Как сделать 3G антенну своими руками — Altclick

Самая простая антенна для модема своими руками изготавливается из обыкновенной жестяной банки. Преимущество такого самодельного устройства – доступность.

Содержание

Мобильным интернетом пользуются все владельцы смартфонов и планшетов. Несмотря на то что скорость мобильного соединения сильно проигрывает домашнему интернету, популярность этой технологии растет с каждым годом. Не всегда абоненты находятся в зоне покрытия сети, поэтому иногда сигнал слабеет, страницы не загружаются, скачивать файлы и выполнять другие задачи невозможно. Один из способов решения такой проблемы – установка внешней антенны для мобильного модема. Такие антенны есть в продаже, их можно заказать через интернет-магазин сетевого оборудования.

Однако не все пользователи выбирают покупку готового устройства. Многие выбирают более сложный вариант – 3G антенна своими руками. В этом случае приемник приходится собирать по специальным схемам или чертежам, используя подручные средства.

В каких случаях понадобится антенна для модемного устройства

Хороший приемник улучшит качество мобильного интернета, если на символе сигнала отображается только одно деление. Элементы внешней антенны могут улавливать сигналы даже в тех зонах, где встроенная антенна не справляется с поставленной задачей. Если сигнал отсутствует вообще, существует вероятность, что даже самодельная внешняя антенна будет бессильной.

Многие модели модемных устройств оснащены специальным разъемом сбоку, куда можно подключить кабель от внешней антенны. Если проблема, с которой столкнулся пользователь, заключается в скоростном показателе – делений много, значит, проблема в интенсивной загрузке базовой станции оператора. Даже при установке приемника скоростной показатель не увеличится. В таком случае остается только одно решение – смена оператора или направление антенны на другую базовую станцию.

Разновидности 3G/4G-антенн

Уже готовые или самодельные приемные устройства бывают разные в зависимости от различных параметров. По способу установки принято выделять модели комнатные или внутренние, а также уличные или наружные. Последние считаются более эффективными в работе, поскольку функционируют в открытом пространстве, где помех гораздо меньше, чем в помещении. Такой вариант подходит для пользователей, которые проживают далеко от базовых станций операторов. Комнатные приемники не настолько эффективные, как наружные антенны.

В зависимости от принимаемого сигнала модели бывают широкополосные или узкополосные. Первая разновидность – это более функциональное оборудование, которое рассчитано на прием сигналов в разных стандартах связи. Они смогут принимать сигналы сетей 2G и 3G в случае, если 4G пропал вообще.

Приемники сигналов бывают направленные, всенаправленные и секторные. Последние две модели могут улавливать сигналы сразу с нескольких базовых станций операторов.

Антенны бывают стандартные и с поддержкой технологии MIMO – устройства оснащены двумя приемниками, принимающими сигнал отдельно друг от друга. Но передача сигналов на модем выполняется одновременно.

В зависимости от наличия или отсутствия усилителя антенны бывают активные и пассивные. Активные необходимо подключать к сети электропитания, а пассивные не настолько эффективны и не могут хорошо улучшать сигналы мобильной сети.

Изготовление приемника из жестяной банки

Самая простая антенна для модема своими руками изготавливается из обыкновенной жестяной банки. Преимущество такого самодельного устройства – доступность. В любом доме найдется старая ненужная банка от кофе или газировки. Желательно выбирать изделие в форме цилиндра и без углов. емкость выступает чем-то вроде «слухового аппарата» для волн.

Волы доходят до дна банки и отражаются от него. В результате в таком самодельном приемнике образуется стоячая волна.

Как сделать антенну из банки:

• Нужно подготовить жестяную банку и USB-модем.
• Снимаем с банки крышку, а в стенке возле самого дна проделываем отверстие так, чтобы в него поместился модем.
• Располагаем устройство в отверстии таким образом, чтобы задняя часть со встроенной антенной была в самой банке.
• Находим ЮСБ удлинитель и с его помощью подключаем модемное устройство к ПК.
• Модем вместе с «баночной антенной» устанавливаем на подоконнике.
• Отслеживая количество делений, регулируем положение самодельной антенны с модемом, чтобы сигнал был максимально усилен.

Это наиболее примитивный способ, который подходит далеко не для всех случаев. Если абонент живет слишком далеко от базовой станции оператора, на первом или втором этаже, усилить плохой сигнал не получится. Баночная антенна поможет только в том случае, если трудности с сигналом не сильно серьезные.

Штыревые модели и антенны Яги

В домашних условиях можно попробовать антенну волновой канал. Она достаточно проста, но обладает неплохой мощностью.

Такую «самоделку» нередко можно увидеть на дачах, в загородных домах и коттеджах. Другое название приемника этого типа – антенна Яги. Это устройство было изобретено двумя японскими учеными еще в прошлом веке.

Не менее популярны штыревые модели, которые выполнены в виде вертикального стержня либо штыря. Устройство работает в режиме «прием-передача». Настраивать и задавать направление такой антенне не нужно, что является существенным преимуществом. Штыревая антенна принимает сигналы с любых сторон, кроме вертикальной плоскости. Недостаток только один – невысокий коэффициент усиления, если сравнивать с другими приборами.

Антенна для интернета своими руками

Усилители интернета своими руками перед изготовлением нужно правильно рассчитать. Сейчас очень популярен биквадрат. Это оборудование является подвидом рамочных антенн. Изобретение принадлежит ученому Владимиру Харченко, поэтому антенна названа в честь него. Впервые приемник этого типа был применен во второй половине двадцатого века для улавливания сигналов телепередач. Ученые настроили прибор на другую частоту 14 МГЦ, задали нужное положение и смогли получать сигналы за десятки километров.

