Антенна диполь для кв диапазона своими руками

Антенна 27 мГц своими руками часть 1

GP для СБ диапазона. Простая антенна на 27 Мгц из проволоки.

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:

1. Она должна хотя бы частично обеспечивать защиту от атмосферных и индустриальных помех.
2. Необходимо позаботится о «земле» для нормального приема сигналов.
3. 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:

1. Сантехническая пластиковая муфта. Подойдет с диаметром в 50-55 сантиментов.
2. Разъем SO-239.
3. Сантехнические заглушки, соразмерные с подобранной ранее муфтой.
4. Винт-кольцо в количестве трех штук.
5. 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:

1. Обладать высоким коэффициентом полезного действия (ведь Си-Би нужен не только для того, чтобы слушать, но и чтобы передавать информацию).
2. Обеспечивать надежную работу с выбранной частотой.
3. Помещаться в салоне.
4. 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.

Классическая кв антенна

Спираль Тесла

Магнитно-рамочная петля

Укороченная диполь

На заметку. Для того чтобы произвести настройку такого устройства по резонансу, необходимо равномерно укорачивать длину расположенных горизонтальных или под углом плеч вибратора. После изменения длины плеча укорачивающая ее оттяжка крепится к ближайшему дереву или другой устойчивой опоре.

Трансивер

Коротковолновик

На заметку. Согласно действующему законодательству РФ, для радиолюбителей-коротковолновиков доступно вещание на 10 коротковолновых диапазонах со следующей длиной волн: 2200 м, 160 м, 80 м, 40 м, 30 м, 20 м, 16 м, 15 м, 12 м, 10 м. Использование высокочастотных диапазонов запрещено.

Транскрипт

1
Строим КВ Антенну Пособие для начинающих радиолюбителей Вступление. Антенна это радиотехническое устройство, которое преобразует энергию радиоволн в электрический сигнал и наоборот. Антенны различаются по типу, по назначению, по диапазону частот, по диаграмме направленности и т.д. В этой статье мы рассмотрим постройку самых распространенных радиолюбительских антенн.!!важно!! 1. Лучший усилитель это антенна! Запомните эту фразу как таблицу умножения!! Хорошая, настроенная антенна позволит вам слушать и проводить радиосвязи с очень слабыми и дальними станциями. Плохая же антенна сведёт на нет все ваши усилия по покупке или постройке приёмника/трансивера. 2. Постройка хороших антенн связана с работой на высоте (мачты, крыши). Поэтому, проявляйте все меры безопасности и осторожности. 3. Категорически запрещается подходить и прикасаться к антенне или кабелям снижения во время грозы!! Теперь рассмотрим сами антенны. Начнем с самых простых и до самых качественных. Антенна «Наклонный луч» Это кусок медного провода, который с одного конца закреплен за дерево, фонарный столб, крышу соседнего дома, а другой стороной подключается к приёмнику/трансиверу. Преимущества: — простота конструкции. Недостатки: — слабое усиление, сильно подвержена городским шумам, требует согласования с трансивером/приёмником. Изготовление. Тип провода любой медный. Одножильный, многожильный, можно даже компьютерную «витую пару» использовать. Толщина любая, но «чтобы не порвался» от своего веса, натяжения и ветра. В среднем, сечение кв.мм. Длина. Если только для приёмника, то любая, от 15 до 40м. Если для трансивера, то длина должна быть примерно L/2 того диапазана, на котором будете работать. К примеру, для диапазона 80м = L/2 = 40м. Но, всегда берите с запасом 5-7м.

2
Провод антенны нельзя подвязывать непосредственно. Нужно установить несколько изоляторов на конце полотна антенны. Идеальные изоляторы «орешкового типа»: Для чего нужны эти изоляторы, должно быть понятно уже из самого их названия. Они изолируют полотно антенны по электричеству от дерева, столба и других конструкций, куда вы будете крепить антенну. Если орешковые изоляторы не нашли, можно сделать самодельные из любого прочного диэлектрического материала: — пластик, текстолит, оргстекло, пвх трубки и т.д. Дерево и производные (ДСП, двп и т.д.) использовать нельзя. На концах антенны должно быть 3-4 изолятора, с расстоянием 30-50см друг от друга. Типичные схемы установки антенны типа «наклонный луч»

3
Входное сопротивление приёмника или трансивера обычно стандартно и равно 50 Ом. У антенны «Наклонный луч» сопротивление существенно выше, поэтому нельзя просто так её подключать к приёмнику или трансиверу. Подключать нужно через согласующее устройство. Вот схема: Согласовывать антенну очень просто. 1. Ставим галетный переключатель в крайнее правое положение, чтобы были включены все витки катушки. 2. Крутим конденсаторы С1 и С2, добиваясь максимально громкого приёма станций или шумов эфира. 3. Если не получилось переключаем галетный переключатель дальше и повторяем процедуру настройки. Когда антенна будет согласована, вы услышите резкое увеличение громкости станций или шумов эфира. Заключение. Такая антенна хороша для начинающих радиолюбителей, которые в основном только слушают эфир. Да, она очень шумная, принимает бытовые, городские помехи и т.д. Но, как говорится, за неимением лучшего сойдёт. Так же сразу хотим предупредить. Если у вас трансивер малой мощности, 1-5Вт, то на такую антенну вас будет очень слабо слышно, или же вас вообще не услышат. Учтите это, когда будете собирать или покупать маломощный трансивер. P.s. Высота подвеса антенны «Наклонный луч». Для такой антенны существует простое правило чем ниже, тем хуже. И наоборот. Если, к примеру, вы натянете её над забором, на высоте 3м, то сможете услышать только местных радиолюбителей и то, не факт. Поэтому, поднимайте антенну как можно выше. Идеальное решение между крышами многоэтажных, высотных домов. Реальное решение не ниже метров от уровня земли.

4
Антенна «Диполь» Введение. Сразу обращаем внимание на мелочи, но важные)), ударение в слове на букву И, диполь. Это уже более серьезная антенна, чем наклонный луч. Диполь это два провода, в центре которых подключается коаксиальный кабель снижения к трансиверу. Длина диполя равна L/2. То есть, для участка 80м диапазона, длина равна 40м. Или по 20м провода в каждом плече диполя. Для более точного расчета применяйте формулы. 1. Точная формула: Длина диполя = 468/F х, где F частота в МГц середины диапазона, для которого делаете диполь. Пример для 80м диапазона: — частота 3.65 МГц. 468/3.65 х = метров. Обратите внимание это общая длина диполя. Значит, каждое плечо будет в 2 раза меньше, то есть по метра. Погрешность при построении плеч диполя должна быть сведена к минимуму, не больше 2-3см. Самое главное, чтобы плечи были одинаковой длины. 2. В интернете так же есть онлайн «калькуляторы» для расчета диполей и других антенн: и др. Изготовление Диполя. Для изготовления антенны нам потребуется так же, как и для наклонного луча, медный провод. Сечение 2.5-6кв.мм. Можно использовать провод в изоляции, на низкочастотных диапазонах пвх-изоляция вносит несущественные потери. Размещение диполя аналогично размещению наклонного луча. Но, тут уже высота подвеса играет более заметную роль. Низкоподвешенный диполь работать не будет! Для нормальной работы высота подвеса диполя должна быть не ниже L/4. То есть, для 80м диапазона должна быть не ниже 17-20м. В случае, если у вас нет такой высоты рядом, то диполь можно сделать на мачте, чтобы он принял форму перевёрнутой буквы V. Вот рисунки, как правильно вешать диполь:

5
Последний вариант установки диполя называется «Inverted-V», то есть форма перевернутой буквы V. Центр диполя должен быть не ниже L/4, то есть для 80м диапазона 20м. Но, в реальных условиях, допускается подвешивать центр диполя и на небольшие мачты, деревья, высотой 11-17м. Диполь на такой высоте работать будет, правда, заметно хуже. Подключается диполь коаксиальным кабелем, с волновым сопротивлением 50 Ом. Это или отечественный кабель серии РК-50, или импортный серии RG и аналогичные. Длина кабеля особой роли не играет, но, чем он будет длиннее, тем больше в нём будет затухание сигнала. Так же и с толщиной кабеля, чем тоньше тем больше затуханий сигнала. Нормальная толщина кабеля для диполя (измеряется по внешнему диаметру) 7-10мм.

6
Варианты подключения кабеля к диполю. Вот на этом моменте просим вас быть очень внимательными, поскольку сейчас вы узнаете многолетний опыт «бывалых» ;). Современный мир это мир бытовых радиопомех — мощных, жирных, свистящих, стрекочущих, рычащих, пульсирующих и прочих, нехороших. Причина помех наша современная жизнь: — телевизоры, компьютеры, светодиодные и энергосберегающие лампы, микроволновки, кондиционеры, Wi-Fi роутеры, компьютерные сети, стиральные машины и т.д. и т.п. Весь этот набор «жизни» создаёт адский шум в радиоэфире, который делает приём любительских радиостанций порой вообще невозможным Поэтому, подключать диполь как раньше, в советское время уже нельзя. Теперь подробнее. 1. Стандартное подключение кабеля к диполю. Плечи диполя прикручиваются на любую прочную, диэлектрическую пластину. Центральная жила кабеля подпаивается к одному плечу, оплетка кабеля ко второму плечу. Прикручивать кабель нельзя, только паять. Такое подключение было стандартным, в советские времена, когда не было бытовых помех в эфире. Сейчас такое подключение можно использовать только в одном случае: — вы живёте на даче или в лесу, у вас очень высокая чувствительность приёмника и высокая мощность передатчика (100Вт и выше). Но, такое бывает редко, поэтому переходим к современным вариантам подключения.

7
2. Вариант подключения для города, при использовании мощного передатчика трансивера. Само подключение кабеля к диполю такое же, но, перед припаиванием надеваем на кабель ферритовых колечек, чем больше, тем лучше. Главное, чтобы эти колечки были как можно ближе к месту подпайки кабеля, почти вплотную. Вот, по такому принципу: Кольца желательно использовать с магнитной проницаемостью 1000НМ. Но, подойдут любые, которые найдёте, и которые плотно будут сидеть на вашем кабеле. Можно использовать кольца из телевизоров и мониторов: После установки колец на кабель, наденьте на них термоусадочную трубку и феном обожмите, чтобы они плотно сидели. Если нет таких технологий, то по-нашенски, обмотайте плотно изолентой;). Такой способ немного снизит уровень шума по приёму. К примеру, если у вас шум был на уровне 8 баллов, то станет 7. Не много конечно, но лучше, чем ничего. Суть такого метода ферритовые кольца снижают приём помех самим кабелем.

8
3. Вариант подключения для города, а так же для маломощных передатчиков. Самый лучший вариант. Есть два способа подключения. 1. Берём ферритовое кольцо необходимого диаметра, с проницаемостью 1000НМ, обматываем его изолентой(чтобы кабель не повредить), и продеваем сквозь него 6-8 витков кабеля. После чего припаиваем кабель к диполю обычным способом. У нас получился трансформатор. Его нужно так же подключать как можно ближе к точкам припаивания диполя. 2. Если нет большого ферритового кольца, чтобы просунуть сквозь него толстый, жесткий коаксиальный кабель, тогда придётся попаять. Берем кольцо поменьше, и наматываем на него 7-9 витков провода, диаметром 2-4мм. Мотать нужно сразу двумя проводами, а кольцо так же обернуть изолентой, чтобы не повредить провод. Как подключать показано на рисунке: То есть плечи диполя подпаиваем к двум верхним проводам трансформатора, а центральную жилу и оплётку кабеля к двум нижним.

9
Такое подключение кабеля к диполю убивает сразу двух зайцев: 1. снижает уровень шумов, которые принимает сам кабель. 2. согласовывает симметричный диполь, с нессиметричным кабелем. А это, в свою очередь увеличивает шанс на то, что вас, со слабым передатчиком (1-5Вт) услышат. Заключение. Антенна Диполь хорошая антенна, уже имеет небольшую диаграмму направленности и лучше принимает и усиливает, нежели антенна Наклонный луч. Диполь, особенно с 3-м вариантом подключения идеальное решение, если вы уходите в леса и походы, для работы в эфире оттуда. И при этом у вас маломощный трансивер с выходной мощностью 1-5Вт. Так же диполь идеальное решение для города и для начинающих радиолюбителей, т.к. его просто натянуть между крышами, не содержит каких-либо дорогих деталей и не требует настройки, если вы изначально правильно рассчитали его длину. Антенна «Дельта» или треугольник Введение. Треугольник это самая лучшая антенна низкочастотных КВ диапазонов, которую только можно построить в городских условиях. Эта антенна представляет собой треугольную рамку из медного провода, растянутую между крышами 3-х домов, в разрыв любого угла подключается кабель снижения.

10
Антенна представляет собой замкнутый контур, поэтому бытовые помехи синфазно гасятся в ней. Уровень шума у Дельты в разы ниже, чем у Диполя. Так же, Дельта имеет большее усиление, чем диполь. Для работы на дальние станции (свыше 2000км), один из углов антенны надо поднять, или наоборот, опустить. То есть, чтобы плоскость треугольника была под углом к горизонту. Наглядные примеры(примерно): Наклонный луч уровень шума 9 баллов. Диполь с простым подключением уровень шума 8 баллов. Диполь с трансформаторным подключением уровень шума 6.5 балла. Треугольник уровень шума 3-4 балла. Вот видео, сравнивающие диполь с треугольником(дельтой) Посмотрели?) Сравнили?) Если вам непонятно, что такое уровень шума по приёму, то можете это проверить вот прямо сейчас. Послушайте онлайн приёмники и сравните на них уровень шума. Он показывается вот тут: Это шкала S-метра, которая показывает уровень принимаемого сигнала. Когда сигнала нет, он показывает уровень шума. Помните, как радиолюбители говорят «слышу вас 5:9»? 5 это качество сигнала, а 9 это уровень громкости по S-метру. Теперь, послушайте приёмники и сравните уровни шума: Как видите, на одном приёмнике уровень шума S5, на втором S8. Разница очень ощутима на слух. А вся причина в антеннах. Понимаете теперь, как важно делать хорошую и качественную антенну?

11
Изготовление треугольника. Треугольник изготавливается как же из медного провода. Растягивается между крышами соседних домов. Если треугольник будет строго горизонтально к земле, то он будет излучать вверх. При таком расположении будут возможны только ближние связи до 2000 км. Чтобы возможны были дальние связи, необходимо плоскость треугольника повернуть под углом к горизонту. Длина провода дельты рассчитывается по формуле: L (м)= 304.8/F (MГц) Или можно на сайте, по онлайн калькулятору: Для 80м диапазона длина треугольника должна быть 83.42м, или 27.8м каждая сторона. Высота подвеса не ниже 15м. Идеально 25-35м. Подключение кабеля к треугольнику. Просто так подключать 50-омный кабель к треугольнику нельзя, потому, что волновое сопротивление треугольника Ом. Его нужно согласовать с кабелем. Для этих целей создаются согласующие трансформаторы. Их еще называют балуны. Нам нужен балун 1:4. Качественно и правильно изготовить балун можно только с помощью приборов, которые измеряют параметры антенны. Поэтому, мы не будем приводить описание его изготовления. Для начинающих радиолюбителей, единственный вариант это или купить балун, или пойти к более опытным радиолюбителям соседям, например в местный радиокружок и попросить их помощи. Для образца, какой нужен балун: Заключение. В заключении еще раз обращаем ваше внимание на то, что Антенна это самый важный элемент у радиолюбителя. Самый самый!! Построив хорошую антенну, вас будут громко слышать, даже если у вас самодельный трансивер на 1-5Вт выходной мощности. И обратно: — вы можете купить за 2 тыщи американских рублей японский трансивер, а антенну сделали плохую, в итоге вас никто не услышит). Поэтому, 1000 раз отмерьте, и один раз сделайте хорошую антенну. Не торопитесь, не спешите, всё просчитывайте, продумывайте и измеряйте. Дадим, совет: если не знаете, какое расстояние между вашими домами загляните в Яндекс-карты, там есть функция линейки + карты были в 2015 году обновлены. Можно по ним антенну рассчитывать.

