Антенна диполь на Си-Би
Что может быть проще диполя? Наверное, ничего. Это самая простая в изготовлении антенна доступная большинству радиолюбителей. Ее просто рассчитать, просто изготовить, просто настроить и еще проще использовать. Вышло так, что в лаборатории журнала у меня не было никакой антенны где-то год, и вот недавно я решил, что хватит это терпеть!
В этой статье я расскажу, как рассчитать, из чего и как изготовить простую дипольную антенну на 27 МГц. Покажу весь ход построения антенны, от идеи до законченного изделия. Антенна проектировалась с расчетом на долгую не обслуживаемую эксплуатацию и поэтому вниманию защиты от пагубного воздействия атмосферы было уделено много внимания. Кроме того правильный диполь должен обязательно запитываться через балун. Что это такое и с чем его едят, читайте ниже.
Техническое задание
Условия, в которых предполагается использовать антенну, не самые благоприятные. Крыша двухэтажного здания. Не доминантная высота. Вокруг высотных зданий не много, но они есть. Мягкая кровля. В маневре мы ограничены с той точки зрения, что самовольно попадать на крышу проблематично, закрепить антенны выше уровня крыши тоже достаточно сложно, для этого нет никаких конструкций, а новые городить никто не даст. Единственно, разрешили вбить в стену крюк над окном, и на том спасибо. В общем, рассчитывать на великую дальнобойность подобной антенны не приходится, просто даже исходя из условий размещения.
Что такое диполь
Диполь – симметричный вибратор, простейшая и наиболее распространённая на практике антенна. В самом простом варианте представляет собой прямолинейный проводник длиной в половину длины волны и питаемый в середине от генератора токами высокой частоты.
Иными словами, это два одинаковых куска провода растянутые в пространстве последовательно, друг за другом. Но в центре этой конструкции, точке их соединения к ним подключается кабель, по которому сигнал будет идти от диполя в трансивер и от трансивера в диполь. Все просто. Диполь может быть как вертикальный, так и горизонтальный. При этом поляризация волн принимаемых и излучаемых такой антенной будет меняться сообразно ориентации диполя. Вертикальный диполь – вертикальная поляризация (целесообразно использовать для местных связей), горизонтальный диполь (целесообразно использовать для дальних связей). Диполь, натянутый под углом, имеет обе составляющие.
Проект и расчет
Прежде чем брать в руки инструменты и начинать что-то делать не плохо бы посчитать какого же размера нам нужен диполь, кроме того, это поможет нам рассчитать количество провода который мы будем использовать для лучей диполя.
Надо понимать, что действительная (геометрическая) длина диполя несколько меньше чем рассчитанная формуле. Это связано с тем, что на концах антенны возникает емкостный ток, который эквивалентен увеличению ее длины. Необходимую длину диполя, с учетом соответствующего коэффициента укорочения можно посчитать по всяким умным формулам, которые я приводить не буду, а можно воспользоваться более технологичными средствами и привлечь к нашему творчеству программу моделировщик MMANA. И если Вы, будучи радиолюбителем ее, по какой-то причине все еще не освоили, настоятельно рекомендую это сделать. Для проектирования и расчета простых антенн, это совершенно незаменимый инструмент.
Итак, наш проект выглядит следующим образом. Антенна диполь. Верхняя точка подвеса на высоте 3м, центр на 2,5м, нижняя точка на 2м. Не густо, с учетом того, что КСВ и параметры работы антенны дипольного типа в целом довольно сильно зависят от высоты подвеса, но выбирать особенно не из чего. Длина плеч антенны примерно 2,57м, диаметр провода 2мм (R=1мм).
Вбиваем эти данные в моделировщик и получаем следующее.
Считаем параметры для частоты 27.200МГц. Центральная частота центральной сетки.
Похоже на правду, с учетом того, что диполь в свободном пространстве имеет сопротивление около 75Ом, что соответствует КСВ=1,5. Меня это вполне устраивает.
КСВ, а также активная и реактивная составляющая импеданса. Параметры для нашей антенны вполне подходящие.
Диаграмма направленности. Антенна при данном размещении будет по большей части зенитного излучения. Это следствие низкого подвеса, но тут уж ничего не поделаешь.
Питать антенну мы будем не просто через коаксиальный кабель, а через балансировочное устройство (балун). Балун это симметрирующий трансформатор. Называется так из-за использования в названии сокращенных англицизмов. Balanced-Unbalanced. Или BalUn. (БалУн). Он необходим для питания симметричной антенны. Диполь как раз антенна симметричная, а питаться она будет не симметричной линией, коей как раз является коаксиальный кабель. Но о балуне чуть ниже. Итак, примерно прикинув, что нас ждет, можно приступать к изготовлению.
Конструктив
Для ленивых, и тех, кто хочет просто попробовать сделать такую антенну, есть вариант проще. Сразу приведу картинку позаимствованную у EU4DGC. Отдельно комментировать не буду, на ней и так все понятно. Повторите и оно заработает.
Но так как надежность конструкции у меня стояла не на последнем месте, я решил подойти к делу более основательно.
Для изготовления диполя нам в первую очередь потребуется сделать заготовку для антенны дипольного типа. Эта штука необходима для полноценной реализации балуна. Вы, конечно, можете купить готовый балун, но, на мой взгляд, сделать его своими руками проще, дешевле и интереснее.
Для конструирования нам потребуется. 1. Сантехническая пластиковая муфта диаметром 50-55мм. Продается в сантехнических магазинах.
2. Сантехнические заглушки того же диаметра. Продаются там же.
4. Винт-кольцо 3 штуки (М6).
5. 6 шайб и 3 гайки.
Начинаем подготовку. Сверлим отверстия в крышках-заглушках и муфте.
В муфте одной из заглушек диаметром 6мм, для крепления, и 16мм в другой, для разъема. Сверлим отверстия под креплениями и для вывода проводов которыми будем питать лучи антенны.
Монтируем крепления. В собранном виде конструкция выглядит вот так.
Теперь приступаем к изготовлению балуна.
Балун
Как я уже писал выше, балун это симетрирующее устройство позволяющее избавиться от антенного эффекта фидера. Если этого не сделать, наш кабель снижения станет полноправной частью антенны и при приеме будет работать как часть антенны, собирать сигналы, помехи и шум, а при передаче излучать. Нам это совершенно не нужно, поэтому мы изготовим балансирующее устройство на ферритовом кольце. Как мы помним, сопротивление диполя у нас около 75Ом, это значит, что для правильного согласования антенны, наш балун не должен трансформировать сопротивления, а должен просто передавать сигнал 1 к 1. Самый простой вариант балуна представлен на рисунке ниже.2. Отмеряем по 3 метра, не смотря на то, что MMANA нам посчитала 2,57м, лучше взять с запасом и потом отрезать лишнее, чем судорожно соображать, как нарастить недостающее. Плюс, часть провода пойдет на крепление лучей к балуну и оттяжкам. Прикручиваем лучи к ушкам балуна и подсоединяем выводы нашего балуна к лучам.
После этого все хорошо пропаиваем. Собственно, сама антенна готова.
Осталось придумать из чего сделать оттяжки. Лично я для этих целей предпочитаю использовать обычный паракорд. Он крепкий, надежный и не особенно вытягивается под нагрузкой.
Пришла пора лезть на крышу и устанавливать антенну. Весь процесс выкладывать не буду, но по основным пунктам пройдусь.
Верхняя точка крепления антенны. В стену вкручен анкер-крюк.
Сама антенна и кабель снижения. Кабель – обычный RG-58 C/U длиной от точки запитки до радиостанции примерно 15м. Длина кабеля на настройку антенны не влияет.
Настройка антенны
Поскольку диполь – антенна симметричная, длина плеч антенны должна быть одинаковой! Начинать я рекомендую с той длины которая нам выдала MMANA, как правило, начав с этого можно с высокой вероятностью попасть именно туда, куда нам нужно. Отрезать полотно антенны не нужно, достаточно просто загнуть лишнюю часть параллельно полотну антенны и примотать изолентой или зафиксировать кабельной стяжкой. Возможно, для точной настройки придется несколько раз снимать и опять натягивать антенну, подгоняя длину плеч под нужную Вам частоту.
Вот что в итоге получилось у меня.
По КСВ=3 диполь имеет полосу почти 5МГц, по КСВ=2 почти 2,5МГц.
Активная и реактивная составляющие.
На мой взгляд, все не плохо.
Итог
В итоге получилась достаточно универсальная, а самое главное простая антенна на Си-Би диапазон. Расположенная в моем случае не самым лучшим образом, но, тем не менее, вполне себе работоспособная. Принимающая и передающая пусть и не так как вертикал длиной 5/8, но, на мой взгляд, это сильно лучше, чем вообще ничего. Собирается эта конструкция при наличии всех необходимых частей за час-полтора, очень быстро. Эта антенна висит за окном всего несколько дней, тестирование продолжается, пока результат меня вполне устраивает, если будут какие-то дополнения, обязательно про них напишу. Ну, или если кто-то решится повторить мой подвиг, был бы рад свежим мнениям и комментариям.
Всем удачи, 55, 73!
чертежи, материалы, этапы работ. Балконные кв антенны для начинающих Передающая антенна полноразмерный диполь на 27.200 мгц
Что может быть проще диполя? Наверное, ничего. Это самая простая в изготовлении антенна доступная большинству радиолюбителей. Ее просто рассчитать, просто изготовить, просто настроить и еще проще использовать. Вышло так, что в лаборатории журнала у меня не было никакой антенны где-то год, и вот недавно я решил, что хватит это терпеть!
В этой статье я расскажу, как рассчитать, из чего и как изготовить простую дипольную антенну на 27 МГц. Покажу весь ход построения антенны, от идеи до законченного изделия. Антенна проектировалась с расчетом на долгую не обслуживаемую эксплуатацию и поэтому вниманию защиты от пагубного воздействия атмосферы было уделено много внимания. Кроме того правильный диполь должен обязательно запитываться через балун. Что это такое и с чем его едят, читайте ниже.
Техническое задание
Условия, в которых предполагается использовать антенну, не самые благоприятные. Крыша двухэтажного здания. Не доминантная высота. Вокруг высотных зданий не много, но они есть. Мягкая кровля. В маневре мы ограничены с той точки зрения, что самовольно попадать на крышу проблематично, закрепить антенны выше уровня крыши тоже достаточно сложно, для этого нет никаких конструкций, а новые городить никто не даст. Единственно, разрешили вбить в стену крюк над окном, и на том спасибо. В общем, рассчитывать на великую дальнобойность подобной антенны не приходится, просто даже исходя из условий размещения.
Кроме того, антенна не должна никому мешать эксплуатировать кровлю. На крышу частенько заходят всяческие организации, следящие за состоянием кровли и кондиционеров и прочего оборудования. Короче, условия – отстой, но антенну все равно хочется. Поэтому был выбран самый простой вариант – диполь.
Что такое диполь
Диполь – симметричный вибратор, простейшая и наиболее распространённая на практике антенна. В самом простом варианте представляет собой прямолинейный проводник длиной в половину длины волны и питаемый в середине от генератора токами высокой частоты.
Иными словами, это два одинаковых куска провода растянутые в пространстве последовательно, друг за другом. Но в центре этой конструкции, точке их соединения к ним подключается кабель, по которому сигнал будет идти от диполя в трансивер и от трансивера в диполь. Все просто. Диполь может быть как вертикальный, так и горизонтальный. При этом поляризация волн принимаемых и излучаемых такой антенной будет меняться сообразно ориентации диполя. Вертикальный диполь – вертикальная поляризация (целесообразно использовать для местных связей), горизонтальный диполь (целесообразно использовать для дальних связей). Диполь, натянутый под углом, имеет обе составляющие.
Проект и расчет
Прежде чем брать в руки инструменты и начинать что-то делать не плохо бы посчитать какого же размера нам нужен диполь, кроме того, это поможет нам рассчитать количество провода который мы будем использовать для лучей диполя.
Надо понимать, что действительная (геометрическая) длина диполя несколько меньше чем рассчитанная формуле. Это связано с тем, что на концах антенны возникает емкостный ток, который эквивалентен увеличению ее длины. Необходимую длину диполя, с учетом соответствующего коэффициента укорочения можно посчитать по всяким умным формулам, которые я приводить не буду, а можно воспользоваться более технологичными средствами и привлечь к нашему творчеству программу моделировщик MMANA. И если Вы, будучи радиолюбителем ее, по какой-то причине все еще не освоили, настоятельно рекомендую это сделать. Для проектирования и расчета простых антенн, это совершенно незаменимый инструмент.
Итак, наш проект выглядит следующим образом. Антенна диполь. Верхняя точка подвеса на высоте 3м, центр на 2,5м, нижняя точка на 2м. Не густо, с учетом того, что КСВ и параметры работы антенны дипольного типа в целом довольно сильно зависят от высоты подвеса, но выбирать особенно не из чего. Длина плеч антенны примерно 2,57м, диаметр провода 2мм (R=1мм).
Вбиваем эти данные в моделировщик и получаем следующее.
Считаем параметры для частоты 27.200МГц. Центральная частота центральной сетки.
Похоже на правду, с учетом того, что диполь в свободном пространстве имеет сопротивление около 75Ом, что соответствует КСВ=1,5. Меня это вполне устраивает.
КСВ, а также активная и реактивная составляющая импеданса. Параметры для нашей антенны вполне подходящие.
Диаграмма направленности. Антенна при данном размещении будет по большей части зенитного излучения. Это следствие низкого подвеса, но тут уж ничего не поделаешь.
Питать антенну мы будем не просто через коаксиальный кабель, а через балансировочное устройство (балун). Балун это симметрирующий трансформатор. Называется так из-за использования в названии сокращенных англицизмов. Balanced-Unbalanced. Или BalUn. (БалУн). Он необходим для питания симметричной антенны. Диполь как раз антенна симметричная, а питаться она будет не симметричной линией, коей как раз является коаксиальный кабель. Но о балуне чуть ниже. Итак, примерно прикинув, что нас ждет, можно приступать к изготовлению.
Конструктив
Для ленивых, и тех, кто хочет просто попробовать сделать такую антенну, есть вариант проще. Сразу приведу картинку позаимствованную у EU4DGC. Отдельно комментировать не буду, на ней и так все понятно. Повторите и оно заработает.
Но так как надежность конструкции у меня стояла не на последнем месте, я решил подойти к делу более основательно.
Для изготовления диполя нам в первую очередь потребуется сделать заготовку для антенны дипольного типа. Эта штука необходима для полноценной реализации балуна. Вы, конечно, можете купить готовый балун, но, на мой взгляд, сделать его своими руками проще, дешевле и интереснее.
Для конструирования нам потребуется.
1. Сантехническая пластиковая муфта диаметром 50-55мм. Продается в сантехнических магазинах.
2. Сантехнические заглушки того же диаметра. Продаются там же.
3. Разъем типа SO-239
4. Винт-кольцо 3 штуки (М6).
5. 6 шайб и 3 гайки.
Начинаем подготовку. Сверлим отверстия в крышках-заглушках и муфте.
В муфте одной из заглушек диаметром 6мм, для крепления, и 16мм в другой, для разъема. Сверлим отверстия под креплениями и для вывода проводов которыми будем питать лучи антенны.
Монтируем крепления. В собранном виде конструкция выглядит вот так.
Теперь приступаем к изготовлению балуна.
Балун
Как я уже писал выше, балун это симетрирующее устройство позволяющее избавиться от антенного эффекта фидера. Если этого не сделать, наш кабель снижения станет полноправной частью антенны и при приеме будет работать как часть антенны, собирать сигналы, помехи и шум, а при передаче излучать. Нам это совершенно не нужно, поэтому мы изготовим балансирующее устройство на ферритовом кольце. Как мы помним, сопротивление диполя у нас около 75Ом, это значит, что для правильного согласования антенны, наш балун не должен трансформировать сопротивления, а должен просто передавать сигнал 1 к 1. Самый простой вариант балуна представлен на рисунке ниже. Он выполнен на ферритовом кольце трифилярной обмоткой.
Для изготовления такого балуна нам потребуется ферритовое кольцо, у меня нашлось с проницаемостью 600, кусок провода сечением 0,5-1мм., в закромах нашелся кусок МГТФ сечением 1мм и длиной 2,5м.
Складываем провод втрое и начинаем наматывать на кольцо. В итоге у нас должно получиться нечто вроде этого.
Фиксируем обмотку на кольце при помощи хомутов или изоленты и начинаем соединять обмотки в нужной последовательности. Готовый вариант.
Монтируем балун в нашу заготовку. И припаиваем разъем.
Собираем все вместе и в итоге у нас должна получиться вот такая конструкция.
Почти готово. Теперь нам необходимо отмерить нужное количество провода для лучей антенны и закрепить их на нашем, теперь уже балуне-заготовке. Для лучей можно использовать почти любой провод достаточной толщины, я обычно использую обычный ПВ сечением 1,5мм^2. Отмеряем по 3 метра, не смотря на то, что MMANA нам посчитала 2,57м, лучше взять с запасом и потом отрезать лишнее, чем судорожно соображать, как нарастить недостающее. Плюс, часть провода пойдет на крепление лучей к балуну и оттяжкам. Прикручиваем лучи к ушкам балуна и подсоединяем выводы нашего балуна к лучам.
После этого все хорошо пропаиваем. Собственно, сама антенна готова.
Осталось придумать из чего сделать оттяжки. Лично я для этих целей предпочитаю использовать обычный паракорд. Он крепкий, надежный и не особенно вытягивается под нагрузкой.
Пришла пора лезть на крышу и устанавливать антенну. Весь процесс выкладывать не буду, но по основным пунктам пройдусь.
Верхняя точка крепления антенны. В стену вкручен анкер-крюк.
Сама антенна и кабель снижения. Кабель – обычный RG-58 C/U длиной от точки запитки до радиостанции примерно 15м. Длина кабеля на настройку антенны не влияет.
Настройка антенны
Поскольку диполь — антенна симметричная, длина плеч антенны должна быть одинаковой! Начинать я рекомендую с той длины которая нам выдала MMANA, как правило, начав с этого можно с высокой вероятностью попасть именно туда, куда нам нужно. Отрезать полотно антенны не нужно, достаточно просто загнуть лишнюю часть параллельно полотну антенны и примотать изолентой или зафиксировать кабельной стяжкой. Возможно, для точной настройки придется несколько раз снимать и опять натягивать антенну, подгоняя длину плеч под нужную Вам частоту.
Вот что в итоге получилось у меня.
По КСВ=3 диполь имеет полосу почти 5МГц, по КСВ=2 почти 2,5МГц.
Активная и реактивная составляющие.
На мой взгляд, все не плохо.
Итог
В итоге получилась достаточно универсальная, а самое главное простая антенна на Си-Би диапазон. Расположенная в моем случае не самым лучшим образом, но, тем не менее, вполне себе работоспособная. Принимающая и передающая пусть и не так как вертикал длиной 5/8, но, на мой взгляд, это сильно лучше, чем вообще ничего. Собирается эта конструкция при наличии всех необходимых частей за час-полтора, очень быстро. Эта антенна висит за окном всего несколько дней, тестирование продолжается, пока результат меня вполне устраивает, если будут какие-то дополнения, обязательно про них напишу. Ну, или если кто-то решится повторить мой подвиг, был бы рад свежим мнениям и комментариям.
Диапазон гражданской связи 27 МГц дал возможность выйти в эфир многим тысячам радиолюбителей. Но рано или поздно перед владельцем такой радиостанции становится вопрос об увеличении дальности связи. Это может быть необходимо для связи с удаленным объектом, к примеру, дачей, местом отдыха или со знакомыми владельцами радиостанций на 27 МГц, проживающими на значительном удалении.
Возможно, Вы увлечетесь и дальней связью на 27 МГц, и коллекционированием QSL. В мире сотни тысяч людей увлекаются этим, и QSL-карточки СВ-станций, на мой взгляд, гораздо красивее карточек коротковолновиков.
Во всяком случае, проведение дальней связи с той штыревой антенной, которая прилагается к радиостанции, невозможно. Необходимо иметь эффективную наружную антенну. Но антенну необходимо еще соответствующим образом присоединить к передатчику.
Большинство импортных передатчиков СВ-связи имеет байонетный антенный разъем, что позволяет отсоединить штыревую антенну и подключить наружную (рис.1). Такой передатчик позволяет подключать 50-омный коаксиальный кабель, нагруженный на антенну сопротивлением от 30 до 100 Ом.
Антенны, описанные в этой статье, как раз и будут подходить под эти параметры. Трансиверы СВ-связи производства СНГ и простые зарубежные трансиверы могут и не иметь такого разъема. В случае использования Вашего трансивера для дальней связи такой разъем необходимо установить. Далее, выход таких передатчиков для со-лгасования его с 75- или 50-Омным кабелем будет нуждаться в простом согласующем устройстве, изображенном на рис.2.
Катушка индуктивности, используемая в согласующем устройстве, — бескаркасная. Она намотана медным проводом диаметром 1-2 мм на оправке диаметром 2,2 см и растянута на длину 4 см. Количество витков — 10. Кабель первоначально подключается ко 2-му витку катушки, а антенна трансивера — к 4-му.
Конденсатор переменной емкости должен быть воздушным. Использование керамического подстроечного конденсатора ведет к снижению КПД устройства. Конструктивно устройство можно оформить в виде, показанном на рис.3. Коробка должна быть выполнена из металла — меди или фольгированного стеклотекстолита. Стыки должны быть тщательно пропаяны. После настройки коробка может быть закрыта крышкой, и конденсатор подстраивают еще раз. Настроить согласующее устройство можно используя сигналы СВ-станций или простейший ВЧ-вольтметр. Присоединяя антенну и выход трансивера к разным виткам катушки, добиваются максимума отклонения стрелки вольтметра или максимума приема сигнала.
Но для настройки согласующего устройства, конечно, необходима антенна. Любителям дальней СВ-связи необходимо помнить — антенна для DX должна быть или высокой, или длинной. Обычно на дачах или в частном доме нет проблем с установкой антенны.
Это может быть простой полуволновой диполь с длиной плеч по 2,7 м. Для эффективной работы диполь должен быть поднят на высоту хотя бы 2,5 метра от земли. Диполь имеет диаграмму направленности в форме восьмерки. Он может быть выполнен из медного, алюминиевого или железного провода диаметром 1-4 мм.
Центральный изолятор удобно выполнить из фольгированного стеклотекстолита, разрезав фольгу посередине. Кабель можно или непосредственно припаять к фольге, или сделать его изогнутым, что лучше, так как в этом случае кабель надежнее защищен от попадания влаги вовнутрь.
В любом случае раскрытый кабель следует защищать от влаги с помощью парафина или эпоксидной смолы.
Концевые изоляторы можно также выполнить из толстого стеклотекстолита, фольгированного и нефольгированного, а можно и просто привязать оттягивающий капроновый шнур или леску к полотну антенны.
Желательно, чтобы кабель от дипольной антенны был перпендикулярен полотну антенны хотя бы на длину 2,5 метра. Эту антенну можно располагать не только параллельно земле, но и вертикально, и под углом к ней.
Для штыревой антенны (рис.4) можно использовать в качестве изолятора пластмассу, дерево или, что еще лучше, специальный опорный изолятор. Полезно верхний конец антенны растянуть с помощью капронового шнура для повышения ее устойчивости. Штыревая антенна имеет круговую диаграмму направленности, что в некоторых случаях удобно. Такие антенны можно устанавливать и на крышах городских многоэтажных домов.
Если Вы хотите связаться с места рыбалки или охоты, желательно использовать антенну Бевереджа (рис.5). Сама антенна должна иметь длину полотна не менее 40 метров (можно больше) и может быть выполнена из провода диаметром 0,5-1 мм. Провод может быть подвешен на небольшой высоте над землей — 1-2 метра. На конце нагрузки антенны и на согласующем устройстве желательно использовать 3-4 противовеса.
Такая антенна может быть установлена и на крыше многоэтажного дома. Согласующее устройство в этом случае необходимо как на стороне антенны, так и на стороне трансивера.
При соответствующем опыте Вы можете использовать любую сложную любительскую связную антенну, пересчитав ее размеры для СВ-диапазона.
В заключение хочу дать совет: не пытайтесь усиливать сигнал Вашего СВ-трансивера. Многие СВ-радиостанции производства СНГ и простые зарубежные переносные трансиверы не позволяют получить качественный выходной сигнал при его усилении, потому что передатчик в них собран по простой схеме, где задающий генератор с кварцевой стабилизацией работает на частоте передачи радиостанции. Вследствие недостаточной (а иногда и полностью отсутствующей) экранировки корпуса радиостанции при усилении ее ВЧ-мощности качество сигнала может значительно ухудшиться, не говоря уже о помехах телевидению.
Лучше приложите силы к установке более эффективной антенны или купите радиостанцию промышленного изготовления с мощным выходом.
Походная мобильная антенна «СТЕРХ»
для СиБи – диапазона (27 мгц)
Идея
После наших бурных экспериментов с портативными и базовымми антеннами возникала задача сделать нечто среднее по эффективности. Портативный штырь в 40 см имеет предел хорошей работы до 7- 8 км. Таскать с собой по лесу вторую «Сову» вряд ли удобно, а развернуть ее на пустынной местности без мачты вообще нереально. Кроме того, грамотно паять СУ не всем «чайникам» от весла под силу.
