Антенна для рации своими руками на 430 мгц

Антенну на 433 Мгц своими руками можно сделать для повышения эффективности устройств. Цена такого самодельного приспособления ниже, чем покупного, однако оно поможет выполнить различные функции в домашнем хозяйстве и улучшить качество связи.

Особенности и типы антенн 433 Мгц

Эти устройства передают и принимают радиочастотный сигнал с частотой, установленной законодательством с учетом Международной системы правил. Каждый частотный диапазон применяется в различных видах устройств.

Частоты 433,075-434,775 используются в маломощных приспособлениях, например в автомобильной сигнализации, радиорозетках, системе освещения и даже кормушках для животных с дистанционным управлением. Диапазон имеет маркировку LPD. Это обозначение указано на передающем и принимающем устройствах. Максимально допустимая выходная мощность используемого оборудования — не более 10 мВт.

Применяются данные частоты и в небольших 8-канальных радиостанциях.

По конструкции антенны бывают следующих видов:

• штыревые;
• спиральные;
• в виде дорожек на печатной плате;
• рамочные.

Штыревые антенны обладают самыми хорошими характеристиками, однако зависят от внешних факторов — помех, солнечного излучения и т. п. Выполнены в виде отрезка проволоки, присоединенного к излучателю и коаксиальному кабелю. Распространение сигнала происходит по всей плоскости, расположенной перпендикулярно штырю. Часто такие устройства используют в радиопередатчиках и роутерах Wi-Fi. Характерным примером может служить прием телевизионного сигнала с помощью комнатного диполя с 2 штырями.

Чаще всего штыревые антенны применяются в тех случаях, когда положение приемника сигнала по отношению к ним может быть разным.

Несмотря на худшие приемно-передающие показатели, спиральная антенна имеет ряд достоинств и в некоторых случаях работает не хуже штыревой, т. к. более практична из-за небольших размеров.

Там, где не требуется большая мощность сигнала и высокая чувствительность, используется антенна в виде дорожки на печатной плате. Это устройства звуковой сигнализации в автомобилях, беспроводные звонки, карманное радио. Чтобы исключить влияние рук, длина дорожки должна быть на 15-20% меньше расчетной. Она зависит от типа диэлектрика и толщины платы.

Часто рации комплектуются укороченными антеннами. У них невысокие качество и дальность связи. Самостоятельное изготовление внешнего передающего устройства улучшает эти параметры.

Инструкция по сборке своими руками

Для самостоятельного изготовления антенны нужно приготовить стальную, медную или латунную проволоку. При желании увеличить радиус действия понадобится коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Его оплетку подсоединяют к шине заземления.

Главное правило при изготовлении антенны своими руками — рассчитать необходимую длину и выбрать тип используемого устройства. Ориентиром может служить формула L=7500/433 мГц. Таким образом, рассчитываемая величина будет равна 17,3 см. Постоянная 7500 учитывает скорость света и четвертьволновую длину антенны.

В случае спиральной антенны эта величина зависит от толщины выбранной проволоки, диаметра намотки, расстояния между витками и является условной. Более точное определение нужных параметров делают экспериментальным путем, изготовив заведомо более длинную антенну. Затем постепенно уменьшают ее длину либо раздвигают витки, добиваясь резонанса.

Чтобы настроить устройство штыревого типа, понемногу изменяют длину кабеля.

Простая штыревая антенна используется в бытовых устройствах, чтобы производить прием и передачу сигнала на небольшие расстояния. Чтобы самостоятельно ее сделать, лучше воспользоваться готовой схемой с уже рассчитанными параметрами. В этом случае не нужно рассчитывать длину антенны и она будет обладать наилучшими техническими характеристиками.

Пример технологии сборки приемно-передающего устройства LPD-диапазона:

1. Выбираем отрезок медной или латунной проволоки толщиной 2 мм.
2. Размечаем линейкой места загиба соответственно изображенным на схеме. Первое обозначение на расстоянии 16,5 см, второе — через 16 мм.
3. Надфилем аккуратно подтачиваем выделенные места, не пропиливая до конца, и сгибаем проволоку в этих точках под углом 90°.
4. Проверяем штангенциркулем полученный отрезок, находящийся между двумя «усами» антенны. В случае необходимости его можно немного поджать плоскогубцами.
5. Второй штырь должен быть длиной 480 мм. Учитывая толщину проволоки, соответственно этому размеру отрезаем кусачками 478 мм. Острые концы лучше заточить на наждачном круге.
6. Размечаем места припаивания кабеля. Они должны находиться на расстоянии 15 мм от перемычки. Их тоже слегка надпиливаем.
7. Используя активный флюс, осуществляем пайку мест сгиба для укрепления конструкции так, чтобы штыри антенны были параллельны друг другу.
8. Припаиваем кабель типа RG-58 к намеченным местам, находящимся на расстоянии 15 мм от перемычки. Экран кабеля подключается к короткому элементу, а центральная жила — к длинному, причем кабель располагается ближе к месту подсоединения оплетки.
9. Для прочности конструкции и изоляции элементов надеваем на «усы» кусочек пенопласта, располагая его около места припайки кабеля, и небольшую часть плексигласа возле начальной точки короткого штыря.
10. Корпус антенны изготовим из пластиковой водопроводной трубы диаметром 25 мм. В нее пропустим получившуюся конструкцию, закрыв концы пробками из пенопласта. Их заливают эпоксидным клеем.

Указанным способом изготавливается т.н. J-антенна. Дальность связи превосходит устройство с одним штырем и составляет 40-100 км в зависимости от чувствительности приемника и мощности передатчика. Существуют и другие виды приспособлений для приема и передачи сигнала. Например, можно сделать штыревую антенну из блочного разъема с фланцем и 4 стоек-держателей.

Для того чтобы увеличить дальность связи устройства автомобильной сигнализации, вместо спиралей, установленных в приемно-передающем блоке, нужно припаять отрезок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением не менее 50 Ом. Справа находится площадка, не соединенная с элементами на плате и соответствующая заземлению устройства. К ней присоединяем экранирующую оплетку кабеля. Ко второй площадке припаивается центральная жила провода.

Свободный конец удлиняющего кабеля прикрепляется к антенне. Далее элементы конструкции размещаются по желанию владельца.

Установка и подключение

Чтобы проверить действие антенны, подключим свободный конец кабеля к приемно-передающему устройству. Это может быть небольшая рация типа BAOFENG. Лучше выполнить проверку до того, как устройство будет установлено в корпус.

Для минимизации потерь при передаче сигнала используют как можно более короткий и толстый кабель. Его подсоединяют при помощи коннектора. Для этого одевают термоусадочную трубку длиной 10 см, кольцо и сам соединитель, который нужно укрепить кримпером.

Определяем размещение антенны. Устройство может устанавливаться на стене или крыше дома, на мобильном устройстве и т.д. При необходимости закрепляем там металлический уголок. Изготовленную конструкцию фиксируем хомутами к выбранному месту. Подключаем кабель к приемно-передающему устройству.

Сравнение разных видов устройств

Каждый тип устройств имеет свои недостатки и преимущества. Необходимый вид приемно-передающего приспособления выбирают в зависимости от приоритета и характера использования.

Наиболее крупные размеры у штыревой антенны. Однако у нее большой радиус действия, поэтому она используется там, где главным является этот показатель — в телевидении, на радиостанциях, в телефонах, автомобильных приемниках и т.п. Недостаток этих систем — в сильной зависимости от внешнего окружения. Близкое расположение окружающих поверхностей, плохие метеоусловия и прочее оказывают на них отрицательное влияние.

Спиральные антенны еще более подвержены внешнему воздействию, однако их размер меньше, чем у штыревых. За счет этого их можно использовать в качестве компромиссного решения в домашнем контроллере, устройстве для открывания ворот и подобных приспособлениях.

Рамочные антенны имеют незначительные размеры. Радиус их действия меньше, чем у рассмотренных ранее типов устройств. Однако их преимуществом является независимость от внешних факторов. Используются в основном в передатчиках.

Два автомобиля это компания, а три это уже колонна. И чем больше участников, тем сложнее координироваться. Остро встает вопрос оперативной и надежной связи. Казалось бы, самый простой и очевидный вариант — сотовая связь. Но она обладает несколькими серьезными недостатками: зависимость от доступности сотовой вышки, необходимость ожидания установления соединения, услуги оператора не бесплатные.

Быстро и решительно избавляемся от оператора сотовой связи, переходим из цифры в аналог, уходим в законодательно разрешенный диапазон частот — и мы получаем перед собой радиостанцию гражданского диапазона (CB, LPD или PMR). Мы больше не зависим от инфраструктуры посредника-оператора, мы можем оперативно общаться друг с другом нажатием одной кнопки, мы платим только за батарейки или зарядку аккумулятора. Но и здесь, увы, не без недостатков.

Есть такое понятие, как дальность устойчивой связи. Она складывается из мощности передатчика, избирательности и чувствительности приемника, эффективности передающей и принимающей антенны, уровня электромагнитных помех, препятствий между приемником и передатчиком и так далее. То есть, для максимального качества связи нам нужно взять мощный передатчик и качественный приемник, установить антенну с большим коэффициентом усиления, найти свободную от помех частоту и постараться устранить все препятствия. Вот так плавно и ненавязчиво мы пришли к набору оборудования базовой радиолюбительской станции, с которым можно общаться на десятки, сотни, а то и тысячи километров)

Наша задача скромнее: как правило, при движении в колонне дальность связи особо большая не требуется, должно хватить нескольких километров (при условии, что экипажи дисциплинированы и не норовят растянуться и растеряться кто куда). Так же важен «порог вхождения» — очевидно, что CB (27 MHz) диапазон оптимален для сухопутной передвижной радиосвязи, но чтобы общаться в этом диапазоне придется установить на машину довольно длинную антенну, на что готовы пойти далеко не все — заморочек весьма много. На диапазонах LPD и PMR требования к длине антенны намного ниже. Поэтому самым логичным вариантом выглядит покупка портативных трансиверов диапазона LPD/PMR (433 / 446 MHz), то есть именно того, что подразумевается большинством при слове «рация».

Моделей, входящих в диапазоны LPD/PMR, продается огромное количество, как правило, большинство из них идет комплектом «по две рации». Законодательство предусматривает ограничение максимальной мощности передатчика для LPD(433MHz) — 0,01Вт, для PMR(446MHz) — 0,5Вт. Применение внешних и направленных антенн запрещено. На самом деле, можно без проблем приобрести LPD рацию мощностью, например, в 4 ватта — и куда только смотрит радиочастотный центр?))

Поскольку за обзоры нам денег не платят, рации собирали как могли — у кадабры.

Подобралась следующая компания:

Midland GXT-1050

PMR:

Voxtel MR-190

Motorola T5622

*видимо тонкий намек на то, что рацию можно «раскрыть» на большую мощность

Cobra MT600-2

VHF/UHF

Baofeng UV-5R

Эта рация охватывает намного больший диапазон, чем обычные LPD/PMR. Есть возможность работать на прием и передачу с 400 и до 480 Mhz. Так же, есть второй диапазон (т.н. «двойка») 136-174Mhz, что позволяет расценивать данный трансивер как радиолюбительское устройство.

