Стационарная вещательная зонтичная антенна диапазона 200 метров

[SergeKomarov]

Сегодня дело пошло.
- С третьего раза шурф медленно, но пошёл. Слежавшаяся сухая глина сверлится тяжело.
Просверлили 1,4 метра и опять пошли камни. Мелкие. Но садовый бур не сверлит. Слава Богу, что нет сплошного камня.
Ладно.... Заострю закладную на конце и попытаемся её забить кувалдой. Если сплошного камня нет, то, надеюсь, зайдёт.

- Откопал котлован под пятку 40-метровой мачты. Размер: 0,85 х 0,85 м.

- Привезли треть тракторного прицепа песчано-гравийной смеси под бетонные работы для анкеров и для антенной пятки.

- Начали ошкуривать обе лесины начисто.

[SergeKomarov]

Ошкурили стругом начисто обе лесины.
Начали покрывать антисептиком ХМ-11. Будет 4 слоя. После каждого просушка 4 часа.
Потом сушка на воздухе в течение суток и покрытие отработкой машинного масла.

[SergeKomarov]

Помаленьку готовим вот это:

[SergeKomarov]

А пока с восточной стороны лежат две лесины, уже крепко порыжевшие от антисептика.
С западной стороны - привезли бетономешалку и видны шурфы: ближний для анкера лебёдки и дальний для анкера западных оттяжек.

[нитрат]

Впечатляет масштаб и капитальность стройки и красивая природа. Видно ещё, что высокая трава с розовыми цветами -это иван чай. Прекрасная заварка!

[begin_end]

Да, серьезная стройка и удивительно малыми силами.

Смотрю я на 40м высоты проект и думаю, что любопытно было бы проверить, как эта антенна повела бы себя на верхушке длинных волн (кажется, что совсем неплохо бы повела, только заземлений там таких хороших как у меня пока нет).

[SergeKomarov]

удивительно малыми силами

Ну, так, проект "Индивидуальное радиовещание в России" изначально задумывался для радиотехнических кружков! И если экспериментальный радиоцентр построит 70-и летний пенсионер своими силами и на свою пенсию, то это подтверждение того, что задуманное - реально. И то, что это радиовещание - действительно может быть ИНДИВИДУАЛЬНЫМ!

как эта антенна повела бы себя на верхушке длинных волн

Для длинных волн 40 метров - это очень короткая антенна.
Верхняя частота вещательного диапазона 279 кГц. Длина волны 1075,3 метра. Четверть волны 268,8 м.
40 метров - это почти в 7 раз короче, чем надо. Считайте, что вообще не излучает.

Посмотрите вот это моё сообщение и расчёт: Re: Искуственные высотные сооружения

Если реализовать (не сложно), то можно будет радиоэкскурсии организовывать для радиолюбителей - поработать в эфире на 137 кГц с антенны, высотой Лямбда/4. Думаю, очередь выстроится! И весь радиолюбительский мир будет охреневать!

заземлений там таких хороших как у меня пока нет

Высокочастотное (поверхностное) заземление буду делать после подъёма мачты.
24 радиальных проводника из БСМ-1 - 4 мм длиной по 25 метров, заземлённые на концах (стальные уголки 30х30х750 вбитые в землю заподлицо).

Впечатляет масштаб и капитальность стройки

Вообще-то я - инженер. Проектирую и делаю, как учили. Ну, ..... и, как сам учился.
А от себя добавляю простоту конструкции, чтобы её можно было повторить в одиночку (долго, но качественно) и на инженерную пенсию.

[begin_end]

Для длинных волн 40 метров - это очень короткая антенна.
Верхняя частота вещательного диапазона 279 кГц. Длина волны 1075,3 метра. Четверть волны 268,8 м.
40 метров - это почти в 7 раз короче, чем надо. Считайте, что вообще не излучает.

Посмотрите вот это моё сообщение и расчёт: Re: Искуственные высотные сооружения

Если реализовать (не сложно), то можно будет радиоэкскурсии организовывать для радиолюбителей - поработать в эфире на 137 кГц с антенны, высотой Лямбда/4. Думаю, очередь выстроится! И весь радиолюбительский мир будет охреневать!

Оно понятно, что короткая, но в том и интерес. На фоне моих недавних экспериментов с огромной добротной удлинняющей катушкой испытать эффективность было бы занятно. Буквально на прошлой неделе я повторно проводил эксперимент, 270кГц, 8..12Вт, АМ, высота рабочей части антенны от верхней точки удлинняющей катушки всего 6м, сам луч наклонен на 45 градусов (просто кусок провода, даже без емкости на конце).
Устойчивое покрытие в радиусе километра, а на вытянутую штыревую антенну сигнал принимается МалахитСДРом в радиусе 10км (дальше я просто не отъезжал).