Антенну хотелось сделать как можно проще, из пары проводов, и я просчитала диполь Забредуна, от которого намеревалась станцевать. Однако он оказался хуже, чем думалось: узкополосен, с КСВ на грани хорошего, и отрицательным усилением. Скорее всего, диполь считали в MMANA , которая не умеет работать с низкоподвешенными антеннами и завышает dbi . Кроме того, излучение идет в основном вверх!…
Та же фигня, что и у первого варианта «Совы». Если рассчитать антенну с учетом самой тонкой изоляции, КСВ станет совсем кислым… То-есть этот диполь, конечно, лучше штатного штыря, но только благодаря высоте подвеса и длине полотен. Взгляните на результаты:
Z =78.417 + j 64.474 SWR (50+ j 0)=2.92
Max Gain : -1.02 dBi at azimuth : 222 deg
Max Gain: -0.12 dBi at elevation 79 deg
Справедливости ради: на тесте диполь показал КСВ около 2. Но данная конструкция нам все равно не подходит, как и все расхожие «лесные» аналоги радиолюбителей — диполи, лучи, перевернутые V , классические GP и т.п. – они либо безобразно длинны, либо «стреляют» вверх, либо требуют как минимум одну точку подвеса, причем довольно высокую. Делать мини-аналог «Совы» — тоже та еще затея, согласующее устройство убъет весь КПД антенны. И вообще, «совиное» место – на базе! Поставил и куришь бамбук. Уходящей из лагеря группе или человеку захочется взять с собой что-то поудобнее в развертке (RU3DKW рассматривал вариант штырь-отвес с емкостной нагрузкой, но до конкретного моделирования не дошло, хотя мы, возможно, еще обмозгуем этот вариант).
Короче говоря, новая антенна должна быть достаточно портативной для ношения, и при этом по эффективности не сильно уступать «Сове», а главное — должна развертываться одним человеком на любой местности и покрывать не менее 15 км с оценкой «хорошо».
Сергей оказался сильно занят, так что мне пришлось самой продумать геометрию, материал, и изучить необходимые программы; после чего я смоделировала и рассчитала конструкцию, отдаленно напоминающую бумажного журавлика. Итак, в полку наших «птичек» прибыло!…
Теория
УСТЕРХа жесткий вибратор из дюралевых трубок, согнутый в верхней части под прямым углом, и два противовеса:
У антенны простая геометрия, нет устройства согласования, нет паек, отсутствует фидер. Самое трудное здесь – срастить нижнюю трубку и BNC -маму. Трубки должны входить в друг друга ПЛОТНО, быть ровными на стыках и гладкими. Наиболее сложный элемент – гнутая на 90 градусов труба.
Антенна имеет V -поляризацию и хорошую полосу пропускания (~1460 kHz при КСВ
Антенна получилась направленной и имеет усиление** ~1,5
Dbi под малым углом к горизонту, что очень даже неплохо для такой небольшой и приземленной конструкции. Направление излучения СТЕРХа сконцентрированно из центра раскрытого угла противововесов. Вы должны противовесами взять корреспондента «в клещи». Учитывая, что угол достаточно широк, его можно условно направить в ту сторону света, где находится собеседник.В классическом случае вертикальная часть вибратора строится как 210 см, а «клюв» = 40 см. При этом противовесы = 282- 286 см, и их нижние концы должны быть в ~30- 40 см над землей. Длина «клюва» может варьировать от 24 до 40 см, без ущерба для согласования, но общая длина антенны должна оставаться 250 см.
Как видно, лепесток диаграммы неплохо прижат к горизонту, что не может не радовать глаз. C любым изолированным проводом антенна имеет КСВ не более 1.2 (во всех программах). Учитывая, что противовесы СТЕРХа в изоляции, первые размеры пришлось подкорректировать с учетом радиусов «шкур», но результатами я осталась довольна:
Вибратор – делается из дюралюминевых трубок диаметром 6 мм (толщина стенки 0,6) и делится на сегменты. Большее количество сегментов диктуется исключительно портативностью антенны.
Трубки входят друг в друга по принципу палаточных стоек, внутри вибратора протянута резинка 2 мм, которая продается в любом рыболовном магазине. Самая нижняя трубка жестко закрепляется в коробке распайки, куда ввинчивается BNC -коннектор, или иным спосбом,
Нижняя точка вибратора должна располагаться в 160- 170 см от земли (теоретически, это высота коннектора рации, которую держит в руке взрослый человек во время разговора). Положение «клюва» не имеет значения.
При использовании трубки сечением 10 мм усиление над горизонтом достигнет ~2 децибелл. При использовании железа увеличивается полоса пропускания, но ухудшается согласование (надо корректировать размеры) и уменьшается dbi (почти в два раза). Кроме того, утяжеляется вибратор, поэтому нержавейку использовать не стоит.
Противовесы — можно использовать любой медный изолированный провод 0,5- 1,5 мм в диаметре. Их необходимо прикрепить хомутом или пайкой к «земле» разъема антенны.
К покупке аудикабеля в силиконе следует обращать внимание на тот, у которого толщина «кожуры» не больше диаметра жилки, и, желательно, круглой формы. Толстая «кожура» способна задавить до половины децибелла, которых у нас и так негусто…
Противовесы должны располагаться строго на 90 градусов по отношению друг к другу. Допускается незначительное сужение угла, но не расширение! Нижний конец каждого противовеса должен быть в ~ 30 см от земли, а верхний – в 160- 170см. Идеальный угол отвесов по отношению к земле – 45 градусов.
Растяжка отвесов целиком лежит на операторе, так как верхней точкой крепления является рация, которую он держит в руке. Отвесы активно участвуют в диаграмме, и не должны провисать или неверно располагаться в пространстве.
Для того, чтобы грамотно растянуть противовесы, сначала расстелите их под прямым углом на земле, воткните колышки, а потом поднимайте рацию и натягивайте. У каждого противовеса на конце необходимо сделать веревочную оттяжку, а на ее конце — петлю для колышка .
Естественно, оба противовеса должны делаться из одинаковых проводов и быть одинаковой длины. Разрывов и паек желательно избежать – у СТЕРХа это излучающие элементы.
Конструирование
Два комплекта труб Николай из «ФМК»*** сделал за несколько часов, благо у них есть все: трубы, станки и богатый опыт работы с «люминием». К сожалению, 6-мм труба тонковата для работы со втулками, и для насадки на «соседку» ее пришлось растачивать, поэтому на вибраторе появилось несколько незапланированных утолщений на местах стыков.
Пример походного комплекта:
Вертикальная часть: 10+40+40+40+40+ 40 см + 6 см гнутой трубы = 216 см
Горизонтальная часть: 34 см гнутой трубы («клюв»).
216+34= 250 см общей длины. При изготовлении труб помните, что каждый стык «съедает» по 2 см! Поэтому каждую трубку следует делать на 2 см длинее.
Крепить вибратор к рации можно по-разному. Я решила присобачить его к «ножкам» от старых 50-омных «телескопов», которые валялись дома без дела. Сделать это несложно, так как медная жилка от катушки уже впаена, осталось отрезать нужный кусок, зачистить его надфилем и навертеть на трубку. На алюминии для этого была проточена маленькая канавка:
Не забываем про проблему контакта разных металлов. Если просто припаять или накрутить медный провод от жилки коннектора на алюминиевую трубу (как это сделала я для теста), через некоторое время мы можем поиметь войну антагонистов в виде окисла, и, как следствие, неконтакт. Поэтому лучше соединить их через железного «посредника» в виде саморезика или еще чего-нибудь.
И вот первый СТЕРХ готов!
СТЕРХ в сложенном виде рядом с «Беркутом»
Так выглядит СТЕРХ на «Алане»:
Я сконструировала две антенны, с разной толщиной противовесов (в силиконе), одна из которых была отправлена в Пушкинский район для совместного теста.
Рассмотрим «мой» вариант с противовесами сечением медной жилки 0,75 мм и длиной 282 см каждый. Высота вибратора = 216 см, длина «клюва» = 34 см . Длина веревочных оттяжек противовесов = 95 см .
Измерения на улице с радиостанциями «Беркут-803А» и «601м2Т» показали, что расчет частей оказался верным:
Реальные показатели КСВ на частотах 28 805-705: Б601 = 1.1, на Б803 = 1.2. Мастерство не пропьешь!… J Конструкция попала в точку.
Высота подвеса нижних концов отвесов при измерении составила порядка 30 см, а высота подвеса антенны (фактически, уровень глаз) колебалась от 160 до 170 см от земли, КСВ при этом оставался стабильным.
Испытания
Сильная метель во время испытаний уже стала доброй традицией. Но чем злее в ученье, тем проще птичкам в бою!… J
Чил и Серега вылезли во двор у себя в Правде, а я привычно поползла на мытищенское поле, метрах в ста от дома развернула в сугробах «Сову» и приготовила СТЕРХа. Первоначальный план был таков: если мы между двумя СТЕРХами не пробиваем исходные 20 км, то ребята садятся в машину и сокращают дистанцию, до появления сигнала.
Однако первая же связь между СТЕРХами показала связь практически идеальную = 5.8 –5.9! Причем «Сову» было слышно немного “хужее”. Или поляризации малек не совпали, или усиление новой антенны побило даже пятиметровый вибратор конкурентки, у которой усиление близко к нулю, между прочим.
Окрыленные результатами, мужики отъехали еще на 8 км, а потом еще на 2. Дорога много плутает в лесу, так что растительности достаточно. Итого, максимальная на этот день дистанция составила ровно 30 км (точка по GPS между Балабаново и Хлопенево). Маловато, но я задубела на ветру и тест прекратили. По силе сигнала, у СТЕРХа есть запас мощности на бОльшую дистанцию (минимум 40 км).
Связь в основном была 5,7-5,8-5,9 . Иногда (после 20 км) спускалась до 4,8. Очень сильные помехи в моем районе. По этой причине «Правда» слышала меня всегда на балл лучше, чем я их. Однако сигнал хороший и четкий, разбираемость практически 100%.
Я работала в 6 и 5 ваттами. На 28 км ребята подключали Б601м2 на аккумуляторах (2 ватта), и я слышала их нормально, хотя сигнал стал похуже (4,7) – приходилось вслушиваться через помехи. Итого: ясно, что после 20 км рулят рации от 4 и более ватт, однако связь с маломощной тоже возможна. Проблема была в основном в сильных QRM , если бы не помехи – связь на «двухваттку» даже на дальней дистанции стала бы 4.9, как минимум. Можно сделать вывод, что в местах с чистым эфиром антенна будет хорошо работать с любой мощностью. А слабые сигналы СТЕРХ, по словам Чила, «давит», поэтому далекий диспетчер где-нибудь на Кольском вести разговоры не помешает. Несмотря на жуткий эфирный шум, СТЕРХ позволил нам провести тест всего на двух каналах, что еще раз подтверждает тезис: не в количестве каналов счастье, а в эффективности антенны. J
Так как я не сумела сама себя сфотографировать, то прилагаю рисунок с условным человечком. Вот как оно все схематично выглядит (антенна направлена на корреспондента – на вас):
Итоги
СТЕРх относится к выдуманному мною классу «мобильных» антенн – нечто среднее между базовой и портативной антеннами для походных связей. Усиление в направлении корреспондента ~ 1.5 децибелл. Отличная работа на пересеченке. Дальность работы СТЕРха определяется ландшафтом и в условиях чистого эфира может, думаю, достичь 50 км.
Что у нас по сравнению с «Совой-2»?
Плюсы:
1. Отсутствие сложного согласующего устройства
2. Отсутствие необходимости точек подвеса: деревьев, мачт, палок и т.п.
3. Наличие реального усиления при малой высоте вибратора
4. Отсутствие необходимости подстройки на местности: КСВ в любом месте не выйдет за пределы 1,5
Минусы:
1. Направленность антенны. Все-таки надо повернуть ее «лицом» к корреспонденту, хотя бы условно
2. Изготовление трубок (нужны станки и проч.***)
3. Трубки более подвержены поломке, чем мягкий провод
Несмотря на то, что трубки изготавливать сложнее, жесткий вибратор выгодно отличает антенну от «мягкотелых» собратьев – ее можно использовать на равнинной местности и не бегать в поисках деревьев, которые, кстати, любят искривлять диаграмму и портить согласование. Теперь любой ландшафт: пустыня, степь, тундра, лысые предгорья – все в наших руках! J
Утолщения на стыках не повлияли на эффективность антенны, поэтому можно вспользоваться данной схемой изготовления вибратора, но необходимо уплотнить стыки — у тестового варианта это явный минус.
Резинка , натянутая внутри трубок, обеспечивает почти молниеносную сборку вибратора. Растяжка двух противовесов, думаю, тоже не вызовет особых трудностей. СТЕРХ легко укладывается в глубокий карман куртки. Поврежденные противовесы, в случае чего, легко заменить на новые – провода банально крепятся хомутом к ножке коннектора. Поломанный сегмент тоже можно залечить — при заказе трубок просите запасной кусочек сантиметров 5, на 1 мм шире (или уже) основного диаметра, для стыковки «переломов», если планируется жесткая эсплуатация антенны.
Что еще сказать?
Все получилось с первого выстрела! … J Идея и воплощение удались, даже несколько превысив мои скромные ожидания. Переносная антенна быстрого развертывания, весом меньше пачки масла, которая лупит больше 30 км – мечта туриста! Фактически, это день пути между группами, поэтому может быть обеспечена связь без установки стационара с отставшими, ушедшими в радиалку и т.п. Конечно, на группу лучше сделать сразу две такие антенны.
Учитывая, что у антенны нет хлипких радиодеталей, к ней можно подключать 50-омный трансивер до 100 ватт, и тогда дальность возрастет еще более. Усиление антенны так же возрастет, если, к примеру, работать с холма, утеса и т.п. КСВ при этом будет находится в пределах 1.2 на любой высоте. Однако оптимальным будет подъем над землей порядка 7-12 метров — усиление над горизонтом составит более 3 Дб!
Надо отметить, что два с «хвостиком» метра – это предельная высота алюминиевого вибратора диаметра 6 мм, «стоящего» прямо на рации; при увеличении длины устойчивое его положение в коннекторе станет проблематичным.
В общем, и я, и ребята остались очень довольны СТЕРХом, и мы решили, когда дороги растают, испытать его (а попутно и «Сову-2») на максимальную дальность, так что продолжение, как всегда, следует… J
Несколько наблюдений во время тестов СТЕРХа:
Во-первых, антенна «супрефлекс» (40 см) хорошо слышит СТЕРХа на расстоянии 20 км даже в условиях помех, но с противовесом. Ребята использовали не штатный, который куда-то задевался, а аналог противовеса СТЕРХа – два провода по 286 см, сечением 0,75. При этом их длинные концы просто лежали на снегу. Я даже слышала обрывки передачи с «суперфлекса», но помехи все забивали. Когда противовесы сняли, рация с «суперфлексом» перестала меня слышать, если я правильно поняла «Правду». Так что отвесы короткому штырю помогают, как убеждалась уже неоднократно.
Во-вторых, я пришла к очень интересному выводу относительно помех. Мы дважды выходили на связь с одинаковых точек, в одно время, но в разные дни. В пасмурный, метельный день связь была намного лучше, чем в совершенно ясный и солнечный. Побазарив с коллегами, я решила, что близи от центров цивилизации в ясный день уровень помех возрастает в 2-3 раза. Может быть, низкая облачность и хлопья снега «давят» (не пускают) прилетевшие со стороны ослабленные помехи, и остаются только «свои». А в ясный день в район залетает все, чему не лень – дальние радиошумы, электропомехи и т.п. Возможно, это и глупость, но результат налицо… 🙂
Попутно обнаружились неплохие батарейки АА, которые я могу порекомендовать для раций: Panasonic Xtreme Power. С января на них тещусь (Б803А) и хоть бы хны. Хотя, возможно, свою роль играет и экономайзер, встроенный в новых «Беркутах».Советы
1. Старайтесь не находиться при передаче между противовесов (внутри угла). Стойте сбоку или сзади
2. Не пользуйтесь антенной во время грозы, или когда есть реальная опасность молний
3. Не дотрагивайтесь до трубок во время передачи
4. Не делайте длину сегментов больше 40 см – иначе антенна потеряет в портативности.
Большое спасибо за участие в испытаниях Чилу и Сергею (RU3DKW)! J А так же обитателям форума QRZ , за советы по освоению программ.
Данные по второму СТЕРХу: вибратор 255 см, «клюв» 25 см, фидер 97 см, длина одного противовеса 268 см, длина одной оттяжки 100 см. КСВ: 1,5 SWR (27 805), 1.2 MFJ (27 805), 1.0 MFJ (27 505)
Альтернативная версия антенны — в виде угла bayda. ru . Готовы делать трубки для антенн по заказам. Сослаться можно на меня, и сделать точную копию испытанного комплекта. При перепечатке материала ссылка на статью обязательна
Диполь. Самая простая антенна.
Последнее время все чаще слышу от своих начинающих коллег о возникающих трудностях в постройке той или иной антенны. Они замахиваются на антенны сложные для постройки для начального уровня знаний.
Я сам был в их «шкуре» и примерно также мыслил и действовал, но все же вернулся к наиболее простой в изготовлении и настройке антенне «Полуволновой диполь» В этой статье я опишу самый простой и не затратный способ постройки антенны полуволновой диполь и ее настройки. И так что бы не в даваться в формулы, воспользуемся онлайн расчетом. Ниже представлены размеры для диапазона 40 м.
И так берем медный антенный канатик или электрический провод (например сечением 2 квадрата) и режем плечи по 10 м. Я не буду здесь вдаваться в споры, какой материал лучше для изготовления антенны. Наверное лучший материал это тот который есть под руками или достался бесплатно (шутка). Надо заметить что электрическая длина антенны несколько отличается от физической длинны из расчета.
Ниже показан пример как можно легко изготовить диполь
После того как нарезаны элементы, изготовлен центральный изолятор и изолятор на концы полотен. Можно подвесить диполь в пространстве. Рекомендуемая высота подвеса не ниже 1/4 длинный волны для выбранного диапазона. Лучше конечно как можно выше, но если высота подвеса будет ниже 1/4 тоже не страшно, просто антенна будет работать не так эффективно. Т.к будет вносится реактивная составляющая. Но об этом позже.
Диполь изготовлен, подвешен, подключен к трансиверу. Все можно работать?
В принципе да. Но нам не известно значение КСВ и лежит ли резонанс антенны в необходимом участке частот. Поэтому работа на такую антенну будет мало эффективна.
Значит нам надо настроить антенну. Для этого можно воспользоваться КСВ метром или Антенным анализатором. КСВ метр показывает нам степень согласованности антенны с трансивером. Значение хорошо настроенной антенны должно стремится к 1, но вполне приемлемо проводить связи на антеннах с КСВ до 3. Антенный анализатор же показывает нам несколько большие параметры — это КСВ, активное и реактивное сопротивление антенны. Все эти показатели имеют большое значение, но на начальном этапе не так важны.
Так выглядит КСВ метр (ну как минимум один из миллиона вариантов)
Ну а так Антенный анализатор
К сожалению не каждый радиолюбитель может позволить купить себе антенный анализатор, а вот КСВ метр вполне по карману.
Приступим к настройке антенны. Подключим КСВ метр между трансивером и антенной. И измерим значение КСВ в начале, середине и конце участка необходимого диапазона. В идеале должно получится значение 1 во всем участке, но это в идеале. А в реальности диполь имеет волновое сопротивление 75 ом, по этому мы получим значение минимум 1,5. Но это не должно пугать т.к. напомню, что можно работать с КСВ до 3-х. Далее хороший уровень КСВ скорее всего будет лежать ниже по частоте, т.к. помните я говорил, что физическая и электрическая длинна у антенны различаются. По этому необходимо либо укоротить, либо удлинить антенну. Главное запомнить несколько правил при настройке антенны:
- Укорочение производить не отрезанием лишнего куска, а изгибом к основному полотну плеча (справедливо для проволочных антенн)
- Если промежуток часто с хорошим КСВ лежит ниже по частоте, то антенну необходимо укоротить, если выше, то удлиннить
- И самое главное. Лучшее- враг хорошего. Хотя нет придела совершенству.
И так после нескольких замеров, приходим к выводу, что физическая длинна антенны несколько больше, т.к. полоса частот с хорошим КСВ лежит в диапазоне 6900-7000 мгц. Можно конечно сразу укоротить полотна антенны, но для этого необходимо знать коэффициент укорочения провода (материала из которого изготовлены полотна антенны). Поэтому необходимо несколько раз (как минимум 2) укоротить плечи диполя на одинаковое небольшое расстояние, что бы определить на сколько кГц смещается частота. И уже потом учитывая эту зависимость укоротить плечи диполя до нужной длинны.
Вот и все. Самый простой способ изготовления и настройки антенны полуволновой диполь. Конечно я не учитывал реактивную составляющую при настройке антенны, но ведь я рассматривал самый простой способ. Можно приступать к работе в эфире.
Всем удачи и традиционное 73.
Простые антенны диапазона 144МГц
| Григоров Игорь Николаевич, а/я 68, 308015, Белгород
РОССИЯ
Включите javascript, чтобы увидеть email Email rk3zk (at) antennex.com |
Еще небольшое время назад для работы на диапазоне 144-145 МГц использовалась в основном самодельная аппаратура. Среди радиолюбителей были популярны УКВ — трансвертеры, многие из которых своими размерами были сравнимы с самим используемым с ним трансивером. Радиолюбители переделывали списанные промышленные УКВ-радиостанции типа «Пальма» на любительский УКВ диапазон 145 МГц, получая радиостанцию, работающую на нескольких каналах. Потом радиолюбителям стали доступны «Виолы», а позже и «Маяки», работающие на сорока каналах. Эти радиостанции тогда выглядели просто фантастически по своим возможностям!
В настоящее время можно сравнительно недорого приобрести многоканальные переносные УКВ трансиверы всемирно известных фирм – «YAESU», «KENWOOD», «ALINCO», которые по своим параметрам и удобству работы значительно превосходят как самодельную аппаратуру диапазона 145 МГц, так и переделанную промышленную – «Пальмы», «Маяки», «Виолы».
Но для работы через репитер из дома, офиса, во время движения при работе из автомобиля, необходима антенна более эффектная, чем используемая совместно с переносной радиостанцией «резинка». При использовании стационарной «фирменной» УКВ станции часто бывает целесообразно использовать с ней самодельную УКВ- антенну, так как приличная «фирменная» наружная антенна диапазона 145 Мгц стоит недешево.
Изготовлению простых самодельных антенн, пригодных к использованию со стационарными и переносными УКВ — радиостанциями и посвящен этот материал.
Особенности антенн диапазона 145 МГцВвиду того, что для изготовления антенн диапазона 145 Мгц обычно используют толстый провод – диаметром от 1 до 10 мм (иногда применяют и более толстые вибраторы, особенно в коммерческих антеннах), то антенны диапазона 145 Мгц широкополосны. Это часто позволяет при выполнении антенны точно по указанным размерам обойтись без ее дополнительной настройки на диапазон 145 МГц.
Для настройки антенн диапазона 145 Мгц необходимо иметь КСВ — метр. Это может быть как самодельный прибор, так и промышленного изготовления. На диапазоне 145 МГц радиолюбители практически не используют мостовые измерители сопротивления антенн, из-за кажущейся сложности их корректного изготовления. Хотя при аккуратном изготовлении мостового измерителя и, следовательно, корректной его работы на этом диапазоне, можно точно определить входное сопротивление УКВ антенн. Но даже используя только КСВ — метр проходного типа, вполне возможно настраивать самодельные УКВ-антенны. Мощности 0,5 Вт, которую обеспечивают импортные переносные радиостанции в режиме «LOW» и отечественные носимые радиостанции УКВ диапазона типа «Днепр», «Виола», «ВЭБР», вполне достаточно для работы многих типов КСВ метров. Режим «LOW» позволяет производить настройку антенн не опасаясь выхода из строя выходного каскада радиостанции при любом входном сопротивлении антенны.
Перед началом настройки УКВ антенны желательно убедиться в правильности показаний КСВ -метра. Неплохо иметь два КСВ -метра, рассчитанных для работы в трактах передачи 50 и 75 Ом. При настройке УКВ антенн желательно иметь контрольную антенну, в качестве которой может быть или «резинка» от переносной радиостанции или самодельный четвертьволновый штырь. При настройке антенны измеряют уровень напряженности поля создаваемый настраиваемой антенной относительно контрольной. Это дает возможность судить о сравнительной эффективности работы настраиваемой антенны. Конечно, если при измерениях использовать стандартный калиброванный измеритель напряженности поля, то можно получить точную оценку эффективности работы антенны. При использовании калиброванного измерителя поля несложно снять и диаграмму направленности антенны. Но даже используя при измерениях самодельные измерители напряженности поля и получив только качественную картину распределения напряженности электромагнитного поля, можно вполне сделать заключение об эффективности работы настраиваемой антенны и приближенно оценить ее диаграмму направленности. Рассмотрим практические конструкции УКВ-антенн.
Простые антенныНаиболее простую наружную УКВ антенну (рис. 1) можно выполнить с использованием антенны, работающей совместно с переносной радиостанцией. На раме окна с наружной (рис. 2) или с внутренней стороны на удлиняющем деревянном бруске крепится металлический уголок, в центре которого установлено гнездо для подключения этой антенны. Необходимо стремиться к тому, чтобы коаксиальный кабель идущий до антенны был минимально необходимой длины. По краям уголка крепятся 4 противовеса длиной по 50 см. Необходимо обеспечить хороший электрический контакт противовесов, антенного разъема с металлическим уголком. Укороченная витая антенна радиостанции имеет входное сопротивление в пределах 30-40 Ом, так что для ее питания можно использовать коаксиальный кабель волновым сопротивлением 50 Ом. С помощью угла наклона противовесов можно в некоторых пределах менять входное сопротивление антенны, и, следовательно, провести согласование антенны с коаксиальным кабелем. Вместо фирменной «резинки» временно можно использовать антенну из медного провода диаметром 1-2 мм длиной 48 см, который вставляется в антенное гнездо своим остро заточенным концом.
Рисунок 1. Простая наружная УКВ антенна Рисунок 2. Конструкция простой наружной УКВ антенныНадежно работает УКВ антенна, выполненная из коаксиального кабеля со снятой внешней оплеткой. Кабель заделывается в ВЧ -разъем аналогичный разъему «фирменной» антенны (рис. 3). Длина коаксиального кабеля, используемого для изготовления антенны, равна 48 см. Такую антенну можно использовать совместно с переносной радиостанцией взамен поломанной или утерянной штатной антенны.
