Ci-Bi.ru Форум о связи

Ci-Bi.ru Форум о связи
Текущее время: Чт май 28, 2020 9:38

Часовой пояс: UTC+03:00




Начать новую тему  Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.  [ 3 сообщения ] 
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: Вт сен 02, 2008 21:41 
Не в сети
Человек с паяльником
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср апр 23, 2008 22:54
Сообщения: 10806
Город: Химки м.о.
Страна: Россия
Откуда: Химки. Координаты здесь: http://forum.ci-bi.ru/viewtopic.php?f=4&t=39
Если Вы хотите с минимальными затратами (как финансовыми, так и трудовыми) получить максимально эффективную, безопасную и, вместе с тем, долговечную конструкцию антенно-фидерного тракта, я рекомендую хотя бы поверхностно ознакомиться с данным материалом целиком до того, как Вы начнете вкладывать деньги в комплектующие или производить какие-либо работы.

Фото 1

Изображение


ЧТО НЕ ПОБЕДЯТ УМЕЛЫЕ РУКИ
Может показаться странным, но определяющим фактором "дальнобойности" базы является геометрия. Для того, чтобы понять, как именно будет работать Ваша база, достаточно вылезти на крышу и, встав в точку предполагаемой установки антенны, осмотреться по сторонам. Предположим, что глядя на юг, на горизонте Вы видите населенный пункт, находящийся от Вас в 25 км (перекрытие какими бы то ни было строениями или рельефом отсутствует). С севера же в трехстах метрах от Вас находится здание, которое на несколько этажей выше точки установки антенны. Можно с уверенностью предположить, что связь с Вашей базы в южном направлении будет на порядок "дальнобойней", чем в северном. Перекрывающие видимость горизонта строения и рельеф местности являются непреодолимым препятствием не только для радиоволны, но и для умелых рук. Если Ваш пятиэтажный дом стоит в окружении шестнадцатиэтажных "китайских стен", метрах в пятиста расположившихся плотным кольцом, хорошей связи можно добиться единственным способом: сменить квартиру. Куда проще решается вопрос, если хотя бы до одной из этих "китайских стен" метров 50…70. В этом случае ничто не мешает установить свою антенну на соседнем более высоком доме.
Наиболее важно отсутствие перекрытия радиовидимости по горизонту для ближних связей, так как при работе "по проходам" предполагается, что волна приходит к антенне (уходит от нее) под некоторым углом к горизонту. Но есть практически непреодолимые для умелых рук обстоятельства, одинаково пагубные и для дальних, и для ближних связей. Например, наличие на небольшом расстоянии от Вашей антенны высоковольтной линии (от 35 кВ и выше) решительно убьет прием Вашей базы далеко не только в си-би диапазоне. Бороться с этим явлением можно двумя способами: либо, опять же, сменить квартиру, либо повредить высоковольтку. Первый способ затратен, второй является временной мерой и карается Уголовным Кодексом :twisted: Дело в том, что высоковольтная линия электропередач излучает помеху в широком диапазоне частот, включая си-би. Уровень шумов на поставленной вблизи от нее базе стабильно будет превышать все мыслимые пределы, давая Вам, разве что, очень коротко поработать в эфире во время дождя: мокрая высоковольтная линия, почему-то, шумит гораздо меньше. Отфильтровать помеху тем или иным способом невозможно, так как излучается она на рабочей частоте. По практике, высоковольтные линии перестают сколь бы то ни было заметно влиять на базу с удалением от них антенны хотя бы метров на 400. Конечно, помимо высоковольток есть и иные источники помех на частотах гражданского диапазона, но это уже довольно редкие случаи. Чаще встречается вариант, когда мощный источник радиочастотного излучения находится вне гражданского диапазона. Впрочем, не стоит относить такой вариант к проблемам, которые для умелых рук непобедимы: так или иначе, сигнал вне частот гражданского диапазона, проникающий в кабель, который идет от антенны, можно отфильтровать и не пустить на вход приемника, но технически это уже несколько сложнее, чем просто собрать базу из готовых блоков. К примеру, вероятна ситуация, когда удобную, доминирующую над окружающей местностью крышу Вашей антенне придется делить, например, с антеннами сотовой связи. В моей практике были две такие базы. Казалось бы, нет ничего проще, чем отделить 27 МГц от 900 МГц самым примитивным фильтром. Увы, как я ни старался, в обоих случаях до конца победить "затык" приемника (резкое снижение его чувствительности) я так и не смог. Причина мне и по сей день непонятна: техническая задача ведь, в принципе, тривиальная. В общем случае рекомендую воздерживаться от установки базовых антенн в непосредственной близости от антенн сотовых, - если, конечно, не хотите продолжить начатые мной изыскания :twisted:


ЕЁ ВЫСОЧЕСТВО АНТЕННА
Хотелось бы сразу заметить, что никаких чудес в устройстве любых антенн нет. Все "антенностроение" базируется на физике и математике, и экзальтированный подход к данному аспекту отдельных радиолюбителей свидетельствует лишь об их невежестве, а "волшебные" результаты экспериментов, как правило, притянуты за уши, или являются набором случайных совпадений. Кроме всего прочего, не стоит списывать со счетов эффект сопряженных точек, описанный И. Н. Григоровым в книге "Антенны. Городские конструкции" (Серия "Книжная полка радиолюбителя", вып.5. М., 2003. С. 222-230). Однако, некая чертовщинка, которой веет от данного материала, относится к структуре планеты, на которой мы живем, и к месту расположения на ней Вашей антенны, а никак не к ее конструкции.
На самом деле, требования, предъявляемые к базовой антенне гражданского диапазона, достаточно просты и четко формулируются. Учитывая, что на частоте 27 МГц радиоволна протыкает ионосферу (если только не приходит к ней под очень пологим углом), то, как для местных связей (условная зона прямой видимости, ограниченная естественной кривизной земной поверхности, в большинстве случаев не превышающая 100 км), так и для работы во время прохождения (от 1… 1,5 тыс. км и более), требования эти можно сформулировать следующим образом:
1. Антенна должна одинаково излучать (принимать) во все стороны в горизонтальной плоскости. В вертикальной плоскости антенна должна как можно больше излучать в сторону горизонта и как можно меньше во все остальные.
2. Антенна должна иметь как можно более высокий КПД - то есть, как можно больше подведенной к ней ВЧ мощности переводить в излучение и как можно меньше - в тепло.
3. Антенна должна работать в вертикальной поляризации.

Процессы, протекающие в антенне при работе на прием и на передачу, абсолютно одинаковы. В конечном итоге, антенна одинаково хорошо или плохо и принимает, и передает, и пункты 1, 2 и 3 одинаково выполняются или не выполняются для одной и той же конструкции антенны что на прием, что на передачу.
По первым двум пунктам вопросов, наверное, не возникнет, но третий кто-то может оспорить. В защиту скажу, что все производимые серийно антенны гражданского диапазона работают как раз в вертикальной поляризации, а базу мы создаем универсальную, да и горизонтальная поляризация помимо трудностей, связанных с конструкцией всенаправленных по горизонту антенн, в КВ диапазонах менее эффективна в силу свойств земной поверхности, особенно в низкочастотной его части.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что для создания подобной базы наиболее приемлемы вертикальные вибраторы, запитанные с нижнего конца. С ростом длины такого вибратора, он все более излучает по горизонту, и все менее - в нежелательных направлениях; то есть, растет коэффициент его усиления в нужные нам стороны. Однако, этот процесс не бесконечен. Когда длина вибратора становится больше 0,64 длины волны, его эффективность начинает стремительно падать из-за неблагоприятного изменения диаграммы направленности. На наших частотах - это длина свыше 7 м. На данном основании и принят набивший оскомину размер в 5/8 длины волны. Однако производители базовых антенн знают, что математически максимальным усилением обладают излучатели в 0,55 длины волны, и немного лукавят в пользу потребителей. Если на коробке базовой си-би антенны написано "5/8" - скорее всего, ее реальная длина составит чуть больше 6 м, что и будет соответствовать 0,55 длины волны (в качестве примера, информация на Фото 2. Заявленная физическая длина - 6100 мм, а электрическая - 5/8; последнее, на самом деле, является прогоном).
Конечно, технически можно обойти данное ограничение размеров вибратора и получить еще большее усиление, создав коллинеарную антенну, физика работы которой подробно описана, например, в "Антеннах" Карла Ротхаммеля (Минск, 2001). Но создание подобной конструкции требует серьезных технических затрат, непростой настройки, и все это - за довольно скромный выигрыш в усилении. Укорачивать же вибратор от размера 0,55 длины волны также неоправданно, потому что усиление будет быстро падать, в силу неприятного изменения диаграммы направленности, а с укорочением вибратора менее 0,25 длины волны, начнут по экспоненте нарастать еще и потери в цепях согласования.
Собственно, проклятые производители недешевых базовых антенн, в большинстве случаев, хотят денег за вполне конкретную работу. По многолетнему опыту использования "фирменных" базовых антенн, лично я отдаю предпочтение моделям Sirio 2008 и Sirio 2016 (Фото 1, Фото 2). Эти антенны, на мой взгляд, в полной мере соответствуют всем вышеуказанным трем пунктам. Благодаря продуманной конструкции они обладают лучшим КПД из всего, с чем я сталкивался, долговечны и достаточно прочны механически. Учитывая тот факт, что антенна годами, в жару и стужу, непрерывно должна выдерживать знакопеременные ветровые нагрузки, последнее - очень важно.

