потерялся
и даже в тестах маленько мешал людям. Высота всего 12 метров над землей, VBEAM
оптимизирован на 20м, угол между лучами градусов 50-60. Отвечают все у кого не
более 300 втт, у меня 70 втт. Как антенна закрывающая все диапазоны, вполне
неплохо.
Картинки 1-мобильная антенна, 2-временная дома, 3-тюнер
Никак не скажется, только избегайте настройки фидера в резонанс, т.е., длина фидера и подключенного к нему плеча излучателя не должны быть кратны полуволне, дабы не возникли синфазные волны.
Как сделать двухпроводную линию
Армейский антенный канатик,
в качестве распорок куски ПВХ трубки 16 мм диаметром, проверял в микроволновке остается холодная, канатик насквозь через отверстия в трубке.
Когда запускаешь конец канатика в трубку, одеваешь 2 колечка из стяжек (я брал 2, все зависит от ширины стяжек и диаметра трубки), протягиваешь дальше, потом равномерно расположив распорки по длине линии ( у меня получилось около 40 см) затягиваешь стяжки внутри трубок. Для надежности я капал во внутрь на стяжку эпоксидку.
Для распорок линии из относительно толстого провода (ф3-4мм) из
доступных материалов кроме стеклотекстолита на ум ничего не приходит.
Конструктив в 4 дырки ясен, но провод с такими изгибами как то не то.
да и порваться может. ненадежно.
Конструкцию по типу DL2KQ. но распороки из стеклотекcтолита.
Провод 10^2мм в изоляции. изоляци я толстая. Крепить медной
проволокой. он промнет изоляцию и будет держать.Стеклотексто лит
вскрыть лаком.
Вопрос как поведет себя на ВЧ изоляция этих проводов, что в электротоварах
лежат. Кто испытывал в СВЧ печке?
Хороший вариант. Можно усилить, сложив еще раз. по типу гамошки.
Есть бутылки с очень жестким дном. Можно донышко напрямую использовать.
Вопрос для US4LS,ПВХ трубка 16 мм диаметром,что за трубка такая?И где ее можно взять или купить. Какая технология затягивания стяжки в нутри трубки?Если можно то по подробней пожалуйста,очень интерестно.За ранее благодарен
В канцтоварах продают счетные палочки для детей.
Не пойдут. Разрушатся из-за УФО за лето.
73!
=
Согласен.
Но временно годится (как один из вариантов).
Что за нужда делать из меди распорки. Нужды, конечно, нет, но надо попробовать.
В канцтоварах продают счетные палочки для детей.
…временно годится (как один из вариантов).
Капроновая нить, парафин, связывание …. В общем, волокита. И, спрашивается, ради чего(?) – ради того, чтобы на один сезон хватило.
А, если подойти творчески, то времянка делается элементарно, без лишних хлопот.
Сделайте несколько звеньев, и положите весной на крыше, на солнышко. А, осенью посмотрите.
Распорка стеклотекстолитовая.
Провод во внешние пазы, крепить проволокой через дырки.
Или наоборот. более хлопотно, но надежность выше.
Ориентир на рекламную мастерскую, как видно из поста RW6HKF, дал результат в поиске подходящего материала для изготовления пластинок.
Проблема крепления линии к пластинке, остаётся открытой. Пока ничего радикального еще не предложено.
К вопросу о материале для дистанционных распорок.
Трубы есть пластиковые газ, воду проводят. Тоже крепкий материал.
Только что я писал :
По новым материалам нужно проводить испытания, чтобы сделать однозначный вывод о их пригодности.
Три с половиной года.
А для чего они предназначены?
А для чего они предназначены?
Получилось что-то типа «витой пары», для уменьшения излучения фидера(прочитал где-то на сайтах) 🙂
Мысль пришла.
Что будет если готовую линию скручивать в спираль?
Мысль пришла.
Что будет если готовую линию скручивать в спираль?
Наверное, провода Гуппера, сейчас и в музее уже не найдешь 🙂
провода марки “Гуппер” – медь в вулканизированной резине
При эксплуатации двухпроводный линий у меня сложилось твердое убеждение, что сама линия,
равно, как и полотна антенны не должны провисать как сосиска. :rotate:
Кое-кто это игнорирует. Непонятно почему.
73!
Распорка стеклотекстолитовая.
Провод во внешние пазы, крепить проволокой через дырки.
Или наоборот. более хлопотно, но надежность выше.
Вариант как у DL2KQ имеет подпорку. Крепление бы еще понадежнее.
Относительно тонкий медный провод пойдет как вариант крепления.
Подскажите, пожалуйста, по вопросу с двухпроводной линией и вообще.
Длинна фидера будет врядли больше 10 м. Сама антенна из МГТФ,
можно линию тоже из МГТФ сделать? МГТФ относительно толстый, делать планирую как у Гончаренко.
42..43 метра, угол (к горизонту) менее 40, центр дельты примерно на высоте 15 м, запитывать предполагается в середину стороны, которая является наивысшей. Хороший это выбор или лучше в угол?
Еще сразу вопросик: пока предполагается использовать только на 40 метров. Как с минимальным набором приборов (АА нету) это правильно согласовать с обычным несимм. 50 ом? Сим. Тюнер делать собираюсь, но пока деталей для него нету и необходим временный вариант.
Спасибо!
Подскажите, пожалуйста, по вопросу с двухпроводной линией и вообще.
Длинна фидера будет врядли больше 10 м. Сама антенна из МГТФ,
можно линию тоже из МГТФ сделать? МГТФ относительно толстый, делать планирую как у Гончаренко.