Рисунок 3. Простая самодельная УКВ антеннаДля быстрого изготовления выносной УКВ антенны можно использовать соединительный коаксиальный кабель длиной 2-3 метра, который оконечен разъемами, соответствующим антенному гнезду радиостанции и антенны. Антенну к такому куску кабеля можно подключить с помощью высокочастотного тройника (рис. 4). В этом случае с одного конца тройника подключается антенна- «резинка», а с другого конца тройника накручиваются противовесы длиной по 50 см или через разъем подключается другой тип радиотехнической «земли» для УКВ антенны.
Рисунок 4. Простая выносная УКВ антенна Самодельные антенны переносной радиостанцииПри утере или поломке штатной антенны переносной радиостанции можно выполнить самодельную витую УКВ антенну. Для этого используют основу – полиэтиленовую изоляцию коаксиального кабеля, диаметром 7-12 мм и длиной 10-15 см, на который намотано первоначально 50 см медного провода диаметром 1-1,5 мм. Для настройки витой антенны очень удобно использовать измеритель частотных характеристик, но можно использовать и обыкновенный КСВ — метр. Первоначально определяют резонансную частоту собранной антенны, затем, откусывая часть витков, сдвигая, раздвигая витки антенны, настраивают витую антенну в резонанс на 145 МГц.
Процедура эта не очень сложная, и, настроив 2-3 витые антенны, радиолюбитель может производить настройку новых витых антенн буквально за 5-10 минут, конечно, при наличии вышеуказанных приборов. После настройки антенны необходимо зафиксировать витки или с помощью изоленты, или с помощью кембрика, размоченного в ацетоне, либо с помощью термоусаживающей трубки. После закрепления витков необходимо еще раз проконтролировать частоту антенны и, если это необходимо, подстроить ее с помощью верхних витков.
Следует обратить внимание, на то, что в «фирменных» укороченных витых антеннах используют термоусаживающие трубки для фиксации проводника антенны.
Полуволновая полевая антеннаДля эффективной работы антенн длиной четверть волны необходимо использовать несколько четвертьволновых противовесов. Это усложняет конструкцию для полевой четвертьволновой антенны, которая должна быть вынесена в пространстве относительно УКВ трансивера. В этом случае можно использовать УКВ антенну электрической длиной L/2, которая не требует для своей работы противовесов, и обеспечивает прижатую к земле диаграмму направленности и простоту установки. Для антенны электрической длиной L/2 стоит проблема согласования ее высокого входного сопротивления с низким волновым сопротивлением коаксиального кабеля. Антенна длиной L/2 и диаметром 1 мм будет иметь входное сопротивление на диапазоне 145 МГц около 1000 Ом. Согласование с помощью четвертьволнового резонатора, оптимальное в этом случае, не всегда удобно практически, так как требует подбора точек подключения коаксиального кабеля к резонатору для своей эффективной работы и точной настройки штыря антенны в резонанс. Также относительно велики и размеры резонатора для диапазона 145 МГц. Дестабилизирующие факторы на антенну при ее согласовании при помощи резонатора будут проявляться особенно сильно.
Однако при небольших мощностях, подводимых к антенне, вполне удовлетворительное согласование можно достигнуть при помощи П — контура, аналогично как это описано в литературе [1]. Схема полуволновой антенны и ее согласующего устройства показана на рис. 5. Длина штыря антенны выбирается немного короче или длиннее длины L/2. Это необходимо для того, что уже при небольшом отличии электрической длины антенны от L/2 активное сопротивление импеданса антенны заметно понижается, а реактивная его часть на начальном этапе возрастает незначительно. Вследствие этого возможно согласование с помощью П — контура такой укороченной антенны с большей эффективностью, чем согласование антенны длиной ровно L/2. Предпочтительно использовать антенну длиной немного большей чем L/2.
Рисунок 5. Согласование УКВ антенны с помощью П – контураВ согласующем устройстве были использованы воздушные подстроечные конденсаторы типа КПВМ-1. Катушка L1 содержит 5 витков посеребренного провода диаметром 1 мм, намотанного на оправке диаметром 6 мм и шагом 2 мм.
Настройка антенны не сложна. Включив в тракт кабеля антенны КСВ — метр и одновременно измеряя уровень напряженности поля, создаваемого антенной, с помощью изменения емкости переменных конденсаторов С1 и С2, сжатия-растяжения витков катушки L1 добиваются минимальных показаний КСВ -метра и соответственно максимальных показаний измерителя напряженности поля. Если эти два максимума не будут совпадать, необходимо немного изменить длину антенны, и снова повторить ее настройку.
Согласующее устройство было размещено в корпусе, спаянном из фольгированного стеклотекстолита размерами 50*30*20 мм. При работе из стационарного рабочего места радиолюбителя антенна может быть размещена в проеме окна. При работе в полевых условиях антенна может быть подвешена за верхний конец на дерево с помощью лески, как это показано на рис. 6. Для питания антенны можно использовать 50-oмный коаксиальный кабель. Использование 75-oмного коаксиального кабеля несколько увеличит КПД согласующего устройства антенны, но в то же время потребует настройки выходного каскада радиостанции для работы на нагрузку 75 Ом.
Рисунок 6. Установка антенна для работы в полевых условиях Оконные антенны на основе фольгиНа основе клеящейся фольги, используемой в системах охранной сигнализации можно построить очень простые конструкции оконных УКВ антенн. Такую фольгу можно приобрести уже с клеевой основой. Тогда освободив одну сторону фольги от защитного слоя, ее достаточно просто прижать к стеклу и фольга моментально надежно приклеивается. Фольгу без клеевой основы можно приклеить к стеклу при помощи лака или клея типа «Момент». Но для этого необходимо иметь некоторый навык. Фольгу можно даже закрепить на окне при помощи липкой ленты.
При соответствующей тренировке вполне возможно осуществить качественное паяное соединение центральной жилы и оплетки коаксиального кабеля с алюминиевой фольгой. Исходя из личного опыта, каждый тип такой фольги требует для пайки своего флюса. Некоторые типы фольги хорошо паяются даже с использованием только канифоли, некоторые удается паять с помощью паяльного жира, другие типы фольги требуют использования активных флюсов. Флюс необходимо испытывать на конкретном типе фольги, используемом для изготовления антенны, заблаговременно до ее установки.
Хорошие результаты дает использование подложки из фольгированного стеклотекстолита для пайки и крепления фольги, как это показано на рис. 7. Кусочек фольгированного стеклотекстолита с помощью клея «Момент» приклеивается к стеклу, к краям фольги припаивается фольга антенны, жилы коаксиального кабеля припаиваются к медной фольге стеклотекстолита на небольшом удалении от фольги. После пайки соединение необходимо защитить при помощи влагостойкого лака или клея. В противном случае возможна коррозия этого соединения.
Рисунок 7. Подключение фольги антенны к коаксиальному кабелюРазберем практические конструкции оконных антенн построенных на основе фольги.
Вертикальная оконная дипольная антеннаСхема вертикальной дипольной оконной УКВ антенны на основе фольги показана на рис. 8.
Рисунок 8. Оконная вертикальная дипольная УКВ антеннаЧетвертьволновый штырь и противовес расположены под углом 135 градусов для того, чтобы входное сопротивление антенной системы приближалось к 50 Ом. Это дает возможность использовать для питания антенны коаксиальный кабель волновым сопротивлением 50 Ом и использовать антенну совместно с переносными радиостанциями, выходной каскад которых имеет такое входное сопротивление. Коаксиальный кабель должен идти перпендикулярно антенне по стеклу так долго, как это возможно.
Рамочная оконная антенна на основе фольгиЭффективнее дипольной вертикальной антенны будет работать рамочная оконная УКВ антенна, показанная на рис. 9. При питании антенны с бокового угла максимум излучаемой поляризации расположен в вертикальной плоскости, при питании антенны в нижнем угле максимум излучаемой поляризации находится в горизонтальной плоскости. Но при любом положении точек питания антенна излучает радиоволну, с комбинированной поляризацией, как с вертикальной, так и с горизонтальной. Это обстоятельство весьма благоприятно для связи с переносными и передвижными радиостанциями, положение антенн которых во время движения будет меняться.
Рисунок 9. Рамочная оконная УКВ антеннаВходное сопротивление оконной рамочной антенны составляет 110 Ом. Для согласования этого сопротивления с коаксиальным кабелем волновым сопротивлением 50 Ом используется четвертьволновая секция из коаксиального кабеля волновым сопротивлением 75 Ом. Кабель должен идти перпендикулярно оси антенны так долго, как это возможно. Рамочная антенна имеет усиление примерно на 2 дБ выше относительно дипольной оконной антенной.
При выполнении оконных антенн из фольги шириной 6-20 мм, они не требуют настройки и работают в диапазоне частот значительно более широком, чем любительский диапазон 145 МГц. Если полученная резонансная частота антенн оказалась ниже требуемой, то диполь можно настроить, отрезая симметрично фольгу с его концов. Рамочную антенну можно настроить, используя перемычку из той же фольги, что была использована для изготовления антенны. Фольга замыкает полотно антенны в углу, напротив точек питания. После настройки, контакт перемычки с антенной может быть обеспечен или при помощи пайки или при помощи клейкой липкой ленты. Такая липкая лента должна достаточно сильно прижать перемычку к полотну антенны для того чтобы обеспечить надежный электрический контакт с ней.
К антеннам, выполненным из фольги, можно подводить значительные уровни мощности – до 100 и более ватт.
Наружная вертикальная антеннаПри размещении антенны снаружи помещения всегда встает вопрос о защите раскрыва коаксиального кабеля от атмосферных воздействий, об использовании качественного антенного опорного изолятора, влагостойкого провода для антенн и т.д. Эти проблемы можно решить, выполнив защищенную наружную УКВ антенну. Конструкция такой антенны показана на рис. 10.
Рисунок 10. Защищенная наружная УКВ антеннаВ центре пластиковой водопроводной трубы длиной 1 метр проделывается отверстие, в которое может туго войти коаксиальный кабель. Затем кабель туда продевается, высовывается из трубы, оголяется на расстоянии 48 см, экран кабеля скручивается и опаивается на длине 48 см. Кабель с антенной заводится обратно в трубу. Сверху и снизу на трубу одеваются стандартные заглушки. Влагоизолировать отверстие, куда входит коаксиальный кабель не представляет особого труда. Это можно сделать с помощью автомобильного силиконового герметика или быстро твердеющей автомобильной эпоксидки. В результате получаем красивую, влагоизолированную защищенную антенну, которая многие годы может работать под действием атмосферных воздействий.
Для фиксации вибратора и противовеса антенны внутри можно использовать 1-2 картонные или пластиковые шайбы, плотно надетые на вибраторы антенны. Трубу с антенной можно установить на оконную раму, на неметаллическую мачту, или разместить в другом удобном месте.
Простая коаксиальная коллинеарная антеннаПростая коллинеарная коаксиальная УКВ антенна может быть выполнена из коаксиального кабеля. Для защиты этой антенны от атмосферных воздействий может быть использован отрезок водопроводной трубы, как это было описано в предыдущем параграфе. Конструкция коллинеарная коаксиальная УКВ антенны показана на рис. 11.
Рисунок 11. Простая коллинеарная УКВ антеннаАнтенна обеспечивает теоретическое усиление не менее чем на 3 дБ большее по сравнению с четвертьволновым вертикалом. Она не нуждается в противовесах для своей работы ( хотя их наличие улучшает работу антенны ) и обеспечивает прижатую диаграмму направленности к горизонту. Описание такой антенны неоднократно появлялось на страницах отечественной и зарубежной радиолюбительской литературы, но наиболее удачное описание было представлено в литературе [2].
Размеры антенны на рис. 11 указаны в сантиметрах для коаксиального кабеля с коэффициентом укорочения равным 0,66. Такой коэффициент укорочения имеют большинство коаксиальных кабелей с полиэтиленовой изоляцией. Размеры согласующей петли показаны на рис. 12. Без использования этой петли КСВ антенной системы может превышать 1,7. Если антенна оказалась настроенной ниже диапазона 145 МГц необходимо немного укоротить верхнюю секцию, если выше, то удлинить ее. Конечно, оптимальная настройка возможная пропорциональным укорочением-удлинением всех частей антенны, но это сложно проделать в радиолюбительских условиях.
Рисунок 12. Размеры согласующей петлиНесмотря на большие размеры пластиковой трубы, необходимой для защиты этой антенны от атмосферных воздействий, использование коллинеарной антенны такой конструкции вполне целесообразно. Антенна может быть вынесена в сторону от здания с помощью деревянных реек, как это показано на рис. 13. Антенна может выдержать значительные подводимые к ней мощности до 100 и более ватт и может быть использована совместно как со стационарными так и с переносными УКВ -радиостанциями. Использование такой антенной совместно с маломощными носимыми радиостанциями даст наибольший эффект.
Рисунок 13. Установка коллинеарной антенны Простая коллинеарная антеннаЭта антенна была собрана мной подобно конструкции автомобильной выносной антенны используемой в сотовом радиотелефоне. Для переделки ее на любительский диапазон 145 МГц мной были изменены пропорционально все размеры «телефонной» антенны. В результате этого получилась антенна, схема которой показана на рис. 14. Антенна обеспечивает прижатую к горизонту диаграмму направленности и теоретическое усиление не менее 2 дБ над простым четвертьволновым штырем. Для питания антенны использовался коаксиальный кабель волновым сопротивлением 50 Ом.
Рисунок 14. Простая коллинеарная антеннаПрактическая конструкция антенны показана на рис. 15. Антенна была выполнена из целого отрезка медного провода диаметром 1мм. Катушка L1 содержала 1 метр этого провода, намотанного на оправке диаметром 18 мм, расстояние между витками было равно 3 мм. При выполнении конструкции точно по размерам антенна практически не требует наладки. Возможно, понадобится небольшая подстройка антенны сжатием-растяжением витков катушки для достижения минимального КСВ. Антенна была размещена в пластиковый водопроводной трубе. Внутри трубы антенный провод был зафиксирован с помощью кусочков пенопласта. На нижнем конце трубы были установлены четыре четвертьволновых противовеса. На них была нарезана резьба, и они с помощью гаек были закреплены на пластиковой трубе. Противовесы могут быть диаметром 2-4 мм в зависимости от возможности нарезать на них резьбу. Для их изготовления можно применить медный, латунный, или бронзовый провод.
Рисунок 15. Конструкция простой коллинеарной антенныАнтенна может быть установлена на деревянных рейках на балконе (как это показано на рис. 13). Эта антенна может выдержать значительные уровни подводимой к ней мощности.
Эту антенну можно рассматривать как укороченную антенну КВ диапазона с центральной удлиняющей катушкой. Действительно, измеренный с помощью мостового измерителя сопротивления резонанс антенны в диапазоне КВ оказался лежащим в районе частоты 27,5 МГц. Очевидно, что варьируя диаметром катушки и ее длиной, но сохранив при этом длину провода ее намотки можно добиться того, чтобы антенна работала как в УКВ диапазоне 145 МГц, так и в одном из КВ диапазонов – 12 или 10 метров. Для работы на КВ диапазонах к антенне необходимо подключить четыре противовеса длиной L/4 для выбранного КВ диапазона. Такое двойное использование антенны сделает ее еще более универсальной.
Экспериментальная 5/8-волновая антеннаПри проведении экспериментов с радиостанциями диапазона 145 МГц часто бывает необходимо подключить к ее выходному каскаду испытываемую антенну, чтобы проверить работу тракта приема радиостанции или настроить выходной каскад передатчика. Для этих целей мной долгое время используется простая 5/8 – волновая УКВ антенна, описание которой было приведено в литературе [3].
Эта антенна состоит из секции медного провода диаметром 3 мм, который одним концом соединен с удлиняющей катушкой, а другой с настроечной секцией. На конце провода соединенном с катушкой нарезана резьба, а на другом конце припаяна настроечная секция из медного провода диаметром 1 мм. Согласуется антенна с коаксиальным кабелем волновым сопротивлением 50 или 75 Ом путем подключения к разным виткам катушки, и может быть небольшим укорочением настроечной секции. Схема антенны показана на рис. 16. конструкция антенны показана на рис. 17.
Рисунок 16. Схема простой 5/8 – волновой УКВ антенны Рисунок 17. Конструкция простой 5/8 – волновой УКВ антенныКатушка выполнена на плексигласовом цилиндре диаметром 19 мм и длиной 95 мм. В торцах цилиндра сделана резьба, в которую с одной стороны ввинчивается вибратор антенны, а с другой стороны она прикручивается к куску фольгированного стеклотекстолита размерами 20*30 см, который служит «землей» антенны. С задней стороны к нему был приклеен магнит от старого динамика, в результате чего антенна может крепиться к подоконнику, к батарее отопления, к другим железным предметам.
Катушка содержит 10,5 витка провода диаметром 1 мм. Провод катушки равномерно размещен по каркасу. Отвод к коаксиальному кабелю осуществлен от четвертого витка от заземленного конца. Вибратор антенны ввинчивается в катушку, под него вставляется контактная ламель, к которой припаивается «горячий» конец удлиняющей катушки. Нижний конец катушки припаивается к фольге «земли» антенны. Антенна обеспечивает КСВ в кабеле не хуже чем 1:1,3. Настройка антенны осуществляется путем укорочения с помощью кусачек ее верхней части, которая первоначально выполняется чуть длиннее, чем необходимо.
Мной были проведены эксперименты по установке этой антенны на оконном стекле. В этом случае вибратор первоначальной длиной 125 сантиметров из алюминиевой фольги был приклеен по центру окна. Удлиняющая катушка использовалась та же, и была установлена на раме окна. Противовесы были выполнены из фольги. Концы антенны и противовесов были немного загнуты, чтобы поместиться на оконном стекле. Вид оконной 5/8 – волновая УКВ антенна показан на рис. 18. Антенна легко настраивается в резонанс постепенным укорочением фольги вибратора с помощью лезвия, и постепенным переключением витков катушки по минимуму КСВ. Оконная антенна не портит интерьера комнаты и может использоваться в качестве постоянной антенна для работы на диапазоне 145 МГц из дома или офиса.
Рисунок 18. Оконная 5/8 – волновая УКВ антенна Эффективная антенна переносной радиостанцииВ том случае, когда связь с использованием стандартной «резинки» невозможна, можно использовать полуволновую антенну. Она не требует для своей работы «земли» и при работе на большие расстояния дает выигрыш по сравнению со стандартной «резинкой» до 10 дБ. Это вполне реальные цифры, учитывая, что физическая длина полуволновой антенны почти в 10 раз длиннее «резинки».
Полуволновая антенна питается напряжением и имеет высокое входное сопротивление, которое может достигать 1000 Ом. Следовательно, эта антенна требует согласующего устройства при использовании совместно с радиостанцией имеющей 50-омный выход. Один из вариантов согласующего устройства на основе П- контура уже был описан в этой главе. Поэтому, для разнообразия, для этой антенны мы рассмотрим использование другого согласующего устройства, выполненного на параллельном контуре. По эффективности своей работы эти согласующие устройства примерно равны. Схема полуволновой УКВ антенны совместно с согласующим устройством на параллельном контуре показана на рис. 19.
Рисунок 19. Полуволновая УКВ антенна с согласующим устройствомКатушка контура содержит 5 витков медного посеребренного провода диаметром 0,8 мм, намотанных на оправке диаметром 7 мм по длине 8 мм. Настройка согласующего устройства заключается в настройке с помощью переменного конденсатора С1 контура L1С1 в резонанс, с помощью переменного конденсатора С2 регулируется связь контура с выходом передатчика. Первоначально конденсатор подключается в третьему витку катушки от ее заземленного конца. Переменные конденсаторы С1 и С2 должны быть с воздушным диэлектриком.
Для вибратора антенны целесообразно использовать телескопическую антенну. Это даст возможность переносить полуволновую антенну в компактном сложенном состоянии. Также это упрощает настройку антенны совместно с реальным трансивером. При первоначальной настройке антенны ее длина составляет 100 см. В процессе настройки эта длина может быть немного скорректирована по лучшей работе антенны. Желательно сделать соответствующие отметки на антенне, чтобы впоследствии со свернутого ее положения устанавливать антенну сразу на резонансную длину. Коробка, где расположено согласующее устройство, должна быть выполнена из пластика, чтобы уменьшить емкость катушки на «землю», может быть выполнена из фольгированного стеклотекстолита. Это зависит от реальных эксплуатационных условий антенны.
Настройка антенны производится с помощью индикатора напряженности поля. С помощью КСВ — метра настройка антенны целесообразна лишь в случае ее работы не на корпусе радиостанции, а при использовании совместно с ней удлиняющего коаксиального кабеля.
При двойной работе антенны на корпусе радиостанции и с использованием удлиняющего коаксиального кабеля на штыре антенны делают две отметки, соответствующие одна – максимальному уровню напряженности поля, при работе антенны на корпусе радиостанции, а другая риска соответствует минимальному КСВ при использовании совместно с антенной удлиняющего коаксиального кабеля. Обычно эти две отметки немного не совпадают.
Вертикальные неразрывные антенны с гамма согласованиемВертикальные антенны выполненные из целого вибратора ветроустойчивы, легки в установке, и занимают мало места. Для их выполнения можно использовать медные трубки, алюминиевый силовой электрический провод диаметром 6-20 мм. Эти антенны достаточно просто можно согласовать с коаксиальным кабелем волновым сопротивлением как 50 так и 75 Ом.
Очень простая в выполнении и легкая в настройке является неразрывная полуволновая УКВ антенна , конструкция которой показана рис. 20. Для ее питания через коаксиальный кабель используется гамма согласование. Материал, из которого выполнен вибратор антенны и гамма согласование должен быть один и тот же например, медь или алюминий. Из-за взаимной электрохимической коррозии многих пар материалов недопустимо использовать разные металлы для выполнения антенны и гамма согласования.
Рисунок 20. Неразрывная полуволновая УКВ антеннаЕсли для выполнения антенны использована медная голая трубка, то настраивать гамма согласование антенны целесообразно с помощью замыкающей перемычки как это показано на рис. 21. В этом случае поверхность штыря и проводника гамма согласования тщательно зачищается и с помощью хомута из голой проволоки как это показано на рис. 21а добиваются минимального КСВ в коаксиальном кабеле питания антенны. Затем в этом месте провод гамма согласования немного расплющивается, просверливается и соединяется винтом с полотном антенны , как это показано на рис. 21б. Возможно также использовать пайку.
Рисунок 21. Настройка гамма — согласования медной антенныЕсли для антенны использован алюминиевый провод из силового электрического кабеля в пластиковой изоляции, то целесообразно эту изоляцию оставить для предотвращения коррозии алюминиевого провода кислотными дождями, которые неизбежны в городских условиях. В этом случае гамма согласование антенны подстраивается с помощью переменного конденсатора , как это показано на рис. 22. Этот переменный конденсатор необходимо тщательно защитить от влаги. Если не удается достичь КСВ в кабеле меньше 1,5, то длину гамма согласования необходимо уменьшить и повторить настройку еще раз.
Рисунок 22. Настройка гамма – согласования алюминиево-медной антенныПри наличии достаточного места и материалов можно установить неразрывную вертикальную волновую УКВ антенну. Волновая антенна работает эффективнее полуволновой антенны, показанной на рис. 20. Волновая антенна обеспечивает более прижатую к горизонту диаграмму направленности чем полуволновая антенна. Согласовать волновую антенну можно с помощью способов, показанных на рис. 21 и 22. Конструкция волновой антенны показана на рис. 23.
Рисунок 23. Неразрывная вертикальная волновая УКВ антеннаПри выполнении этих антенн желательно чтобы коаксиальный кабель питания был перпендикулярен антенне хотя бы 2 метра. Использование симметрирующего устройства совместно с неразрывной антенной увеличит эффективность ее работы. При использовании симметрирующего устройства необходимо использовать симметричное гамма согласование. Подключение симметрирующего устройства показано на рис. 24.
Рисунок 24. Подключение симметрирующего устройства к неразрывной антеннеВ качестве симметрирующего устройства антенны также можно использовать и любое другое известное симметрирующее устройство. При размещении антенны около проводящих предметов возможно придется несколько уменьшить длину антенны из-за влияния на нее этих предметов.
Круглая УКВ антеннаЕсли размещение в пространстве вертикальных антенн, показанных на рис. 20 и рис. 23 в их традиционном вертикальном положении затруднено, то можно их разместить, свернув полотно антенны в круг. Положение полуволновой антенны показанной на рис. 20 в «круглом» варианте показано на рис. 25, а волновой антенны показанной на рис. 23 на рис. 26. В таком положении антенна обеспечивает комбинированную поляризацию вертикальную и горизонтальную, что благоприятно для проведения связей с передвижными и носимыми радиостанциями. Хотя, теоретически уровень вертикальной поляризации будет выше при боковом питании круглых УКВ антенн, но на практике это различие не сильно заметно, а боковое питание антенны усложняет ее установку. Боковое питание круглой антенны показано на рис. 27.
Рисунок 25. Неразрывная круглая вертикальная полуволновая УКВ антенна Рисунок 26. Неразрывная круглая вертикальная волновая УКВ антенна Рисунок 27. Боковое питание круглых УКВ антеннКруглая УКВ антенна может быть размещена внутри помещения, например, между рамами окна, или вне помещения, на балконе или на крыше. При размещении круглой антенны в горизонтальной плоскости получим круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости и работу антенны с горизонтальной поляризацией. Это может быть необходимо в некоторых случаях при проведении радиолюбительских связей.
Пассивный «усилитель» переносной станцииПри испытании переносных радиостанций или работе с ними порой не хватает еще «чуть-чуть» мощности для надежной связи. Мной был выполнен пассивный «усилитель» для переносных УКВ станций. Пассивный «усилитель» может добавить до 2-3 дБ к сигналу радиостанции в эфире. Этого часто достаточно чтобы надежно открыть шумоподавитель станции корреспондента и обеспечить уверенную работу. Конструкция пассивного «усилителя» показана на рис. 28.
