Антенна штырь на 144 и 430 мгц своими руками

Двухдиапазонная антенна 145 430 МГц для начинающего радиолюбителя своими руками

Двухдиапазонные антенны 144 430 мгц, двухдиапазонная антенна своими руками

Двух диапазонная антенна 144 430 мГц своими руками

В большинстве случаев, когда речь заходит об антеннах, люди представляют себе большие «тарелки», которые установлены за окном или на крыше дома. Однако стоит понимать, что это далеко не так. Дело в том, что размер антенны зависит от того, какую частоту и длину волны она будет ловить. Естественно, если вы хотите ловить сигнал спутника, чтобы транслировать несколько десятков телевизионных каналов, то вам понадобится большая антенна. Но далеко не всегда вам нужен такой сигнал. Именно поэтому и стоит рассмотреть такую вещь, как антенна 433 МГц. Это устройство сильно отличается от тех антенн, которые вы привыкли видеть на окнах и крышах. Оно является очень маленьким и, как уже можно заметить по названию, принимает не самые длинные волны сигнала. Зачем могут пригодиться такие волны? Большинство людей не обращают на них внимания, однако если вы любите наполнять свой дом различными предметами, работающими на дистанционном управлении, то вам определенно понадобится далеко не одна антенна 433 МГц. Если вы научитесь пользоваться их свойствами, то сможете создавать в своей квартире такие вещи, как радиорозетка или даже кормушка для домашнего питомца с дистанционным управлением. Заинтересованы? Тогда читайте статью далее, и вы узнаете, что представляет собой данная антенна, как ее использовать, где купить, а самое главное — как сделать ее собственными руками, если вы не хотите тратиться на покупку.

Что это за антенна?

Итак, в первую очередь необходимо разобраться с тем, что представляет собой антенна 433 МГц. Как вы уже могли понять, это устройство, которое позволяет вам настроить определенный прибор на конкретную частоту, чтобы затем взаимодействовать с ним. Установив антенну в конкретный прибор, вы сможете затем посылать ей сигнал на определенной частоте, чтобы активировать этот прибор и контролировать его. Это очень полезная функция в любом доме, так как вы сможете значительно упростить многие процессы. Однако далеко не каждый сможет проделать нечто подобное – вам нужно хорошо разбираться в данной сфере, чтобы настроить приборы на нужную частоту. Но если вы поставите перед собой цель, то достигнуть ее определенно сможете. Просто вам придется как следует постараться, и начать стоит с изучения именно этой антенны, так как она является одним из самых главных элементов. Вам определенно стоит знать, что антенна 433 МГц бывает трех типов: штыревой, спиральной и вытравленной на печатной плате. Чем они различаются? Какую лучше выбрать? Именно об этом и пойдет речь дальше. Вам предстоит узнать, что представляет собой каждая из этих антенн и понять, какая из них лучше всего подходит для вашей конкретной цели.

Штыревые антенны

Как может оказаться в вашем распоряжении антенна на 433 МГц? Своими руками сделать ее довольно просто, но также вы можете приобрести и готовую, которая обойдется вам немного дороже, но сэкономит немного времени. В любом случае вам сначала нужно определиться с тем, какой именно тип вы хотите получить. И первый тип, о котором пойдет речь, – это штыревая антенна. Ее основным преимуществом является то, что она имеет самые лучше технические характеристики по сравнению с остальными видами. Именно поэтому практически всегда люди делают выбор в ее пользу. Более того, ее сделать своими руками гораздо проще. Так что в целом это наилучшая антенна на 433 МГц, своими руками сделанная или же купленная в магазине. Однако при этом вам не стоит думать, что она идеальна. Если бы ситуация обстояла именно так, то потребности в других видах попросту не было бы. Именно поэтому необходимо отдельно рассмотреть недостатки, которые имеет этот вид антенн, чтобы вы были в курсе всех особенностей, прежде чем принимать решение о покупке.

Недостатки штыревых антенн

Первый недостаток, которым обладают штыревые направленные антенны 433 МГц, – это подверженность влиянию окружающей среды. Проблема заключается в очень сильном отражении и интерференции, которые возникают, если вы пытаетесь использовать антенну в закрытом помещении. Таким образом, она больше подходит для переносных приборов, а не для домашних бытовых приборов, так как в домах из-за малого количества пространства, препятствий в виде мебели и стен сигнал может искажаться, теряться и не доходить до целевого устройства. Так что в первую очередь вам стоит задуматься о том, с какой целью вы собираетесь использовать антенну, а затем уже принимать решение о ее покупке. Однако это не единственный недостаток штыревых антенн, которые изначально могли показаться идеальными. Оказывается, штырь в этой антенне должен быть практически (или полностью) параллельным заземленной пластине, на которой находится сама конструкция. Как вы легко можете понять, в небольших бытовых приборах это очень сложно реализовать. Поэтому вы уже могли сообразить, что штыревые направленные антенны 433 МГц лучше всего подходят для различных портативных приборов более-менее крупных размеров или же тех, на которых антенну можно установить снаружи. В домашних условиях использовать такие антенны не рекомендуется. Но чем же их тогда заменить? Насколько вы помните, существуют еще два вида таких антенн, так что пришло время обратить внимание на них.

Спиральные антенны

Проще всего вам дастся штыревая самодельная антенна на 433 МГц, однако, как вы уже могли заметить выше, она неидеальна. Поэтому стоит обратить внимание на другие виды, например, на спиральную антенну. Чем она отличается от штыревой? Во-первых, она также имеет неплохие технические характеристики, так что в этом плане вы можете использовать с полным спокойствием как первый, так и второй вид. Что же насчет помех? Оказывается, они у спиральной антенны также присутствуют в закрытых помещениях, причем иногда бывают даже более сильными, чем у штыревых. Поэтому остается взглянуть на последний параметр – компактность. Как вы помните, штыревые антенны из-за особенности конструкции должны либо размещаться на корпусе устройства, либо внутри него, но при этом внутри устройства должно быть довольно много свободного места, чего сложно добиться, когда речь идет о небольших бытовых приборах домашнего использования. И по этому параметру спиральная антенна обходит штыревую, потому что она является крайне компактной и позволит вам сделать радиоуправляемым практически каждый прибор в вашем доме. Естественно, самодельная направленная антенна 433 МГц, сделанная таким образом, займет у вас гораздо больше времени, но если вы собираетесь купить антенну, то вам определенно стоит взглянуть на спиральные версии, так как они могут вам пригодиться и очень сильно помочь.

Антенна на плате

Если вам нужна качественная компактная коллинеарная антенна на 433 МГц, то вам определенно стоит обратить внимание на этот вид, то есть на антенны, которые втравлены в плату. Это означает, что данный вид невозможно (или же очень сложно) сделать своими руками, поэтому рассматриваться они будут исключительно как покупные. В чем их преимущества перед описанными выше двумя типами? В первую очередь, они имеют неплохие характеристики. Конечно, не такие впечатляющие, как у предыдущих двух вариантов, однако достаточно хорошие для повседневного использования. Основным их преимуществом является компактность – такие антенны можно разместить абсолютно в любом устройстве. Но, как уже было сказано выше, основным их недостатком является то, что двухдиапазонная антенна 144-433 МГц на плате, сделанная своими руками – это нечто фантастическое. Именно поэтому далее этот вариант рассматриваться не будет по той причине, что оставшаяся часть статьи будет уделена созданию антенны своими руками. Насколько это сложно сделать? Что для этого понадобится? Обо всем этом вы узнаете далее.

Необходимые расчеты

Но если вы решились сделать антенну своими руками, то вам понадобится немало теоретических знаний по этой теме. Дело в том, что любое отклонение в процессе изготовления не позволит вам настроить антенну на прием конкретной частоты. Поэтому все должно выполняться очень точно, так что начинать всегда рекомендуется с расчетов. Сделать их не так сложно, потому что все, что вам нужно рассчитать, – это длина волны. Возможно, вы разбираетесь в физике, поэтому вам будет намного проще, так как вы будете понимать, о чем идет речь. Но даже если физика – это не самая сильная ваша сторона, вам не обязательно нужно понимать, что означает каждая переменная, чтобы провести необходимые расчеты. Итак, как же высчитывается длина антенны 433 МГц? Самое основное уравнение, которое вам нужно знать, – это то, которое позволит вам высчитать необходимую длину антенны. Для этого вам нужно сначала рассчитать длину волны, так как длина антенны составляет одну четвертую часть длины волны. Те люди, которые разбираются в физике, могут сами рассчитать необходимую длину волны для конкретной частоты: в данном случае это 433 МГц. Что необходимо сделать? Вам необходимо взять показатель скорости света, который является постоянным, а затем разделить его на необходимую вам частоту. В результате получается, что длина волны для данной частоты составляет около 69 сантиметров, но при такой детальной настройке лучше использовать более точные значения, поэтому стоит сохранить хотя бы два знака после запятой, то есть финальный результат – 69.14 сантиметра. Теперь необходимо разделить полученное значение на четыре, и получится четверть длины волны, то есть 17.3 сантиметра. Такой длины должна быть ваша J-антенна 433 МГц или любой другой вид, который вы захотите использовать. Помните, что независимо от типа, длина антенны должна оставаться неизменной.

Использование полученных данных

Теперь вам необходимо использовать данные, которые вы получили, на практике. Антенна 144-433 МГц может делаться различными способами, однако практическое применение теоретических сведений должно всегда быть одинаковым. О чем идет речь? Во-первых, вам необходимо всегда брать проволоку на несколько сантиметров длиннее, чем желаемая длина антенны. Почему? Дело в том, что в теории все получается довольно точно, однако на практике работать все будет далеко не всегда так, как вы планируете. Поэтому вам стоит всегда иметь некоторый запас на тот случай, если что-то пойдет не так или сигнал не будет ловиться на той частоте, на которой вы хотели. Всегда можно легко откусить проволоку в конкретном месте, когда вы определите необходимую длину. Во-вторых, вам стоит всегда помнить, что длина отсчитывается от того места, где проволока выходит из основания. Таким образом, полученные 17 сантиметров должны отсчитываться от основания вашей антенны. Чаще всего вам придется использовать немного более длинную проволоку, так как вам нужно будет запаять вашу антенну. Антенна 433 МГц штыревая тем лучше будет работать, чем больше вы штырей используете, поэтому вам стоит позаботиться о том, чтобы каждый из них был одинаковой длины.

Подготовка материалов

Итак, с теорией покончено, пришло время заняться практикой. А для этого вам нужно будет взять все, что вам понадобится для создания собственной антенны. В первую очередь, это проволока или прутья, которые будут составлять основную приемную часть вашей антенны. Во-вторых, вам понадобится основа для вашей антенны. Желательно, чтобы в ней было несколько отверстий, которые вы сможете использовать для крепления штырей. Если эти отверстий не будет, вам придется или просверливать дыры, или же паять прямо к прямому металлу, что не очень удобно и не позволит вам правильно подсчитать длину заранее. Поэтому используйте основание с готовыми отверстиями. Естественно, вам понадобятся и другие вещи, такие как, например, паяльник, однако об этом известно каждому, поэтому нет смысла перечислять все такие предметы.