12
Важные моменты, куда и как нельзя ставить антенны. Некоторые ставят КВ антенны НЧ диапазонов на мачты, прямо на крышах жилых домов. Этого делать категорически нельзя и вот почему: 1. Размеры антенн всегда рассчитываются с учетом высоты до земли. Если поставить её на крыше, то высота будет считаться не от земли, а от крыши. Поэтому, если у вас 18 этажный дом, а антенну вы поставили на крыше, считайте, что вы поставили её на высоте 2-3м от земли. Работать она у вас не будет. 2. Жилой дом это адский рой бытовых помех. Установленная на крыше антенна будет все их ловить, и даже ферритовые кольца и трансформация не помогут!! Поэтому если делаете проволочные антенны на низкочастотные КВ диапазоны (80м, 40м), то: — располагайте их максимально дальше от стен домов. — вешайте антенны между крышами, а не над крышами. — поднимайте их как можно выше. — всегда используйте ферритовые кольца или согласующие балуны и трансформаторы. На этом всё, удачи вам в постройке хорошей и малошумящей антенны! 73!

1 / 5 Изготовление катушек для IB металлодетекторов Изготовление катушек для IB металлодетекторов представляет определенную сложность для тех, кто делает это в первый раз. Как правило, приобретаются катушки

Виды антенн Телевизионные антенны условно делятся по месту установки, типу усиления сигнала, диапазону принимаемых частот. При выборе приемной антенны необходимо учитывать: насколько она удалена от телебашни,

Шестидиапазонная антенна InvertedVee. А.Ф. Белоусов, Д.А. Белоусов UR4LRG г. Харьков, 2018 Антенна Inverted Vee достаточно давно придумана радиолюбителями и часто используется как простая ненаправленная

Устройство для подбора положения точки питания антенны Поиск точки оптимального соответствия входного сопротивления антенны и волнового сопротивления фидера может представлять значительные трудности. Применение

Влияние растяжек мачты на работоспособность антенн А. Дубинин RZ3GE А. Калашников RW3AMC В. Силяев Многие радиолюбители, которые серьезно подходят к строительству своей радиостанции, при установке антенн

Трехэлементная антенна серии «Робинзон» модель RR-33 Техническое описание и руководство по сборке Антенна RR-33 является оригинальной конструкцией фирмы R-QUAD и представляет собой трехэлементную направленную

Как самому установить CDMA 3G антенну? В этой статье мы поможем Вам самостоятельно установить CDMA 3G антенну в домашних условиях. В пределах зоны обслуживания почти каждой базовой станции независимо от

Радиолюбитель в городе — Isotron Антенна Isotron Еще одна антенна компактных размеров, не требующая устройства согласования. (Щелкнув по изображению справа, вы попадете на сайт ISOTRON (http://www.isotronantennas.com/).

Антенна UA6AGW v.30-15.52.62 Конструкция этой антенны несет в себе признаки двух направлений развития проекта «антенны UA6AGW». Присущую версиям «5хх» многодиапазонность, которая обеспечивается изменением

Г.Гончар (ЕW3LB) «КВ и УКВ» 7-96 Кое что о РА На большинстве любительских радиостанций применяется структурная схема: маломощный трансивер плюс РА. РА бывают разные: ГУ-50х2(х3), Г-811х4, ГУ-80х2Б, ГУ-43Бх2

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая «BAZOOKA» 3 квт (5 квт) 160 м 80 м 40 м 20 м Антенна «BAZOOKA» 1 Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование Вибратор антенны в сборе

Радиоканал Вопрос-Ответ Три вопроса 1. Дальность «в поле» и «в здании» 2. Рекомендации по установке 3. Увеличение дальности Дальность «в поле» Мощность передатчика Дальность = Чувствительность приемника

1 Активный разветвитель (Active Power Splitter). Владимир Журбенко, US4EQ г. Никополь, [email protected] Для подключения более одного приёмника к одной антенне применяются специальные устройства разветвители

Малогабаритные коротковолновые магнитные антенны. История и перспективы. Магнитная рамка — это один из типов малогабаритных рамочных антенн. Первое упоминание о приемных рамочных антеннах в СССР относится

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 11 ЧАСТЬ I. Теория и практика построения любительских антенн 13 Штыревые антенны 15 Петлевые рамочные антенны 65 Магнитные рамочные антенны 123 Антенна Бевереджа 149 Ромбические

4. Длинные линии 4.1. Распространение сигнала по длинной линии При передаче импульсных сигналов по двухпроводной линии часто приходится учитывать конечную скорость распространения сигнала вдоль линии.

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Дельта 80 м 500 Вт (1000 Вт) Антенна Дельта 80 м 1 Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование Полотно антенны (вибратор) Изоляторы

Передающая коротковолновая антенна для Индивидуального радиовещания. Сергей Комаров Конструкция этой антенны позволяет ее настроить на любой радиовещательный диапазон в полосе частот от 3,95 до 12,1 МГц

Взаимное влияние катушек в фильтрах АС Я давно удивлялся тому, что катушки для фильтров колонок делают короткими и большого диаметра. Это технологично, но короткие катушки большого диаметра гораздо чувствительнее

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая WINDOM OCF 80/40/20/17/15/12/1О м OCF 40/20/17/15/12/1О м OCF/2 40/20/15/1О м 500 Вт (1000 Вт) 1. Комплектность поставки антенны Наименование

1 od 5 Мощный бестрансформаторный блок питания Заманчивая идея избавиться от крупногабаритного и очень тяжелого силового трансформатора в блоке питания усилителя мощности передатчика, давно озадачивает

Простая переносная КВ антенна Phil Salas, AD5X (QST December 2000, pp. 62 63) Устали от переноски громоздкого антенного тюнера, с которым приходится таскаться во время вылазок на природу с QRP аппаратурой?

Портативные тактические КВ антенны для трансивера серии Codan 2110 Портативные тактические КВ антенны для трансивера серии Codan 2110 Компания Codan предлагает широкий спектр КВ антенн, обеспечивающих

Широкополосные трансформаторы 50-омные блоки имеют внутри себя цепи с сопротивлением, часто значительно отличающимся от 50 Ом и лежащим в пределах 1-500 Ом. К тому же необходимо, чтобы вход/выход 50-омного

Первый тур, 8B Условие Страница 1 из 1 8 класс Сопротивление фольги В этой задаче оценка погрешностей не требуется! Приборы и оборудование: батарейка, линейка 50 см, микрометр, 2 мультиметра, ножницы,

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Long Wire 42 м (длинный провод) 80…10 м 1. Комплектность поставки антенны Наименование Плечо вибратора (42 м) Изолятор вибратора (верхний)

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Вертикальная Дельта (RZ9CJ) 40 м 30 м 20 м 17 м 15 м 12 м 10 м Вертикальная Дельта RZ9CJ 1 Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование

ТЕХНОЛОГИИ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Занятие 3 Физическая передающая среда 1. Физическая передающая среда ЛВС 2. Типы сетевых кабелей a. Коаксиальный кабель. b. Витая пара. c. Оптоволокно. 3.

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая 160 м 80 м 40 м 20 м 15 м 10 м 1 Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование Плечи вибратора Изолятор вибратора центральный (универсальный)

MFJ-941E Versa Tuner II РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Перевод RA2FKD 2011 год [email protected] MFJ VERSA TUNER II ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ: MFJ-941E создан, чтобы подключать практически любой передатчик к любой антенне,

МОЛОДЕЖНАЯ КОЛЛЕКТИВНАЯ РАДИОСТАНЦИЯ RM3W www.radio-zona.ru Тел. +7-910-740-87-87 E-mail: [email protected] ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Carolina WINDOM 160 10 WINDOM

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ УКВ АНТЕННЫ К. ФЕХТЕЛ (UB5WN), г. Киев Интенсивное освоение радиолюбителями УКВ диапазонов за последние два десятилетия привело к появлению множества разнообразных по своим конструкциям

Коротковолновый усилитель мощности с комбинированной ВКС Николай Гусев, UA1ANP г. С.-Петербург E-mail: [email protected] Усилитель собран на популярной среди радиолюбителей лампе ГК-71 и рассчитан для работы

На схеме нелинейной цепи сопротивления линейных резисторов указаны в Омах; ток J = 0,4 А; характеристика нелинейного элемента задана таблично. Найти напряжение и ток нелинейного элемента. I, А 0 1,8 4

МАЛОШУМЯЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ МШУ 300-Р-50 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ 1 CОДЕРЖАНИЕ 1. Назначение.. 2. Технические данные.. 3. Состав.. 4. Порядок установки, подготовка к работе, работа МШУ..

1 предупреждение!!! Представленная в этом описании информация это наше видение процессов необходимых для создания установки, пути решения и объяснения могут не совпадать с вашими! Так же решение повторить

Две эпохи, два радиоконструктора: «Мальчиш» (СССР, 1976 год) и EK-002P (Мастер Кит, 2014) Если читающий эти строки мужчина в самом расцвете сил, то есть в возрасте от 30 до 100 лет, то эти фотографии советского

РУС Антенна эфирная DIGINOVA BOSS Мод. 144111 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ www.televes.com Антенна эфирная DIGINOVA BOSS модель 144111 2 3 Назначение Антенна DIGINOVA BOSS модель 144111

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Long Wire (длинный провод) 84 м 160 10 м 42 м 80 10 м Антенна Long Wire 1 Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование Плечо вибратора

Усилитель сигнала GSM AnyTone AT-600, AT-700, AT-800 Стандартный комплект и дополнительные принадлежности Стандартный комплект: 1.Блок усилителя….1 шт. 2.Блок питания….1 шт. 3.Внешняя антенна с кабелем

МОЛОДЕЖНАЯ КОЛЛЕКТИВНАЯ РАДИОСТАНЦИЯ RM3W www.radio-zona.ru Тел. +7-910-740-87-87 E-mail: [email protected] ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая G5RV 40 10 м www.radio-zona.ru

Согласование последовательной линией с дополнительной реактивностью (S — согласование). Теория Согласование последовательным реактивным элементом (проще говоря, конденсатором или катушкой) в антеннах очень

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 14 Антенны Цель работы: изучение принципа работы приемо-передающей антенны, построение диаграммы направленности. Параметры антенн. Антенны служат для преобразования энергии токов высокой

Типы линий связи локальных сетей. Стандарты кабелей Средой передачи информации называются те линии связи (или каналы связи), по которым производится обмен информацией между компьютерами. В подавляющем

Антенна GSM своими руками В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900.Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного

Трансивер радио 76м3 схема >>> Трансивер радио 76м3 схема Трансивер радио 76м3 схема Он собран по схеме, в которой тракт усилителя промежуточной частоты полностью используется как при приеме, так и при

В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900.Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного приема практически

Усилитель сигнала GSM AnyTone AT-600, AT-700, AT-800 1.Назначение Усилитель приема GSM AnyTone предназначен для улучшения качества связи в системе мобильной сотовой связи стандарта GSM-900, при ослаблении

ИЗМЕРЕНИЕ РАДИОПОМЕХ ОТ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ УСТРОЙСТВ Помехи, создаваемые источниками (напряжения, токи, электрические и магнитные поля), могут возникать как в виде периодически повторяющихся, так

АНТЕННА ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КОМНАТНАЯ DA1202А РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Содержание Меры безопасности… 3 Общие сведения… 4 Основные характеристики… 4 Комплектация… 4 Устройство антенны… 5 Порядок

2-х диапазонный приемник прямого преобразования. Приемники прямого преобразования уже много лет остаются одними из самых популярных у радиолюбителей. Причина ясна. В первую очередь относительная простота.

МОЛОДЕЖНАЯ КОЛЛЕКТИВНАЯ РАДИОСТАНЦИЯ RM3W www.radio-zona.ru Тел. +7-910-740-87-87 E-mail: [email protected] ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Long Wire (длинный провод) 80

1. Введение Известно, что средняя выходная мощность SSB передатчика определяется так называемым пик фактором голоса оператора. Под пик фактором понимается безразмерная величина, которая получается из отношения

Направленная антенна UA6AGW v. 7.02 Способность направленных антенн излучать и принимать в определенном направлении является несомненным преимуществом, по отношению к ненаправленным антеннам. Но, в некоторых

Задачи для подготовки к экзамену по физике для студентов факультета ВМК Казанского госуниверситета Лектор Мухамедшин И.Р. весенний семестр 2009/2010 уч.г. Данный документ можно скачать по адресу: http://www.ksu.ru/f6/index.php?id=12&idm=0&num=2

МОЛОДЕЖНАЯ КОЛЛЕКТИВНАЯ РАДИОСТАНЦИЯ RM3W www.radio-zona.ru Тел. +7-910-740-87-87 E-mail: [email protected] ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Дельта 20, 12, 10 м 500 Вт (1000

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ДЛЯ МИНИТРАНСИВЕРА (2 Х 6П15П) Минитрансивер прижился в радиолюбительской среде. Небольшой по размерам и весу, с сознательно ограниченными возможностями, он греет душу в походах, на

Мобильные антенны КВ диапазона. Часть 1 Для подвижной связи с небольшими мобильными объектами (автомобилями, катерами) на дальние расстояния (свыше 50 км) используется связь в диапазоне КВ (1,8 30 МГц).

Инструкция для антенны HiTE PRO HYBRID модификации SMA, BOX, USB, ETHERNET Назначение Антенны серии HiTE PRO HYBRID предназначены для усиления сигнала беспроводного Интернета. Они имеют поддержку двух

Сборник задач для специальности АТ 251 1 Электрические цепи постоянного тока Задания средней сложности 1. Определить, какими должны быть полярность и расстояние между двумя зарядами 1,6 10 -б Кл и 8 10

LBS Antennas 0 330-3 -6 30-9 -12 300-15 -18 60 270 90 240 Переключаемая, направленная, приемная антенна К-98.04 120 210 150 180 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И РУКОВОДСТВО ПО СБОРКЕ Ver. А www.ra6lbs.ru г. Волгодонск

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая ZS6BKW 80…10 м Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование Плечи вибратора (антенный канатик) Изолятор вибратора (верхний) Фидер

Содержание Инструкции по технике безопасности и основному применению Технические характеристики Передняя панель управления Задняя панель управления Системные соединения Спецификация Принципиальная схема

Антенна А3 с приближенно круговой диаграммой направленности и горизонтальной поляризацией излучения. Антенна А3 предназначена для использования в качестве радиоприемной на центральных постах охраны с радиоприемниками

Как настроить антенный усилитель swa-9000 >>> Как настроить антенный усилитель swa-9000 Как настроить антенный усилитель swa-9000 Расстояние до телецентра- 100 км. Контактная площадка, к которой подключается

СИНФАЗНЫЕ АНТЕННЫЕ РЕШЕТКИ Песков С.Н., директор МВКПК, к.т.н. Апрель 009г. Наша группа компаний «Полюс-С» осуществляет расчеты антенных комплексов для сложных условий приема аналоговых и цифровых (DVB-T)

Сконструированную антенну необходимо настроить перед тем как подключать ее к передатчику. Антенна настраивается на заданный диапазон волн. Ее волновое сопротивление согласуется с волновым сопротивлением линии передачи, а линия передачи согласуется с выходом трансивера.

Обычно при настройке антенны радиолюбителю нет необходимости знать значения токов проходящих через антенну, а вполне достаточно иметь индикатор, который определит максимум тока.

Рисунок 44

На рис.44 представлены несколько вариантов индикаторов тока в антенне. Эти схемы отличаются видом связи с линией передачи или с антенной. Иногда возникает необходимость иметь индикатор напряжения. На рис.45 представлены схемы на неоновой лампочке.