Рисунок 28. Пассивный «усилитель»Пассивный «усилитель» представляет собой луженую жестяную банку из-под кофе достаточно больших размеров (чем больше, тем лучше). В дно банки вставлен разъем, аналогичный антенному разъему радиостанции, а в крышку банки запаян разъем для соединения с антенным гнездом. К банке припаяны 4 противовеса длиной 48 см. При работе с радиостанцией этот «усилитель» включается между штатной антенной и радиостанцией. За счет более эффективной «земли» и происходит увеличение в месте приема силы излучаемого сигнала. Совместно с этим «усилителем» можно использовать и другие антенны, например, L/4 штырь из медной проволоки, просто вставленный в антенное гнездо.
Широкополосная обзорная антеннаМногие импортные переносные радиостанции обеспечивают работу на прием не только в любительском диапазоне 145 МГц, но и в обзорных диапазонах 130-150 МГц или 140-160 МГц. В этом случае для успешного приема в обзорных диапазонах, на которых витая антенна, настроенная на 145 МГц, работает неэффективно можно использовать широкополосную УКВ антенну. Схема антенны приведена на рис. 29 а размеры для разных диапазонов работы даны в табл. 1.
Рисунок 29. Широкополосный УКВ вибратор| Диапазон, МГц | 130-150 | 140-160 |
| Размер А, см | 26 | 24 |
| Размер Б, см | 54 | 47 |
Для работы с антенной можно использовать коаксиальный кабель волновым сопротивлением 50 Ом. Полотно антенны может быть выполнено из фольги, и наклеено на окно. Можно выполнить полотно антенны из алюминиевого листа, или печатным способом на куске фольгированного стеклотекстолита подходящих размеров. Эта антенна может работать на прием и на передачу в указанных диапазонах частот с высокой эффективностью.
Зигзагообразная антеннаВ некоторых служебные УКВ радиостанциях дальней связи используются антенные решетки состоящие из зигзагообразных антенн. Радиолюбители тоже могут попробовать использовать элементы такой антенной системы для своей работы. Вид элементарной зигзагообразной антенны, входящей в конструкцию сложной УКВ антенны показан на рис. 30.
Рисунок 30. Элементарная зигзагообразная антеннаЗигзагообразная элементарная антенна состоит из полуволновой дипольной антенны, которая питает напряжением полуволновые вибраторы. В реальных антеннах используется до пяти таких полуволновых вибратора. Такая антенна имеет узкую прижатую к горизонту диаграмму направленности. Вид поляризации излучаемый антенной комбинированный – вертикальный и горизонтальный. Для работы антенны желательно использовать симметрирующее устройство.
В антеннах используемых в служебных станциях связи за элементарными зигзагообразными антеннами обычно помещают рефлектор, выполненный из металлической сетки. Рефлектор обеспечивает одностороннюю направленность антенны. В зависимости от числа вибраторов, включенных в антенну и количества включенных вместе зигзагообразных антенн можно получить необходимый коэффициент усиления антенны.
Радиолюбители практически не используют такие антенны, хотя их несложно выполнить для любительских УКВ диапазонов 145 и 430 МГц. Для изготовления полотна антенны можно использовать алюминиевый провод диаметром 4-12 мм от силового электрического кабеля. В отечественной литературе описание подобной антенны, для полотна которой был использован жесткий коаксиальный кабель, было приведено в литературе [4].
Антенна Харченко в диапазоне 145 МГцАнтенна Харченко широко используется в России для приема телевидения и в служебной радиосвязи. Но радиолюбители ее используют для работы на диапазоне 145 МГц. Эта антенна является одной из немногих, которая работает весьма эффективно, и практически не требует настройки. Схема антенны Харченко показана на рис. 31.
Рисунок 31. Антенна ХарченкоДля работы антенны можно использовать как 50, так и 75-Омный коаксиальный кабель. Антенна широкополосная, работает в полосе частот не менее 10 МГц на диапазоне 145 МГц. Для создания односторонней диаграммы направленности используют сзади антенны металлическую сетку, расположенную на расстоянии (0,17-0,22)L.
Антенна Харченко обеспечивает ширину лепестка диаграммы направленности в вертикальной и горизонтальной плоскости близкую к 60 градусов. Для еще большего сужения диаграммы направленности используют пассивные элементы в виде вибраторов длиной 0,45L, расположенных на расстоянии 0,2L от диагонали квадрата рамок. Для создания узкой диаграммы направленности и увеличения коэффициента усиления антенной системы используют несколько объединенных антенн.
Рамочные направленные антенны диапазона 145 МГцОдними из наиболее популярных направленных антенн для работы в диапазоне 145 МГц являются рамочные антенны. Наиболее распространены на диапазоне 145 МГц двухэлементные рамочные антенны. В этом случае получается оптимальное соотношение «затраты/качество». Схема двухэлементной рамочной антенны а также размеры периметра рефлектора и активного элемента показаны на рис. 32.
Рисунок 32. Рамочная УКВ антеннаЭлементы антенны могут быть выполнены не только в виде квадрата но и в виде круга, дельты. Для увеличения излучения вертикальной составляющей антенна может быть запитана сбоку. Входное сопротивление двухэлементной антенны близко к 60 Ом, и для работы с ней подходит как 50-Омный, так и 75-Омный коаксиальный кабель. Коэффициент усиления двухэлементной рамочной УКВ антенны составляет не менее 5 дБ (над диполем) и отношение излучения в прямом и обратном направлении может достигать 20 дБ. При работе с этой антенной полезно использовать симметрирующее устройство.
Рамочная антенна с круговой поляризациейИнтересная конструкция рамочной антенны с круговой поляризацией была предложена в литературе [5]. Антенны, имеющую круговую поляризацию используют для связи через ИСЗ. Двойное питание рамочной антенны со сдвигом фаз 90 градусов позволяет синтезировать радиоволну, имеющую круговую поляризацию. Схема питания рамочной антенны показана на рис. 33. При конструировании антенны необходимо учитывать, что длина L может быть любой разумной, а длина L/4 должна соответствовать длине волны в кабеле.
Рисунок 33. Рамочная антенна с круговой поляризациейДля увеличения коэффициента усиления эту антенну можно использовать совместно с рамочными рефлектором и директором. Рамку необходимо питать только через симметрирующее устройство. Простейшее симметрирующее устройство показано на рис. 34.
Рисунок 34. Простейшее симметрирующее устройство Промышленные антенны диапазона 145 МГцВ настоящее время в продаже можно найти большой выбор фирменных антенн для диапазона 145 МГц. При наличии денег, конечно, можно покупать любую из этих антенн. Следует учесть, что желательно приобретать цельные антенны, уже настроенные на диапазон 145 МГц. Антенна должна иметь защитное покрытие предохраняющее ее от коррозии кислотными дождями, которые могут выпадать в современном городе. Телескопические антенны в условиях эксплуатации города ненадежны и со временем могут выйти из строя.
При сборке антенн необходимо строго соблюдать все указания в инструкции по сборке, и не жалеть силиконовую смазку для гидроизоляции разъемов, телескопических соединений и винтовых соединений в согласующих устройствах.
Литература
- И. Григоров (RK3ZK). Согласующие устройства диапазона 144 МГц//Радиолюбитель. КВ и УКВ.-1997.-№ 12.-С.29.
- Barry Bootle. (W9YCW) Hairpin Match for the Collinear – Coaxial Arrau//QST.-1984.-October.-P.39.
- Doug DeMaw (W1FB) Build Your Own 5/8-Wave Antenna for 146 MHz//QST.-1979.-June.-P.15-16.
- С. Бунин. Антенна для связи через ИСЗ // Радио.- 1985.- № 12.-С. 20.
- D.S.Robertson ,VK5RN The “Quadraquad” – Circular Polarization the Easy Way //QST.-April.-1984.-pages16-18.
Статья была опубликована: Радиоконструктор, №12, 2001, Радиоконструктор №1, №2, 2002.
Все о всенаправленных wi-fi антеннах
Все о всенаправленных Wi-Fi-антеннах
Исходная информация
В первой статье этой серии представлена некоторая справочная информация о связях между радиочастотами Wi-Fi, длиной волны и размерами антенн. Эти данные имеют решающее значение для полного понимания этой статьи, поэтому, если вы не читали первую часть или не помните подробностей, просмотрите ее сейчас.
Что такое всенаправленная антенна Wi-Fi «всенаправленная», и большинство из них имеют вертикальную поляризацию. Идеальная вертикально поляризованная всенаправленная антенна излучала бы диаграмму излучения в форме тора с антенной в самом центре. Разумеется, нет идеальных антенн и, следовательно, нет совершенных моделей излучения тора; все реальные антенны имеют некоторые недостатки в схеме.
Три из наиболее распространенных вертикально поляризованных всенаправленных антенн представляют собой полуволновый диполь, квадратную плоскость длины волны и коллинеарную матрицу. В этой статье мы кратко обсудим все три в контексте Wi-Fi-коммуникаций в полосе частот 2, 4 ГГц и покажем пример доморощенного каждого из них.
Половина длины волны диполя
Наиболее распространенной внутренней антенной Wi-Fi является полуволновой (или полуволновой) диполь. Многие точки беспроводного доступа и маршрутизаторы используют полуволновые диполи, содержащиеся в пластиковых корпусах, которые выступают со спины или верхней части устройства. На приведенной ниже фотографии показана такая антенна, удаленная с пластиковой крышки.
Лэйрд является крупным производителем антенн всех видов. Их линейка продуктов Wi-Fi разнообразна и обширна и включает в себя множество полуволновых диполей, одним из которых является WXE2400. Часть спецификации спецификации для WXE2400 воспроизводится ниже. Понимание характеристик важно при сравнении одной антенны с другой.
Некоторые из приведенных выше записей обсуждались в первой части этой серии.
- Частота — это диапазон, над которым предназначена антенна.
- VSWR обозначает коэффициент постоянной силы напряжения, который является показателем отношения количества энергии, отраженной от антенны, обратно в коаксиальный кабель к количеству энергии, передаваемой от антенны. Чем ниже число VSWR, тем лучше будет работать антенна; идеальный КСВР составляет 1: 1. КСВ 2: 1 указывает, что от него будет передано около 90% или более мощности, подаваемой на WXE2400.
- Усиление 3.0dBi — улучшение на 3 дБ по изотропному источнику. Чем выше коэффициент усиления, тем лучше должна работать антенна.
- Номинальный импеданс относится к входному импедансу антенны. Многие антенны имеют номинальный импеданс 50 Ом и должны питаться коаксиальной линией передачи, которая также имеет сопротивление 50 Ом.
- Рейтинг мощности относится к максимальному напряжению питания, которое может быть применено к антенне без риска повреждения. Передатчики Wi-Fi обычно имеют очень низкие мощности.
- Температура определяет диапазон рабочих температур для антенны.
- Длина — общая длина антенны, включая крышку.
- Тест Drop определяет высоту, с которой антенна может быть сброшена без риска повреждения.
Диполь Wi-Fi, который вы можете построить
Построение диполя Wi-Fi не особенно сложно, если у вас есть некоторые основные ручные инструменты и не слишком конкретны в отношении того, как он выглядит. На фотографии ниже показан полуволновый дипольный источник для 2, 4 ГГц. Фактический элемент антенны должен быть отделен от вертикальной части коаксиального кабеля не менее 1/4 длины волны (30, 5 мм).
Подробная информация о фактическом элементе приведена на следующей фотографии. Коаксиальный кабель RG174 / U пропускается через небольшое отверстие в центре материала печатной платы; центральный проводник припаян к одной стороне, а коса припаивается к другой стороне. Обычно элемент монтируется с центральным проводником на высокой стороне.
Квадратная длина волны земли, которую вы можете построить
Несмотря на то, что они редко используются для приложений Wi-Fi, антенны с квадратной длиной антенны используются для других частот и их легко построить. На снимке приведена земная плоскость четвертьволны для 2, 4 ГГц.
Подробная информация о фактическом элементе приведена на следующей фотографии. Коаксиальный кабель RG174 / U пропускается через небольшое отверстие в центре материала печатной платы; центральный проводник используется как вертикальный элемент и имеет длину приблизительно 30, 5 мм. Коаксиальная коса припаивается к верхней стороне материала печатной платы.
Коллинеарная антенна
Коллинеарная антенна фактически представляет собой массив дипольных антенн, уложенных один над другим, так что они все находятся в прямой линии, т. Е. «Co linear».
Laird имеет широкий ассортимент коллинеарных антенн для использования wi-fi, а одна группа представляет особый интерес для серии OD24. Ниже приведена часть таблицы данных серии OD24.
Элементы спецификации, которые были объяснены в разделе диполя этой статьи, здесь не будут повторяться.
- Входная потеря возврата (S11) описывает, сколько энергии отражается обратно в коаксиальный кабель от антенны. Обратите внимание, что потеря выражается как отрицательное число, и, следовательно, чем больше (отрицательное) число, тем лучше производительность антенны. VSWR аналогичен и может быть легче понять; см. объяснение в разделе диполя этой статьи.
- Диаметр полюса — это диапазон размеров полюсов, в котором будет размещаться оборудование для монтажа антенны.
- Номинальная скорость ветра — это максимальная скорость ветра, на которую рассчитана антенна.
- Vertical Beamwidth — ширина излучаемого сигнала в вертикальной плоскости.
- Электрическое понижение связано с вертикальной полосой пропускания и используется для наклона антенны немного к земле, а не к прямому горизонту.
- Вес — это вес антенны и монтажного оборудования; это не вес доставки.
- Диаметр — это диаметр поперечного сечения антенны.
- Ветровая нагрузка — это сила, которая будет воздействовать на антенну при заданной скорости ветра.
Коллинеарный, который вы можете построить
(если вы уверены, что хотите)
Планы для коллинеарных антенн Wi-Fi изобилуют в Интернете. Один из наиболее распространенных конструкций показан на фотографии ниже.
Инструкции часто предоставляют точную информацию, показанную выше, и включают предложение о том, что вы можете добавить столько центральных секций, сколько хотите для увеличения коэффициента усиления. В некоторых сборках предусмотрено положение для водонепроницаемого корпуса из трубы из ПВХ. Видимо, любой человек может успешно построить один … кроме вас.
Несколько различных попыток строительства не привели к приемлемому результату. Эти попытки включали описанную выше трехэлементную версию, шестиэлементную версию (с изоляцией и без нее) и, наконец, девятиэлементную версию, построенную с проводом 18 AWG, нижние три элемента которой показаны ниже.
Вариации были построены с и без наземных самолетов. Laird Product Manager, Тед Хеброн, предоставил следующие рекомендации относительно наземных самолетов на коллинеарных антеннах:
Как правило, коллинеарные массивы предназначены для саморезонансных структур и не нуждаются в заземленной плоскости. Фактически, для такого типа конструкции металлическая плоскость заземления будет рассматриваться как металлическая непроходимость в непосредственной близости от антенны, и как таковая, как радиационные картины и импеданс будут возмущены. Конечным результатом могут быть неожиданные нули в диаграмме излучения из-за проблем отражения / рассеяния или несоответствия из-за возможных изменений импеданса. (Тем не менее), чтобы уменьшить длину антенны, можно использовать плоскость заземления. В этом случае плоскость заземления является преднамеренной и является частью конструкции антенны.
Тестирование антенны
Правильное тестирование антенн RF … антенн … требует сложных процедур, средств и оборудования. У автора этого нет, и поэтому попытался сделать следующее.
- Построена автономная точка доступа для тестирования Wi-Fi с использованием модуля ESP-01.
- Расположили контрольную точку доступа на противоположной стороне от трех гипсокартонных плит и одной стены из кирпичного шпона.
- В свою очередь подключил адаптер USB Wi-Fi ALFA AWUS036NH к различным антеннам. (См. Фото ниже.)
- Прочитайте уровень сигнала тестовой точки доступа на каждой антенне многократно и усредняйте результаты.
- Создал таблицу, показанную ниже.
По мере того, как вы считаете результаты, помните, что, поскольку цифры отрицательные, более низкие цифры указывают на более сильные сигналы.
Основываясь на результатах испытаний, были проведены успешные двухполюсные антенны с самодельным PCB-диполем и четвертьволны, но 9-элементный коллинеарный доморощенный не лучше, чем плоскость заземления. Это было неутешительно, если не сказать больше.
Все это не доказывает, что популярный коллинеарный дизайн доморощенного недостатка; возможно, авторское мастерство виновато, или, может быть, тестирование было неверным. Какая бы ни была причина, ни один коллинеарный вариант доморощенного продукта не давал хороших результатов. Возможно, ваши усилия будут лучше.
В следующий раз
В третьей части этой серии предметом будут направленные антенны Wi-Fi. Следите за этим.
Антенна для авиадиапазона своими руками.
Я, наконец, завершил работу над своей первой полноценной антенной для мониторинга авиадиапазона. По просьбам некоторых коллег решил рассказать о процессе ее постройки и поделиться первыми впечатлениями от эксплуатации.В виду отсутствия опыта постройки серьезных АФУ, в качестве дебютной была выбрана достаточно простая в изготовлении , и при этом хорошо себя зарекомендовавшая среди любителей радиомониторинга антенна Николая Кудрявченко , (известная также как UB5)
Она представляет собой диполь, с вертикально расположенными плечами и смещенной точкой запитки.
Конструкция UB5 достаточно подробно описана НА ФОРУМЕ «Радиосканнера», поэтому я не стану дублировать данный материал здесь, а перейду уже непосредственно к описанию процесса изготовления
Изготовление.
При постройке антенны я использовал медные трубки диаметром 5/8 дюйма (15,88 мм) для кондиционеров. Трубки и распаячная коробка (из которой предварительно были удалены клеммники) закреплены на пластине из текстолита размерами 325 х 115 мм и толщиной 3 мм (см фото). В моем случае пришлось сделать одно вынужденное отступление от рекомендаций автора – из-за размеров распаячной коробки расстояние между центрами трубок пришлось увеличить на 5 мм (до 95 мм вместо 90), но на характеристиках это не отразилось.Исходя из соображений надежности и удобства, кабель в местах запитки крепится к трубкам не при помощи пайки (как это делали некоторые коллеги), а винтами диаметром 4 мм (процесс показан на левом фото)Места ввода кабеля в распаячную коробку изнутри и снаружи герметизированы силиконом. Скажу сразу, что данное решение нельзя назвать идеальным, учитывая наличие в его составе уксусной кислоты. В процессе работы рассматривались самые различные варианты – от герметика для аквариумов до жидких гвоздей. Но в итоге по целому ряду характеристик (температурный режим эксплуатации, стойкость к ультрафиолетовому излучению и пр.) предпочтение было отдано именно силикону.
Для минимизации попадания влаги внутрь, трубки сверху закрыты заглушками, изготовленными из винной пробки
Пластина и распаячная коробка покрыты быстросохнущей эмалью общего назначения.
Бум собран из армированных полипропиленовых труб диаметром 25 мм, соединенных по стандартной технологии .Как показала практика, для увеличения жесткости конструкции желательно использование трубок бОльшего диаметра , хотя и в таком исполнении бум имеет достаточную прочность и приемлимую жесткость при минимальном весе (смотрим дополнение №2 в конце поста!)Высота бума – 1,7 м, длина его горизонтальной части – 50 см.
Антенна закреплена на леерном ограждении при помощи самодельных металлических хомутов.Оттяжки сделаны из капронового шнура.
Заземление отсутствует. Для защиты от статики установлен резистор МЛТ номиналом 10 КОм, припаянный к ВNС- разъему от старой сетевой карты
Длина кабеля типа RG-58 (с цельным центральным проводником) составляет 10 м
Статус бюджетной антенна оправдала — на покупку материалов и комплектующих, необходимых для изготовления антенны было затрачено около 270 грн
Условия установки
Антенна установлена на южной стороне крыши 9-ти этажного дома.Дом расположен на высоте 304 м над уровнем моря (согласно данным сервиса Google Map) Таким образом, антенна находится на высоте примерно 334 м ( 304 м + высота дома 30 м) н.у.м. Горизонт открыт полностью (имеется несколько отдельных, очень узких участков, перекрытых техническими надстройками на крыше, но их влиянием в данном случае можно пренебречь) . Помеховая обстановка в месте приема в целом типична для городских условий. К возможным сильным источникам помех можно отнести телевышку, расположенную на удалении 4,3 км и находящуюся в прямой видимости.
Оценка качества приема.
Результаты порадовали, хотя и не удивили. По сравнению с телескопическим штырем, применявшемся мной до этого, прибавка по уровню сигнала оказалась довольно значительной. Уровень шума также немного возрос (при этом он не вышел за рамки приемлимых значений, за исключением частот Симферополь- TWR и Симферополь- Руление), а вот наихудшие опасения по поводу возможного резкого увеличения количества помех не оправдались. Результаты представлены в таблице:
| Уровень сигнала | ||
| Частота | UB5 | Штырь-телескоп |
| 119,000 | 11 б с шумом (ШП= 11) | 11 б с шумом (ШП= от 2+2 до 9+2 |
| 120,400 | 11 (ШП= 11) | 5+2 (мах = 9+2) (ШП= 4) |
| 120,800 | 11 б с шумом (ШП= 11) | 7+4 (ШП= 2) |
| 126,000 | 11 (ШП= 11) | 11 (ШП= 11) |
| 135,100 | 11 (ШП= 11) | 11 (ШП= 3) |
| 132,500 | 11 (ШП= 11) | 11 (ШП= 0) |
| 133,025 | 11 (ШП= 11) | От 3+2 до 5+2 (мах= 11) (ШП= 0) |
| 134,300 | 11 (ШП= 11) | 3+2 (мах= 7+4) (ШП= 0) |
| 135,775 | 11 (ШП= 11) | 11 (ШП= от 1+2 до 4) |
1) приведенные данные касаются слышимости диспетчера;
2) ШП = уровень сигнала при полностью закрытом шумоподавителе.
3) Прием велся на Icom IC-R6
4) «1» соответствует минимальному ур-ню сигнала , «11» — максимальному.
Дальность уверенного приема бортов, начиная с эшелона 320 и выше, достигает 310 км.
Хотя антенна изначально предназначена для диапазона 118-136 МГц, она продемонстрировала неплохие показатели и в диапазонах от 144 МГц и выше , а также от 430 МГц и выше. Вполне приемлимые характеристики UB5 имеет на частотах, расположенных ниже 118 МГц (в частности уверенный прием работы диспетчеров и локомотивных бригад на 2,130 МГц)
UPD №1:
Еще несколько уточнений и дополнений в виде тезисов:
А) Согласование выполнено в виде трех витков кабеля
Б) Какой-либо дополнительной настройки антенна не требует. Конкретных требований по ориентации UB5 относительно источника сигнала нет – оптимальное положение подбирается экспериментальным путем индивидуально в каждом случае. Мне, например, удалось достигнуть наилучшего качества приема при расположении полотна антенны перпендикулярно относительно направления на аэродромно-диспетчерскую вышку (АДВ) и центр управления воздушным движением (ЦУВД) (см. рисунок):
Пиимечание: масштаб и расположение объектов относительно ВПП показаны условно
В) Для защиты от статики следует применять резистор номиналом от 2 КОм и выше – в этом случае его влияние и будет сведено к минимуму.
Г) С учетом последних дополнений и уточнений сравнительная таблица имеет следующий вид:
| Уровень сигнала | ||
| Частота | UB5 | Штырь-телескоп |
| 119,000 | 11 б с шумом (ШП= 11) | 11 б с шумом (ШП= от 2+2 до 9+2 |
| 120,400 | 11 (ШП= 11) | 5+2 (мах = 9+2) (ШП= 4) |
| 120,800 | 11 б с шумом (ШП= 11) | 7+4 (ШП= 2) |
| 126,000 | 11 (ШП= 11) | 11 (ШП= 11) |
| 135,100 | 11 (ШП= 11) | 11 (ШП= 3) |
| 132,500 | 11 (ШП= 11) | 11 (ШП= 0) |
| 133,025 | 11 (ШП=мах 11, min =7) | От 3+2 до 5+2 (мах= 11) (ШП= 0) |
| 134,300 | 11 (ШП= 11) | 3+2 (мах= 7+4) (ШП= 0) |
| 135,775 | 11 (ШП= 11) | 11 (ШП= от 1+2 до 4) |
| VOLMET | 0 (ШП= 2+2) | 0 (ШП= 0) |
| ATIS | 0 (ШП= 3+2) | От 3+4 до 1+2 (ШП= 0) |
| 131,625 | 11 (ШП= 7) | От 11 до 7+2 (ШП= 0) |
1) приведенные данные касаются слышимости диспетчера;
2) ШП = уровень сигнала при полностью закрытом шумоподавителе.
3) Прием велся на Icom IC-R6
4) «1» соответствует минимальному ур-ню сигнала , «11» — максимальному.
UPD №2: По прошествии полутора лет с момента начала эксплуатации обнаружилось, что описанная мной конструкция бума требует внесения изменения.
В целом, выбор армированных полипропиленовых труб для систем отопления для изготовления бума, оправдал себя полностью сразу по ряду причин (простота сборки, малый вес, отсутствие влияния на приемные характеристики). Однако выяснилось, что в случае использования труб диаметром 25 мм не обеспечивается требуемый уровень жесткости конструкции (точнее, ее вертикальной части). Отчасти эту проблему можно решить установкой дополнительных оттяжек. Но я настоятельно рекомендую изначально использовать для изготовления бума аналогичную трубу диаметром 40 мм (при этом можно использовать и трубу бОльшего сечения, однако вес готовой конструкции будет значительно увеличиваться).
Данное условие особенно немаловажно для тех регионов, где ветровая обстановка создает повышенную нагрузку на конструкцию антенны.
433 МГц четвертьволновая антенна: длиннее
При расчете длины антенных элементов не забывайте использовать скорость распространения, которая меньше «c», скорости электромагнитного излучения в свободном пространстве. Для фактора скорости 95% — это правильное предположение … точное число простых проводов ускользает от меня в данный момент. Кроме того, скорость электромагнитного излучения в коаксиальном кабеле значительно ниже, и она указана для каждого типа коаксиального кабеля. 66% — это правильное предположение. Это имеет огромное значение, если вы пытаетесь настроить длину фидерного кабеля … это не имеет отношения к делу, но стоит знать, все равно.