Выполнение работ

В первую очередь вам нужно подготовить материал для дальнейшей работы. Для этого все штыри вам нужно зачистить, залудить и обработать флюсом. После этого вам нужно обрезать штыри до необходимой длины, но при этом не забывайте о том, чтобы оставить немного длины, чтобы затем подкорректировать готовый результат. Затем вам нужно браться за паяние – каждый из штырей необходимо запаять с обратной стороны антенны, а затем взять еще один, который будет крепиться к антенне. Его длина уже не играет роли, так как он будет исполнять функцию держателя и не будет отвечать за принятие сигнала. Его также нужно запаять, после чего вы уже можете полюбоваться на результат вашей работы.

Финальные шаги

Что ж, ваша антенна уже готова к использованию. Вам осталось лишь сделать финальные шаги. Обрежьте лишнюю длину штырей, чтобы сигнал принимался идеально. Если у вас есть термоусадка – используйте ее. И помните – это лишь один из примеров самодельной антенны. Вы можете сделать также и спиральную антенну, а штыревая антенна в вашем исполнении может выглядеть совершенно иначе. Однако расчеты для получения длины антенны актуальны в любом случае, да и шаги создания антенны собственными руками также будут отличаться лишь в деталях.

Источник

Многоэлементная вертикальная
антенна на 144 МГц

Вниманию читателей предлагается описание конструкции многоэлементной антенны
диапазона 144…146 МГц. Ее достоинствами являются оригинальное исполнение и
малый вес. Антенна размещена внутри рыболовной телескопической удочки и ее
удобно взять с собой, например, в загородную поездку, на дачу и т. д. Для
изготовления антенны требуется всего несколько часов свободного времени. Конечно
же она может быть выполнена и в стационарном варианте.

Как видно из рис.1, антенна представляет собой четыре полуволновых вибратора 1,
расположенных вертикально, с питанием с конца через короткозамкнутую
четвертьволновую согласующую линию-трансформатор 4. Фазосдвитающие элементы 2
обеспечивают синфазное включение вибраторов. Антенна имеет вертикальную
поляризацию и круговую диаграмму направленности.

Конструкция антенны показана на рис. 2. Автор разместил ее в части удилища из
пластика длиной 4,5 м. На рисунке для более удобного прочтения отдельные
элементы (колена) удилища показаны как отдельные трубки. На самом же деле они,
естественно, плотно входят одна в другую, не требуя герметизации.

Трансформатор изготовлен из медного провода диаметром 2 мм. Для увеличения
жесткости конструкции провод припаян к трем пластинам-распоркам 3, изготовленным
из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Фольгу в середине пластин
удаляют, оставляя только у концов, в местах пайки к проводу. Можно применить
распорки другой конструкции и из другого изоляционного материала. Для
согласующей линии подойдет и более толстый провод. Однако следует помнить, что
отношение расстояния между проводниками трансформатора к их диаметру должно быть
8:1.

Каждый фазосдвигающий элемент антенны представляет собой короткозамкнутый
четвертьволновый отрезок двухпроводной линии — шлейф. Чтобы уменьшить габариты,
они свернуты в виде катушек. Для изготовления каждого шлейфа берут отрезок
провода ПЭВ-2 диаметром 1,4 и длиной 1040 мм, оправку из диэлектрического
материала (фторопласт, оргстекло) диаметром 9…10 и длиной 75 мм. Провод
складывают пополам и, начиная от середины оправки, наматывают в разные стороны
виток к витку. Концы проводов обмоток пропускают через сквозные отверстия,
предварительно просверленные на краях оправок, зачищают и опаивают.

Материалом для вибраторов служит антенный канатик диаметром 2…3 мм (для
стационарной антенны применяют медный провод такого же диаметра).

Отдельные элементы антенны соединяют друг с другом пайкой в соответствии с
рис.1.

Рыболовное удилище желательно выбрать максимально жестким и с таким внутренним
диаметром, чтобы все элементы антенны могли бы разместиться внутри. В самом
тонком колене антенный канатик крепится с помощью лески диаметром 0,7 мм или
подходящего эластичного шнура (рис. 2).

В основании удилища вмонтирован ВЧ разъем. Разъем соединен с согласующим
трансформатором коротким отрезком коаксиального кабеля (50 или 75 Ом).
Центральный проводник кабеля припаивают к той стороне трансформатора, к которой
крепится антенное полотно. Оплетку кабеля припаивают, соответственно, к
противоположной. Точки подключения кабеля питания к трансформатору подбирают по
минимуму показаний КСВ-метра. Измерения проводят при максимально удаленных от
антенны всех посторонних предметов.

Настройку стационарной антенны желательно проводить на месте ее постоянной
установки. Кроме того, антенну следует заземлить в основании перемычки
согласующего трансформатора, а на ее полотно надо надеть поролоновые кубики,
чтобы исключить эффект «погремушки» (рис.2). При недостаточной жесткости удилища
следует применить дополнительные растяжки из капронового шнура, закрепив их в
районе второго (третьего) колена.

Последующая проверка сканирующим приемником в указанном диапазоне частот (145 МГц) вблизи передатчика результата не дала. Предшествующая работа в течение двух лет на том же месте и с той же аппаратурой нареканий не вызывала, а разница была лишь одна — другая антенна: до инцидента — «двойной квадрат», затем — описываемая ЭА. Излученная энергия двухваттного передатчика оказалась настолько сконцентрированной в направлении главного лепестка диаграммы направленности антенны, что сравнялась по уровню с сигналом в основном (не зеркаль- . ном) канале «коммерческого» приемника, где прием сигнала передатчика двухметрового ди-апазона стал возможен точно так, как если бы передача велась на частоте на 2Fпч выше.

Прошу радиолюбителей обратить самое серьезное внимание на эту проблему: хотя она, действительно, и «не ваша», устранять ее придется вам. так как коммерсантам (и иже с ними) до этого дела нет: они «заплатили деньги» и раскошелиться на дополнительный фильтр верхних частот или полосовой фильтр вы их не сможете заставить.

Проведя некоторые измерения, автор (от греха подальше) решил перенести эксперименты с ЭА в полевые условия — на дачу. Поскольку антенна весит немного и очень легко свертывается и развертывается, проблем с транспортировкой не возникает. Несколько слов о том, почему именно «квадрат» выбран в качестве переносной антенны. Во-первых, он вдвое короче, например, дипольной антенны (в плане длины элементов). Во-вторых (и это — главное), «квадрат» может эксплуатироваться при очень небольших высотах подвески и малочувствителен к окружающим предметам (влияние руки, поднесенной к антенне сбоку, сказывается только на расстоянии, меньшем 150…200 мм). В-третьих, такая антенна до известной степени подавляет местные шумовые и импульсные помехи. В четвертых (в авторском варианте), имеет замкнутый по постоянному току активный элемент.

Базой для постройки ЭА явился питаемый 75-омным кабелем «двойной квадрат» [ 1 ] с расстоянием между вибраторами 0,2 (см. рис. 1), элементы которого (1 — активный вибратор, 3 — рефлектор) были просто-подвешены на оконной форточке 2 внутри комнаты.

Подобную «форточку»-траверсу можно закрепить с помощью шарниров на стене дома или углу балкона. Поворот такой антенны в зависимости от расположения рефлектора возможен в пределах 120…150°. Для крепления в выбранном направлении можно применить крючки и петли. Такая конструкция, конечно, с учетом конкретных местных условий, может быть удобна как для проведения связей, так и для приема телевидения.

С чего начиналась описываемая ЭА? В помещении (комната на втором этаже деревянного дома) был изготовлен «стенд» для экспериментальной работы с УКВ антеннами: под потолком натянуты два отрезка толстой рыболовной лесы на расстоянии 250…300 мм один от другого. К ним с помощью колечек из той же лесы или обмоточного провода подвешивались элементы (рис. 2): сначала два, затем — три и так далее до 13 (столько вместила комната). Длины элементов активного вибратора (АВ) и рефлектора (Р) рассчитывались по формулам из [ 1 ], после чего проверялись с помощью прибора измерителя частотных характеристик (ИЧХ) XI -48. Директоры (Д1 -Д11) выполнены с уменьшением у каждого последующего (в расчете на одну сторону) на 5 мм. Материал для изготовления элементов — алюминиевый провод в поливинилхлоридной изоляции от трехфазного кабеля АПВ (еще лучше — омедненный алюминиевый провод

Рис. 3

в такой же изоляции, который можно паять). Изоляция с провода не снималась(элементы с изоляцией белого, черного и красного цветов удобно чередовать — легче не путать их при настроечных операциях: через два элемента разница в размерах становится более заметной). Длины сторон рамок и расстояния между ними указаны на рис. 2 (в скобках приведены значения их периметров).

Входное сопротивление антенны — около 45 Ом. Для питания автор применил отрезок коаксиального кабеля РК-50 диаметром 4 мм и длиной примерно 1 м (рис. 3). В месте подключения к вибратору 1 установлено кольцо 2 диаметром 20 мм из феррита 20ВЧ, на котором сделан один виток кабелем 3. Можно применить и гамма-согласование (рис. 4), которое позволит согласовать антенну более точно и, на выбор, как с 50-, так и с 75-омным кабелем. Можно также для согласования подвигать первый директор относительно активного вибратора, а затем подтянуть остальные директоры.

Следует отметить, что антенны с большим числом элементов должны иметь жесткую конструкцию — расстояния между элементами в процессе эксплуатации не должны изменяться. Как показали эксперименты в полевых условиях, двух отрезков лесы недостаточно: малейшее дуновение ветерка — и антенна начинала «играть» — элементы раскачивались подобно белью на веревке. Наилучший вариант — жесткая траверса, но для походных условий это нежелательно, поэтому предлагаю конструкцию, схематично показанную на рис. 5: добавить еще два отрезка 1 рыболовной лесы или струны для теннисных ракеток, т. е. довести их число до четырех. Отрезки следует растянуть по углам внутри рамок 2 и закрепить последние (после окончательной настройки), например, с помощью той же лесы (3), на требуемом расстоянии одна от другой в соответствии с рис. 2. Длину отрезков лесы необходимо выбрать с таким расчетом, чтобы с каждого края антенны осталось по 3…4 м для привязывания к опорам, например, к деревьям.

Для увеличения надежности можно по краям конструкции поместить рамки 2 (рис. 6), изготовленные из деревянных реек, прикрепить к ним по углам концы отрезков лесы 5, а уж за рамки растягивать антенну с помощью, например, капроновых бечевок 3 (здесь 1 — опоры, 4 — элементы антенны). Если на одной или на обеих рамках сделать желоб из деревянных брусков 4 (рис. 7), то вибраторы антенны 3 и растяжки 2 можно будет укладывать в них как в футляр в свернутом состоянии и в таком виде хранить антенну и транспортировать на любое расстояние. Для крепления рамки-крышки 1 к рамке 4 можно использовать крючки или колечки изо-ленты. Питающий кабель при этом может быть уложен вместе с антенной по периметру рамок или отключен (при наличии разъемного соединителя).