Фото 2

Изображение

Высокий коэффициент полезного действия этих антенн в немалой степени определяется правильно сделанной катушкой согласования (Фото 3). Она содержит 10 витков медной проволоки диаметром 4,5 мм, намотанных на оправке диаметром 68 мм. Штырь подключен по автотрансформаторной схеме, то есть "холодный" конец катушки соединен с экраном кабеля, массой и противовесами; центральная жила кабеля подключена к отводу катушки в 3,5 витках от "холодного" конца. "Горячий" конец катушки подключен к вибратору. Большой диаметр примененной проволоки и самой катушки, а также правильно выбранный материал изолятора сводят к минимуму потери в этом очень ответственном узле.

Фото 3

Изображение

Несколько увеличивает эффективнось антенны, расширяет полосу рабочих частот и снижает негативное влияние на прием атмосферного электричества емкостная нагрузка в виде образованного двумя перекрещенными кольцами шарика диаметром 65 мм (Фото 4).

Фото 4

Изображение

Что у дорогих, что у микробюджетных базовых антенн гражданского диапазона, заводом предусмотрена система самоуничтожения, и, если Вы не хотите лишней головной боли, антенну надо доработать. Дело в том, что вибратор длиной в шесть с лишним метров одним куском до крыши с завода не довезешь. Обычно берут шесть-семь алюминиевых трубок разного диаметра (по убыванию к концу вибратора, чтобы уменьшить его вес и парусность) и стыкуют их, вставив конец более тонкой трубки в начало более толстой. Штатная фиксация такого сочленения осуществляется посредством двух коротких саморезов, ввернутых в стенку трубок в месте соединения. Совершенно не обязательно родиться гением, чтобы понять, что через полгода-год, благодаря постоянным знакопеременным нагрузкам, саморезы непременно начнут выворачиваться, а антенна - складываться сама в себя наподобие телескопической. Чтобы этого не допустить, рекомендую воспользоваться винтами М4, а ближе к концу вибратора - М3, просверлив трубки "навылет" (Фото 5).

Фото 5

Изображение

Был и еще один способ доработки данного узла. Конец толстой трубки распиливали ножовкой накрест. Получалось что-то вроде цанги. В эту цангу вставлялась более тонкая трубка, и цанга сверху стягивалась металлическим хомутом. Несмотря на то, что данный способ был весьма распространен, мне он кажется более трудоемким и при этом менее надежным, так как при разбалтывании узла сочленение все равно неизбежно сложится, как телескопическая антенна радиоприемника. Хотя однозначно, что узел, собранный таким способом, многократно надежнее заводского.

Конечно, на Sirio 2008 - 2016 свет клином не сошелся, и можно попробовать применить другие антенны, как заводского изготовления, так и самодельные; но основные требования к ним и, во многих случаях, рекомендации по сборке от этого не изменятся. Что касается описанных моделей, то, по моему мнению, в данный момент они являются лучшими для наших целей антеннами промышленного производства.

Все соединения (особенно - разнородных металлов), резьбы, контактные поверхности токоведущих частей и т.п. перед установкой антенны должны быть непременно обработаны "Литолом-24", а резьбовые соединения законтрены (именно законтрены, не стоит надеяться на гровера). При установке обязательно убедитесь, что антенна имеет надежный электрический контакт с мачтой или конструкцией, на которую устанавливается, а та, в свою очередь, - надежно заземлена. Это важно не только для нормальной настройки и работы антенны, но и для грозозащиты.
Настройка базовых антенн заводского производства осуществляется, как правило, изменением длины вибратора посредством выдвигания самого верхнего колена на необходимую длину. Методика настройки подробно описана в теме КСВ-МЕТР – БУБЕН ШАМАНА... ( http://ci-bi.ru/forum/viewtopic.php?t=6 ), рекомендую воспользоваться ею с одним лишь дополнением: кабель от антенны до КСВ-метра должен быть минимальной длины, иначе реальное значение КСВ будет занижено из-за потерь в нем. Стоит использовать портативку и короткий временный шнурок от антенны до КСВ-метра (очень удобно применять шлейф грозозащиты, но об этом позже).

НУЖНА ЛИ МАЧТА?..
Надежная мачта с правильно сделанной системой растяжек - дело хлопотное и затратное. И, кроме всего прочего, в большинстве случаев, - совершенно ненужное... Допустим, Ваша крыша является доминантной высотой. В этом случае поднимать антенну целесообразно на 2...6 м, причем дальнейший подъем, как это ни странно, скорее немного ухудшит характеристики базы. Дело в том, что диаграмму направленности антенны в изрядной степени формирует поверхность под ней. Крыша дома, в принципе, невелика для этого формирования, но если речь идет об установке на "китайской стене", то размеров крыши может быть уже достаточно для того, чтобы при подъеме антенны свыше 6 м немного задрать диаграмму направленности вверх от горизонта. Вобщем-то, этот эффект выражен слабо, так как крыша, - если только она не металлическая, - идеальной землей отнюдь не является. Но смысл установки высокой мачты под антенну все равно теряется начисто, если для этого нет серьезных оснований. Однако, предположим, что Ваш девятиэтажный дом стоит в окружении двенадцатиэтажек; или двенадцатиэтажка перекрывает горизонт в самом нужном для Вас направлении. Это как раз тот случай, когда стоит задуматься о мачте. Если горизонт Вашей антенне перекрывают строения, превосходящие Ваш дом по высоте на 5…10 м, установка мачты становится целесообразной. Как уже писалось, чтобы представить область уверенной связи Вашей будущей базы, вообразите себе лампочку, установленную вместо антенны, и подумайте, откуда ее свет будет виден. Естественно, если строения, окружающие Ваш дом, превосходят его по высоте более чем на 15 м, мачтой дело уже не исправишь, и ставить ее бессмысленно.
Отказавшись от установки собственной мачты, можно воспользоваться имеющимися на крыше металлическими конструкциями, если они хорошо заземлены. Обычно крыша обвязана системой грозозащитного заземления, и все, что из нее торчит, связано с "землей" приваренной стальной полосой. Если же конструкция, на которую Вы ставите антенну, не заземлена, то обязательно надо надежно соединить ее с системой грозозащитного заземления толстым медным проводом сечением не менее 10 кв. мм. Особое внимание уделите контактным соединениям (контактные поверхности на конструкциях необходимо хорошо зачистить и промазать литолом)!
Вполне пригодны для установки Вашей антенны штатные мачты от телевизионных антенн или радиотрансляции (не рекомендуется связываться с мачтами, на которые установлены действующие телевизионные антенны коллективного пользования). Эти мачты устанавливаются в процессе постройки дома; они намертво вмуровываются в крышу или прочно крепятся к лифтовым надстройкам. Как правило, они еще и надежно заземлены. Диаметр этих мачт, обычно, 72…85 мм, и крепить к ним антенну ее штатным креплением невозможно, так как оно не рассчитано на столь большой диаметр. Самой простой выход из положения - воспользоваться хомутами глушителя МАЗа или КАМАЗа. Некоторое количество "слесарки" в удобных условиях дает Вам возможность при применении этих хомутов легко поставить и настроить Вашу антенну (как раз под такую мачту собрана антенна на Фото 3, где хорошо видны сами хомуты, их расположение и способ крепления к антенне).