ОП спросила об использовании «более длинного провода», и я хочу предостеречь нас об этом. Йоханнес с превосходством добавил, что ОП действительно начинался с четвертьволнового диполя, который использует фантомную вторую половину (землю, как зеркало), чтобы сделать более подходящую антенну … полуволновой диполь. Правильная ориентация четвертьволнового элемента … исходного провода … была бы НОРМАЛЬНОЙ и ПРЯМОЙ … то есть, чтобы найти то зеркало (землю), от которого оно зависит. Я не знаю, как высоко над землей эта конфигурация должна быть; возможно, Йоханнес может ответить на это.
Что еще более важно, полуволновой диполь прощает неофитов из-за его простой «пончик» (всенаправленная) диаграмма направленности, под прямыми углами и вокруг, к проводу (ам). Другими словами, он связывается с другими антеннами, которые имеют взаимные горизонтальные отношения. Там нет усиления в направлении самого провода … (вертикально).
Принцип «взаимности» говорит, что передающая и приемная антенны используют одну и ту же книгу правил! Ну, это легко принять в ситуациях с низким энергопотреблением, как это.
Если вы начинаете использовать более длинные дипольные антенны, вы инстинктивно ищете более высокий «коэффициент усиления». Это не простая вещь! Вы ДОЛЖНЫ придерживаться правила использования общих длин, которые кратны половине длины волны (уменьшается на коэффициент скорости). Если ваш диполь симметричен, это хорошо для новичков. Суть в следующем: более длинные антенны имеют более высокий коэффициент усиления … но также имеют все более сложные схемы дисперсии / приема; iow «доли». (1 для простого диполя на 1/2 длины волны, 3 для диполя на 3/2 волны … включая оба элемента диполя в этом описании длины) и т. Д. Вы должны ухватиться за эти доли, или вы собираетесь это делать некоторые серьезные царапины на спине, интересно, что происходит. Опять же, то, что хорошо для передатчика, хорошо и для приемной антенны.
Тогда есть отражения и экраны. Хранить вдали от металлических предметов. Посмотрите вверх (люди никогда не смотрят вверх, ха-ха) на любую обычную телевизионную антенну на крыше, и вы увидите один активный диполь (кстати, как правило, горизонтально поляризованный) и множество отражающих элементов с горизонтальной поляризацией … Антенны УКВ имеют отражатели DIPOLE в РАЗНЫХ длинах. Когда голубь сидел на «Дольше всего» и повредил его, вы можете вспомнить потерю «Канала 2» … если вы достаточно взрослые, чтобы помнить, что люди привыкли зависеть от воздушных волн, а не от кабельного телевидения. просмотр.
Согласующее устройство для си би антенны – АвтоТоп
Как-то купил себе радиостанцию в машину, выбор пал на MegaJet MJ-300. Довольно-таки отличная радиостанция с самыми основными функциями, которые нужны при езде с радиостанцией. Но радиостанция без антенны никому не нужна. Тут и встал вопрос о выборе антенны…
На Митинском рынке, как и везде, где торгуют радиотоварами, выбор антенн огромен — от красивых коротких до практичных длинных… Пообщавшись с продавцами, я понял, что они примерно все схожи по своим параметрам, а разница только в длине и цене. И я выбрал себе не очень длинную антенну, дабы не привлекать к себе внимание спецслужб, да и как-то не эстетично бы смотрелась антенна на крыше «восьмерки» имея длину около 3-х метров…
У моего друга тоже такая же рация, но другая антенна (намного длиннее). Сравнив качество связи его рации и то, что имею я, в голову начали лезть мысли о том, что я где-то был не прав изначально, положившись на продавцов. Немного пошуршав мозгами, я пришел к выводу, что моя антенна немного не подходит для использования на данной частоте, несмотря на то, что специально была настроена на 27 MHz.
Одним из основных параметров, показывающих, насколько грамотно установлена и согласована с рацией антенна, является КСВ (коэффициент стоячей волны, он же SWR). Мягко говоря, этот коэффициент показывает, какая доля мощности отданного рацией сигнала ушла в эфир. Это проверяется на специальном приборе, который собственно на Митинке можно найти и приобрести, но смысла в его приобретении нет, поэтому на 3-м этаже этого же торгового центра расположился дедушка-связист, который все настроит и, при желании, может провести познавательную лекцию по связи, которую я частично прослушал… Вернемся к результатам показаний… Отличным считается результат, если КСВ равен 1.2, допустимым — 1.4-1.5, при КСВ>3 присутствует риск испортить рацию.
Следующий параметр — это длина антенны. Тут мнения многих продавцов расходятся… Оно и понятно, ибо каждый хочет «впарить» свой товар, а техническая часть вопроса их не интересует, т.к. они просто продавцы, а не ученые (хотя создается впечатление, что они довольно-таки умны).
В этом вопросе пришлось вспоминать курс высшей школы (к сожалению после приобретении антенны), т.к. при поверхностном изучении вопроса о длине антенны в интернете типа «какую длину антенны выбрать для автомобильной радиостанции» мнения так же расходятся.
Традиционная присказка гласит, что антенны много не бывает. Из присказки можно сделать вывод, что длинная антенна не всегда хорошо, ибо учеными была выведена формула эффективной длины антенны, при которой у нее наблюдается максимальная эффективность приема и передачи.
Собственно формула:
L=¼λ, где
λ — длина волны.
Длина волны рассчитывается по формуле:
λ=c/f, где
c — скорость света,
f — частота волны.
Несложно посчитать эффективную длину антенны.
Длина волны получается:
11,10342437037037037037037037037 (м)
Эффективная длина антенны:
2,7758560925925925925925925925926 (м)
Это точный результат, но такую точность никто не обеспечит, поэтому, округлив, получаем эффективную длину антенны равной 2,78 (м) (напоминаю, что это расчет для частоты 27 MHz)
Исходя из этого уже можно делать выбор понравившейся антенны из того изобилия, которое предлагается рядовому покупателю. Тут уже решает каждый сам: эстетический вид антенны, местность по которой передвигается автомобиль, ибо есть вероятность сбить антенну веткой, если ездить по лесу или т.п.
Хотелось бы еще обратить внимание, на тот факт, что в основании антенны находится согласующее устройство позволяющее проводить настройку антенны на заданную частоту и согласовывать различные виды штырей. На мой взгляд, можно иметь короткую антенну, но с грамотно настроенным согласующим устройством, то можно добиться от нее максимального результата…
Кстати, сюда бы я включил еще один параметр, который скорее всего, уже учли производители антенн при производстве оных — это диаметр трубки (штыря). Думаю, это будет полезно тем, кто изготавливает антенну самостоятельно… Но пост не об этом.
Про тип кабеля говорить не буду, т.к. не изучал, да и поставляется он вместе с антенной. Единственная рекомендация — не изменять длину кабеля, этим самым можно испортить настройки антенны… Затухание сигнала в нем минимальное, и на связь влияния оказывать не будет. Если он слишком длинный — лучше его смотать и где-нибудь спрятать в машине.
Следует упомянуть о выборе места установки антенны. Тут вариаций много, но законы физики не обмануть, и диаграмма направленности будет меняться в зависимости от места установки антенны.
Для обеспечения круговой диаграммы направленности антенны наиболее предпочтительным местом для установки автомобильной антенны является геометрический центр машины, расположенного на максимальной высоте от земли (у меня например это где-то около центра крыши). Это все описано в инструкции к радиостанции, поэтому, так же не буду на этом останавливаться.
Думаю, на этом свой пост закончу, т.к. основные параметры для выбора антенны я описал, далее дело вкуса и желаний, которые, прежде всего, будут определяющими при покупке…
Спасибо тем, кто дочитал до конца. Если где-то не прав, то прошу поправить…
Прием и отправка радиосигналов требуют определенного технического инструментария. Если не замахиваться на что-то чрезвычайно сложное, то можно остановить свое внимание на антенне Си-Би. Своими руками сделать ее не сложно, одновременно она предоставляет неплохие возможности для работы.
Как все начиналось?
Что собой представляет Си-Би? Это обозначение используется как сокращение от английского словосочетания «гражданский диапазон». Оно принято для обозначения доступной и безлицензионной радиосвязи на коротких волнах, занимающей диапазон 27 МГЦ. В зависимости от страны, правила его использования могут регулировать работу по минимуму или вообще отсутствовать. Средства радиосвязи могут быть носимыми, возимыми или стационарными. От профессиональных станций (да и большого количества любительских) они отличаются ценой и количеством доступных функций. В самых простых версиях этого диапазона можно только принимать и передавать звуковую информацию на относительно небольшие расстояния по пересеченной и лесистой местности. Можно поработать над устранением природных помех или же уделить внимание увеличению охватываемого расстояния. Но давайте пока не будем спешить.
Где же они применяют?
Си-Би рации обладают довольно широким применением. Они являются достаточно надежными и доступными средствами связи, которые позволяют обеспечить взаимодействие магазина со складом, грузовым автотранспортом и так далее. Применяются Си-Би рации и на маломерном флоте – катерах и яхтах. При этом дальность работы на воде значительно растет за счет того, что отсутствуют серьезные препятствия.
Наибольшее применение Си-Би диапазон нашли как представители подвижной связи. В качестве примера можно привести устройства, установленные в автомобилях. С портативными устройствами немного сложнее. Дело в том, что Си-Би диапазон обладает длиной волны в 11 метров. И идеальная для него антенна должна быть размером около 2,7 м. На портативных устройствах их приходится укорачивать в 10-20 раз. Как результат – довольно большой вес, низкий коэффициент полезного действия при передаче данных компактной антенне и невысокая эффективность амплитудного шумоподавления. Но благодаря довольно значительной длине волн Си-Би антенна может работать даже при наличии существенных препятствий. Она хорошо подходит для пересеченной местности и лесов.
Полезная информация
Си-Би радиостанция позволяет связаться с полицией, скорой помощью, пожарной охраной и аварийными службами благодаря специальным диспетчерам. Следует отметить, что подобная возможность есть не всегда. Для этой цели выделен канал 9C. Но, увы, на практике это можно встретить разве что в Москве и Санкт-Петербурге. На остальной территории лучше использовать канал 15С, посредством которого можно установить связь с водителями на трассах. Дополнительно на 19С можно набрести на радиолюбителей. Ко всем этим людям можно обратиться с призывом о помощи. Главное – хватило бы мощности послать и принять ответный сигнал. А теперь давайте будем рассматривать, как сделать антенну своими руками.
Теоретическая подготовка
Итак, для нашей самоделки выдвигается ряд требований:
- Она должна хотя бы частично обеспечивать защиту от атмосферных и индустриальных помех.
- Необходимо позаботится о «земле» для нормального приема сигналов.
- Чтобы передавать данные на антенну, она должна быть настроена.
Если говорить о конструкции, то есть два основных варианта: горизонтальное и вертикальное исполнение. Каждый из них имеет свои особенности. Чтобы найти оптимальное решение, антенну часто размещают в положении 45 градусов. Вертикальное исполнение считается более сложным, но и лучшим. Для него требуется более высокое сопротивление, нежели для горизонтального. К тому же последний вариант более зависим от расстояния до земли – чем он дальше, тем выше сопротивление. Чтобы удовлетворить различные требования к конструкции, будет рассмотрено несколько возможных вариантов исполнения. При желании, сильно не усложняя все, их можно усовершенствовать. Итак, как сделать антенну своими руками?
Очень простой вариант
Будем делать из подручных материалов. Из покупного – только разъемы UNF и кабель RG-58. Полотно антенны будет равно длине волны. Подгоняя в резонанс, ее можно укорачивать и делать чуть длиннее. Если передатчик коаксиальный, то питание нужно симметрировать. Самый простой способ – использовать низкочастотный феррит (от 400 до 2000 НН). При создании антенны Си-Би своими руками в его роли может выступить трансформатор от блока питания компьютера. Следует отметить, что стандартные желтые кольца не подходят, поэтому на сердечник необходимо намотать два витка кабеля. И здесь становится актуальным один вопрос. А именно – какой кабель для антенны выбрать? Допустим, что нам необходимо оптимальное решение в системе координат цена/качество. В таком случае можно обратить внимание на обычный кусок провода ШВВП 2Х0,75. Он разделен на два проводника, которые спаяны вместе. Общая длина должна выходить на одиннадцать метров. При этом соблюдение равенства сторон – это не критически важный момент. В качестве изолятора можно использовать пластиковое кольцо – например, от детской погремушки.
Дипольная рация
Своими руками антенна Си-Би такого типа может быть легко сделана. Ведь диполь считается очень простым в освоении и реализации. Можно создать устройство, подходящее для длительной необслуживаемой эксплуатации. К тому же оно может хорошо работать в не самых благоприятных условиях. Что же собой представляет диполь? По сути, это простейшая и одновременно самая распространенная антенна, представленная в виде симметричного вибратора. Наиболее простой вариант реализации – прямолинейный проводник, длина которого равна половине волны, запитанный токами высокой частоты от генератора. Простыми словами, берут два одинаковых куска провода, растягивают последовательно в пространстве. В центре этой конструкции подключается кабель, от которого сигнал передается от диполя к трансиверу и назад.
Антенна Си-Би своими руками может быть выполнена вертикально или горизонтально. Первый вариант больше подходит для установления местной связи, а второй – дальней. Если диполь находится под углом, то доступны обе возможности.
Проектируем диполь
Прежде чем начинать что-то делать, необходимо рассчитать, что же нам необходимо. Следует понимать, что геометрическая длина диполя будет немногим меньше, нежели рассчитанная по формуле. Почему? Это связано с процессом возникновения емкостного тока на концах антенны, что эквивалентно увеличению ее длины. Точную длину диполя (которая учитывает коэффициент укорочения) можно рассчитать по формулам, которые не будут приводится здесь, поскольку для достижения этой цели можно привлечь технологические средства в виде моделирующих программ. В качестве таковой использовалась MMANA. Итак, получилось, что верхняя точка должна пребывать на высоте в три метра, центр – 2,5, а низ – 2 м. Длина плеч – 2,57 м, провод, выбранный для создания антенны, имеет диаметр в 2 миллиметра. Такая конструкция обладает сопротивлением примерно в 75 Ом. Это эквивалентно КСВ=1,5. Для питания антенны можно выбрать балансировочное устройство. Оно по сути является симметрирующим трансформатором. Почему именно так, а не, скажем, через коаксиальный кабель? Дело в том, что диполь – симметричная антенна. И питаться от кабеля она не сможет, потому что он является несимметричной линией.
Собираем антенну
Итак, для создания нам понадобится:
- Сантехническая пластиковая муфта. Подойдет с диаметром в 50-55 сантиментов.
- Разъем SO-239.
- Сантехнические заглушки, соразмерные с подобранной ранее муфтой.
- Винт-кольцо в количестве трех штук.
- Три гайки и шесть шайб.
В муфте заглушку для крепления делаем в 6 миллиметров и для разъема на 16 мм. Затем можно подсоединить или собрать балун. Мы представим, что покупать не хочется. Поэтому берем ферритовое кольцо, у которого проницаемость 600, кусок провода с сечением в 0,5-1 мм. Провод складываем втрое и начинаем наматывать на кольцо. После того, как готова полноценная катушка Си-Би антенны, обмотка фиксируется с помощью изолирующей ленты или хомутов. Монтируем балун в заготовку, после чего припаиваем разъем. Конструкция почти готова. Осталось отмерить необходимое количество проводов для лучшей антенны, чтобы закрепить их на заготовке. Толщина здесь роли не играет. Как пример – можно взять три метра по 1,5 мм. Кстати, хотя программа и подсчитала, что оптимально – 2,57, лучше взять немного с запасом. Поэтому и три метра. Спаиваем все – и наша антенна готова.
Настройка и отдельные специфические моменты
Поскольку диполь является симметричной антенной, то длина плеч должна быть одинаковой. При создании первых устройств желательно не отклоняться от указанных параметров. И лучше брать немного больше, чем указывают расчеты, ибо отрезать можно всегда, тогда как приварить значительно сложней. В результате можно получить довольно простую и универсальную антенну. Собрать ее можно за час. Довольно неплохо, учитывая удовлетворительный результат.
Для автомобиля
Современное средство передвижения обязательно имеет радиоприемник или даже что-то большее. Навигация, телевидение и радиосвязь – это далеко не полный перечень. Но очень часто что-то желаемое приходится докупать самостоятельно. Или делать. Например, своими руками автомобильную антенну для возможности осуществления радиосвязи. Как же это реализовать? Обычные антенны не подойдут. Почему? Дело в том, что транспортные средства часто передвигаются во время сеансов связи. И традиционные антенны в таком случае будут иметь определенные «мертвую» зону приема. Даже если ехать таким образом, чтобы не допускать подобного, разрывы связи все равно возникают при маневрировании.
Подводя итоги, можно понять, что сделанная своими руками автомобильная антенна должна соответствовать таким требованиям:
- Обладать высоким коэффициентом полезного действия (ведь Си-Би нужен не только для того, чтобы слушать, но и чтобы передавать информацию).
- Обеспечивать надежную работу с выбранной частотой.
- Помещаться в салоне.
- Не вызывать вопросов со стороны гаишников относительно доработки корпусов.
Специфика автомобильных антенн
Четвертьволновой передатчик можно отбросить сразу – он слишком большой. Наша Си-Би радиостанция в таком случае не удовлетворит своим размером. Но вот если машина имеет рамочную конструкцию, то можно воспользоваться ее преимуществами. Для того чтобы настроить антенну в резонанс с необходимой частотой, используется конденсатор. Но что делать с длиной? Одно из самых популярных решений – исполнение антенны в виде спирали. Другой, не уступающий в популярности способ, заключается в том, чтобы делать антенну в виде трапеции. В таком случае рекомендуется, чтобы длина антенны Си-Би была следующей: верхняя грань – 56,5 см, нижняя основа – 66,5 см, боковины – 22,5 см + 45 см для соединения. Как видите, внеся не очень существенные изменения в конструкцию, мы смогли получить то же самое, что было необходимо раньше. Вот только трапециевидная антенна спокойно помещается в автомобиль. В целом, здесь очень большое пространство для полета мысли.
Заключение
Вот и все, основной материал успешно рассмотрен. Своими руками чертежи антенны превратить в готовое устройство не сложно. Но если нет опыта, то с этим могут быть определенные проблемы. Как говорят, дорогу осилит идущий. Если с первого захода создать Си-Би антенну не получится, то разочаровываться не следует. Возможно, что-то было слабо припаяно или недостаточно качественно исполнено, забыли присоединить источник питания или что-то еще. К тому же, даже если все сделано правильно, нельзя исключать того, что определенный элемент перегорел или был произведен с браком.
В любительской практике крайне редко используются антенны, входное сопротивление которых равно волновому сопротивлению фидера, и в свою очередь, выходному сопротивлению передатчика (идеальный вариант согласования). Чаще всего такого соответствия нет и приходится применять специальные согласующие устройства. Антенну, фидер и выход передатчика следует рассматривать как единую систему, в которой передача энергии должна осуществляться без потерь.
Реализация этой непростой задачи потребует согласования в двух местах: в точке соединения антенны с фидером и фидера с выходом передатчика. Наиболее популярны различного рода трансформирующие устройства: от резонансных колебательных контуров до коаксиальных трансформаторов в виде отрезков коаксиального кабеля требуемой длины. Все они нужны для согласования сопротивлений, что в конечном итоге и приводит к минимизации потерь в линии передачи. И, самое главное, к снижению внеполосных излучений.
Как правило, стандартное выходное сопротивление современных широкополосных передатчиков (трансиверов) 500м. Большинство применяемых в качестве фидера коаксиальных кабелей также имеют стандартную величину волнового сопротивления 50 или 750м. Антенны в зависимости от типа и конструкции могут иметь входное сопротивление в очень широком интервале величин: от нескольких Ом до сотен Ом и больше.
Известно, что входное сопротивление одноэлементных антенн на резонансной частоте носит практически активный характер. И чем больше частота передатчика отличается от резонансной* частоты антенны в ту или другую сторону, тем больше во входном сопротивлении антенны появляется реактивная составляющая емкостного или индуктивного характера. В многоэлементных антеннах входное сопротивление на резонансной частоте имеет комплексный характер, так как свою лепту в образование реактивной составляющей вносят пассивные элементы.
В том случае, когда входное сопротивление антенны имеет чисто активный характер, согласовать его с сопротивлением фидера несложно с помощью любого из подходящих трансформирующих устройств. При этом потери совсем незначительны. Но, как только во входном сопротивлении образуется реактивная составляющая, то согласование усложняется, и требуется более сложное согласующее устройство, способное скомпенсировать нежелательную реактивность. И это устройство должно находиться в точке питания антенны. Не скомпенсированная реактивность ухудшает КСВ в фидере и увеличивает потери.
Попытка полной компенсации реактивности на нижнем конце фидера (у передатчика) безуспешна, так как ограничена параметрами самого фидера. Перестройка частоты передатчика в пределах узких участков любительских диапазонов не приводит к появлению значительной реактивной составляющей, поэтому в большинстве случаев нет необходимости компенсировать реактивность. Правильно спроектированные многоэлементные антенны также не имеют большой реактивной составляющей входного сопротивления, и обычно ее компенсации не требуется.
В эфире часто возникают споры о роли и назначении антенного согласующего устройства (антенного тюнера) при согласовании передатчика с антенной. Одни возлагают на него большие надежды, другие считают его ненужной игрушкой. Чем же на самом деле (на практике) может и чем не может помочь антенный тюнер?
В первую очередь тюнер — это высокочастотный трансформатор сопротивлений, способный при необходимости скомпенсировать реактивность емкостного или индуктивного характера.
Рассмотрим простой пример:
Разрезной вибратор (диполь), имеющий на резонансной частоте входное сопротивление активного характера около 700м, соединен 75-омным коаксиальным кабелем (фидером) с передатчиком, выходное сопротивление которого 500м. Тюнер установлен на выходе передатчика и в данном случае выполняет роль согласующего узла между фидером и передатчиком, с чем он легко справляется.
Если передатчик перестроить на частоту отличную от резонансной частоты антенны, то во входном сопротивлении антенны возникнет реактивность, которая тут же проявится на нижнем конце фидера. Тюнер также способен ее скомпенсировать, и передатчик опять будет согласован с фидером антенны.
Что будет на выходе фидера, в точке его соединения с антенной?
Используя тюнер только на выходе передатчика, полную компенсацию обеспечить не удастся, и в фидере возникнут потери из-за неточного согласования с антенной. В этом случае понадобится еще один тюнер, который придется подключить между фидером и антенной, тогда он исправит положение и скомпенсирует реактивность. В зтом примере фидер выполняет роль согласованной линии передачи произвольной длины.
Еще один пример:
Рамочную антенну, имеющую входное сопротивление активного характера приблизительно 1100м, необходимо согласовать с 50-омной линией передачи. Выход передатчика 500м. Здесь потребуется согласующее устройство, установленное в точке подключения фиДера к антенне. Обычно многие любители используют ВЧ трансформаторы разных типов с ферритовыми сердечниками, но удобнее изготовить четвертьволновый коаксиальный трансформатор из 75-омного кабеля.
Длина отрезка кабеля А/4 х 0.66, где
Я — длина волны,
0.66 — коэффициент укорочения для большинства известных коаксиальных кабелей.
Коаксиальный трансформатор включается между входом антенны и 50-омным фидером.
Если его свернуть в бухту диаметром 15…20см, то он будет выполнять и функцию симметрирующего устройства. Фидер с передатчиком согласуется автоматически, при равенстве их сопротивлений. В этом случае от услуг антенного тюнера можно вообще отказаться.
Для данного примера возможен еще один способ согласования:
При помощи полуволнового или кратного половине волны коаксиального кабеля вообще с любым волновым сопротивлением (также с учетом коэффициента укорочения). Он включается между антенной и тюнером, находящимся возле передатчика. Входное сопротивление антенны около 110Ом переносится к нижнему концу кабеля и с помощью тюнера трансформируется в сопротивление 500м. В этом случае имеет место полное согласование антенны с передатчиком, а фидер выполняет функцию повторителя.
В более сложных случаях, когда входное сопротивление антенны не соответствует волновому сопротивлению фидера, а сопротивление фидера не соответствует выходному сопротивлению передатчика, необходимы два согласующих устройства. Одно вверху для согласования антенны с фидером, другое внизу — для согласования фидера с передатчиком. И обойтись только одним антенным фидером для согласования всей цепи: антенна — фидер — передатчик не представляется возможным.
Наличие реактивности еще больше осложняет ситуацию. Антенный тюнер в этом случае значительно улучшит согласование передатчика с фидером, облегчив тем самым работу оконечного каскада, но не более того. Из-за рассогласования фидера с антенной будут иметь место потери, и эффективность работы самой антенны будет пониженной. Включенный КСВ-метр между передатчиком и тюнером зафиксирует КСВ=1, а между тюнером и фидером этого не произойдет по причине рассогласоаания фидера с антенной.
Напрашивается вполне справедливый вывод: тюнер полезен тем, что поддерживает нормальный режим передатчика при работе на несогласованную нагрузку, но при этом не способен улучшить эффективность работы антенны при ее рассогласовании с фидером.
П-контур, используемый в выходном каскаде передатчика, также может выполнять роль антенного тюнера, но при условии оперативного изменения индуктивности и обеих емкостей.
Как правило, антенные тюнеры и ручные и автоматические — это резонансные контурные перестраиваемые устройства. Ручные имеют два- три регулирующих элемента и не оперативны в работе. Автоматические — дороги, а для работы на больших мощностях — очень дороги.