Элементы антенны следует изготавливать из хорошо отрихтованного провода. Проще всего это сделать путем его вытягивания, закрепив один из концов в тисках и зажав другой в плоскогубцах. Отрезая заготовки, необходимо предусмотреть припуск на соединение (скрутку или сварку) концов провода, для чего их следует освободить от изоляции. Небольшой «хвостик» из скрученных проводов на работу антенны не влияет, важно лишь, чтобы были соблюдены расчетные периметры рамок. Места соединений элементов лучше расположить с одной стороны, например, снизу. В плоскости рамок не должно быть пе рекосов. Устанавливать их относительно одна другой следует строго параллельно и «концен трически» (при взгляде со стороны рефлекто ра). Ориентировать антенну для уточнения на правления на корреспондента можно так, как показано на рис. 8, т. е. удерживая ее за

деревянную рамку 5 (или оттяжку 6) за рефлектором — в этом случае влияние на нее со стороны оператора минимальное. Растяжку 2, закрепленную на деревянной рамке 3 со стороны директоров 4 желательно привязать к опорам 1. Найдя правильное направление на корреспондента, рамку лучше перевязать за углы — антенна будет меньше крутиться при ветре. Эксперимент с ЭА (при вертикальной поляризации) проводился в непосредственной близости от земли, в осушенной болотистой местности, в низине. Верхние части элементов антенны находились на высоте 1,8 м. ЭА была растянута между стенкой сарая и небольшой доской, врытой в землю в качестве опоры и усиленной со стороны антенны косынкой. Расстояние до корреспондентов достигало 22…24 км. В «створе» ЭА находилась дорога, проходящая по насыпи и делящая «створ» пополам, до дороги примерно 200 м, а за ней — лес 350…500 м (ситуация, схематически изображенная на рис. 9).

При тщательном изготовлении и жесткой конструкции ЭА»пятно», очерчиваемое главным лепестком диаграммы направленности (по уровню 0,7) — 25…30°. При нечеткой установке элементов «пятно» размывается, а усиление падает. Если нет возможности обеспечить механическую стабильность многоэлементной антенны (на четырех отрезках лесы ЭА достаточно жестка) и достаточную точность ее изготовления, лучше ограничиться четырьмя-пятью элементами, а для их изготовления взять провод большего диаметра. В этом случае антенну придется поднимать выше во избежание отражения от земли вблизи антенны из-за расширения главного лепестка диаграммы направленности. Однако крепить элементы все равно придется достаточно жестко.

При работе в лесу (особенно при вертикальной поляризации) следует выбирать разреженные или открытые в сторону корреспондента места (еще лучше — возвышенные), подвешивая антенну между деревьями или опорами с таким расчетом, чтобы избежать присутствия деревьев в «створе» антенны вблизи от нее. Итак, описываемая ЭА может складываться и раскладываться подобно мехам гармоники. Это удобно при свертывании, переноске и последующем быстром развертывании, но годится лишь для сравнительно медленного поворачивания. Впрочем, если все подготовить заранее (крючки для крепления, например), то антенну можно повернуть вдвоем за десяток секунд, что позволяет использовать ее в соревнованиях «Полевой день» на выезде. 13-элементная ЭА рассчитывалась для

Рис.7

работы на частоте 145,5 МГц. При небольшой корректировке и даже без нее антенну можно использовать во всем двухметровом любительском диапазоне. Усиление ЭА — не менее 15…16 dBd. Ширина основного лепестка диаграммы направленности как в вертикальной, так и горизонтальной плоскости — не более 30° (по уровню 0,7). Входное сопротивление — около 45 Ом, КСВ на частоте 145,5 МГц при использовании коаксиального кабеля РК-50 и согласующего устройства, показанного на рис. 3, — 1,8.

Использованные автором методы оценки качества антенны — любительские, приблизительные. При экспериментах применялась зарубежная аппаратура: IC-706, FT-11, FT-270. На расстоянии 24…25 км при низко подвешенной ЭА и мощности 0,3 Вт корреспонденты давали максимальные оценки 3—4 балла по шкалам имеющихся S-метров. Для сравнения: в их аппаратуре «открывается» и «держит» шумоподавитель и разборчивость сигнала равна 100 % при уровнях сигнала, когда S-метр вообще ничего не показывает. А ведь известно, при слуховом контроле 1 балл — прием невозможен, так что уровень сигнала в городе оказался значительным даже при такой малой мощности. При увеличении же ее до 4 Вт максимальные оценки были 59, 59+10 и даже 59+20 дБ! Правда, последние «децибелы» порой «подмаргивали». Эксперимент проводился в ЧМ режиме. Для приема в городе использовались вертикальный диполь, четырехэлементная коллинеарная антенна и вертикальный пятиэлементный «волновой канал» расположенные на крышах домов, причем в дальнем (от ЭА) конце города и «волновой канал» стоял «чуть боком».

Замечено влияние влажной земной поверхности и растительности на прохождение сигнала у земли. Стоило пройти дождю и выглянуть солнцу, как сила сигналов падала на 2 балла. Оценено соотношение уровней сигналов между штатной для F-11 «резинкой» и ЭА: только «изменение спектра шумов — прием невозможен» — к 59 с децибелами, что явно говорит в пользу ЭА.

Антенна «волновой канал» на такой небольшой высоте была бы безнадежно расстроена. Большие линейные размеры элементов такой антенны требуют большей тщательности в эксплуатации и большей высоты подвеса, что не всегда возможно. Хотя при ходьбе, наверное,переносить»Yagi» в свернутом состоянии удобнее, например.

Экспериментировать с УКВ антеннами, как говорилось выше, можно на «стенде» из двух натянутых отрезков лесы. Элементы ди-польных антенн, например, просто кладут сверху и перемещают друг относительно друга при настройке. От случайного смещения их можно закрепить какими-либо зажимами, например, пластмассовыми бельевыми прищепками с пропилами. В качестве образцового можно использовать сигнал «маячка» [З], установленного в «створе» антенны в центре основного лепестка диаграммы направленности на расстоянии не менее 10 длин траверсы (расстояние от рефлектора до последнего директора). Кабель от активного вибратора подключают к входу приемника, настройку ведут по максимуму сигнала «маячка». Таким же образом можно «отработать» направленную антенну для приема сигналов телевидения за зоной уверенного приема. Кабель от антенны в этом случае подключают к телевизору, а настройку ведут, добиваясь

максимальной контрастности и минимума шумов (муара) на экране, а лучше, контролируя напряжение АРУ. Последовательность настройки такая. Сначала натягивают лесы-траверсы в направлении на телецентр, подвешивают активный вибратор и подключают его к телевизору. Затем позади вибратора устанавливают рефлектор и перемещают его по траверсам до получения максимально возможного уровня сигнала (возможно, это будет всего лишь увеличение шумов в канале звукового сопровождения). Закрепив рефлектор в найденном положении, устанавливают первый директор и таким же образом добиваются дальнейшего увеличения сигнала, затем второй и т. д. до последнего директора.

Далее уточняют направление на телецентр, поворачивая траверсы со стороны рефлектора, после чего еще раз корректируют положение всех элементов антенны по максимуму принимаемого сигнала. Подобным образом автором была выполнена десятиэлементная антенна на шестой телевизионный канал для приема передач в горах Карачаево-Черкессии (принимался отраженный от горы сигнал). За неимением подходящего материала активный вибратор пришлось вырубить из листа дюралюминия (вибратор Пистолькор-са).

монтируют вилку коаксиального разъема для подсоединения к антенному гнезду радиостанции.

Поляризацию антенны легко сменить, развернув на 90° только активный вибратор (остальные элементы трогать не нужно). Некоторое неудобство в данной конструкции доставляет отсутствие компенсации веса кабеля при вертикальной поляризации. При небольшой его длине проблем не возникает — оператор сам держит кабель, при большой же. длине приходится поддерживать его дополнительной рогаткой, воткнутой в землю вблизи активного вибратора. Кабель желательно расположить перпендикулярно его стороне (при вертикальной поляризации он должен располагаться строго горизонтально). Автор надеется, что простота конструкции и изготовления описанной ЭА подвигнут радиолюбителей на собственные эксперименты с антенной техникой, ведь известно, что лучший усилитель РЧ — хорошая антенна. Такая антенна позволит чувствовать себя значительно увереннее в походе, на даче, одним словом, везде, где нужно обеспечить надежную связь малой мощностью на большие (по «меркам» УКВ и QRP) расстояния. Ведь малая мощность — малые габариты самой аппаратуры и, главное, источников ее питания. Вспомните результаты испытаний, приведенные выше: только изменение спектра шумов на штатную антенну радиостанции при выходной мощности 4 Вт и 3—4 балла по «загруб-ленному» S-метру при 0,3 Вт — разница существенная!

Антенна названа экспериментальной — радиолюбитель сам решит, как лучше ее изготовить из имеющихся материалов. В походном варианте (без деревянных рамок или футляра и кабеля) она весит меньше килограмма, удобна в переноске — одной рукой можно нести и антенну и сумку (внутри рамок-вибраторов), а концы лес-траверс нетрудно собрать в пучок и временно закрепить колечками ПХВ изоленты или КЛТ. Антенна допускает находиться рядом с ней (сбоку) на расстоянии до 150…200 мм, что, в свою очередь, позволяет использовать кабель небольшой длины. Не менее важно и то, что она нормально работает при малых высотах подвеса (хотя большая высота, если позволяют обстоятельства, нисколько не помешает). На практике верхний край вибраторов должен находиться на высоте не менее 1 м (лучше — 1,5…2м) от земли. Расстояния между вибраторами выбраны с учетом их легкого запоминания, что упрощает изготовление антенны по мере надобности (экспромтом), а также в случае необходимости корректировки положения вибраторов при их случайном смещении.

Следует учесть, что при использовании для изготовления рамок неровного (неотрих-тованного) провода возникает ошибка, выражающаяся в удлиннении периметра элементов. Применение более толстого провода ведет к увеличению собственной емкости рамок, что требует соответствующего уменьшения их периметра. Ориентировочно полосу пропускания F (в мегагерцах), которая растет с увеличением диаметра проводника рамки (в том числе и в виде ленты), можно вычислить, пользуясь формулой, приведеной в [I]. Например, для активного вибратора F — Рmax — Fmin — 304635/Рmin — 304635/Рmax, где Fmax и Fmin — верхняя и нижняя граничные частоты полосы пропускания, соответствующие минимальному и максимальному периметрам рамки (рис. 10).

Ленточный вибратор можно смоделировать из нескольких проводов, электрически соединив их друг с другом (рис. 10, б), чем давно и успешно пользуются при изготовлении зигзагообразных телевизионных антенн. Порой, изготавливая антенну по описанию, лучше несколько увеличить диаметр проводов элементов, и, таким образом, «остаться» в полосе пропускания, несколько потеряв в усилении антенны.