Была возможность протестировать его со стандартной и с удлиненной антеннами, поэтому в таблицах будут периодически встречаться то один, то оба варианта.

Отдельно вне зачета (потому, что с ней связь такая, что проще в окно друг другу кричать) CB
-портативка

Midland Alan 42

Мы сразу решили, что будем проводить тесты, исключительно находясь в салоне автомобиля, то есть заведомо усложнили условия. Все должно было быть максимально приближенным к реальности, ведь не будешь же постоянно останавливаться на обочине и залезать на пригорок, чтобы передать какую-нибудь информацию далекому абоненту.

Местность для тестирования была выбрана двух типов: город с плотной застройкой и загородная трасса. При этом проводилось по две серии тестов в каждой локации: при наличии прямой видимости и при наличии препятствий между двумя абонентами. Для теста были взяты два автомобиля Kia Sportage первого поколения, на которых установлены комплекты автомобильной CB радиосвязи — через нее мы поддерживали постоянную связь между экипажами.

Сами тесты выглядели так: оба автомобиля останавливаются в одной точке (А), один автомобиль остается на месте, второй отъезжает на заданное расстояние (измерялось GPS навигатором по прямой) и останавливается. Включаем первый комплект раций, первая машина вызывает вторую, затем наоборот, оценку пишем по субъективной десятибалльной шкале, выключаем рации, берем следующий комплект, и так далее, пока не проверим все. После этого первый автомобиль так и продолжает стоять на том же месте, а второй едет дальше, и все начинается сначала.

И так, первая локация — «город»:

Очень кстати пригодился длинный и прямой Богатырский проспект. Связь по прямой мерили вдоль него. Результаты записывались с точки зрения абонента в данном конкретном автомобиле. То есть, были ситуации, когда абонент в авто №1 вообще не принимал абонента из авто №2, в то же время в обратном направлении связь была вполне хорошая. Возможно, это объясняется наличием э/м помех в разных точках локации, которые забивали прием, но не мешали передаче. Получились вот такие результаты:

Город, прямая видимость

Город, с препятствиями (дома, городская застройка)
То ли в этот день нам не повезло, то ли так всегда, но LPD диапазон оказался тотально загаженным — всюду какие-то помехи, строители, охранники, почти на каждом канале либо что-то шумит, либо кто-то разговаривает. PMR же диапазон, несмотря на свои всего 8 каналов, был чист — минимум помех и посторонних разговоров. Сильно удивило CB — после 2км общаться стало крайне затруднительно. Впрочем, для города это закономерно, т.к. на 27 MHz сильно мешает помехами всякий городской техноген, который на 433-446 MHz остается незамеченным.

1. В лидеры вышел с большим отрывом Baofeng — это и не удивительно, при 4 ваттах мощности и эффективной антенне с ним тяжело конкурировать. В один из моментов стандартная антенна стала работать на прием даже лучше, чем удлиненная — возможно более эффективная антенна, благодаря своей чувствительности, смогла «поймать» какую-то помеху, которую короткая «не услышала».

2. На втором месте по дальности оказался Midland GXT-1050.

3. Неожиданно третье место занял Voxtel MR-190.

4. Cobra MT600-2 — одна из раций в этом комплекте оказалась с дефектом и отказывалась нормально работать на передачу, оценивать связь пришлось в одностороннем режиме.

5. Motorola T5622 — удивительная рация. Казалось бы, достаточно мощный сигнал, который уверенно открывал шумодав вплоть до 2км по прямой. Но модуляция настолько отвратительная, что разобрать слова совершенно невозможно. Ощущение, что человек разговаривает с заклеенным ртом. Поэтому в ячейке присутствует две оценки — баллы разборчивости голоса и баллы разборчивости Roger Beep (сигнал окончания передачи, отправляется рацией автоматически при отпускании кнопки). Почетное последнее место.

Участвующий вне зачета Midland Alan 42 выбыл из борьбы уже на 500м. Дело в том, что даже на таком смешном расстоянии пришлось выйти из автомобиля на улицу — при передаче из салона он даже не мог открыть шумодав у другого абонента. На передачу он отработал на 1 балл, после чего стало ясно, что смысла тратить время на его дальнейшее тестирование нет никакого. Снова подтвердилась аксиома, что в CB диапазоне имеет смысл работать только при наличии достаточно серьезного набора оборудования. Портативкам тут места нет.

Перемещаемся на вторую локацию — «загородная трасса»

Трасса с неровностями рельефа

Трасса по прямой
По расстановке мест картина получилась такой же, как и в городе — Baofeng, Midland GXT, Voxtel, Cobra, Motorola. В тесте с неровностями на точке 2000м Баофенг неожиданно уступил Midland — скорее всего мы наткнулись на какую-то помеху на этой частоте, возможно, стоило попробовать другие каналы, и картина бы изменилась.

Тест «по прямой» пришлось прекратить на 2000м по причине того, что ровная асфальтовая прямая на этом заканчивалась, и дальше шли повороты. Поэтому предельную дальность связи по прямой за городом установить так и не получилось. Но цель нашего исследования состояла не столько в том, чтобы выявить самую «дальнобойную» рацию, а для того, чтобы определить на каком расстоянии, в общем и целом, можно комфортно общаться при передвижении на автомобилях. Кстати CB за городом работало на всех вышеприведенных расстояниях вполне хорошо.

Вывод таков: при использовании обычных популярных PMR/LPD, продающихся комплектами, при езде и по городу, и за городом — не стоит разделяться дальше, чем на ~1.5км — любая неровность местности, поворот или другое препятствие, и дальность связи сразу же падает очень сильно. А заявленные в брошюрах оптимистичные цифры дальности нужно смело делить на 2.

Огромное спасибо одноклубникам по кадабре: @Turbocat , @BeeRMaN , @Michspar и @Cooleroff за предоставленные рации. А так же @Michspar и @Cooleroff отдельное спасибо за помощь в проведении тестов.

Установить в машину рацию можно по разным причинам. Это может быть будущая совместная поездка с друзьями в отпуск на машинах или даже страсть к подслушиванию чужих разговоров в автомобиле. Но в основном такой аппарат устанавливают или таксисты, или дальнобойщики. Какой бы ни была причина, для надлежащей работы прибора должна быть установлена антенна для рации.

Такая установка только на первый взгляд может показаться простой. На самом деле здесь есть несколько нюансов, которые нужно учесть при выборе, изготовлении и установке антенны.

Виды внешних приемопередающих устройств

Для раций в автомобиле предусмотрены два вида антенн:

• врезная:
• с магнитной основой.

Они принципиально не отличаются. Главное отличие в том, что врезная антенна для рации — стационарная, а с магнитной основой — съемная, она может быть снята или переставлена в другое место.

Врезные антенны

Из названия ясно, что они крепятся в одном месте. Поэтому перед тем как установить данное устройство, нужно внимательно подумать, где его вмонтировать, чтобы не мешало, и приём был хорошим. Следует также учесть факт: антенна для рации в машину должна быть прикреплена на несущий кузов. Если пренебречь этим постулатом и установить её, например, на капот или крыло, то есть на фальшивую массу, эффективность устройства теряется на 30-40%. Некоторые автолюбители пробуют усовершенствовать такую систему и пытаются прокидывать массу дополнительными проводами к кузову. Но все равно желаемого эффекта таким образом не достичь. Хотя иногда и срабатывает, но крайне редко. Как правило, на приём такая антенна для рации ещё работает вполне нормально, но передача с помощью такого устройства очень скверная.

Важным фактором при установке будет высота. Чем выше установлен аппарат, тем эффективнее будет его работа. Для примера, если вмонтировать антенну в бампер автомобиля, дальность передачи и приёма уменьшается наполовину.

Оптимально устанавливать антенну посредине крыши. Некоторые мастера убеждают, что с равным успехом можно установить ее на кронштейн в углу крыши. Но тут есть некоторые моменты, которые нужно учесть для целесообразного монтажа. Если установка рации нужна только для езды по городу, то вариант крепления на кронштейн подходит полностью. Это не повлияет на работу прибора в связи с тем, что в городе не будет создаваться эффект направленности из-за дополнительных отражений. Если же данный аппарат устанавливается для дальних поездок по трассе, то монтаж антенны для автомобильных раций в углу крыши будет нецелесообразным.

Установка врезной антенны

Устанавливая антенну в крышу, нужно обязательно усилить место стыка дополнительной металлической пластиной. Это нужно в первую очередь для большей прочности соединения.

Само полотно и удлиняющая катушка должны быть по возможности максимально удалёнными от всех вертикальных металлических плоскостей, что расположены параллельно основанию антенны. Минимальное расстояние между ними должно быть 50 см. Если пренебречь этим фактором, то устройство не будет работать надлежащим образом из-за высокой реактивности пространства. Этот нюанс следует учитывать при монтаже антенны для автомобильных раций, в грузовых машинах в том числе.

Антенны с магнитной основой

Антенна с магнитной основой, или, как в народе её называют, «магнитка», может использоваться на любых автомобилях. Но есть несколько моментов, которые следует соблюдать при её установке.

1. Для более эффективной работы и правильной настройки данное устройство также следует устанавливать на несущий кузов.
2. Ни в коем случае нельзя менять длину кабеля от антенны. Это приведёт к невозможности настройки или повлияет на ухудшение работы прибора.
3. Не рекомендуется сворачивать кабель в бухту, это также неблагоприятно может повлиять на работу аппарата. Если кабель длиннее, чем нужно, то его надо просто аккуратно проложить по салону.
4. Положение антенны на крыше может быть произвольным. Такой вид не слишком требователен к местоположению. Но если есть потребность в демонтаже устройства, то в следующий раз, когда снова придётся использовать его, следует постараться поставить антенну на то же место.

Антенна для рации своими руками

Самым простым вариантом решения такого рода апгрейда автомобиля будет покупка антенны. Но она может быть изготовлена и самостоятельно. Для этого можно следовать пошаговой инструкции.

1. Взять простую антенну-хлыст от радио. От неё потребуется только основание.
2. Купить вязальные металлические спицы с диаметром 3-4 мм.
3. Изготовить катушку удлинения. Она должна быть на оправке 10 мм. Для её правильной работы нужно намотать 44 витка провода ПЭВ 0,41.
4. Далее следует припаять концы катушки к втулкам из латуни. Это позволит обеспечить хороший контакт и создаст дополнительную прочность конструкции.
5. После этого во втулки нужно с каждого конца подсоединить спицы. Важно, чтобы обе спицы были равной длины.
6. Далее проводится настройка КСВ-метром и проводится подгонка спиц и катушки.
7. Затем проводится непосредственная установка антенны для автомобильных раций.
8. Вскрыть потолок.
9. Открутить штатную антенну, отвинтить 2 винта, вынуть плату активного усилителя и аккуратно её выпаять.
10. На место впаять 50-омный коаксиальный кабель. Важно соблюсти порядок жил, массу к массе.
11. Все соединения герметизировать.
12. Провести коаксиальный провод под обшивку, коврик и вывести к рации.
13. Прикрепить антенну на место.