Давайте рассмотрим довольно простое широкополосное согласующее устройство (тюнер) на рис 1, удовлетворяющее большинству вариаций при согласовании передатчика с антенной. :
Он очень эффективен при работе с антеннами (рамки, диполи), используемыми на гармониках, когда фидер является полуволновым повторителем. В данном случае входное сопротивление антенны на разных диапазонах различно, но с помощью согласующего устройства легко согласуется с передатчиком. Предлагаемый тюнер может работать при мощностях передатчика до 1,5кВт в полосе частот от 1.5 до 30МГц.
Основные элементы тюнера — ВЧ автотрансформатор на феррито- вом кольце от отклоняющей системы телевизора УНТ-35 и переключатель на 17 положений. Возможно применение конусных колец от телевизоров УНТ-47/59 или других.
Обмотка содержит 12 витков, намотанных в два провода. Начало одной обмотки соединяется с концом другой. В таблице и на схеме нумерация витков сквозная. Сам провод — многожильный во фторопластовой изоляции. Диаметр провода 2,5мм по изоляции. Отводы сделаны от каждого витка, начиная с восьмого от заземленного конца.
Переключатель — керамический, галетного типа на 17 положений.
Автотрансформатор располагается максимально близко к переключателю, а соединительные проводники между ними должны быть минимальной длины. Возможно применение переключателя на 11 положений при сохранении конструкции трансформатора с меньшим количеством отводов, например, с 10 по 20 виток. Но в этом случае уменьшится и интервал трансформации сопротивлений.
Зная входное сопротивление антенны, можно воспользоваться таким трансформатором для согласовании антенны с фидером 50 или 750м, сделав только необходимые отводы. В этом случае он помещается во влагонепроницаемую коробку, заливается парафином и устанавливается в точке питания антенны.
Также это согласующее устройство может быть выполнено как самостоятельная конструкция или входить в состав антенно-коммутационного блока радиостанции.
Для наглядности метка на ручке переключателя (на лицевой панели) указывает на величину сопротивления, соответствующую данному положению. Для компенсации реактивной составляющей индуктивного характера возможно подключение переменного конденсатора С1, рис.2.
Зависимость сопротивления от количества витков приводится в таблице 1. Расчет производился исходя из соотношения сопротивлений, которое находится в квадратичной зависимости от количества витков.
Таблица 1.
делает коаксиальную дипольную антенну с 6 элементами за 8 простых шагов
Вы, несомненно, сталкивались с ситуациями, когда вам нужно убрать антенну передатчика подальше от тела таланта или где вы могли бы использовать несколько футов большего расстояния для вашего приемника. Мы производим и продаем эти коаксиальные антенны как ACOAXTX, а также доступна версия BNC — ACOAXBNC.
Тем не менее, если у вас есть опыт и вы немного поработали с проводкой, вы можете сделать свою собственную! В сегодняшнем списке мы объясним, как сделать коаксиальную дипольную антенну, используя несколько доступных инструментов и готовый кабель.
6 вещей, которые вам понадобятся:
- Кусок термоусадочной трубки длиной не менее 30 см. Это будет использоваться, чтобы придать антенне законченный вид.
- Кусачки
- Кабель с разъемом SMA на одном или обоих концах, как этот кабель от Fairview Microwave
- Тепловой пистолет или фен для волос
- Нож X-Acto, нож для ножей или бритвенное лезвие
- Необязательно, но полезно: колпачки с цветовой кодировкой для завершения конца антенны
8 ступеней:
- Сложите кабель пополам и обрежьте его посередине.У вас останется два кабеля с разъемами на одном конце. У каждого кабеля теперь есть антенна на обрезанном конце, так что вы можете сделать два диполя из одного этого кабеля.
- Чем выше частота, тем короче антенна. Чтобы выяснить, какой длины должна быть ваша антенна, загрузите и распечатайте наше руководство по комплекту антенн, чтобы использовать его в качестве шаблона, или используйте измерения, указанные в таблице, чтобы найти нужный размер блока. Уложите провод ровно и измерьте расстояние от разъема наружу. Не перерезайте проволоку.
- В точке, до которой вы отмерили, слегка «надрежьте» внешнюю изоляцию (покрытие резинового шнура), не разрезая экран или провод внутри. Вам нужно отделить изоляцию / внешнее покрытие кабеля, не отрезая его полностью. Возможно, вам будет проще использовать для этого X-Acto / коробчатый нож / бритвенное лезвие, а не кусачки, и надрезать материал понемногу.
- Осторожно вытяните экранированные провода из изоляции, сложив провод в том месте, которое вы разрезали, сделав петлю и вытащив ее.Проволока легко выходит, как только вы ее запустили.
- Выпрямите экранированный провод, сгибая изоляцию в сторону.
- Возьмите термоусадочную трубку и осторожно проведите ею по изоляции и экранированному проводу. Сдвиньте его вниз к месту подключения разъема, оставив провод на конце оголенным.
- Используйте термофен или фен для усадки трубки. Это скрывает изоляцию и придает вашему диполю более профессиональный вид.
- Колпачки с цветовой кодировкой могут отделать конец антенны и помочь вам отличить ее от других, которые у вас могут быть или сделаны.Всегда хорошо иметь под рукой несколько штук. Мы предлагаем 10 различных цветов в нашем комплекте A8U. Вы можете приклеить колпачок для большей безопасности.
Этот процесс создает универсальную дипольную антенну, которую теперь можно использовать с любым из наших передатчиков, имеющих разъемы SMA. Они отлично подходят для того, чтобы спрятаться внутри или вытащить костюмы в тех сценариях, где вам нужно немного улучшить передачу. Эта же процедура работает для изготовления приемных антенн (длина не имеет значения). Если у вас в сумке есть все необходимое, вы сможете на лету слепить любой диполь.
Если вы предпочитаете следовать вместе с наглядным пособием, посмотрите обучающее видео на нашем канале YouTube.
Самодельная коаксиальная дипольная антенна для гражданского (и военного) диапазона. — Радар Мерси
Строители, дайте мне знать о своей версии #AirbandBazooka, отправив мне сообщение или фотографии в твиттере.
Пожалуйста, предоставьте несколько фотографий / отчетов о приеме, и я включу их сюда.
Сделайте своими руками антенну #AirbandBazooka для гражданских или военных, используя руководство на моем веб-сайте https://t.co/r3cd0S3H8l
Производительность лучше, чем у большинства антенн, приобретенных в магазине.
Отличные отзывы строителей со всего мира. Большое спасибо 😀 pic.twitter.com/JidNEAFRub— merseyradar (@merseyradar) 24 мая 2020 г.
Достаточно простой домашний проект для слушателя Airband.
Безусловно, самая популярная веб-страница на моем блоге. Огромное спасибо многим читателям во всем мире, я надеюсь, что вы найдете информацию в этой статье полезной для изготовления своей собственной антенны диапазона для гражданской или военной авиации за очень небольшую плату. Сделанная правильно, этот тип антенны будет превосходить по своим характеристикам гораздо более дорогие модели антенн для любителей, которые можно приобрести у дилеров. Надеюсь, вам понравится это делать, и вы довольны выступлением.
Особая благодарность всем моим гостевым читателям, некоторым из тех, кто потрудился предоставить подробные комментарии и фотографии по строительству, а также тем, кто прислал мне сообщения с благодарностью, заявив, что они так довольны результатами своих версий.Много раз в комментариях читателей говорилось, что эта страница была настолько полезна для улучшения их станции мониторинга, а в некоторых случаях полностью изменила их опыт прослушивания в воздушном диапазоне.
Пожалуйста, присылайте свою сборку (пожалуйста, используйте раздел комментариев внизу страницы) отчеты / выводы / предложения или фотографии ваших версий. В этом помогут другие энтузиасты.
Пока вы здесь, просмотрите предыдущие / более старые сообщения на моем веб-сайте, вы можете найти другие статьи.
Примечания по сборке антенны
Антенна, известная как «двойная базука», очень популярна среди радиолюбителей, которые делают ее для работы в диапазоне частот 144–146 МГц, а также гораздо более крупные версии, подвешенные горизонтально для работы в диапазоне ВЧ.
Я построил диполь для любительских передач на 2 м 144 МГц много лет назад, и он до сих пор пользуется успехом, поэтому я решил сделать простой коаксиальный диполь для гражданского мониторинга воздушного диапазона, простой в изготовлении и расширенный.Обеспечивает очень хорошую производительность в диапазоне 118–136 МГц. Меня очень порадовали результаты. Позже я перешел к созданию версии для Military airband. Наслаждайтесь статьей.
История.
DOUBLE –BAZOOKA ~ COAXIAL DIPOLE BROAD-BAND DIPOLE
Первоначально разработан сотрудниками M.I.T. (Массачусетский технологический институт) для использования в радарах, а затем опубликован в журнале QST Magazine, опубликованном ARRL (июль 1968 г.). Эта антенна состоит из полуволнового участка коаксиальной линии с экраном, открытым в центре, и линией питания, прикрепленной к открытым концам экрана. Внешний проводник коаксиального кабеля действует как полуволновой диполь в сочетании с открытыми концевыми участками проводов антенны. Внутренние секции не излучают, а действуют как закороченные на четверть волны шлейфы, которые представляют высокий резистивный импеданс точке питания при резонансе и стремятся нейтрализовать реактивное сопротивление при отклонении частоты от резонансных частот, тем самым увеличивая ширину полосы.
Почему коаксиальный диполь?
Коаксиальные диполи не являются «супер-гейнерами», но они имеют очень широкую полосу, что особенно полезно при проектировании антенны, которая должна покрывать широкий частотный диапазон, например, в гражданской или военной воздушной полосе. Коаксиальные диполи также являются «тихими» антеннами (они не являются особенно шумными по конструкции, поэтому они хороши для прослушивания слабых сигналов в предназначенном диапазоне), в отличие от коллинеарных конструкций, которые, несмотря на хорошее усиление, имеют тенденцию улавливать нежелательные частоты, а также предполагаемые, в результате чего слабые сигналы теряются в каше.
В качестве пояснения приводится анимация работы антенны. Как видите, в отличие от J-полюсных, тонких, коллинеарных или заземленных антенн, это полностью сбалансированная конструкция.
Ток (I), и напряжение (В), принятого (или переданного) сигнала имеют одинаковую величину и противоположную полярность вдоль обеих половин диполя.
Вот почему так важны точная резка и измерение, ошибки могут вызвать дисбаланс, и антенна не будет работать в полную силу.
Очень хорошо зарекомендовавшая себя и известная во всем мире коммерческая радиочастотная компания Amphenol имеет 2 продукта в своем превосходном ассортименте авиационных антенн Procom для своих профессиональных / оборонных клиентов. Обратите внимание, что они выбрали коаксиальный диполь конструкции … не коллинеар, не J-Poles или Slim Jims или конструкции с заземляющим слоем.
Гражданские авиалинии
https://amphenolprocom.com/products/base-station-antennas/produkter/625-cxl-3-1lw
Военный воздух
https: // amphenolprocom.com / products / антенны для базовых станций / produkter / 561-g-cxl-225-450c
Да, вы правильно прочитали в спецификациях Amphenol-Procom… НУЛЕВОЕ усиление дБ.
Профессиональная коммерческая всенаправленная антенна с низким уровнем шума, где надежное покрытие во всех направлениях важнее усиления.
Только подумайте, сколько радиосистем имеется на большом аэродроме … участках, поэтому используется конструкция антенны, которая не страдает от проблем с перекрещиванием диапазона / интермодуляцией.
Civillian Airband Версия
Здесь мы отрегулируем длину этой базовой конструкции так, чтобы центральная частота составляла около 128 МГц, что находится прямо посередине гражданской воздушной полосы.
Прежде всего план.
Расчеты были выполнены с помощью онлайн-программы «coaxdpl.exe» от VE3SQB, которая является очень удобной программой, она выполняет всю тяжелую работу по расчету правильной длины элементов в зависимости от изменения скоростных коэффициентов многих распространенных коаксиальных кабелей, и она доступна как небольшая загрузка с этой страницы.
http://www.ve3sqb.com/.
Выбор кабеля антенных элементов
Я выбрал кабель RG-213, с общим диаметром около 10-11 мм, он намного лучше коаксиальный для изготовления антенных элементов, RG-213 делает более широкополосную антенну, чем более тонкие типы RG8X или RG-58.
КабельRG-8 тоже хорош для изготовления этих антенн, он более-менее такой же, как RG-213, во всяком случае, для наших целей, у него тоже коэффициент скорости 0,66 ..
Самое главное — выбрать кабель с коэффициентом скорости 0,66 для изготовления этой антенны.
Диэлектрик кабеля 0,66 vf будет мутного / молочно-прозрачного типа, а не сплошным белым, как пена.
Питание антенны..Выбор коаксиал ..
Вы можете питать антенну любым кабелем на 50 или 75 Ом по вашему выбору, aircell 7, rg-8x и т. Д. Все в порядке.
За прошедшие годы я обнаружил, что коаксиальный кабель для спутникового ТВ с сопротивлением 75 Ом отлично подходит для питания антенн воздушного диапазона, в частности Webro WF-100.Существует множество клонов, которые описаны как «CAI Approved CT100» и похожие названия, но производитель не указан в списке продаж… держитесь подальше от Philex и Labgear, они не совсем похожи на Webro по качеству. Оригинальным и лучшим, на мой взгляд, является Webro, брендинг нанесен лазером на оболочку, вот спецификация, в которой все сказано … забудьте rg58 для vhf / uhf, это ерунда по сравнению с этим. Обратите внимание на значения затухания для частот воздушного диапазона, которые мы будем слушать сейчас, и сравните их, скажем, со спецификациями RG-58MIL или RG-MINI8.Зачем использовать кабель ниже номинала? Давайте вернем весь этот сигнал на радио, где ему и место!
Вы можете видеть, что оплетка плотная и плотно набита, также есть экран из медной фольги для предотвращения передачи нежелательного сигнала от домашней электропроводки и т. Д.
Этот кабель Webro имеет коэффициент скорости 0,81, что действительно очень хорошо для питания антенны, но плохой выбор для изготовления элементов для самой антенны. Причина в том, что вам требуется неэффективный «излучающий» коаксиальный элемент 0.66 Коэффициент скорости, чтобы поглотить как можно больше сигналов в нужном диапазоне на антенне, а затем передать сигнал по очень эффективному коаксиалу на радио.
Чтобы приблизиться к показателям производительности для WF-100, ваш выбор ограничен … возможно, Aircell 7 или Times Microwave LMR-240, но … проблема в том, что эти варианты более чем в 4 раза дороже и ненамного лучше. Мудрый.
Список расходных материалов / предложения.
Вы можете купить 50 метров оригинального Webro WF100 примерно за 25 фунтов стерлингов
https: // cpc.farnell.com/webro/wf100-black-50m/wf100-coaxial-cable-black-50m/dp/CB14804
Сверхмощные F-образные соединители с уплотнительным кольцом, легкие, снимаются (правильно, без повреждения оплетки) и навинчиваются для установки.
https://www.toolstation.com/proception-f-plug/p56253?
Кроме того, вам могут потребоваться переходники с розеткой F F-SMA, F-BNC, F-PL259 для соответствия вашей антенне и радиосистемам.
Удаление Webro WF100 может оказаться сложной задачей, если вы воспользуетесь неправильным подходом.
Безусловно, лучший способ — это приобрести устройство для зачистки коаксиального кабеля. Существует специальный инструмент, изготовленный Dow Corning Cabelcon из Дании, он поставляется в комплекте с 20 разъемами F-типа.
Инструмент работает очень хорошо и, как показано, сохраняет фольгу вокруг вспененного диэлектрика. После снятия изоляции Медная фольга и оплетка не повреждены. Такого финиша ножом не получишь.
Инструмент имеет 2 подпружиненных лезвия, которые идеально врезаются в коаксиальный кабель, а также гаечный ключ на 11 мм на другом конце для затягивания разъемов.
Тип F-разъема, показанного здесь, — это вариант Cabelcon CX3 Self — Install ™. Когда корпус разъема надвигается на коаксиальный кабель, он имеет самоблокирующийся механизм, удерживающий разъем на месте. Я много дергал за них, и мне никогда не удавалось снять один без механических средств или удалить один из них, если на то пошло. Обычно коаксиальный кабель выходит из строя до того, как разъем будет зажат / заблокирован.
Вот ссылка на каталог разъемов Cabelcon.
http://www.cabelcon.dk/self-install2010.pdf
Cabelcon из Дании — крупный производитель соединителей, они существуют уже много лет. Их разъемы типа F не имеют себе равных по качеству и не так дороги. Разъемы с синей лентой подходят для WF100 или RG6.
Вы можете получить соединители (20 шт.) И устройство для снятия изоляции WF100 / RG6 за 18 фунтов стерлингов на Amazon UK (продавец находится в Германии) по выгодной цене.
https: // www.amazon.co.uk/CABELCON-Tripper-Spanner-Connectors-F-56-5-1-Blue/dp/B01959OY44/ref=sr_1_9?
Вот короткое видео, которое я сделал, демонстрируя работу стриппера коаксиального кабеля.
Совет: при первом использовании F-коннектора Cabelcon для быстрой установки на кабель, как показано выше, вы можете почувствовать, что резьбовая оболочка коннектора не будет слишком хорошо совмещаться с внутренней F, и резьба не будет завинчиваться. слишком хорошо. Это связано с тем, что внутренняя часть цилиндра соединителя (сидящая на уровне диэлектрика коаксиального кабеля) слегка выпуклая, это предполагаемая заводская конструкция, вам понадобится прилагаемый гаечный ключ на 9 мм, чтобы затянуть соединитель в первый раз, это сглаживает вне этой выпуклой области.Вам нужно будет сделать это только один раз для каждого разъема.
Затяните разъем гаечным ключом, затем ослабьте его снова, с этого момента вы можете легко затянуть разъем вручную.
Если вам нужен сдвоенный коаксиал для питания 2 антенн, стоит обратить внимание на Webro WF-65, характеристики во многом такие же, как у WF100, но WF-65 — это сдвоенные коаксиалы диаметром 5 мм с профилем «дробовик». Этот кабель не любит резких изгибов … постепенные изгибы — это нормально. WF-65 требует меньшего размера mini 4.Разъемы 5 / 5,0 мм F. Внутренняя жила довольно хрупкая, и этот кабель необходимо зачищать и аккуратно заделывать концевые заделки. Этот двойной коаксиальный кабель используется для телевизионных установок B-Sky B / Sky HD.
Наилучшая производительность достигается, если вы проложите коаксиальный кабель фидера под углом 90 градусов к антенне на расстоянии около 3-4 футов в точке питания.
Изготовление антенны
Мой первоначальный план для уличной версии.
На изображении выше показан мой первоначальный план наружной версии, которую я построил некоторое время назад. К сожалению, я не сделал никаких фотографий конструкции.
Я подумал о том, чтобы сделать еще одну для монтажа на чердаке, что во многом совпадает с той же идеей, но здесь отсутствует горизонтальная стрела, так как это сделало бы антенну громоздкой для перемещения в пределах чердака или чердака. Версию «чердак» легко повесить на балки крыши с помощью веревки и крюка, для достижения наилучших результатов проложите питающий кабель под углом 90 градусов на расстояние не менее 58 см.
Примечание на изображении выше относительно коаксиального фидера. Я использую коаксиальный кабель для спутникового ТВ Webro WF100 75 Ом для всех своих антенн для прослушивания, он относительно недорогой и имеет отличные характеристики вплоть до микроволновых диапазонов.
Теперь приступим к работе.
В первую очередь необходимо провести некоторое планирование.
Решите, хотите ли вы антенну, установленную на чердаке, подвешенную на коротком шнуре (используйте двустороннюю коробку для кабелепровода, как показано) или антенну, установленную на мачте (для этой версии требуется 3-сторонняя коробка для кабелепровода или тройник для кабелепровода).Затем решите, хотите ли вы установить коннектор на коробку, как показано в обоих примерах ниже, или припаять коаксиальную линию питания непосредственно к элементам антенны, что немного упрощает работу, но упрощает обслуживание в будущем. Все возможности верны и работают нормально, вам нужно решить и спланировать, какой вариант лучше всего подойдет для вашей станции.
Я использовал 20-миллиметровую распределительную коробку и 20-миллиметровую электрическую трубу из моего местного магазина бытовой техники, стоимость партии около 4 фунтов стерлингов.50. RG-213 Я купил нечетный конец длиной 2 метра у местного дилера за 1,50 фунта стерлингов.
Теперь, чтобы просверлить отверстие под so-239, достаточно 16 мм бита.
Теперь, чтобы просверлить крепежные отверстия для so-239, идеально подходит сверло 3 мм.
После поднятия SO-239 и разметки просверлите отверстия.
У вас должно получиться что-то вроде этого.
Теперь займемся коаксиальным кабелем, который будет формировать наши антенные элементы.
Вот схема и размеры, простите за опору для сушки одежды, но это значительно упростило измерение кабеля!
Я использовал изоленту шириной 16 мм, чтобы отметить разрезы на 58,5 см от центра и 20 см с каждого конца, пока кабель был плоским и прямым относительно опоры стойки.
Теперь приступим к зачистке кабеля, как показано на диаграмме 1.
Вот точный центр антенны, область на расстоянии 58,5 мм от каждого конца.
Зачистите примерно 15-20 мм точной центральной секции, оставив центральный проводник в тактическом состоянии, будьте осторожны при измерении, снимите внешнюю оболочку и оплетку.
Как видно, я использовал кусок белой изоленты шириной 16 мм в качестве направляющей, причем точный центр ленты находился на расстоянии 58,5 см от каждого конца коаксиального кабеля.
Вот, отмерьте 3 раза, чтобы быть уверенным, и один раз приклейте ленту.
У вас будет что-то похожее на это. Убедитесь, что зачищенная задняя часть находится на одинаковом расстоянии от каждого конца антенны.
Проверьте дважды, возможно, 3 раза, это важно.
Теперь зачистите 2 конца, снова убедитесь, что измерьте 3 раза, один раз нанесите маркер.
У вас должно получиться что-то вроде этого
Теперь сделайте соединение на концах с помощью незакрепленной проволоки. Я выбрал провод для авиационной проводки с покрытием из ПТФЭ / тефлона с серебряным покрытием 26awg, небольшую часть партии в 100 ярдов, которую я купил на складе в Аризоне, США.. за тупо дешевые деньги я мог бы добавить .. замечательный кабель, извлеченный из отсека авионики DC-10-30, я понимаю… очень уместно!
Дилер отдал мне рег от самолета-донора! Я сохраню это при себе!
Снимите 6 мм или около того непрозрачного диэлектрического материала, пока не дойдете до медной центральной жилы. С этого момента будьте осторожны с секцией антенного элемента, так как концы могут отломиться (при грубом обращении) до тех пор, пока соединение не будет поддержано термоусадкой. трубка.
Припаяйте провод к оплетке и центральному проводнику, образуя прямое короткое замыкание, оберните провод вокруг голого медного центрального сердечника, затем припаяйте (см. Схему).
Концы антенны Подробные сведения о соединении проводов
Оберните отрезок термоусадочной трубки (длиной 50 мм) поверх стыка, а затем нанесите на стык еще один отрезок чуть большего диаметра (длиной 75 мм) поверх этого слоя, чтобы обеспечить прочность (подробности см. В разделе «Версия для военных летательных аппаратов» далее на этой странице).В качестве альтернативы вы можете использовать самоклеящуюся ленту. К антеннам вернется сила, и теперь вам не нужно быть настолько осторожным при обращении.
Теперь вернемся в центр, чтобы добить.
Отметьте отверстие в центре резиновой прокладки.
Вырежьте, используя небольшую отвертку в качестве лопатки.
Теперь SO-239, кусок параллельного провода акустической системы condutor имеет импеданс около 72-100 Ом плюс-минус.
Некоторые люди соединили два хвоста из обрезанной задней оплетки, и все это хорошо, кроме случаев, когда дело доходит до удаления so-239 или устранения неполадок / исследования проблем.
Снять so-239 с хвостов косы будет непросто… Если вы делаете это таким образом, следите за тем, чтобы крошечные пряди косы не отклонялись от завязки и не закорачивали антенну в неправильном месте.
Некоторые строители припаивают фидер прямо к элементам антенны .. опять все хорошо, Вы экономите на стоимости разъема.. Антенна будет работать нормально, но в зависимости от прокладки коаксиального фидера обслуживание / обслуживание антенны в будущем может быть затруднено.
В качестве альтернативы, если у вас нет провода динамика / кабеля питания, вы можете использовать одиночные провода.
Если вы собираетесь сделать эту пластину с проводами, так как это создаст интерфейс для антенны с импедансом, очень близким к 75 Ом. На более длинных отрезках фидерной линии скручивание проводов помогает предотвратить помехи. Этот метод использовался десятилетиями. Радиолюбители в 1940-х годах предпочитали витой осветительный шнур в качестве фидерной линии антенны задолго до изобретения коаксиальных кабелей.Старая технология / теория? Нет, я думаю, что нет … Взгляните на внутреннюю часть современных кабелей Ethernet категории 5 или 6, или любого обычного телекоммуникационного кабеля или кабеля для передачи данных, для каждой пары используется метод скручивания, чтобы предотвратить прорыв из-за нежелательных сигналов / волн. Иногда «Старая школа» хороша!
Фотография, присланная читателем и изготовителем базуки с воздушной лентой «EV» с Мальты, который использует этот метод для подключения к гражданской антенне базука с воздушной лентой, сделанной своими руками.
Это будет хорошим заделом для антенны, припаяйте каждый конец провода динамика или пару одиночных проводов к оголенной оплетке, убедившись, что они не соприкасаются друг с другом.
Перед пайкой центрального соединения убедитесь, что провода уложены по направлению к центру антенны, удерживая их как можно ближе, а не от нее, чтобы обеспечить соединение с низким импедансом (70-100 Ом) (параллельный провод сдвоенного динамика или скрученные одиночные провода хороши, потому что расстояние между каждым проводом очень равномерное, а сопротивление низкое), неправильная прокладка может создать ненужный переход фидера в точку с высоким импедансом (300+ Ом). это сложно объяснить письменно, поэтому вот диаграмма.
Вот оборудование, готовое к отключению.
