АНТЕННА СТРАННИКА

[странник]

.
В этой теме я расскажу про свою антенну, в которой первоначально всё, включая конвертер и позиционер
полярной подвески было сделано своими руками.

Сейчас я отказался от поворотной системы, зеркало стационарно направлено на Сириус,
а в мультифиде стоит ещё семь LNB. Как и что я принимаю, написано в моей подписи, а внешний вид антенны можно видеть
на моей аватарке.
А вот так она выглядела во время осенней интерференции 2008года:

Это самодельное прямофокусное зеркало диаметром 910мм и F/D=0.35
Выклеил я его на самодельной форме из трёх слоёв раскроенной и сшитой ткани (кумача от транспорантов).
По периметру заформован гимнастический обруч, к нему крепится как держатель фокуса, так и крепление зеркала к полярной оси.
Изнутри зеркало покрыто гальванической медью, прокатано стальным шаром и отполировано цыганской иглой.
В фокусе установлено 8 обпиленных Титаниумов первой и 2-ой редакций и коммутатор VoTo 10x1.
Принимаемые спутники - 15W - 4W - 0.8W - 4.8E(F) - 9E - 13E - 16E - 19.2E. Угловой разнос 38*
Начинал с самодельных аналоговых тюнеров, первым цифровым ресивером стал Openbox X820-CI, сейчас юзаю Technisat SkyStar S2

В последующих постах я постараюсь максимально подробно описать пошагово технологию изготовления как собственно зеркала
параболической антенны, так и отдельных узлов приёмной установки.

Если что будет непонятно - спрашивайте, постараюсь ответить как с теоретических позиций, так и своего практического опыта !yea!

 

[странник]

Изготовление формы для выклеивания зеркала

.
Итак, по-порядку...

Когда я решил сделать спутниковую приёмную установку, информации по спутниковому ТВ было около абсолютного нуля, поэтому зеркало я решил делать под облучатель с F/D=0.35. Чертежи облучателя антенны я получил от [Вальдемара Кетнерса], светлая ему память. Вторым, решающим фактором выбора диаметра антенны было то, что, проживая в хрущёвке, за окно я мог выставить только 90см антенну с таким F/D.

На плоский щит положил тазик (банную шаечку ), обложил его камнями, потом из мелкого щебня, песка и цемента замесил бетонную смесь и вылепил примерную форму на 1-2см меньше будущего параболоида вращения. Пока горка застывала, установил над ней П-образную конструкцию из брусков, в центре которой был подшипник с механизмом юстировки. Под ним, на вершине горки вмуровал конический подпятник, на который опиралась карандашеобразная ось флаг-шаблона.

Флаг-шаблон я сделал из ДВП, форма среза - линия на 5мм больше сечения будующей параболы. Профиль параболы рассчитал и отложил на тонком листе упругой пластмассы с шагом 1см. Вырезал ножницами и наклеил на шаблон с отступом 5мм от края.

Шаблон за центр прикрепил к оси и вставил в П-образное поворотное устройство.
Верхний подшипник отюстировал так, чтобы при любом угле поворота и один и другой край шаблона были бы на одном уровне от поверхности щита.
Приготовил гипсо-меловую смесь и нею, проверяя, но не ровняя!!! шаблоном, довёл горку до уровня -1-0.5мм от проектного профиля.

В последнем акте мармезонского балета при помощи алюминиевого флажка на жале 90-ватного паяльника покрыл хорошо высушенную!!! горку слоем парафина, ровняя его "по гарячему" флаг-шаблоном.

Снял оснастку, зашпаклевал дырочку на фокальной оси и отполировал поверхность мягкой тряпочкой и мастикой для пола. Так я получил очень качественную форму с рассчётной геометрией. !good!
В последствии мной и товарищами на ней было выклеено 6 зеркал

 

[странник]

Из чего выклеевать антенну

.