Рисунок 45

Более чувствительные схемы изображены на рис. 46 В качестве измерителя используется прибор магнитоэлектрической системы изображения.

Рисунок 46

Для настройки антенны в резонанс можно пользоваться гетеродинным измерителем резонанса. Для определения резонансной частоты антенны необходимо, чтобы гетеродинный измеритель был по возможности сильно связан с антенной в точке пучности тока. Необходимо учитывать, что индикация резонанса происходит не только на основной частоте, но также и на гармониках. После настройки антенны в резонанс нужно переходить к согласованию антенны с линией передачи. Антенну можно считать точно согласованной с линией передачи, если входное сопротивление антенны точно равно волновому сопротивлению линии передачи. В случае, если сопротивление антенны отличается от сопротивления линии передачи, происходит отражение энергии, передаваемой по линии передачи, от точек питания антенны, и отраженная энергия возвращается к входу передатчика. Возникшие в результате отражений стоячие волны снижают коэффициент полезного действия антенного фидера. При равенстве сопротивлений антенны и линии передачи отношение максимума напряжения к минимуму напряжения в линии равно приблизительно 1, что означает, что в линии отсутствуют стоячие волны. Отношение Uмакс / Uмин, как известно, называется коэффициентом стоячих волн (КСВ) и служит мерой согласования. При согласовании антенн с линиями передачи стремятся получить КСВ, равный 1. Для настройки согласования с линией можно использовать двухламповый индикатор. На рис.47 показана его схема и конструкция.

Рисунок 47

Петля связи представляет собой отрезок симметричной линии связи. Длина отрезка не должна превосходит четверть длины волны, а на практике она выбирается размером в десятую часть длины волны. Оба конца петли коротко замкнуты, а посередине одна из жил разрывается, так что петля связи представляет собой как бы небольшой вибратор. Проводники от места разрыва подключаются к резбе двух лампочек накаливания. Средний контакт этих лампочек спаиваются вместе и коротким проводником соединяются с ближайшим проводником линии. Обычно используются лампочки с параметрами: 3.8 Вольт, 0.07 А. Если согласование линии связи с антенной достигнуто, то в этом случае лампочка 1, расположенная в направлении передатчика, светятся значительно ярче, чем лампочка 2, расположенная в направлении антенны. Последующая настройка заключается в том, чтобы достигнуть такого положения, когда лампочка 2 вообще не светится, а лампочка 1 светится ярко. Это означает, что в линии отсутствуют стоячие волны. Для согласования с антенной коаксиального кабеля используется рефлектометр. Для изготовления рефлектометра необходимо использовать отрезок коаксиального кабеля того же типа, что и кабель, используемый для линии передачи. Как видно из рис.48 отрезок кабеля изгибается и его концы включаются с помощью коаксиальных разъемов в линию питания. Между оплеткой и кабелем пропускается провод который подключается к переключателю. Концы этого провода должны быть как можно короче.

Рисунок 48

Рефлектометр включается в линию передачи. Настройка проводится при включенном передатчике. Потенциометр регулируется так, чтобы при положении переключателя «прямая линия» прибор давал полное отклонение, затем переключатель ставится в положение «обратная волна» без изменения регулировки потенциометра и определяется показание прибора обратной волны. Используя полученные результаты измерений определяем коэффициент стоячей волны по формуле, изображенной на рис. Показания мы снимаем с измерителя тока, но оно пропорционально напряжению прямой и обратной волны.

Три этапа настройки антенн
Рано или поздно каждый радиолюбитель сталкивается с необходимостью настройки антенн. Беседуя на эти темы с радиолюбителями в эфире, пришел к выводу, что большинство из них главнейшим критерием настройки антенны считает получение значения КСВ около единицы (идеал – единица или чуть более!). И это правильно и … не совсем! Поясню: возьмите довольно длинный коаксиальный кабель (несколько длин, а лучше – десятков, волн от рабочей частоты), один конец подключите к антенному выходу трансивера, а другой … закоротите! И измерьте КСВ (в целях безопасности вашего трансивера выходную мощность большой не делайте – только до уровня, обеспечивающего возможность измерения КСВ!). У Вас, скорее всего, получится какая-то цифра, отличающаяся от единицы (полученное значение не сильно важно). Затем, укоротите немного кабель, и снова произведите измерение КСВ – значение изменится. Так, проделав несколько измерений можно добиться значения КСВ близким к единице.
Что же у нас получилось – КСВ равно единице, а в эфире излучения – ноль (фидер то на конце закорочен!)! Собственно, что же измеряют КСВ-метры? В Ротхаммеле сказано: Описываемые приборы показывают наличие стоячих волн, измеряют коэффициент отражения и служат индикатором согласования. То есть, они нам показывают величину (по напряжению) падающей и отраженной волн. И уже, исходя из измеренных величин, мы вычисляем (по известной формуле) КСВ – коэффициент стоячей волны, иначе – отношение между полученными величинами, показывающее, сколько мы излучили (по уровню) и сколько вернулось к нам в трансивер назад. И чем меньше вернулось излученного нами назад, тем значение КСВ будет ближе к единице. Однако, в случае, рассказанном мной выше (с закороченным кабелем) КСВ оказался близким к единице, а в эфире уровень излучения близок к нулю!
И ещё одно: В эфире частенько (да и в литературе, при описании антенн встречается!) слышал – добился значения КСВ два, лучше не получается, но отвечают великолепно! А однажды, во время проведения QSO, меня напрямую спросили: «А у меня КСВ антенны равно двум – что это значит (вопрос с небольшим подвохом – ведь антенна, с его слов работает великолепно!)?». «Перелопатив» в своё время немало литературы по антеннам, я бы мог ответить на этот вопрос в нескольких «вариациях», но, именно поэтому, и задумался. Ведь, собственно, что такое есть КСВ – два? Это значит, что назад (в трансивер) вернулось примерно треть излученной нами мощности. Плохо это или хорошо? А, если КСВ равно трем? В этом случае уже половина излученной мощности вернется назад. Ведь, если для лампового трансивера, это может ещё как-то не так страшно, то для транзисторного выхода … сами поразмышляйте! Ну, так что следует ответить на вышезаданный вопрос?
После этого вопроса и возникла у меня мысль, не залезая сильно глубоко в теорию антенн с их «зарослями» мудрёных формул, попытаться упростить по возможности до минимума настройку антенн, разложив сам процесс по полочкам, разбив его на три этапа. В этом мне хорошо помог разработанный мной прибор для измерения КСВ, описанный в (кстати, просмотрев этим прибором все свои антенны в широкой полосе частот, я увидел много интересного, чего не видел раньше – очень острые побочные резонансы, плавные «низины» с пониженным КСВ, всплески с высоким КСВ – материал для предстоящих размышлений!). Этот прибор позволяет в широком диапазоне частот (даже вне любительских диапазонов), причем – очень быстро, просмотреть КСВ (непосредственно снимая значения со шкалы без применения вычислений). Это равносильно как смотреть за показаниями в широко открытую дверь, в отличие от обыкновенных КСВ-метров, процесс измерения которых похож на подглядывание в замочную скважину.
Итак, первый этап: Настройка антенны в резонанс.
Ведь антенна – это собственно и есть резонансная колебательная система, хотя и открытая. Обладает она, как и обычный контур, какой-то емкостью и какой-то индуктивностью. При определенном их отношении добротность этой системы будет максимальной (а сопротивление – активным) в зависимости от величин емкости и индуктивности – на определенной частоте. Изменяя эти величины в некоторых пределах можно настроить эту систему в резонанс на необходимой нам частоте. Как это сделать – в литературе неоднократно описывалось. Чаще всего изменяют длину антенного полотна. А в какую сторону (не резать же антенный канатик наугад!)? Обычно, при установке антенн, первоначально их длину делают равной расчетной. Так предлагаю поступить и я. А уже затем, используя КСВ-метр, описанный в , просмотреть значения КСВ в полосе частот, превышающей ширину любительского диапазона (на который, собственно, и рассчитана данная антенна) в три-четыре раза, с целью определения частоты, на которой КСВ имеет минимальное значение – на этом этапе настройки оно (сам минимум) может значительно отличаться от единицы. Далее следует вычислить разницу между частотами минимального значения КСВ и частотой середины этого любительского диапазона и перевести её в длину волны (метры, сантиметры). И уже отрезать кусок от полотна антенны именно этой, вычисленной длины, если минимум КСВ оказался ниже по частоте, чем рабочая, или прибавить – если частота, соответствующая минимуму резонанса, оказалась выше по частоте (про электрическое укорочение вопрос поднимать не буду, ибо, когда добиваешься нужной длины полотна опытным путём, то фактор электрического укорочения учитывается как бы сам собою). Теперь следует снова измерить КСВ антенны на середине любительского диапазона (либо на его участках – SSB или CW, если они конкретно вас интересуют). Допустим, у вас получилось КСВ равно двум. Что это значит?
Второй этап настройки антенн. Согласование.
Полученное КСВ два в описанном выше случае означает, что хотя ваша антенна настроена в резонанс, она не согласована по сопротивлению с фидером (заметьте – не с выходом вашего трансивера! Кстати – КСВ метр следует при настройке устанавливать между фидером и самой антенной!). Что делать? Нужно согласовать их сопротивления. Для этого их нужно знать. Сопротивления примененного кабеля чаще всего радиолюбителю известно (50, 75, 100 Ом). А вот сопротивление антенны может сильно отличаться от расчетного из-за влияния многочисленных факторов (высота подвеса, наличия окружающих предметов, материала, из которых они изготовлены, их расположения, погоды, места запитки антенны и прочего). Причем сопротивление не всегда может быть только активным, но и иметь составляющие – индуктивную и емкостную (но об этом ниже!). Его (активную составляющую импеданса) следует замерить соответствующим прибором. В качестве, которого можно рекомендовать (если нет заводского) простой самодельный антенноскоп, описанный в . Исходя из сравнения полученного входного сопротивления антенны и сопротивления применяемого фидера нужно вычислить коэффициент согласования (решить дробину!). И уже затем применить один из способов согласования, например, описанные в том же Ротхаммеле . После выполнения процедуры согласований сопротивлений следует снова измерить значение КСВ. Допустим, что измеренное значение получилось равным 1,2 – прекрасно! Но, почему всё-же не единица? Возможно из-за того, что сопротивление нашей антенны является не чисто активным, но включает в себя ещё и реактивные составляющие – индуктивную или емкостную? Можно попытаться компенсировать эти составляющие, включая дополнительные подстроечные элементы в разрез полотна антенны – емкость для компенсации индуктивности, или индуктивность для компенсации емкостной составляющей. Если КСВ ещё более приблизился к единице, то значит – мы на правильном пути, а если нет, тогда приступим к третьему этапу настройки.
Третий этап настройки: Симметрирование. (Возможно, этот этап стоило бы поставить первым?).
Этот этап настройки дает заметный эффект, когда антенна имеет схему симметричной запитки, а ВЧ энергия к ней подводится посредством коаксиального кабеля. Особенно это важно для направленных антенн. И даже для слабонаправленных антенн этот этап настройки следует всё же выполнить – это заметно повысит КПД антенны. Дело в том, что при запитке симметричной антенны несимметричным кабелем (а он удобен тем, что гораздо меньше излучает энергии в пространство сам, допуская многочисленные изгибы – легче монтаж!), его оплетка является как-бы продолжением одного из лучей антенны. То есть, оплётка тоже начинает излучать. Это излучение складывается с общим излучением антенны, в результате диаграмма антенны косит, появляются многочисленные боковые (причем неоправданно большой величины) лепестки, а где-то, складываясь с переотражениями со знаком минус, и падает напряженность поля, то есть падает КПД антенны. Симметрирование антенн можно выполнить одним из способов указанных в . Хорошие результаты дает применение «Балуна» — катушки, образованной витками питающего кабеля (фидер скручен в катушку), намотанной непосредственно у клемм запитки антенны (5…10 витков для ВЧ диапазонов, 10…20 витков для НЧ, диаметр намотки 20…30 сантиметров). Для УКВ диапазонов можно надеть массивное ферритовое кольцо на кабель, непосредственно у входных клемм антенны. Снова измерим КСВ. Оно уменьшилось до 1,1 или даже менее – значит мы опять на правильном пути.
Ну и в заключении хочу заметить, что при настройке антенн хорошим подспорьем явилось применение выносного индикатора. Он представляет из себя отдельную антенну с детектором, удаленную на некоторое расстояние от настраиваемой антенны (желательно, по возможности, на 10 лямбд и более). Неплохие результаты дает и применение близлежащей отдельной антенны с контрольным приемником, имеющим S-метр. Увеличение амплитуды излучаемого сигнала непосредственно в эфире является наиболее точным критерием при настройке антенны. Так сказать – настройка по конечному результату!
Уважаемые коллеги! Так как «Теория антенн» — очень сложная наука, и возможно, далеко не до конца изученная, то я в своих рассуждениях могу быть не совсем прав. Однако, применив настройку антенн описанным выше способом (в три этапа), я добился более-менее приемлемых результатов!
Литература:
В. Рубцов. «Автономный КСВ-метр», журнал Радио, №1, 2005г., Стр62…64.
А так же: Персональный сайт UN7BV http://un7bv.narod.ru , вторая заглавная страница, раздел: «Статьи на радиотехнические темы».
Карл Ротхаммель. «Антенноскоп». Книга «Антенны», том 2, издание одиннадцатое исправленное, 2001г, Стр. 267…269.
Карл Ротхаммель. «Согласующие и трансформирующие элементы», Раздел 6. Книга «Антенны», том 1, издание одиннадцатое, исправленное, 2001г., Стр., 101…117.
Карл Ротхаммель. «Симметрирующие и запирающие цепи». Раздел 7. Книга «Антенны», том 1, издание одиннадцатое, исправленное, 2001г., Стр., 118…144.
Рубцов В.П. UN7BV, Астана, Казахстан. [email protected]
P.S. Ну и несколько чертежей используемых мной антенн (было больше, но — остановился на этих!), а также пара проектов…

Многие не понимают важности хорошего согласования тракта Радио-ЛинияПередачи-Антенна. Или вернее понимают важность, но совершенно не в состоянии реально оценить состояние дел. Чаще всего довольствуются показаниями встроенного КСВ метра близкими к единице. Самое неприятное при этом состоит в том, что в случае плохого положения дел, владелец радио повышает мощность до тех пор пока не станут отвечать. А сколько мощности наведется на телевизор соседа и уйдет на разогрев атмосферы — вопрос второй… Попытаемся разобраться.

На картинке схематично изображена схема из трех устройств и двух переходов между ними.

Секрет в том, что КСВ метр показывает то что он «видит» на разъёме трансивера. Остальные устройства и импедансы «прячутся за спины» впереди стоящих как одна матрёшка внутри другой. И на каждом переходе и устройстве сушествуют потери обусловленные затуханием в кабеле или линии передачи и плохим КСВ. Для начала определимся с единицами измерения. Для специалистов, например в области сельского хозяйства, термин диБи ближе к медицинскому, чем к понятию «во сколько раз». Поэтому для начала таблица потерь в Дб и расшифровка в процентах, в которых все хорошо понимают. А теперь таблица физических потерь в линиях и местах соединений в зависимости от диапазона расчитанные специальной программой моделирования линий передачи а также потери при плохом согласовании..

Глядя на эту картину легко согласиться с тем, что при неблагоприятном раскладе в антенну может вообще ничего не попасть:-).