Пользуясь случаем, хочу выразить благодарность оказавшим автору (вольно или невольно) помощь в эксперименте: RA9LO, RA9LZ, RA9LE, UA9LFJ, RA9LT, UA9LAJ.UA9LP, UA9LDG, RA9LY. UA9LAC, UA9LR, RA9LAP, UA9LBG, а также радиолюбителям Свердловской области, устано вившим ретранслятор (канал IARU R1 145025 кГц — ТХ/145625 кГц — RX) и побудившим меня к этой затее. После долгих бдений во время экспериментов с ЭА мне все же удалось обнаружить нечеткие сигналы с S2 QSB ретранслятора. Но на передачу, естественно, двух ватт не хватило (QRB 300 км), чтобы открыть ретранслятор. Пришлось изготовить звуковой генератор синусоидальных колебаний на электромеханическом фильтре ЗЧ с частотой 1343 Гц и полосой пропускания 9 Гц (ШЫ2.067.064 по ТУ радиостанции «Кама-С»), чтобы при «открыва-нии» репитера свердловскими станциями на фоне голоса мог «пролезть» слабый телеграфный сигнал.

Но не тут-то было. Нужно время и отличное прохождение, которое бывает «только раз в году», например, как в ноябре 1996 г., когда со свердловчанами работали ЧМ напрямую, без ретрансляторов. Пока же, применяя ЧМ телеграфию и нажимая на голосовые связки, я смог докричаться только до наших «фирм». Они по достоинству оценили качество моей ЭА и позвонили на контрольный пункт Госсвяэьнадзора, так как уровень моего сигнала (в направлении на Екатеринбург, а при экспериментах — ив других направлениях) скомпенсировал подавление частот двухметрового любительского диапазона входной цепью их приемника (подавление зеркального канала). Эксперимент пришлось прекратить.

Несколько слов о других экспериментах с рамочными антеннами. Испытания двухэлементного «двойного квадрата» показали, что для связи внутри города он подходит в качестве «ненаправленной» антенны с вертикальной поляризацией при мощности передатчика 1…5 Вт. Будучи установленным повыше над крышей, он «достает до самой земли» в любом направлении как при приеме, так и при передаче (эксперименты автора с UA9LFJ). Приобретение антенной ненаправленных свойств объясняется переизлучениями, отражениями, например, от зданий, проводов, металлических столбов и других конструкций.

При использовании такой антенны на краю города вступает в силу ее диаграмма направленности, имеющая довольно широкий (примерно 60° по уровню 0,7) основной лепесток и усиление около 8 dBd (при расположении рефлектора на расстоянии 0,2 от вибратора и входном сопротивлении 75 Ом). Благодаря этому поворачивать антенну не нужно, достаточно направить ее на город.

При удалении от города последний занимает все меньший и меньший угол на горизонте, а уровень сигналов падает пропорционально квадрату расстояния, что соответствует более узкому основному лепестку диаграммы направленности (большему коэффициенту усиления) у антенн с повышенным числом элементов.

Испытывалась и семиэлементная ЭА, расположенная внутри деревянного сарая. Ширина ее главного лепестка оказалась равной примерно 40°, а усиление — около 12 dBd.

Как выяснилось, влияние на настройку активного элемента (в плане резонансной частоты и входного сопротивления) со стороны четвертого и последующих директоров можно не учитывать и число их выбирать по потребности. При этом не следует забывать, что при большом числе директоров хотя и можно сконцентрировать энергию до малого «пятна», но недолго и «промазать» в направлении на корреспондента как по азимуту, так и по углу места. В то же время многоэлементные антенны способны работать на меньшей высоте. Отмечено увеличение сигнала на один балл при поднятии ЭА от первоначальной высоты всего на 300 мм. При смене поляризации на горизонтальную (у корреспондента — вертикальная) сила сигнала падает на четыре балла. Более точного согласования фидера с антенной можно достичь перемещением ферритового кольца по кабелю.

Некоторое опускание средних элементов ЭА и подъем последних директоров (из-за провисания траверс из лесы), а также подвеска верхних сторон элементов на одном уровне (аконцентрично) создает дополнительные условия к небольшому поднятию основного лепестка диаграммы направленности. Это также способствует возможности низкой подвески над поверхностью земли без риска отражения и рассеяния сконцентрированной РЧ энергии вблизи антенны. Вместе с тем условия распространения этой энергии над самой поверхностью земли остаются в пределах раскрыва главного лепестка,

Литература

1. Ротхаммель К, Антенны. М.: Энергия, 1979. С. 267, 268.
2. Ротхаммель К. Антенны. М.: Энергия, 1979. С. 232,233.
3. Беседин В. УКВ Маячок. — KB журнал, 1998,N 2,с.46,47.
4. Беседин В. Адаптация радиостанций промышленного применения к любительским условиям. — Радиолюбитель. KB и УКВ., 1996, N 6, с. 26.

Китайскую коллинеарную УКВ-антенну стационарной установки. Судя по отзывам, антенна неплохая.

Вскрытие показало что при желании такую конструкцию можно изготовить самостоятельно.

Сперва рассмотрим заявленные характеристики

Комплект поставки включает в себя антенну, противовесы, металлическую трубку и кронштейны для установки на мачту

Инструкция по установке

Фото в сборе

Теперь самое интересное. Отвинчиваю болтик-звёздочку и достаю элементы антенны из пластиковой трубы. Фото кликабельно

Фазосдвигающая катушка

Согласующий контур в основании антенны. Хотелось верить что катушка намотана на фторопласте, но все таки это полиэтилен. Защита от статики обеспечивается тем, что элементы антенны заземлены по постоянному току. Центральная жила кабеля подключается через конденсатор

Антенна приехала с отпаянным от катушки выводом конденсатора. Пришлось подпаять

Самый сложный в изготовлении элемент

Противовесы в количестве 6 штук

Как показал замер КСВ, антенна отлично настроена. Значение КСВ на границах 2м и 70 см диапазонов не превышает 1.2, в центре — 1.

Антенна конструкции UA9GL хорошо зарекомендовала себя и соперничает даже с более сложными антеннами при проведении радиосвязей, как через троппо, аврору так и через ЕМЕ. Антенна имеет усиление порядка 17-18 dB по отношению к диполю и считается одной из самых хороших антенн.

Антенна легка в постройке практически не требует каких то дополнительных затрат и все хорошо ясно из рисунков. Материалы, что применяются здесь можно заменить на аналогичные с соблюдением естественно рекомендованных размеров. Кабель питания к данной антенне применен распостраненный на 75 ом. Все размеры антенны показаны на рис1. В верху даны размеры длин элементов антенны, а внизу расстояния между ними.

На рис2 приведены размеры активного вибратора основное требование к вибратору отношение диаметров верхнего к нижнему должно быть равно 3.

В нашем приведенном варианте верх = 6 мм, а низ = 2 мм. Концы проволоки должны быть вставлены во внутрь и хорошо там закреплены, пропаяны, опресованы для получения надежного контакта. Материал для изготовления может быть любой от дюраля до меди, латуни все зависит от возможностей на местах.

На рис3 показан узел крепления активного вибратора и крепление его на буме антенны и соединение его с антенным кабелем. Вибратор изолирован от антенного бума. Материал для изготовления изолятора может быть любой от фторопласта до текстолита.

На рис4 показан узел крепления всех пассивных вибраторов антенны и рефлектора. После надежного закрепления винтом М3 вибратора в теле изолятора, необходимо головку винта М3 спилить Материал для изготовления рефлектора и пассивных вибраторов антенны может любой, чем указан на рисунке, но диаметр при этом должен оставаться какой указан — 4 мм.

На рис 5 приведено правильное подключение 75омного кабеля с

U — коленом длина которого равна — 680 мм.

Если вы хотите работать через Луну и т.д., где потребуется иметь прижатый лепесток к горизонту то необходимо воспользоватся рис6. На рисунке приведены размеры при согласовании антенн расположенных в 2 этажа. Везде применен кабель 75 ом, за единственным исключением, чтобы согласовать питающий 75омный кабель и точку соединения верхнего и нижнего этажей необходим трансформатор роль которого и играет отрезок 50омного кабеля длиной равного 337 мм. Расстояние между антеннами должно быть равно от 3,6 до 4,0 метра.

Но если вы хотите создать более хорошую антенну то вам следует обратить внимание на рис7, где приведена схема соединения из таких антенн по схеме 2х2. В данном варианте весь питающий антенну кабель равен 75 омам.

Расстояние между соседними рядами равно 4,0 метра, а между этажами от 3,6 до 4,0 метра.

В любом варианте изготовление одинарная антенна или они будут соединены в группы необходимо обеспечить ветровую жесткость конструкции.

На рис8 приведен пример как обеспечить при одинарном варианте изготовления жесткость за счет растяжек из тросика разбитого орешковывми изоляторами в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Удачи вам изготовлении данной антенны и до встречи на 144МГц.

Антенна 5/8 лямбда на 2 метра

А здесь краткий процесс изготовления, без КСВ или АЧХ метра настроить не выйдет, но обещал показать показал, ниже инструкция о том как сконструировать такую антенну.

Антенна такого же типа работает у rk9ugt, вот что он говорит о ней.

Диэлектрическая пластина.
Вибратор, 5/8 длины волны
Согласующая катушка
Металлическая пластина (луженая жесть)
Противовесы 1/4 длины
Шпилька, шайбы, гайки
Коаксиальный кабель

1- Любая изоляционная и стойкая к влаге пластина, размером ~ 80×250 мм.

На нее с помощью хомутов, винтов, проволоки и т. д крепится штырь 2 длина которого составляет 5/8 длины волны нужного диапазона (в нашем варианте 144 МГц), в зависимости от диаметра длина будет:

диаметр 4-5 мм биметалл – длина 1270 мм,
диаметр 10-14 мм алюминий – длина 1200 мм,

лучше взять с запасом – пригодится при настройке.

Далее мотаем катушку 3 на каркасе диаметром 15 -18 мм (в оригинале использовался маркер) – 9 витков провода, почти любого, голая медь, серебрянка и т.д. диаметром 1,5-2,5 мм (не критично). После намотки растягиваем катушку до длины 34-35 мм.

Верхний конец катушки паяем или через лепесток прикручиваем (в зависимости от используемых материалов) к штырю антенны 2, нижний к пластине 4 из луженой жести 25х35 мм, которая крепиться болтом 6, а лучше шпилькой к основной пластине 1.

Противовесы 5 делаем из биметалла или другой подходящей проволоки диаметром 4-6 мм. Длина чуть больше 1 метра (не забывайте про запас для настройки). Изгибаем их греческой буквой ОМЕГА с длинными усами. ОМЕГА должна быть посередине. Две получившиеся ОМЕГИ крепим к шпильке 6 с разных сторон с помощью гаек и разводим усы в разный стороны под углом 90 градусов.

Кабель 7 крепим к пластине 1 любым способом (продиваем в просверленные отверстия, привязываем проволокой или пропарафиненными нитками и т.д.) Оплетку паяем к пластине 4, а центральную жилу к 3 и 1/3 витка сверху катушки 3.

Берем бутылку, отрезаем дно, делаем отверстие в пробке и четыре отверстия или прорези снизу под противовесы и надеваем на штырь 2. Получилась “бутылочная” антенна.

Крепление антенны к мачте, я думаю, сможете сделать сами.

НАСТРОЙКА.
Лучше всего настраивать антенну с помощью АЧХ-метра (оптимально Х1-48), а не с помощью КСВ-метра, как делают многие.