Если все шаги алгоритма проделывались правильно, то антенна для рации своими руками сделана. Можно приступать к следующему этапу — настройке. Но, как утверждают специалисты, это достаточно сложный и тонкий процесс. Это связано с многими аспектами: нужно аккуратно уметь паять, обмотку катушки тоже непросто сделать грамотно. Как вывод: самодельный прибор можно изготовить только достаточно подготовленному любителю. Иначе хорошая антенна для рации таким способом не получится.

Настройка антенны

Если антенна установлена грамотно и правильно, то она нуждается только в небольшой корректировке. Но многие автолюбители к этому процессу подходят скептически, думая, что данный элемент системы связи не имеет особого значения для работы всего аппарата. И глубоко заблуждаются. От того, насколько правильно будет установлена антенна для рации и настроен аппарат, зависит не только сигнал приёма, но и работа самого аппарата. Более того, если неправильно настроить рацию, можно вывести из строя не только транзисторы выходного каскада, но и угробить сам аппарат.

Пошаговая инструкция настройки

Настройка антенны рации должна происходить по следующему алгоритму:

• Для корректной настройки необходимо иметь такой прибор, как КСВ-метр.
• Процесс настройки надо проделывать вдалеке от конструкций из металла, бетона или дерева. Желательно, чтобы деревья были размещены не ближе чем 15-20 м.
• Очень желательно автомобиль остановить на чистой, ровной и сухой плоскости.
• На настройку антенны также могут влиять расположенные вблизи другие автомобили с антеннами для раций. Далее необходимо установить КСВ-метр согласно инструкции, то есть между самой рацией и антенной. При этом нельзя использовать усилитель.
• Замеры прибором надо произвести на нескольких разных каналах и в разных точках. Целесообразно провести данную процедуру в разных сетках. Это позволит увидеть реальную картину настройки.
• Следующий шаг очень важен: следует найти показатель-минимум КСВ, в идеале показатель должен быть равен 1, желательно записать, где он расположен. Если он расположен на частоте ниже указанной, то это значит, что антенну нужно укоротить. Соответственно, если выше — нужно удлинять.
• Следующим шагом будет укорачивание или удлинение антенны, в зависимости от показателей прибора КСВ. Удлинение или укорачивание — это процесс добавления или, наоборот, отматывания витков с катушки согласования, а не укорачивание антенны кусачками.
• После этого снова нужно посмотреть показатели КСВ-метра. Процедуру повторять до тех пор, пока не будет достигнут нужный результат. Иногда в некоторых моделях не удаётся достигнуть идеального показателя, но это не страшно. При отклонении показателя, например до 1,5, потери будут равны 5%. Рация вполне нормально будет работать и при показателе 3. Если в систему вмонтирован усилитель, нужно учесть что показатель-минимум не должен превышать 2.

Если все шаги алгоритма пройдены правильно, антенна для рации в машину будет служить отменно.

Практически все LPD радиостанции, получившие широкое распространение в последнее время комплектуются укороченными антеннами, эффективность работы с которыми часто оставляет желать лучшего. Часть радиостанций этого диапазона выполнена конструктивно с возможностью работы с другой антенной (имеет в своем составе антенный разъем). Использование внешней более эффективной антенны позволяет при работе таких радиостанций повысить устойчивость приема и дальность радиосвязи по сравнению с работой на штатные антенны. Ниже приведена широко распростаненная конструкция такой антенны на диапазон LPD и простая технология ее изготовления в домашних условиях. При изготовлении данной антенны не требуются дефицитные материалы и при наличии некоторых навыков работы с паяльником данный антенный модуль изготавливается в течении получаса.

Конструктивно антенна представляет из себя блочный разъем с фланцем (1) на котором смонтирован четвертьволновый штырь (2) и четыре «противовеса» (3). Встречающиеся конструкции аналогичных антенн отличаются друг от друга типом применяемого разъема и материалом изготовления штыря и противовесов (как правило либо из меди, что приводит к низкой жесткости всей конструкции, либо из латунных штырей, что увеличивает вес конструкции и требует при пайке применения мощных паяльников). При разработке данной антенны во главу угла ставилось снижение веса конструкции и упрощение технологии ее изготовления.
Что нам понадобится для изготовления?
Во-первых блочный раъем BNC-гнездо с фланцем под обжим кабеля RG58 (см. фото). Можно в принципе использовать разъем BNC-гнездо резьбовое под пайку, но тогда прийдется фланец изготавливать самостоятельно и фиксировать его на разъеме при помощи гайки с контровочной шайбой. Применение разъема BNC обусловлено как стремлением снижения веса так и широкодоступностью кабельных разъемов BNC (в старых компьютерных сетях на коаксиале).
Из комплекта разъема спокойно выкидываем трубку под обжим (она нам не понадобится).

Вторым «необходимым компонентом» для нашей конструкции является пять обыкновенных велосипедных спиц, которые можно спокойно приобрести в любом магазине с велозапчастями. Велоспицы имеют диаметр 2 мм, хорошее антикорозионное покрытие и большую жесткость, что немаловажно для нашей «растопыпенной» конструкции. Гайки от спиц нам не понадобятся и их можно присовокупить к обжимной трубке от разъема.

Первым делом у разъема выпресовываем фланец для возможности дальнейшего его безболезненного прогрева при пайке. Если этого не сделать и прогревать разъем целиком, то расплавится внутренняя вставка разъема, выполненная из пластика (в отличии от старых добрых СР-50, где эта вставка была из фторопласта).

В резьбовые отверстия фланца разъема ввинчиваем четыре спицы

Формуем из спиц «противовесы» отгибая их на 45 градусов относительно оси фланца.

Вооружившись паяльником, припоем и кислотным флюсом пропаиваем резьбовые соединения.

После остывания фланца тщательно его промываем, сначала с мылом (чтобы нейтрализовать остатки кислотного флюса) потом спиртом (для обезжиривания и удаления остатков канифоли).
После промывки запресовываем фланец обратно на разъем.

Отложим наш «зонтик» пока в сторону и займемся штырем-излучателем. Здесь нам понадобится вставка из разъема и пятая спица.

Конец спицы обтачиваем, чтобы он входил в отверстие вставки разъема

Вооружившись паяльником и кислотным флюсом сначала залуживаем обточенный конец спицы, а потом впаиваем спицу во вставку.

Промываем место пайки водой с мылом, потом обезжириваем спиртом. Берем отрезок термоусадочной трубки, надеваем на место пайки и прогреваем.

Обрезаем излишки термофита.

Вставляем центральный штырь в разъем.

Берем еще один отрезок термоусадочной трубки, надеваем его на разъем, чтобы он полностью закрыл как хвостовик разъема, так и участок спицы с термофитом и прогреваем его.

Обрезаем излишки термофита. Наш штырь зафиксирован в разъеме.

Проводим «обрезание» спиц в соответствии с размерами на чертеже. (Линейные размеры центрального штыря-излучателя и «противовесов» отсчитываем от крайней точки трубки разъема в районе выхода штыря-излучателя.)
Вот мы и получили «железо» с которым уже можно работать.

Если планируется постоянное размещение антенны на улице, то необходимо сделать еще «пару штрихов» — защитить торцы спиц, где нарушено антикорозийное покрытие. Один из способов — облудить концы спиц с кислотным флюсом и потом их тщательно промыть (сначала с мылом, потом со спиртом).
Вторым вариантом защиты может быть обтягивание спиц термоусадочным кембриком. При этом для исключения подтекания влаги в разъем кембрик надо «одевать» на весь штырь целиком от конца до фланца. На конец штыря надеваем пластиковую «пипку» которая исключает прямое попадание влаги на торец штыря и дополнительно служит защитой от «глазной болезни» при эксплуатации.

В результате проделанной работы мы получили антенный модуль с небольшим весом и очень хорошей жесткостью, что весьма актуально для стабильности геометрических характеристик антенны, а следовательно и ее электрических характеристик.

Для подключения к радиостанции нам осталось только разделать кабель. На одном конце кабеля разделываем разъем штырь-BNC , на другом — разъем для подключения к LPD радиостанции (скорее всего это штырь-SMA для таких стаций, как Midland GXT-400, GXT-500, YAESU VX-5, VX-6, VX7 и т.д. или гнездо-SMA для семейства радиостанций JJ-Connect с антенным разъемом). На втором конеце кабеля можно так-же разделать разъем штырь-BNC и подключать станцию через переходник. В качестве кабеля при небольшой длине (примерно до 3-4 м) можно использовать широкораспространенный RG58. На таких длинах потерями в нем можно пренебречь в пользу его гибкости. Если требуется большее удаление антенны от радиостанции, то желательно поискать кабель с меньшими потерями.

Разделав кабель и подключаем его к нашему «зонтику». Вопрос крепления нашей антенны либо на самой рации,либо на автомобиле, либо на балконе — это уже «другая тема» имеющая много вариантов и здесь мы ее рассматривать не будем

Итак, как это обычно бывает, кто-то из нашего клуба купил новую радиостанцию и стремительный массовый переход от набившего оскомину CB (Си-Би)
диапазона к более прогрессивным UHF и VHF диапазонам, поставил новую задачу — подручными средствами соорудить хорошую двухдиапазонную антенну. Однако, результат оказался куда лучше ожидаемого
.

• Две латунные трубки, длинной 1 метр (диаметр 5мм)
  
• Кусок толстого фольгированного стеклотекстолита (примерно 25х70мм)
  
• Паяльник, немного припоя и флюса
• Напильник
• Линейка
• Маркер
• Силиконовый клей (полимерный сантехнический или горячий — не важно)
  
• Кусок сантехнической пластиковой трубы (для горизонтальной штанги, примерно 80 см)
  
• Крепёж (для крепления вертикальной штанги и горизонтальной)
  

Ну что же, можно начинать! Итак, для начала разберёмся с центральной частью нашей суперантенны. Размечаем ее так, что бы между двумя диполями, было не покрытое фольгой расстояние равное 44 мм. Далее, размечаете «уши» (с них -фольгу не снимать!)
к которым будет осуществляться пайка трубок. В моем случае, толщина трубок была 5 мм, а «чистое» расстояние между параллельными трубками одного и того-же диполя, должно быть 10 мм. Следовательно, я учитывал толщину трубок, расстояние между ними на сгибе и оставил по 2 мм с каждой стороны для припоя.

Далее, сгибаем трубки. Самая нервная и аккуратная операция, поскольку латунные трубки очень хрупкие и согнуть их надо было очень аккуратно и с первого раза. Для этого, начинаем с короткой стороны и отмеряем от края 159 мм + прибавляем радиус трубки. Рисуем маркером полосу-метку, по которой будем сгибать. Далее, отмеряем 10 мм и снова прибавляем радиус трубки. Теперь, рекомендую посмотреть в вашем хозяйстве плоскогубцы, почти всегда, ширина их губок, равна точно 10 мм, что сильно упрощает процедуру сгиба по методу «плоскогубцами».