МАЧТЫ
Итак, по совокупности всех приведенных выше аргументов, Вы приняли решение поднимать Вашу красавицу-антенну над крышей на своей мачте. Сразу хочу оговориться: в одиночку это сделать не получится. Однако помощники Вам понадобятся только непосредственно в момент подъема самой антенны на мачте (соответственно, в процессе всей настройки). Длительные и трудоемкие процессы подгонки оттяжек вполне под силу и одному.
Сперва надо выбрать саму мачту. По моей практике, мачта высотой более двенадцати метров чрезмерно сложна в установке, и этот вариант лучше в принципе не рассматривать (особенно, если не было предварительного опыта в установке более скромных по размеру мачт). Восьмиметровые мачты ставятся относительно легко и вдвоем. Двенадцатиметровые же, вместе с антенной, с легким матом ставятся только силами трех крепких мужиков. В выборе исходите из принципа "лучшее - враг хорошего", и не берите мачту длиннее, чем реально необходимо в Ваших условиях. Металл, из которого мачта сделана, существенной роли не играет, но я предпочитаю сталь. Готовая конструкция, купленная Вами, практически наверняка будет нуждаться в слесарной доработке. Лучше производить ее не на крыше: дома (на лестничной клетке), где у Вас весь инструмент под руками, Вы гораздо проще и качественнее проведете подготовительные работы. Обязательно доработайте заводские крепления сочленений так, чтобы исключить возможность складывания мачты "в себя" (многие готовые конструкции в этом отношении безобразны). В сочленениях, где более тонкие трубы входят в более толстые, просверлите сквозные отверстия и зафиксируйте сочленения шпилькой с диаметром, достаточным для того, чтобы ее не срезало. Подобная доработка - для сочленений вибратора антенны - описывалась выше. Учитывая постоянные знакопеременные ветровые нагрузки, все резьбовые соединения необходимо контрить. Рекомендую, перед тем, как выволакивать мачту на крышу, по очереди собрать каждое сочленение, чтобы убедиться, что наверху не будет проблем со сборкой.
При установке восьмиметровой мачты обычно хватает двух ярусов по три оттяжки. Если же мачта двенадцатиметровая, - то двух ярусов по четыре оттяжки. Обычно, оттяжки верхнего и нижнего яруса, расположенные друг над другом, крепятся к одной точке на крыше, - так удобнее. Выбирая место установки мачты, обязательно учитывайте, что место крепления оттяжек к крыше должно быть от мачты не ближе, чем две трети ее высоты. Лучше относить точки крепления оттяжек подальше. Если применяются три оттяжки на ярус, на поверхности крыши между ними следует непременно выдержать угол в 120 градусов. Так как Вы вряд ли хотите, чтобы сильный порыв ветра неожиданно уронил Ваше хозяйство, - возможно, что и с крыши (это может привести и к уголовным последствиям), - не поленитесь данную рекомендацию выполнить с особой тщательностью. Если же Вы используете четыре оттяжки на ярус, выдерживать надо угол в 90 градусов. Здесь уже допустимо некоторое панибратство, но лучше не злоупотреблять.
Собственно, закрепить оттяжки к крыше - тоже дело непростое. Ни в коем случае нельзя крепиться за трубы вытяжной вентиляции. Через один-два сезона они разрушаются от такой нагрузки, причем неожиданно. Не стоит надеяться и на бортики вокруг крыши, если только они не достаточно высокие (выше полуметра); в этом случае можно сверлить их насквозь у самого основания и длинной шпилькой (10…12 мм диаметром) приводить усилие с оттяжек на большую шайбу с противоположной от мачты стороны. Шпилька не должна работать на излом, поэтому сверлить надо приблизительно в направлении оттяжек. Наиболее прочно получается закрепить оттяжки, просверлив насквозь саму крышу и загерметизировав впоследствии это место. К процессу гидроизоляции рекомендую отнестись внимательно, дабы не быть избитым жильцами квартир, в которые потечет вода.
Еще более пристальное внимание в плане гидроизоляции необходимо уделить месту установки пятки мачты (Фото 6). Во избежание горизонтальных смещений пятку следует зафиксировать анкерами на поверхности крыши, подложив под нее несколько слоев рубероида, резину или т.п. и промазав каждый слой каким-либо гидроизолирующим составом (можно воспользоваться производимыми серийно мастиками для гидроизоляции крыш или, в крайнем случае, растопить кусок битума). После окончательной установки мачты с антенной и настройки следует дополнительно залить сверху пятку тем же составом.

Фото 6

Изображение

В любом случае, при креплении оттяжек и пятки, надежным можно считать только сквозное сверление плиты перекрытия или стены и последующую установку шпильки с достаточно большой шайбой, с противоположной от них стороны. Продумывая установку мачты, рекомендую выбирать уже имеющиеся на крыше прочно стоящие конструкции для крепления оттяжек: как правило, проще само место установки мачты выбрать с учетом их использования, чем крепиться потом оттяжками где придется.

ОТТЯЖКИ
Сперва хотелось бы указать на то, чего делать настоятельно не рекомендуется.
1. Нельзя использовать в качестве оттяжек всевозможные веревки и капроновые шнуры. Любые синтетические материалы подвержены разрушению под воздействием атмосферных условий, при длительной статической нагрузке растягиваются, и мачта начинает болтаться, вызывая ускоренное разрушение своих сочленений и сочленений антенны. При применении неметаллических оттяжек Вы будете обречены на постоянные прогулки на крышу с целью их подтяжки и проверки на целостность. Кроме того, металлические оттяжки последнего яруса можно использовать в качестве противовеса, что весьма ощутимо увеличивает эффективность Вашей антенны и расширяет ее полосу пропускания по КСВ.
2. Настоятельно не рекомендуется использовать в качестве оттяжек тонкие стальные тросики, не имеющие антикоррозионного покрытия. Скорость их разрушения атмосферными воздействиями подчас удивляет.
Пожалуй, идеальные оттяжки для мачты получаются из старых проводов радиотрансляции, и по сей день еще кое-где висящих между домами (и наверняка являющихся действующими и поныне, так что не стоит их срезать :twisted: ). Иногда приличной длины остатки этих проводов встречаются валяющимися на чердаках старых зданий. Провод представляет из себя стальную катанку диаметром 3…4 мм, гальваническим способом покрытую толстым слоем меди, что дает нереальную устойчивость к коррозии при всех достоинствах стальной катанки. При применении верхнего яруса оттяжек в качестве противовеса меднение заметно снижает потери и увеличивает эффективность антенного хозяйства. Если Вы умудрились найти такой провод и сделали из него оттяжки, скорее всего они не потребуют замены и лет через 30.
Впрочем, за неимением радиотрансляционных проводов можно попробовать воспользоваться чем-то другим. С этими целями я много лет применяю стандартный тросик в пластиковой оплетке (см. Фото 7). Его коррозионная стойкость, конечно, ниже, но все же достаточна для того, чтобы этот вариант можно было рекомендовать. Более всего подходит тросик диаметром от 4-х до 8-ми мм.
В качестве третьего варианта материала оттяжек могу предложить оцинкованную катанку диаметром 2,5…4 мм, но лично мне она встречалась нечасто.