Сейчас биквадраты можно заказывать в уже готовом виде через специализированные магазины сетевого оборудования. Они отлично подходят для работы с 3G. Однако многие пользователи предпочитают самостоятельно изготавливать антенны Харченко, используя простые расчеты. Главное – правильно изготовить биквадрат и направить его в сторону вышки оператора. Изготовленная по чертежам самодельная антенна Харченко подойдет и для 4G-модема.

Какие инструменты и материалы нужно подготовить

Для изготовления антенны Харченко, которая будет работать с 3G модемом, нужно подготовить минимальный комплект подручных средств,

которые есть практически в каждом доме:

• Найдите отрезок провода из меди, длина которого составит минимум 30 см. Если дома провода нет, купите его в магазине.
• Подготовьте не слишком длинный отрезок коаксиального (телевизионного) кабеля. Длина не должна превышать два метра.
• Также вам понадобится крышка из пластика. Подойдут крышки от бутылок с водой или косметических средств.
• Еще понадобится кусок жести либо фольги. Иногда мастера используют старые диски DVD.
• Подготовьте для расчетов линейку, карандаш и нож, чтобы разрезать кабель.
• Могут пригодиться пассатижи, чтобы изгибать провода.
• Припаивать провода к контактам нужно паяльникам, поэтому заранее подготовьте устройство.

Еще для изготовления самодельной антенны понадобится клей.

Устройство и размеры

3G-модемы функционируют на частоте 2100 МГц, чему соответствует длина волны 143 мм. форму и соотношение габаритов антенны можно изучить на чертежах и схемах в интернете.

Базовыми элементами конструкции антенны Харченко выступают:

• вибратор;
• антенный кабель;
• узел передачи;
• рефлектор.

Для изготовления антенны обычно берут медь или алюминий. Учитывая небольшие размеры вибратора, пользователи подсоединяют провода пайкой. Поэтому лучше выбрать медь. Эксперты рекомендуют изготавливать приемники этого типа из медного кабеля с поперечным сечением 5 миллиметров либо диаметром 2,5 мм.

Изготовление антенны Харченко поэтапно

Сборка антенны Харченко начинается с изготовления вибратора. Задача мастера – соблюдать максимальную симметрию устройства. Очень важно изготовить все грани квадратов абсолютно одинаковыми. Сделать это можно путем нанесения предварительной разметки проволоки маркером. Установите пассатижи на разметку провода, согните его руками, чтобы получился прямой угол 90 градусов. Выгиб контролируйте угольником.

Когда материал будет с точностью выгнут, оставшийся кусок отрезают. Обязательно выполняют контрольный замер граней, он обеспечит симметрию устройства, тогда все стороны будут расположены в единой плоскости.

Следующий этап – подключение кабеля и рефлектора. В середине пластиковой крышки проделайте дрелью или ножом отверстие, соответствующее диаметру кабеля, введите в это отверстие конец провода. После этого разделываем, оголяем центральную жилу с экраном для пайки. После пайки крышку нужно надвинуть по проводу на вибратор. Для усиления прочности соединения используйте клей.

DVD диск через отверстие по центру вставляем в провод и приклеиваем к торцевой стороне крышки. Изготовленный вибратор с рефлектором обеспечит хороший прием сигналов 3G. Следующий этап – интеграция самодельного приемника с модемом. Можно обеспечить непосредственно металлическое соединение проводов телевизионного кабеля напрямую к плате модемного устройства. Пользователь может припаять концы провода ко второй половинке разъема на модеме и, таким образом, подключить приемник.

Существует и другой способ подключения антенны Харченко к модему, однако он требует разборки сетевого устройства. Без опыта и навыков этот способ лучше не использовать, иначе модем может выйти из строя. 3G и 4G антенны своими руками собираются достаточно просто, однако необходимо соблюдать правила и технологию сборки.

Нужно организовать скоростной интернет для юридических лиц? Оставьте заявку на нашем сайте, и мы подберем для вас подходящее решение.

Как сделать FPV-антенну своими руками

Основными расходными деталями на гоночном квадрике являются пропеллеры и FPV-антенны. 

Если для первых удалось найти приемлемые варианты, то с антеннами не так все радужно. Любая антенна рано или поздно придет в негодность. Это неизбежно.




Тут два варианта: либо закупать их пачками и держать всегда под рукой несколько антенн, либо научиться быстро и качественно их изготавливать без больших затрат. Второе, конечно, интереснее:)


Для начала нужно определиться с разъемами и кабелем. Посмотрите на разъем своего передатчика и сравните с картинкой, чтобы узнать его название:

С большой долей вероятности это будет RP-SMA Female. Значит для антенны потребуется разъем RP-SMA Male. Чтобы не плодить сущности, лучше всю аппаратуру перевести на один тип разъемов. Разъемы бывают под пайку и под обжим. Лучше выбирать под пайку, это надежнее. Большинство антенн изготавливают с использованием кабеля RG402.


Есть еще один вариант — использовать готовые антенные удлинители RP-SMA-to-RP-SMA длиной 15см. Не надо возиться с пайкой разъемов и из одного удлинителя получаются две антенны.

Материалом для изготовления антенн является стальная проволока, покрытая медью, диаметром 0.8мм. Такую проволоку используют при сварке, так что найти ее можно в любом автосервисе. Антенны из такой проволоки получаются в меру прочные. Но лучше использовать медную проволоку диаметром от миллиметра. Из нее получаются более качественные антенны, но и более хрупкие.

