Хорошие коаксиальные трапы своими руками
Делаем сами коаксиальные трапы
Некоторые подсказки/советы о том, как собрать хорошие КОАКСИАЛ трапы ловушки!
Прежде чем мы начнём собирать наши ловушки, вот некоторые общие информация как введение:
- Коаксиальные ловушки дешевы, легко собираются в воспроизводимой манере, прочные, идеально подходят для портативного и постоянного использования, идут на диполи, V-образные и т.п. антенны.
- Если сделано из RG-58 с/у коаксиала, может обрабатывать до 500Вт ПЭП (750 Вт макс) …. или 1.000 Вт pep (1,5 кВт максимум, если это тщательно выстроено) если сделано из RG-400 с тефлоновым диэлектриком, будет выдерживать тепло очень хорошо.
- Коаксиальные фильтры не обладают очень высоким коэффициентом добротности (Q-фактором) — W8NX провёл ценные измерения на разных частотах и сравнения для двух типов коаксиальных кабелей — см. ниже.
- Они определенно обладают большими потерями, чем катушки с воздушным сердечником в сочетании с высококачественными конденсаторами, однако:
- Катушки с высокой добротностью (High-Q) не подходят для работы с большой мощностью: из-за высокой добротности возникают очень высокие напряжения, что создает риск пробоя и требует использования специальных конденсаторов (способных выдерживать высокие напряжения и токи). На самом деле, если вы планируете работать с мощностью более 200 Вт, не стремитесь к созданию ловушки с высокой добротностью!
- Двухдиапазонный диполь с «лучшими ловушками в мире» имеет суммарные потери около 0,3 дБ на обоих диапазонах (потери практически одинаковы как в режиме пропускания, так и в режиме блокировки).
- Такая же дипольная антенна с коаксиальными ловушками будет иметь суммарные потери около 0,6 дБ — это в два раза больше, но разница на S-метре вашего корреспондента при работе DX будет пренебрежимо мала.
- Крайне важно точно определить резонансную частоту ловушки при ее изготовлении. Если вы будете эксплуатировать ловушку на ее эффективной резонансной частоте, потери возрастут до 1,6 дБ для той же антенны. Опять же, это не критическая цифра для показаний S-метра, но она определенно вызовет проблемы при высокой мощности, так как все потери рассеиваются в ловушках в виде тепла: при 500 Вт потери 0,6 дБ означают 37 Вт на каждую ловушку, а 1,6 дБ — уже 110 Вт (примечание: автор лично проверил это и расплавил ловушку в таких условиях, ха-ха). Поэтому НИКОГДА не настраивайте ловушку на частоту, находящуюся в середине диапазона, для которого она предназначена! Я тестировал свои ловушки при постоянной мощности 500 Вт в течение 10 минут: они становятся «теплыми на ощупь», но больше не плавятся.
- Небольшая расстройка ловушки не приводит к существенному ухудшению характеристик антенны или к критическим изменениям в настройке (например, сужению полосы пропускания).
- Коаксиальные ловушки укорачивают электрическую длину всех последующих секций антенны, что сужает их полосу пропускания. Если это становится проблемой, ее легко компенсировать добавлением «емкостных нагрузок» на концах этих секций, которые могут состоять даже из двух небольших проводов по 20 см, установленных в форме буквы «Т».
Если вы используете высокую мощность (500 Вт и более), не применяйте детали, подверженные воздействию магнитных полей (например, оцинкованное железо). Используйте немагнитные металлы: нержавеющую сталь, латунь или медь. Это необходимо, так как во время резонанса ловушка создает очень интенсивное магнитное поле, которое индуцирует паразитные токи в окружающих магнитных (и обладающих потерями) металлах. Этих токов достаточно, чтобы нагреть металл до такой степени, что он проплавит ПВХ-трубку (см. опыт).
Теперь давайте приступим к работе! Здесь представлены пошаговые инструкции для 20м (и 40м) (и 15м) группы ловушек:
Спецификация материалов (на 2 ловушки):
- 2 канализационные ПВХ-трубы, наружный диаметр 32 (50) (32) мм, длина каждой 80 (95) (80) мм, толстостенные (3 мм), термостойкие (рассчитанные на 95°).