Если нету под рукой нужного инструмента, то все равно придётся найти что-то твёрдое, что можно вставить на сгиб, между параллельными частями диполя и поджимать места сгиба, пока не добьётесь «идеальных 10 мм». У меня, получилось все с первого раза, т.к. я гнул по губкам плоскогубцев. Далее, отмеряете 473 мм от сгиба и отрезаете лишнюю часть трубки. Если у вас все получилось правильно, вы получите вот такую вот «скобу». Аналогичным образом, сгибаете и второй диполь, их нужно — ДВА.

Теперь, подготовьте все к сборке! Тщательно облудите фольгированную площадку на центральной части антенны. Обработайте напильником нижнюю часть трубки, ту- что будет прилегать к фольгированной площадке и так же, облудите ее. Все.. теперь ваша задача точно и ровно припаять элементы антенны. Я использовал край монтажного стола, к которому точно по краю, прижал струбциной трубки диполей. Следите, что бы сгиб трубок не залез на площадку «44 мм» и не слишком заехал от ее линии. Чем точнее спаяете, тем лучше будут параметры антенны.

Если вы все сделали правильно, то у вас получится вот такая вот конструкция длинной 99 см (иллюстрация ниже)
. Следующий шаг, это припайка кабеля и выбор способа крепления антенны вашей мечты, к мачте. Тут все зависит только от вашей фантазии и возможностей.

Так или иначе, у меня получилось вот так! Разумеется, вкручивать что либо металлическое в площадку между двумя диполями — нельзя. Для этого, я приклеил эбоксидкой с обратной стороны пластиковый уголок, по которому вывел кабель. Эту же пластиковую часть, я использовал в качестве кронштейна, соединяющего шасси антенны с пластиковой трубой горизонтальной штанги. Можно конечно, просверлить центральную площадку из стеклотекстолита и в отверстие продеть длинный фторопластовый
болт — на котором все и будет держаться.

ВНИМАНИЕ!

— сразу сделайте пометку того диполя, к которому вы припаяли центральную жилу, этот диполь, должен быть у вас сверху,
а тот к которому припаяна оплётка — к земле
! В противном случае, вас никто не услышит… На фото ниже, центральная жила припаяна к правому диполю, а земля к левому.

Далее, просто заливаем всю площадку и места пайки и вывода кабеля силиконом. В моём случае, я богато намазал все обычным сантехническим герметиком, но вы, можете использовать и горячий силиконовый клей, главное что бы места пайки, вывод кабеля и сама площадка между диполями, была надёжно защищена от попадания воды и солнца. Все.. Готово!

Теперь ВНИМАНИЕ!

— крепите все к вертикальной штанге и не забывайте, что ваша антенна должна находится как минимум в 70 см от других антенн и штанг, т.е. длинна вертикальной штанги, должна быть не менее 70 см.

Ну вот вроде в все… Сразу скажу, что на момент монтажа КСВметра у меня под рукой не было и я решил проверить все натурно. Удивительно, но меня слышали даже на переноску на другой стороне города, из чего я сделал вывод — об удачно проделанной работе.

Ну а теперь, давайте посмотрим какие параметры по КСВ показала эта антенна в сетке LPD / PMR диапазона.

Обратите внимание, как меняется показатель КСВ в зависимости от выходной мощности передатчика (ну очевидно, чем больше дури, тем больше «приходит назад», снижая КСВ)
. Так или иначе, эта антенна замечательно себя показала в PMR диапазоне и в первых 20 каналах LPD диапазона
. В целом, КСВ не превышает 1,6
что вполне приемлемо.

Так же, давайте посмотрим как антенна ведёт себя в диапазоне 142-157 МГц (в различных странах разрешённые диапазоны и специальные частоты — разные, потому пришлось оттестировать по полной)
. Как мы можем видеть, в диапазоне UHF 144-147 МГц, КСВ этой антенны весьма хорош и не превышает 1,15
!

Ну вот вроде и все… Оставляйте отзывы, задавайте вопросы.

Поэкспериментировав с дальностью связи в зависимости от рельефа

и сделав для себя некоторое количество выводов, я сосредоточился на работе в сети интернет-ретрансляторов LPDnet

.

Также стоит упомянуть о первом опыте работы через кроссбенд. Как-то днем я безуспешно вызывал на 433.500 Колю RN3KK (до этого проводили связи в заранее оговоренное время) и мне ответил Сергей RN3KU. На тот момент у него была Yaesu FT-8800R и он без труда мог прослушивать сразу две частоты. Слово за слово и он предложил мне сделать кроссбенд 433.500145.500 чтобы я имел возможность повызывать RN3KK там. Там-то уже были настоящие радиолюбители, коих на 433 и по сей день встретишь довольно редко. В общем, позвав RN3KK на 145.500 несколько раз, я его не услышал, но ответили другие радиолюбители. После рассказа кто я, откуда и с чего работаю, мне поведали, что Коля RN3KK здесь(145.500) в FM не бывает уже очень давно, а работает в SSB на 144.300. С Колей RN3KK в тот день связь не удалась, зато я познакомился с Сергеем RN3KU, который в дальнейшем несколько раз делал мне кроссбенд на частоту местного Эхолинка. За что ему большое спасибо!

В LPDnet работать получалось без проблем только с балкона, т.к. там были наилучшие показатели по приемупередаче. Полазив по сайту LPDnet

, я нашел множество описаний по изготовлению антенн, но внимание привлекла одна – антенна Харченко.

А привлекла она, прежде всего, простотой изготовления (делается из одного куска проволоки), имеет ярко выраженную направленность (при использовании рефлектора) и неплохой коэффициент усиления (8-10Дб).

Особых проблем в изготовлении самой антенны не возникло, разве что не из чего было сделать рефлектор. Полотно антенны сперва делал из медной проволоки сечением 1,5мм 2 , но позже стал делать из проволоки сечением 2-2,5мм 2 т.к. она более жесткая и не гнется при небольших нагрузках. Также толщина материала вибратора влияет на широкополосность.

Антенну я повесил на балконное окно, благо оно смотрит строго в направлении одного из LPD-линков. Кроме всего прочего окно играет роль поворотного устройства – открывая и закрывая его можно менять направление для приемапередачи. Возможно, не совсем правильно подведено питание к антенне – в трудах Харченко и на рисунке выше фидер подводится по одному из «плеч» антенны, а у меня снизу и сразу в центр. Вполне вероятны искажение диаграммы направленности и большие значения КСВ, но об этом позже.

На тот момент основной проблемой у меня было подключение данной антенны к радиостанции. К антенне кабель просто припаивается, а вот к радиостанции он крепится посредством разъема SMA (в моем случае). Как решить этот вопрос я описывал в статье под названием «Способ обжимки кабеля типа RG-8X SMA-разъемом для кабеля RG-58

». В итоге подключение у меня выглядело вот так:

В общем и целом ситуация на приемпередачу кардинально поменялась в лучшую сторону – линк я принимал иногда до 9++, а открывал его с 0,5Вт. До установки этой антенны я не слышал Андрея RL3QAM , когда он, находясь у порога здания, где установлен линк, вещал со своей портативки с резинкой. В тот день мне удалось с ним поговорить в прямом канале со 100% разборчивостью. Тем не менее, возникали проблемы с пайкой кабеля к полотну антенны – со временем контакт отходил. Это решалось более качественной перепайкой и тщательным креплением кабеля к раме окна, дабы не создавать нагрузку во время открытиязакрытия окна. Также имела место быть проблема в месте соединения кабеля RG-8X с RG-58 – переход с толстого кабеля в тонкий. Иногда там был плохой контакт, а при частом откручиваниинакручивании разъема SMA портился контакт в самом разъеме, вплоть до отсоединения кабеля от разъема в момент откручивания. Все это негативно влияло на приемпередачу.

Решение пришло в виде переходника SMA(папа)-BNC(мама). Проблемой было его раздобыть на тот момент, но сейчас есть на Али .

Откусывается кусок с RG-58 и выкидывается. Оставшийся кабель зачищается и обжимается разъемом BNC (прямой или угловой на Али есть).

BNC-разъемы бывают разные – под разный кабель, с разным типом крепления(обжимка, пайка, под винт), прямые и угловые. Обжать кабель разъемом с винтовым креплением особого труда не оставляет, но, в любом случае пайка будет всегда надежнее и лучше. Но для экспериментов сойдет и так.

Прямые разъемы обжимаются точно так же:

В итоге все выглядит гораздо красивее и надежнее:

После применения такого переходника проблемы с плохим контактом в месте крепления кабеля к разъему станции пропали. Также существуют различные другие переходники, например SMA-PL .

Основная проблема с ними – это их наличие в магазинах и цены на них. Оригинальные от Yaesu стоят на порядок дороже таких вот безымянных.

Следующая проблема, которую предстояло решить – это проблема питания
. Заключалась она в том, что портативки мои питались от аккумуляторных батарей. Батареи имеют свойство разряжаться, а на зарядку аккумуляторов требуется время, в течение которого радиостанция должна находиться в выключенном состоянии. Время это было 10-14 часов. Т.е. на протяжении этого времени я не имел возможности ничего принимать и ничего передавать. Заметив на VX-177 подпись к разъему зарядки как «EXT DC», что означало «внешнее питание», я задумался об этом самом внешнем питании, точнее об источнике. Родная зарядка была пригодна только для зарядки аккумулятора, хотя в режиме приема станция могла работать и от зарядки, но в интернете писали, что не стоит зарядку применять не по назначению. Кто-то пробовал и зарядки сдыхали. Да и потом – слушать это одно, а передавать и слушать – это другое. На мидландах 500 работа от чего-либо кроме батарей не была предусмотрена, разве что была возможна зарядка не через стакан, а через разъем микрофона. Об этом писали , но это другая история.

Побеседовав на эту тему с Колей RN3KK и с Андреем RL3QAM, я пришел к выводу, что самый простой источник питания – это переделанный БП от компьютера. У меня как раз такой был без надобности. После визита к RN3KK я имел в наличии разобранный БП с большим количеством выкусанных проводов, перемычку для включения БП и помеченные места для пайки. Припаяв + и – я приступил к экспериментам.

К станции решил подключаться не через разъем зарядки, а непосредственно к клеммам для аккумулятора. Просто не было под рукой штекера подходящего. Для этого сперва определил, где + и где – у батарейки, и потом подключил питание с помощью «крокодилов».

Станция включилась и показала вольтаж 12В. Ну, иногда 11,9В.

Все бы хорошо, но при приеме сигналов из динамика помимо речи корреспондентов доносилось какое-то гудение, жужжание и очень осложняло разборчивость. Кроме этого сам БП издавал треск.

По совету Андрея RL3QAM, благо он имел опыт переделки компьютерных БП для питания своих линков, были куплены два конденсатора и один стабилизатор КРЕН (дальше маркировку не помню, а на фото не видно…).

После визита к Андрею RL3QAM, БП у меня был с впаянными кондюками для фильтрации помех от самого БП и стабилизатором, для снижения выходного напряжения до 9В(на всякий случай). Кардинально это ситуацию исправило – пропал гуд и треск в динамике станции, а вот треск в самом БП не пропал. В любом случае спасибо Андрею за помощь!