Прежде чем изготавливать сами антенны, надо сделать простой кондуктор. Материалом для кондуктора может служить что угодно, лишь бы легко обрабатывалось и не боялось небольшого нагрева. Отлично подходит вспененный ПВХ. Но можно и распечатать на 3D-принтере. Сделаю кондуктор для четырех-лепестковой антенны.

 

 

 

 


Конечная конструкция должна получиться как на рисунке. Сначала я нарисовал и распечатал шаблон, затем зафиксировал рисунок на заготовке и вырезал детали ножом. В шаблоне есть заготовки для трех-, четырех- и пяти-лепестковой антенны.


Собрал кондуктор на суперклее. В центре разместил алюминиевый цилиндрик, который точно соответствует наружному диаметру оплетки кабеля. Это важно. Канавки под проволоку продавил кончиком шила.

 

Кстати, кондукторы можно заказать готовые тут.

Кроме кондуктора, потребуется еще один инструмент для создания ровных лепестков антенны. Это цилиндрик диаметром 17-19 миллиметров с отверстием рядом с краем.


На глаза попался картонный цилиндрик подходящего диаметра. Просверлил его и вставил поперек стальную трубочку диаметром 1.5мм. Это был обрезок стальной вязальной спицы. Затем залил внутрь цилиндрика термоклей с помощью паяльного фена и таким образом зафиксировал стальную трубочку.

Инструменты подготовлены. Теперь, собственно, сам процесс изготовления антенн. Сначала разрезал пополам антенные удлинители. Затем зачистил так, чтобы центральная жила кабеля торчала наружу на 2мм, а оплетка была свободна на 4-5мм.

Необходимо вычислить длину отрезка проволоки для одного лепестка. Это можно сделать по формуле:

307022/F = L

Где F — частота в килогерцах, а L — длина отрезка антенны для одного лепестка в миллиметрах. Для частоты 5800кГц получается следующее:

307022/5800 = 52.93мм

Заготовка для лепестка делится на три условные части. Центральная часть длиной в половину длины заготовки, и загнутые концевые части длиной в четверть длины заготовки.
Четверть длины для частоты 5800кГц будет:

L/4 = 13.23мм

Но это значение рассчитывается без учета толщины используемой проволоки. Для примера нарисовал макет заготовки лепестка:


Чтобы более точно вычислить длину концевых частей, нужно вычесть радиус проволоки из четверти длины заготовки. Для проволоки диаметром 0.8мм будет так:

13.23 — 0.4 = 12.83мм

Вот на это значение и буду сгибать заготовки лепестков антенны.

Нарезать заготовки для лепестков удобнее всего кусачками, отмеряя длину штангенциркулем. С учетом того, что кусачки немного заминают место среза, я выставляю на штангенциркуле длину 53мм.


После откусывания заготовки, торец проволоки обрабатываю надфилем, чтобы было все ровно. Когда необходимое количество заготовок сделано, выставляю на штангенциркуле значение 12,83мм, насколько это возможно, и загибаю заготовки с обоих сторон с помощью небольших пассатижей.


В итоге получается приличная кучка будущих лепестков антенн, пока еще похожих на скрепки от степлера:)


Затем начинаю делать собственно лепестки. Для этого вставляю заготовку в отверстие цилиндрика и загибаю сначала с одной стороны, потом с другой.

 


В итоге, имею кучку готовых ровных лепестков и мозоль на большом пальце:)


Требуется залудить кончики готовых лепестков примерно на длину в 3мм. Нужно постараться, чтобы получился тонкий слой олова, который будет не сильно влиять на геометрию антенны во время сборки. После этого можно приступать к формированию антенны на кондукторе. Это, пожалуй, самое сложное и долгое. Необходимо добиться того, чтобы верхние кончики лепестков смыкались в одной точке, а нижние прилегали к цилиндрику в центре кондуктора.


Вся конструкция должна быть собрана без напряжения в металле лепестков, иначе позже, при монтаже на кабель, могут быть проблемы.


Чтобы спаять вместе верхние кончики будущей антенны, надо зафиксировать лепестки на кондукторе. Для фиксации использую обычные иголки. Вечер кропотливого труда и вот результат!


Все заготовки как на подбор! Осталось закрепить будущие антенны на кабеле. Если диаметр цилиндрика на кондукторе подобран правильно, то заготовка будет легко устанавливаться на кабель. Главное, чтобы заготовка надевалась на кабель без напряжения, иначе при пайке конструкция может рассыпаться на детали.

Здесь надо сделать небольшое лирическое отступление. На этом этапе нужно было подумать о защите лепестков, пока еще антенна не установлена на кабель. Изначально я планировал сделать защиту после окончательной сборки антенны, но потом придумал другой вариант, о чем расскажу ниже. Так что позже мне пришлось отпаивать разъем, чтобы установить защиту на лепестки.

Сначала паяльником немного фиксирую один нижний кончик лепестка к оплетке кабеля. Выравниваю конструкцию так, чтобы нижние части лепестков были перпендикулярны кабелю. Потом прихватываю еще один кончик, снова проверяю. И так до тех пор, пока не прихвачу все нижние кончики лепестков к оплетке кабеля. Затем аккуратно основательно припаиваю нижние кончики к оплетке. Но паяю так, чтобы не перегреть заготовку, иначе может распаяться центральная часть и заготовка развалится.


