9A HAM portal QRZ.com.hr

Naslovna » Mala škola » Radioamaterske parabolične antene i dileme – 2. dio

yu1aw_parabola_4_m Novi pokušaj

Šest mjeseci sam proračunavao, crtao i pokušavao smisliti antenu koja će ne samo biti veća i bolja, nego i tako konstruirana da preživi desetine zima sa vlažnim snijegom, i još povrh svega u koju bih mogao da ugradim većinu materijala polomljene antene. Konačno se kristalizirala ideja da napravim takvu antenu koju ću, ne samo biti u stanju da spuštanjem štitim od vjetra, nego i takvim rasporedom veličine “oka” na mreži, spriječim taloženje snijega na periferiji koja nosi i najveću površinu, a time i umnogome smanjim količinu snijega na anteni. Osim toga, da ne bi bilo ponovo “kišobrana na vjetru”, projektirana je rešetkasta struktura koja će nositi i snijeg i nalete vjetra pri radu po lošem vremenu.

Na novoj anteni primijenjena su neka potpuno nova i originalna rešenja. Antena je napravljena tako da jedan čovjek bez ikakvih napora za par minuta može podići i pripremi za rad. Izmjena iluminatora za različite opsege također je bila vrlo jednostavna i brza, što je omogućavalo brz prelazak sa jednog na drugi opseg. Parabolični reflektor je bio promjera 12.2 m sa F/D=0.6 i tako konstruiran da se sastojao iz 18 rebara od kojih je svako bilo 6 metara dugačka rešetkasta konstrukcija izrađena od aluminija.

Za proračun ovih rebara vezane su dvije anegdote. Prva je kada sam odlučio da projektiranje ovih rebara sprovedem onako kako se projektiraju rešetkaste konstrukcije, recimo za mostove ili za velike hale. Moj prijatelj, građevinac po struci, trebalo je pomoći u tome, ali je zapelo oko toga što nismo imali nikakvih podataka o čvrstoći korištenoga materijala, a koji je kupljen na otpadu, i za koji nitko ne zna ni porijeklo ni kvalitetu. Izgledalo je da bez ovih podataka nema ni proračuna, što je podrazumijevalo nošenje uzorka u neku laboratoriju na mjerenje mehaničkih osobina materijala. To bi još bilo i prihvatljivo da je sav materijal bio jednak, ali pošto je tu bilo svakojakih cijevi takvo rješenje nije bilo prihvatljivo.

Konačno mi je sinula ideja da proračunamo takvu rešetku koja će za “dati materijal” biti najjača! Nije me razumio, ali kada sam mu objasnio da hoću da izvrši statički proračun rešetke tako da nema “Ahilovu petu”, shvatio je. Izvršio je proračun tako da su svi elementi podjednako opterećeni, tj. jednostavno rečeno, vjerojatnost deformacije pod djelovanjem sile je jednaka za sve, jer su kraći elementi nosili više a dulji proporcionalno manje. Time je dobivena konstrukcija koja pod opterećenjem nema “slabu točku” koja bi prva popustila ili bi morala biti napravljena od kvalitetnijeg materijala od ostatka konstrukcije.

yu1aw_parabola_3

Rebra su napravljena od aluminijskih cijevi koje su spajane pomoću tzv. “pop-nitni”. Radi ilustracije o obimu posla treba reći da je u konstrukciju antene ugrađeno oko 300 kg aluminija,  nekoliko tona čelika i oko 2 kubika betona za postolje. Aluminijski elementi su spojeni sa oko 2500 komada “pop-nitni”. Izuzetno veliku zahvalnost za pomoć u materijalu dugujem Joci YU1WA, koji ne samo da mi je poklonio veći dio materijala za čeličnu konstrukciju, već ga je i dovezao.

Sprečavanje taloženja snijega osigurano je proračunom tako da su otvori na mreži, kako se ide od centra ka periferiji antene, sve veći. Na ovaj način napravljen je kompromis između količine snijega koji se može nataložiti i “elektromagnetne prozračnosti” i njezinoga utjecaja na ukupnu temperaturu šuma antene.

Kako se nigdje ne proizvodi takva mreža, sa promjenljivom veličinom otvora, odlučio sam da poput “pauka” ispletemo mrežu od aluminijske žice. Da, baš tako, oko 150 kvadratnih metara mreže je ručno ispleteno, i za to dugujem veliku zahvalnost, mnogim radioamaterima i obitelji.

Druga anegdota je u vezi geodezije. Naime, kada se pravi ovako velika konstrukcija koja mora biti vrlo precizno izvedena, javlja se problem mjerenja, i držanja grešaka pod kontrolom. Postavio se problem kako napraviti jednostavnu provjeru da li izgrađeno rebro zaista ima paraboličan oblik, ili se pri izradi uslijed grešaka i raznih sila koje teže da savijaju i izvijaju materijal prilikom sklapanja, parabola izobličila. Kada se uzme u obzir da mi je namjera bila napraviti antenu od preko 12 metara u promjeru sa greškom reda par milimetara onda je jasno o čemu je ovdje riječ.