Этим БП я питал VX-177 не очень долго, т.к. несколько позже появился вариант использования другого компьютерного БП, но в любом случае использование БП гораздо удобнее, нежели аккумуляторов, которые надо заряжать. А позже я где-то раздобыл древний компьютерный БП, который после переделки, которая заключалась в пайке перемычки, установки тумблера включения, выкусывания всех ненужных проводов и припаивания проводов нужной длины к +и- 12В, работал вообще бесшумно(только вентилятор крутился) и давал 10-11В. Также впоследствии я использовал подключение станции через соответствующий разъем посредством штекера. За этот БП стоит поблагодарить Колю RN3KK, которому старый БП был отдан на опыты. Позже Коля сообщил, что трещащий БП был как замедленная бомба.

Но на этом эксперименты с питанием не закончились. Как-то появилась у меня пара отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов из ИБП. Аккумуляторы были CSB GP 1272 емкостью 7,2 Ач, с напряжением 12В. Идея попробовать в качестве источника питания такой аккумулятор пришла в тот момент, когда надолго отключили свет. Да, есть родная аккумуляторная батарея, но при интенсивном использовании она быстрее выйдет из строя, и стоит новая гораздо дороже, чем CSB GP 1272 или подобные. Так вот, почему бы, будучи в домашних условиях, но без электричества(временно) не использовать такую батарею? В общем, эксперимент прошел успешно – станция без проблем питалась от такой батареи, и на 5Вт мощности все работало нормально, сильной просадки напряжения не было. Правда аккумуляторы уже были изношены, и хватало их минут на 30 передачи. Я приобрел пару таких новых батарей и зарядное устройство от 220В для них. Позже мне эти батареи очень пригодились, но на тот момент это выглядело так:

Минусом было то, что батарею нельзя было разряжать ниже 10,8В, иначе уже идет разрушение свинцовых пластин. Дабы знать текущее напряжение надо было либо смотреть на встроенный вольтметр VX-177 и при этом не видеть никакой другой информации на дисплее, либо, как и было сделано, подключить отдельный вольтметр и всегда видеть текущий уровень напряжения. Правда, в мультиметре батарейку приходилось менять довольно часто.

В качестве подведения итога отмечу тот факт, что, как-то, сам того не замечая, я из портативки старался сделать базовую станцию… и это получалось. Внешняя антенна, БП от 220В, тангента….

Избегайте своими руками делать антенны на рации для автомобилей по той простой причине, потом оборудование сложно настроить. Штатные устройства у основания содержат узел, напоминающий гайку, позволяющий водителю настроить прибор на используемую волну. Для ручных моделей дело обстоит иначе. Антенна для рации своими руками быть сделана может, однако для крупных предприятий, покупающих частоту, возникнут проблемы. Государственный комитет следит за проданным товаром, чтобы потребители избегали взаимных помех. Железные дороги не пересекаются с судоремонтными заводами. Иногда требуется промышленникам связь, каждый начнет оборудование улучшать, найдем ситуацию: абоненты услышат друг друга. Работая на разных предприятиях. Спросите ГКРЧ: дадут рекомендации, быть может, достаточно будет продемонстрировать специалистам в действии доработку для оценки влияния на соседние домены связи.

Связь и антенны раций

Неоднократно говорили: в обыденности чаще используются линейная, круговая поляризация, последняя – преимущественно на спутниках. Не исключение рации. Горизонтальную поляризацию забрало телевидение, оставив вертикальную радиовещанию… рациям. Логично. Когда держим рацию, антенна расположена вертикально. Виден сигнал, отраженный местностью, повернутый на фиксированный угол. Благодаря эффекту, туповатый военный демонстрирует “нарушение” законов физики… Идеальный прием ведется вертикально стоящей антенной. Не верите – делайте наоборот!

Прочитавшие обзоры про самодельные антенны, будут поражены, но не удивлены. Опять несимметричные четвертьволновые вибраторы, изготовленные из куска стандартного коаксиального кабеля. Поляризация, частоты, почему нечто должно меняться. Однажды сказали: телевизионную антенну из кабеля можно ставить вертикально, ловить радио, найдись таковое на нужной волне…

Родная антенна рации. Внутри набалдашника медная спираль, кончик которой крепится в районе вершины. У некоторых раций просто можно добраться до завитков, у прочих – проблема нерешаемая. Почему спираль?

Согласно курсу электродинамики распространения радиоволн, антенна излучает в направлении оси, волна будет поляризована кругом, согласно направлению завивки. Только если длина витка близка значением длине волны. Рассматриваемый контекст предполагает цифру полметра и выше, о близости забудьте.

Представление о диаграмме направленности дает программа MMANA. Доброжелатели любезно забили туда антенну рации (145 МГц), избегая менять параметры, посмотрели поле (открыв приложение):

1. В вертикальной поляризации вышел по азимуту ровный круг. Понятно, тело человека диаграмму исказит! Действительно, спиралька излучает вертикальную поляризацию почти ровно. Уровень составляет – 3 dBi.
2. Горизонтальной поляризации формой напоминает восьмерку, уровень намного ниже. Если держать рацию со спиральной антенной по горизонтали, прием ухудшится, нуля не достигнет.

По углу места с горизонтальной поляризацией образуется полукруг, с вертикальной – вдоль оси провал. Полезный сигнал вверх не излучается. Пусть человек с рацией заберется на дерево. И оба держат приборы вертикально, прием будет обусловлен только горизонтальной составляющей, а также отраженным сигналом. Вот какие антенны используют рации… Неудивительно, что любителей грызет желание изменить конструкцию. Посему используются спирали.

На деле — и на файле MMA — антенна состоит из спирали, немалую роль играет колпачок. Задумка ясна. В реальных условиях связь должна вестись по всем направлениям, четвертьволновый вибратор неспособен обеспечить заданные требования. Почему четверть. Полуволновой вибратор более длинный. Габариты имеют значение. Спирали начали вить не от полноценной жизни. Просто длинная антенна для рации слишком великая роскошь. Карман проткнет, рукой замучаешься держать, ветреная погода вырвет. Приходится идти на жертвы. Напомним, по вертикальной поляризации диаграмма направленности демонстрирует подобие тора, типично. Горизонтальная добавляет нечто вроде гантели (грубое приближение), формирующей недостающие углы, участки пространства. На прием и передачу диаграмма направленности одинакова.

Будем конструировать рации, убирая необычные свойства приема по всем направлениям. Энергия устремится в направлении тора. Дальность вещания возрастет. Если переоборудовать обе рации, получим дополнительный выигрыш ценой утраты окончательно приема (передачи) сверху-снизу. Напоминаем, диаграммы направленности на прием и передачу одинаковые (идентичны).

Увеличим дальность радиостанции, переделав антенну

Вывод очевиден: хотим увеличить дальность — видели диаграмму направленности заводской антенны — нужно мощность направить на вертикальную поляризацию, в тор. Как сделать, ясно, однако на горизонте маячит один вопрос – волновое сопротивление антенны рации. Знаете значение? Говорили, как померить! Если длина фидерной линии питания кратна половине длины волны, сопротивление антенны передается на выход без изменения. Эффект используем для измерения.

Используются различные приборы (ВЧ-генератор). Задумавшимся взять такой, скажем: гетеродин телевизора способен выдать похожую частоту, другое дело настроить. Поговорим отдельно. Понадобится высокочастотный вольтметр, обычный для целей измерения непригоден. Прибор измеряется напряжением ВЧ генератора в подвешенном состоянии, шкалу калибруют, чтобы показывала 100%. Собирают схему последовательно соединенных:

• антенны;
• переменного резистора.

Подключают генератор к цепи, измеряют напряжение резистора. Крутят регулировку, пока начнет стрелка показывать 50%. Сопротивление переменного резистора становится равным волновому сопротивлению антенны. Необходимо брать неиндуктивное сопротивление (у которого отсутствует собственная индуктивность). Самодельная антенна рации по возможности должна повторять электрические параметры заводской. Волновое сопротивление берется близким исходному. Процесс измерения читателям понятен.

Выбор конструктора невелик: два глобальных семейства. Кабели волновым сопротивлением 50, 75 Ом. Первый применяются связью, второй – телевидением. Антенна портативной рации делается из того, который ближе номиналом измеренному значению. Четвертьволновый вибратор (лишенный спирали) обладает сопротивлением 35 Ом. Параметры покупной антенной предугадать сложно. Практикам проще изготовить две антенны для рации, используя кабель разного сорта. Затем каждую испытать на местности, оценивая характер изменений.

Изготовление антенны рации

Кратко напомним процесс изготовления антенны для рации. Рассматривали цифровое телевидение, WiFi, 3G. Аудитория портала ВашТехник знает, как сделать антенну для рации. Копируйте смело методики. Прежде нужно знать частоту. Точнее – лучше. Рации имеют несколько каналов, частоты прописаны паспортом. Выберите канал, задавая размеры антенны.

Пусть частота равна 435 МГц. Находим длину волны по школьной формуле, деля скорость света на указанную величину: 299792458 / 435000000 = 689 мм. Чтобы изготовить четвертьволновый вибратор, необходимо число поделить еще на 4, получим – 172,25. Длина антенны для рации составит 17 см. Постарайтесь точнее выдержать миллиметры. Экран можно не счищать. Будет приемной поверхностью, увеличится полоса. Руки чешутся – счистите, как кожуру, оплетку, диэлектрик вокруг главной жилы оставьте.

Старая антенна выпаивается, под новую готов хомут. Осталось заделать на место, наслаждайтесь связью. Антенна для рации своими руками сделана. Кстати, если нет желания снимать экран, запаяйте вместе с жилой в одну связку при монтаже на микросхему. Расширение диапазона считаете лишним – экран лучше снимите. Первый и второй варианты наделены достоинствами, цельный кабель прочнее. Лучше оставить как есть. Антенна для рации прослужит дольше. Позаботьтесь приклеить симпатичный колпачок-наконечник, чтобы медь перестала окисляться. Прощаемся ровно до следующего раза.

Копируйте заводские конструкции. Рации предприятий ломаются. Адаптеры остаются, приборы выбрасывают. Неоценимый шанс радиолюбителя проявить себя. Антенна покрыта резиной, легко обдираемой. Либо используйте аксессуар сломанного изделия. Процесс копирования напрямую не запрещен, исключая изделия, защищенные патентами. Дело касается промышленного выпуска продукции с целью сбыта, получения фиксированной прибыли за счет выполнения указанных действий.

Антенна «волновой канал», известная также как антенна Уда-Яги, или антенна Яги, это антенна, состоящая из расположенных вдоль линии излучения параллельно друг другу активного и нескольких пассивных вибраторов.В советской литературе применялось название «волновой канал», которое и осталось распространенным в русскоязычной литературе, в англоязычной литературе используют названия по именам изобретателей.

Траверса из металопластиковой трубы,элементы из алюминевой проволоки,диаметром 3,5мм.