А теперь ближе к радиотехнике. Если антенна имеет реальный импеданс равный сопротивлению линии передачи, будь то коаксиальный кабель, четвертьволновой трансформатор или настроенная линия, то на разъёме трансивера КСВ-метр измерит реальный КСВ антенно-фидерного устройства (АФУ). Если нет, то КСВ-метр покажет скорее согласование с кабелем, чем со всей системой. В связи с тем, что измерять КСВ непосредственно на антенне, уже поднятой над землей, очень неудобно, для связи с антенной часто применяют настроенные линии и четверть или полуволновые отрезки кабеля, также являющимися трансформаторами, которые точно «передают» на вход радио значение КСВ антенны (импеданс). Именно поэтому, если сопротивление антенны неизвестно, или её только настраивают, имеет смысл применять коаксиальный кабель определённой длины. Приведённые выше таблицы помогут выбрать из двух зол наименьшее — либо потери в фидере, либо потери КСВ:-). В любом случае то, что я описал выше лучше знать, чем оставаться в неведении… При выборе, установке или настройке той или иной антенны необходимо знать несколько основных их свойств, которые можно описать следующими понятиями.

Резонансная частота

Антенна излучает или принимает электромагнитные колебания с наибольшей эффективностью только тогда, когда частота возбуждающего колебания совпадает с резонансной частотой антенны. Из этого следует, что ее активный элемент, вибратор или рамка имеют такой физический размер, при котором наблюдается резонанс на нужной частоте.

Изменением линейных размеров активного элемента — излучателя, антенна настраивается в резонанс. Как правило (исходя из наилучшего соотношения эффективность/трудоёмкость и согласования с линией передачи), длина антенны равна половине или четверти длины волны на центральной рабочей частоте. Однако из-за емкостных и концевых эффектов электрическая длина антенны больше, чем ее физическая длина.

На резонансную частоту антенны влияют: близость расположения антенны над землей или какого-нибудь проводящего объекта. Если это антенна многоэлементная, то резонансная частота активного элемента может еще изменяться в ту или иную сторону в зависимости от расстояния активного элемента по отношению к рефлектору или директору. В справочниках по антеннам приводятся графики или формулы для нахождения коэффициента укорочения вибратора в свободном пространстве в зависимости от отношения длины волны к диаметру вибратора.

В действительности коэффициент укорочения определить точнее довольно сложно, т.к. существенное влияние оказывает высота подвеса антенны, окружающие предметы, проводимость почвы и т.п. В связи с этим, при изготовлении антенны, используют дополнительные элементы подстройки, позволяющие в небольших пределах изменять линейные размеры элементов. Одним словом «доводить» антенну до рабочего состояния лучше на месте её постоянного расположения. Обычно, если антенна проволочная типа диполя или Inverted V, укорачивают (или удлиняют) провод, подключенный к центральной жиле фидера. Так меньшими изменениями можно добиться большего эффекта. Таким образом настраивают антенну на рабочую частоту. Кроме этого, изменяя наклон лучей в Инвертед V, подстраивают по минимуму КСВ. Но и этого может оказаться недостаточно.

Импеданс или входное сопротивление (или сопротивление излучения)

Умное слово Импеданс обозначает комплексное (суммарное) сопротивление антенны и оно изменяется вдоль ее длины. Точка максимального тока и минимального напряжения соответствует наименьшему импедансу и называется точкой возбуждения. Импеданс в этой точке называется входным импедансом. Реактивная составляющая входного импеданса на резонансной частоте теоретически равна нулю. На частотах выше резонансной, импеданс носит индуктивный характер, а на частотах ниже резонансной — емкостной. На практике реактивная составляющая в большинстве случаев меняется от 0 до +/-100 Ом.

Импеданс антенны может зависеть и от других факторов, например, от близости расположения к поверхности Земли или каким-либо токопроводящим поверхностям. В идеальном случае симметричный полуволновой вибратор имеет сопротивление излучения 73 Ом, а четвертьволновый несимметричный вибратор (читай штырь) — 35 Ом. В реальности влияние Земли или проводящих поверхностей может изменить эти сопротивления от 50 до 100 Ом для полуволновой и от 20 до 50 Ом для четвертьволновой антенны.

Известно, что антенна Inverted V, из-за влияния земли и других объектов никогда не получается строго симметричной. И чаще всего сопротивление излучения в 50 Ом оказывается смещено от середины. (Следует одно плечо укоротить, а другое увеличить на эту же величину.) Так, например, три противовеса чуть короче четверти волны расположенные под углом в 120 градусов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, превращают сопротивление GP в очень удобные для нас 50 Ом. И вообще сопротивление антенны чаще «подгоняют» под сопротивление линии передачи, чем наоборот, хотя известны и такие варианты. Этот параметр очень важен при конструировании узла питания антенны.

Не специалисты и не очень опытные радиолюбители, я, например, даже не догадываются, что активные элементы во многодиапазонных антеннах можно подключать физически не все! Например, очень распространенная конструкция, когда непосредственно к фидеру подключается только два, а то и один элемент, а остальные возбуждаются переизлучением. Даже жаргонное слово такое есть – «переопылением». Конечно это не лучше чем прямое возбуждение вибраторов, но очень экономно и сильно упрощает конструкцию и вес. Пример – многочисленные конструкции трехдиапазонных антенн типа Уда-Яги и Русские Яги в том числе — конструкции линейки XL222, XL335 и XL347.

Активное питание всех элементов – это классика, так сказать. Всё по науке, максимальная полоса пропускания без завалов, намного лучше диаграммы направленности и соотношения Front/Back. Но всё хорошее всегда дороже. И тяжелее ? Поэтому за этим тянется более могучая мачта, такая же поворотка, площадь под растяжки и т.д. и т.п. Для нас, потребителей, стоимость – не последний аргумент.

Не следует забывать и о таком приёме как симметрирование. Оно необходимо для устранения «перекоса» при питании симметричной антенны несимметричной линией питания (в нашем случае коаксиальный кабель) и вносит значительные изменения в реактивную составляющую сопротивления приближая его к чисто активному.
На практике это или специальный трансформатор именуемый балун (баланс-унбаланс) или просто некоторое количество ферритовых колец, надетых на кабель вблизи точки подключения антенны.

Обратите внимание, что когда мы говорим «балун-трансформатор», то имеем в виду что в этом случает реально транфсормируется импеданс, а если это просто балун, то скорее это дроссель включенный в цепь оплетки кабеля.

Обычно даже для диапазона 80 метров хватает десятка колец (типоразмер по кабелю, проницаемость что-нибудь от 1000НН и меньше). На диапазонах выше и того меньше. Если кабель тонкий, и есть одно или несколько колец большого диаметра, можно поступить наоборот: намотать на колце(цах) несколько витков кабелем.
Важно: из всех витков что помещаются, половину надо намотать в другую сторону.

У меня на диполе 80-ти метрового диапазона 10 витков кабеля на кольце 1000НН, а на трехдиапазонном гексабиме(спайдере) 20 колец надетых на кабель. Их общее сопротивление (как индуктивность) на рабочей частоте должно быть более 1 килоОма. Это исключит протекание тока по оплетке кабеля, тем самым достигается симметричное возбуждение в точке подключения.

Самое практичное решение, в связи со своей простотой и эффективностью применяемое повсеместно – это 6-10 витков кабелем питания в катушку диаметром 20 сантиметров (витки следует закрепить или на каркасе или пластиковыми направляющими так, чтобы получилась индуктивность, а не бухта кабеля:-). На фото это можно хорошо рассмотреть. Этот прием отлично сработает и на вашем обычном диполе. Попробуйте, и вы сразу заметите разницу в уровне TVI.

Усиление

Если антенна излучает одинаковую мощность абсолютно во всех направлениях, она называется изотропной, т.е. диаграмма направленности – сфера, шар. Реально такая антенна не существует, поэтому её еще можно назвать виртуальной. У неё только один элемент – у неё нет усиления.

Понятие «усиление» может применить только к многоэлементным антеннам, оно образуется за счет переизлучения синфазных электромагнитных волн и сложения сигналов на активном элементе. Всем нам знакома ситуация с плохой связью мобильных телефонов в сельской местности? И как мы её решаем? Находим длинный токопроводящий предмет и подносим к нему «мобилу» как можно ближе. Качество связи возрастает. Конечно же, за счет переизлучения найденным нами токопроводящим предметом сигналов базовой станции. Те, кто постарше, может быть помнят аналогичную ситуацию с транзисторными приемниками 60-тых, слушая «Битлз». Та же ситуация. Особенно это было заметно на магнитных антеннах: из-за большого количества витков магнитной антенны суммируемое переизлучаемое напряжение было больше. Особый случай, иногда употребляют слово «усиление» в отношении одиночного штыря для определения насколько вертикальная составляющая излучения меньше излучения в горизонтальной плоскости. Априори это не есть усиление – это скорее коэффициент трансформации ? Не путайте с фазированными или коллинеарными вертикалами: в них два или больше элементов, и у них есть реальный коэффициент усиления. Коэффициент усиления можно получить, сконцентрировав энергию излучения в одном направлении. Усиление образуется за счет сложения-вычитания радиоволн возбужденных в вибраторе и переизлучённых директором. На анимированном чертеже результирующая волна показана зелёным цветом.

Коэффициент направленного действия (КНД) является мерой увеличения потока мощности за счет сжатия диаграммы направленности в каком-то одном направлении. Антенна может иметь высокий КНД, но малый коэффициент усиления, если омические потери в ней велики и «съедают» полученное за счет переизлучения полезное напряжение. Коэффициент усиления рассчитывается сравнением напряжения на измеряемой антенне, с напряжением на эталонном полуволновом диполе, работающем на той же частоте, что и измеряемая антенна, и том же удалении от передатчика. Обычно коэффициент усиления выражается в децибелах по отношению к эталонному диполю — dB. Точнее это будет называться dBd
. А вот если сравнивать с виртуальной, изотропной антенной, то тогда величина будет выражаться в dBi
и само число будет несколько больше, потому что диполь всё-таки имеет какие-то направленные свойства – максимумы в направлении перпендикулярном полотну, если помните, а изотропная антенна нет. В знаменателе меньшее число, поэтому и отношение больше. Но вы на них не «введитесь», мы практики, смотрим всегда на dBd.

Диаграмма направленности

Антенны стараются конструировать таким образом, чтобы они имели максимум коэффициента усиления (принимали и передавали) в заранее выбранном направлении. Это свойство называется направленностью. На анимации приведен динамический чертёж сложения-вычитания возбуждаемой в вибраторе и переизлучённой рефлектором и директором радиоволн. Зелёным цветом обозначена результирующая радиоволна.

Характер излучения антенны в пространстве описывается диаграммой направленности. Кроме излучения в основном (главном) направлении, существуют побочные излучения — задние и боковые лепестки.

Диаграмму направленности передающей антенны можно построить, поворачивая ее и измеряя напряженность поля на фиксированном расстоянии и не изменяя частоту передачи. Эти измерения преобразованные в графическую форму дают представление в каком направлении антенна имеет максимальный коэффициент усиления, т.е. полярная диаграмма показывает направление, в котором концентрируется энергия, излучаемая антенной в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В радиолюбительской практике это наиболее сложный вид измерений. Проводя измерения в ближней зоне необходимо учитывать ряд факторов влияющих на достоверность измерений. Любая антенна кроме основного лепестка имеет еще и ряд боковых лепестков, в диапазоне коротких волн мы не можем поднять антенну на большую высоту. При измерениях диаграммы направленности в диапазоне КВ боковой лепесток отразившись от земли или от ближнего здания может попасть на измерительный зонд, как в фазе так и в противофазе, что приведет к ошибке в измерениях.

Диаграмма направленности есть и у простых проволочных антенн. Например у диполя — восьмерка с глубокими провалами в диаграмме, что не есть хорошо. То же самое у популярной антенны Inverted V.

Если все хорошо помнят учебники по радиотехнике или Ротхаммеля, то инвертед ви (диполь) имеет восьмерочную диаграмму. Т.е. есть глубокие провалы. А если поменять положение полотен, поменять местами одну пару (сдвинуть полотна одной антенны например под углом 90 градусов), то диаграмма начинает приближаться к условно говоря толстой сардельке. Но самое главное — пропадают провалы, а диаграмма «округляется». У диполя достаточно изменить угол между половинками. А если сделать у волнового диполя этот угол равным 90°, то с некоторой натяжкой диаграмму излучения можно назвать круговой.

Полоса пропускания

Как правило, различают два класса антенн: узкополосные и широкополосные. Очень важно, чтобы в рабочем интервале частот поддерживалось хорошее согласование и заданное усиление. Полоса пропускания антенны не должна меняться при перестройке по частоте передатчика или приемника. К узкополосным антеннам относятся все простые резонансные антенны, а также направленные такие как «волновой канал” и «квадрат”. Меня, как заядлого телеграфиста, вполне устраивают антенны с полосой 100 кгц, но есть универсалы, любители SSB, поэтому производители антенн стараются обеспечить полосу пропускания равную ширине радиолюбительских участков. Например, антенна волновой канал” на радиолюбительский диапазон 14 МГц должна иметь полосу пропускания не менее 300 кГц (14000 — 14300 кГц) и к тому же хорошее согласование в этой полосе частот. Широкополосные антенны отличаются большим диапазоном изменения частот, в котором сохраняются рабочие свойства антенны, во много раз превосходящим в этом отношении резонансные системы. К ним относятся логопериодические и спиральные антенны.

Коэффициент полезного действия (КПД)

Часть подводимой к антенне мощности излучается в пространство, а другая часть в проводниках антенны превращается в тепло. Поэтому, антенну можно представить как эквивалентное нагрузочное сопротивление состоящее из двух параллельных составляющих: сопротивления излучения и сопротивления потерь. Эффективность антенны характеризуется ее КПД или отношением полезной (излучаемой) мощности к суммарной мощности, подводимой к антенне. Чем больше сопротивление излучения по отношению к сопротивлению потерь, тем больше КГIД антенны. Совершенно очевидно, что хорошие электрические контакты и небольшие омические сопротивления (толщина элементов) – это хорошо.

Как видите, этот параметр интересует нас в поледнюю очередь и не является главным. (Не дай бог вам подумать, что его плохому значению можно не огорчаться. Если КСВ более двух – это плохо). Если антенна настроена в резонанс и в ходе настройки мы скомпенсировали ее реактивность, и согласовали с фидером питания по сопротивлению, то КСВ будет равен единице. Только не используйте в качестве КСВ-метра встроенный в трансивер прибор. Он скорее индикатор. Плюс ко всему не всегда вылючается автотюнер. А мы ведь хотим знать правду. ? И еще не забудьте про симметрирование (см. выше). Известно, что можно запитывать антенны коаксиальным кабелем любой длинны, на то он и несимметричный коаксиальный кабель, но в случае, когда по одному кабелю запитывается две антенны, лучше убедиться, что для обоих расчетных частот длинна кабеля кратна полуволне.

Например, для частоты 14,100 длина кабеля должна быть:
100 / 14,1 х 1; 2; 3; 4 и т.д. = 7,09м; 14,18м; 21,27м; 28,36м и т.д.

Для 21,100мгц соответственно:
100 / 21,1 х 1; 2; 3; 4 и т.д. = 4,74м; 9,48м; 14,22м; 18,96м; 23,70; 28,44 и т.д.

Обычно народ считает приоритетным минимальную длину фидера, а если просчитать немного большие длины, то мы увидим, что для диапазонов 15 и 20 метров первая «кратность» наступит при длине кабеля 14,18 и 14,22 метра, вторая, соответственно, 28,44 метра и 28,36 метра. Т.е. разница в 4-ре сантиметра, длинна разъема PL259. ? Этой величиной пренебрегаем и имеем один фидер для двух антенн. Просчитать «кратную длину» фидера для диапазонов 80 и 40 метров для вас теперь не составит труда. Если мы не забыли про симметрирование, теперь мы можем настраивать антенну с уверенностью в том, что фидер не вносит никаких помех в чистоту эксперимента. Очень хороший вариант два двойных Инвертед Ви на двух мачтах: 40 и 80 + 20 и 15 метров. С таким вариантом (ну еще GP на 28 мгц на случай если будет прохождение) EN5R выезжает практически во все экспедиции.