- 4 болта с гайками, M5x15 или M5x17 (оцинкованные или из нержавеющей стали для постоянного использования).
- 4 пружинные шайбы (гровер) M5.
- 4 шайбы M5 (оцинкованные или из нержавеющей стали для постоянного использования).
- 4 гайки-барашка M5 (оцинкованные или из нержавеющей стали для постоянного использования).
- 4 увеличенные шайбы M5, наружный диаметр 25 мм. Используйте оцинкованную сталь, если планируете припаиваться непосредственно к ним; если используете медь или нержавеющую сталь, потребуется кабельный наконечник (кольцевая клемма) для припайки коаксиального кабеля и соединения с болтами M5 (рекомендуется для высокой мощности).
- 186 (306) (134) см коаксиального кабеля типа RG-58 C/U (тип критически важен, используйте именно версию C/U, чтобы обеспечить требуемую емкость на метр и допустимую мощность).
Подготовка труб:
- Разметьте 2 отверстия на одной линии (для болтов) на расстоянии 13 (15) (13) мм от каждого края трубы.
- Разметьте 2 отверстия (для коаксиального кабеля) на расстоянии 13 мм от каждого края трубы. Для диапазона 20 м они должны располагаться под углом 90° с каждой стороны от отверстий для болтов (таким образом, отверстия для кабеля будут находиться на противоположных сторонах, под углом 180° друг к другу). Для диапазона 40 м — на расстоянии 32 мм вдоль окружности с каждой стороны от меток для болтовых отверстий. Для диапазона 15 м конструкция аналогична диапазону 20 м.
Просверлите все 4 отверстия 5-миллиметровыми сверлами и удалите острые края, особенно в отверстиях для коаксиального кабеля.
Подготовка 4 больших шайб:
- Они используются для обеспечения механической прочности и соединения концов коаксиального кабеля с клеммными болтами.
- Удалите цинковое анодирование с половины поверхности шайбы (поскольку пайка очень сложна и ненадежна на анодированном цинке). Используйте шлифовальную машинку или напильник.
Теперь мы будем припаивать концы коаксиального кабеля к этой области.
С помощью двух плоскогубцев согните шайбу так, чтобы она поместилась внутри ПВХ-трубки. Оставьте место для пайки, как показано на фото!
В результате получится (4 штуки), отрегулируйте их положение, пока они хорошо не поместятся внутри ПВХ-трубки.
Теперь вставьте 4 большие шайбы в концы трубок, оставьте место для пайки с внешней стороны и вставьте болты M5.
Теперь поместите маленькую шайбу и гайку М5 на болты и очень хорошо затянуть с соответствующими инструментами.
Теперь мы готовы начать ветра наши коаксиальных катушек!
Возьмите 93 (153) (67) см коаксиального кабеля RG-58C/U для каждой катушки. Вставьте примерно 10 см в отверстие для «начала». Кабель RG-58C/U едва пройдет через отверстие диаметром 5 мм.
Снимите изоляцию с конца трубы диаметром 15 мм, проходящего через трубу, и подготовьте хвостовик, как показано на фото.
На экран припаяйте небольшой соединительный провод длиной около 120 мм (выбирайте провод как минимум того же сечения, что и центральный провод коаксиального кабеля) и накройте термоусадочной трубкой. Прикрепите небольшой нейлоновый зажим на расстоянии 3 мм от начала внешней оболочки коаксиального кабеля (на фото красным цветом).
Теперь осторожно втяните коаксиальный кабель в трубку, одновременно вставляя соединительный провод, пока он не выйдет из трубки с другой стороны и коаксиальный кабель больше нельзя будет вытащить (нейлоновая застёжка).
Теперь припаяйте (паяльник мощностью 60 Вт подойдет) центральную часть коаксиального кабеля к большой шайбе. Убедитесь, что соединение надежное, но не перегревайте, иначе коаксиальный кабель/ПВХ расплавится…
Теперь начинайте наматывать катушку!
Плотно наматывайте коаксиальный кабель вокруг ПВХ-трубки, пока не получите 7,5 витков (8,7 витков) (5,5 витков с большим интервалом, распределенных по трубке), где кабель снова войдет в ПВХ-трубку.
Распределяйте витки равномерно для диапазона 20 м, держите их «плотно» для диапазона 40 м.
