Конструкция антенны GAP Titan DX

Конструкция антенны GAP Titan DX.
Антенна исследовалась в августе 2006 г. на коллективной радиостанции Ярославского
государственного технического университета RK3MWD, при изучении конструкции антенны
использовалась документация фирмы производителя. Все линейные размеры элементов определялись
рулеткой с точностью + 1 мм. диаметры трубок и ВЧ кабеля измерялись штангенциркулем с
точностью + 0,1 мм. Для электрических измерений применялись: цифровой мультиметр М-890F,
антенный анализатор MFJ-259B.
Описание антенны.
Антенна состоит только из линейных элементов и не имеет трапов, излучение в вертикальной
плоскости осуществляется под малым углом к земле, ряд конструктивных особенностей запатентован
в США. Антенна представляет систему вертикально расположенных асимметричных диполей
запитанных в одной точке и рассчитана для работы на любительских диапазонах от 10 до 80 м.
включая и WARC. Тонкие диапазонные линейные элементы, установлены с четырех сторон от
толстых труб и все вместе соединяются в точке питания. Поскольку подстилающая поверхность в
месте установки влияет на характеристику антенны, производитель не приводит каких либо
электрических данных этой антенны и предлагает после сборки самостоятельно провести их
измерение. Антенна хорошо подходит для установки на ограниченном пространстве т. к в отличии от
вертикалов ей не требуются противовесы. Общая высота антенны составляет 8020 мм., вес
антенны 11,35 кг.
Материалы.
Антенна изготовлена из полированных тонкостенных дюралюминиевых труб, плотно вставляемых
одна в другую. Изоляторы выполнены из материала темно-серого цвета, на сжатие твердый, по виду
однородный без вкраплений. Диаметр применяемых труб: 12,5 мм. ст. 0,8 мм.; 28,4 мм. ст.1,3 мм; 31,6
мм ст.1,3 мм; 34,8 мм. ст.1,3 мм. Соединения труб между собой и к центральному изолятору
производятся четырьмя саморезами О 4,2 м длиной 10 мм. под которые подложены упругие
звездообразные шайбы.
Верхняя часть антенны.
Состоит из двух труб О 28,4 и 31,6 мм. вставленных одна в другую, общая длина элемента (с учетом
части вставленной в изолятор) составляет 3350 мм. На трубе выше центрального изолятора, на
изоляционных трубках О 21,2 мм. установлен дополнительный линейный элемент длиной 1290 мм.
(51”) выполненный из трубки О 12,5 мм. Расстояние между стенками верхней трубы и трубки
дополнительного элемента - 26,6 мм. Дополнительный линейный элемент соединяется перемычкой из
гибкого провода в изоляции длиной 162 мм. с нижней трубой (!) под саморез на наружной
поверхности центрального изолятора.
Внутри трубы уложены два отрезка коаксиального кабеля, один длиной 234 см. который на конце
разомкнут, второй сложенный петлями 1191 см. с конденсатором на конце(1), (2). Место загиба ВЧ
кабелей вверху трубы расположено на расстоянии 200 см. от края центрального изолятора, а его конец
располагается у самого верха трубы, где к нему с помощью ножевых контактов подключается
сменный конденсатор для 80 м диапазона. Верх трубы для защиты от попадания воды закрывается
заглушкой, заводская конструкция заглушки несовершенна и требует замены.
Центральный изолятор
Изолятор имеет вид втулки наружный О 42 мм. внутренний О 31,8 мм. длина 360 мм. Верхняя и
нижняя трубы входят внутрь изолятора на 140 мм., образуя зазор 80 мм. Каждая труба крепится
насквозь четырьмя саморезами под которые подложены провода от элементов из тонких труб. В
средней части изолятора имеются два отверстия О 5 мм. из которых выходят гибкие провода в
изоляции от оплеток ВЧ кабелей. В нижнее отверстие проводник от питающего ВЧ кабеля, в верхнее
отверстие от двух кабелей из верхней трубы.
Нижняя часть антенны.
Состоит из трех труб О 31,6 мм, 34,8 мм и 31,6 мм (внизу короткий кусок для установки изоляторов)
вставленных одна в другую, общая длина элемента (с учетом части вставленной в изолятор)
составляет 4590 мм. На трубе (ниже центрального изолятора) на изоляционных трубках О 21,2 мм.
установлены четыре дополнительных элемента выполненных из трубки О 12,5 мм. длиной 2590 мм.
(102”), один удлиненный до 2650 мм. (регулируемый) и еще один удлиненный до 3215 мм.
(регулируемый). Расстояние между стенками нижней трубы и трубками трех элементов - 138 мм. Для
элемента длинной 3215 мм. расстояние между стенками - 186 мм. Все дополнительные линейные
элементы соединяются с верхней трубой перемычками из гибкого провода в изоляции длиной 210 мм.
(3 шт.) и 250 мм.(1 шт.) под саморез непосредственно на наружной поверхности изолятора. К
элементам длиной 2590 мм. (102”), установленных диаметрально противоположно, несколько ниже с
помощью перемычек подключены еще по одному дополнительному элементу из трубки О 12,5 мм.