Из чего и как выклеивать антенну? Это первый, и фундаментальный, в смысле значения для параметров и качества будущего зеркала, вопрос.
Рекомендуют обычно "из стеклоткани пропитанной эпоксидной смолой" или "из металлизированой стеклоткани с эпоксидкой". Не спорю, материал хороший, только у меня его не было.

Окинул глазом институтский подвал, захламленный всякой рухлядью, и моё внимание привлёк старый, выцвевший транспорант "Слава КПСС". "Во истину слава...",- подумал я и решил делать антенну из кумача
Первый блин оказался комом - ткань, которую я натягивал на "горку" сильно морщило по краям из-за большой кривизны поверхности, а это не только претило моим эстетическим воззрениям, но и способствовало образованию каверн на поверхности зеркала. Зашпаклевать их без нарушения точной геометрической формы параболоида вращения мне не удалось, ardon: поэтому было решено материал кроить.

Выкройка представляла собой равносторонний треугольник со стороной 53см в виде дуги окружности такого же радиуса. Всего сделал 18 заготовок, которые по 6 штук сострочил на швейной машинке (любимая жена, наблюдая эту картину, получила незабываемый кайф ). Швы разделил и разгладил на противоположные стороны, чтобы "пиджачёк сидел" и не морщил.
Как показала жизнь, тщательная подготовка армирующих тканевых слоёв себя полностью оправдала.!yea!

 

[странник]

Как выклеивать зеркало

.

Выклеивал зеркало я из эпоксидной смолы с добавлением наполнителя - алюминиевой пудры. Наполнитель нужен для красоты и уменьшения расхода пластифицированной смолы с затвердителем.
Смешивать эпоксидную композицию нужно непосредственно перед применением. Оптимальным, как мне кажется, это изготовление поллитра смеси с пакетиком алюминиевой пудры. Перемешивать тщательно, но без фанатизма - пузырьки портят смесь, особенно это важно для первого слоя.
Работать лучше всего вдвоём, всё, что нужно для работы, приготовить заранее, т.к. клеить нужно без перерывов, за один раз, и на всё-про-всё у вас будет 1.5-2 часа.

Вначале широкой кистью наносим первый слой готовой смеси на форму.
Когда вся поверхность покрыта, натягиваем швами наружу первый слой ткани и "промакаем" им смолу, пока не окажется не смоченных мест. Ножницами подрезаем ткань от её края до горки с шагом 15-20см, чтобы потом можно было её завернуть на обруч.
Наносим второй слой эпоксидной смолы, не забывая промазывать под отворотами швов.
Второй слой армирующей ткани накладываем снова таки швами наружу, но с поворотом относительно первого слоя на 20*. Натягиваем, промакиваем и подрезаем по радиусам до основания горки.
Наносим третий слой смолы.
Последний, третий слой армирующей ткани натягиваем швами вовнутрь, со смещением вокруг оси ещё на 20*. Это даст нам равномерное распределение швов по окружности, а, значит, и "рёбер жёсткости", т.к. в этих местах толщина будущего зеркала, как минимум, на одну толщину ткани и слой смолы больше. Этот слой "промакиваем" и прохлопываем особенно тщательно, т.к. нужно, чтобы смола просочилась через швы.
Накладываем гимнастический обруч и сначала натягиваем и заворачиваем за него последний слой ткани, а потом уже промазываем верхний слой смолою.
Заворачиваем два нижних слоя ткани на обруч, излишки ткани отрезаем ножницами.
Эпоксидка, стекая с горки, на обруче образует площадку, которая придаст законченность форме зеркала и дополнительную жёсткость. Как выглядит буртик с вклеенным обручем, видно здесь:



И, наконец, ещё некоторое время вам нужно будет кистями стекающую с формы эпоксидку "подтягивать" кверху и, как выражаются маляры "фальцевать" поверхность. Когда смола утратит текучесть - прекращайте, она уже не стечёт, но за счёт внутреннего натяжения выровняет поверхность.