Ну, вот теперь мы вооружены теоретическими знаниями о свойствах антенн и адекватно можем воспринимать советы по их исполнению и настройке. Конечно же всё теоретически, потому что вам на месте видней. Самый популярный среди антенн у радиолюбителей – диполь. Итак, исходные условия: мы можем поднять-опустить диполь в течении получаса и много раз в день. Тогда, скорее всего, нет смысла тратить время на предварительную настройку его на земле: это нетрудно будет выполнить для его работы на высоте подвеса. Из предварительных теоретических познаний вам понадобится только сведения о том, что рабочая частота диполя вблизи земли с подъемом «уйдет» вверх на 5-7 процентов. Например, для 20-ти метрового диапазона это 200-300 кгц.

Для настройки в резонанс с рабочей частотой обычного диполя можно использовать (кроме системы опустить-отрезать-поднять) или свип-генаратор (многие знают этот прибор под именем ГКЧ), или ГИР или, на худой конец, ГСС и осциллограф. Понятно, что если таких приборов нет, то придется настраивать полотно диполя в резонанс с помощью обыкновенного индикатора поля, или как его еще называют – зонд. Это обычный диполь с длинной полотен не менее чем в десять раз меньше чем расчетная длинна самой антенны, подключенный к выпрямительному мосту (лучше на германиевых диодах – будет реагировать на меньшее напряжение), нагруженному на обычный стрелочный прибор – микроамперметр с максимальным размером шкалы (чтобы лучше видно было). Лучше будет если зонд будет с контуром(фильтром) на рабочую частоту, чтобы не настроиться на мобилку соседа, и с усилителем. Например такой. Понятно, что подгоняем длину диполя по максимуму его излучения на рабочей частоте. Минимум КСВ в этом случае должен образоваться автоматом. Если нет, вспоминаем про симметрирование. Если не помогает и значение КСВ всё еще высокое – придется вспомнить о способах согласования. Хотя это бывает очень редко.

Следующая по сложности композиция – несколько диполей по одному кабелю. Ну, про кабель читайте выше, а про полотна следует знать следующее: для их минимального влияния одного на другой их следует растягивать под углом в 90 градусов. Если такой возможности нет, то после коррекции длинны одного, скорее всего, придется корректировать и другой. Несколько inv V. по одному кабелю – вариант описанный выше и отличается только тем, что «подровнять» КСВ к минимальному значению можно регулируя угол наклона полотен в вертикали (к мачте), что, конечно, проще, чем изготовление согласующего устройства и даже проще очередной подгонки динны полотна.

Итак, выясняется, что должна выполняться последовательность действий – сначала антенну настраивают в резонанс, а затем добиваются минимального КСВ в необходимой полосе частот. Всё это справедливо для простых дипольных антенн. И очень усложняется, в случае если антенна многоэлементная. В этом варианте без специальных приборов не обойтись, так как следует настроить не только систему с несколькими неизвестными, но еще и добиться вполне определённых направленных свойств.

Настройка включает в себя измерение основных параметров антенны и коррекцию их путем подгонки линейных размеров элементов антенны, расстояний между элементами, настройки согласующих и симметрирующих устройств. Совет: доверьтесь специалистам. Как говорил известный белорусский коротковолновик Владимир Приходько EW8AU, «настраивая антенну только по КСВ, можно из антенны сделать хорошую согласованную нагрузку для выходного каскада передатчика. Он хорошо будет работать в нормальном режиме, только антенна при этом может иметь плохую диаграмму направленности, низкий коэффициент полезного действия, часть мощности будет расходоваться на нагрев элементов антенны и антенно-фидерного тракта и самое неприятное, что может быть для радиолюбителя – это помехи телевидению».

Работ различных современных средств связи невозможна без таких устройств приема и передачи радиоволн, как коротковолновые антенны (сокращенно кв антенны). Востребованность и популярность данных устройств обусловлены большим разнообразием их видов, а также возможностью самостоятельного изготовления. Особенно распространены они в любительской радиосвязи с разрешенным диапазоном для вещания от 1,81 до 29,7 МГц.

Диполь Герца

Диполь Герца (полуволновой вибратор) – простейшее устройство данного вида, состоящее из вертикальной опоры и двух плеч общей длиной 1/2 от принимаемой или излучаемой волны. Так, при длине волны 160 метров длина двух плеч диполя должна быть 80 метров. При монтаже на крыше высотного дома вертикальные стойки не используют, закрепляя плечи диполя на коротких опорах.

Укороченный диполь Герца

Такая антенна кв отличается от предыдущей более короткой длиной плеч (до 1/5 от длины принимаемой или излучаемой волны), а также установленными на них катушками индуктивности и концевыми емкостными нагрузками в виде металлических дисков или «звездочек» из проводов или проволоки.

Спиральные антенны

Классическое устройство данного вида («Спираль Тесла») состоит из двух спиралей, расположенных на крестовинах, соединенных между собой перемычкой (траверсом).

Питание антенны

Соединяют такое устройство с трансивером (приемо-передающей аппаратурой) толстым коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50-75 Ом.

Сборка антенны

Собирают небольшое устройство данного вида, наматывая две плоские спирали диаметром 90 см на каркас из полипропиленовой трубы, состоящий из двух крестовин и соединяющей их 90-92-сантиметровой перекладины (траверса). В качестве материала для спиралей используют одножильный изолированный медный провод диаметром 1,5 мм.

Трансформатор

Для данного устройства используют воздушный трансформатор с рабочим диапазоном волн от 10 до 100-160 метров. Делают его, наматывая на полый 140-миллиметровый каркас диаметром 25 мм 16 витков сдвоенного провода толщиной 1,5 мм. Длина намотки провода при этом должна быть 95-100 мм.

Настройка антенны

Процесс настройки включает в себя следующие операции:

• Настройка КВС (коэффициента стоячей волны) – выполняется при помощи специального прибора или зажимами-крокодильчиками, фиксируемыми на спиралях вибратора и перемещаемыми по ним, что приводит к изменению положения точки питания. Полученное в процессе настройки на найденной частоте значение КВС должно быть в пределах 1,0-1,2.
• Настройка частоты резонанса – осуществляется изменением длины проводов вибраторов с помощью тех же зажимов, что и в предыдущем пункте. Настройку производят, передвигая зажимы по изолированному проводу спиралей.

Усиление антенны, полоса пропускания и угол излучения

Размещают спиральную передающую антенну горизонтально на высоте, равной 1/8 длины излучаемой ею волны.

Магнитные антенны

Наиболее распространенной конструкцией кв антенны является магнитная-рамочная петля (magnetic loop), состоящая из:

• Дюралюминиевого или медного излучающего кольца диаметром 25-80 см;
• Петли связи, диаметр которой в 5 раз меньше, чем у излучающего кольца;
• Питающего кабеля (фидера) с волновым сопротивлением 50 Ом;
• Мощного конденсатора настройки резонансной частоты.

Устанавливают такие простые самодельные передающие устройства как на высоких мачтах, крышах многоэтажек, так и на балконах или подоконниках квартир. Благодаря настроечному конденсатору, способному работать при мощности до 100 Вт, такие радиолюбительские коротковолновые антенны работают в диапазонах от 1,8 до 27 Мгц.

Емкостные антенны

Многодиапазонная антенна

Многодиапазонная антенна – устройство, позволяющее производить вещание во всех разрешенных для любителей диапазонах коротких волн. Благодаря данному свойству, многодиапазонки приобрели большую популярность и распространение.

Одна из многодиапазонок типа
UA1DZ имеет следующую конструкцию:

• Вибратор длиной 9,3 м
• З-х метровая подставка;
• 4-5 оттяжек;
• 10-14 дополнительных гибких противовесов-оттяжек длиной 9,4 м.

Соединение таких антенн и передатчиков производят при помощи коаксиального кабеля на 50 Ом.

Основными недостатками, которыми обладают такие многодиапазонные конструкции, являются их громоздкость, высокая парусность и риск поражения молнией при установке на крыше высотного дома или другой многоэтажной постройки.

Вертикальная антенна (Ground Plane)

Вертикальные антенны типа Ground Plane – устройства, предназначенные для вещания на диапазонах от 14 до 24-28 Мгц. Основными составляющими таких вертикальных кв антенн являются 2-х метровая мачта, дюралевый вибратор длиной от 2 до 5 метров, 4-5 противовесов длиной 2,5-3 метра и питающий коаксиальный 50-ти омный кабель.

Устанавливают их как на крышах высоток, так и на фронтонах частных домов.

Укороченная дипольная антенна

Самое простое устройство данного вида на 7 мгц представляет собой конструкцию, состоящую из следующих частей:

• Разделенный на два 3-х метровых плеча проволочный вибратор с изоляторами и оттяжками на концах. В качестве изоляторов используют небольшие кусочки текстолита, для оттяжек применяют прочный бельевой капроновый шнур.
• Две удлинительных 140-ка витковых катушки из медного провода толщиной 0,5-0,6 мм;
• Центральный узел с трансформатором (балуном);
• Фидер – питающий коаксиальный кабель на 50 Ом.

Используют такую укороченную диполь, как в стационарных, так и в полевых условиях, закрепляя ее на высоте от 3 до 4 метров.

На заметку.
Для того чтобы произвести настройку такого устройства по резонансу, необходимо равномерно укорачивать длину расположенных горизонтальных или под углом плеч вибратора. После изменения длины плеча укорачивающая ее оттяжка крепится к ближайшему дереву или другой устойчивой опоре.

Вертикальная кв антенна своими руками

Наиболее популярны для самостоятельного изготовления такие передающие коротковолновые устройства, как вертикальные антенны.

Наиболее простую и эффективную из них делают следующим образом:

1. В землю вкапывают деревянный столбик высотой 2,5-3 метра;
2. На вкопанном столбике при помощи саморезов закрепляют распределительную коробку;
3. В закрепленной коробке помещают высокочастотный дроссель – катушку с намотанными на нее витками изолированного коаксиального кабеля;
4. К выходу дросселя подключают двухжильный многопроволочный медный кабель сечением 2 мм;
5. Провод продевают через пропускные кольца дешевого 6-ти метрового углепластикового удилища;
6. Конец провода закрепляют на вершинке удилища при помощи обычного пластикового хомута-стяжки;
7. Посередине удилища закрепляют круглую площадку с проволочными оттяжками;
8. На верхней части столба крепят 2 клипсы и один хомут-держатель (КТР) для полипропиленовых труб диаметром 32 мм;
9. При помощи клипс и держателя удилище с излучателем (продетым сквозь пропускные кольца проводом) закрепляется на столбе;
10. Оттяжками мачта с излучателем выравнивается и надежно фиксируется. Оттяжки при этом закрепляются на устойчивых, расположенных рядом столбах, деревьях, вкрученных в несущие конструкции зданий и капитальных построек крюках.

Питающий провод для кв антенн такого вида используют с волновым сопротивлением 50 Ом.

Обслуживание такого устройства сводится к периодической проверке целостности излучателя путем его прозвонки мультиметром, замене сломанных ветром колен мачты, корректировке натяжения оттяжек.

Выбор первого кв трансивера

При выборе первого передающего устройства (трансивера) начинающим радиолюбителям необходимо учитывать:

• Габариты и вес – радиостанция должна иметь такие размеры и вес, чтобы ее можно достаточно легко переносить в руках или походном рюкзаке.
• Функционал – для начинающего радиолюбителя достаточно трансивера, имеющего небольшое количество основных настроек (резонансная частота, мощность, КСВ);
• Надежность и наличие гарантии – как и любая другая аппаратура, коротковолновая радиостанция должна иметь гарантийный срок обслуживания;
• Возможность программирования аппаратуры с использованием персонального компьютера.

Не рекомендуют начинающим радиолюбителям приобретать дорогостоящие и очень сложные в эксплуатации, обслуживании коротковолновые радиостанции. Новичку, заинтересовавшемуся радиолюбительством, будет очень тяжело разобраться в такой аппаратуре, при утрате интереса к данному делу продажа такой дорогостоящей радиостанции за ту же сумму, что она была куплена, будет очень затруднительной.

Другие конструктивы антенн

Из других конструкций
антенн кв диапазона внимание заслуживает вертикальный спиральный полуволновой вибратор для волн длиной 80 метров, состоящий из:

• 120-ти сантиметровой спирали из медного изолированного провода диаметром 1-1,5 мм;
• Траверса высотой 150 см;
• Противовеса длиной не менее 80 см;
• Согласующего устройства;
• Высокочастотного автотрансформатора;
• Питающей линии из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.

Применяют такие вертикальные антенны в условиях ограниченного пространства небольших приусадебных участков, на крышах многоэтажных домов и других высотных построек.

Простейшие самодельные антенны

Самыми простыми в изготовлении коротковолновыми устройствами из описанных выше являются:

• Штыревая антенна;
• Полноразмерная диполь.

Изготовить их можно самостоятельно из подручных недорогих материалов, не используя при этом специальные инструменты и оборудование.

Немного слов о коротковолновиках

Коротковолновики – радиолюбители, занимающиеся вещанием в коротковолновом диапазоне. Занимающиеся конструированием, изготовлением и ремонтом передающих устройств люди проводят сеансы связи из различных уголков планеты. При этом для каждого из них достижением считается самая дальняя точка, с которой был проведен сеанс радиосвязи.

На заметку.
Согласно действующему законодательству РФ, для радиолюбителей-коротковолновиков доступно вещание на 10 коротковолновых диапазонах со следующей длиной волн: 2200 м, 160 м, 80 м, 40 м, 30 м, 20 м, 16 м, 15 м, 12 м, 10 м. Использование высокочастотных диапазонов запрещено.

Антенны мобильных телефонов

Еще не так давно во многих моделях мобильных телефонов использовались достаточно крупные для данных устройств направленные антенны. Однако по мере развития телекоммуникационных технологий работа мобильных средств связи постепенно перешла из коротковолнового в вч диапазоны до 2500 МГц. Такая рабочая частота соответствует длине волны всего 12 см, благодаря чему для проведения эффективных сеансов связи достаточно небольшого встроенного в телефон передающего устройства.

Таким образом, правильно собранная, установленная и настроенная коротковолновая антенна – это залог устойчивой и качественной связи с живущими в самых отдаленных уголках планеты радиолюбителями. Благодаря большому разнообразию конструкций и моделей, собираемое из подручных материалов такое передающее устройство может быть установлено практически в любом доступном месте: на крыше, балконе и даже внутри жилого помещения.

Видео



Антенна GSM своими руками

Оглавление

В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900.Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного приема практически отсутствует, то большинство отечественных пользователей частенько с ней сталкиваются — в загородных домах, на дачах и т. д. А как было бы замечательно выехать на рыбалку, охоту, в деревню, не теряя связь с внешним миром!

Ключ к решению этой проблемы — внешние направленные или ненаправленные антенны. Правда, купить антенну мало — необходимо ее правильно установить и настроить. Читатели, знакомые с радиоэлектроникой, смогут самостоятельно изготовить и настроить антенну, работающую в стандарте GSM. Сегодня мы расскажем о типах антенн и о способах их установки и настройки.

Справка

Говоря совсем просто, мобильный телефон представляет собой дуплексную радиостанцию, ведущую радиообмен на разных частотах. Всего в стандарте GSM 900 124 частоты. Телефон, как и базовая станция, может работать на любой частоте, определяемой оператором.

Базовая станция (BS) передает, а телефон (MS) принимает на частотах 935,2 — 959,8 МГц. Мобильный телефон передает, а базовая станция принимает на частотах 890,2 — 914,8 МГц. Канал от BS к MS называется Down Link, от MS к BS — Up Link. Большинство операторов используют ограничение дальности работы мобильного телефона от базовой станции — 35 км, что обусловлено особенностями стандарта. Поясним, что в сети стандартной конфигурации в одном частотном канале формируется 8 временных интервалов (тайм-слотов): один служебный, а семь — разговорные. Именно в этом случае максимальная дальность связи на каждом канале составляет 35 км. Однако в GSM предусмотрена также нестандартная конфигурация соты, при которой дальность связи увеличивается на 70 — 100 км (конфигурация Extended Cell). К сожалению, при такой конфигурации количество разговорных каналов уменьшается до 2 — 3, что уменьшает емкость сети. Использовать такой режим в городе и около оператору не выгодно. Иногда этот режим используется на морском побережье для создания прибрежной зоны покрытия.

