Установка мачты на почву или крышу

Итак, вы используете радиосвязь в работе или в радиолюбительском спорте. И одна из первых проблем возникающих на первых порах, помимо принятия решения, это установка антенны.
         Всем известно, что дальность и качество радиосвязи на частотах УКВ зависит от следующих факторов, при прочих равных условиях.

1. На 30% от пределов прямой видимости
2. На 50% от настройки оборудования.
3. На 20% от мощности передатчика.

То есть проще говоря, чтобы тебя услышали нужно либо крикнуть погромче, (мощность передатчика) либо залезть повыше (высота подвеса антенны и предел прямой видимости), либо стараться состроить систему.
Но есть нюансы:

1. Настройка аппаратуры, величина как правило устойчивая. И от внешних факторов кроме физического воздействия не зависящая.
2. Мощность передатчика – также величина не бесконечная. Она определена законодательно и также заложена в передатчик.

Остается последняя переменная величина – высота подвеса. Казалось бы чего проще. Поставить на крышу антенну (прикрутив например её к парапету) и получить уверенность в правильном решении. Но увы. Не тут то было.

1. Антенны безумно чувствительны к попадающим в поле диаграммы направленности предметам. (таким как непосредственно сама крыша, её обрещетка, бордюры, тросы , провода коммуникаций) КСВ по собственному опыту падает на 0,5-1,0.
2. В случае КВ антенны (напомню что мы говорим о диполе примерно 50 метров) подобная установка вообще неприемлема. Антенна будет светить строго в зенит, и отражение сигнала от ионосферы не будет иметь смысла.
3. Стоящая на крыше антенна – это не только ценный инструмент связиста, но и объект интереса вандалов. Предусмотреть кражу, а уж тем более при низкой установке невозможно.
4. Далеко не всегда есть подходящая крыша. Например при низкой застройке.

Ответом на все эти вопросы могут служить антенные мачты.
Итак: отдельно стоящие мачтовые конструкции бывают двух типов. Мачтовые, и башенные.

Главное отличие у них одно. У мачты есть оттяжки, у башни нет.

         Радиобашни   чаще находят применение в случае когда есть  возможность хорошо закрепить основание. Вне зависимости от высоты самой конструкции башня держится в вертикальном положении только за счёт крепления основания и собственной геометрии. Именно поэтому они и напоминают всегда в той или иной степени треугольник или трапецию стоящие на стороне углом вверх.  Самая известная в мире радиобашня Эйфелева.
Но. Радиобашни всегда требуют организации отмостки под основание (условно говоря, можно сказать, что они «растут вглубь)
Именно этим и обусловлено, что в теории высота возможной по высоте радиобашни ограничена.  
Или, говоря по другому, чем больше высота, тем болше и глубже должна быть отмостка под башню, и с тем большей трудоемкостью связана её установка.

Радиомачты большой высоты чаще используются в случаях установки на открытых пространствах. Они условно говоря «растут вширь» из-за установки оттяжек.
Самой высокой телерадиомачтой считается KVLY-TV в городе Блашар, расположенном в Северной Дакоте, США. Высота этой мачты 628 м, а передатчик размещается на высоте 610 м. Цифровой передатчик устроили несколько ниже: на высоте 576 м. Телерадиомачту в 1963-м году возвела компания «Хэмилтон элетрик компани».

В свою очередь мачты бывают стоечные и ферменные.
Стоечные – это антенные мачты состоящие из одной стойки (проще говоря, в качестве стоечной мачты может быть использована любая труба подходящего диаметра)

Ферменная мачта – это конструкция, представляющая собой сваренные между собой несколько (3 либо 4 ) стойки. К плюсам таких мачт относится жесткость, из-за сложной геометрии, и несравненное удобство в монтаже.

Итак. Вы выбрали подходящее место под установку мачты (например ровную крышу или площадку во дворе дома. После установки основания. (на анкерные болты, химический анкер, проваркой – в случае установки на крышу, при помощи закладных элементов, или свай при установке на грунт. ) вы собираете мачту и подготавливаете оттяжки.
В теории угол установки оттяжек не должен быть меньше 30 градусов для верхней оттяжки. На практике, при установке трёх ярусов, них растягивают в идеале под 45. То есть при установке мачты в 10 метров вам необходимо отнести оттяжки не ближе 10 метров от мачты по горизонтали.
Также следует учитывать, что при установке мачты, даже небольшой высоты, а значит и веса крайне нежелательно проводить крепление оттяжек к не любым не несущим конструкциям, таким как ограждения, рамы, металлические трубы отопления, решетки вентиляции. Производить крепление в плоскость крыши также не желательно Это обусловлено двумя факторами.

1. Любую крышу, рано или поздно будут ремонтировать. И ремонт начинают с того, что отрезают всё лишнее.
2. Даже при наличии разрешения на установку (получается в ТСЖ или любой управляющей компании) никто не погладит вас по голове за испорченный водосток.
3. Как известно крепость конструкции определяется крепостью самого слабого её звена. Замена элементов перекрытий чердака проводится планово раз в 15-20 лет. Вы уверены, что за это время ограждение не проржавело а косяк не рассохся?

Крепление следует проводить металлическим тросиком. Если же в поле вашей антенны попадает оттяжка, то рекомендуется изготовление из радиопрозрачного канатика.
Растяжку производят либо на 4 стороны под 90 градусов, либо на 3 стороны под 120 градусов.

Методика подъема антенны при большом весе установленного оборудования существует следующая.

1. Метод прямого подъема.

При больших весах не используется в силу трудоемкости.
Мачту берут за верхний конец и перехватываясь поднимают двигаясь к основанию.  
Одновременно сильно тянут за противоположную оттяжку. Обязательно требует страховки  всех оттяжек не только в процессе подъёма, но и в процессе растяжки мачты.

1. Метод Подращивания.

Используется в ферменных конструкциях. Сборка мачты осуществляется непосредственно в процессе установки.
После установки основания и первого яруса оттяжек, следующее колено устанавливают и закрепляют на него уже непосредственно в процессе монтажа.
Хорошо применимо при небольшом весе коленей мачты (например если мы имеем дело с алюминиевой ферменной мачтой 30Х30 с длиной колена не более 3 метров.
Из минусов. Требует постоянной страховки и предельной внимательности. Мачта не упадет, она растянута и она железная. Но подобный монтаж требует высокой организованности и обязательной страховки веревкой, аналогичной опорным высотным работам.

1. Метод Падающей стрелы.

Наиболее технологичный и  безопасный метод установки. После того, как мачта собрана примерно на высоте две трети от её высоты крепится (желательно узлом «восьмерка» или «самосброс») крепкая веревка (обязательно статической нагрузки) веревка кладется вдоль тела мачты и закрепляется на лебедке (использовали при подъёме мачты 25 метров лебедку на 800 кг). Далее около основания мачты устанавливается та самая «падающая стрела» на практике – доска 50 мм длиной до 3 метров, и надежно фиксируется.
Далее подъём не представляет физической трудности. Следует однако следить за ровностью подъёма и надежно фиксировать все элементы. В процессе подъёма, когда давление на «стрелу ослабевает она просто выскальзывает и падает от основания мачты.
Метод падающей стрелы преобладает в случае больших длин и соответсвенно весов конструкций. Сборка мачты и подъём осуществляются уже с установленной антенной и кабелем.