Сначала эта антенна была сделанна для радиостанции Puxing PX-2R
причём первоначально она была выполнена так:

Это первая антенна,и выполненна она так была,из всего что было в тот момент в наличии,деревянной рейки и медной проволоки диаметром 2мм,но даже на такую антенну,установленную таким образом за окно:

Я умудрялся ловить такси:

И какую то радиопрограмму,или радиотелефон(я так и не понял):

После переделки антенны по нормальному,я уже принимал не только таксистов,но и местных радиолюбителей,но слабо

Потом,было решено поставить антенну на крыше
Для этого к антенне было сделано крепежное устройство

после чего на крыше антенна была закреплена,и опробована:

После этого встал вопрос с кабелем,так как я живу на 7-м этаже в 9-ти этажном доме,то расстояние до крыши,а вернее до места установки антенны,не очень маленькое,то кабеля понадобилось 30 метров,решено было купить кабель RG-11,так как затухание у него 9,02дБ/100м.
Было куплено 30 метров такого кабеля:

Так как мачта для антенны уже лет 30-40 там стоит и никто ее не трогает(кроме меня),то основание мачты превратилось вот в это:

и мачта сама держалась на одной единственной растяжке,поэтому она наклонилась довольно таки неслабо:

Пришлось укреплять мачту растяжками

Как потом выяснилось,антенну необходимо было крепить за «хвост», да и кабель оказывает влияние(в данном случае вести вдоль бума с обратной стороны от полотна, а от «хвоста»уже вниз), кстати на фотках тестирования антенны прокладка кабеля была почти идеальная.А растяжки просто напросто закрепить под антенной, ну и крайне желательно хорошо герметизировать места подключения кабеля к активному вибратору.
Кабель от антенны был пропушен по металлическому ограждению,у края крыши.

УКВ антенны

В.Чернышов
РАДИО 2, 1977г.

Для успешного проведения дальних связей на УКВ радиолюбителю желательно использо-вать антенную систему, обеспечивающую при большом коэффициенте усиления достаточно широкую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости (30—40°) и возможно более прижатый к горизонту лепесток основного излучения в вертикальной плоскости (менее 5°). Дело в том, что широкий лепесток диаграммы в горизонтальной плоскости облегчает поиск корреспондентов, а излучение под малым углом к горизонту увеличивает дальность связи.

Этим требованиям в известной мере отвечает предлагаемая многовибраторная синфазная антенна. Несмотря на сложность конструкции, она имеет беспориое преимущество перед простыми «волновыми каналами». Антенна показала хорошие результаты в соревнованиях «Полевой день-75».

Технические характеристики антенны:

Коэффициент усиления, дБ……… 22
Ширина основного лепестка диаграммы направленности
(уровень 0,7 по напряженности электрического поля), град
. в горизонтальной плоскости……… 30
. в вертикальной плоскости……. 4
Отношение излучений вперед/назад, дБ…….. 25
Полоса пропускания при КСВ

Внешний вид многовибраторной синфазной антенны показан на вкладке. Антенна состоит из шестнадцати пятиэлементных антенн «волновой канал», образующих систему в виде двух рядов по восемь этажей в каждом. На рис. 1 на вкладке показан один из рядов антенны (вид сбоку). Расстояние между этажами, равное 0,615L (428 мм), несколько меньше. оптимального, однако это позволяет сделать систему более компактной.

Входное сопротивление каждого «волнового канала» (рис. 2 на вкладке) равно 300 Ом. «Волновые каналы» всех восьми этажей каждого ряда соединяются между собой параллельно симметричной линией с волновым сопротивлением 300 Ом. Синфазность питания обеспечивается при этом выбором электрической длины соединительной линии между двумя соседними этажами, равной l (560 мм). Суммарное входное сопротивление ряда составляет 37,5 Ом. Для обеспечения равномерного и симметричного возбуждения обоих рядов точки их питания выбраны посередине согласующих линий, а для согласования сопротивлений применен четвертьволновый согласующий трансформатор с симметрирующим U-коленом (рис. 5 на вкладке).

Конструкция антенны разборная. Антенна может быть собрана примерно в течение часа, что важно при выезде на соревнования «Полевой день». Она размещена на раме размером 0.7 X 3 м. Рама состоит из двух трехметровых дюралюминиевых труб диаметром 20 мм и четырех дюралюминиемых уголков размером 20 X 20 X 700 мм.

Между собой трубы и уголки скрепляются восемью кронштейнами и винтами М4, как показано на рис. 3 на вкладке. Рама прикреплена к мачте полукруглыми скобами, согнутыми из латунного прутка диаметром 5 мм. На концах скоб нарезена резьба.

Каждый из «волновых каналов» собран на траверсе длиной 600 мм, в качестве которой применена дюралюминиевая трубка диаметром 6 мм. С рамой она соединена кронштейном со стороны рефлектора. Вибраторы закреплены на траверсах с помощью изоляторов из органического стекла (рис. 4 на вкладке). Для вибраторов использован медный обмоточный провод диаметром 2 мм.

Соединительные линии между этажами притянуты за середину к мачте капроновыми шнурами. Сами соединительные линии выполнены из симметричного кабеля КАТВ, имеющего коэффициент укорочения 0,81.

Согласующий трансформатор представляет собой соединенные параллельно отрезки этого же кабеля. В связи с тем что расстояние между рядами составляет l, общую длину согласующего трансформатора пришлось взять равной 1,5l, то есть удлинить каждое его плечо на l/2.

Перед сборкой антенной системы каждый «волновой канал» необходимо настроить по минимуму КСВ на средней частоте диапазона. Для этого необходимо иметь рефлектометр и передатчик с регулировкой выходного уровня. При тщательном соблюдении указанных размеров КСВ обычно оказывается не хуже 1,2. В случае же получения большего значения, необходимо изменением точек подключения Т-образного согласования в ту или иную сторону добиться минимума.

Для сборки рядов антенны изготавливают две соединительные линии общей длиной по 3920 мм. Через каждые 560 мм бритвой аккуратно снимают изоляцию, к этим точкам затем припаивают активные вибраторы «волновых каналов» и собирают оба ряда антенны.

Согласующий трансформатор изготавливают из двух отрезков кабеля длиной по 840 мм. Оба выхода трансформатора нагружают на резисторы сопротивлением по 37,5 Ом и через 75-омный фидер подают на него сигнал от передатчика. В случае правильного выполнения трансформатора рефлектометр, включенный в цепь питающего фидера, покажет КСВ=1.

Соединяют оба ряда и измеряют КСВ всей антенной системы, а затем снимают диаграмму направленности в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Эти измерения лучше всего проводить в полевых условиях, в удалении от посторонних-предметов, в режиме приема.

Антенна из пятиэлементных «волновых каналов» (аналогичных описанным), однорядная, девятиэтажная. Этажи отстоят друг от друга на расстояние l/2 (350 мм). «Вибраторы «волновых каналов» соединены параллельно трехсотомной воздушной линией (см. рисунок в тексте). К середине этой линии подключен через четвертьволновый трансформатор 75-омный фидер. Коэффициент усиления антенны — 20 дБ, ширина основного лепестка диаграммы направленности в горизонтальной плоскости — 55°, в вертикальной — 4°.

Антенна из пятиэлементных «волновых каналов», образующих систему из двух рядов по четыре этажа в каждом. Расстояние между этажами l/2 (350 мм). В ряду вибраторы соединяются параллельно симметричной воздушной линией с волновым сопротивлением 300 Ом. Оба ряда соединяются параллельно двумя отрезками 75-омного коаксиального кабеля с электрической длиной l (460 мм). Входное сопротивление антенны — 37,5 Ом, оно трансформируется в сопротивление 75 Ом с помощью четвертьволнового трансформатора, в качестве которого можно использовать отрезок 50-омного коаксиального кабеля длиной 115 мм.

Коэффициент усиления антенны — 18,5 дБ, ширина основных лепестков диаграмм направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях — 30 и 8° соответственно.

В дециметровом диапазоне волн (ДЦВ) рекомендуется применять высокоэффективные антенны с острой диаграммой направленности по следующим причинам. Высокая направленность антенн существенно увеличивает энергетический потенциал линии связи, что позволяет либо увеличить дальность связи, либо снизить мощность передатчика. Последнее выгодно не только экономически, но и потому, что в ДЦВ диапазоне трудно получить большие мощности передатчиков.

Кроме того, при высокой направленности антенн уменьшается возможность воздействия на приемное устройство посторонних помех. Наконец, остронаправленные антенны позволяют уменьшить взаимное влияние нескольких близкорасположенных систем связи, работающих в одном диапазоне частот. Усиление антенн, прямым образом связанное с ее направленными свойствами, в. определенной степени компенсирует потери ВЧ энергии при распространении по линии связи. При увеличении расстояния между корреспондентами снижается уровень передаваемого сигнала и возникает необходимость в применении все более направленных антенн. Такие антенны можно построить, объединив в систему (решетку) несколько антенн со сравнительно слабой направленностью. Одиночные антенны, входящие в решетку, следует располагать относительно друг друга на оптимальных расстояниях, учитывая их направленные свойства.

При расстояниях меньше оптимальных, антенны в решетке будут недоиспользованы и коэффициент направленного действия (КНД) решетки будет меньше возможного. Расстояния больше оптимальных нецелесообразны, так как в этом случае неоправданно увеличиваются размеры антенного устройства в целом и ухудшается его характеристика направленности (сужается главный лепесток и растут боковые). Ориентировочно выбрать расстояния между отдельными антеннами решетки можно, пользуясь понятием эффективной поверхности Sэфф одиночной антенны с КНД=Dо.

Sэфф=(Dol 2)/4p;

где l — длина волны.

Представляя условно эту поверхность в виде квадрата со стороной a=l/2Sqr(Do/p), можно располагать электрические центры антенн в решетке по вершинам квадрата со стороной «a». При этом эффективная поверхность S p эфф антенной решетки примерно будет равна n*Sэфф, где n — число антенн, входящих в решетку. Очевидно, что значение КНД антенной решетки зависит как от значения Do (КНД каждой одиночной антенны), так и от числа одиночных антенн, образующих решетку. При увеличении этого числа возрастают технические трудности в синфазном питании антенн решетки и в согласовании ее с фидером. Уменьшение длины рабочей волны усугубляет эти затруднения и в рассматриваемом диапазоне частот они уже весьма ощутимы. Существенным моментом при построении многоэлементной антенной решетки является выбор ее элемента — одиночной антенны. Этот элемент должен быть конструктивно прост и обладать апериодическими свойствами. Последнее качество особенно необходимо при выполнении антенной решетки в любительских условиях, когда трудно сделать большое количество одиночных антенн с высокой идентичностью. Отсутствие у одиночной антенны ярко выраженных резонансных свойств позволяет без особого ущерба для решетки в целом допускать отклонения от заданных размеров при выполнении деталей антенн. В качестве такого элемента может быть использован зигзагообразный излучатель, изображенный на рис.1. На этом рисунке приведены размеры излучателя на диапазон частот 430-440 МГц.