Таким образом, если у вас телефон стандарта GSM 900, не пытайтесь установить связь, удалившись от ближайшей базовой станции больше чем на 35 км. Максимальная дальность связи, достигнутая мной, — 34 км.

Дальность связи

На дальность радиосвязи влияют следующие факторы:

1. Местоположение BS и MS и рельеф местности.
2. Мощность и чувствительность MS.
3. Мощность и чувствительность BS.
4. Используемые на MS и BS антенны.
5. Воля Господа Бога (опытные связисты шутят, что это — главное).

Обычно базовые станции имеют мощность 20 — 30 Вт. Антенны применяются либо штыревые, либо направленные. Чувствительность базовых станций составляет -100 дБ — 115 дБ. Изменить или повлиять на все эти параметры пользователь, конечно, не может. Выходная мощность телефона составляет 0,3 — 2 Вт, чувствительность — 90 — 105 дБ. Чувствительность телефона в основном определяется технологиями, используемыми при создании малошумных входных устройств. Если в зонах уверенного приема разница в чувствительности и мощности между моделями практически незаметна, то в зоне неуверенного приема она может стать критической. Зачастую трубка показывает уровень сигнала от базовой станции 1 — 2 кубика (по шкале), а установить соединение не может: не хватает мощности. И хотя стандартизация ETSI регламентирует стандартные выходные мощности для каждого класса телефонов, реальное значение может незначительно колебаться. Хорошей чувствительностью отличаются трубки SAGEM, Alcatel, Motorola. А по мощности проходят все старые телефоны, особенно Motorola. Все телефоны фазы 2 имеют примерно одинаковую мощность.

Что же касается рельефа, то на ровной местности и по реке волны распространяются лучше. Чем выше вы находитесь (в разумных пределах), тем лучше сигнал. Лес порой «гасит» волны сильнее, чем городская застройка.

Поиск сигнала

Итак, вы выбрались за город и хотите обеспечить себя связью. Поднимитесь на крышу, чердак или на самую высокую точку рядом с домом или нужным вам местом. Если телефон ловит сеть, но на пределе (или нестабильно), у вас есть все шансы поправить дело, используя внешнюю антенну. Если расстояние до станции меньше 30 км, а сеть не ловится, также попробуйте применить антенну. В последнем случае попытайтесь договориться с продавцов о возврате антенны, если эксперимент провалится.

Если сигнал, хоть и очень слабый, был все же пойман, наберите любой городской номер — для проверки. Если при разговоре слышимость нормальная и собеседник не жалуется на выпадение кусков вашей речи, значит, энергетика обеих линий (UL и DL) сбалансирована и можно использовать стандартную антенну, настроенную на среднюю частоту между частотами приема и передачи. Если же собеседник время от времени пропадает, необходимо «усиливать» нисходящее направление от базовой станции к вашему телефону. Возможно, стоит поискать телефон с лучшей чувствительностью. Но если плохо слышно вас, следует усиливать направление от вашего телефона до базовой станции. Уже на данном этапе понятно, что при выборе типа антенны и ее параметров желательно учитывать данные оператора и условия приема.

В зонах неуверенного приема часто наблюдается интерференция (помехи) между каналами с одинаковыми и соседними частотами. К сожалению, частотный ресурс, выделенный операторам GSM 900 в России, ограничен, из-за чего в зоне неуверенного приема часто «видны» частоты от разных базовых станций с одинаковыми или соседними значениями уровня сигнала. Такие частоты создают взаимные помехи, мешающие связи, а при определенных уровнях сигналов связь становится и вовсе невозможной. Если на экране телефона фиксируется сильный сигнал от базовой станции, а установить соединение не удается или удается, но речь все время пропадает, значит, вы столкнулись с «чужаками». «Заставить» телефон выбрать другую частоту получается далеко не всегда, однако специальная функция телефонов Nokia — Netmonitor — это сделать позволяет.

С подобной проблемой я столкнулся на даче, которая отделяется от крупного города довольно-таки открытым пространством. Телефон принимал соседние частотные каналы с уровнями 70 дБ, 73 дБ и 72 дБ, но качество связи оставляло желать лучшего. Спас меня только принудительный выбор другого частотного канала с меньшим уровнем — 80 дБ. Однако при ограниченном частотном ресурсе даже частотное перепланирование сети выручает далеко не всегда. Тем не менее, если в вашем телефоне отсутствует Netmonitor, можно использовать внешнюю направленную антенну с хорошей диаграммой направленности. Остается только сделать правильный выбор.

Выбор антенны

Как уже говорилось, увеличить дальность и качество связи позволяют именно внешние антенны. Для телефонов в основном используются внешние штыревые и логопериодические антенны, а также антенны типа волновой канал. Повторим, что в Западной Европе отсутствуют зоны неуверенного приема. Поэтому направленные антенны для терминалов GSM 900 практически не выпускаются. Если производитель и предлагает направленную фирменную антенну GSM 900, она, как правило, предназначена для работы с ретрансляторами (репитерами) операторов.

В СНГ и Восточной Европе направленные антенны изготавливаются кустарным способом. Кроме того, есть не- большие заводики в Чехии, Польше и Прибалтике. Простая автомобильная магнитная антенна имеет усиление 1 — 3 дБ (1 — 2 кубика по шкале телефона), волновой канал — 7 — 15 дБ (в зависимости от количества элементов, качества сборки и настройки антенны), что составляет уже 2 — 3 кубика по шкале, а логопериодическая антенна — 7 — 12 дБ. Автомобильная антенна представляет собой вертикальный штырь в 3/4, 1/2 или 5/8 длины волны. Даже простая автомобильная антенна, поднятая повыше, может поправить ситуацию с неуверенной связью. Дело в том, что при разговоре по телефону около 10 — 20% энергии поглощается телом пользователя, поэтому, поднимая штыревую антенну вверх, вы уменьшаете влияние на нее окружающих предметов. Я сам наблюдал, как самодельные, полуволновые и вертикальные диполя, поднятые на 5 м, решали проблему связи. Поясним, как такой диполь изготавливается.

Рис. 1. Вертикальный диполь

Зачищаем c одного конца белый телевизионный кабель RG6U. Получаем центральный проводник и оплетку кабеля. К центральному проводнику припаиваем медный провод любой толщины длиной около 8,2 см (для диапазона 900 МГц) и крепим его вертикально вверх. К оплетке припаиваем второй кусок провода такой же длины и крепим его вертикально вниз (рис. 1). Получаем нечто похожее на букву «Т», положенную набок. (В телевидении используется горизонтальная поляризация, а в GSM — вертикальная, поэтому требуется именно такой диполь.) Другой конец кабеля подключаем через переходник к телефону. Будьте внимательны и не замкните центральную жилу с оплеткой, иначе телефон может сгореть. Ну вот, за 5 минут мы соорудили примитивную антенну, не уступающую по параметрам китайским автомобильным.

Приведу историю из жизни. Приехав прошлым летом на отдых в Крым, я обнаружил, что на базе обещанного оператором уверенного покрытия нет. Это означало, что я пропущу очень важный звонок. Уверенный сигнал обнаружился на крыше коттеджа, но перспектива просидеть там две недели меня не вдохновила. За 5 минут я нашел кусок нужного провода (вместо медного использовал алюминиевый). Еще 10 минут ушло на то, чтобы отыскать у соседей 5-метровый кусок телевизионного кабеля. Nokia 7110 имеет механический коммутатор для внешней антенны, поэтому я просто воткнул центральный проводник кабеля прямо в разъем телефона, а оплетку кабеля соединил с металлическим ободком внешнего разъема телефона. Укрепил антенну на крыше домика и уже через 10 минут на радость семье и на зависть соседям свободно общался по телефону.

Как говорится, вернемся к нашим баранам. Сначала воспользуемся автомобильной штыревой антенной ($5 — 10).

Здесь главное — не нарваться на слишком скверное качество. Имея Netmonitor, проверить антенну гораздо легче. При подключенной к телефону автомобильной антенне уровень сигнала должен увеличиться на 1 — 3 дБ (например, с -60 дБ до -57 дБ). В крайнем случае, сигнал должен остаться прежним. Если при подключении антенны сигнал уменьшится на 5 дБ и больше, лучше отказаться от покупки. Хочу заметить, что хорошая фирменная автомобильная антенна стоит от $40 и выше. Впрочем, и среди азиатских 10-долларовых изделий иногда встречаются неплохие вещицы.

Установленная на крышу вашего «домика в деревне», автомобильная антенна способна решить проблему со связью. Если усиления автомобильной антенны не хватает, можно обратиться к другим — например, к распространенной направленной антенне — волновому каналу. Он выглядит, как обычная телевизионная антенна, установленная на крыше дома.

Волновой канал позволяет получить реальное усиление до 7 — 15 дБ с оптимальной диаграммой направленности. Но у него есть недостаток — узкополосность. Разница между частотой приема и частотой передачи в GSM 900 составляет 45 МГц, а весь рабочий диапазон — 890 — 960 МГц (полоса в 70 МГц). Добиться линейной или близкой к линейной характеристики в таком широком диапазоне затруднительно. Поэтому желательно изготавливать волновой канал в зависимости от частоты оператора и конкретного места и в зависимости от ситуации сдвигать резонанс к частоте восходящего или нисходящего направлений. Для большей широкополосности следует использовать только петлевой вибратор, согласовывая его с кабелем — например, с симметрирующей петлей; также следует ограничиться небольшим количеством элементов, скажем, 3 — 12, так как если их будет больше, настроить антенну без оборудования будет трудно, кроме того, рабочий диапазон антенны сужается.

Мне приходилось иметь дело с множеством волновых каналов, изготовленных кустарно. Констатирую: в большинстве антенн коэффициент усиления составлял менее 7 дБ, некоторые имели резонанс на частотах 700 — 800 МГц вместо GSM-диапазона и коэффициент стоячей волны больше 3 (при передаче это может легко вывести из строя выходной каскад телефона). Профессионально изготовленные и настроенные самодельные антенны встречались редко.

Теперь на очереди — логопериодические антенны (их тоже можно отыскать на радиорынке). По сравнению с волновым каналом они имеют более широкий рабочий диапазон. Поэтому такие антенны менее критичны к точности изготовления и настройки. Реальный коэффициент усиления здесь достигает 10 — 14 дБ.

Теоретически при необходимости можно соединить 2 волновых канала, один — настроенный на частоту приема, другой — на частоту передачи, но это уже слишком сложная система.

Кабель и антенные переходники

В диапазоне 900 МГц вопрос выбора кабеля приобретает первостепенную роль. Отечественные телевизионные коаксиальные кабели можно использовать только ограниченно (затухание более 30 дБ на 100 м слишком велико). Из доступных импортных образцов подойдет RG6 — коаксиальный кабель с двойной оплеткой. Его вы найдете в любом магазине. Затухание составляет 20 — 24 дБ на 100 м (проверял экспериментально). Промышленные штыревые автомобильные антенны обычно включают в себя кабель RG59 с затуханием 28 дБ на 100 м. Антенна типа волновой канал с коэффициентом усиления 12 дБ и 10 м кабеля RG6U дают общее усиление 9,6 дБ, а при 20 м — 7 дБ.

На большинстве телефонов есть разъем для внешней антенны. Кроме того, для каждого типа телефона существует так называемый антенный переходник (около $5), он подключается к указанному разъему и представляет собой короткий кусок кабеля, с одной стороны которого находится специфический телефонный высокочастотный разъем, а с другой — стандартный ВЧ-разъем. Обычно затухание в антенном переходнике не превышает 1 дБ. Покупая антенный переходник, убедитесь в его дееспособности. При включении переходника в телефон встроенная в телефон антенна отключается и выходной каскад переключается на переходник. Иными словами, если вы просто подключаете переходник к телефону, сигнал на шкале телефона должен немного упасть. Потом вы подключаете внешнюю антенну к переходнику, и сигнал увеличивается. Если все идет именно так, значит, переходник работает.

Настройка антенны на местности

Итак, вы купили антенну и подключили ее к кабелю и к телефону. Поднялись на высокую точку и приступили к настройке антенны. Разместите телефон так, чтобы был виден экран. Как уже говорилось, при настройке антенны с аппаратами Nokia лучше всего использовать функцию Netmonitor. В большинстве других телефонов можно ввести специальный код и открыть служебное меню, которое позволяет увидеть приемный уровень 6 — 8 частот, принимаемых телефоном в порядке убывания, номера частот, расстояние до базовой станции, процент ошибок в канале и др. (Описание многих сервисных меню см. на: www.3ton.com/gsm.) Если Netmonitor есть, будем ориентироваться по уровню сигнала в децибелах (напоминаем, что сигнал сильнее, когда значение уровня в децибелах меньше). Если он отсутствует, будем настраиваться по стандартной шкале сигнала.

Так как антенны базовых станций GSM 900 имеют вертикальную поляризацию, волновой канал следует размещать вертикально. При юстировке антенн обратите внимание на то, что приемный уровень сигнала, отображаемый в телефоне, изменяется с задержкой до нескольких секунд, поэтому антенну следует поворачивать медленно и дискретно. Если вам известно направление на ближайший город, начните с него. Медленно поворачивайте антенну по горизонту. Если сигнал найден, ваша задача найти направление, откуда сигнал приходит с максимальным уровнем. Если сигнала нет, медленно поворачивайте антенну по горизонту, пока он не появится. Помните, что каждый метр высоты установки антенны может оказаться решающим. Если сигнал не найден, попробуйте переместиться на несколько метров в сторону и поискать снова. Может быть, вам повезет.

Нежелательно использовать кабель между антенной и телефоном длиной более 30 м: в этом случаи практически весь сигнал теряется в кабеле.

Активная коротковолновая антенна Mini-Whip своими руками.

Делаем коротковолновую активную антенну Mini-Whip своими руками.

В начале марта текущего года мною была изготовлена и успешно проверена в работе активная рамочная коротковолновая антенна, о которой рассказано в соответствующей статье.

Вскорости появилась мысль изготовить еще какую-либо активную малогабаритную антенну, дабы сравнить их возможности…

Для повторения выбрал антенну Mini-Whip.

Эта антенна очень широко освещена в интернете, имеет ярых поклонников, и, столь же ярых противников.

Автором антенны является радиолюбитель с позывным PA0RDT.

Оригинальная схема антенны от PA0RDT выглядит так:

Словом Probe здесь обозначено «антенное полотно», которое у автора состоит из кусочка одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 30 х 45 мм ( это может быть и обрезок алюминиевой трубки или проволоки и т.д.)

На транзисторах J310 и 2N5109 собран антенный усилитель, хотя в данном случае сигнал и не усиливается по напряжению, поскольку усилитель состоит из истокового и эмиттерного повторителей.

Эта схема мне не понравилась, поэтому погуглив, подобрал для повторения другую…

Нужно отметить, что антенну Mini-Whip кто только не модернизировал. Есть много вариантов как конструктива, так и схем антенных усилителей.

Для повторения выбрал вариант конструкции этой антенны от радиолюбителя RA0SMS.

Итак, изготовленная мною антенна Mini-Whip собрана по следующей схеме:

Вся конструкция собрана на кусочке одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 4х20см. Под символом А1 на схеме обозначена область фольги с размерами 4х13см, которая играет роль антенны. Антенный усилитель двухкаскадный, с непосредственными связями каскадов. Принятый сигнал через конденсатор С1 поступает на вход первого каскада усилителя , который собран на полевом транзисторе КП327 по схеме с общим истоком. Со стока усиленный сигнал поступает на базу транзистора КТ606А, который включен по схеме эмиттерного повторителя. Назначение каскада на КТ606А-обеспечить согласование с коаксиальным кабелем, по которому усиленный сигнал подается на вход приемника.