Фото 7

Изображение

Остановимся на тросике в пластиковой изоляции по причине его доступности (практически на любом строительном рынке он представлен в широком ассортименте по диаметрам). Оконцовывать тросик следует, применяя штатные коуши и зажимы, а с нижних концов оттяжек - талрепы. Достаточно надежный вариант нижней оконцовки оттяжки показан на Фото 7. Рекомендую придерживаться следующего порядка работы: сперва с некоторым запасом по длине режутся оттяжки нижнего яруса и с использованием зажимов и коушей собираются и крепятся на мачте их верхние концы. Мачта собирается только до первого яруса оттяжек, и пока один человек придерживает ее в вертикальном положении, другой в это время собирает нижние концы оттяжек и крепит их. Талрепы на этой стадии работы должны быть полностью распущены, то есть их длина должна быть максимальной. Крюком талреп рекомендуется крепить к заранее подготовленной конструкции через проставку из толстой (4…8 мм) стальной проволоки (катанки). Это позволяет оперативно снимать и устанавливать оттяжки при необходимости положить мачту. Зажимами так выбирается длина оттяжек, чтобы при полностью распущенном талрепе его крюк снимался с проволочной проставки. При этом необходимо, чтобы мачта стояла вертикально. Если Вы не уверены в своем глазомере, можно применить отвес или уровень. Затем мачта опускается и собирается до следующего уровня оттяжек. Последний (верхний) уровень оттяжек настоятельно рекомендуется электрически соединить с мачтой. В этом случае оттяжки начинают работать как противовесы, в изрядной степени увеличивая эффективность антенны и расширяя ее полосу пропускания по КСВ. В остальном технология та же: верхние концы оттяжек собираются сразу, мачта ставится вертикально (на предыдущий ярус оттяжек), нижние концы оттяжек на полностью распущенных талрепах собираются с некоторой слабиной, необходимой для снятия крюка талрепа с проволочной проставки. Если ярус оттяжек один, процедура, соответственно, упрощается.
Теперь необходимо начисто собрать все нижние концы оттяжек, законтрить все гайки зажимов, обязательно промазать литолом все резьбовые соединения, концы тросика и места, где его изоляция будет повреждена в зажимах. Если этого не сделать, то коррозия непременно возьмет свое. После окончания настройки антенны (в процессе которой мачту придется многократно опускать и поднимать) необходимо талрепами дотянуть оттяжки так, чтобы мачта без люфта и раскачивания уверенно стояла вертикально, после чего талрепы обязательно следует зафиксировать от самопроизвольного раскручивания обычной медной проволокой. Если этого не сделать, Ваша мачта может неожиданно упасть со всеми вытекающими отсюда последствиями. Хотелось бы также добавить, что при установке Sirio 2008 / Sirio 2016 на 12-метровые мачты данную конструкцию (длиной более 18 м) становится нереально поднять, просто упираясь в основание мачты. В подобном случае необходимо, чтобы кто-то поднимал мачту, одновременно подтягивая ее к себе за оттяжки обоих ярусов. Опускать мачту необходимо так же.

КАБЕЛЬ СНИЖЕНИЯ
Пожалуй, требований к нему два:
1. Разумные потери. На практике потери до 6 дБ, в принципе, можно считать вполне приемлемыми. Конечно, в идеале их требуется свести к минимуму, но это не всегда получается. Мне приходилось ставить базы с длиной линии до 150 м (с потерями до 10 дБ), но выбор между оптимальной точкой установки антенны и длиной линии снижения все-таки рекомендуется делать в пользу оптимальной точки, и здесь помогает только применение более дорогого кабеля с меньшими потерями.
2. Долговечность кабеля. В условиях атмосферы кабель неизбежно стареет. Это выражено в увеличении потерь в нем, так как проникающая внутрь кабеля влага сама по себе вызывает затухание, но, кроме этого, еще и разрушает токоведущие поверхности. Оксидная пленка на них создает повышенное сопротивление ВЧ току (из-за скин-эффекта - склонности тока с ростом частоты распространяться не по всему сечению жилы, а лишь по ее поверхности). Долговечность линии снижения в первую очередь достигается герметизацией верхнего разъема все тем же "Литолом-24" и аккуратной ее прокладкой. Следует уделить особое внимание сохранности внешней оболочки кабеля. В местах, где кабель соприкасается с острыми кромками конструкций и, тем более, с усилием к ним прижимается, его нужно обязательно промотать изолентой (лучше матерчатой, так как ее компаунд склонен затягивать микротрещины оболочки и отталкивать воду) в несколько слоев. Правильной укладке кабеля следует уделить особое внимание, поскольку, казалось бы, незначительная ошибка может привести к разрушению внешней оплетки и попаданию внутрь влаги, что неизбежно сведет на нет Ваши усилия в создании высокоэффективной базы и потребует замены всей линии снижения с вытекающими отсюда финансовыми затратами.
Долговечность кабеля напрямую зависит и от того, какой марки кабель Вы применили. Так, например, кабель со вспененной изоляцией стареет гораздо быстрее, чем с изоляцией цельнополиэтиленовой. Невзирая на более приятные параметры "вспененных" кабелей, на частотах гражданского диапазона при длине линии снижения менее 150-ти метров рекомендуется применять кабель с цельнополиэтиленовой внутренней изоляцией, так как он стареет (накапливает влагу) медленнее.
Стоит иметь в виду, что многие производители (RadioLab, в частности) выпускают кабель во внешней полиэтиленовой изоляции - для уличной прокладки, а в ПВХ - для внутренней. Так, по крайней мере, они заявляют. Кабель во внешней полиэтиленовой изоляции на ощупь сильно жестче и, как правило, черного цвета; ПВХ же - более мягкий, и бывает любым: синим, серым, желтым... Цена у них при этом приблизительно одинаковая.
Обычно на это различие не обращают должного внимания, а напрасно. Внешняя оболочка кабеля, не предназначенного для уличной прокладки, будет разрушена атмосферными воздействиями и солнечным ультрафиолетом намного быстрее...
При длине линии снижения до 30…150 м, наилучшими характеристиками по совокупности вышеприведенных требований (при приемлемой цене) обладает, на мой взгляд, отечественный кабель РК 50-7-11 (около 4 дБ потерь на 100 м на частоте 27 МГц); но, к сожалению, сейчас многие заводы изготавливают этот кабель не соблюдая ГОСТ’ы, и при покупке стоит проверить его характеристики любым доступным способом. Можно также рекомендовать RG-213, который обладает чуть лучшими характеристиками, но чуть меньшей долговечностью из-за более подверженной разрушению внешней оплетки. Разница между этими двумя марками кабеля незначительна, но под видом RG-213 продается очень много подделок, поэтому, как и в случае с РК 50-7-11, при его покупке рекомендуется любым доступным способом проверить хотя бы затухание в этом кабеле на рабочей частоте.
Замер потерь на скорую руку можно осуществить следующим способом: один конец кабеля известной Вам длины оставляют свободным (при этом, замкнут он или разомкнут, - не имеет значения), а другой присоединяют к радиостанции через КСВ-метр. Если прибор покажет, например, КСВ “3”, - значит, 25% мощности к нему вернулось. То есть, прямая волна ослабла в два раза, отразилась от нагрузки (вернее от ее отсутствия) и, вернувшись, ослабла еще в два раза; таким образом, потери в линии составили 50%, или 3 дБ. Это удобный способ не только экспресс-методом при покупке оценить с приемлемой точностью потери в кабеле на рабочей частоте, но и, при необходимости, оценить характеристики смонтированной линии снижения.
Если Вы выберете "честный" кабель вышеперечисленных марок и правильно его положите, скорее всего, он прослужит Вам 5…10 лет без существенной потери характеристик.
При длине линии снижения менее 40 м допустимо применить кабель RG-8X, при длине менее 20 м - даже RG-58, но эти кабели не предназначены для внешней прокладки. Кроме того, внутренняя изоляция RG-8X - вспененная. Все это приведет к необходимости частой замены линии снижения.
Спускать кабель с крыши к помещению, где находится базовая аппаратура, вполне допустимо и по стене здания, но намного лучше было бы убрать его с улицы и провести, например, по вентиляционной шахте ванных комнат. В некоторых домах есть вентиляционные шахты дымоудаления, которыми тоже можно воспользоваться. При такой прокладке кабель стареет намного медленнее, чем в условиях улицы, и куда лучше защищен от "доброжелателей". Однако, я бы рекомендовал не прокладывать кабель по шахте вентиляции кухонь, так как кухонные вытяжки, стоящие над газовыми плитами, эффективно отводят горячий воздух от плит непосредственно в шахту, и это может вызвать недопустимый перегрев кабеля. Стоит также воздержаться от прокладки кабеля по стоякам подъездов, в которых уже лежат силовая электропроводка и слаботочка (в том числе, и коллективная телевизионная антенная разводка), из-за возможности ощутимых взаимных помех.
При применении РК 50-7-11 и RG-213 по моей практике вполне допустимо спускать кабель вниз без дополнительных креплений до 30 этажей (100 м этого кабеля не так-то много и весят, чтобы создать опасное усилие на разрыв). Необходимо лишь надежно закрепить кабель в верхней точке и не допустить чрезмерной нагрузки на верхний разъем. Хуже дело обстоит, когда нужно завесить кабель между крышами двух домов или двумя горизонтальными точками. Чтобы кабель не провисал, натягивать его в этом случае приходится очень сильно. Тем не менее, он будет достаточно быстро вытягиваться (при этом повреждаясь) и снова провисать. Если по горизонтали от одной до другой точки крепления расстояние свыше 10 м, кабель необходимо завесить на тросике (обязательно с некоторой слабиной по длине) и сам тросик уже натягивать. Крепления кабеля к тросику стоит делать через каждый метр, а тросик, катанку и т.п. выбрать согласно рекомендациям, данным в главе ОТТЯЖКИ. В соответствии с теми же рекомендациями следует заделать концы тросика и закрепить его на крыше. Кабель к тросику ни в коем случае не следует крепить пластиковыми хомутами, так как они в условиях атмосферы недолговечны. Черные хомуты простоят от силы 3…4 года, и то если повезет, а цветные или белые - разрушатся за один сезон. Лучше порезать на полоски кусок тонкого оцинкованного железа или консервную банку и, внимательно следя за тем, чтобы не повредить оболочку кабеля острыми краями, прикрепить ими. Стоит под каждую полоску крепления не полениться подмотать пару витков матерчатой изоленты. Трудоемкость данной процедуры бесспорна, но себя оправдывает.
Если в процессе прокладки линии снижения требуется соединить два или больше кусков кабеля, - в принципе, это допустимо, но настоятельно рекомендуется такое соединение выполнять на штатных ВЧ разъемах и переходниках (например, PL 259). Следует учитывать, что каждое такое соединение, незначительно ухудшая параметры линии, неизбежно крадет надежность. Подобное соединение требуется герметизировать не менее тщательно, чем верхний разъем кабеля, и обязательно механически разгружать (кабель ни в коем случае не должен, например, "висеть на разъеме"). Только в крайнем случае допустимо сращивать кабель напрямую (без разъемов). При этом весьма желательно "уводить" место сращивания с улицы в помещение или хотя бы под крышу. Герметизации данного соединения необходимо уделить особое внимание. По практике, сращивать кабель "напрямую" необходимо, обязательно пропаяв место его соединения, и, как один из вариантов, залив эпоксидной смолой в целях герметизации "скрутку", с некоторым запасом по длине в обе стороны.