Настройка заключается в том, чтобы путем изменения длины штыря и противовесв, и сжатия или растягивания витков катушки получить резонанс на нужной частоте. А путем перемещения точки подключения центральной жилы кабеля уже получить минимальный КСВ, к стати согласуется она на любое разумное сопротивление кабеля.

Дальность ~100км при 25Вт.

Спасибо за внимание.

Источник

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.

Антенна на 433 Мгц.

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.

Штыревая антенна 433 Мгц.

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:

Выбираем отрезок медной или латунной проволоки толщиной 2 мм.
Размечаем линейкой места загиба соответственно изображенным на схеме. Первое обозначение на расстоянии 16,5 см, второе — через 16 мм.
Надфилем аккуратно подтачиваем выделенные места, не пропиливая до конца, и сгибаем проволоку в этих точках под углом 90°.
Проверяем штангенциркулем полученный отрезок, находящийся между двумя «усами» антенны. В случае необходимости его можно немного поджать плоскогубцами.
Второй штырь должен быть длиной 480 мм. Учитывая толщину проволоки, соответственно этому размеру отрезаем кусачками 478 мм. Острые концы лучше заточить на наждачном круге.
Размечаем места припаивания кабеля. Они должны находиться на расстоянии 15 мм от перемычки. Их тоже слегка надпиливаем.
Используя активный флюс, осуществляем пайку мест сгиба для укрепления конструкции так, чтобы штыри антенны были параллельны друг другу.
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.
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.
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.

Сборка J-антенны.

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.

Источник

Однажды царь объявил, что он отдаст дочку и полцарства впридачу тому, кто для него лучший туалет построит. Вызвались строить русский, немец и поляк. Немец построил туалет солидный, по последнему слову техники. Зашёл в него царь, показали ему, как чем пользоваться, но не запомнил, перепутал всё и вышел недовольный. Зашёл он тогда в туалет, что ему поляк построил — туалет был с немыслимыми дизайнерскими решениями, картинами и т.п., но холодно и неуютно было старому царю в туалете, и он вышел из него опять недовольный. Наконец смотрит — стоит на зелёном пригорке сортир, который русский ему построил, — из досок кое-как сколоченный. Ветер подул — дверь сама отворилась. «Автоматика», — восхищается царь. Вошёл он, взгромоздился над дырой, а штаны его за гвоздь зацепились, сами упали. «Кибернетика», — шепчет царь, обалдевая всё больше. Справил царь нужду, вышел из сортира, а тут ветер подул, а сортир взял и развалился. «Да он ещё и складной», — царь вконец обалдел от восторга и отдал русскому свою дочь и полцарства.

Так как постройка антенны из отсюда вызвала затруднения (по времени), была собрана более простая антенна, разработка RZ9CJ. Кучу всевозможных вариаций его антенн можно посмотреть тут. В статье речь пойдет о двухдиапазонной (144-146/430-440МГц) антенне, элементы которой выполнены из алюминиевой трубки диаметром 8 мм и монтируются на общую траверсу — три элемента диапазона 144-146 МГц и 5 элементов диапазона 430-440 МГц; вибратор применен разрезной. Чертеж антенны приведен ниже

Итак, идем в магазин. Нам понадобится две алюминиевые трубки D8 длиной по 2 метра и одна трубка длиной 1 метр (либо одна двухметровая и три метровые); в качестве бума используем алюминиевую трубу D16 длиной 1 метр. Для того, чтобы выполнить условия «диэлектрической» траверсы и не применять бум-коррекцию, будем использовать крепления для водопроводных труб ПВХ соответствующего диаметра. Их высота как раз позволяет разместить элементы над траверсой на расстоянии половины ее диаметра (8 мм и выше).

Элемент крепится по центру одним винтом. Для того, чтобы элементы не вертелись относительно крепления, в площадке крепления напильником пропиливается продольная канавка глубиной миллиметра 2-3, на глаз. Далее ставим элемент, закрепляем винтом, центрируем, затягиваем. Образец ниже.

Вибратор состоит из двух половинок, зазор между половинками 5-6 мм, но не менее половины диаметра кабеля, рассчитан под волновое сопротивление 50 Ом. Длина вибратора по описанию, расстояние между половинками входит в эту длину. То есть при моем расстоянии в 6 мм длина каждой половинки будет ( 974 — 6 ) / 2 = 484 мм. Половинки скреплены деревянной палочкой D6 от мороженного (что нашлось), не самый лучший вариант конечно. Для фиксации палочки и подключения кабеля в половинках вибратора сверлятся отверстия как можно ближе друг к другу, и ставятся винты с лепестками. Кабель подключать самым кратчайшим путем непосредственно к концам вибратора (на фото не совсем правильное подключение, но для первой версии антенны пойдет). Место подключения вибратора запихано в распредкоробку для проводки, конструкция конечно может отличаться — например, можно закрепить вибратор на пластине из оргстекла или текстолита.

Далее размечаем бум, устанавливаем элементы, размещаем их в одной плоскости.

«Да он еще и складной,» то есть, можно работать с этой антенной в поле или на даче, та хде уходно. Собирается за минуту, настройки не требует. При стационарном использовании необходимо закрепить элементы, чтобы они не крутились на траверсе.

Полученный результат. Испытания проходили в городе Суровикино Волгоградской области, в квадрате LN18JO. Принималась телеметрия (на слух) со спутника DO-64 в диапазоне 2 м с силой сигнала где-то 5-6 баллов, элевация у спутника была градусов 45. Далее коллега из станицы Обливская, которая находится в 25 километрах от Суровикино, сообщает, что принимает меня на 145,500 МГц 59+60 дБ (дальше шкала у S-метра на трансивере кончилась просто), при моей выходной мощности 5 Ватт; для сравнения: при работе на коллинеар Comet GP3M с той же мощностью дает оценку ровно 9 баллов. Далее без труда открывается и принимается на слух 8 баллов репитер RR6MA из Морозовска, тот же коллега дает хороший рапорт при работе через репитер, выходная мощность та же; для сравнения: при работе на вертикал репитер открывается через раз, дальше объяснять, думаю, не надо. На 430 антенна не испытывалась, пробовал принимать всякие сигналы из космоса, но неудачно; есть подозрения, что на 430 она вообще не работает, но это только подозрения. Подозрения развеялись после проведения QSO в диапазоне 70 см; работу антенны в этом диапазоне оцениваю как удовлетворительную. КСВ не мерялось, просто потому что пока нечем…

Ниже фотки в естественной среде обитания. Качество оставляет желать лучшего — снималось на мобильный.

Пы. Сы: Розовый заяц с бурым медведем антенной остались довольны.

Источник

Китайскую коллинеарную УКВ-антенну стационарной установки. Судя по отзывам, антенна неплохая.

Вскрытие показало что при желании такую конструкцию можно изготовить самостоятельно.

Сперва рассмотрим заявленные характеристики

Инструкция по установке

Фото в сборе

Фазосдвигающая катушка

Антенна приехала с отпаянным от катушки выводом конденсатора. Пришлось подпаять

Самый сложный в изготовлении элемент

Противовесы в количестве 6 штук

Дмитрий RV9CX, предложил отличную антенну, изготавливаемую просто и с минимумом деталей

X-200 — это двухдиапазонная (144/430) коллинеарная антенна с круговой диаграммой направленности и высоким коэффициентом усиления.

Первая такая антенна была изготовлена в конце 90х и даже до сих пор работает.

Антенна изготовлена полностью (включая все катушки) из сплошного медного провода диаметром 2мм без промежуточных паек. Все катушки бескаркасные. Конденсатор С1 выполнен из отрезка коаксиального кабеля SAT-703 длиной 2см — он для возможности работы системы на 70см диапазоне. Конденсатор С2 — воздушный, подстроечный — им и производим настройку антенны.

Ну, с электрической частью все понятно — перейдем к технической реализации.

Силовую нагрузку нес деревянный черенок от лопаты (только несколько мощнее, чем в магазинах продают).

К нему на изоленту (сейчас вопрос можно решить красивее, безусловно) несильно (чтоб не пережать) приматывалась стеклопластиковая удочка, внутрь которой и помещалось все, что было намотано непосильным трудом, т.е. сама антенна, проложенная поролоновыми прокладками от дребезга со всеми катушками (кроме L4 и конденсаторов).

В черенке на 5см ниже катушки L4 перпендикулярно, но с разницей по высоте в 5мм было просверлено два сквозных отверстия — для будущих противовесов. Вставлялись и пропаивались противовесы. Схематично их крепление можно увидеть ниже

Схема крепления противовесов (вид сверху)

Теперь настройка.

В первую очередь, нужно настроить параллельный контур C1/L4 на среднюю частоту 70см диапазона — именно он позволяет питать всю конструкцию на этих частотах. Место отвода в L4 определяет коэффициент трансформации. Ну, если нечем проверить, то оставьте, как есть. Я тоже это ни разу не проверял, т.к. в то время и нечем было.

Я производил настройку лишь по показаниям КСВ-метра прямо в помещении, поместив антенну горизонтально. Высокие потолки позволяли это сделать. Настройка производится вращением ротора С2. Нужно отметить, что если не удается «сходу» получить нужные показатели по согласованию одновременно в обоих диапазонах, нужно подобрать отвод от катушки L4.

В итоге, я получил очень хорошие показатели по согласованию:

145МГц — КСВ=1.03

435МГц — КСВ=1.02

После настройки, сверху на узел согласования была надета пустая бутылка из-под «Спрайта», которая предохраняла все открытые части от влаги. Спустя 10 лет эта бутылка утратила свой зеленый цвет.

Практическая работа в эфире показала полную работоспособность системы, в т.ч. и в сравнении с фирменными продуктами. В связи с чем и повторялась эта конструкция неоднократно. Тем более, что коэффициент ее повторяемости очень высок при указанной технологии ее изготовления.

Отвечая на вопрос Владимира относительно антенн в гостевой книге, я, к сожалению, могу только посоветовать выбрать. Всё хорошее изобрели до меня…. 🙂 Вот здесь вариант соответствующий заданному определению: очень просто и эффективно.
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=7925. Если это установить на поворотном подшипнике на балконе (или в другом доступном месте куда дотянется «рычаг управления») получим реально эффективную антенную систему.
Вот тут целый архив антенн от RZ9CJ http://qrz-e.ru/forum/30-119-1 Мог бы, конечно, дать скачать со своего сайта, но из уважения к автору, ссылка на форум, туда куда он сам это положил. Выбираете любую конструкцию из этого архива, работать будет. Следует только точно выполнять инструкции автора. Не огорчайтесь если сразу не получится. Пробуйте еще. Но все мы знаем, что бесплатный сыр в мышеловке, а простое и эффективное — это больше из области фантастики. В любом случае прийдется идти на компромисс: либо простое, либо эффективное. В долях. Эти (предложенные выше) антенны несколько тяжелее антенн «ручного привода».