Ток потребления усилителя около 70 мА (львиную долю потребляет каскад на КТ606А). Напряжение питания может быть от 9 до 15 В. Я остановился на девяти вольтах. Питание усилителя подается через коаксиальный кабель, как обозначено на схеме.

Печатная плата антенны Mini-Whip изготовлена при помощи ЛУТ. Общие размеры составляют 40 х 200 мм:

Полевой транзистор КП327 установлен со стороны печатных проводников:

Транзистор КТ606А запаян выводами прямо в плату. Радиатор ему не нужен:

Так выглядит собранная антенна:

Настройки антенный усилитель не потребовал. Я только лишь проверил ток потребления, который был примерно равен 70 мА.

При помощи осциллографа убедился в отсутствии самовозбуда. Заодно решил уточнить усиливает ли хоть немного этот антенный усилитель. Подав с генератора сигнал частотой 14 МГц и амплитудой 10мВ на левый по схеме вывод конденсатора С1, на выходе зафиксировал чистую, неискаженную синусоиду амплитудой 60 мВ. То есть коэффициент усиления по напряжению составил примерно 6 раз.

Натурные испытания антенны Mini-Whip проводил при помощи приемника прямого преобразования на КП327 по схеме с совмещенным гетеродином. Испытания проводились на любительском диапазоне 80 м.

Антенна была установлена в жилом помещении, на высоте примерно 1,5 м от пола. Включив приемник отметил огромный уровень бытовых помех принимаемых этой антенной. С трудом можно различить работающие любительские станции. Никакие попытки улучшить прием путем изменения места установки антенны не дали результата. Другими словами антенна Mini-Whip в моем случае практически неработоспособна при размещении её в квартире/доме.

И здесь нужно отметить, что в равнозначных условиях антенна Mini-Whip полностью проигрывает изготовленной мною ранее активной рамочной антенне, которая, будучи размещенной на столе в непосредственной близости от приемника, показала очень неплохую работу-которую можно услышать и увидеть в этом видеоролике.

Поэтому, на следующий день было решено проверить работу антенны Mini-Whip вынеся ее за пределы здания, и подняв ее на высоту хотя бы несколько метров. В качестве мачты для антенны использовал стеклопластиковую удочку длиной 4,5 м. Закрепив антенну на кончике удочки, и закрепив, в свою очередь, удочку в вертикальном положении на земле, проверил ее работу… Вот это оказалось совсем другое дело…Намного меньше стал уровень бытовых помех . Работающие станции принимаются с достаточной громкостью. По качеству приема радиостанций активная рамочная антенна, установленная на столе возле приемника примерно соответствует антенне Mini-Whip, установленной вне помещения на высоте около 5 метров над землей… Думаю, чем выше будет поднята антенна Mini-Whip над землей , тем лучше она будет работать . Правда, тут возникает совершенно резонный вопрос-если есть возможность поднять антенну Mini-Whip над землей на 6-8 метров, то какой смысл вообще заморачиваться с изготовлением этой антенны, если можно на той же высоте повесить проволочную антенну, которая будет работать в разы лучше?

Встречал мнение, что при размещении этой антенны над землей прием станций обеспечивает длинный коаксиальный кабель за счет антенного эффекта фидера. Поэтому провел небольшой эксперимент-отключал и включал напряжение питания на антенный усилитель антенны Mini-Whip.

Результат-при отключении питания прием станций напрочь отсутствовал. Другими словами-фидер никакой антенной не является.

Выводы: антенна имеет право на жизнь, будет полезна тем, у кого нет места для установки полноразмерных антенн. Понятное дело, что столь маленькая антенна как Mini-Whip всегда будет проигрывать полноразмерным антеннам, но проигрыш этот будет если и не катастрофическим, но очень заметным.

Короткое видео о работе данной антенны, снято 26 марта 2018 года в вечернее время:

Установка балконной кв антенны

Балконная антенна является наилучшим вариантом в том случае, если установка уличного аналога на крыше здания по каким-либо причинам невозможна. Дело в том, что крыша многоквартирного дома является общедомовым имуществом и находится в ведении управляющей компании.

Поэтому доступ к ней может быть ограничен, а для установки антенны следует получить разрешение управляющей организации (что не всегда удаётся). Единственным вариантом уличного размещения принимающего устройства в этом случае остаётся балкон.

Преимущества уличных антенн перед комнатными

Балконные КВ антенны могут использоваться как для приёма сигналов телевизионных и радиостанций, так и для передачи таковых. Также с помощью балконной КВ антенны можно устанавливать связь между любительскими радиостанциями.

Как давно замечено, антенны, вынесенные на улицу, работают гораздо эффективнее своих комнатных аналогов. Это связано с целым рядом физических особенностей распространения радиоволн в пространстве. Распространение радиоволны в замкнутом помещении значительно отличаются от их движения на открытом пространстве.

Внутри помещения могут возникать помехи, поэтому балконная антенна принимает сигнал намного лучше

Внутри помещения, вследствие многократного их отражения от стен и предметов происходит эффект интерференции – наложения волн друг на друга. При этом часто наблюдается хаотичное усиление или уменьшение сигнала, в результате чего возникают помехи.

Влиять на качество приёма комнатных антенн могут самые незначительные, казалось бы, факторы – место установки ТВ или радиоприёмника, перемещение людей по комнате и т.д.

Также стены здания существенно гасят радиосигнал, особенно это касается монолитных железобетонных или панельных домов: входящая в конструкцию стен и перекрытий металлическая арматура создаёт экран, мешающий нормальному распространению радиоволн. Всех этих недостатков лишены антенны, установленные на открытом пространстве – вне помещений.

Однако установка принимающего устройства на крышах в последнее время значительно ограничена ввиду того, что они находятся в ведении управляющих компаний.

Несанкционированная установка тв-антенны может привести к нежелательному конфликту с эксплуатирующей организацией.

Как итог – всё больше жильцов современных многоэтажек размещают принимающие антенны на собственных балконах и лоджиях.

Особенности работы коротковолновых антенн

Коротковолновую антенну сегодня можно либо приобрести в специализированных магазинах, либо смастерить своими руками. Правда, для того, чтобы созданное вами устройство отлично работало, следует обладать некоторыми познаниями в радиоэлектронике.

Короткие волны также именуются декаметровыми из-за длины волны в 10 — 100 м. Диапазон частот декаметровых волн составляет от 3 до 30 мегагерц. Главная их особенность состоит в том, что при отражении от ионосферы и земли КВ-волны несут минимальные потери. Как следствие они способны распространяться на достаточно большие расстояния, сохраняя хороший сигнал.

Среди особенностей КВ-волн можно отметить, что качество их приёма может зависеть от некоторых факторов:

• уровня солнечной активности. Солнечное радиоизлучение может вносить незначительные помехи, ухудшая качество работы принимающей аппаратуры;
• времени суток. Замечено, что короткие волны лучше всего распространяются в светлое время суток, в то время как ночью лучше всего происходит распространение волн длинного диапазона;
• погодных условий. Низкая облачность и туман могут несколько ослаблять передающую мощность коротковолновых станций.

Все перечисленные факторы особенно заметно влияют на работу балконных антенн. Поэтому устанавливая принимающие КВ конструкции на свой балкон, следует быть готовым к некоторым особенностям их работы. Коротковолновые антенны также не могут использоваться для установки связи с космическими аппаратами из-за того, что КВ-волны не могут проникать сквозь ионосферу земли.

По этой причине такие устройства невозможно использовать для приёма сигнала от телевизионных спутников. Во время приёма сигнала в короткометровом диапазоне могут возникать некоторые проблемы также из-за того, что КВ-волны распространяются по различным траекториям. Как следствие – возникновение «замирания» или кратковременного исчезновения сигнала.

Но несмотря на все эти мелкие неудобства, коротковолновые устройства дают массу преимуществ, главное из которых – возможность приёма качественного сигнала от удалённых радиостанций и возможность устойчивого общения между удалёнными друг от друга радиолюбителями.

Сборка и монтаж коротковолновой антенны

Если вы имеете некоторый опыт в радиомеханике, то вполне возможно создать коротковолновую антенну своими руками. Допустим, нам нужно принимающее устройство на 7 МГц.

Для его создания в первую очередь нам понадобится ферритовая трубка. Найти её можно в отработавших свой век компьютерных клавиатурах или мониторах. В находящихся там кабелях ферритовая трубка используется для подавления помех.

Как было замечено неким радиолюбителем, подобные ферритовые трубки реагируют на волны КВ диапазона реактивным импедансом (ёмкостным и индуктивным сопротивлением) силой в диапазоне нескольких сотен Ом. Подробнее о сборке и монтаже простой антенны смотрите в этом видео:

Данные свойства ферритовых трубок позволяют создать своими руками КВ антенну на балкон. Из данной трубки собираем широкополосный трансформатор с коэффициентом трансформации 1:1. Это будет основным элементом нашей будущей балконной антенны. В радиотехнике такой трансформатор обозначается английской аббревиатурой BALUN – от balanced-to-unbalanced transformer, что переводится как «сбалансированный – несбалансированный трансформатор».

Чтобы определить рабочий диапазон получившегося балуна, нагружаем его вторичную обмотку через 50-омный резистор высокочастотным мостом. Если диапазон не соответствует нужному нам (7 МГц), то берём другую трубку, пока не получим необходимый показатель частоты.

После этого заменяем резистор на две половинки диполя. В итоге у нас получается диполь полуволновой длины, лишённый центрального изолятора. В ферритовую трубку же продевается в виде петли питающий коаксиальный кабель.

Крепление КВ-антенны на балконе

Форма КВ-антенны может быть самой различной. Наиболее распространены:

1. Мачтовый вариант. При этом антенна на балконе устанавливается на некой мачте («удочке»). Выглядит такой вариант, как стандартная антенная конструкция, в центре которой расположен трансформатор (балун), а в стороны от него расходятся диполи, улавливающие радиоволны. Мачта крепится к ограждению лоджии либо вертикально, либо выносится под некоторым углом за ограждения. Наиболее эффективное расположение вы сможете установить опытным путём.
2. «Квадрат». Это самый эффективный вариант конструкции, позволяющий значительно повысить чувствительность устройства и уменьшить побочные шумы. Такая конструкция рекомендуется для «шумных» (в смысле радиопомех) районов, расположенных в центре города. Устанавливаться такая антенна КВ может на балконные ограждения, прикрепляясь к ним при помощи любых подручных креплений.

При этом нижняя часть «квадрата» (а если быть точнее – прямоугольника) соединяется с перилами ограждения, создавая контур заземления. Верхняя часть представляет собственно улавливающее полотно антенны. Общая длина его должна быть не менее семи метров. Для этого придётся смонтировать конструкцию, идущую по периметру проёма лоджии, вдоль её потолка и боковых стен. О том, как крепить антенну на балкон, смотрите в этом видео:

Если перила вашей лоджии лишены металлических поручней, нижнюю, «холодную» часть конструкции, будет необходимо заземлить на любую металлическую часть балконной арматуры. Если ничего металлического в конструкции лоджии найти не удалось, допустимо будет «найти» арматурный металл с помощью перфоратора. Другой вариант – провести провод заземления в квартиру и подключить его к контуру заземления электрической проводки.

При подключении заземления соблюдайте осторожность, во избежание короткого замыкания, либо поражения электрическим током.

Но поскольку уж вы взялись за самостоятельное изготовление такого достаточно сложного технического устройства, как КВ-антенна, то перепутать «землю» с «фазой» в схеме электропроводки вы вряд ли сможете.

В итоге мы получаем вполне надёжно работающую принимающую – передающую антенну, работающую в коротковолновом диапазоне на частоте 7 МГц. Основное её преимущество – это отличная работа в любом районе города, несмотря на наличие большого количества фоновых шумов. Ведь основное предназначение таких конструкций – улучшение качества приёма радиоволн.

Диполь антенна своими руками

ДМВ антенна своими руками

Постоянная ссылка на страницу: http://dvbpro.ru/?p=350

1.Телевизионная антенна ДМВ своими руками

1. Кольцо-коаксильный кабель РК75 длинной 530мм.
2. Петля-коаксильный кабель РК75 длинной 175мм.
3. К антенне.

Сборка:
Для сборки данной антенны вам даже не придется бегать по магазинам.
Для этого нужно взять антенный кабель РК75 длинной 530мм.(для кольца) и 175мм. (для петли).
Соединить как показано на рисунке.
Закрепить на листе фанеры (оргстекла) с помощью проволочных хомутиков.
Направитьна телецентр.
Вот вам и ДМВ антенна, которая будет работать не хуже покупной.

2.Телевизионная антенна ДМВ «Народная» своими руками

Антенна представляет собой аллюминевый диск с внешним диаметром 356мм.,внутренним- 170мм. и толщиной 1мм., в котором сделан пропил шириной 10мм.
На место пропила устанавливается печатная плата из стеклолита толщиной 1мм. В этой плате имеются два отверстия для крепления винтами М3.
К печатной плате, прикрепленной к антенне, припаивают выводы согласующего трансформатора Т1.
Для трансформатора лучше всего использовать кольцевой сердечник с внешним диаметром 6…10мм., внутренним — 3…7мм. и толщиной 2…3мм.
Обмотки трансформатора накладываются однослойным изолированным проводом с диаметром 0,2…0,25мм. и имеют одинаковое число витков, от 2-х до 3-х витков. Длинна отводов витков состовляет 20мм.
При наличии такого трансформатора возможен прием в метровом и дециметровом диапазоне на удалении 25…30км. При удалении до 50км. антенна удовлетворительно работает только на деци метровых каналах.
Без трансформатора, расстояние увереннгого приема уменьшается в два раза.
Однако существует схема, которая позволяет получить подобные результаты и без трансформатора, для этого нужно собрать такую схему:

3. Телевизионная логопериодическая антенна (ДМВ) своими руками.

А. Мачта
В. Металлическая пластина (размеры 87х30х5)
С. металлические трубки d 16…19мм
D. текстолитовая пластина (размеры 87х30х5)
E. оплетка
F. коаксильный кабель
G. центральная жила
7,6,5,4,3,2,1. вибраторы

Сборка

1. Взять две металлические трубки длинной 450мм., и диаметром 16…19мм.
2. Изготовить две пластины размерами 87х30х5мм. (одна из металла, другая из текстолита), высверлить в них отверстия, как показано на рисунках.
3. Закрепить трубки в пластинах (к металлической на пайку, а к текстолитовой с помощью винтов, прикрученных с торцов пластины диаметром 2,5мм.
4. В металлических трубках, вдоль их длинны, на расстояниях, указанных на рисунке, высверлить отверстия диаметром 3,3мм. и нарезать резьбу М4.
5. Вкрутить в отверстия 14 директоров, изготовленных из прутка диаметром 5мм. На одном конце каждого прутка нарезать резьбу М4, на длину 10мм.
Длины директоров, с учетом части длинны конца с нарезанной резьбой, согласно номеру вибратора (см. рис), приведены в таблице:

6. Провести коаксильный кабель в одной из трубок и распаять согласно рисунка. Концы пайки покрасить краской.

7. Прикрепить антенну к мачте.

8. Направить антенну на телецентр.

Антенна от пользователя Евген:
1.Берёте две ПУСТЫХ баночки – для каналов с 21 по 41 лучше 0,5 л, для 42 – 69 – 0,33 л.
2.Закрепляете их любым удобным способом (изолента, скотч, верёвочка, клей и т.д.) на твёрдом куске диэлектрика (рейка, палка, кусок фанеры – дерево лучше покрасить или покрыть лаком, текстолита, гетинакса и т.п.)на расстоянии 10 – 15 мм друг от друга.
3. Проделываем в каждой баночке по краям отверстия 2,5 – 4 мм (какие найдутся винтики-шайбочки-гаечки) и с помощью оных крепим к одной баночке центральную жилу кабеля, а к другой оплётку. Можно приделать и любое симметрирующее устройство, но можно обойтись и без оного.
Расстояние приёма зависит от места установки данной конструкции (снаружи лучше) и мощности передатчика.
Дырочки – это на тех краях, где баночки ближе друг к другу. И удобнее сначала закрепить кабель (и симметрирующее устройство – если на лень), а потом уже баночки к несущей конструкции.