Убедитесь, что внешние витки кабеля находятся на расстоянии не менее 3 мм от соединительных болтов/гаек.
Используйте короткий оставшийся конец коаксиального кабеля, чтобы максимально затянуть его внутрь трубки, обеспечив плотное прилегание витков. Затем отрежьте кабель так, чтобы внутри трубки осталось 20 мм.
Аккуратно, используя канцелярский нож, удалите изоляцию примерно на 15 мм и подготовьте концы коаксиального кабеля, как показано на фото.
Припаяйте экран коаксиального кабеля к большой шайбе.
Припаяйте центральную часть коаксиального кабеля к соединительному проводу, который вы предварительно обрезали до нужной длины (сделайте его как можно короче).
Закройте это место пайки термоусадочной трубкой, сразу после нагревания плотно сожмите свободный конец плоскогубцами, чтобы герметизировать трубку.
Важно: проверьте, хорошо ли затянуты обе гайки M5 (они ослабнут от нагрева!).
Ваш коаксиальный фильтр готов к настройке!
Как настроить ловушки?
Используйте сеточный дифрактор (но с точностью не менее 100 кГц).
Используйте генератор сигналов и подключите ловушку последовательно с ВЧ вольтметром, входом измерителя напряженности поля и т. д., и ищите минимальный сигнал (= резонанс).
Используйте трансивер с регулируемой малой мощностью (5 Вт?), подключите ловушку последовательно с измерителем мощности/эквивалентной нагрузкой или небольшой лампочкой (например, от заднего фонаря велосипеда) и ищите минимальное свечение (= резонанс).
Настройте обе ловушки на 15 (7,3) (22) МГц, регулируя намотку катушки (чем ближе друг к другу, тем ниже частота). Вы увидите, что провал довольно широкий.
Постарайтесь равномерно распределить обмотки, пока все не будет выглядеть хорошо — это также равномерно распределит рассеиваемое тепло и предотвратит искрение. Убедитесь, что внешние обмотки коаксиального кабеля находятся на расстоянии не менее 3 мм от соединительных болтов/гаек.
После того, как резонанс будет в порядке и ловушка будет выглядеть хорошо, нанесите клей для ПВХ (этот клей используется для крепления ПВХ-трубок, он прозрачный, высыхает за несколько минут и становится довольно твердым через несколько часов) на обмотки, особенно на внешние витки катушки, и нанесите пару раз в продольном направлении. Обильно нанесите 2 или 3 слоя клея также на внутреннюю часть катушки (точки пайки, концы коаксиального кабеля, большие шайбы и т. д., чтобы защитить эти элементы от атмосферных воздействий). Затем снова проверьте точку резонанса: она не сместится из-за клея.
Установите на место 5-миллиметровые шайбы и гайки-бабочки (смазав их вазелином для защиты от ржавчины): ваш COAXTRAP готов! В качестве «завершающего штриха» наклейте этикетку с указанием диапазона, для которого он предназначен!
Смотрите страницы, чтобы сделать ваш диполь !
Очень полезные ссылки: |
|
| на http://www.w8ji.com/traps.htm | Расчёт потерь в ловушках при различных условиях, выполненный Томом W8JI. |
| на http://degood.org/coaxtrap/ | Чердачный диполь с коаксиальными ловушками для диапазона 80–10 м, разработанный Джоном NU3E. |
| на http://www.qsl.net/ve6yp/index.html | Coaxtrap.zip: Калькулятор/конструктор коаксиальных ловушек от VE6YO Тони (см. ниже)
Обнаружено, что количество витков точно соответствует центральной частоте диапазона, но длина кабеля несколько коротковата для практического применения. Добавьте ровно 30 мм длины коаксиального кабеля к полученному результату, чтобы удобно припаять конец кабеля. В результате будет легко настроить кабель чуть выше желаемого диапазона. |
Дополнительная информация…
 |
 |
 |
| Расплавленная и закороченная 20-метровая ловушка… мощность 800 Вт SSB. Нагрев из-за индукции катушки в анодированной цинком шайбе привёл к расплавлению ПВХ-трубки и изоляционного экрана коаксиального кабеля! | Мощный 40-метровый оптический кабель с тефлоновым коаксиальным кабелем RG-400. | |
ON7EQ
