Forum Krótkofalarskie PKI

TO ja chciałbym popytać o antenę. W zasadzie konstrukcja mechaniczna i elektryczna jest już gotowa, antena o średnicy 1 m została wykonana z kabla cell flex 7/8 cala, małą pętla natomiast z RG213. Użyłem kondensatora powietrznego 3x40 pF z dzielonym statorem (brak styków ślizgających). Mam natomiast pytanie o uziemienie takiej anteny. Będzie ona zamontowana na zewnątrz na niewysokim maszcie. Zastanawiam się, czy nie uziemić kondensatora, a dokładniej jego ramy. Jest ona odizolowany od statora i rotora (rotor nie ma wyprowadzań). Czy ma to sens?

Wydaje mi się, że jeżeli ma to pracować przy mocach powyżej kilku watów, kondensator strojony z obudową metalową odpada niezależnie od uziemiania.
Rozkład składowej magnetycznej pola nie pokrywa się z rozkładem składowej elektrycznej pola wewnątrz i w pobliżu anteny. Występuje bardzo duży gradient tych pól związany z małymi wymiarami w stosunku do długości promieniowanej fali. Antena teoretycznie ma płaszczyznę neutralną dla składowej magnetycznej prostopadłą do pętli i jednocześnie pionową w wariancie jak w tym temacie. W płaszczyźnie tej można prowadzić bezkarnie izolowane przewody elektryczne. Obudowę kondensatora można by uziemić bez wpływu na charakterystyki promieniowania anteny bo przewód uziemiający byłby poprowadzony we wspomnianej płaszczyźnie pionowo w dół od kondensatora. Pole magnetyczne nie indukowało by napięcia w tym przewodzie. Tak też zwykle prowadzone są przewody zasilające i sterujące napęd kondensatora strojonego. W uziemionym kondensatorze wystąpią dodatkowe napięcia od rotora i statora do metalowej obudowy równe połowie napięcia między końcami pętli, co może mieć znaczenie w kondensatorze przerabianym gdzie te odległości będą małe. Uziemienie nie szkodząc nie wniesie nic pozytywnego poza poprawą „BHP”. Niedokładności symetrii wykonania i wpływ niesymetrycznego otoczenia w pobliżu anteny mogą zwichrować ww. płaszczyznę. Praktycznie kabel zasilająco-sterujący mimo, że małej średnicy potrafi stwarzać problemy spowodowane wchodzeniem na niego w.cz. Obudowa kondensatora ma konkretne wymiary i wystaje poza płaszczyznę. Jest ona np. z żelaza więc materiału o dużych stratach. Lepiej kondensatorów z metalową obudową tu nie używać. Nie budowałem jeszcze takiej anteny, ale zwróciłem uwagę na różne zdjęcia z awarii i przedstawiające szczegóły budowy. W kondensatorach próżniowych konstrukcja jest szklana lub ceramiczna a w amatorskich elementy nośne robi się z plastyku np. poliwęglanu. Co więcej nawet konstrukcję nośną całej anteny wykonuje się z plastykowych rur. Planując budowę anteny o mocy która by mnie zadowoliła myślałem o wykonaniu pneumatycznego lub hydraulicznego napędu kondensatora by wyeliminować wszelkie kable w polu anteny i ewentualne źródło problemów i awarii. Stosując na główną pętlę kabel jak wyżej można by wykorzystać rurę, która jest żyłą środkową kabla do przesyłu sprężonego powietrza do takiego napędu. Do dyspozycji mamy dwa boki pętli do przesyłu dwu strumieni powietrza. Inny wariant który jednak podoba mi się mniej to przeniesienie napędu z silnika umieszczonego poniżej całej anteny do przekładni przy kondensatorze za pomocą długiego obrotowego pręta izolacyjnego.

Sterowanie pneumatyczne w moich warunkach antenowych jest raczej niewykonalne. Co do obudowy, to może źle się wyraziłem. Cała konstrukcja jest wykonana z tworzywa sztucznego, zarówno stelaż anteny (rurka rozpierająca antenę) jak i obudowa kondensatora. Jak każdy kondensatora powietrzny, także i mój ma ramę wykonaną z metalu - i własnie pytałem o uziemienie tej ramy. Zarówno stator jak i rotor są od niej odizolowane, a mogę ramę kondensatora podłączyć do aluminiowego uchwytu masztu, który jest przykręcony do obudowy anteny. Kondensator jest sterowany za pomocą silnika krokowego i planuje do tego zrobić automatyczny tuner współpracujący z analizatorem antenowym.
Jeżeli takie uziemienie nic nie wniesie to nie ma sensu prowadzić wewnątrz plastikowej obudowy dodatkowych przewodów i wyprowadzać ich na zewnątrz - to chyba mi wystarczy.

SO5HMI pisze:

Jeżeli takie uziemienie nic nie wniesie to nie ma sensu prowadzić wewnątrz plastikowej obudowy dodatkowych przewodów i wyprowadzać ich na zewnątrz

Takie uziemienie nie jest wskazane. Należy minimalizować sprzęganie anteny magnetycznej z otoczeniem. Powoduje ono:
- straty,
- rozstrojenie anteny.