После того как с нижней частью закончено, пропаиваю центральную часть так, чтобы олово попало на центральную жилу кабеля. Если антенна собрана аккуратно, то все припаяется без проблем.


В общем, антенны готовы. Их уже можно использовать, но на гоночном квадрике проживут они недолго:) Каким-то образом надо защитить лепестки антенны от выламывания при авариях. Я перепробовал много различных вариантов защиты лепестков, но ни один мне не нравился. Несколько дней ходил в раздумьях, пока в голову не пришла простая идея. Если у вас есть ребенок, значит должна быть куча пластиковых яиц от киндер-сюрпризов:) Попробовал засунуть внутрь антенну — влезает с небольшим усилием. Отлично!


Оставалось придумать, как сделать донышко. Под рукой оказался небольшой кусок вспененного ПВХ толщиной 5мм, из которого делал кондуктор. Отличный материал! В меру плотный, в меру легкий, легко режется ножом. Похож на очень плотный пенопласт. Из такого рекламщики буквы вырезают. Циркулем разметил окружность диаметром 31мм, ножом вырезал и обработал шкуркой, зажав заготовку в дремель. Затем просверлил по центру отверстие диаметром 6.5мм.


Зачем такое большое отверстие? Дело в том, что я хотел сделать еще небольшой цилиндрик, который будет надеваться на кабель, чтобы кабель не сгибался у основания донышка.


Отличный цилиндрик длиной 12мм получился из трубки для систем обратного осмоса. Такие трубки можно в изобилии найти в магазинах, занимающихся фильтрацией воды. Мне повезло — обрезки трубок предоставил друг, который и работает в таком магазине:)

После установки на кабель донышка, нужно припаять на кабель заготовку антенны. Об этом говорил выше. Просто у меня порядок сборки получился немного нарушен:)

Надо вычислить на сколько придется укоротить пластиковое яйцо от киндер-сюрприза. Вставил внутрь до упора антенну с установленным донышком. Штангенциркулем измерил расстояние от донышка до края половинки яйца. У меня получилось 14.5мм. Выставил на штангенциркуле этот размер и, опираясь одной острой губкой о край яйца, второй губкой штангенциркуля процарапал линию, по которой отрезал верхнюю часть пластикового яйца с помощью острого ножа.


Получился отличный колпачок, который надевается на донышко с небольшим усилием.

Чтобы скрепить все детали защиты просто заливаю внутрь колпачка монтажную пену, вставляю антенну с донышком, стягиваю все скотчем и жду несколько часов, пока пена не высохнет. Пена полезет из всех щелей, но это и хорошо. Прочно соединит все детали вместе. Лишнее потом легко убрать.


На всякий случай еще обматываю по контуру парой слоев изоляционной ленты. Потом заменю ее на термоусадку для аккумуляторов шириной 63мм.


Такие самодельные антенны отлично работают на передачу сигнала. На прием лучше делать без всякой защиты и из медной проволоки. По дальности работы проблем не обнаружено. Антенны работают даже лучше, чем китайские грибки заводского изготовления. А стоимость таких антенн на порядок меньше. На этом все, удачных полетов!

Так же можно облегчить свой труд заказав готовые части для сборки самодельной антенны по ссылкам ниже.

SMA Male 50-1.5 RF
Купить: BangGood2pcs RP-SMA Female Adapter
Купить: BangGood60mm Low Loss Antenna
Купить: BangGood20 PCS DIY All
Купить: BangGood

взято с mcheli.blogspot.ru




Похожие статьи:

Видеоподборки про RC моделизм → Аппаратура радиоуправления из джойстика Defender cobra m5

Видеоподборки про RC моделизм → Самодельный FPV шлем. FPV на экране смартфона.

Видеоподборки про RC моделизм → Самодельный мультикоптер

Инструкции для квадрокоптеров → Как увеличить дальность полета квадрокоптера

Видеоподборки про RC моделизм → Выбор мощности ФПВ передатчика, полеты группой, пайка антенны напрямую

Видеоподборки про RC моделизм → Дистанционный выключатель RC switch для моделей своими руками

Видеоподборки про RC моделизм → Аппаратура радиоуправления своими руками / Проэкт RC Аппаратура

Аксессуары квадрокоптеров → Усилитель для антенны квадрокоптера

Обсудить на форуме

10 лучших идей и идей для создания телевизионных антенн своими руками

Откройте для себя 10 лучших идей и источников вдохновения для создания телевизионных антенн своими руками на Pinterest. Вдохновляйтесь и пробуйте новое.

Saved from m.youtube.com

How to make the strongest antenna for tnt channels using switch tv hd

Hd Antenna Diy

Digital Antenna

Hdtv Antenna

Digital Tv

Computer Diy

Life Хаки Компьютер

ТВ Сделай Сам

Watch Tv For Free

Tv Hacks

Джеймс Прескотт сохранен в Gadget lamps

Сохранено с youtube. com

Как сделать автономную телевизионную антенну с помощью цепочки для ключей | БЕСПЛАТНЫЕ каналы кабельного телевидения 100% легальные

Следуйте за мной на TikTok Macgyverjrhttps://vm.tiktok.com/ZMdKunRs9/Увеличьте скорость Wi-Fi БЕСПЛАТНО! | Easy Phone DNS https://youtu.be/AmjuQf6ds0g#freecable #freetv …