Излучатель изготовляется из восьми сплошных одинаковых металлических пластинок, скрепленных между собой любым способом (пайкой, болтами или заклепками). При скреплении болтами или заклепками в точках питания антенны a — а необходимо установить латунные луженые лепестки для припаивания фидера. При данной конструкции излучателя в его точках б-б будут пучности тока и, соответственно, нулевые напряжения. Благодаря этому за точки б-б излучатель можно закрепить металлическими стойками к рефлектору, а также провести через одну из этих точек распределительный фидер, не нарушая электрической симметрии антенны. Таким образом отпадает необходимость в изготовлении и применении какого-либо специального симметрирующего устройства. Распределительный фидер от точки «б», имеющей нулевой потенциал, прокладывается по двум пластинам излучателя к точкам его питания, где припаивается к нему. Чтобы излучатель был прочнее, между точками а-а можно поставить диэлектрическую плату.

Простая конструкция излучателя допускает его многократное изготовление с высокой идентичностью. КНД и КБВ (коэффициент бегущей волны) этого излучателя слабо зависят от частоты, и в рабочем диапазоне волн практически не изменяются. Таким образом, конструкция излучателя и его апериодические свойства удовлетворяют требованиям, предъявляемым к элементу антенной решетки. Следующим этапом в построении антенной решетки является размещение элементов в решетке и выбор расстояний между ними. Диаграммы направленности в Е и Н плоскостях поляризации зигзагообразного излучателя с рефлектором в заданном диапазоне волн практически одинаковы. Это позволяет расставить элементы решетки по вершинам квадрата со стороной, приблизительно равной 0.9l. Для успешной работы антенной решетки необходимо правильно питать ее и согласовать элементы решетки с основным фидером. При этом желательно, чтобы система питания обеспечивала синфазность излучения элементов решетки и равенство подводимых к ним мощностей. Принцип работы системы питания примененной в описываемой антенной решетке можно уяснить из рис.2.

Рис.2

На этом рисунке изображены четыре зигзагообразных излучателя, проводники которых возбуждены в фазе от точек питания в-в. При этом распределительные фидеры 1 и 2, 3 и 4 включены попарно параллельно, а сами пары в точках в-в — последовательно. Это позволяет в первом приближении в точках в-в восстановить значения входных сопротивлений, имеющихся на входе каждого отдельно взятого распределительного фидера и тем самым обеспечить такую же степень согласования фидера, питающего четыре излучателя, какую имеет фидер, питающий один излучатель (КБВ~0,6-0,7). Фазы напряжения, подводимые к точкам питания в-в, сдвинуты относительно друг друга на 180°, поэтому, для правильной фазировки излучателей, необходимо искусственно создать дополнительный сдвиг фазы на 180°. Этот сдвиг можно Осуществить, прокладывая, например, распределительные фидеры 1 и 3 по правым сторонам излучателей, а фидеры 3 и 4 — соответственно по левым. Естественно, что электрические длины распределительных кабелей от точек питания в-в до точек питания излучателей a-a должны быть одинаковыми. На рис. 3,а показано конструктивное выполнение монтажа коаксиальных кабелей четырех распределительных фидеров в узле А.

Рис.3.а

Соединения кабелей в узле А весьма просты и в дополнительных пояснениях не нуждаются. Следует лишь иметь в виду, что длины соединительных проводников должны быть возможно меньшими, а места спаек предельно аккуратными. Узел А монтируют на диэлектрической плате, которую нужно на 40-50 мм отодвинуть от мачты. В качестве основного питающего фидера четверки излучателей можно взять как коаксиальный 75-омный кабель (лучше РК-3), так и 300-омную двухпроводную линию. В первом случае кабель нужно подключить к точкам питания в — в через симметрирующее устройство, общий вид которого показан на рис.3,б.

Рис.3.б

Это устройство состоит из двух проводников равного диаметра, замкнутых накоротко между собой на расстоянии 173 мм от точки подключения центрального проводника кабеля. Роль одного из проводников симметрирующего устройства выполняет экранирующая оплетка основного фидера, в качестве другого используется латунная трубка. Точками г-г симметрирующее устройство подключается к точкам в-в узла А. Проводники симметрирующего устройства нужно закрепить к диэлектрической плате питания узла А, чтобы механические усилия от фидера не передавались на точки возбуждения в — в и не нарушали в них контакта. Когда в качестве основного фидера используется двухпроводная линия с волновым сопротивлением 300 ом, к симметрирующему устройству подключается еще U-колено (на рис.3,б внизу).

При фидере из кабеля РК-3 или РК-1 включать U-колено не нужно. U-колено увеличивает в четыре раза значения сопротивлений, обеспечивая как необходимую в случае применения двухпроводной линии трансформацию сопротивлений, так и симметрирование. Двухпроводную линию с волновым сопротивлением 300 ом можно изготовить из медного провода. Для фиксации проводов линии на них следует закрепить
столбики, нарезанные из полиэтиленовой изоляции кабеля РК-3 небольшими кусками длиной около 10 мм. Куски изоляции, надетые на провода линии, попарно скрепляются между собой изоляционной лентой (рис.4).

Рис.4

Конец двухпроводной линии перед вводом в дом следует в точках д -д подключить к другому ЕТ-колену, как показано на рис.4. Устройство и размеры антенной решетки из четырех излучателей, схема которой приведена на рис.2, показаны на рис.5.

Рис.5

КНД этой решетки порядка 40. Конструкция рамы, на которой расположены излучатели, показана на рис.6. Она представляет собой четыре горизонтальные и две вертикальные рейки, закрепленных на мачте.

Рис.6

Если излучатели выполнены из достаточно жестких материалов, вертикальные рейки можно не делать. Для увеличения направленности антенной решетки целесообразно использовать рефлектор. Один из вариантов рефлектора представлен на рис.7.

Рис.7

Он состоит из двух горизонтальных реек, по краям которых закреплено два отрезка антенного канатика или голого медного провода диаметром 2-3 мм. К антенным канатикам (или проводам) прикрепляются поперечные проводники диаметром 0,5-1 мм, которые и образуют стенку рефлектора. Рефлектор укрепляется на мачте при помощи двух кронштейнов (рис.7). Он должен быть как можно легче. Общий вид решетки из четырех излучателей с рефлектором показан на рис.8.

Рис.8

При установке решетки следует точно направить ее на корреспондента. Оттяжки мачты не должны пересекать и тем более касаться проводников излучателей антенной решетки. Если оттяжки проходят перед полотном антенны, то они должны состоять из нескольких частей с изоляторами между ними. Расстояние между изоляторами должно быть порядка 150 мм. Провода двухпроводной липни могут идти параллельно мачте, но не должны ее касаться. В местах перегиба их можно закрепить на изоляторах. Однако необходимо стремиться к тому, чтобы проводники двухпроводной линии при закреплении и изгибах (желательно более плавных) не были сильно деформированы. Так, например, их нельзя обвивать вокруг изоляторов, как это делают с проводами осветительной сети. Как видно из приведенных рисунков, размеры антенной решетки из четырех излучателей сравнительно невелики. Имеется возможность увеличить КНД решетки примерно до 150-160 путем ее дальнейшего учетверения.

Выбранная схема питания элементов решетки позволяет это сделать без особого труда. На рис.9 показана схема питания антенной решетки из 16 элементов. Она аналогична схеме рис.2, если считать каждую четверку излучателей как одиночный элемент. Все узлы рис.9 с точками питания в-в и в»-в» выполняются так, как показано на рас.3. К точкам в»-в» можно подключить в качестве основного фидера как 75-омный коаксиальный кабель с симметрирующим устройством, так и двухпроводную 300-омную линию, с применением СТ-колена. Монтаж линий питания требует особого внимания, так как неправильное присоединение концов симметрирующего устройства в каком-либо из узлов питания вызовет расфазирование всей антенной решетки. Схема подводки распределительных кабелей к точкам питания самих зигзагообразных излучателей в четверках также показана на рис.9.

Рис.9

Рис.10

Требования к выполнению фидерной системы полностью сохраняются. Увеличиваются требования к тщательности юстировки системы и к ее механической жесткости. Антенна имеет сравнительно высокую направленность. Угол раскрыва ее диаграмм направленности по уровню половинной мощности составляет около 16°. Следовательно, нежелательны отклонения от направления на корреспондента и по углу места, превышающие ±4°.

Смотрите другие статьи
раздела
.

В дециметровом диапазоне волн (ДЦВ) рекомендуется применять высокоэффективные антенны с острой диаграммой направленности по следующим причинам. Высокая направленность антенн существенно увеличивает энергетический потенциал линии связи, что позволяет либо увеличить дальность связи, либо снизить мощность передатчика. Последнее выгодно не только экономически, но и потому, что в ДЦВ диапазоне трудно получить большие мощности передатчиков.

Кроме того, при высокой направленности антенн уменьшается возможность воздействия на приемное устройство посторонних помех. Наконец, остронаправленные антенны позволяют уменьшить взаимное влияние нескольких близкорасположенных систем связи, работающих в одном диапазоне частот. Усиление антенн, прямым образом связанное с ее направленными свойствами, в. определенной степени компенсирует потери ВЧ энергии при распространении по линии связи. При увеличении расстояния между корреспондентами снижается уровень передаваемого сигнала и возникает необходимость в применении все более направленных антенн. Такие антенны можно построить, объединив в систему (решетку) несколько антенн со сравнительно слабой направленностью. Одиночные антенны, входящие в решетку, следует располагать относительно друг друга на оптимальных расстояниях, учитывая их направленные свойства.

При расстояниях меньше оптимальных, антенны в решетке будут недоиспользованы и коэффициент направленного действия (КНД) решетки будет меньше возможного. Расстояния больше оптимальных нецелесообразны, так как в этом случае неоправданно увеличиваются размеры антенного устройства в целом и ухудшается его характеристика направленности (сужается главный лепесток и растут боковые). Ориентировочно выбрать расстояния между отдельными антеннами решетки можно, пользуясь понятием эффективной поверхности Sэфф одиночной антенны с КНД=Dо.

Sэфф=(Dol2)/4p;

где l — длина волны.

Представляя условно эту поверхность в виде квадрата со стороной a=l/2Sqr(Do/p), можно располагать электрические центры антенн в решетке по вершинам квадрата со стороной «a». При этом эффективная поверхность Spэфф антенной решетки примерно будет равна n*Sэфф, где n — число антенн, входящих в решетку. Очевидно, что значение КНД антенной решетки зависит как от значения Do (КНД каждой одиночной антенны), так и от числа одиночных антенн, образующих решетку. При увеличении этого числа возрастают технические трудности в синфазном питании антенн решетки и в согласовании ее с фидером. Уменьшение длины рабочей волны усугубляет эти затруднения и в рассматриваемом диапазоне частот они уже весьма ощутимы. Существенным моментом при построении многоэлементной антенной решетки является выбор ее элемента — одиночной антенны. Этот элемент должен быть конструктивно прост и обладать апериодическими свойствами. Последнее качество особенно необходимо при выполнении антенной решетки в любительских условиях, когда трудно сделать большое количество одиночных антенн с высокой идентичностью. Отсутствие у одиночной антенны ярко выраженных резонансных свойств позволяет без особого ущерба для решетки в целом допускать отклонения от заданных размеров при выполнении деталей антенн. В качестве такого элемента может быть использован зигзагообразный излучатель, изображенный на рис.1. На этом рисунке приведены размеры излучателя на диапазон частот 430-440 МГ
ц.