Prilikom razmišljanja o tome nehotice sam se sjetio istih problema koje su u antičko vrijeme morali imati egipatski ili grčki geometri, astronomi i svi oni koji su htjeli nešto veliko izmjeriti pomoću “štapa i kanapa”. Tada mi  je sinula ideja da bih mogao napraviti rebro koje će sa zadnje strane biti “ravno kao strijela” . Prilikom provjere završenog rebra bilo je dovoljno pogledati niz cijev koja je bila sa zadnje strane i odmah se vidjelo da li je ravno ili ne, baš isto onako kako stolari gledaju, kao da nišane, niz neku dugačku dasku da vide da li je ravna. Ovo je nevjerojatno olakšalo “kontrolu kvaliteta” izgrađenih rebara, jer sve ostalo je, a time i parabolična kriva, zavisilo od toga da li je zadnja strana ravna ili nije. Osim toga izmišljeni su i primijenjeni mnogi drugi postupci mjerenja i provjera koji su garantirali visoku preciznost izrade antene prilikom spajanja rebara i formiranja rešetkaste konstrukcije paraboličnog “tanjura”.

Kada je riječ o kvalitetu izrade, ne mogu a da ne spomenem ime čovjeka koji ima najveću zaslugu za vrhunsku kvalitetu izrade, kako rebara tako i čeličnog nosača. To je mnogim starijim amaterima poznati Kale YU1WW, koji je odradio glavni dio posla oko pravljenja kalupa za rebra, ispravljanja i selektiranja aluminijskih cijevi preostalih od stare antene i svega ostalog iz domena njegove struke. Osim što je svojom izuzetnom mirnoćom i blagim temperamentom “harmonizovao ekipu”, on je bio i taj koji nas je jutrom rano budio i tjerao da počnemo raditi, i kome se nitko nije mogao usprotiviti, pa čak ni oni koje je u “normalnim okolnostima” bilo nemoguće izvući iz kreveta tako rano i tako lako, poput npr. Vlade YU1BB.

Na kraju valja spomenuti još jednu specifičnost ove parabolične antene,  bolje reći mehaničkog rešenja. Kod svih parabola uobičajeno je da se parabolična konstrukcija u vidu tanjura zakvači na noseći stup sa zadnje strane tanjura. Time je praktično cjeli tanjur van ose nosača pa je uravnoteženje potrebno izvršiti pomoću dodatnog protutega suprotnoj strani. Međutim, kako je moja ideja bila da antenu dižem prije i spuštam posle korištenja, bilo je jasno da veličina protutega mora biti što manja da ne bih nepotrebno dizao i spuštao stotine kilograma “jalovog” tereta. Odlučio sam pokušati osloniti antenu tako da stup nosač “uđe” u konstrukciju, tj. približi se težištu tanjura, čime bih je prirodno uravnotežio bez ikakvoga protutega. Ovo je u sebi krilo opasnost da pri određenim položajima antene, pri praćenju Mjeseca, konstrukcija zakači za noseći stup i da se zbog toga ne mogu postići pojedini uglovi azimuta ili elevacije. Ovaj problem je riješen vrlo pažljivom analizom konstrukcije, proračunima i izmjenama, tako da ne dođe do kontakta između tanjura i stupa.

yu1aw_parabola_4

Koliki je bio uspjeh pokazuje i činjenica da je sagrađena antena bila podignuta bez iluminatora (samo tanjur) bila u apsolutnoj ravnoteži bez ikakvoga protutega, koji je kasnije dodat samo da izbalansira težinu iluminatora, njegovog nosača i kablova. Osim toga, pri svim uglovima azimuta i elevacije, koji su bili predviđeni, nigdje nije dolazilo kontakta tanjura i stupa ili sajli.

Za razliku od prve parabole koja je bila montirana na stubu sa polarnom montažom, ova je imala  azimut i elevaciju. Također za razliku od prve antene, druga je bila projektirana i izrađena da preživi  punih 15 godina. Na kraju sam je, potpuno cijelu, ispravnu i sasvim očuvanu posle toliko vremena, rastavio, jer više nisam bio zainteresiran za EME rad. Zapravo, to je “zasićenje” nastupilo mnogo ranije, tako da je zadnjih 9 godina antena stajala neiskorištena!

Pomoću dva snažna električna motora i pužnim prijenosima antena se i pored svoje veličine sa lakoćom usmjeravala u bilo koju točku neba. Najviša točka konstrukcije kada je antena bila usmjerena u nebo bila je na visini od oko 17 metara! Dva vrlo precizna indikatora položaja pokazivala su poziciju antene sa točnošću ispod 0.5 stupnjeva.

Većina grubih radova na anteni bila je završena u jesen 1980. godine. Tada je iskrsnula mogućnost da se iskoristi jedna ekspedicija koja je radila na 1296 MHz EME, i nismo odoljeli iskušenju da i pored nekompletirane antene probamo uraditi EME vezu na ovom najtežem opsegu.

 

Dragoslav Dobričić – YU1AW
Izvor: qsl.net/yu1aw

Tags: ,

Komentirajte

*

MIDNEL Web rješenja Internetski servisi MIDNEL