[Дикий Кот]

С антенной таких размеров есть одна проблема. Почти ни у кого нет достаточной площади земли чтобы её установить. Даже если изменить конструкцию таким образом чтобы поднимать её не "падающей стрелой", а "телескопом" (при таких размерах для подъёма потребуется сделать станок), то всё рано нужно место для крепления оттяжек и для размещения проводов противовеса/заземления. В более-менее населённой местности свободной земли либо нет, либо стоит неподъёмных денег. А в малонаселённой вместо радиовещания получится только нагрев пространства, тем более с доступными нам крайне скромными мощностями. Ну и, конечно, опция в виде сухой корабельной сосны большинству малодоступна - не все живут рядом с хорошим северным лесом, так что придётся низ делать из ещё более толстых труб. А здесь возникает один интересный момент - начиная с высоты мачты примерно в 15-17 метров более выгодной в части материалоёмкости становится ферменная конструкция. Так что большинство антенн индивидуальных вещателей будут существенно скромнее описанной, хорошо если метров 25 будет получаться, а это прямо таки совсем минимум (лучше, конечно, хотя бы 28м).

Оно понятно, что короткая, но в том и интерес. На фоне моих недавних экспериментов с огромной добротной удлинняющей катушкой испытать эффективность было бы занятно.

У столь короткой антенны сопротивление излучения будет мизерное. То есть огромные потери мощности. Но что можно попробовать - это разместить удлиняющую катушку как можно ближе к ёмкостной "звёздочке". Это позволит обеспечить максимально возможный ток в полотне антенны. Но противовес всё равно должен быть хорошим, с низким сопротивлением.

[SergeKomarov]

У столь короткой антенны сопротивление излучения будет мизерное

В эквивалентной схеме активное сопротивление потерь в удлинительной катушке, сопротивление излучения антенны и сопротивление заземления включены последовательно. И через них протекает ток антенны от передатчика. Вот и прикидывайте потери. Закон Ома для участка цепи.

Сопротивление потерь удлинительной катушки - её индуктивное сопротивление 2ПиfL разделить на добротность.
Сопротивление излучения можно прикинуть по линейной экстраполяции графика (красно-кирпичный цвет). Реально график идёт асимптотой к вертикальной оси и ниже экстраполяции. Я попытался нарисовать его серой линией. Но это приблизительный ход графика.

Ну, а сопротивление заземления - ну, это уж как каждый сделает. Тут тоже потери очень не маленькие.

[SergeKomarov]

Сегодня студенты, Митя и Алина, домазывают лесины отработкой. И тогда дождь им будет не страшен.

В обед пришёл Костя и сварил две закладные для анкеров. Каждую - из двух уголков, и на нижний конец приварил стальную "кракозябру", чтобы закладную невозможно было выдернуть из бетона.

Сейчас вторая пара ребят, Саша и Володя, покрывает их расплавленной резино-битумной мастикой, чтобы закладные не ржавели внутри влажного бетона, залитого прямо в землю - в шурфы.

Завтра Костя обещался ещё прийти и сварить три оставшихся. Подготовил уголки для сварки - две закладных скрепил струбцинами.

[Дикий Кот]

В эквивалентной схеме активное сопротивление потерь в удлинительной катушке, сопротивление излучения антенны и сопротивление заземления включены последовательно. И через них протекает ток антенны от передатчика.

Так поднимать катушку как можно выше выгодно как раз по причине уменьшения потерь в ней - переносим катушку из области максимальных токов (в точке питания антенны) в область меньших токов (но более высоких напряжений - это надо учитывать при проектировании катушки, при приличной мощности её может и пробить и не факт что передатчик это переживёт). А с заземлением, увы, такие фокусы не прокатывают.

[begin_end]

У столь короткой антенны сопротивление излучения будет мизерное. То есть огромные потери мощности. Но что можно попробовать - это разместить удлиняющую катушку как можно ближе к ёмкостной "звёздочке". Это позволит обеспечить максимально возможный ток в полотне антенны. Но противовес всё равно должен быть хорошим, с низким сопротивлением.

Я пробовал делать вариант, идентичный катушке Тесла, когда удлинняющей катушке поверх сажается шляпа - тор и она поднимается на высоту. Но результат намного хуже, чем когда катушка на земле, а от ее верха идет хоть какое-то полотно на 6-7м вверх.
А мои противовесы имеют очень низкое сопротивление, на данный момент я связал все металлические коммуникации на территории единым заземлением, в том числе специально заглубленные штыри, а также трубы магистрального водопровода. И грунт весьма сырой, грунтовка близко весь этот год. Сейчас заземление получается 2,5 ома по постоянному току.

[SergeKomarov]

С антенной таких размеров есть одна проблема. Почти ни у кого нет достаточной площади земли чтобы её установить.

По четырём оттяжкам получается квадрат с диагоналями по 50 метров. Это 12,5 сотки. Вроде, вполне употребимая площадь. А если на время сборки антенна будет торчать за пределы участка в сторону огородов на 15 метров, думаю, за три-четыре дня, пока антенну собирать лёжа, никто не успеет возмутиться. Лучше, конечно, иметь площадь участка 50х50 метров (25 соток). Тогда дом и другие постройки можно вынести из под антенны в углы участка.
Ну, а, совсем в идеале - 50 соток! Тогда дом с АСК можно отнести от избушки радиоцентра на 50 метров. Я у себя так и рассчитывал.