длиной 763 мм. (30”) и 1523 мм. (60”). (4) Расстояние между нижней трубой и трубками элементов –
26,6 мм. Изоляционные трубки О 21,2 мм. с одного конца имеют выборку глубиной 2 мм. по радиусу
трубы и через сквозное отверстие О 14,2 мм. все вместе крепятся с помощью обжимного хомута. С
другой стороны в изоляционные трубки в отверстие О 14,2 мм вставляются трубы дополнительных
элементов, для их фиксации внутрь верхних изоляционных пластиковых трубок ввертывается саморез
под которые подложены звездообразные шайбы. (5)
Удлиняющая часть для диапазонов 40 и 80 м.
В нижней части антенны с помощью обжимного хомута к трубе крепиться уголок (50 на 50 мм. длина
60 мм), а на котором монтируется крестовина из 4-х трубок О 12,5 мм. длиной 2030 мм. каждая. Две
трубки соединяются через металлическую трубку О 227 мм. длиной 146 мм., а две другие через
изолирующую пластмассовую трубку О 21,2 мм. длиной 227 мм. т. е. две трубки имеют контакт с
нижней трубой антенны, а две изолированы от нее. На концы трех трубок одеты куски пластмассовой
трубки О 21,2 мм. длиной 60 мм. через которые в отверстие О 4 мм пропущен антенный канатик.
Общая длина антенного канатика удлиняющей части составляет 10670 мм. К трубке имеющей
контакт с нижней трубой антенны, отступя от конца на 1450 мм. канатик фиксируется посредством
самореза, что осуществляет электрический контакт. Конструкцией предусматривается возможность
регулировать длину обоих сторон канатика загибая его концы.
ВЧ кабели.
Кабель внутри верхней трубы черного цвета имеет наружной диаметр …..мм, диаметр изоляции
.…мм, диаметр центральной жилки…..мм. волновое сопротивление .…Ом. По данным из разных
источников первый кабель длиной 240 см. на конце разомкнут. Второй кабель, несколько раз
сложенный внутри, длиной 1191 см (или 1178 см.) на конце которого в зависимости от полосы частот
80 м. диапазона подключается сменный конденсатор. Конденсатор залит компаундом от воздействия
внешних условий. Оплетка ВЧ кабеля в месте соединения с конденсатором через проводник длиной
200 мм. имеет электрический контакт с трубой. Емкость конденсатора в исследованной антенне
составила 1300 пф +5%. (3)
По показаниям омметра, внутри изолятора центральные проводники ВЧ кабелей соединены вместе и
никуда не подсоединены (!), оплетка нижнего кабеля соединяется с нижней трубой, а оплетки
верхних кабелей с верхней трубой.
От контактов в центральном изоляторе отходит ВЧ кабель желтого цвета к трансиверу. Длина
кабеля от нижнего края изолятора 7050 мм, наружный диаметр 6,1 мм, диаметр внутренней изоляции
4,2 мм., материал между проводниками напоминает светлый полиэтилен, но очень жесткий, в месте
разрыва материал имеет белый цвет. Центральный проводник состоит из 19 жил О 0,2 мм. каждая,
наружный О центрального проводника 1,2 мм. волновое сопротивлении кабеля 50 Ом.
Крепление антенны к мачте.
Нижняя труба антенны через три изолятора в виде втулок крепится посредством U образных скоб О 6
мм. (внутренний О 45 мм. длина 80 мм. резьба М6) к дюралюминиевой пластине 300 мм. на 75 мм.
толщина 6 мм. Изоляторы для мачты изготовлены из того же материала, что и центральный изолятор,
их размеры - наружный О 42 мм. внутренний О 31,8 мм. (имеют вид разрезной втулки). Аналогично
пластина крепится к трубе мачты имеющей О 32 мм. (точно такой же как и у трубы антенны) иначе не
наденутся изоляционные втулки.
Примечания.
1. При исследовании антенны кабели из верхней трубы не извлекались т. к. внутри изолятора они
закреплены компаундом, данные по их длине предоставил Роман RV3MA.
2. Длины ВЧ кабелей в статье А. Вольского в «Радиолюбитель КВ и УКВ» 1/1998 г., перевод K. Hille
DL1VU «CQ/DL» 8/1996 г. несколько отличаются от приведенных, к тому же схема их соединения
внутри центрального изолятора принципиально отличается!
3. По данным из Интернет, емкость конденсатора на 3,5 МГц – 1300 пФ, на 3,6 МГц - ….….3,7 МГц –
………3,8 МГц - …..…, что совпадает со значением имеющегося С у исследованной антенны на
телеграфный участок 80 м. диапазона.
4. Дополнительный линейный элемент 763 мм. (30”) устанавливается в одной плоскости с
дополнительным элементом на верхней трубе 1290 мм. (51”). Четыре дополнительных элемента ниже
основного изолятора развернуты относительно их в вертикальной плоскости на 45*.
5. Отверстие в изоляционных трубках для установки дополнительных элементов имеет слишком
большой диаметр в результате чего наблюдается люфт, который желательно устранить.
Е. Трубкин (R3MM)
2011 г.