Фото 8. Вариант герметизации места сращивания кабеля с четвертьволновым грозозащитным шлейфом путем заливки эпоксидной смолой.

Изображение

Но есть и более простой вариант герметизации. На кабель надевается термоусаживаемая трубка длиной 200…250 мм. Место скрутки пропаивается, а затем обмазывается термоклеем с таким расчетом, чтобы трубка на термоклей налезла впритык. Когда термоклей застынет, трубка надевается на узел и усаживается до тех пор, пока термоклей под ней не расплавится, и его излишки не распространятся по всей длине трубки. Процедуру следует проводить с некоторой осторожностью, лучше сперва попрактиковаться на ненужных обрезках кабеля.

_________________
Профессионал отличается от любителя тем, что берёт на себя ответственность за работу вместе с деньгами.
Утрудив себя четкой формулировкой Вашего вопроса, Вы на 90% получаете на него ответ.
Хороший парень - это не профессия...
"Давай попробуем сделать хорошо, плохо и так получится"(С) Мой дед.
8 903 519 3670 Пётр.


Последний раз редактировалось Кабан Пн окт 20, 2008 8:06, всего редактировалось 2 раза.

Вернуться к началу
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Вт сен 02, 2008 21:43 
Не в сети
Человек с паяльником
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср апр 23, 2008 22:54
Сообщения: 10806
Город: Химки м.о.
Страна: Россия
Откуда: Химки. Координаты здесь: http://forum.ci-bi.ru/viewtopic.php?f=4&t=39
ГРОЗОЗАЩИТА
Проблема эта является весьма острой, а невнимание к ней может привести к страшным последствиям, по сравнению с которыми сожженная дотла радиостанция - попросту несерьезная мелочь. В случае прямого грозового разряда в антенну даже выключенная аппаратура связи, стоящая в углу комнаты, может представлять угрозу для жизни не только Вашей, но и Ваших соседей. Колоссальная энергия грозового разряда (ток канала молнии может превышать 100 000 А, а напряжение - все мыслимые пределы) потечет в землю, сметая все на своем пути, и преград ей не будет. Все, что в этой ситуации возможно сделать, - обеспечить энергии разряда "зеленую улицу" с минимальным сопротивлением движению. Преграды же следует ставить только на пути нежелательного распространения тока разряда. В этом, на мой взгляд, и есть оптимальная стратегия защиты аппаратуры и людей в случае удара молнии как в антенну, так и в близко расположенные объекты.
Существует принятый еще в Советском Союзе норматив построения систем грозозащиты важных и пожароопасных объектов типа бензозаправок, пожароопасных предприятий и т.п. Взят он с некоторым запасом, но, тем не менее, не гарантирует стопроцентной защиты. Согласно ему, надежно защищенным от удара молнии является объект, строение, предмет, который удален от громоотвода менее, чем громоотвод выше его самой верхней точки. Громоотводы на этих объектах изготавливали из металла, но с позиции молнии разница между железной трубой и мокрой березой незначительна, так как ток течет по цепи наименьшего сопротивления. Влажное дерево или строение в любом случае обладают меньшим сопротивлением, чем воздух. Зато высота громоотвода, - в отличие от материала, из которого он сделан, - имеет куда большее значение. Поэтому молния скорее ударит в находящееся рядом более высокое дерево или здание, нежели в металлический громоотвод, если он расположен ниже. Исходя же из требований к точке установки, можно с уверенностью предположить, что антенна не будет защищена подобным образом; но даже если вышеописанные нормативы будут выдержаны, не стоит пренебрегать полноценной грозозащитой, так как в случае грозового разряда в объект, находящийся на расстоянии 200...300 м от Вашей антенны, за счет огромной индукции в антенно-фидерном тракте неизбежно возникнет потенциал в тысячи вольт, которого вполне достаточно не только для уничтожения аппаратуры, но и для угрозы жизни оператора. Устанавливая базовую антенну, стоит всегда рассчитывать цепи грозозащиты на прямой удар молнии в нее.
1. Имеет смысл воздержаться от конструкций антенн, согласование которых не обеспечивает короткого замыкания по постоянному току между вибратором и экраном кабеля ("четверти", излучатели, удлиненные до размера 3/4 катушкой, включенной последовательно и т.п.). Предпочтение стоит отдавать антеннам, согласованным по автотрансформаторной схеме.
2. Антенна всегда должна стоять на надежно заземленной конструкции. Лучше всего воспользоваться штатной системой грозозащиты крыши. Если кронштейн или мачта, на которых установлена антенна, не имеют электрической связи с этой системой, следует соединить их с ней проводником большого сечения, уделив внимание электрическому контакту в точках присоединения как антенны к конструкции, на которой она установлена, так и проводника, связывающего эту конструкцию с системой грозозащитного заземления. Необходимо также обеспечить хороший электрический контакт в сочленениях мачты (кронштейна). Проводник, которым конструкция заземляется, должен быть большого сечения (так, медный провод, например, должен иметь сечение не меньше 10...16 мм. кв., стальной проводник - еще большее, а от использования алюминия стоит вообще воздержаться из-за его способности быстро корродировать в точках присоединения). Все контактные соединения должны быть хорошо зачищены и промазаны "Литолом-24". Применение силиконовых герметиков недопустимо.
3. Из теории волновых линий мы знаем, что замкнутый четвертьволновый шлейф, включенный параллельно линии на рабочей частоте, является, по сути, изолятором и на ее работу влияния не оказывает. При этом по постоянному току он создает короткое замыкание и выравнивает потенциал между центральной жилой и экраном линии снижения. Этим эффектом стоит воспользоваться. Кусок кабеля длиной в 1/4 волны с учетом укорочения волны в кабеле (для кабелей с цельнополиэтиленовой внутренней изоляцией коэффициент укорочения обычно равен 1.52, и шлейф из такого кабеля берется длиной около 184 см) подсоединяется параллельно линии снижения в месте, с которого его будет удобно довести до хорошо заземленной конструкции. Противоположный конец этого шлейфа замыкается, опаивается и подключается к ней. Место подключения должно быть зачищено и промазано литолом. Кабель с замкнутого среза должен быть защищен от намокания тем же литолом, или любым другим доступным способом. Место присоединения шлейфа к линии должно быть реализовано и герметизировано согласно рекомендациям, приведенным в конце главы КАБЕЛЬ СНИЖЕНИЯ.
Итак, молния, ударившая в антенну, уже споткнулась на вышеприведенных рекомендациях два раза. Сперва основная часть разряда через автотрансформаторную схему согласования ушла в заземленную конструкцию, на которой установлена антенна, а затем разность потенциалов между экраном и центральной жилой кабеля снижения была по возможности компенсирована шлейфом, и энергия разряда дополнительно ушла через него в заземленную конструкцию. Но радоваться решительно рано, и вот почему: как уже говорилось, ток канала молнии может превышать 100 000 А. Сопротивление защитных цепей заземления крыши, как правило, бывает не ниже единиц ом. Ток грозового разряда не может найти себе другой дороги, кроме как через это сопротивление. Вспомнив из школьного курса физики закон Ома, нетрудно посчитать, что между, например, батареей центрального отопления и аппаратурой связи (к которой подключен кабель снижения) в момент грозового разряда мы элементарно получаем разность потенциалов в полмиллиона вольт! И это при тех мерах, которые уже приняты!
В некоторой степени ток молнии изменяется по закону меандра. То есть, в момент разряда он быстро нарастает на много порядков, затем какое-то время мало изменяется, а после, по тому же закону, спадает. Этим можно воспользоваться. Любое сложное колебание раскладывается на простые колебания - гармоники, имеющие синусоидальную форму. Для того чтобы еще уменьшить энергию удара молнии в антенну, которая неизбежно просочится в кабель снижения, необходим следующий шаг. Мы не можем позволить частотам около 27 МГц (увы, в том числе и гармоникам грозового разряда) бесполезно теряться в системе грозозащиты, но все остальные гармоники (и внеполосовые излучения передатчика, стоящего на базе, что немаловажно), можно существенно ослабить следующим образом: линию снижения за подключенным к заземлению четвертьволновым шлейфом следует разорвать и включить в нее еще одно устройство (см. Рис. 1).

