Написать автору


Биметалл для антенны

 Давайте всё таки разберемся, что можно использовать для изготовления любительских антенн из обширного понятия биметалл. Попробуем распутать этот клубок..

 Сейчас в продаже довольно много материала, который похож, но применять его нельзя или не рекомендуется. Основная причина - это толщина медного слоя, технология изготовления.

 Сразу хотелось бы предостеречь от использования проволоки сварочной омедненной (СВ-08Г2С ГОСТ 2246). Толщина медного слоя на ней ничтожна мала и он практически смывается дождём за несколько недель использования на открытом воздухе в качестве полотна антенны.

 

 Итак, что-же такое биметалл?

Правильное название - это круглая биметаллическая сталемедная проволока. Документ, по которому она классифицируется можно скачать и ознакомится. Несмотря на старость, он является актуальным. Есть еще один ГОСТ 4775-91, но он уже касается провода для применения в системах электроснабжения  железных дорог, в том числе контактных сетях. Это провода ПБСМ. Мы рассматриваем БСМ.

ГОСТ_3822_79.pdf
Adobe Acrobat Document 572.7 KB

При построении профессиональных антенн, для их полотен используют биметаллический провод. Его особенность в том, что основа состоит из железного проводника, а внешняя поверхность из медного или алюминиевого чулка. Поскольку из-за скин-эффекта глубина проникновения ВЧ-токов внутрь металла мала, возможно использовать тонкую медную оболочку. Биметаллический провод из-за железной основы прочнее медного, и в то же время дешевле, чем полностью — выполненный из меди.

Чем частота выше, тем слой более качественного проводника требуется тоньше. Чем лучше этот проводник (меньше его удельное сопротивление), тем опять тоньше тот самый слой требуется. Опять упираемся в понятие скин-эффекта. Причём, эти зависимости пропорциональны квадратному корню этих величин.

Расчётные значения толщины скин-слоя на любительских диапазонах получаются такими для бимиталлической проволоки:

  • 160 метров - 48 микрон
  • 80 метров - 34 микрон
  • 40 метров - 25 микрон
  • 20 метров - 18 микрон
  • 15 метров - 14,5 микрон
  • 10 метров - 12 микрон
  • 6 метров - 9 микрон
  • 2 метра - 5,5 микрон

Теперь посмотрим в ГОСТ и оценим толщину медного покрытия этого стального проводника:

Диаметр проволоки Толщина медной оболочки, не менее
БСМГ

БСМ0

БСМ1

БСМ2
1,2

0,10

0,07 0,04
1,6 0,13 0,09 0,06
2,0 0,17 0,11 0,07
2,2 0,18 0,12 0,08
2,5 0,21 0,14 0,09
2,8 0,24 0,15 0,10
3,0 0,26 0,17 0,11
4,0 0,34 0,22 0,14
6,0  0,42 0,24 0,20

И вспоминаем, что 1 миллиметр равен 1000 микрон. Таким образом, только провод БСМ2 диаметром 1,2 мм на диапазон 160 метров не проходит по требованиям толщины медного слоя, всего 40 микрон!

Насколько долго хватает этого медного покрытия? Однозначно ответить нельзя. Да, если технология изготовления была соблюдена и применялась электротехническая медь с требуемым содержанием примесей, то осадки не так сильно будут влиять и практически не "смоют" слой с поверхности провода. Всё зависит от места установки антенны, от окружающей среды. Факторы влияющие на долговечность:

 1. Наличие промышленных предприятий. В окружающем пространстве обязательно будут примеси, которые начнут окислять медь, вступать в непредсказуемые реакции с ней.

 2. Наличие выхлопных газов в городе. Оксидная плёнка на меди вступает в реакцию с углекислотой и образует карбонат меди (II), практически хлопья малахита. Медь облезает.

 3. Морской солёный воздух, практически разрушает медь за несколько месяцев в труху. Описание реакций взаимодействия сложно.

 4. Дым из печных труб тоже идет не на пользу медному слою.

Данные помогут определить потребность провода для изготовления антенны:

 

  Диаметр Вес, г/м Сечение, мм2 Вес 100 м, кг Вес мотка, кг Длина в мотке, м
БСМ-1 1,2 12 1.13 1.2 10 833.3
БСМ-1 1,6 16 2.01 1.6 10 625.0
БСМ-1 2,0 25 3,14 2.5 10 400.0
БСМ-1 2,5 40 5,65 4 10 250.0
БСМ-1 3,0 56 7,065 5.6 30 535.7
БСМ-1 4,0 100 12,56 10 40 400.0
БСМ-1 6,0 225 28,26 22.5 40 177.8