Kenna LuckK

Kenna Luck сохранено в Tech hacks

Сохранено с youtube.com

Как сделать самую мощную антенну в мире для приема HD каналов ТНТ ТВ

Hd Антенна Diy

Цифровая Антенна

Антенна Wifi Наружная

Антенна T3

Tv

Цифровое ТВ 9000

Телевизионная антенна дальнего действия

Телевизор без кабеля

Компьютер своими руками

Дэнни УлериД

Дэнни Улери Сохранено на антенну HDTV

Сохранено с youtube.com

Как установить спутниковую антенну

В этом видео я покажу вам, как установить любую наружную антенну на вашу кабельную спутниковую тарелку, чтобы получить максимальное количество бесплатных местных телеканалов в HD. Также …

Трейси Шипли сохранено в «Продукты, которые я люблю»

Сохранено с makeuseof.com

6 способов сделать своими руками антенну HDTV по низкой цене

Хотите сэкономить деньги и построить собственную антенну HDTV, но не знаете с чего начать? Эти сборки антенн своими руками показывают, насколько это просто.

Richard Stokken сохранено в Антенны

Сохранено с youtube.com

превратите ваш сплиттер в мощную телевизионную антенну

Wi-Fi антенна

Tv Hacks

Бесплатные телеканалы

Телевизионная антенна

Старые сотовые телефоны

Телевизионные антенны

Wifi Hack

GrzegorzG Noga0003

Grzegorz Nogajczyk Сохранено в anteny

Сохранено с instructables.com

Самодельная телевизионная антенна

Самодельная телевизионная антенна: Эта телевизионная антенна не только всенаправленная, но и совместима с новым цифровым телевидением. На самом деле я получаю больше станций с новыми цифровыми телевизионными сигналами, чем со старой системой. У меня 35 каналов, и я далеко от любого крупного города. Итак…

Антенна HD своими руками

Антенна цифровая

Электроника своими руками

Электронные проекты

Watch TV бесплатно

Radios

БЕСПЛАТНЫЙ ТВ и Фильмы

TV HACKS

Телевизионная антенна

Williamw

William Saved на I

Сэкономил от Spycamerasreviewed.com

70003

. Сигнал наружной телевизионной антенны и улучшение приема

Хотите знать, как усилить сигнал наружной телевизионной антенны? Тогда вы находитесь в правильном месте. Мы поделимся всеми советами и рекомендациями, которые вам нужно знать.

Лучшая открытая телевизионная антенна

DIY TV Antenna

Wi -Fi Antenna

TV без кабеля

Бесплатный телевизор и фильмы

TV Hacks

Wi Fi

ТВ. Всенаправленные ТВ-антенны

Сохранено с azega.com

Самодельная ТВ-антенна HDTV (бабочка)

Создайте собственную ТВ-антенну HDTV, чтобы отказаться от кабельного провайдера и сэкономить 1000 долларов в год. Эту антенну своими руками очень легко сделать, используя всего несколько основных 9 инструментов.0003

Hd Antenna Diy

Digital Antenna

Digital Tv

Rabbit Ears Antenna

Diy House Projects

Wood Projects

Tv Antennas

Home Electrical Wiring

Radios

Cj KingC

Cj King saved to Технология

Сохранено с ehow.com

Как использовать спутниковую антенну в качестве телевизионной антенны для цифрового сигнала | Techwalla

Антенна «улавливает» радиочастоты (РЧ), посылаемые с радиовышки, и передает их на телевизор для просмотра. Для просмотра цифрового ТВ-сигнала с помощью спутниковой антенны, установленной на крыше, добавьте детали, которые будут фокусировать радиочастотные сигналы, воздействующие на антенну.

DIY TV Antenna

Wi -Fi Antenna

Радионтенна

Цифровая антенна

Цифровое телевидение

DIY Electronics

Проекты электроники

Кабельный телевидение

TV HACKS

KATHATE

Посмотрите популярные видеоролики о телевизионной антенне «Сделай сам»

Создайте свою собственную недорогую, простую и высокоэффективную антенну VHF/AIS

Барб Пек и Бьярн Хансен 29фев 2020 18:27 UTC

Соберите свою собственную недорогую, простую и высокоэффективную антенну VHF/AIS © Barb Peck & Bjarne Hansen

Я привлек ваше внимание словом «недорого»?… читайте дальше, чтобы узнать, почему еще вы можете захотеть построить новую антенну VHF или AIS.

Скорее всего, у вас уже есть одна антенна, которую вы используете со своим обычным УКВ-радио. Возможно, вы подумали о приобретении второй антенны для использования в качестве резервной или с системой AIS. В этой статье описывается, как построить собственную УКВ-антенну, потратив на детали около 10 долларов плюс несколько рабочих часов, а также приведены некоторые простые идеи монтажа.

Преимущества отдельных антенн

Преимущества наличия резервной антенны очевидны (птица-фрегат унесла нашу топовую антенну в Табуэране), но может быть менее очевидным, почему отдельные антенны для УКВ-голоса и АИС полезны.

В конце концов, можно купить антенные разветвители для совместного использования одной антенны между УКВ-радиостанцией и устройством AIS. Некоторые устройства AIS даже имеют встроенный сплиттер. Однако отдельная антенна дает вам:

• Резервирование: Если вы потеряли основную антенну, вы можете подключить вторую антенну к УКВ и продолжить разговор.
• Простота: Вам нужны только соединения «точка-точка» (без стыковки или разветвления), что упрощает поиск и устранение неисправностей, и нет необходимости размещать УКВ-радиостанцию ​​и блок AIS в одном месте. С меньшим количеством точек отказа менее вероятно, что одна неисправность отключит как вашу УКВ-радиостанцию, так и вашу АИС.
• Более высокая производительность: Отдельные антенны устраняют необходимость использования изолирующего переключателя передачи, уменьшают количество подключений и минимизируют длину коаксиального кабеля между антенной и устройством, и все это сохраняет более сильные сигналы как для вашего радио, так и для AIS. Наконец, с отдельными антеннами вы можете получать данные АИС с других кораблей во время передачи на своем УКВ (хотя вы вряд ли заметите это, если не будете проводить много времени, разговаривая по радио).