[SergeKomarov]

катушка на земле, а от ее верха идет хоть какое-то полотно на 6-7м вверх.

По моему графику (см. выше, серая кривая), для частот 270 - 279 кГц, получается, при штыре в 10 - 12 метров выше удлинительной катушки, сопротивление излучения в районе 1 ома.
Тогда при сопротивлении заземления 2,5 ома (даже без учёта потерь в удлинительной катушке) КПД антенны 1 / (1 + 2,5) = 0,286 или 28,6%
Длинные волны и короткая антенна.

Конструкцию с удлинительной катушкой наверху антенны (прямо под емкостной звёздочкой) применяли немцы в своих радиостанциях на частотах 3 - 5 МГц:
Re: Стационарная вещательная зонтичная антенна диапазона 200 метров

[SergeKomarov]

С утра - дождь.
Лесины гидроизолировать успели посуху. Ура!

[SergeKomarov]

День выдался сухой и солнечный. Начали бетонировать анкеры под оттяжки.
Начали с восточного.
Студенты таскали воду, цемент и песчано-гравийную смесь.
Я соблюдал очерёдность закладки и дозировку, и закладывал цемент. Бетона ушло 2,25 бетономешалки.
Чтобы стальная закладная не утонула, подвязали верёвочкой к палке. Получилось хорошо.

Северный шурф, где были камни, удалось просверлить лишь на 1,4 метра вместо двух.
Поэтому закладную на конце заострили и забивали кувалдой. Колотили поочереди вчетвером. Удалось забить на положенные 2 метра!
Бетона ушло 1,75 бетономешалки. Тоже хорошо получилось.

На два анкера ушёл один мешок 500-ого цемента - 50 кг.

[SergeKomarov]

Сегодня забетонировали ещё два анкера. Западные.
Под оттяжки (на 25-и метрах) и под лебёдку (на 12,5 метрах).
Разумеется, закладные покрыли расплавленной резино-битумной мастикой и я просверлил отверстия 12 мм для крепежа оттяжек.

[Дикий Кот]

закладные покрыли расплавленной резино-битумной мастикой

А смысл этого действия? Адгезии к бетону теперь почти никакой. Если говорить об антикоррозийной защите металла, так тут первым "умрёт" бетон - вряд ли добавляли пластификатор и гидрофобизатор, да и воды, судя по фото, явно в избытке (собственно, без пластификатора и виброуплотнения воды в любом случае в избытке будет). Это очень сильно снижает морозостойкость. Тут лучше было бы изолировать от грунта бетон, заливая его в "стакан" из рубероида - значительно снизилось бы пропитывание водой из грунта.
Судя по чертежу, самая глубокая точка анкера находится на 1,27м ниже поверхности земли. Нормативная глубина промерзания для севера Вологодской области примерно 1,7 метра для песчаных грунтов и 1,4м для глинистых. То есть весь анкер будет промерзать (его, кстати, ежегодно будет немного выдавливать из грунта). Так что основной фактор разрушения анкера - циклы замерзания/оттаивания бетона.

[SergeKomarov]

А смысл этого действия?

По-началу, я не планировал гидроизолировать сталь от бетона (вроде, так на московских стройках не делают). И даже вспоминал виденные мной взорванные бетонные глыбы с арматурой даже не подёрнутой ржавчиной. Но это было в 1974 году во время службы в Армии на известном объекте ВОВ под Винницей, который, отступая, взорвали сами немцы, при наступлении наших войск. Там порванная арматура была толщиной с мою руку и бетон очень крепкий по прошествии 30 лет нахождения под открытым небом. Однако, это другой бетон, да и климат там тёплый.

Константин сказал, что встречал здесь, на севере Вологодской области, разрушенный железобетон, в котором от железной арматуры осталась лишь рыжая труха. Климаты разные. Да, и бетон тоже разный. Поэтому я спорить не стал, и сделали, как сказал Костя. Он тут давно живёт и занимается в том числе и стройкой. Ему виднее.

Адгезии к бетону теперь почти никакой

А чтобы при пропавшей адгезии закладную нельзя было бы вырвать из бетона, к ней на конец поперёк уголка приварили стальную "кракозябру" из обрезков тех же стальных уголков.

Судя по чертежу, самая глубокая точка анкера находится на 1,27м ниже поверхности земли.

Длина ручки бура, которым сверлили шурфы - 2 метра. Сверлили под 45 градусов, пока ручка в землю не упрётся и нельзя будет крутить.
То есть, глубина залегания нижнего конца анкера - 1,41 метра. Длина закладных под оттяжки - 1,8 метра. То есть, петля анкера находится ниже уровня земли на 14 - 15 см. К ней пойдёт цепь из нержавеющей стали.
А сверху ямку засыплем землёй. Трава на ней сама вырастет. Здесь растительность очень шустрая. Это в Москве бывают долгоживущие проплешины на газонах. Здесь содранный бульдозером дёрн до земли, зарастает за неделю. Лето тут короткое, поэтому всё, что растёт, растёт быстро! И корешки хорошо укрепляют почву. И весь анкер окажется под землёй.