Оставляем застывать на 24 часа и готовим ломик и монтировку...

 

[KIV-62]

Ну что здесь можно сказать,у меня слов нет,
снимаю перед ВАМИ шляпу.
Работа проделана огромная,учитывая те
времена,ну и приятно видеть,что у нас ещё
остались люди,которые хоть что нибудь
делают своими руками.Так держать!!!

 

[странник]

Подготовка поверхности под гальваническое покрытие

Оставляем застывать на 24 часа и готовим ломик и монтировку...

Потому что самое сложное - это снять готовую параболу с формы.
Атмосферное давление с огромной силой прижало наше будущее зеркало к форме и не даёт его просто так снять...
Монтировкой по кругу несколько раз обходим с шагом 4-6см, стараясь приподнять краешек параболы. Так мы неспеша оторвём её от горки (при этом не раз пожалев, что какими-нибудь штырями, болтами или здоровенными шурупами не прикрепили горку в процессе её изготовления к щиту, в который упираем монтировку... )
Всю молодецкую силушку не прилагаем, т.к. деформации, которые мы вызываем, должны быть малыми, упругими и не приводить к нарушению формы зеркала после снятия напряжения. Лучше много малых "поддёвок" монтировкой, чем за один-два раза деформировать обруч.
Но вот, наконец то воздух подсосался под зеркало, и оно сошло с формы! Треть работы мы сделали, дальше пойдёт веселее

Рашпилем, напильником, шкуркой снимаем поддтёки на ободе, смахиваем пыль и обезжириваем внутреннюю поверхность параболоида вращения.

Работаем в хорошо проветриваемом помещении!

Широкой кистью покрываем внутреннюю поверхность тонким равномерным по толщине слоем жидкого клея БФ-2 и оставляем подсыхать на 6-8 часов.
Клей можно, в принципе, брать любой водостойкий, не быстро сохнущий, но дающий после полного высыхания (через 24 часа) твёрдое крепкое покрытие. Тягучие клеи типа резинового не подходят. И ещё: клей должен хорошо растворяться ацетоном.

Когда клей подсохнет, мягкой кистью, в один проход покрываем поверхность антенны бронзовым порошком (от "золотой" краски), который разведён ацетоном до консистенции жидкой сметаны. При этом микрочастицы бронзового порошка своей нижней частью прилипают к полурастворённому ацетоном клеевому слою, а верхняя их часть остаётся "незапачканой" клеем.
Никакие излишки "бронзовой" пасты не снимаем, оставляем сохнуть на 24 часа как минимумум. Сами, надышавшись ацетона, идём отдыхать на свежий воздух

 

[странник]

А почему именно гальваническое покрытие ?

.
Ну вот, скажете вы, стоит ли так мучатся, нюхать клей и ацетон, когда можно было по-быстрячку обклеить зеркало фольгой и уже смотреть телек?

Прийдётся рассказать, как я пришёл к гальванопластике...
Изготовил я уже к тому времени СВЧ гетеродин на диоде Ганна в объёмном резонаторе. И нужно было настроить его частоту на 10ГГц. Измерительных приборов - вольтметр с детекторной головкой да металлическая линейка из набора "Юнный слесарь", который мне подарил дедушка. Кстати, я этой линеечкой до сих пор пользуюсь !good!
Так вот, в процессе измерения частоты я обратил внимание, что показания вольтметра бывают выше, если красивую жестяную коробочку от киноплёнки заменить медной фольгой. Коэффициент отражения у последней был значительно выше, чем у слоя олова (или чем там была облужена жесть). Так я сделал для себя важный вывод на всю жизнь:

СВЧ волноводы, рупоры, резонаторы, которые сделаны из меди, паять встык снаружи и не давать припою растекаться по внутренней, рабочей части устройства