Рис. 1

Изображение

Удобнее всего это устройство выполнить в обычной консервной банке, в дно которой впаивается разъем (Х1) для последующего подключения кабеля, идущего со стороны антенны. К разъему подпаиваются три отрезка коаксиального кабеля. Первый из них имеет длину порядка 125 см и замыкается на конце. Замкнутый конец подпаивается к корпусу банки. Второй имеет длину около 65 см и остается на конце разомкнутым (после сборки устройства этот отрезок немного укорачивается при настройке по минимальному КСВ; измерения проводятся КСВ-метром на входе устройства, к выходу устройства подключают эквивалент нагрузки). Третий отрезок кабеля наматывается на ферритовое кольцо (L1) проницаемостью 2000...6000 внешним диаметром 40...60 мм до заполнения.

Фото 9. Дроссели L1, L2

Изображение

Вобщем-то, характеристики этого ферритового кольца и количество витков его обмотки могут быть достаточно произвольными. К другому концу отрезка кабеля, намотанного на ферритовое кольцо, подключается второй разъем (Р2) через конденсаторы (С1, С2) емкостью в 10 000 пФ: центральная жила, через один конденсатор, - к центральной части разъема, экран, через другой конденсатор, - к наружной части разъема. Конденсаторы следует выбирать керамические или слюдяные, на напряжение не ниже сетевого (220 В). Второй разъем не должен иметь электрического контакта с корпусом консервной банки. Между наружной частью разъема и консервной банкой рекомендуется подпаять два-три сопротивления в 3...5 кОм (R1, R1'), на которых этот разъем будет держаться в процессе последующей заливки содержимого банки эпоксидной смолой в целях защиты от попадания влаги. Впоследствии к этому разъему подключается кабель, идущий к аппаратуре. Для изготовления ВЧ дросселя L1 и шлейфов этого устройства лучше выбирать тонкий кабель (например, RG-58 ). Длина его незначительна, и существенных потерь в линию он не внесет. Если попробовать сделать все то же самое из толстого кабеля, то устройство получится слишком громоздким.

Фото 10. Внутренняя часть устройства перед установкой в банку.

Изображение

Перед заливкой все срезы кабеля подмазываются клеем "Момент", для того чтобы в процессе отвердевания эпоксидка не могла глубоко затечь в кабель и несколько изменить его свойства. Нижний разъем герметизируется таким же образом. Обычно все устройство (ферритовое кольцо, шлейфы, конденсаторы...) великолепно размещается в консервной банке емкостью 500...600 мл. Содержимое аккуратно погружается в банку, подпаивается второй разъем и производится настройка вышеописанным способом (по показаниям КСВ-метра укорачивается незамкнутый шлейф). Заливать этот объем эпоксидкой следует в два-три приема. В противном случае эпоксидка при полимеризации вскипит и расплавит кабели (можно попробовать поставить банку в емкость с холодной водой, что обеспечит интенсивный отвод тепла при полимеризации, но номер не всегда проходит).
Теперь о том, зачем все эти сложности. Сразу же можно заметить, что отрезки кабеля длиной 125 и 65 см образуют все тот же четвертьволновый замкнутый шлейф с одной оговоркой: линия умышленно подключена к нему не с конца. Так, вторую гармонику от рабочей частоты довольно эффективно подавляет четвертьволновый шлейф, подключенный параллельно линии на заземленную конструкцию. Он также эффективно подавляет и последующие четные гармоники и частоты существенно ниже рабочей. Расположенный в банке шлейф подключен таким образом, что подавляет третью гармонику (как и все последующие нечетные), дополнительно выравнивая потенциал между центральной жилой и экраном линии снижения по постоянному току. Третья гармоника эффективно подавляется за счет того, что "видит" подключенные к линии два "убивающих" ее шлейфа: полволновый замкнутый (отрезок в 125 см) и четвертьволновый разомкнутый (65 см). При этом частота в 27 МГц в данных двух отрезках кабеля находит не более чем еще один четвертьволновый замкнутый шлейф, толком на нее не влияющий.
Ферритовое кольцо с намотанным на него кабелем выполняет свою работу: если антенно-фидерный тракт собран правильно, на что мы и рассчитываем, в любой момент времени сумма токов, текущих по оплетке кабеля и центральной жиле, равна нулю. Но в момент грозового разряда это правило не будет выполнено. Если в процессе работы Вашей радиостанции намотанный на ферритовое кольцо кабель будет всего лишь отрезком линии передачи, то в случае грозового разряда он станет индуктивностью, препятствующей нарастанию тока. Помимо этого данный узел препятствует протеканию по оплетке кабеля ВЧ токов, вызванных антенным эффектом фидера и разностью потенциалов между грозозащитным заземлением крыши, на которой установлена антенна, и заземлением в помещении, где установлена аппаратура. Эта его способность особенно важна при установке антенны на одном строении, а базы - в другом (проблемы разнопотенциальной массы). Учитывая, что сечение центральной жилы и экрана кабеля неодинаково, разными являются и значения их активного сопротивления. Исходя из этого, любые токи, протекающие по кабелю снижения, в конечном итоге создадут разность потенциалов между экраном и центральной жилой на входе в радиостанцию. ВЧ дроссель из коаксиального кабеля, намотанного на ферритовое кольцо, достаточно эффективно подавляет их, тем самым способствуя улучшению приема. Конденсаторы выполняют ту же роль со стороны нижних частот. Помимо этого они препятствуют насыщению ферритового кольца из-за разнопотенциальной массы на сетевых частотах (50 Гц). В крупных населенных пунктах на частоте 50 Гц практически всегда присутствует разность потенциалов между, казалось бы, хорошо заземленными конструкциями. Без конденсаторов ферритовое кольцо за счет этого будет неизбежно входить в насыщение, и индуктивность намотанного на нем дросселя (а значит и его эффективность) будет существенно уменьшаться. В случае разряда молнии данные конденсаторы будут пробиты огромным приложенным к ним потенциалом, но приняв на себя удар, ослабят его. Собственно, они сработают обычными плавкими предохранителями (к слову, как это ни странно, в моей практике после разряда молнии в антенну конденсаторы этого узла в большинстве случаев оставались работоспособными). Рабочее напряжение этих конденсаторов следует выбирать не ниже сетевого, потому что при работе с базовым оборудованием весьма вероятен случай подачи на них половины сетевого напряжения из-за особенности построения сетевых помехоподавляющих фильтров аппаратуры. Впрочем, при правильной реализации следующего узла грозозащиты, о котором речь пойдет ниже, эта ситуация становится невозможной.
Резисторы, подпаянные между внешней частью второго разъема и корпусом банки, служат не только оправкой разъема при заливке, но и в некоторой степени подавляют собственный резонанс цепи, образованной индуктивностью намотанного на кольцо кабеля и конденсаторов.
После заливки банку рекомендуется покрасить (чтоб вороны не смеялись), защитив от попадания краски разъемы, и установить в разрыв между кабелем снижения и линией, отходящей от заземляющего четвертьволнового шлейфа.
Итак, теперь грозовой разряд споткнется по дороге к помещению еще один раз. Попутно мы подавили вторую и третью гармоники передатчика и развязали разнопотенциальную массу заземления крыши и аппаратуры. Но этого мало: ЭДС в полмиллиона вольт между кабелем снижения и аппаратурой на базе мы все равно получим. Необходимо ввести еще один узел грозозащиты, теперь уже непосредственно в самом помещении, где кабель снижения заканчивается (см. Рис. 2).