Вещь хорошая, зарекомендовала себя хорошо, но при проведении связей (или при попытке проведения связи) мы точно ощущали что даже если держать такую антенну точно в направлении спутника и не двигаться вообще, то замирания, или, как говорят профессионалы, феддинги, основательно потрят нам качество связи. А если корреспондента слышно не очень, если мы, например, работаем не через FM ECHO (АО-51), а через транспондер неблизко летящего AО-7 или FO-29, то связь может перейти в разряд игры «Угадай-ка позывной» . Дело в том, что спутники вращаются.

Непредсказуемо. Соответственно любая антенна, даже ненаправленного действия, имеет минимумы излучения. Плюс ко всему, сигналам УКВ и тем более СКВ свойстенны, кроме обычных замираний, еще и повороты поляризации. Ну про поляризацию, я надеюсь, особо объяснять не нужно — препендикулярные друг относительно друга электрические и магнитные волны ориентированны еще и относительно земли. Например, если перпендикулярно земле волны электрические, а магнитные, соответственно паралельны ей, то поляризация вертикальная и наоборот. Лучший вариант — это когда и передающая и приемная антенны имеют одинаковую поляризацию (да простят меня великие специалисты, пишу для любителей), например с обоих сторон GP, или GP и квадраты с вертиальной поляризацией, или с обоих сторон Yagi элементы которых перпендикулярны Земле и т.д. Но даже в этих случаях в зависимости от расстояния и сред, через которые проходят радиоволны (состояние Ионосферы, например солнечный ветер, атмосферы, например дождь или сильная облачность) поляризация вращается относительно земли и относительно нас, на ней стоящих.

В условиях радиообмена низкоэнергетическими сигналами, короче слабыми настолько, что под влиянием описанных выше факторов временами они пропадают вообще, если нам удасться сделать антенну нечувствительную к изменению поляризации, имеющую круговую поляризацию, то мы будем иметь преимущества перед радиолюбителями такой хитрой антенны не имеющими. Физический смысл в том, что в одном и том же месте пространства располагаются две одинаковых антенны, повернутые друг относительно друга на 90 градусов — одна вертикальноя поляризации, другая горизонтальной, впрочем это зависит от того как мы антенну держим. Хи. Сложность только в том что надобно повернуть фазу излучаемого (или принимаемого) сигнала на 90 градусов. Ну и, конечно, не забыть о том, что нам нужно получить всё в одном флаконе — т.е. разъеме. Забегая вперед скажу, что лучше иметь всё-таки две отдельные антенны, а уже в квартире, если нужно, объединить их на один кабель с помощью дуплексера. Это если у вас не серьёзный трансивер с двумя самостоятельными диапазонами, а обычная ручная «ходиболтайка». Но рано или поздно вы оцените независимые антенны. 🙂 Не мудрствуя лукаво предлагаю вашему вниманию две антенны ручного привода на 144 и 430 мгц, которые будучи собраны на одной траверсе составят конструкцию, напоминающую новогоднюю ёлку. Многие наверняка узнали конструкцию трансформаторов. Да я и не скрываю — конечно это I6IBE. Вместо разъёма пожно подключать 50-ти омный кабель любой длинны.

На рисунке 1 видно, что после разъема идет коаксиальный трансформатор из четвертьволновых отрезков, который просто согласовывает сопротивление кабеля в сопротивление двух паралельно включенных полуволновых диполей-вибраторов (на рисунке видно, что есть еще и рефлекторы) , т.е. трансформатор 1:2, вернее 2:1 . Далее одна антенна запитана четвертьволновым отрезком, а вторая — полуволновым, что приводит в повороту фазы излучаемого (принимаемого) сигнала на 90 градусов. И всё. Т.е выигрыша по усилению, по сравнению с двухэлементной Ягой нет, но теперь нам все равно как «крутится» поляризация сигнала. Мы её не ощущаем. В нашем, космическом, варианте — это огромный плюс. На втором рисунке то же самое с размерами для 435 мгц. Антенны лучше использовать раздельно (можно на одной траверсе, но на расстоянии одна от другой. Лично я считаю что два кабеля — преимущество, хотя можно использовать дуплексер. После всего прочитанного и понятого возникает ощущение дежавю — всё это мы уже проходили на КВ: хочешь иметь связь — надо постараться. Но удовольствие от конечного результата стоит того.

Итак переходим к практической части. Находим деревянный брус со стороной 30-40 мм и длинной не менее 220 мм, предварительно пропитываем его несколько раз каким-нибудь лаком или составом предохраняющим его от влаги и даём как следует высохнуть. Это очень важно — нам нужен максимально хороший диэлектрик:-) Далее готовим контактные площадки в которые под резьбу закручиваем сами элементы, а концы кабелей под саморезы, которые являются одновременно и элементами крепежа. Эти площадки необходимо изготовить из того же материала что и сами элементы, причём толщина их критична: в них с достаточным запасом прочности должны завинчиваться концы элементов, особенно диапазона 144 мгц. Укрепить конструкцию можно оцинковаными контрагайками. Трансформаторы-фазовращатели притягиваются к траверсе пластиковыми хомутами-затяжками или попросту изолентой. Расстояние между двумя антеннами должно составлять не менее 50 см. Лучше больше. Конечно, если антенны изготавливать абсолютно независимыми, то этот шаг пропускаем за ненадобностью. Но тогда у вас возникнет необходимость поворачивать их синхронно. Но мой личный опыт подсказывает следующее. Даже сделав такие непростые антенны, расчитывать на связь на большие расстояния не следует: всё-таки это всего 2 элемента. Таким образом мы предполагаем, что связь вероятнее всего будет когда спутник будет пролетать над нами. Т.е. в зените. А стоит ли тогда поворачивать антенны?

Ответ очевиден. Поэтому антенны собираются на одной траверсе и устанавливаются вертикально. Получается эдакая «ёлка», вращать которую не требуется. Лепесток диаграммы направленности у двухэлементных антенн не уже 70 градусов в обоих плоскостях, поэтому мы получим удовлетворительную зону «обстрела». Коэффициент усиления у такой антенны не будет отличаться от обычной 2-х элементной яги, но приём (выигрыш) в круговой поляризации будет очень сильно (и приятно) отличаться от стандартного варианта. Эту «ёлочку» можно элементарно поднять над землей или крышей если брус выбрать не 2,2 метра, а сколько сможем достать. Или просто удлиннить его, превратив нижнюю часть бума в мачту. Одним словом антенна является подтверждением пословицы «голь на выдумки хитра». Ну или как в народе говорят «из фекалии конфетку». 🙂 Совершенно очевидно, что эту легкую антенну можно вращать и в такой конфигурации и разбитой на две отдельные антенны. Добавиться только поперечина по краям которой будут установлены две отдельные антенны. Если всё это кажется вам слишком сложным — воспользуйтесь ссылками в начале статьи. Это всё равно будет лучше чем GP. Выбор за вами.

Еще небольшое время назад для работы на диапазоне 144-145 МГц
использовалась в основном самодельная аппаратура. Среди радиолюбителей
были популярны УКВ — трансвертеры, многие из которых своими размерами
были сравнимы с самим используемым с ним трансивером. Радиолюбители переделывали
списанные промышленные УКВ-радиостанции типа «Пальма» на любительский
УКВ диапазон 145 МГц, получая радиостанцию, работающую на нескольких каналах.
Потом радиолюбителям стали доступны «Виолы», а позже и «Маяки», работающие
на сорока каналах. Эти радиостанции тогда выглядели просто фантастически
по своим возможностям!

В настоящее время можно сравнительно недорого приобрести многоканальные
переносные УКВ трансиверы всемирно известных фирм – «YAESU», «KENWOOD»,
«ALINCO», которые по своим параметрам и удобству работы значительно превосходят
как самодельную аппаратуру диапазона 145 МГц, так и переделанную промышленную
– «Пальмы», «Маяки», «Виолы».

Но для работы через репитер из дома, офиса, во время движения при работе
из автомобиля, необходима антенна более эффектная, чем используемая совместно
с переносной радиостанцией «резинка». При использовании стационарной «фирменной»
УКВ станции часто бывает целесообразно использовать с ней самодельную
УКВ- антенну, так как приличная «фирменная» наружная антенна диапазона
145 Мгц стоит недешево.

Изготовлению простых самодельных антенн, пригодных к использованию со
стационарными и переносными УКВ — радиостанциями и посвящен этот материал.

Особенности антенн диапазона 145 МГц

Ввиду того, что для изготовления антенн диапазона 145 Мгц обычно используют
толстый провод – диаметром от 1 до 10 мм (иногда применяют и более толстые
вибраторы, особенно в коммерческих антеннах), то антенны диапазона 145
Мгц широкополосны. Это часто позволяет при выполнении антенны точно по
указанным размерам обойтись без ее дополнительной настройки на диапазон
145 МГц.

Для настройки антенн диапазона 145 Мгц необходимо иметь КСВ — метр. Это
может быть как самодельный прибор, так и промышленного изготовления. На
диапазоне 145 МГц радиолюбители практически не используют мостовые измерители
сопротивления антенн, из-за кажущейся сложности их корректного изготовления.
Хотя при аккуратном изготовлении мостового измерителя и, следовательно,
корректной его работы на этом диапазоне, можно точно определить входное
сопротивление УКВ антенн. Но даже используя только КСВ — метр проходного
типа, вполне возможно настраивать самодельные УКВ-антенны. Мощности 0,5
Вт, которую обеспечивают импортные переносные радиостанции в режиме «LOW»
и отечественные носимые радиостанции УКВ диапазона типа «Днепр», «Виола»,
«ВЭБР», вполне достаточно для работы многих типов КСВ метров. Режим «LOW»
позволяет производить настройку антенн не опасаясь выхода из строя выходного
каскада радиостанции при любом входном сопротивлении антенны.

Перед началом настройки УКВ антенны желательно убедиться в правильности
показаний КСВ -метра. Неплохо иметь два КСВ -метра, рассчитанных для работы
в трактах передачи 50 и 75 Ом. При настройке УКВ антенн желательно иметь
контрольную антенну, в качестве которой может быть или «резинка» от переносной
радиостанции или самодельный четвертьволновый штырь. При настройке антенны
измеряют уровень напряженности поля создаваемый настраиваемой антенной
относительно контрольной. Это дает возможность судить о сравнительной
эффективности работы настраиваемой антенны. Конечно, если при измерениях
использовать стандартный калиброванный измеритель напряженности поля,
то можно получить точную оценку эффективности работы антенны. При использовании
калиброванного измерителя поля несложно снять и диаграмму направленности
антенны. Но даже используя при измерениях самодельные измерители напряженности
поля и получив только качественную картину распределения напряженности
электромагнитного поля, можно вполне сделать заключение об эффективности
работы настраиваемой антенны и приближенно оценить ее диаграмму направленности.
Рассмотрим практические конструкции УКВ-антенн.