Присоединяясь к коаксиальному кабелю, были вырезаны 2 отрезка черной трубки из ПВХ, так что с учетом коробки в центре общая длина антенны и клеммной коробки в собранном виде составляла около 1,2 метра.
Проложите коаксиальный кабель внутри коробки и работайте над центральным переходом, чтобы выполнить соединения.
Спаяйте их, убедившись в отсутствии непреднамеренных коротких замыканий.Обратите внимание на небольшую кабельную стяжку, которую нужно закрепить, и болты m3 из нержавеющей стали, прикрепленные к SO-239.
Для соединения с внешней оболочкой SO-239 я проделал 3-миллиметровое отверстие в плоской клемме для обжима, затем согнул ее на 90 градусов и припаял к одному концу провода динамика, чтобы получился аккуратный задел. .
Делайте концы проводов динамика как можно короче, но не настолько, чтобы они мешали пайке в центре.
Закройте коробку крышкой, и у вас должно получиться что-то вроде этого.
Теперь установите 2 отрезка трубы, отрезанные ранее, так что общая длина антенны составит около 1,2 м, установите торцевые заглушки на 20 мм (купленные на ebay за 2 фунта стерлингов за 20 шт.), И все готово.
Повесьте веревку на чердаке с любого конца.
Антенна — это универсальная антенна, которая идеально подходит для установки на чердаке.
Лучше всего, что вы можете сделать это самостоятельно очень дешево и стоять в стороне и любоваться своей работой, делать антенны и экспериментировать — это весело.
Вот некоторые результаты Builder Tommy @ tomppa77 (Twitter)
И результаты Tommys nano VNA, очень хорошо!
Строители, дайте мне знать о ваших версиях #AirBandBazooka в Twitter https://twitter.com/merseyradar
ОБНОВЛЕНО АВГУСТ 2019 ( По многочисленным запросам .. Дополнение к деталям для военной версии Airband )
Военная версия Airband.
Вы можете сделать один для военного воздушного диапазона с центральной частотой 300 МГц, используя тот же метод, но здесь я выбрал более популярный, широко доступный кабель RG-8 (опять же, у него коэффициент скорости 0,66), используйте эти планы, но, очевидно, вы бы монтировали его вертикально. поляризованный для передач в воздушном диапазоне am.
Вся антенна имеет размеры меньше 0.5 метров от конца до конца.
Вы можете питать антенну с помощью кабеля с сопротивлением 50 или 75 Ом по вашему выбору.
Подробная информация о версии военного авиационного диапазона, 300 МГц.
Конструкторские примечания к версии для военной авиации (август 2019 г.)
Меня попросили сделать для друга военную версию воздушной ленты на чердаке, так что вот подробности.
Здесь я использую коаксиальный кабель RG-213 и центральную частоту 300 МГц, калькулятор дает те же результаты, что и для RG-8, показанного выше.
Схема компоновки для военной версии Airband с центральной частотой 300 МГц.
Перед тем, как начать, несколько слов предостережения. Как и в случае с версией Civil Airband, очень важно быть очень точными при измерениях, плохие измерения и / или резка, скорее всего, ухудшат производительность. В идеале антенна должна быть точно такого же размера по обе стороны от центрального соединения.
Вот отрезанный и зачищенный кабель, готовый для изготовления антенны.В точном центре диполя было удалено около 12-15 мм внешней оболочки и оплетки, а на оплетке были вырезаны две небольшие выемки с каждой стороны от точного центра (слегка обнажая оплетку) для пайки к SO- 239 позже. Еще две выемки сделаны в оболочке на расстоянии 8,49 см с каждого конца, чтобы припаять перемычки проводов.
Я нарезал термоусадочную трубку на коаксиал перед тем, как припаять все соединения, затем я использовал фен, чтобы усадить трубку, это придает некоторую прочность концевым частям и обеспечивает некоторую механическую прочность центральным паяным соединениям.Для центра я использовал проволоку с покрытием из PTFE 7 / 0,2 мм и сделал их как можно короче. Я припаял кольцевую клемму для точки заземления на SO-239.
Крупный план центральной соединительной детали, после небольшого нагрева от фена трубка подходит идеально.
SO-239 с установленными термоусадочными трубками меньшего размера и гайкой из нейлона M3 для крепления кольцевого зажима к экранированной стороне соединителя.
Обратите внимание на двойной слой термоусадочной трубки (черный поверх желтого), нанесенный на каждый конец.
Антенна почти готова, осталось отрезать 22 см трубки из ПВХ с каждого конца, около 20 мм находится внутри гнезда трубки из ПВХ на самом центральном блоке, так что после сборки антенны с каждой стороны будет видно около 20 см / 200 мм.
Теперь фото готовой антенны.
Быстрый аксессуар / дополнение, я просверлил отверстие 6 мм в центре запасного концевого упора / заглушки и сделал петлю для парашютного шнура для подвешивания на крюк или винт в чердаке.Конечный пользователь может поменять один из глухих концевых упоров для этого варианта монтажа.
Последний штрих в принтере этикеток.
Если вы хотите выглядеть необычно … После того, как вы разрезаете трубку и все в порядке, приклейте трубку к центральной коробке, используя клей на основе растворителя ПВХ.
Обычно поставляется в металлической банке с прикрепленной к ее крышке кисточкой-аппликатором.
Тщательно следуйте инструкциям производителя … не преувеличивайте его … продукт по своей конструкции плавит поверхность трубки, поэтому наносите только те части трубки, которые не видны, поскольку они находятся внутри рукавов центральной коробки.. примерно по 15 мм с каждой стороны центральной клеммной коробки.
Для читателей из Великобритании вот 2 примера: один слева от Screwfix, другой справа от Toolstation. .
Но вот что: это отличный материал, который отлично запечатает все.. Специально для наружной версии, построенной с 3-ходовой коробкой и горизонтальной стрелой … настолько хорошо, что будет практически невозможно удалить трубки без каких-либо механических средств, как только «холодная сварка» полностью затвердеет, но, пожалуйста, убедитесь, что внутрь не проникает клей на основе растворителя. трубку и коаксиальную внешнюю оболочку элементов из ПВХ и, конечно же, как и со всеми растворителями, держите это подальше от обычных .. Пламя, Дети / Домашние животные.
Список расходных материалов.
20 мм черный condit 3 метра длиной около 2 фунтов стерлингов.00 фунтов стерлингов
20-миллиметровый черный через коробку BESA с прокладкой, около 1,20 фунта стерлингов каждая.
Разъем шасси SO-239 по 1,50 фунта стерлингов за штуку.
RG-213 или RG-8 около 1,25 фунта стерлингов за метр. (подсказка: 2 МТС составляют гражданскую и военную версии)
крепежных винта M3 и гайки с нейлоком, около 1 фунта стерлингов в упаковке из 20 шт.
20-миллиметровые черные заглушки для трубок из ПВХ с ebay, около 2 фунтов стерлингов за 20 шт.
ПВХ цемент на растворителе, если вы хотите быть по-настоящему навороченным … стоит около 3-6 фунтов стерлингов за банку … но этого хватит на множество антенн!
ОБНОВЛЕНИЕ МАЙ 2019 г. :
Если вы построите обе антенны, гражданскую и военную, не удивляйтесь, если гражданская антенна превосходит специализированную версию для мил-эйр в области от 255 МГц до примерно 270 МГц, на этой частоте гражданская базука ведет себя как полноволновой диполь, сложенный военный. один — полуволна или около того.
При внешнем монтаже рекомендуется просверлить дренажное отверстие в нижней пробке и оставить свободный воздух для циркуляции внутри трубки. Я использовал отверстие 10 мм, но не включил подробности в описание, спасибо Адаму из Австралии. за указание на это.
С дренажным отверстием исключено образование конденсата или обледенения.
Вы можете решить, что 10 мм — это слишком много, и вы можете попробовать 3-6 мм или около того, достаточно больших для циркуляции окружающего воздуха и для стекания воды.
Возможно, вы находитесь в холодном месте, где есть проблема со льдом, в этом случае будет сложнее заморозить, заделать большую яму и вызвать проблемы.
Многое зависит от вашего местоположения и погодных условий.
В чем эта конструкция антенны действительно выделяется, так это в очень низком уровне шума, который позволяет вам слышать станции, которые обычно нечитаемы / погружены в кашу при использовании коллинеарной или подобной антенны.
Если вы построите одну из них, используйте поле для комментариев ниже, чтобы сообщить мне, как эта сборка прошла для вас, и, что более важно, характеристики этой антенны по сравнению с вашей обычной антенной приемника станции.
В мае 2019 года я получил письмо от Адама VK3SWL из Мельбурна, Австралия.
Он видел эту статью и решил построить уличную версию, используя 3 куска трубы, как показано в верхней части этой страницы, но, что интересно, он внес некоторые изменения в мой первоначальный план. Адам внес несколько небольших изменений в дизайн, которые я считаю значительными и хорошо продуманными, поэтому я попросил его написать о своих выводах и внести свой вклад в эту страницу.
Как вы можете видеть из его фотографий в разделе ниже, у Адама есть симпатичная небольшая антенная ферма, которая находится там, в Мельбурне, передаю вам VK3SWL для вашего отчета..
Отчет строителя Адама (VK3SWL).
«Я бы хотел сфотографировать процесс строительства.
Не подумал сделать это, так как это было спонтанно, когда я понял, что у меня есть запчасти и есть время, чтобы попробовать.
Сборка в значительной степени повторяет вашу, но с некоторыми отличиями:
Я использовал трехконтактную распределительную коробку в центре, чтобы упростить установку мачты.
Труба из ПВХ серого цвета 25 мм, поэтому диаметр немного больше (хотелось бы черный, как ваш, но не могу найти его на месте).
Как упоминалось ранее, я использовал пузырчатую пленку вокруг концов коаксиального элемента, чтобы он не дребезжал в трубе.
Вместо того, чтобы сверлить крышку распределительной коробки для гнезда SO-239, я просверлил заднюю часть распределительной коробки и установил гнездо там, сохранив длину проводов к коаксиальным элементам как можно короче.Фактически, оплетка одного элемента припаяна прямо к клемме заземления на SO-239, а небольшой кусок внутренней жилы RG-213 (1 жила) использовался для соединения другого элемента с центральным полюсом SO-239.
Затем все внутренние соединения антенны были залиты (залиты?) Клеем-расплавом, чтобы минимизировать коррозию и смещение.
Убедившись, что длина трубы над элементами, я приклеил трубу к центральной распределительной коробке.
Также просверлил отверстие диаметром 3 мм в нижней крышке, так как я заметил там конденсат, когда тестировал антенну на переносной мачте около недели.
Торцевые заглушки также приклеены термоклеем, чтобы все это хорошо запечатать и не допустить появления пауков.
Кусок 25-миллиметровой алюминиевой трубы длиной 1 метр используется для крепления антенны на мачте, так как использование ПВХ могло привести к слишком сильному изгибу и раскачиванию антенны, так как мы действительно получаем западный ветер со скоростью до 80 км / ч (иногда 100 км / ч). ), являясь географически равнинной частью Мельбурна (базальтовые равнины). Коаксиал связан тросом по алюминиевой трубе с мачтой. Также приклеил заглушку на алюминиевую трубку крепления.
Соединение с гнездом SO-239 было перевязано самоамальгамирующейся резиновой лентой 3M и покрыто изолентой.
Позже я подумал, что, возможно, было бы неплохо установить SO-239 внутри распределительной коробки и прокладывать коаксиальный кабель внутри алюминиевой трубки, чтобы защитить соединение от погодных условий.
Я установил диполь как можно выше, не задевая его вертикально над Diamond X-6000.
Он находится на высоте около 6 метров от земли и смещен на расстояние чуть менее 1 метра от мачты.
Пока мачта была опущена (это наклонная мачта, которая крепится болтами к кирпичной стене дома), я решил заменить стареющий RG-58, который питал старый сложенный диполь VHF.
Свернутый диполь был настроен на 148–170 МГц, так что не очень хорошо работал с воздушным диапазоном, поэтому он упал.
Коаксиальный кабель теперь имеет обозначение LL-195, который имеет тот же физический размер, что и RG-58, но является полужестким, с двойным экраном и сплошным внутренним проводником.
Намного меньше потерь, чем у RG-58, и у него лучший материал внешней оболочки, который лучше выдерживает палящее австралийское солнце.
Диполь находится на мачте чуть больше недели и работает очень хорошо.
Теперь разница в пару S между диполем и дисконом хорошая, причем диполь превосходит дискон.
Я использую воздушный фильтр SSE JIM между радио и антенной, который помогает с шумом, когда диапазоны заняты.
Я нахожусь в 22 км к юго-западу от города Мельбурн, а аэропорт Тулламарин (Мельбурн) находится примерно в 35 км к северу от меня.
Аэропорт немного ниже по высоте по сравнению со мной (14 м HASL), поэтому принимать наземный транспорт сложно.
Теперь я слышу только наземное движение на диполе, по сравнению с обычным шумом на дисконе.
Используемые здесь приемники: AOR AR5000 +3, Icom IC-R7100 и IC-R8500, которые могут быть подключены к диполю через многопарную муфту Stridsberg MCA-204M.
Я все еще сравниваю результаты с Diamond DJ-130, но могу без сомнения сказать, что диполь работает намного лучше!
Действительно стоящий проект, который можно построить за очень небольшие (если вообще есть) деньги и который работает очень хорошо!
Сейчас я намерен создать еще один для использования в полевых условиях и, возможно, один разрез для диапазона 166 МГц PMR.
Смотрите прикрепленные фотографии!
Обратите внимание на сливное отверстие внизу.
Еще раз спасибо за отличный блог-сайт!
Адам VK3SWL. Мельбун, Австралия ».
Спасибо, Адам, есть несколько хороших идей.
Сверлить заднюю часть бокса под SO-239 не думал, там ПВХ намного толще и прочнее.
Использование более короткого звена между SO-239 и элементами, заливка стыка со стороны крышки термоклеем и просверливание сливного отверстия были хорошими модификациями.
Я просверлил отверстие диаметром 10 мм, но в Австралии не думаю, что вам стоит беспокоиться о нарастании льда.
Таким образом, используя эту сборку, Адам обнаружил улучшение на 2 или 3 S-пункта по сравнению с его , гораздо более дорогим дисконом Diamond D-130, который установлен немного выше на мачте.
Хорошие результаты и спасибо за отчет.
Не хотите сделать свою собственную антенну для воздушного диапазона?
Обратите внимание на эти варианты от британских антенн Superyagi
Антенна SuperYagi Airband.
Рассмотрены еще 2 антенны Airband от Superyagi.
Just Jeff’s Hammock Camping Page
Just Jeff’s Hammock Camping Page| Походы с детьми и отчеты о поездках |
- Походы с детьми
- Отчеты о поездках
- 3-9 июня, 10: Национальный парк Грейт-Смоки-Маунтинс — Одна неделя и почти 100 миль (День 1)
- 8-9 мая, 10: Колорадо-Спринг-Хэнг — Шафхаус, Гус-Крик-Трейл, Затерянная пустыня, Колорадо (Ссылка)
- 26–28 февраля, 10: Первый ежегодный форум по гамакам, Зимний повес в Колорадо, — Кемпинг Burning Bear возле Гранта, Колорадо (Ссылка)
- 23-24 декабря 09: Sub-Zero на Rampart Range Road возле Woodland Park, CO (ссылка)
- 25-26 июля 09: Тропа AT, парк штата Амикалола-Фолс и гора Спрингер, Джорджия (ссылка)
- 23-25 января, 09: Третий ежегодный форум HammockForums Winter Hangout , Wise Mountain Shelter, Mt Rogers, VA (ссылка)
- 10–16 августа 08: Парк штата Джонс Гэп, Южная Каролина (ссылка)
- 4 августа 08: Гамаки Nag’s Head, Внешние банки, Северная Каролина (ссылка)
- 25-27 января 08: Второй ежегодный HammockForums Winter Hangout , Wise Mountain Shelter, Mt Rogers, VA (ссылка)
- 17-18 ноября 07: Национальный парк Конгари, Южная Каролина (ссылка)
- , 27–29 апреля 2007 г.: Заповедник «Три хребта» на Аппалачской тропе, штат Вирджиния (ссылка)
- 26-28 января 07: Первый ежегодный HammockForums Winter Hangout , Wise Mountain Shelter, Mt Rogers, VA (Link)
- 8-9 октября 06: Литл-Сур-Ривер, Лос-Падрес, штат Калифорния (ссылка)
- 22-24 сентября 06: SEHHA Hot Springs, Северная Каролина (ссылка)
- 26-27 августа 06: Литл-Сур, Лос-Падрес, штат Калифорния (ссылка)
- 31 июля — 1 августа 06: Литл-Сур, Лос-Падрес, штат Калифорния (ссылка)
- , 06 июля: лагерь Джексон, Лос-Падрес, штат Калифорния (ссылка)
- 26-27 мая 06: Лагерь Apple Tree Camp, Лос-Падрес, штат Калифорния (ссылка)
- 16-18 декабря 2005 года: озеро Виннемукка, Калифорния (ссылка)
- , 13 ноября 2005 г.: Old Coast Road и Highway 1, недалеко от Биг-Сура, Калифорния (ссылка)
- 8-9 октября 2005 г .: Бассейн десяти озер, национальный парк Йосемити, Калифорния (ссылка)
- 27–28 августа 2005 г.: Литл-Сур, Национальный лес Лос-Падрес, Калифорния (ссылка выше)
- , 2 июля 05 г .: Государственный парк Биг-Сур, Калифорния (ссылка)
- 22–23 апреля 2005 г .: Юго-восточная ассоциация вешалок для гамаков (SEHHA), Хот-Спрингс, Северная Каролина (ссылка)
- 30 апреля — 4 мая 2005 г .: Предгорья тропы, Южная Каролина / Северная Каролина
- 26 марта 2005 г .: Sweat Mountain, GA (ссылка)
- 24 апреля 2004 г .: Государственный парк Санти, Южная Каролина (ссылка)
- , 9 ноября 2003 г .: Парк штата Гивханс Ферри, Южная Каролина (ссылка)
| Список снаряжения, тесты снаряжения, легкие пешие прогулки |
| Рекреационные автомобили (RV) |
| Любительская радиосвязь и экстренная связь |
Начало страницы | Карта сайта | Политика конфиденциальности
& копия 2005 г. в настоящее время | Напишите мне
Самодельная антенна для радиолюбителей на сложенном диполе
Клод Жолле — VE2DPE
(N-D-Prairies, Квебек, Канада)
Сложенная дипольная диаграмма
Гнутый дипольный центральный подводящий патрубок
Складчатый диполь, коаксиальный балун 4: 1
Конечные точки сложенного диполя
ПРИМЕЧАНИЕ: 16 июня 2019 г. в следующий текст были внесены важные исправления.
Я только что поставил самодельную антенну для радиолюбителей. Это сложенный диполь для 6-метрового диапазона. Технику построения можно применить и к другим тесьм.
Создавать его было так весело, и он работает так хорошо, что я подумал поделиться подробностями своего проекта здесь.
Мне не терпелось выбраться на 6 метров по многим причинам.
1. Антенна для любительского радио длиной 6 метров проста в сборке и достаточно мала, чтобы поместиться практически на любом участке.
2.Это «относительно сложный» диапазон для работы из-за распространения. Там есть вызов, достойный моего внимания! 🙂
3. Он далеко не переполнен, что приятно по сравнению с низкими КВ диапазонами!
4. Даже если технически этот диапазон является легальным диапазоном любительского радио в Канаде, он был запрещен для меня … до недавнего времени!
Почему 6-метровый диапазон был для меня недоступен?
Мы живем на окраине популярного телеканала 2 (на расстоянии примерно 60 км или примерно 40 миль).Мне пришлось избегать «шестерки», потому что я бы уничтожил очень слабый телевизионный сигнал канала 2 в моем районе, даже на QRP (… Я попробовал однажды вечером)! 🙁
Я наконец получил свой шанс выйти на шесть метров, когда канадские телеканалы перешли на цифровой формат. Станция, которая была на канале 2 (54 МГц), перешла на канал 19 на 500 МГц). Это было событие, на которое я надеялся. Теперь я мог попробовать свои силы в создании 6-метровой радиолюбительской антенны!
Почему я выбрал свернутый диполь
Свернутый диполь имеет немного лучшую полосу КСВ, чем обычный однопроволочный диполь.Другими словами, большая часть диапазона доступна при КСВ менее 1,5: 1, чем при использовании однопроволочного диполя.
Читая в «Справочнике по антеннам ARRL» сравнение сложенного диполя и однопроволочного диполя, я решил снабдить свой самодельный лестничной линией, чтобы минимизировать потери в линии передачи. Это очень желательно при работе слабого сигнала на прием. Еще я хочу попробовать поработать «шестеркой» на QRP. В QRP учитывается каждый децибел мощности сигнала!
У меня было достаточно лестничной линии, чтобы поэкспериментировать.По формуле для полуволнового диполя (468 / f МГц) для антенной части потребуется около 9 футов 4 дюйма (2,83 метра). Придется подрезать до резонанса.
Я хотел, чтобы антенна находилась на высоте как минимум одной длины волны над землей, чтобы минимизировать влияние земли. Я бы хотел, чтобы он был выше, но мне пришлось ограничиться доступными концевыми опорами антенны:
1. 24-футовая телебашня в задней части дома,
2. Моя 48-футовая радиовышка на расстоянии около 30 футов от шака.
Таким образом, высота телебашни стала пределом высоты, с которым мне пришлось бы работать.К счастью, оно было достаточно высоким.
Тюнер не нужен
Я также хотел избежать использования антенного «тюнера», чтобы упростить мои первые испытания.
Я все еще могу построить и использовать тюнер, потому что я буду экспериментировать с самодельными установками QRP и / или модифицированным оборудованием.
Тюнер, который я имею в виду, будет низкочастотной «L» сетью. Это поможет уменьшить возможное излучение гармоник. Большинство телеканалов отошли от низкочастотных каналов, но уровень их сигнала не изменился, по крайней мере, в моем районе!
Линия передачи
Мне нужна была линия питания длиной около 30 футов, чтобы покрыть расстояние между моей радиорубкой и антенной.Однако коаксиальная линия передачи может значительно снизить мощность сигнала на частоте 50 МГц, если только она не относится к категории с низкими потерями. Исходя из исключения, выбрать тип ЛЭП стало действительно легко.
1. Коаксиальный кабель 50 Ом с низкими потерями (например, RG-8 Belden 7810A) = слишком тяжелый для приложения (у меня нет центральной опоры для диполя) + слишком дорого для меня + 4: 1 балун должен быть на точка питания антенны и еще больше увеличит весовую нагрузку в точке питания антенны.
2. Коаксиальный кабель на 50 Ом меньшего размера с низкими потерями (например, RG-8X Belden 7808A) = дорогостоящий и по-прежнему требует симметрирующего устройства в точке питания антенны (чего я хотел избежать из соображений веса).
Использование той же лестничной линии для линии передачи, которую я использую для свернутого диполя, стало очевидным идеальным выбором:
1. Допустимое несоответствие импеданса 1,5: 1 между антенной и линией = означает почти максимальную передачу сигнала (сложенный диполь имеет характеристическое сопротивление около 300 Ом, а характеристическое сопротивление моей лестничной линии — 450 Ом).
2. Лестничная линия имеет наименьшие возможные потери в линии среди всех типов линий передачи.
3. Лестничная линия — самая легкая из всех типов ЛЭП.
Между прочим, двухпроводной кабель ТВ типа 300 Ом имеет очень большие потери по сравнению с открытой лестничной линией, сделанной из провода 16 калибра. Хуже того, антенная часть системы скоро сломается при сильном ветре или обледенении. TV Twin Lead просто недостаточно силен.
Подсоединение линии к антенне
Балун не требуется в точке питания антенны, поскольку он питается напрямую по лестничной линии.(см. фото)
Подключение линии к трансиверу
Балун необходим, потому что лестничная линия является симметричной (теоретическое номинальное сопротивление приблизительно 450 Ом), а ВЧ вход / выход трансивера небалансного типа 50 Ом.
Теоретически требуется понижающий балун 9: 1 между лестничной линией на 450 Ом и коаксиальным выводом 50 Ом, ведущим в хижину.
Однако из-за несоответствия импеданса в соединении антенны с фидерной линией я понятия не имел, каким будет комплексное сопротивление на другом конце лестничной линии.
Для простоты я решил попробовать полуволновой коаксиальный балун 4: 1 (см. Фотографии). Я почерпнул эту идею из книги по антеннам ARRL (21-е издание, стр.18-6).
Я также решил построить балун с использованием коаксиального кабеля RG-8X … потому что у меня было достаточно на складе! 😉 (см. фото).
Проектирование и тестирование антенной системы
Я использовал антенный анализатор RigExpert, модель AA230-PRO, для измерения и тестирования полуволнового балуна 4: 1, самой свернутой дипольной антенны и всей антенной системы.(см. видео и фотографии)
Размеры готовой антенны
Вы можете обойтись без антенного анализатора, если построите свою шестиметровую сложенную дипольную антенную систему со следующими размерами:
==> Шестиметровый сложенный диполь из лестничного троса на 450 Ом, 7-жильный стальной медный провод №16: длина 8,66 фута (2,64 метра). Резонирует на частоте 50,4 МГц.
==> Коаксиальный балун 4: 1, полуволна на 50.4 МГц, изготовлен из RG-8X, 7,93 фута (2,417 м в длину).
==> Линия передачи, состоящая из лестничной линии 450 Ом (такая же, как часть складчатой дипольной антенны). Используйте любую длину, которая вам нужна. Моя длина 30 футов (9,144 метра).
Результаты
Готовая антенная система обрезана для резонанса на частоте 50,4 МГц и имеет КСВ 1,19: 1. Он также имеет довольно широкополосный отклик.
КСВ 1,28: 1 на 50,0 МГц
КСВ 1,19: 1 на 50,4 МГц
КСВ 1,28: 1 на 51,0 МГц
Будучи в основном сделанным из лестничной линии с низкими потерями (за исключением коаксиального понижающего балуна RG-8X), он будет быть очень эффективной антенной системой.
