Радиолюбители изготавливающие антенны различного назначения должны знать, что от наличия применяемых материалов вами при постройке зависит не только прочность вашей антенны, но как показывает практика и такой параметр, как ее долговечность, что не мало важно при наличии существенных вложений в материалы, на изготовление и настройку. Приведем основные требования к различным наиболее распространенным материалам.
Активные и пассивные вибраторы, полотна, мачты, симметрирующие мостики, рамки, платы питания и другие элементы антенн изготавливаются из стальных, медных и алюминиевых сплавов. Наилучшими материалами являются сплавы из меди: латунь марки ЛС59-1, ЛС58-10, Л-63, из алюминиевых — АМг2 и АМг6, которые обладают наилучшими характеристиками и наиболее устойчивы к воздействию механических и климатических нагрузок.
Некоторые детали и элементы изготавливаются из диэлектрических материалов, которые необходимы для изоляции токоведущих проводников и частей антенн. В качестве изоляционных материалов используются плексиглас, полистирол, гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, ударопрочные пластмассы, дерево, органическое стекло, капрон, фторопласт и керамика.
Применять изделия из различных пород дерева в качестве изоляционного материала можно лишь в крайних случаях, предварительно обработав их изоляционными лаками или парафином. Необходимо иметь в виду, что из всех перечисленных изоляционных материалов наилучшими диэлектрическими параметрами обладает полистирол, но он, правда, недостаточно прочен при ударных нагрузках.
Изоляционные детали из стеклотекстолита требуют осторожности при их механической обработке. Надо соблюдать меры предосторожности, исключающие попадание мелких частиц материала в дыхательные пути. Материалы из алюминиевых сплавов марок АМг2 и АМг6 обладают высокой механической прочностью, пластичны, хорошо поддаются гибке и сварке.
Учитывая, что все наружные антенны эксплуатируются на открытом воздухе и постоянно подвергаются воздействию атмосферных явлений, необходимо после сборки антенны и в процессе изготовления деталей принять меры по защите от коррозии и старения. Защита металлических деталей от коррозии производится гальваническим покрытием и окрашиванием. Деревянные детали антенны защищаются специальным покрытием от гниения и возгорания.
При сборке антенны следует избегать контактирования разнородных металлов и гальванических покрытий, образующих недопустимые гальванические пары. Наличие таких гальванических пар приводит к коррозии в месте стыка, особенно в условиях влажного морского климата и частых
осенних дождей. Допустимые и недопустимые контакты между металлами и покрытиями приведены в таблице 1 и таблице 2.
Таблица 1. Недопустимые гальванические пары.
|
Основные металлы и сплавы |
Металлы, создающие гальванические пары с основными |
|
Алюминий и дюралюминий |
Мель, латунь, бронза, никель, олово, хром |
|
Цинк |
Мель, латунь, бронза |
|
Сталь нелегированная, олово, оловянно-свинцовые сплавы и припои |
Медь |
|
Алюминии, дюралюминий |
Сталь нелегированная, цинк |
|
Цинк |
Алюминий, дюралюминий, никель, хром, сталь легированная и нелегированная, олово, свинец, оловянно-свинцовые сплавы |
|
Мель, латунь, бронза |
В любых сочетания между собой, а также хром, никель, легированные стали и оловянно-свинцовые сплавы при пайке |
|
Сталь нелегированная |
Алюминий, дюралюминий, хром, никель, оловянно-свинцовые сплавы, припой марки ПОС |
Например, к стальным трубкам вибраторов можно присоединять медную жилу коаксиального кабеля следующими способами:
- зажимом под стальную оцинкованную шайбу с таким же винтом и с обязательным предварительным лужением конца медной жилы;
- пайкой к стальному оцинкованному лепестку, с обязательным предварительным лужением конца жилы и части поверхности трубки;
- контактной сваркой.
Таблица 2. Электрохимические пары и контакты между ними при эксплуатации на открытом воздухе.
|
Сопрягаемый металл или покрытие |
Медь и ее сплавы |
Сталь |
Алюминий и его сплавы |
Сталь нержавеющая |
Олово и припои марки ПОС |
Цинк (металл и хроматированное покрытые) |
Никель и никелевое покрытие |
Кадмий (металл и хроматированное покрытые) |
|
Медь и ее сплавы |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
— |
+ |
0 |
|
Сталь |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Алюминий и его сплавы |
— |
— |
+ |
0 |
0 |
+ |
— |
+ |
|
Сталь нержавеющая |
+ |
— |
0 |
+ |
+ |
— |
+ |
— |
|
Олово и припои марки ПОС |
+ |
— |
0 |
+ |
+ |
0 |
+ |
0 |
|
Цинк (металл и хроматированное покрытые) |
— |
— |
+ |
— |
0 |
+ |
— |
+ |
|
Никель и никелевое покрытие |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
— |
+ |
— |
|
Кадмий (металл и хроматированное покрытые) |
0 |
— |
+ |
+ |
0 |
+ |
+ |
+ |
Примечание:
- + допустимая пара
- — недопустимая пара
- 0 нейтральная пара
Недопустимо приклепывать к медной трубке стальные лепестки, независимо от того, оцинкованы они или нет, прижимать необлуженную медную жилу кабеля к стальной трубке, так как в этих случаях образуются электрохимические пары медь — сталь или медь — цинк.
Также необходимо отметить, что паяные соединения, выполненные припоями марок ПОС-40, ПОС-60 и другими, содержащими олово и свинец, обладают невысокой механической прочностью, поэтому кабель рядом с местом пайки дополнительно крепится скобой и винтом.
К трубке вибратора, изготовленного из меди или медных сплавов, можно непосредственно припаивать жилу коаксиального кабеля из меди, можно также поджимать жилу кабеля медным винтом или припаивать к медному лепестку, приклепанному к трубке. Нельзя припаивать провода и элементы антенны кислотными припоями, надо использовать только бескислотные флюсы, канифоль и спирто-канифольные присадки.
Перед пайкой все детали антенн необходимо тщательно очистить от грязи и ржавчины, зачистить до металлического блеска, затем прочно соединить друг с другом, а после пайки закрасить масляной краской. Для защиты любых контактных пар можно использовать нитрокраски, шпаклевки и эпоксидную смолу, а также быстровысыхающие клеи.
Коаксиальный кабель монтируется с учетом следующих требований, обеспечивающих надежную эксплуатацию антенны:
- при пайке необходимо использовать низковольтные паяльники малой мощности, не допускающие перегрева и оплавления полиэтиленовой изоляции и смещения внутреннего проводника;
- при укладке надо соблюдать минимально допустимые радиусы изгиба коаксиального кабеля;
- при вертикальной прокладке кабеля по мачте антенны нужно закреплять его через каждые 300 мм, так, чтобы кабель не мог вытягиваться под действием собственного веса;
- при горизонтальной прокладке кабеля, например между опорами, или мачтой, установленной на земле, и домом, необходимо закрепить его на металлическом тросе или проволоке;
- при монтаже надо следить за тем, чтобы жила кабеля не была надрезана и чтобы волоски металлической оплетки не замыкались на жилу;
- при монтаже кабелей, симметрирующих петель и т. п. необходимо подвязывать их или крепить хомутами к стреле, траверсе или к мачте;
- соединения и распайка кабелей закрываются крышками и герметизируются.
Материал подготовил Ю. Замятин, (UA9XPJ).