Простые антенны

Наиболее простую наружную УКВ антенну (рис. 1) можно выполнить с использованием
антенны, работающей совместно с переносной радиостанцией. На раме окна
с наружной (рис. 2) или с внутренней стороны на удлиняющем деревянном
бруске крепится металлический уголок, в центре которого установлено гнездо
для подключения этой антенны. Необходимо стремиться к тому, чтобы коаксиальный
кабель идущий до антенны был минимально необходимой длины. По краям уголка
крепятся 4 противовеса длиной по 50 см. Необходимо обеспечить хороший
электрический контакт противовесов, антенного разъема с металлическим
уголком. Укороченная витая антенна радиостанции имеет входное сопротивление
в пределах 30-40 Ом, так что для ее питания можно использовать коаксиальный
кабель волновым сопротивлением 50 Ом. С помощью угла наклона противовесов
можно в некоторых пределах менять входное сопротивление антенны, и, следовательно,
провести согласование антенны с коаксиальным кабелем. Вместо фирменной
«резинки» временно можно использовать антенну из медного провода диаметром
1-2 мм длиной 48 см, который вставляется в антенное гнездо своим остро
заточенным концом.

Рисунок 1. Простая наружная УКВ антенна

Рисунок 2. Конструкция простой наружной УКВ антенны

Надежно работает УКВ антенна, выполненная из коаксиального кабеля со
снятой внешней оплеткой. Кабель заделывается в ВЧ -разъем аналогичный
разъему «фирменной» антенны (рис. 3). Длина коаксиального кабеля, используемого
для изготовления антенны, равна 48 см. Такую антенну можно использовать
совместно с переносной радиостанцией взамен поломанной или утерянной штатной
антенны.

Рисунок 3. Простая самодельная УКВ антенна

Для быстрого изготовления выносной УКВ антенны можно использовать соединительный
коаксиальный кабель длиной 2-3 метра, который оконечен разъемами, соответствующим
антенному гнезду радиостанции и антенны. Антенну к такому куску кабеля
можно подключить с помощью высокочастотного тройника (рис. 4). В этом
случае с одного конца тройника подключается антенна- «резинка», а с другого
конца тройника накручиваются противовесы длиной по 50 см или через разъем
подключается другой тип радиотехнической «земли» для УКВ антенны.

Рисунок 4. Простая выносная УКВ антенна

Самодельные антенны переносной радиостанции

При утере или поломке штатной антенны переносной радиостанции можно выполнить
самодельную витую УКВ антенну. Для этого используют основу – полиэтиленовую
изоляцию коаксиального кабеля, диаметром 7-12 мм и длиной 10-15 см, на
который намотано первоначально 50 см медного провода диаметром 1-1,5 мм.
Для настройки витой антенны очень удобно использовать измеритель частотных
характеристик, но можно использовать и обыкновенный КСВ — метр. Первоначально
определяют резонансную частоту собранной антенны, затем, откусывая часть
витков, сдвигая, раздвигая витки антенны, настраивают витую антенну в
резонанс на 145 МГц.

Процедура эта не очень сложная, и, настроив 2-3 витые антенны, радиолюбитель
может производить настройку новых витых антенн буквально за 5-10 минут,
конечно, при наличии вышеуказанных приборов. После настройки антенны необходимо
зафиксировать витки или с помощью изоленты, или с помощью кембрика, размоченного
в ацетоне, либо с помощью термоусаживающей трубки. После закрепления витков
необходимо еще раз проконтролировать частоту антенны и, если это необходимо,
подстроить ее с помощью верхних витков.

Следует обратить внимание, на то, что в «фирменных» укороченных витых
антеннах используют термоусаживающие трубки для фиксации проводника антенны.

Полуволновая полевая антенна

Для эффективной работы антенн длиной четверть волны необходимо использовать
несколько четвертьволновых противовесов. Это усложняет конструкцию для
полевой четвертьволновой антенны, которая должна быть вынесена в пространстве
относительно УКВ трансивера. В этом случае можно использовать УКВ антенну
электрической длиной L/2, которая не требует для своей работы противовесов,
и обеспечивает прижатую к земле диаграмму направленности и простоту установки.
Для антенны электрической длиной L/2 стоит проблема согласования ее высокого
входного сопротивления с низким волновым сопротивлением коаксиального
кабеля. Антенна длиной L/2 и диаметром 1 мм будет иметь входное сопротивление
на диапазоне 145 МГц около 1000 Ом. Согласование с помощью четвертьволнового
резонатора, оптимальное в этом случае, не всегда удобно практически, так
как требует подбора точек подключения коаксиального кабеля к резонатору
для своей эффективной работы и точной настройки штыря антенны в резонанс.
Также относительно велики и размеры резонатора для диапазона 145 МГц.
Дестабилизирующие факторы на антенну при ее согласовании при помощи резонатора
будут проявляться особенно сильно.

Однако при небольших мощностях, подводимых к антенне, вполне удовлетворительное
согласование можно достигнуть при помощи П — контура, аналогично как это
описано в литературе . Схема полуволновой антенны и ее согласующего
устройства показана на рис. 5. Длина штыря антенны выбирается немного
короче или длиннее длины L/2. Это необходимо для того, что уже при небольшом
отличии электрической длины антенны от L/2 активное сопротивление импеданса
антенны заметно понижается, а реактивная его часть на начальном этапе
возрастает незначительно. Вследствие этого возможно согласование с помощью
П — контура такой укороченной антенны с большей эффективностью, чем согласование
антенны длиной ровно L/2. Предпочтительно использовать антенну длиной
немного большей чем L/2.

Рисунок 5. Согласование УКВ антенны с помощью П – контура

В согласующем устройстве были использованы воздушные подстроечные конденсаторы
типа КПВМ-1. Катушка L1 содержит 5 витков посеребренного провода диаметром
1 мм, намотанного на оправке диаметром 6 мм и шагом 2 мм.

Настройка антенны не сложна. Включив в тракт кабеля антенны КСВ — метр
и одновременно измеряя уровень напряженности поля, создаваемого антенной,
с помощью изменения емкости переменных конденсаторов С1 и С2, сжатия-растяжения
витков катушки L1 добиваются минимальных показаний КСВ -метра и соответственно
максимальных показаний измерителя напряженности поля. Если эти два максимума
не будут совпадать, необходимо немного изменить длину антенны, и снова
повторить ее настройку.

Согласующее устройство было размещено в корпусе, спаянном из фольгированного
стеклотекстолита размерами 50*30*20 мм. При работе из стационарного рабочего
места радиолюбителя антенна может быть размещена в проеме окна. При работе
в полевых условиях антенна может быть подвешена за верхний конец на дерево
с помощью лески, как это показано на рис. 6. Для питания антенны можно
использовать 50-oмный коаксиальный кабель. Использование 75-oмного коаксиального
кабеля несколько увеличит КПД согласующего устройства антенны, но в то
же время потребует настройки выходного каскада радиостанции для работы
на нагрузку 75 Ом.

Рисунок 6. Установка антенна для работы в полевых условиях

Оконные антенны на основе фольги

На основе клеящейся фольги, используемой в системах охранной сигнализации
можно построить очень простые конструкции оконных УКВ антенн. Такую фольгу
можно приобрести уже с клеевой основой. Тогда освободив одну сторону фольги
от защитного слоя, ее достаточно просто прижать к стеклу и фольга моментально
надежно приклеивается. Фольгу без клеевой основы можно приклеить к стеклу
при помощи лака или клея типа «Момент». Но для этого необходимо иметь
некоторый навык. Фольгу можно даже закрепить на окне при помощи липкой
ленты.

При соответствующей тренировке вполне возможно осуществить качественное
паяное соединение центральной жилы и оплетки коаксиального кабеля с алюминиевой
фольгой. Исходя из личного опыта, каждый тип такой фольги требует для
пайки своего флюса. Некоторые типы фольги хорошо паяются даже с использованием
только канифоли, некоторые удается паять с помощью паяльного жира, другие
типы фольги требуют использования активных флюсов. Флюс необходимо испытывать
на конкретном типе фольги, используемом для изготовления антенны, заблаговременно
до ее установки.

Хорошие результаты дает использование подложки из фольгированного стеклотекстолита
для пайки и крепления фольги, как это показано на рис. 7. Кусочек фольгированного
стеклотекстолита с помощью клея «Момент» приклеивается к стеклу, к краям
фольги припаивается фольга антенны, жилы коаксиального кабеля припаиваются
к медной фольге стеклотекстолита на небольшом удалении от фольги. После
пайки соединение необходимо защитить при помощи влагостойкого лака или
клея. В противном случае возможна коррозия этого соединения.

Рисунок 7. Подключение фольги антенны к коаксиальному кабелю

Разберем практические конструкции оконных антенн построенных на основе
фольги.

Вертикальная оконная дипольная антенна

Схема вертикальной дипольной оконной УКВ антенны на основе фольги показана
на рис. 8.

Рисунок 8. Оконная вертикальная дипольная УКВ антенна

Четвертьволновый штырь и противовес расположены под углом 135 градусов
для того, чтобы входное сопротивление антенной системы приближалось к
50 Ом. Это дает возможность использовать для питания антенны коаксиальный
кабель волновым сопротивлением 50 Ом и использовать антенну совместно
с переносными радиостанциями, выходной каскад которых имеет такое входное
сопротивление. Коаксиальный кабель должен идти перпендикулярно антенне
по стеклу так долго, как это возможно.

Рамочная оконная антенна на основе фольги

Эффективнее дипольной вертикальной антенны будет работать рамочная оконная
УКВ антенна, показанная на рис. 9. При питании антенны с бокового угла
максимум излучаемой поляризации расположен в вертикальной плоскости, при
питании антенны в нижнем угле максимум излучаемой поляризации находится
в горизонтальной плоскости. Но при любом положении точек питания антенна
излучает радиоволну, с комбинированной поляризацией, как с вертикальной,
так и с горизонтальной. Это обстоятельство весьма благоприятно для связи
с переносными и передвижными радиостанциями, положение антенн которых
во время движения будет меняться.

Рисунок 9. Рамочная оконная УКВ антенна

Входное сопротивление оконной рамочной антенны составляет 110 Ом. Для
согласования этого сопротивления с коаксиальным кабелем волновым сопротивлением
50 Ом используется четвертьволновая секция из коаксиального кабеля волновым
сопротивлением 75 Ом. Кабель должен идти перпендикулярно оси антенны так
долго, как это возможно. Рамочная антенна имеет усиление примерно на 2
дБ выше относительно дипольной оконной антенной.

При выполнении оконных антенн из фольги шириной 6-20 мм, они не требуют
настройки и работают в диапазоне частот значительно более широком, чем
любительский диапазон 145 МГц. Если полученная резонансная частота антенн
оказалась ниже требуемой, то диполь можно настроить, отрезая симметрично
фольгу с его концов. Рамочную антенну можно настроить, используя перемычку
из той же фольги, что была использована для изготовления антенны. Фольга
замыкает полотно антенны в углу, напротив точек питания. После настройки,
контакт перемычки с антенной может быть обеспечен или при помощи пайки
или при помощи клейкой липкой ленты. Такая липкая лента должна достаточно
сильно прижать перемычку к полотну антенны для того чтобы обеспечить надежный
электрический контакт с ней.

К антеннам, выполненным из фольги, можно подводить значительные уровни
мощности – до 100 и более ватт.