Итак, давайте предположим, что вы решили приобрести вторую антенну VHF/AIS. Вы можете приобрести традиционную штыревую антенну, такую ​​как модель Shakespeare 5215 (85 долларов США), или вы можете создать свою собственную, следуя инструкциям в этой статье, и она будет работать так же, как коммерческий продукт.

Давайте начнем с небольшого количества теории радио, чтобы объяснить конструкцию. Вы можете пропустить эту часть, если хотите, и просто перейти к строительной части. Я включил некоторые определения в конце этой статьи, чтобы помочь с терминологией.

Теория и конструкция антенны

Вот принципы, по которым работает антенна:

• изменение тока в проводнике создает электромагнитное поле (мы называем это передачей)
• изменяющееся электромагнитное поле создает ток в проводнике (прием)

Итак, антенна — это просто проводник, вроде провода, который преобразует электрический ток в электромагнитное поле и наоборот. При использовании для связи мы называем эти электромагнитные поля радиоволнами.

Антенны наиболее эффективны при отправке и захвате радиоволн, когда длина антенны соответствует определенной доле длины радиоволны. Для морских УКВ (частоты от 156 МГц до 163 МГц) формула говорит нам, что длина волны составляет около 1,91 метр.


Формула длины волны — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

Существует множество конструкций антенн, каждая из которых подчеркивает некоторые важные характеристики, такие как усиление, направленность, поляризация, ширина полосы и физический размер. Обычная топовая УКВ-антенна (например, упоминавшаяся ранее Шекспировская) имеет вертикальный элемент половинной длины волны, длина которого составляет около 1,91 м/2 = 96 см = 38 дюймов.

На практике он будет немного короче из-за физических свойств проводника антенны. Другая часто встречающаяся УКВ-антенна имеет длину около 8 футов и обычно устанавливается на кормовом поручне; она имеет больший коэффициент усиления, чем более короткая топовая антенна, но также более направленная (т. е. при наклоне теряется мощность сигнала).

Антенна, которую мы будем строить, будет представлять собой полуволновой диполь, отличающийся простой конструкцией, хорошим балансом между усилением и направленностью и простой установкой.


Дипольная антенна – фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

Конструкция антенны

На фотографии готовой антенны видно, что она выглядит как буква «Т», где ножка Т состоит из короткого отрезка коаксиального кабеля, а плечи Т состоят из более длинного троса.


Готовая антенна — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

Внутри полого сердечника веревки продеты два отрезка проволоки. Строить его просто:

• вы измеряете и отрезаете коаксиальный кабель;
• снять внешнюю изоляцию с коаксиального кабеля на указанное расстояние;
• вместо оплетки коаксиала припаяйте провод;
• проденьте антенну в веревку;
• и, наконец, прикрепите разъем.

Необходимые материалы

Из материалов вам понадобятся:


Материалы – фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

• Приблизительно 2 м коаксиального кабеля, в зависимости от места установки антенны. Коаксиальные кабели с сопротивлением 50 Ом, такие как RG-58 или CA-195R, подходят и имеют удобный для работы диаметр. Избегайте коаксиального кабеля с сопротивлением 75 Ом, например, используемого для приложений кабельного телевидения.
• Приблизительно 45 см изолированного многожильного провода. Предпочтительна луженая медь. Калибр не критичен: от 14 AWG до 18 AWG прост в обращении и имеет достаточную физическую прочность.
• Разъем для подключения к более длинному коаксиальному кабелю, идущему к вашей радиостанции/AIS. Я предлагаю разъем BNC или PL-259: оба доступны для обычных диаметров коаксиального кабеля. Закажите несколько дополнительных приспособлений, с которыми вы сможете потренироваться, если вы впервые используете конкретную модель коннектора.
• Около 2 м веревки с полым сердечником для монтажа. Он должен быть достаточно большого диаметра, чтобы через него можно было продеть антенну, но достаточно маленьким, чтобы уменьшить сопротивление воздуха; мы использовали отрезок лески с двойной оплеткой диаметром 12 мм с вытащенным сердечником.
• Паяльник и припой
• Самоамальгамирующая лента
• 3M4200, Sikaflex или аналогичный герметик для гидроизоляции паяных соединений

Начнем

Сначала решите, где вы хотите установить антенну (см. несколько идей в следующем разделе «Монтаж»). Это влияет на длину коаксиального хвоста антенны. Вы можете сделать его достаточно длинным, чтобы дотянуться до вашего радиоприемника или блока AIS одним цельным куском, но это может затруднить установку. Вместо этого я рекомендую более короткий хвост, который крепится к более длинному коаксиальному кабелю внутри мачты.

Наша антенна имеет хвост длиной 1 метр, заканчивающийся разъемом BNC. Этот разъем присоединяется рядом с фонарем на носовой палубе к кабелю внутри нашей мачты. Если вы еще не совсем решили, где его установить, вы можете обрезать коаксиальный кабель длиннее, чем вам нужно, и обрезать его позже, когда будете устанавливать разъем.