Детали из «мусорного ящика»
==> Примерно 45 футов лестничной линии (сталь, плакированная медью из 7 прядей №16), предположительно, имеет импеданс около 450 Ом (остатки от другого проекта)
= => Около 20 футов коаксиального кабеля RG-8X — используется для коаксиального балуна 4: 1 и для линии передачи между балуном и трансивером.
==> Старая 5-портовая разветвительная коробка телевизора в качестве распределительной коробки для соединительной линии передачи — балуна — коаксиального кабеля к хижине (см. Фотографии).
==> Три (3) F-разъема (тип для телевизионного соединительного кабеля).
==> один (1) разъем PL-259 для коаксиального кабеля в хижину.
Примерно единственное, что у меня было в наличии, но которое не вышло из моего «мусорного ящика», это моя любовь к возиться с антеннами! 😉
73 де VE2DPE
West Mountain Radio — Антенный калькулятор
Приведенные ниже измерения относятся к простой дипольной антенне.Размер провода может варьироваться от 16 AWG до 12 AWG. Чем крупнее провод, тем шире пропускная способность. Антенна предназначена для питания от коаксиального кабеля 50 или 75 Ом практически любой длины с балуном. Поместите балун 1: 1 на антенный конец фидерного кабеля. Балун соединяет сбалансированную антенну с несимметричным коаксиальным кабелем. Балун будет удерживать паразитные антенные токи от линии питания и помогать не допускать попадания паразитных радиочастотных сигналов в радиорубку. Если используется ферритовый балун, балун должен иметь номинальную мощность, по крайней мере, в два раза превышающую рабочую мощность, чтобы предотвратить перегрев балуна.Это поможет уменьшить рассогласование и паразитные радиочастоты из-за использования антенны на частотах, отличных от тех, для которых антенна была специально разработана.
Обратите внимание: расчеты приблизительны, поэтому может потребоваться некоторая окончательная корректировка длины. Размеры немного изменятся из-за колебаний высоты антенны и проводимости земли … и держите антенну подальше от линий электропередач. Они хорошо умеют превратить вас в «Белку на подстанции».
Схема антенны
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Создание и настройка диполя — более простой способ Настройка дипольной антенны проекта
СТРОИТЕЛЬСТВО И НАСТРОЙКА ДИПОЛЯ
ЛЕГЧЕ!
Простое использование математики поможет вам сэкономить
много времени на настройку диполя на самый низкий КСВ!
Вот 3 разных
но аналогичные методы, которые должны хорошо работать для вас при настройке вашего диполя
для минимального swr без множества шагов и повторяющихся проб и ошибок! Вы можете
найдите одно из объяснений различных методов, показанных ниже,
быть проще в использовании, но попробуйте их все! Используйте тот, который вам понятен
лучше всего, и это проще для вас.Практикуйтесь со всеми из них
используя вашу собственную практику «длины и частоты».
Эта короткая насадка информации, надеюсь, сэкономит вам много времени при «настройке» диполя. независимо от того, построили ли вы его сами или приобрели на коммерческой основе. Да, Большинство имеющихся в продаже диполей нуждаются в настройке.
Эти методы могут быть использованы радиолюбителями, которые хотят сделать диполь, (любой частота), поэтому они обычно начинают с использования стандартных формул ниже :
234 / расчетная частота = длина стороны каждого диполя в футах,
ИЛИ
— 468 / расчетная частота = общая длина в футах.Большинство строителей сокращают
длинные и обрезать общую длину для наименьшего swr в их конструкции
частота.
Единственная проблема с этим, когда вы Поднимите его в воздух, это даже близко не к магическому КСВ 1: 1 то, что ищет большинство из нас.
Фактически, после вашей первой проверки swr,
антенна может быть самой низкой из-за низкой частоты или
как раз наоборот, слишком высоко.
Итак … вверх и вниз, вверх и вниз, вверх
и вниз …. вы начинаете отрубать или добавлять куски проволоки до тех пор, пока
антенна подходит к вашей проектной частоте с наименьшим КСВ.
Это
может совершать много-много поездок к буровой установке, обратно к антенне, обратно к
установка и т. д. и т. д., и настройка диполя там, где
ты хочешь это. Решение для меньшего количества поездок вверх и вниз в угадывании настройки
антенна:
Используя небольшую математику, можно сделать Хитрость! Пример:
Допустим, вам нужен диполь на 18,130 МГц. Ты
просто использовал стандартную формулу 234 / freq = длина каждой половины в футах или
468 / freq = общая длина в футах…отрежьте каждую проволоку (каждую ножку)
до 12,9 футов от формулы ….. (234 / 18,130) или в 2 раза больше
длина для общей длины в футах, затем разрежьте пополам с помощью 468
постоянная формула.
Вы поднимаете антенну и, к своему ужасу,
антенна резонансная на 17.80!
Ты гнилой нет
хороший sacafragamatza punka mocha fritzalitz !!!!!!!!!) (Выбор слов
отредактировано из-за семейного рейтинга веб-сайта)
Что делать
делать?
Формула = Старая Частота (17.80) / Новая частота (18.130) X Исходная длина из формула (12,9 фута) = Новая длина диполя (12,7 фута) на половину.
Сейчас поскольку гораздо проще использовать дюймы, а не десятые доли фута, математика, чтобы узнать, сколько дюймов 12,9 фута:
12 футов + 0,9 фута = сколько футов и дюймов? 12 дюймов X 0,9 = 10,9 дюймы. Добавьте это к 12 футов … 12 футов + 10,9 дюйма с округлением = 12 футов 11 дюймов на половину.
То же самое с новой длиной диполя ….. дает США,
12 футов + 8,4 дюйма = 12 футов 9 дюймов (с округлением) для нового длина для каждой половины диполя! Так что есть разница примерно 2 дюйма между старой и новой длиной. Теперь, поскольку новая длина короче старой … вы отрезаете 2 дюйма от исходной длины, полученной по формуле первый раз заставить антенну резонировать выше в частота.Это должно очень приблизить вас к точная частота по этой формуле!
Если по какой-то причуде Закон Мерфи все еще немного не работает, просто повторите процедуру еще раз с никаких догадок !!!!!
Вот еще один пример того же частота,
18,130 МГц, и вы обнаружите, что лучший swr составляет 18,500 МГц. Теперь антенна слишком короткая …. но сколько? 18,500 / 18,130 X 12,9 футов = 13,16 футов итак …….., разница между новой длиной и старой длина 13.16 футов — 12,9 фута = 0,26 фута, что было бы добавить к исходной длине, чтобы сделать ее длиннее и ближе до нужной длины. Таким образом, мы получаем прибавление 0,26 фута к 12,9 фута = 13,16 фута. для 1/2 диполя!
На всякий случай стопа делится на десятые доли фута = 1,2 дюйма на десятые доли фута. ступня.
Пусть вас не смущает эта формула. это не формула для разработки 1/2 волнового диполя … даже не близко… это только помогает настроить антенну намного быстрее, чем разрезать или добавить и попробовать метод! На помощь приходит математика с уроков в школе, лет назад, что вы думали, что никогда не будете использовать! Спасибо учителям математики значительно упростил процесс сборки антенны!
«Не забудьте
добавить длину, когда диполь слишком короткий, и убрать длину
когда это слишком долго!
Практикуйте формулу в свободное время, используя
различные расчетные частоты и результаты.
Эта формула работает очень хорошо
и существует уже давно. Просто подумал, что пришлю тебе
способ. Я использую эту технику все время, я слишком стар (умен) … чтобы
совершать все эти поездки больше. Я заинтересован в том, чтобы это вышло в эфир,
не на земле!
Удачи! «Автор: John / N0KHQ / St.
Louis
Примечание редактора: Вот еще один способ выразить формулу словами:
Нежелательные. наименьшая частота КСВ, деленная на требуемую частоту, умноженную на результаты стандартная формула равняется новой общей длине для половины диполь.
Метод № 2
Настройка дипольной антенны для Резонанс!
Найти резонансную длину диполя для радиолюбителей
Для большинства диполей потребуется небольшая «подрезка» или добавление «резонировать на желаемой частоте. Вот хороший рекомендация в 7 шагов.
1. Отрежьте дипольный провод на 2-3% длиннее , чем длина, указанная в стандартная формула.2. Запишите длину, полученную в шаг 1.
3. Поднимите диполь в рабочее положение. рост.
4. Измерьте КСВ на нескольких частотах в пределах предполагаемый диапазон частот. (Используйте всего несколько ватт и выберите тихое время на группа, чтобы сделать ваши тесты).
5. Обратите внимание на частоту (F = мин), при которой Получено минимум КСВ.
6. Умножьте (F min из шага 5) на длину антенны. записано на шаге 2.
7. Разделите результат умножения на желаемую частоту срабатывания, чтобы получить окончательную длину.
Обрезать оба конца диполя до окончательной длины полученный на шаге 7. (Таким образом, используя эти 7 шагов, вы только подняли диполь дважды!
Вот третий метод, который работает так же, как
хорошо!
~ Настройка диполя для минимального swr ~
Самый простой способ!
Найти
правильная «Константа»
Благодаря способу современный радиолюбительские передатчики разработаны,
мы все пытаемся настроить наши диполи для наименьшего КСВ, поэтому наш передатчик обеспечит максимальное вывод на антенну без тюнера.
Итак, на этапе планирования установки диполя вы решили поставьте его предназначенным для одной из ваших любимых ВЧ-групп, но ваш не с нетерпением жду этого разочарования от разработки его с помощью «формула «, и обнаружив, что антенна тоже длинный или слишком короткий! Мы все «были там, сделали это».
То «Формула » для полуволнового диполя, как мы все должны были усвоить здесь, в U.С., основан на «константе» номер 468, который делится на центральную частоту, которую мы хотим использовать для нашего диполя, что дает наша общая длина диполя в футах.
468 / частота МГц = общая длина стопы
Эта старая формула диполя в режиме ожидания использовалась с давних пор. время началось, и к нему пришли тысячи экспериментов. ветчины. Но в большинстве случаев это приведет вас только к рядом с правильная длина диполя.Нет, это не точная наука из-за всех переменных в конструкции антенны и это среда. И когда вы его используете, утомительное В игру вступает процесс настройки антенны, который мы все ненавидим и получаем иногда разочаровывается.
В нашем стремительном образе жизни мы хотели бы вырезать как можно больше шаги настройки насколько это возможно.
Вот простой метод настройки вашего диполя на минимальную swr без всего этого вверх, вниз, обрезка, резервное копирование, снова проверьте swr, отступить, обрезать, снова проверить swr и повторить этот процесс снова и так далее, пока вы не добьетесь того минимального значения мощности, которое вы хотите на диполе.
Сэкономьте много времени и сил, прочитав дальше:
Какая частота?
Конечно, вы должны сначала решить, на какой частоте вы хотите установить диполь. сосредоточены на … это первое решение, которое вы должны принять.
Итак, для первой попытки проектирования вы используете старый стандарт формула диполя в надежде приблизить его к нужной длине. Ты решите, например, что вы хотите работать на 20-метровом диапазоне диполем, поэтому вы вставляете формулу в свой калькулятор и начать.
468 / частота в МГц = общая длина в футах для полуволновой диполь.
Вы хотите центрировать свой диполь, например, на частоте 14,300 МГц.
Итак, используя формулу 468 / 14,3 … мы получаем 32,72 фута … или примерно 32 фута 8 дюймы для общей длины антенны в футах.
Теперь, применяя стандартную «практику», мы предполагаем добавить
дополнительная длина к этой длине для настройки, что дает нам примерно
Примерно 34 фута или около того. (Легче убрать из
длины, чтобы добавить длину позже.)
ЗАПИСАТЬ
ЭТО НОМЕР ДЛИНЫ (34 фута) ВНИЗ. ВАМ НУЖНО ЭТО
ПОТОМ.
Отметим, что эта длина включает длину каждого проволока на крайних концах петель, которые крепятся к концевым изоляторам и на центральном изоляторе в самом конце коаксиальной линии питания в центр диполя. Это часть антенны, о которой многие забывают о. Он тоже излучает! Таким образом, ваша общая длина излучения для каждой половины диполь начинается там, где экран не закрывает центральный проводник линия подачи.
Теперь у нас есть вся наша проволока, подводящие линии, изоляторы, опоры и т. Д. вместе и поднимите этот новый диполь в воздух при его окончательной работе высота, чтобы мы могли проверить swr в надежде, что мы будем близки к 14,300 МГц как наша самая низкая частота swr.
К нашему ужасу, мы обнаружили, что наименьшее значение swr составляет 14,050 МГц …. КРЫСЫ! Это даже не так, как мы хотели! Это делает общую длину слишком большой для работы по нашей конструкции. частота 14.3 МГц.
Теперь ….. вот где «Легкий способ» настройки диполь вступает в игру.
Вы уже определили, что самая низкая частота swr составляет 14.050Mhz.
1. ЗАПИШИТЕ эту частоту в свои заметки, куда вы положили
длина (34 фута) антенны.
Теперь вы записали длину (помните, вы записали ее ранее) И
частота наименьшего КСВ.Это 2 важных
части наших новых расчетов. Без них вы вернетесь на круги своя.
Итак, теперь мы можем выполнить небольшую математику, чтобы получить необходимую длину для
наименьшее КСВ на нашей расчетной частоте.
34 X 14,050 = 477,7 …. это новая константа, которая будет использоваться в формуле.
Теперь, используя новую константу в модифицированная дипольная формула , разделите новую константу 477,7 на частоту, которую вы хотите иметь в середина вашего предпочтительного диапазона. Помните, что это была частота 14,3 МГц.
477,7
/ 14,3 = 33,40 футов. Это 33 целых 4 фута, не 33 фута 4 дюйма! Теперь конвертируем 0,4 фута в дюймы….. это почти 1/2 фута … так что
около 5 дюймов.
(Вы могли бы сделать десятичное преобразование, чтобы быть точным, но в hf, в этом нет необходимости.)
Теперь ваша новая длина должна быть 33 фута 5 дюймов.
Это длина антенны, которая должна иметь наименьшее значение КСВ. 14,300 МГц в нашем примере.
Теперь нужно настроить один у вас есть в воздухе на этой длине.
После выполнения вышеуказанного расчеты и изменение длины диполя, ставим антенну вернуться в свое окончательное положение на точно на той же высоте , что и ваша первая попытка без замены какой-либо другой части антенны, как и вы сделали это в первый раз, когда использовали старую числовую константу 468.
Ваша «новая» настроенная антенна теперь должна давать вам, на уровне или очень близко, самый низкий КСВ на желаемой частоте вашего оригинальный дизайн, когда вы использовали новое постоянное число в формуле.
Если по какой-то причине вы позже захотите обрезать КВ проводную антенну (скажем, вы решите перейти в другую часть широкой полосы), не тратьте зря ваше время, обрезая или добавляя понемногу, пока у вас самый низкий swr. Вы можете очень точно оценить сколько нужно вырезать или добавить в зависимости от ремешка и насколько вы должны его изменить повторяя процесс выше.
Пример:
Когда вы построили 75-метровый диполь и настроили его на минимальную swr, ваша последняя настроенная длина была, скажем, …. 112 футов для наименьшего swr на 3,9 МГц. Помните, это всего лишь пример … забудьте пока эту старую формулу.
Вы хотите изменить текущую центральную частоту 3,9 МГц на нижняя часть 80-метрового диапазона, скажем, около 3,6 МГц. По опыту вы знаю надо антенну удлинять …. но на сколько?
Все, что вам нужно сделать, это снять показание swr для минимального значения swr на вашем присутствует антенна.Это должно быть на уровне 3,9 МГц или очень близко к нему, если только что-то изменилось с вашей существующей антенной системой.
Вам нужно найти то волшебное «постоянное» число, которое было получено ваш окончательный результат настройки вашей 75-метровой антенны, когда вы впервые закончили Это. Помните, вам нужно было настроить его после использования оригинального стандартная формула, поэтому после изменения длины это изменило исходную константу, используемую в формула.
Теперь просто умножьте 112 футов (ваша нынешняя антенна
length) по вашей старой частоте.
112 раз / 3,9 МГц =
436,8 (На самом деле это число было конечным результатом
константа вашей окончательной настройки
попытка, которая дала вам самый низкий swr и изменила длину
антенну по оригинальной дипольной формуле) !!!!!!
436,8 — ваша новая константа для использования в формула так,
436,8 / 3,6 МГц (ваш центр розыска частота) = 121,33 фута для общей длины.
Это должно подойди очень близко!
Резюме:
Новое
Диполи с первой попытки в воздухе!
1.Сначала запишите общую длину вашей новой антенны. после использования старой формулы. (468 / freqMhz = общая длина в футах) Надеюсь, вы вели записи!
2. Найдите частоту (F)
наименьшее swr вашего диполя с первой попытки.
(проверьте несколько частотных точек между верхним и нижним концом
диапазон.)
Запишите самый низкий swr
частота!
3. Умножить длину на шаг 1, (L) умноженное на частоту (F) на шаге 2 от наименьшего КСВ до получить новую константу.
Шаг 1 L x Шаг 2 F = новая константа
4. Теперь используйте новую «константу» полученный из шага 3 выше в формуле, а не 468, чтобы получить новая длина в футах.
Существующий диполь
(изменить его
центральная расчетная частота)
1. Найдите наименьшую частоту КСВ (Старый center Freq) существующей антенны.
2. Найдите длину (L) существующей антенны. Надеюсь, вы это записали!
3.
Умножьте длину (L) на ЧАСТОТУ СТАРЫХ диполей (где swr было
самый низкий) (старый F), чтобы получить его результирующую константу
количество.
Существующий L x Старый F = новая константа
Снова используйте новую константу (не 468) в формуле
используя свой новый
расчетная частота.
Новая константа / новая частота = общая длина в
фут
Это предполагается, что ваш диполь используется без антенного тюнера, и вы хотите наименьшее возможное значение swr на вашей расчетной частоте. Следует отметить, что вы можете использовать этот метод «найти константу формулы» только ПОСЛЕ того, как у вас будет сначала использовали старую формулу ИЛИ укажите правильную длину вашего существующая антенна для приближения к центральной частоте антенны.Это связано с любым количеством переменных в исходной антенне. установка в связи с окружающей средой, высота над землей, голая или изолированная провод, угол антенны относительно ее центра, (горизонтальный, перевернутый V, и т. д.), диаметр жилы, толщина изоляции, и т. д.
Надеюсь, если вы правильно подсчитали, вы только нужно сделать не более пары попыток настройки ваша антенна для наименьшего swr вместо того, чтобы забирать ваши ценные вещи в эфир время по сокращению, и пробуйте снова и снова метод! Повеселись!
Математика не врет, но иногда
ваша антенна, ее состав и среда подключаются к переменной или
2 в «стандартную» формулу.
Используя методы в
статьи выше должны помочь вам получить больше удовольствия от эфира
Быстрее!
Пожалуйста, отправьте нам отзыв о том, как каждый из них работал в
ты. Если у вас есть более простой способ, дайте нам знать! Нет
антенные анализаторы разрешены … пожалуйста. Просто измеритель мощности и твой
навык.
n4ujw AT
hamuniverse.com
73 ~ N4UJW
Scan Police, Пожарная служба,
Спасение, Радиолюбители, Самолеты, Корабли и многое другое!
Построить изолятор центра дипольной антенны
Одной из самых распространенных и повсеместных антенн для любительской радиосвязи является простая дипольная антенна.И не зря ‚дипольные антенны просты в сборке и хорошо зарекомендовали себя.
В книге об антеннах ARRL говорится о дипольных антеннах: Диполь — это основная форма антенны — в ее наиболее распространенной форме она составляет примерно половину длины волны на частоте использования. Название происходит от двойного значения и части со значением полюса. Это относится к противоположным напряжениям, приложенным к каждой половине антенны, так что она имеет две электрические половины.
Диполиможно использовать практически на любом любительском радиодиапазоне, но они наиболее распространены на ВЧ диапазонах, то есть на частотах 30 МГц и ниже.Проволочные диполи легко сконструировать, так как вам нужно всего несколько деталей — в основном, просто подходящую длину провода, некоторые изоляторы на концах и центральный соединитель. Большинство этих деталей можно приобрести у множества поставщиков радиолюбителей как в Интернете, так и в магазине.
Я планирую построить связанную дипольную антенну, но у меня не было подходящего центрального разъема, поэтому первым делом я поискал в Интернете. Увидев цены в диапазоне от 25 до 45 долларов, я решил, что сам смогу добиться большего; Поэтому я построил этот центральный соединитель дипольной антенны примерно за 12 долларов из деталей, обычно доступных в вашем магазине товаров для дома.Конечно, вам понадобится соединитель перегородки SO-239. Теперь, конечно, если вы похожи на меня, вы можете убрать большую часть частей, которые остались от предыдущих проектов. У меня были некоторые соединители для переборок, которые я купил с хамфета много лет назад, но поскольку хамфутов сейчас немного и они встречаются далеко друг от друга, вы также можете купить их в Интернете.
Итак, в этом видео я расскажу вам, как создать собственный центральный соединитель дипольной антенны. После того, как вы соберете все детали и инструменты, вы сможете собрать их примерно за 30 минут.
Для запчастей вам понадобится:
Тройник, ПВХ, 1 — ¾ x ¾ x 1 дюйм
Заглушки из ПВХ 2 — ¾ дюйма
Заглушка из ПВХ 1 — 1 дюйм
3 — рым-болты 3/16 x 1 ½ дюйма
3 — Количество 10 шайб
3 — 10 x 24 нейлоновые контргайки
SO-239 соединитель перемычки
канифоль припой и флюс
Вам также понадобится пара отрезков изолированного многожильного провода калибра 14 и немного клея для ПВХ. Я помещу полный список необходимых частей в описание видео ниже.
Что касается инструментов, вам понадобятся:
Кусачки и инструмент для снятия изоляции
Электродрель
Сверло 5 × 32 дюйма
Лопаточное сверло 5 × 8 дюймов
Тиски или другой стопорный ключ
Плоскогубцы с игольчатыми наконечниками
Малый напильник
Пайка высокой мощности пистолет или утюг
Вам нужно будет припаять провода калибра 14 к разъему перегородки — утюг с карандашным наконечником на 30 Вт, вероятно, не будет выделять достаточно тепла для этого, поэтому я рекомендую либо паяльник на 100 Вт, либо бутановый утюг с широким наконечником.
Для начала вам нужно будет просверлить несколько отверстий в крышках и тройнике. В двух дюбелях диаметром ¾ просверлите отверстие 5 × 32 дюйма в центре. Затем вы переместите гайку, которая идет с проушиной, до конца нити, а затем проденьте проушину в отверстие. Он будет плотно прилегать, поэтому вставьте его. Сделайте это с обоими заглушками на ¾ дюйма.
Для тройника необходимо просверлить три отверстия диаметром 5/32 дюйма. Один сверху соединителя и два снизу в локтевой части тройника.Я просверлил эти нижние отверстия под углом, так как именно здесь будет выходить ваш провод из разъема. Проденьте крючок для третьего глаза в верхнюю часть тройника, как вы это делали с заглушками.
Переходим к 1-дюймовой вилке. Вам нужно будет просверлить в этой пробке отверстие диаметром ⅝ дюйма. Для этого я использовал лопаточную коронку ‚но сначала просверлите пилотное отверстие, чтобы вы знали, что вы будете отцентрированы на пробке. Безопасность прежде всего — ПВХ — мягкий материал, поэтому не торопитесь просверливать отверстие лопаточной коронкой. Я использовал свои тиски, чтобы надежно удерживать заглушку во время сверления.Проверьте разъем перегородки, чтобы убедиться, что он подходит. В противном случае вы можете немного зашкурить отверстие, чтобы оно стало больше.
Теперь переходим к финальной сборке. С обратной стороны рым-болтов поместите шайбу и стопорную гайку. Затяните гайку плоскогубцами.
Затем отрежьте два куска проволоки калибра 14. Не бойтесь сделать их слишком длинными — вы можете обрезать их позже. Сделайте каждую длину примерно 18 дюймов. Затем завяжите узел на проволоке на отметке около 4 дюймов. Это предотвратит вытягивание провода после полной сборки разъема.Затем пройдите через отверстие диаметром 1 дюйм на тройнике и проденьте проволоку в просверленное отверстие.
Теперь можно припаять провода к разъему. Сначала снимите с проводов около ¼ дюйма изоляции и залудите их припоем. Затем используйте небольшой напильник, чтобы обработать хромированную поверхность SO-239. Затем припаяйте один из проводов к центральному разъему. Теперь, чтобы немного упростить процесс, я нанесу немного флюса на разъем перегородки и положу небольшую площадку припоя. Как только припой приклеится к разъему, вы можете припаять второй провод.
Как только это будет завершено, дайте немного остыть, так как разъем будет горячим. Затем вы можете протолкнуть соединитель переборки через отверстие, добавить стопорную шайбу и гайку перемычки и затянуть. Если все в порядке — используйте клей для ПВХ, чтобы склеить его и сделать вашу работу долговечной.
А теперь пара замечаний. Во-первых, заглушки не войдут полностью — будет небольшой зазор. Это связано с проволокой и узлом внутри тройника. Во-вторых, там есть небольшой зазор выхода проводов из тройника.Вы можете нанести туда немного силикона, если хотите сделать их водонепроницаемыми.
Третье и самое главное ‚это просто центральный соединитель — это не балун 1: 1. Балуны «один к одному» хороши для устранения синфазного тока, но не являются обязательной характеристикой дипольной антенны. Вы можете использовать дипольную антенну без балуна 1: 1, и она будет работать нормально. Но если синфазные токи беспокоят вас, вы можете добавить несколько ферритовых бусинок к фидерной линии или сделать дроссель из нескольких коаксиальных шлейфов.
Как я уже упоминал ранее в видео, этот центральный разъем будет частью проекта связанной дипольной антенны, над которым я работаю.