Рис. 2

Изображение

Он представляет собой устройство, аналогичное вышеописанному, но с некоторыми изменениями.
В дно такой же консервной банки также впаивается ВЧ разъем (Р3), к которому присоединяется кабель снижения. На боковой стенке банки сверлятся два отверстия, в которые вставляются болты (например, М6), служащие для крепления банки к любой надежно заземленной конструкции. К слову, в большинстве бытовых и нежилых помещений надежной и, вместе с тем, радиотехнически "чистой" в плане ВЧ помех "землей" являются стояки батарей центрального отопления (да простят меня коммунальщики за это кощунство). В каждом конкретном случае такую "землю" следует проверять, так как все чаще в "батареестроении" применяется металлопластик, но стояки по-прежнему делают из металла, и на практике с отсутствием надежной "земли" на них я пока не столкнулся ни разу. Внутри банки под болты крепления требуется подложить толстую металлическую пластину, дабы механически не перегружать стенку банки, а к одному из болтов подпаять замкнутый шлейф из кабеля RG-58 длиной 125 см. Другой конец шлейфа нужно подпаять параллельно входному ВЧ разъему. Также в параллель этому разъему подпаивается разомкнутый шлейф из того же кабеля длиной 65 см. К разъему присоединяется аналогичный вышеописанному дроссель из того же кабеля, намотанного на ферритовое кольцо (L2, см. Фото 9).
Другой конец кабеля, отходящего от ферритового кольца, подключается к выходному разъему устройства (Р4). К наружной части этого разъема подпаиваются резисторы (2...3 шт.) номиналом 3...5 кОм, которые, как и в первом устройстве, служат для подавления нежелательных резонансов и фиксируют выходной разъем в нужном положении в момент заливки устройства (R2, R2'). Данный узел грозозащиты настраивается в резонанс на рабочей частоте путем укорочения разомкнутого шлейфа и заливается эпоксидкой так же, как и предыдущий узел. После заливки банку рекомендуется покрасить (чисто в эстетических целях), предварительно защитив от попадания краски разъемы и резьбы болтов крепления. Если в качестве заземления выбрана труба стояка батарей центрального отопления, к болтам крепления присоединяются хомуты глушителя ВАЗ (или другой легковой машины, лишь бы подходили по диаметру). В месте установки этого узла грозозащиты краска с батареи счищается для обеспечения надежного электрического контакта, и место прилегания хомута промазывается "Литолом-24".

Фото 11. Банки грозозащиты по окончанию изготовления.

Изображение

Учитывая схему верхней части грозозащиты, разряд будет проникать в экран кабеля снижения и в его центральную жилу разными путями (и туда, и туда - через свой конденсатор); следовательно, заземлить только экран кабеля недостаточно. Необходимо выровнять потенциал центральной жилы относительно экрана. Этому и служит замкнутый шлейф длиной 125 см. Также он совместно с разомкнутым шлейфом длиной 65 см, как и в первом устройстве, подавляет третью и последующие нечетные гармоники основного сигнала частотой в 27 МГц. Таким образом, потенциал грозового разряда еще раз будет отведен - теперь уже с конца кабеля снижения - в землю. ВЧ дроссель, образованный кабелем, намотанным на ферритовое кольцо, служит здесь по большей части для того, чтобы не дать ВЧ токам, наведенным на корпусе аппаратуры, протекать по экрану кабеля, соединяющего ее и последний заземленный блок грозозащиты. Дело в том, что эти ВЧ токи неизбежно вызовут наводку на вход приемника Вашей аппаратуры, так как сопротивление экрана этого кабеля не равно нулю. Корпуса блоков аппаратуры должны быть соединены с минусом питания (у некоторых применяемых источников питания корпус не имеет связи с минусом) и подключены к той же "земле", что и последний описанный блок грозозащиты, проводом сечением не менее 2,5 мм. кв. Кроме обеспечения элементарной электробезопасности эта мера позволяет ферритовому кольцу ВЧ дросселя L2 не входить в насыщение из-за выравнивания через него потенциалов корпуса Вашей аппаратуры и "земли". Дело в том, что сетевые фильтры источников питания часто бывают выполнены по схеме, предполагающей появление половины сетевого напряжения на корпусе, если его не заземлить. Выходной разъем радиостанции (усилителя) рекомендуется соединить со свободным разъемом последнего блока грозозащиты (Р4) тонким кабелем (например, RG-58 ). Длина этого кабеля вряд ли превысит 6…8 м, и потери в нем будут незначительными, а неудобства, связанные с использованием толстого магистрального кабеля внутри помещения отпадут. Он проще гнется, не выламывает разъем радиостанции (усилителя), не добавляет проблем при перемещении аппаратуры, да и, в конце концов, более эстетичен.
Следует уделить внимание еще одному аспекту. Некоторые источники питания снабжены сетевым шнуром под европейский стандарт (вилка имеет третий контакт под заземление, который электрически соединен с корпусом блока питания). В момент грозового разряда существенная разница потенциалов между электротехническим заземлением здания и "землей", которую Вы выбрали, неизбежна (хотя бы в силу индукции), и выравниваться она будет через цепи заземления Вашей аппаратуры. Честно говоря, последствия этого малопредсказуемы и могут быть весьма тяжелыми. В "спокойные" времена потенциал электротехнического заземления здания также будет несколько отличен от Вашей "земли" и, что важно, будет изобиловать радиочастотными составляющими. Это решительно не добавит Вам чистоты эфира, так как неизбежно протекание выравнивающих токов через цепи заземления Вашей аппаратуры связи и, как следствие, наводки их ВЧ составляющей на вход приемника. Поэтому цепь между электротехническим заземлением здания и корпусом блока питания обязательно следует разорвать (например, отключить заземляющий провод сетевого шнура от корпуса и заизолировать), но следует помнить, что включать в сеть этот источник питания без дополнительного заземления опасно для жизни. Для того, чтобы еще уменьшить проникновение высокочастотных помех из силовой сети на вход приемника и излучения передатчика в электросеть, рекомендуется на сетевой провод источника питания надеть ферритовое кольцо, а еще лучше намотать сетевой провод на это кольцо до заполнения. Кольцо может быть таким же, как использованное в L1, L2.
Вышеописанная система грозозащиты довольно трудоемка в изготовлении, и может сложиться впечатление, что утруждать себя ее полной реализацией не стоит. Тем не менее, Вы можете видеть из ее описания, что каждый элемент этой системы находится на своем месте и выполняет вполне конкретные функции. Если реализовать ее частично, скорее всего, эффективность защиты упадет на порядки. Кроме основной своей функции (обеспечения безопасности оператора и аппаратуры), данная система решает и еще одну болезненную для радиолюбителей проблему: подавляет внеполосовые излучения передатчика. Вторая гармоника от 27 МГц в Москве и области приходится на частоту канала ОРТ, а третья - ТВЦ. Именно эти каналы, как правило, бывают поражены помехой при работе на передачу с базы, если только коллективный телевизионный прием не осуществляется через кабельную сеть. Решается также проблема, связанная с разнопотенциальной массой. Если Ваша антенна стоит на одном здании, а аппаратура находится в другом, практически наверняка прием будет поражен помехой, проникающей на вход аппаратуры за счет протекания выравнивающих токов через экран кабеля снижения. Впрочем, этот эффект присутствует и при установке антенны и аппаратуры в одном строении, просто в меньшей степени. Применение вышеописанной системы, как правило, радикально решает эту проблему. Значительно подавляется антенный эффект кабеля снижения, сокращается напряженность поля в помещении, где установлено базовое оборудование... Так что бонусов, как видите, достаточно для того, чтобы собрать систему грозозащиты полностью.
По практике, при прямом разряде молнии в антенну, на базе, защищенной таким способом, из строя иногда выходит силовой трансформатор источника питания, не выдерживающий всплеска напряжения, наведенного в силовой электросети относительно заземленного корпуса аппаратуры. Верхняя банка тоже может выйти из строя, но обычно это случается реже. Но... Безопасность оператора при прямом грозовом разряде в антенну ни одна известная мне система грозозащиты гарантировать не может. Поэтому при приближении грозового фронта я рекомендую выключить радиостанцию, отложить тангенту и заняться чем-нибудь другим, пока гроза не закончится.