42..43 метра, угол (к горизонту) менее 40, центр дельты примерно на высоте 15 м, запитывать предполагается в середину стороны, которая является наивысшей. Хороший это выбор или лучше в угол?
Еще сразу вопросик: пока предполагается использовать только на 40 метров. Как с минимальным набором приборов (АА нету) это правильно согласовать с обычным несимм. 50 ом? Сим. Тюнер делать собираюсь, но пока деталей для него нету и необходим временный вариант.
Спасибо!
По последнему абзацу подскажите пожалуйста! 🙁
. этот вариант счёл наилучшим.
Фото есть?
Сделайте несколько звеньев, и положите весной на крыше, на солнышко. А, осенью посмотрите.
Если по верх хомутов обмотать изо лентой крест на крест, то продержится дольше (2 года от силы). С такими стяжками (хомутами) работаю каждый день, качество очень низкое из пачки в 100шт. 20% идет в мусор (рвутся при затягивании). На солнце высыхают и становятся хрупкими и ломкими.
Добавлено через 7 минут(ы):
Надо полиэтиленовые со светостабилизатором (они чёрного цвета обычно) для наружных работ.
Я работаю в кабельном TV, поверьте на слово (расход хомутов в день для одной бригады 100-150 шт.). Белые применяем внутри помещений (в подъездах), а черные на улице, бывает попадаются эластичные (тогда замок плохо держит). В помещениях еще терпимо, но на улице не долговечны.
В качестве двупроводки возьмите просто полевку.
Интереса для.
На каком расстоянии от стены, и что верикальная часть нигде не имеет крепления к стене?
У меня когда-то кабель спускался с крыши (14 эт.) на 2 этаж, так во время ветра «шлепки» о стену были значительные (соседи были не в восторге).
Понятно что кабель тяжелее, но парусность у вашей линии будет поболе, должна при ветре болтаться как. или нет?
Интереса для.
На каком расстоянии от стены, и что верикальная часть нигде не имеет крепления к стене?
У меня когда-то кабель спускался с крыши (14 эт.) на 2 этаж, так во время ветра «шлепки» о стену были значительные (соседи были не в восторге).
Понятно что кабель тяжелее, но парусность у вашей линии будет поболе, должна при ветре болтаться как. или нет?
Сообщение от unname
В качестве двупроводки возьмите просто полевку.
. очень даже поддерживаю. Очень привлекательно для ленивых, тех кто не хочет «светиться» и т.д.
я тоже так думал, пока ее(полевку) не расплел и не поставил распорки. конечно для работы на 160-80м можно и не расплетать, но на сороковке ужЕ разница чувствуется даже без приборов.
я тоже так думал, пока ее(полевку) не расплел и не поставил распорки. конечно для работы на 160-80м можно и не расплетать, но на сороковке ужЕ разница чувствуется даже без приборов.
. в ЧЕМ разница? Как определили?
Добавлено через 10 минут(ы):
Измерения с помощью антенного анализатора показали КСВ в линии по диапазонам:
КСВ относительно какого сопротивления? да и потери из-за КСВ и потери из-за погонного затухания в линии вещи несколько разные.
диаграмма направленности 40-го треугольника на вч бэндах
На сороковке, при моей высоте подвеса о какой либо диаграмме говорить не приходится, небо она греет и пугает НЛО, тем не менее на сороковке в цифре есть неоднократно обе Америки, Япония и еще кто-то то с относительно дальних, а в ССБ для местных связей антенна работет отлично.
На 20 и выше результаты довольно не плохие для такого конструктива. Не яга конечно, но на безрыбье и сам раком станешь.:crazy:
Добрый день. Спасибо за конкретный ответ.Позволю еще один вопрос, запитка дельты полагаю в разрыв в диагонали ближней к моему спуску к балкону. На каком расстояние от угла дельты делать разрыв для подключения линии снижения. Или с угла лучше, но у меня и так получается длинная линия, хотя я могу выпустить этот угол и закрепить оттяжку через окно с любого из этажей, т.е. использовать окна,которые расположены на маршевых лестницах там 8,9,10, этажа тем самым уменьшить длину линии. Также удобно и крепить оттяжку например за трубу мусоропровода, а остальные два луча на столбы освещения.
Спасибо. Александр. 73!
Извиняюсь,это вопрос для UT4UHG. Спасибо.
Тут задавался вопрос по кабелю похожему на телефоную лапшу.
Это ПРППМ очень хорошо использовать для 2-х проводной линии. Волновое сопротивление 150 ом.
Вот его характеристика:
Кабели телефонной связи и радиофикации ПРППМ 2х1,2
Кабели соответствуют ТУ 16.705.450–87.
Испытательное напряжение, переменный ток 50 Гц
4000 В;
Можно высокое заводить из БП в УМ при таких параметрах изоляции, только неудобно что жесткий.
В програмке AppCAD Version 3.0.2
http://www.hp.woodshot.com/ (http://www.hp.woodshot.com/)
есть фишка по расчету волнового сопротивления двухпроводной линии
http://s017.radikal.ru/i425/1111/26/266db00337bb.jpg (http://s017.radikal.ru/i425/1111/26/266db00337bb.jpg)
и не только.
Понятно,спасибо. 73! Александр.
С тех пор, как я полюбил так называемое резонасное питание антенн (можно познакомиться, например, у И.Гончаренко) и обзавелся антенным тюнером СИММЕТРИЧНОГО типа (считаю его обязательной частью оборудования любого шека), у меня пропала необходимость решать подобные проблемы.