Была у меня медная пластина, так отражение от неё было хуже, чем от куска фольгированного гетинакса. Заподозрил я, что не зря рекомендуют поверхность волноводов полировать, и отполировал фольгу стальной иглой. Уровень отражённой волны ещё подрос! Так я осознал, что недаром говорят:

поверхности, по которым протекают СВЧ токи, нужно полировать

Думаете, тут то я и решил сделать зеркало с полированным медным покрытием? Нет, я сначала наступил на грабли из алюминиевой фольги...
Отражала алюминиевая фольга не намного хуже, чем медная, и я, как и советовал Вальдемар Кетнерс, стал обклеивать своё текстильно-пластиковое чудо фольгой. И вот тут-то выяснилось, что парабола Кетнерса была при том же соотношении F/D вдвое больше, а кривизна поверхности (о которой мы горячё спорим в теме "Геометрия офсета") соответственно вдвое меньше, чем у меня ardon: Как я ни старался ровненько, без морщин и складок наклеить плоские кусочки фольги на параболоид вращения, у меня получалось плохо. То, что некрасиво, я бы ещё пережил, краска многое бы скрыла, но я взял свой гетеродин, померял коэффициент отражения и... содрал фольгу
Так я пришёл к тому, что покрытие будет гальваническим.
Если вы думаете, что я не обошёл все заводы, где были гальванические цеха, и не искал проторенных путей, вы ошибаетесь. Но упёрлось всё в размеры ванны. Лучшее из предложений звучало примерно так: "А вы распилите параболу пополам, тогда она в нашу ванну влезет, а потом вы её склеите..."
И я стал думать, как мне самому заняться гальванопластикой...

 

[странник]

Гальваническое покрытие медью

.
Рецепт с бронзовым порошком я нашёл уж не помню в каком радиокружке, где так изготавливали печатные платы на обыкновенном гетинаксе, прорезая в местах дорожек канавки резаком из ножёвочного полотна. Заполняли канавки клеем БФ-2, покрывали бронзовым порошком ( о чём мы говорили в прошлый раз), но такое покрытие ещё не является проводящим. Чтобы слой бронзового порошка стал проводить ток, поступаем следующим образом:

смыв излишки не прилипшего порошка с поверхности зеркала водой, подсушиваем и покрываем поверхность мягкой кистью концентрированным раствором хлорного олова. Поверхность становится серо-розового цвета и, что главное, электропроводной.

Собственно гальваническое покрытие я делал в самом зеркале, как в ванной. Для этого по периметру из пластилина сделал бортик высотой в пару сантиметров, зеркало выкладывал на камнях так, чтобы лужица электролита покрывала ту часть зеркала, которую я покрывал медью в данное время.
Приготовил 3л раствора медного купороса, добавил 40г этилового спирта. Положительный электрод сделал из толстой (5мм) медной пластины размером 50х200мм (это был кусок какой-то силовой шины из красной меди), а "минус" мощного выпрямителя через медный "чулок" от кабеля подсоединил к зеркалу (прижал грузом) на краю лужицы.
Пластину на пластмассовых подставках установил так, чтобы её верхняя поверхность была снаружи, над поверхностью электролита, а расстояние до зеркала 1.5-2.5см.
Напряжение регулировал ЛАТРом так, чтобы плотность тока не была слишком большой, т.к. начинался интенсивный электролиз воды и процесс гальванизации замедлялся. При малой плотности тока процесс идёт стабильно, но долго. Сила тока составляла первые амперы.
У меня в одном положении пластина находилась минут 45, потом я менял наклон зеркала и переставлял пластину с небольшим перекрытием на новое место. Действуя так, долго, но уверенно, я покрыл зеркало медью. Сколько раз мне пришлось перемещать электроды, вы узнаете, если поделите площадь зеркала на 10см2 и умножив на 3. Именно столько раз я прошёл по поверхности будущей антенны !yea! Сейчас даже вспомнить страшно, сколько это заняло времени!

Так была сделана вторая треть работы по созданию параболического зеркала...