ПРАКТИКА
Как видите, для того, чтобы поставить надежную и высокоэффективную базу, придется потрудиться. Дабы не совершать лишних телодвижений, и избавить себя от ненужных хлопот и финансовых затрат, я могу порекомендовать следующий порядок действий:
1. Выйдя на улицу, осмотрите окрестные строения, и руководствуясь главой ЧТО НЕ ПОБЕДЯТ УМЕЛЫЕ РУКИ определитесь с предполагаемым местом установки базовой антенны.
2. Вооружитесь всеми необходимыми ключами от чердаков и крыш (которые, возможно, придется получать самыми вычурными путями у несговорчивых коммунальщиков) и распечатайте Рисунок 3, приведенный ниже.

Рис. 3

Изображение

Прихватите с собой этот рисунок, ручку, рулетку и линейку и выдвигайтесь на замеры, от точности проведения которых будет напрямую зависеть размер Ваших убытков.
3. Выйдя на крышу, еще раз убедитесь в том, что место Вами выбрано правильно. Если что-то смущает (близко расположенные ЛЭП, перекрытие по горизонту, заземление конструкций), еще раз подумайте.
Согласно Рисунку 3, сделайте одиннадцать замеров. Если какие-то из указанных одиннадцати пунктов замеров в Вашей установке не используются, просто оставляйте эти графы пустыми.
В графу 1 внесите диаметр конструкции, на которую будет установлена антенна. Штатное крепление антенны возможно придется дорабатывать под этот диаметр, и делать это лучше дома, в удобной обстановке.
В графу 2 внесите высоту предполагаемой мачты, если в ней есть необходимость. Для оценки этой необходимости воспользуйтесь главой НУЖНА ЛИ МАЧТА?..
Если мачта все же нужна, в графу 3 внесите расстояния от точки ее установки до всех точек крепления оттяжек. Места установки мачты и крепления оттяжек надо будет выбрать согласно рекомендациям в главах МАЧТЫ и ОТТЯЖКИ
В графе 4 укажите диаметр наконечника шлейфа грозозащиты, необходимый для крепления его к заземленной конструкции.
В графе 5 укажите длину кабеля от разъема антенны до отвода шлейфа.
В графе 6 укажите длину кабеля от отвода шлейфа до разъема верхней банки грозозащиты.
Выбирая размеры 4,5 и 6, руководствуйтесь наличием на крыше грозозащитного заземления и рекомендациями, данными в главе ГРОЗОЗАЩИТА
В графе 7 укажите длину участка кабеля снижения от верхней банки грозозащиты до участка кабеля, который необходимо завешивать на тросик.
В графе 8 укажите длину участка кабеля снижения, который необходимо завешивать на тросик.
В графе 9 укажите длину участка кабеля снижения от участка, завешенного на тросик, до нижней банки грозозащиты. Выбирая размеры 7, 8 и 9, руководствуйтесь рекомендациями, данными в главе КАБЕЛЬ СНИЖЕНИЯ
Пройдите в помещение, где будет установлена аппаратура.
В графу 10 внесите длину кабеля от нижней банки грозозащиты до Вашей аппаратуры, а в графу 11 - диаметр трубы, на которую будет установлена эта банка.
Собственно на этом замеры можно считать законченными.
4. Используя результаты сделанных Вами замеров, посчитайте и выпишите на лист бумаги все необходимые материалы и комплектующие, включая кабель, тросик, мачту (если нужна), фурнитуру тросика, разъемы, литол и т.п. Длины тросика и кабеля лучше брать с некоторым разумным запасом. Начинайте закупки, по завершении которых переходите к следующему пункту.
5. Неспешно приступайте к сборке и доводке своего будущего хозяйства. Помните, что час, проведенный над ним дома, может стоить нескольких часов на крыше и выполнения работы с заведомо худшим качеством. Все разъемные соединения кабеля, которые будут стоять на улице, изготовьте заранее и, по возможности, проверьте их качество тем или иным способом, дабы не скакать по крыше раненым лосем:twisted:
Постарайтесь в домашних условиях сделать максимальное количество работ по монтажу. В частности, кабель, от антенны до верхней банки грозозащиты вместе со шлейфом, одним куском изготавливается дома. Также ничто не мешает в домашних условиях прокрепить кабель к тросику и частично оконцевать тросик. Когда все возможные подготовительные работы проделаны, приступайте к монтажу.
6. Желательно выбрать сухую погоду. Холодно или жарко будет в день монтажа - не важно, лишь бы не было осадков. Сперва смонтируйте антенну на конструкции. Затем присоедините к ней кабель с грозозащитным шлейфом и верхнюю банку грозозащиты. Источник сигнала с КСВ-метром присоедините к верхней банке вместо кабеля снижения и начинайте настройку (по ряду причин, именно в этой точке подключить КСВ-метр при настройке я считаю оптимальным). Помните, что частичная сборка конструкции, на которую установлена антенна, или неподключенный к массе шлейф могут дать серьезную погрешность при настройке антенны, так как окружающие ее конструкции и особенно элементы, с которыми антенна электрически связана, принимают участие в ее работе. При настройке постарайтесь добиться того, чтобы КСВ, например, на две сетки выше предполагаемой рабочей частоты и на две сетки ниже был одинаковым. Когда это достигнуто, соберите все, что касается установки антенны начисто и приступайте к прокладке кабеля. Если все сделано правильно, вошедший в помещение конец кабеля окажется несколько длиннее, чем Вам надо. Его следует укоротить до нужной длины и, поставив на него разъем, подключить к нижней банке грозозащиты. Остается только соединить эту банку с Вашей аппаратурой и обязательно заземлить аппаратуру. Перед тем, как начать работать еще раз, подключите КСВ-метр, теперь уже между Вашим передатчиком и кабелем, идущим к нижней банке грозозащиты, чтобы удостовериться в том, что Вы не допустили при монтаже ошибок. Надеюсь, результаты замера Вас не разочаруют.

Чистого эфира Вам! 73!


Последний раз редактировалось Кабан Чт сен 25, 2008 18:10, всего редактировалось 4 раза.

Вернуться к началу
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Сб окт 04, 2008 12:24 
Не в сети
Человек с паяльником
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср апр 23, 2008 22:54
Сообщения: 10806
Город: Химки м.о.
Страна: Россия
Откуда: Химки. Координаты здесь: http://forum.ci-bi.ru/viewtopic.php?f=4&t=39
Ну вот собственно и все. Может быть позже добавлю еще один пост с практикой установки конкретной базы, если получится.
Спасибо всем, кто задавал вопросы в теме: http://ci-bi.ru/forum/viewtopic.php?t=78&start=0 . Они очень помогли в создании материала. Огромное спасибо Foxy и Птице за работу с текстом и фотографиями, без их труда создание этого материала, как и практически всего, выложенного в ветке "Связь. Информация" было бы невозможно.

_________________
Профессионал отличается от любителя тем, что берёт на себя ответственность за работу вместе с деньгами.
Утрудив себя четкой формулировкой Вашего вопроса, Вы на 90% получаете на него ответ.
Хороший парень - это не профессия...
"Давай попробуем сделать хорошо, плохо и так получится"(С) Мой дед.
8 903 519 3670 Пётр.


Вернуться к началу
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему  Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.  [ 3 сообщения ] 

Часовой пояс: UTC+03:00


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения

Найти:
Перейти:  
Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Limited
Русская поддержка phpBB
[ GZIP: Off ]