Puc.1

Излучатель изготовляется из восьми сплошных одинаковых металлических пластинок, скрепленных между собой любым способом (пайкой, болтами или заклепками). При скреплении болтами или заклепками в точках питания антенны a — а необходимо установить латунные луженые лепестки для припаивания фидера. При данной конструкции излучателя в его точках б-б будут пучности тока и, соответственно, нулевые напряжения. Благодаря этому за точки б-б излучатель можно закрепить металлическими стойками к рефлектору, а также провести через одну из этих точек распределительный фидер, не нарушая электрической симметрии антенны. Таким образом отпадает необходимость в изготовлении и применении какого-либо специального симметрирующего устройства. Распределительный фидер от точки «б», имеющей нулевой потенциал, прокладывается по двум пластинам излучателя к точкам его питания, где припаивается к нему. Чтобы излучатель был прочнее, между точками а-а можно поставить диэлектрическую плату.

Простая конструкция излучателя допускает его многократное изготовление с высокой идентичностью. КНД и КБВ (коэффициент бегущей волны) этого излучателя слабо зависят от частоты, и в рабочем диапазоне волн практически не изменяются. Таким образом, конструкция излучателя и его апериодические свойства удовлетворяют требованиям, предъявляемым к элементу антенной решетки. Следующим этапом в построении антенной решетки является размещение элементов в решетке и выбор расстояний между ними. Диаграммы направленности в Е и Н плоскостях поляризации зигзагообразного излучателя с рефлектором в заданном диапазоне волн практически одинаковы. Это позволяет расставить элементы решетки по вершинам квадрата со стороной, приблизительно равной 0.9l. Для успешной работы антенной решетки необходимо правильно питать ее и согласовать элементы решетки с основным фидером. При этом желательно, чтобы система питания обеспечивала синфазность излучения элементов решетки и равенство подводимых к ним мощностей. Принцип работы системы питания примененной в описываемой антенной решетке можно уяснить из рис.2.

Puc.2

На этом рисунке изображены четыре зигзагообразных излучателя, проводники которых возбуждены в фазе от точек питания в-в. При этом распределительные фидеры 1 и 2, 3 и 4 включены попарно параллельно, а сами пары в точках в-в — последовательно. Это позволяет в первом приближении в точках в-в восстановить значения входных сопротивлений, имеющихся на входе каждого отдельно взятого распределительного фидера и тем самым обеспечить такую же степень согласования фидера, питающего четыре излучателя, какую имеет фидер, питающий один излучатель (КБВ~0,6-0,7). Фазы напряжения, подводимые к точкам питания в-в, сдвинуты относительно друг друга на 180°, поэтому, для правильной фазировки излучателей, необходимо искусственно создать дополнительный сдвиг фазы на 180°. Этот сдвиг можно Осуществить, прокладывая, например, распределительные фидеры 1 и 3 по правым сторонам излучателей, а фидеры 3 и 4 — соответственно по левым. Естественно, что электрические длины распределительных кабелей от точек питания в-в до точек питания излучателей a-a должны быть одинаковыми. На рис. 3,а показано конструктивное выполнение монтажа коаксиальных кабелей четырех распределительных фидеров в узле А.

Puc.3.а

Соединения кабелей в узле А весьма просты и в дополнительных пояснениях не нуждаются. Следует лишь иметь в виду, что длины соединительных проводников должны быть возможно меньшими, а места спаек предельно аккуратными. Узел А монтируют на диэлектрической плате, которую нужно на 40-50 мм отодвинуть от мачты. В качестве основного питающего фидера четверки излучателей можно взять как коаксиальный 75-омный кабель (лучше РК-3), так и 300-омную двухпроводную линию. В первом случае кабель нужно подключить к точкам питания в — в через симметрирующее устройство, общий вид которого показан на рис.3,б.

Puc.3.б

Это устройство состоит из двух проводников равного диаметра, замкнутых накоротко между собой на расстоянии 173 мм от точки подключения центрального проводника кабеля. Роль одного из проводников симметрирующего устройства выполняет экранирующая оплетка основного фидера, в качестве другого используется латунная трубка. Точками г-г симметрирующее устройство подключается к точкам в-в узла А. Проводники симметрирующего устройства нужно закрепить к диэлектрической плате питания узла А, чтобы механические усилия от фидера не передавались на точки возбуждения в — в и не нарушали в них контакта. Когда в качестве основного фидера используется двухпроводная линия с волновым сопротивлением 300 ом, к симметрирующему устройству подключается еще U-колено (на рис.3,б внизу).

При фидере из кабеля РК-3 или РК-1 включать U-колено не нужно. U-колено увеличивает в четыре раза значения сопротивлений, обеспечивая как необходимую в случае применения двухпроводной линии трансформацию сопротивлений, так и симметрирование. Двухпроводную линию с волновым сопротивлением 300 ом можно изготовить из медного провода. Для фиксации проводов линии на них следует закрепитьстолбики, нарезанные из полиэтиленовой изоляции кабеля РК-3 небольшими кусками длиной около 10 мм. Куски изоляции, надетые на провода линии, попарно скрепляются между собой изоляционной лентой (рис.4).

Puc.4

Конец двухпроводной линии перед вводом в дом следует в точках д -д подключить к другому ЕТ-колену, как показано на рис.4. Устройство и размеры антенной решетки из четырех излучателей, схема которой приведена на рис.2, показаны на рис.5.

Puc.5

КНД этой решетки порядка 40. Конструкция рамы, на которой расположены излучатели, показана на рис.6. Она представляет собой четыре горизонтальные и две вертикальные рейки, закрепленных на мачте.

Puc.6

Если излучатели выполнены из достаточно жестких материалов, вертикальные рейки можно не делать. Для увеличения направленности антенной решетки целесообразно использовать рефлектор. Один из вариантов рефлектора представлен на рис.7.

Puc.7

Он состоит из двух горизонтальных реек, по краям которых закреплено два отрезка антенного канатика или голого медного провода диаметром 2-3 мм. К антенным канатикам (или проводам) прикрепляются поперечные проводники диаметром 0,5-1 мм, которые и образуют стенку рефлектора. Рефлектор укрепляется на мачте при помощи двух кронштейнов (рис.7). Он должен быть как можно легче. Общий вид решетки из четырех излучателей с рефлектором показан на рис.8.

Puc.8

При установке решетки следует точно направить ее на корреспондента. Оттяжки мачты не должны пересекать и тем более касаться проводников излучателей антенной решетки. Если оттяжки проходят перед полотном антенны, то они должны состоять из нескольких частей с изоляторами между ними. Расстояние между изоляторами должно быть порядка 150 мм. Провода двухпроводной липни могут идти параллельно мачте, но не должны ее касаться. В местах перегиба их можно закрепить на изоляторах. Однако необходимо стремиться к тому, чтобы проводники двухпроводной линии при закреплении и изгибах (желательно более плавных) не были сильно деформированы. Так, например, их нельзя обвивать вокруг изоляторов, как это делают с проводами осветительной сети. Как видно из приведенных рисунков, размеры антенной решетки из четырех излучателей сравнительно невелики. Имеется возможность увеличить КНД решетки примерно до 150-160 путем ее дальнейшего учетверения.

Выбранная схема питания элементов решетки позволяет это сделать без особого труда. На рис.9 показана схема питания антенной решетки из 16 элементов. Она аналогична схеме рис.2, если считать каждую четверку излучателей как одиночный элемент. Все узлы рис.9 с точками питания в-в и в»-в» выполняются так, как показано на рас.3. К точкам в»-в» можно подключить в качестве основного фидера как 75-омный коаксиальный кабель с симметрирующим устройством, так и двухпроводную 300-омную линию, с применением СТ-колена. Монтаж линий питания требует особого внимания, так как неправильное присоединение концов симметрирующего устройства в каком-либо из узлов питания вызовет расфазирование всей антенной решетки. Схема подводки распределительных кабелей к точкам питания самих зигзагообразных излучателей в четверках также показана на рис.9.

Puc.9

Монтировать решетку из 16 излучателей на каркасе можно так, как показано на рис.10. Здесь также вертикальные рейки нужны не всегда. Рефлектор антенны выполняется описанным выше способом.

Puc.10

Требования к выполнению фидерной системы полностью сохраняются. Увеличиваются требования к тщательности юстировки системы и к ее механической жесткости. Антенна имеет сравнительно высокую направленность. Угол раскрыва ее диаграмм направленности по уровню половинной мощности составляет около 16°. Следовательно, нежелательны отклонения от направления на корреспондента и по углу места, превышающие ±4°.

Антенна «волновой канал», известная также как антенна Уда-Яги, или антенна Яги, это антенна, состоящая из расположенных вдоль линии излучения параллельно друг другу активного и нескольких пассивных вибраторов.В советской литературе применялось название «волновой канал», которое и осталось распространенным в русскоязычной литературе, в англоязычной литературе используют названия по именам изобретателей.

Траверса из металопластиковой трубы,элементы из алюминевой проволоки,диаметром 3,5мм.

Сначала эта антенна была сделанна для радиостанции Puxing PX-2R
причём первоначально она была выполнена так:

Это первая антенна,и выполненна она так была,из всего что было в тот момент в наличии,деревянной рейки и медной проволоки диаметром 2мм,но даже на такую антенну,установленную таким образом за окно:

Я умудрялся ловить такси:

И какую то радиопрограмму,или радиотелефон(я так и не понял):

После переделки антенны по нормальному,я уже принимал не только таксистов,но и местных радиолюбителей,но слабо

Потом,было решено поставить антенну на крыше
Для этого к антенне было сделано крепежное устройство

после чего на крыше антенна была закреплена,и опробована:

После этого встал вопрос с кабелем,так как я живу на 7-м этаже в 9-ти этажном доме,то расстояние до крыши,а вернее до места установки антенны,не очень маленькое,то кабеля понадобилось 30 метров,решено было купить кабель RG-11,так как затухание у него 9,02дБ/100м.
Было куплено 30 метров такого кабеля:

Так как мачта для антенны уже лет 30-40 там стоит и никто ее не трогает(кроме меня),то основание мачты превратилось вот в это:

и мачта сама держалась на одной единственной растяжке,поэтому она наклонилась довольно таки неслабо:

Пришлось укреплять мачту растяжками

Как потом выяснилось,антенну необходимо было крепить за «хвост», да и кабель оказывает влияние(в данном случае вести вдоль бума с обратной стороны от полотна, а от «хвоста»уже вниз), кстати на фотках тестирования антенны прокладка кабеля была почти идеальная.А растяжки просто напросто закрепить под антенной, ну и крайне желательно хорошо герметизировать места подключения кабеля к активному вибратору.
Кабель от антенны был пропушен по металлическому ограждению,у края крыши.