Теперь мы соорудим антенну из одного конца коаксиального кабеля, прежде чем вставить его в трос. Вот процедура с фотографиями, соответствующими пронумерованным шагам:

1. Отрежьте кусок коаксиала на 50 см (+/- 1 см) длиннее желаемой длины хвоста.

2. Снимите примерно 45 см (+/- 1 см) внешней оболочки с коаксиального кабеля. Сделайте продольный разрез на куртке острым лезвием. Затем, удерживая в одной руке оплетку + сердцевину, другой рукой оттяните кофту в сторону. Куртка должна отделиться от сердцевины – если нет, используйте лезвие, чтобы сделать продольный надрез на внешней стороне куртки, прежде чем продолжать тянуть. Не волнуйтесь, если лезвие перережет несколько нитей оплетки коаксиала: позже вы замените оплетку изолированным проводом.

3. Отделить оплетку от сердцевины. Один из способов сделать это — собрать косу так, чтобы пряди раскрылись, открывая сердцевину под ними. Затем можно использовать маленькую отвертку, чтобы вытащить сердцевину.

4. Некоторые типы коаксиальных кабелей (например, CA-195R) имеют экран из фольги, обернутый вокруг центрального проводника. Если это так, разверните и снимите экран из фольги.


Шаги 2–4 — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

5. Отрежьте большую часть оплетки и выбросьте ее, оставив длину около 2 см для пайки.

6. Припаяйте 45 см (+/- 1 см) изолированного многожильного провода к выступающей оплетке.


Этапы 5 и 6 — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

7. Выпрямите коаксиальную жилу и изолированный провод и положите их параллельно измерительной ленте. Измеряя от конца оболочки коаксиального кабеля, обрежьте жилу и изолированный провод до длины 40,5 см (+/- 0,2 см). Это шаг, который устанавливает резонансную частоту вашей антенны на частоту, используемую AIS. Вместо этого, чтобы оптимизировать антенну для 16 канала УКВ, обрежьте провода до 43,0 см. Если вам нужна антенна двойного назначения, не волнуйтесь, любая длина будет работать удовлетворительно.


Шаг 7 — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

Вот забавная часть, где две ножки антенны вставляются в веревку, оставляя хвост выступающим из середины. Подойдет практически любая длина веревки с полым сердечником, при условии, что ножки антенны помещаются внутрь, и остается достаточно веревки, чтобы привязать антенну прямо между двумя точками крепления. Я опишу один способ сделать это — я уверен, что вы можете себе представить и другие способы.

8. Найдите середину веревки. Расправьте внешнюю оплетку, чтобы обнажить сердцевину, и вытяните ее наполовину.

9. Разрежьте сердечник посередине выступающей петли и прикрепите конец каждой антенны скотчем к концу сердечника. Коробочная лента или лента для обшивки хорошо подходят.

10. Вытащите сердечники из концов веревки так, чтобы они втянули ножки антенны в центр веревки. Продолжайте тянуть, пока коаксиальный конец антенны не упрется в середину веревки.


Этапы с 8 по 11 — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

11. Загерметизируйте коаксиальный кабель в месте его входа в трос, используя герметик 3M4200 или аналогичный. Цель состоит в том, чтобы предотвратить попадание воды в коаксиальный кабель и изолированный провод, поэтому убедитесь, что места, где оголенные проводники выходят из изоляции, хорошо пропитаны герметиком. Не помешает нанести дополнительный герметик на трос в непосредственной близости от Т-образного соединения. Прежде чем герметик затвердеет, потяните за веревку и ножки антенны, чтобы образовалось гладкое соединение. Подвесьте веревку с умеренным натяжением, пока герметик затвердевает.

12. Теперь сердечники троса можно отсоединить от проволочных ножек антенны и выбросить. Загерметизируйте концы проводов герметиком, чтобы вода не просачивалась внутрь. Дайте герметику высохнуть, затем вставьте концы обратно в полый центр веревки.


Шаг 12 — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

13. Наконец, прикрепите разъем к хвосту антенны. Фактические шаги будут зависеть от выбранного типа разъема, поэтому следуйте рекомендациям производителя. ПЛ-259соединители доступны в версиях с обжимом или пайкой и недороги. Разъемы BNC меньше, но их немного сложнее собрать. Если вы впервые собираете какой-либо тип разъема, я предлагаю попрактиковаться, используя обрезки коаксиального кабеля, вместо того, чтобы рисковать испортить вашу красивую антенну. Как только вы будете уверены в результатах, приступайте к установке разъема на антенну.


Разъемы — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

Вот и все! Ваша антенна готова — похлопайте себя по спине!

Тестирование готовой антенны

Прежде чем приступить к монтажу новой антенны, потратьте несколько минут на ее тестирование. Первый тест заключается в использовании омметра для измерения сопротивления между двумя контактами разъема: оно должно считываться как разомкнутая цепь. В противном случае, скорее всего, имеется короткое замыкание в разъеме или, возможно, между оплеткой коаксиального кабеля и центральным проводником в Т-образном переходе.

Второй тест заключается в подключении антенны к УКВ-радиостанции или системе AIS и проверке приема. Как только это сработает, последним испытанием будет попытка передачи, но держите людей и чувствительную электронику на расстоянии нескольких метров, чтобы уменьшить радиочастотное воздействие.