O sprzężenie łatwo jest:

1/ w kierunku prostopadłym do powierzchni anteny (sprzężenie o charakterze indukcyjnym, w praktyce należy na tym kierunku zachować odległość kilku metrów od konstrukcji metalowych)

2/ w pobliżu kondensatora (sprzężenie pojemnościowe).

Podłączając ramę kondensatora do ziemi wprowadziłbyś takie właśnie sprzężenie pojemnościowe ze wszystkimi negatywnymi skutkami. Przecież między ramą i statorem / rotorem istnieje jakaś niemała pojemność. Niech więc lepiej metalowa rama kondensatora "wisi".


Powyższe mądrości z lektury i eksperymentów pewnych własnych.

P.S. No chyba, że budujesz antenę typu "army loop". Istnieją jej odmiany z uziemionym punktem między dwoma identycznymi, współbieżnie strojonymi kondensatorami. O ile jednak dobrze rozumiem Twoją konstrukcję, to pojemności rama-stator i rama-rotor nie będą identyczne i uziemienie ramy dodatkowo zniweczy symetrię całości.

SO5HMI - pisząc obudowa kondensatora miałem na myśli to co Ty nazywasz jego ramą.
SP2BPD - popieram uwagi w całości

Napęd pneumatyczny można by może zaadoptować jakiś gotowy lub lepiej wykonać z plastyków samemu. Można by też doprowadzić powietrze plastykowymi wężykami których ograniczenia dotyczące przewodów elektrycznych nie dotyczą. Nie przeszkadza mi, że rozwiązanie ma finezję konstrukcji cepa. Byle było jak cep skuteczne. Problemem byłaby tu automatyzacja. Przy wariancie "ręcznym" informację zwrotną o pozycji kondensatora mogłaby dostarczyć jakaś zdalna tania kamerka umieszczona dostatecznie daleko od anteny. Wypadało by też od pomysłów przejść do realizacji - hi hi. Ale kiedy? Ciekawe jak temat napędu kondensatora i sterowania rozwiązują poważne anteny wojskowe? Może spotkaliście opisy? Nie mam tu na myśli amatorszczyzny MFJ.

Pozdrawiam. Franek R./SP4FR

frantastic pisze:

Ciekawe jak temat napędu kondensatora i sterowania rozwiązują poważne anteny wojskowe? Może spotkaliście opisy?

Widziałem jakąś poważną z przewodami sterującymi silnik prowadzonymi wewnątrz rury MagLoopa.

Witam odnośnie rury aluminiowej to zalać wodą i zamrozić, podczas gięcia nie będą się zapadać boki

SP2BPD pisze:



Widziałem jakąś poważną z przewodami sterującymi silnik prowadzonymi wewnątrz rury MagLoopa.

Tylko, że wtedy przewody znajdą się w polu o dużym gradiencie zarówno składowej magnetycznej jak i elektrycznej. Konieczna byłaby porządna izolacja i filtry/dławiki o wygórowanych parametrach. W niedopracowanym amatorskim wykonaniu strat by się nie uniknęło.

Dziękuje za podpowiedzi, watpliwości zostały rozwiane. Niebawem testy...
73
Arek

frantastic pisze:

Nie mam tu na myśli amatorszczyzny MFJ.

Franek,

Projekt MFJ-1786 nie jest taki zły. Prawda, że MFJ słynie z niedokręconych (lub brakujących) śrubek, luzów, braku kontroli technicznej wyrobów itp.

W przypadku MagLoopa MFJ i przewodu sterującego silnik ryzykowne wydaje się to, że w praktyce nie prowadzą tego przewodu prostolinijnie (po średnicy koła). Jest on zbyt długi i wije się jak wąż.

Przewód sterujący naciągnięty po średnicy nie powinien łapać w.cz. Przynajmniej takie wrażenie zostało mi z czasów, gdy drążyłem temat. Na wszelki wypadek można wyposażyć go w dławik. Zakładając, że antena stoi pionowo, ja bym taki dławik umieścił jakiś metr, półtora poniżej pętli.

Robiłem kiedyś eksperyment z MFJ-1786 i wynikło z niego, że zbliżanie blachy od dołu do odległości półtora metra pod pętlą nie powodowało zmiany SWR. Czyli nie zaburzało pola bliskiego. Wniosek: w odległości większej niż 1,5m nic poważnego się nie indukuje.

Co innego w kierunku prostopadłym do płaszczyzny pętli. Tam nawet w dalszej odległości indukuje się, indukuje.

Stąd krytyka W8JI skierowana przeciw rozwiązaniom takim jak to:




Zupełnie na marginesie. W8JI przyznał, że brał udział w projektowaniu MFJ-1786, chociaż nie wiem czy akurat on zajmował się sposobem doprowadzenia zasilania do silnika kręcącego kondensatorem.