Антенна GSM своими руками

В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900. Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного приема практически отсутствует, то большинство отечественных пользователей частенько с ней сталкиваются — в загородных домах, на дачах и т. д. А как было бы замечательно выехать на рыбалку, охоту, в деревню, не теряя связь с внешним миром!

Ключ к решению этой проблемы — внешние направленные или ненаправленные антенны. Правда, купить антенну мало — необходимо ее правильно установить и настроить. Читатели, знакомые с радиоэлектроникой, смогут самостоятельно изготовить и настроить антенну, работающую в стандарте GSM. Сегодня мы расскажем о типах антенн и о способах их установки и настройки.

Справка

Говоря совсем просто, мобильный телефон представляет собой дуплексную радиостанцию, ведущую радиообмен на разных частотах. Всего в стандарте GSM 900 124 частоты. Телефон, как и базовая станция, может работать на любой частоте, определяемой оператором.

Базовая станция (BS) передает, а телефон (MS) принимает на частотах 935,2 — 959,8 МГц. Мобильный телефон передает, а базовая станция принимает на частотах 890,2 — 914,8 МГц. Канал от BS к MS называется Down Link, от MS к BS — Up Link. Большинство операторов используют ограничение дальности работы мобильного телефона от базовой станции — 35 км, что обусловлено особенностями стандарта. Поясним, что в сети стандартной конфигурации в одном частотном канале формируется 8 временных интервалов (тайм-слотов): один служебный, а семь — разговорные. Именно в этом случае максимальная дальность связи на каждом канале составляет 35 км. Однако в GSM предусмотрена также нестандартная конфигурация соты, при которой дальность связи увеличивается на 70 — 100 км (конфигурация Extended Cell). К сожалению, при такой конфигурации количество разговорных каналов уменьшается до 2 — 3, что уменьшает емкость сети. Использовать такой режим в городе и около оператору не выгодно. Иногда этот режим используется на морском побережье для создания прибрежной зоны покрытия.

Таким образом, если у вас телефон стандарта GSM 900, не пытайтесь установить связь, удалившись от ближайшей базовой станции больше чем на 35 км. Максимальная дальность связи, достигнутая мной, — 34 км.

Дальность связи

На дальность радиосвязи влияют следующие факторы:

Местоположение BS и MS и рельеф местности.

Мощность и чувствительность MS.

Мощность и чувствительность BS.

Используемые на MS и BS антенны.

Воля Господа Бога (опытные связисты шутят, что это — главное).

Обычно базовые станции имеют мощность 20 — 30 Вт. Антенны применяются либо штыревые, либо направленные. Чувствительность базовых станций составляет -100 дБ — 115 дБ. Изменить или повлиять на все эти параметры пользователь, конечно, не может. Выходная мощность телефона составляет 0,3 — 2 Вт, чувствительность — 90 — 105 дБ. Чувствительность телефона в основном определяется технологиями, используемыми при создании малошумных входных устройств. Если в зонах уверенного приема разница в чувствительности и мощности между моделями практически незаметна, то в зоне неуверенного приема она может стать критической. Зачастую трубка показывает уровень сигнала от базовой станции 1 — 2 кубика (по шкале), а установить соединение не может: не хватает мощности. И хотя стандартизация ETSI регламентирует стандартные выходные мощности для каждого класса телефонов, реальное значение может незначительно колебаться. Хорошей чувствительностью отличаются трубки SAGEM, Alcatel, Motorola. А по мощности проходят все старые телефоны, особенно Motorola. Все телефоны фазы 2 имеют примерно одинаковую мощность.

Что же касается рельефа, то на ровной местности и по реке волны распространяются лучше. Чем выше вы находитесь (в разумных пределах), тем лучше сигнал. Лес порой «гасит» волны сильнее, чем городская застройка.

Поиск сигнала

Итак, вы выбрались за город и хотите обеспечить себя связью. Поднимитесь на крышу, чердак или на самую высокую точку рядом с домом или нужным вам местом. Если телефон ловит сеть, но на пределе (или нестабильно), у вас есть все шансы поправить дело, используя внешнюю антенну. Если расстояние до станции меньше 30 км, а сеть не ловится, также попробуйте применить антенну. В последнем случае попытайтесь договориться с продавцов о возврате антенны, если эксперимент провалится.

Если сигнал, хоть и очень слабый, был все же пойман, наберите любой городской номер — для проверки. Если при разговоре слышимость нормальная и собеседник не жалуется на выпадение кусков вашей речи, значит, энергетика обеих линий (UL и DL) сбалансирована и можно использовать стандартную антенну, настроенную на среднюю частоту между частотами приема и передачи. Если же собеседник время от времени пропадает, необходимо «усиливать» нисходящее направление от базовой станции к вашему телефону. Возможно, стоит поискать телефон с лучшей чувствительностью. Но если плохо слышно вас, следует усиливать направление от вашего телефона до базовой станции. Уже на данном этапе понятно, что при выборе типа антенны и ее параметров желательно учитывать данные оператора и условия приема.

В зонах неуверенного приема часто наблюдается интерференция (помехи) между каналами с одинаковыми и соседними частотами. К сожалению, частотный ресурс, выделенный операторам GSM 900 в России, ограничен, из-за чего в зоне неуверенного приема часто «видны» частоты от разных базовых станций с одинаковыми или соседними значениями уровня сигнала. Такие частоты создают взаимные помехи, мешающие связи, а при определенных уровнях сигналов связь становится и вовсе невозможной. Если на экране телефона фиксируется сильный сигнал от базовой станции, а установить соединение не удается или удается, но речь все время пропадает, значит, вы столкнулись с «чужаками». «Заставить» телефон выбрать другую частоту получается далеко не всегда, однако специальная функция телефонов Nokia — Netmonitor — это сделать позволяет.

С подобной проблемой я столкнулся на даче, которая отделяется от крупного города довольно-таки открытым пространством. Телефон принимал соседние частотные каналы с уровнями 70 дБ, 73 дБ и 72 дБ, но качество связи оставляло желать лучшего. Спас меня только принудительный выбор другого частотного канала с меньшим уровнем — 80 дБ. Однако при ограниченном частотном ресурсе даже частотное перепланирование сети выручает далеко не всегда. Тем не менее, если в вашем телефоне отсутствует Netmonitor, можно использовать внешнюю направленную антенну с хорошей диаграммой направленности. Остается только сделать правильный выбор.

Выбор антенны

Как уже говорилось, увеличить дальность и качество связи позволяют именно внешние антенны. Для телефонов в основном используются внешние штыревые и логопериодические антенны, а также антенны типа волновой канал. Повторим, что в Западной Европе отсутствуют зоны неуверенного приема. Поэтому направленные антенны для терминалов GSM 900 практически не выпускаются. Если производитель и предлагает направленную фирменную антенну GSM 900, она, как правило, предназначена для работы с ретрансляторами (репитерами) операторов.

В СНГ и Восточной Европе направленные антенны изготавливаются кустарным способом. Кроме того, есть не- большие заводики в Чехии, Польше и Прибалтике. Простая автомобильная магнитная антенна имеет усиление 1 — 3 дБ (1 — 2 кубика по шкале телефона), волновой канал — 7 — 15 дБ (в зависимости от количества элементов, качества сборки и настройки антенны), что составляет уже 2 — 3 кубика по шкале, а логопериодическая антенна — 7 — 12 дБ. Автомобильная антенна представляет собой вертикальный штырь в 3/4, 1/2 или 5/8 длины волны. Даже простая автомобильная антенна, поднятая повыше, может поправить ситуацию с неуверенной связью. Дело в том, что при разговоре по телефону около 10 — 20% энергии поглощается телом пользователя, поэтому, поднимая штыревую антенну вверх, вы уменьшаете влияние на нее окружающих предметов. Я сам наблюдал, как самодельные, полуволновые и вертикальные диполя, поднятые на 5 м, решали проблему связи. Поясним, как такой диполь изготавливается.

Рис. 1. Вертикальный диполь

Зачищаем c одного конца белый телевизионный кабель RG6U. Получаем центральный проводник и оплетку кабеля. К центральному проводнику припаиваем медный провод любой толщины длиной около 8,2 см (для диапазона 900 МГц) и крепим его вертикально вверх. К оплетке припаиваем второй кусок провода такой же длины и крепим его вертикально вниз (рис. 1). Получаем нечто похожее на букву «Т», положенную набок. (В телевидении используется горизонтальная поляризация, а в GSM — вертикальная, поэтому требуется именно такой диполь.) Другой конец кабеля подключаем через переходник к телефону. Будьте внимательны и не замкните центральную жилу с оплеткой, иначе телефон может сгореть. Ну вот, за 5 минут мы соорудили примитивную антенну, не уступающую по параметрам китайским автомобильным.

Приведу историю из жизни. Приехав прошлым летом на отдых в Крым, я обнаружил, что на базе обещанного оператором уверенного покрытия нет. Это означало, что я пропущу очень важный звонок. Уверенный сигнал обнаружился на крыше коттеджа, но перспектива просидеть там две недели меня не вдохновила. За 5 минут я нашел кусок нужного провода (вместо медного использовал алюминиевый). Еще 10 минут ушло на то, чтобы отыскать у соседей 5-метровый кусок телевизионного кабеля. Nokia 7110 имеет механический коммутатор для внешней антенны, поэтому я просто воткнул центральный проводник кабеля прямо в разъем телефона, а оплетку кабеля соединил с металлическим ободком внешнего разъема телефона. Укрепил антенну на крыше домика и уже через 10 минут на радость семье и на зависть соседям свободно общался по телефону.

Как говорится, вернемся к нашим баранам. Сначала воспользуемся автомобильной штыревой антенной ($5 — 10).

Здесь главное — не нарваться на слишком скверное качество. Имея Netmonitor, проверить антенну гораздо легче. При подключенной к телефону автомобильной антенне уровень сигнала должен увеличиться на 1 — 3 дБ (например, с -60 дБ до -57 дБ). В крайнем случае, сигнал должен остаться прежним. Если при подключении антенны сигнал уменьшится на 5 дБ и больше, лучше отказаться от покупки. Хочу заметить, что хорошая фирменная автомобильная антенна стоит от $40 и выше. Впрочем, и среди азиатских 10-долларовых изделий иногда встречаются неплохие вещицы.

Установленная на крышу вашего «домика в деревне», автомобильная антенна способна решить проблему со связью. Если усиления автомобильной антенны не хватает, можно обратиться к другим — например, к распространенной направленной антенне — волновому каналу. Он выглядит, как обычная телевизионная антенна, установленная на крыше дома.

Волновой канал позволяет получить реальное усиление до 7 — 15 дБ с оптимальной диаграммой направленности. Но у него есть недостаток — узкополосность. Разница между частотой приема и частотой передачи в GSM 900 составляет 45 МГц, а весь рабочий диапазон — 890 — 960 МГц (полоса в 70 МГц). Добиться линейной или близкой к линейной характеристики в таком широком диапазоне затруднительно. Поэтому желательно изготавливать волновой канал в зависимости от частоты оператора и конкретного места и в зависимости от ситуации сдвигать резонанс к частоте восходящего или нисходящего направлений. Для большей широкополосности следует использовать только петлевой вибратор, согласовывая его с кабелем — например, с симметрирующей петлей; также следует ограничиться небольшим количеством элементов, скажем, 3 — 12, так как если их будет больше, настроить антенну без оборудования будет трудно, кроме того, рабочий диапазон антенны сужается.

Мне приходилось иметь дело с множеством волновых каналов, изготовленных кустарно. Констатирую: в большинстве антенн коэффициент усиления составлял менее 7 дБ, некоторые имели резонанс на частотах 700 — 800 МГц вместо GSM-диапазона и коэффициент стоячей волны больше 3 (при передаче это может легко вывести из строя выходной каскад телефона). Профессионально изготовленные и настроенные самодельные антенны встречались редко.

Теперь на очереди — логопериодические антенны (их тоже можно отыскать на радиорынке). По сравнению с волновым каналом они имеют более широкий рабочий диапазон. Поэтому такие антенны менее критичны к точности изготовления и настройки. Реальный коэффициент усиления здесь достигает 10 — 14 дБ.

Теоретически при необходимости можно соединить 2 волновых канала, один — настроенный на частоту приема, другой — на частоту передачи, но это уже слишком сложная система.

Кабель и антенные переходники

В диапазоне 900 МГц вопрос выбора кабеля приобретает первостепенную роль. Отечественные телевизионные коаксиальные кабели можно использовать только ограниченно (затухание более 30 дБ на 100 м слишком велико). Из доступных импортных образцов подойдет RG6 — коаксиальный кабель с двойной оплеткой. Его вы найдете в любом магазине. Затухание составляет 20 — 24 дБ на 100 м (проверял экспериментально). Промышленные штыревые автомобильные антенны обычно включают в себя кабель RG59 с затуханием 28 дБ на 100 м. Антенна типа волновой канал с коэффициентом усиления 12 дБ и 10 м кабеля RG6U дают общее усиление 9,6 дБ, а при 20 м — 7 дБ.

На большинстве телефонов есть разъем для внешней антенны. Кроме того, для каждого типа телефона существует так называемый антенный переходник (около $5), он подключается к указанному разъему и представляет собой короткий кусок кабеля, с одной стороны которого находится специфический телефонный высокочастотный разъем, а с другой — стандартный ВЧ-разъем. Обычно затухание в антенном переходнике не превышает 1 дБ. Покупая антенный переходник, убедитесь в его дееспособности. При включении переходника в телефон встроенная в телефон антенна отключается и выходной каскад переключается на переходник. Иными словами, если вы просто подключаете переходник к телефону, сигнал на шкале телефона должен немного упасть. Потом вы подключаете внешнюю антенну к переходнику, и сигнал увеличивается. Если все идет именно так, значит, переходник работает.

Настройка антенны на местности

Итак, вы купили антенну и подключили ее к кабелю и к телефону. Поднялись на высокую точку и приступили к настройке антенны. Разместите телефон так, чтобы был виден экран. Как уже говорилось, при настройке антенны с аппаратами Nokia лучше всего использовать функцию Netmonitor. В большинстве других телефонов можно ввести специальный код и открыть служебное меню, которое позволяет увидеть приемный уровень 6 — 8 частот, принимаемых телефоном в порядке убывания, номера частот, расстояние до базовой станции, процент ошибок в канале и др. (Описание многих сервисных меню см. на: www.3ton.com/gsm.) Если Netmonitor есть, будем ориентироваться по уровню сигнала в децибелах (напоминаем, что сигнал сильнее, когда значение уровня в децибелах меньше). Если он отсутствует, будем настраиваться по стандартной шкале сигнала.

Так как антенны базовых станций GSM 900 имеют вертикальную поляризацию, волновой канал следует размещать вертикально. При юстировке антенн обратите внимание на то, что приемный уровень сигнала, отображаемый в телефоне, изменяется с задержкой до нескольких секунд, поэтому антенну следует поворачивать медленно и дискретно. Если вам известно направление на ближайший город, начните с него. Медленно поворачивайте антенну по горизонту. Если сигнал найден, ваша задача найти направление, откуда сигнал приходит с максимальным уровнем. Если сигнала нет, медленно поворачивайте антенну по горизонту, пока он не появится. Помните, что каждый метр высоты установки антенны может оказаться решающим. Если сигнал не найден, попробуйте переместиться на несколько метров в сторону и поискать снова. Может быть, вам повезет.

Нежелательно использовать кабель между антенной и телефоном длиной более 30 м: в этом случаи практически весь сигнал теряется в кабеле.