Монтаж и подключение

При установке антенны помните о следующих соображениях: чем выше, тем больше радиус действия; избегание близости к другим антеннам снижает помехи; и более короткий коаксиальный кабель к вашему радио сохраняет больше полезных сигналов. Вы также должны держать ножки антенны приблизительно вертикально и на расстоянии от металлических предметов, чтобы обеспечить всенаправленность работы в горизонтальной плоскости. Включение вашей антенны внутрь веревки позволяет легко привязать ее между двумя точками крепления. Мы установили наши между разбрасывателем и кожухом, как показано здесь.


Монтаж — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

Соединение между концом антенны и коаксиальным кабелем, идущим к вашей радиостанции, должно быть водонепроницаемым. Достаточно обернуть разъемы несколькими слоями самоклеящейся ленты.

Производительность антенны

Как работает эта антенна? Довольно хорошо, как измерено антенным анализатором, так и в реальных результатах.

Антенный анализатор (Array Solutions AIM-4170D) измеряет резонансную частоту этой антенны как 162,02 МГц, что хорошо соответствует частотам, используемым AIS (161,9 МГц).75 МГц и 162,025 МГц). Дополнительные результаты показаны в этой таблице:


Стол для выступлений — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

Чтобы представить эти цифры в перспективе, 50-футовый кабель RG-58 имеет около 50% потерь мощности. Таким образом, мы ожидаем, что эта самодельная антенна будет работать немного лучше, чем коммерческая, для использования AIS, и немного хуже на 16 канале УКВ, но различия, вероятно, будут скрыты потерями в кабелях, ведущих к антеннам.

Для тех, кому интересно, вот график анализатора для нашей антенны между 130 МГц и 180 МГц.


Участок анализатора — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

В реальных условиях наша самодельная антенна прекрасно улавливает сигналы АИС, когда она подключена к приемнику АИС SR-161. Вот снимок экрана с нашего картплоттера, когда мы находились недалеко от Баия-Консепсьон в море Кортеса, на котором показаны цели АИС вверх и вниз по побережью Баха.

Обратите внимание на две цели к югу от Пуэрто-Валларта, на расстоянии более 500 морских миль! Но подождите, вы говорите, что УКВ должна быть в прямой видимости… Этот дальний прием демонстрирует явление атмосферного воздуховода, интересная тема сама по себе. Наша антенна не может претендовать на все заслуги, но, безусловно, хорошо работает и с более близкими целями.


Цели AIS — фото © Barb Peck & Bjarne Hansen

Определения и источники

• Автоматизированная идентификационная система (АИС): Система обеспечения безопасности судов, в которой периодические передачи с оборудованных судов (и средств навигационного оборудования) об их местоположении, скорости, курсе и т. д. могут приниматься другими судами. AIS использует две частоты в морском диапазоне ОВЧ: 161,975 МГц (AIS1) и 162,025 МГц (AIS2).
• Электромагнитная (ЭМ) волна: Колеблющееся электрическое и магнитное поле, которое распространяется в пространстве со скоростью света (также является ЭМ волной). Частота колебаний определяет, назовем ли мы это Радиоволной, Светом, Инфракрасным излучением и т. д.
• Текущий: Поток электронов в проводнике. При правильных условиях этот поток приводит к электромагнитным волнам, и тогда проводник действует как антенна.
• Коаксиальный кабель: Часто сокращается до коаксиального. Кабель, состоящий из двух проводников: центральный провод, окруженный внешним экраном. Экран может состоять из плетеных нитей, фольги или того и другого. Коаксиальный кабель полезен для передачи РЧ-сигналов, поскольку он не излучает много электромагнитной энергии.
• Импеданс: Мера отношения напряжения к току в проводнике. Коаксиальные кабели, используемые для РЧ, обычно имеют импеданс 50 Ом. В идеале любые нагрузки, подключенные к коаксиальному кабелю, должны иметь одинаковый импеданс, иначе потери возрастут.
• Радиочастота (RF): Частота в диапазоне, используемом для связи. Обычно считается от нескольких кГц до 300 ГГц. Радиочастотный спектр подразделяется на полосы с такими названиями, как HF, VHF и UHF.
• Коэффициент стоячей волны (КСВ): Отношение напряжения с самой высокой амплитудой к напряжению с самой низкой амплитудой вдоль линии передачи. Он показывает, насколько хорошо импеданс нагрузки (например, антенны) согласуется с импедансом линии передачи (например, коаксиального кабеля). Соотношение 1:1 означает, что совпадение точное. Чем выше коэффициент, тем больше отражений и меньше сигнала на нагрузке.
• Очень высокие частоты (ОВЧ): Полоса частот от 30 МГц до 300 МГц. Морские УКВ охватывают диапазон от 156 до 163 МГц.

Ресурсы

• Коаксиальный кабель и разъемы можно заказать в RadioWorld в Торонто. Их посеребренный разъем PL-259, номер детали CON-100S, стоит 6 долларов. Переходник для RG-58 (также подходит для CA-195R), артикул CON-108, стоит 1 доллар. Отправляют быстро и за разумную плату.
• CA-195R иногда труднее найти, чем RG-58. L-Com обычно имеет его в наличии (0,58 доллара США за фут) и отправляет на канадские адреса примерно за 17 долларов США. У них также есть хороший выбор разъемов.
• В Интернете есть множество видео и статей по сборке коннекторов. Иногда вы найдете противоречивые советы — если сомневаетесь, проверьте, есть ли у производителя кабеля или разъема какие-либо конкретные инструкции. Amphenol (производитель соединителей) имеет этот четкий документ [PDF].
• Другой набор очень подробных инструкций для разъемов PL-259 можно найти здесь.

Я надеюсь, что эта статья была полезной и вдохновила вас на увлекательные эксперименты с антеннами.