 

[странник]

Полировка зеркала

.
Когда я закончил покрывать зеркало медью, получил розовую шершавую (на ощупь как нулёвочка) поверхность.
Еще сравнивая показания моего СВЧ прибора из стальной линейки и вольтметра, я задумался, почему красная медь в виде фольги отражает лучше, чем толстый кусок медной шины. И понял на деле, что такое скин-эффект. Потом и в книгах прочитал, что поверхности, по которым распространяются СВЧ токи, специально уплотняют прокаткой, ковкой, чтобы тонкий поверхностный слой был максимально плотный.

Ковать своё зеркало молотком я, естественно, не собирался, прокатывать на стане в плоскую лепёшку было бы совсем глупо, а вот покатать по поверхности зеркала стальной полированный шар от шарикоподшипника...
Был у меня такой шар диаметром сантиметра три-три с половиной.
Такие пользовались спросом у пацанов для невинных игр в деньги (многие помнят, наверняка, вогнутые медные монетки )

Так вот, таким шаром я аккуратно прокатал всю поверхность зеркала. Там, где прокатился шар, поверхность из розовой превращалась в коричневатую, а на ощупь становилась гладкой. Катал, пока на поверхности не осталось розовых полосок.
Делать такую "прокатку" или "холодную ковку" нужно весьма осторожно, ибо, если слишком усердно катать по одному месту на зеркале, тонкий слой меди расплющиваясь деформируется и отстаёт от подложки
Так что катал без особого нажима, по возможности, один раз по одному и тому же месту на поверхности будущей антенны.

А потом я отполировал зеркало иглой чуть поменьше "цыганской". Игла должна быть высокого качества. "Ушком" я загнал иглу в гладенький, отшлифованный кусочек твёрдого дерева и, держа этот брусочек почти над поверхностью меди, так, что иногда он даже слегка "чиркал" по ней, но не царапал, закруглением профиля иглы сразу же за её остриём отполировал зеркало !good!

Вернее, это был второй, чистовой этап прокатки с элементом скольжения гладкой поверхности. Игла, в отличии от шара, не вращалась. Поверхность становилась тёмно-коричневой, а в подвале вообще казалась чёрной.

Когда я работал с поверхностью зеркала, то мурлыкал себе под нос какую то мелодию (песней это назвать трудно, а до стона бурлаков на Волге я явно не дотягивал ). И вдруг осознаю, что у меня прямо в голове то возникает, то пропадает какой то гул. Вначале даже немного струхнул за свою психику, которая подослабла от долгой и нудной работы в подвале, в позднее вечернее время...ardon:
Но быстро понял, что частота гула - 50Гц явно указывала, что его источник находится не в потустороннем, а в нашем мире
Оказалось, что временами я направлял параболу на лампу дневного света, а, склоняясь над зеркалом, помещал своё среднее ухо (не ржите, ушей у меня 2, а не 3 :rofl::rofl::rofl:, но в каждом есть среднее ухо) в фокус отражателя, и он усиливал слабое гудение дросселя до гула в моей голове
Надеюсь, вы улыбнулись?

Успехов и с наступающим!

 

[Navi]

Видел такую антену в Киеве!Зделано очень хорошо,можно подумать что заводская антена.Появилась идея и себе такую зделать...

 

[странник]

Появилась идея и себе такую зделать...

Я бы вам посоветовал делать длиннофокусную, под раскрыв 70*. И LNB готовый, и параметры самой антенны получше, и делать проще.
Спросите совета у Cold`а, он недавно очень хорошую такую антенну сделал.

Успехов

 

[KIV-62]

Меня больше месяца мучали сомнения,а ведь я эту
антенну уже гдето видел,но где не мог вспомнить.
Сегодня возвращаясь из магазина одессакабель,я
случайно посмотрел в верх и увидел Вашу антенну,
фотография это одно,а видеть живъём это совсем
разные вещи.
Ещё раз респект и уважение за экслюзивное
изделие.