Наружная вертикальная антенна

При размещении антенны снаружи помещения всегда встает вопрос о защите
раскрыва коаксиального кабеля от атмосферных воздействий, об использовании
качественного антенного опорного изолятора, влагостойкого провода для
антенн и т.д. Эти проблемы можно решить, выполнив защищенную наружную
УКВ антенну. Конструкция такой антенны показана на рис. 10.

Рисунок 10. Защищенная наружная УКВ антенна

В центре пластиковой водопроводной трубы длиной 1 метр проделывается
отверстие, в которое может туго войти коаксиальный кабель. Затем кабель
туда продевается, высовывается из трубы, оголяется на расстоянии 48 см,
экран кабеля скручивается и опаивается на длине 48 см. Кабель с антенной
заводится обратно в трубу. Сверху и снизу на трубу одеваются стандартные
заглушки. Влагоизолировать отверстие, куда входит коаксиальный кабель
не представляет особого труда. Это можно сделать с помощью автомобильного
силиконового герметика или быстро твердеющей автомобильной эпоксидки.
В результате получаем красивую, влагоизолированную защищенную антенну,
которая многие годы может работать под действием атмосферных воздействий.

Для фиксации вибратора и противовеса антенны внутри можно использовать
1-2 картонные или пластиковые шайбы, плотно надетые на вибраторы антенны.
Трубу с антенной можно установить на оконную раму, на неметаллическую
мачту, или разместить в другом удобном месте.

Простая коаксиальная коллинеарная антенна

Простая коллинеарная коаксиальная УКВ антенна может быть выполнена из
коаксиального кабеля. Для защиты этой антенны от атмосферных воздействий
может быть использован отрезок водопроводной трубы, как это было описано
в предыдущем параграфе. Конструкция коллинеарная коаксиальная УКВ антенны
показана на рис. 11.

Рисунок 11. Простая коллинеарная УКВ антенна

Антенна обеспечивает теоретическое усиление не менее чем на 3 дБ большее
по сравнению с четвертьволновым вертикалом. Она не нуждается в противовесах
для своей работы (хотя их наличие улучшает работу антенны) и обеспечивает
прижатую диаграмму направленности к горизонту. Описание такой антенны
неоднократно появлялось на страницах отечественной и зарубежной радиолюбительской
литературы, но наиболее удачное описание было представлено в литературе
.

Размеры антенны на рис. 11 указаны в сантиметрах для коаксиального кабеля
с коэффициентом укорочения равным 0,66. Такой коэффициент укорочения имеют
большинство коаксиальных кабелей с полиэтиленовой изоляцией. Размеры согласующей
петли показаны на рис. 12. Без использования этой петли КСВ антенной системы
может превышать 1,7. Если антенна оказалась настроенной ниже диапазона
145 МГц необходимо немного укоротить верхнюю секцию, если выше, то удлинить
ее. Конечно, оптимальная настройка возможная пропорциональным укорочением-удлинением
всех частей антенны, но это сложно проделать в радиолюбительских условиях.

Рисунок 12. Размеры согласующей петли

Несмотря на большие размеры пластиковой трубы, необходимой для защиты
этой антенны от атмосферных воздействий, использование коллинеарной антенны
такой конструкции вполне целесообразно. Антенна может быть вынесена в
сторону от здания с помощью деревянных реек, как это показано на рис.
13. Антенна может выдержать значительные подводимые к ней мощности до
100 и более ватт и может быть использована совместно как со стационарными
так и с переносными УКВ -радиостанциями. Использование такой антенной
совместно с маломощными носимыми радиостанциями даст наибольший эффект.

Рисунок 13. Установка коллинеарной антенны

Простая коллинеарная антенна

Эта антенна была собрана мной подобно конструкции автомобильной выносной
антенны используемой в сотовом радиотелефоне. Для переделки ее на любительский
диапазон 145 МГц мной были изменены пропорционально все размеры «телефонной»
антенны. В результате этого получилась антенна, схема которой показана
на рис. 14. Антенна обеспечивает прижатую к горизонту диаграмму направленности
и теоретическое усиление не менее 2 дБ над простым четвертьволновым штырем.
Для питания антенны использовался коаксиальный кабель волновым сопротивлением
50 Ом.

Рисунок 14. Простая коллинеарная антенна

Практическая конструкция антенны показана на рис. 15. Антенна была выполнена
из целого отрезка медного провода диаметром 1мм. Катушка L1 содержала
1 метр этого провода, намотанного на оправке диаметром 18 мм, расстояние
между витками было равно 3 мм. При выполнении конструкции точно по размерам
антенна практически не требует наладки. Возможно, понадобится небольшая
подстройка антенны сжатием-растяжением витков катушки для достижения минимального
КСВ. Антенна была размещена в пластиковый водопроводной трубе. Внутри
трубы антенный провод был зафиксирован с помощью кусочков пенопласта.
На нижнем конце трубы были установлены четыре четвертьволновых противовеса.
На них была нарезана резьба, и они с помощью гаек были закреплены на пластиковой
трубе. Противовесы могут быть диаметром 2-4 мм в зависимости от возможности
нарезать на них резьбу. Для их изготовления можно применить медный, латунный,
или бронзовый провод.

Рисунок 15. Конструкция простой коллинеарной антенны

Антенна может быть установлена на деревянных рейках на балконе (как это
показано на рис. 13). Эта антенна может выдержать значительные уровни
подводимой к ней мощности.

Эту антенну можно рассматривать как укороченную антенну КВ диапазона
с центральной удлиняющей катушкой. Действительно, измеренный с помощью
мостового измерителя сопротивления резонанс антенны в диапазоне КВ оказался
лежащим в районе частоты 27,5 МГц. Очевидно, что варьируя диаметром катушки
и ее длиной, но сохранив при этом длину провода ее намотки можно добиться
того, чтобы антенна работала как в УКВ диапазоне 145 МГц, так и в одном
из КВ диапазонов – 12 или 10 метров. Для работы на КВ диапазонах к антенне
необходимо подключить четыре противовеса длиной L/4 для выбранного КВ
диапазона. Такое двойное использование антенны сделает ее еще более универсальной.

Экспериментальная 5/8-волновая антенна

При проведении экспериментов с радиостанциями диапазона 145 МГц часто
бывает необходимо подключить к ее выходному каскаду испытываемую антенну,
чтобы проверить работу тракта приема радиостанции или настроить выходной
каскад передатчика. Для этих целей мной долгое время используется простая
5/8 – волновая УКВ антенна, описание которой было приведено в литературе
.

Эта антенна состоит из секции медного провода диаметром 3 мм, который
одним концом соединен с удлиняющей катушкой, а другой с настроечной секцией.
На конце провода соединенном с катушкой нарезана резьба, а на другом конце
припаяна настроечная секция из медного провода диаметром 1 мм. Согласуется
антенна с коаксиальным кабелем волновым сопротивлением 50 или 75 Ом путем
подключения к разным виткам катушки, и может быть небольшим укорочением
настроечной секции. Схема антенны показана на рис. 16. конструкция антенны
показана на рис. 17.

Рисунок 16. Схема простой 5/8 – волновой УКВ антенны

Рисунок 17. Конструкция простой 5/8 – волновой УКВ антенны

Катушка выполнена на плексигласовом цилиндре диаметром 19 мм и длиной
95 мм. В торцах цилиндра сделана резьба, в которую с одной стороны ввинчивается
вибратор антенны, а с другой стороны она прикручивается к куску фольгированного
стеклотекстолита размерами 20*30 см, который служит «землей» антенны.
С задней стороны к нему был приклеен магнит от старого динамика, в результате
чего антенна может крепиться к подоконнику, к батарее отопления, к другим
железным предметам.

Катушка содержит 10,5 витка провода диаметром 1 мм. Провод катушки равномерно
размещен по каркасу. Отвод к коаксиальному кабелю осуществлен от четвертого
витка от заземленного конца. Вибратор антенны ввинчивается в катушку,
под него вставляется контактная ламель, к которой припаивается «горячий»
конец удлиняющей катушки. Нижний конец катушки припаивается к фольге «земли»
антенны. Антенна обеспечивает КСВ в кабеле не хуже чем 1:1,3. Настройка
антенны осуществляется путем укорочения с помощью кусачек ее верхней части,
которая первоначально выполняется чуть длиннее, чем необходимо.

Мной были проведены эксперименты по установке этой антенны на оконном
стекле. В этом случае вибратор первоначальной длиной 125 сантиметров из
алюминиевой фольги был приклеен по центру окна. Удлиняющая катушка использовалась
та же, и была установлена на раме окна. Противовесы были выполнены из
фольги. Концы антенны и противовесов были немного загнуты, чтобы поместиться
на оконном стекле. Вид оконной 5/8 – волновая УКВ антенна показан на рис.
18. Антенна легко настраивается в резонанс постепенным укорочением фольги
вибратора с помощью лезвия, и постепенным переключением витков катушки
по минимуму КСВ. Оконная антенна не портит интерьера комнаты и может использоваться
в качестве постоянной антенна для работы на диапазоне 145 МГц из дома
или офиса.

Рисунок 18. Оконная 5/8 – волновая УКВ антенна

Эффективная антенна переносной радиостанции

В том случае, когда связь с использованием стандартной «резинки» невозможна,
можно использовать полуволновую антенну. Она не требует для своей работы
«земли» и при работе на большие расстояния дает выигрыш по сравнению со
стандартной «резинкой» до 10 дБ. Это вполне реальные цифры, учитывая,
что физическая длина полуволновой антенны почти в 10 раз длиннее «резинки».

Полуволновая антенна питается напряжением и имеет высокое входное сопротивление,
которое может достигать 1000 Ом. Следовательно, эта антенна требует согласующего
устройства при использовании совместно с радиостанцией имеющей 50-омный
выход. Один из вариантов согласующего устройства на основе П- контура
уже был описан в этой главе. Поэтому, для разнообразия, для этой антенны
мы рассмотрим использование другого согласующего устройства, выполненного
на параллельном контуре. По эффективности своей работы эти согласующие
устройства примерно равны. Схема полуволновой УКВ антенны совместно с
согласующим устройством на параллельном контуре показана на рис. 19.

Рисунок 19. Полуволновая УКВ антенна с согласующим устройством

Катушка контура содержит 5 витков медного посеребренного провода диаметром
0,8 мм, намотанных на оправке диаметром 7 мм по длине 8 мм. Настройка
согласующего устройства заключается в настройке с помощью переменного
конденсатора С1 контура L1С1 в резонанс, с помощью переменного конденсатора
С2 регулируется связь контура с выходом передатчика. Первоначально конденсатор
подключается в третьему витку катушки от ее заземленного конца. Переменные
конденсаторы С1 и С2 должны быть с воздушным диэлектриком.

Для вибратора антенны целесообразно использовать телескопическую антенну.
Это даст возможность переносить полуволновую антенну в компактном сложенном
состоянии. Также это упрощает настройку антенны совместно с реальным трансивером.
При первоначальной настройке антенны ее длина составляет 100 см. В процессе
настройки эта длина может быть немного скорректирована по лучшей работе
антенны. Желательно сделать соответствующие отметки на антенне, чтобы
впоследствии со свернутого ее положения устанавливать антенну сразу на
резонансную длину. Коробка, где расположено согласующее устройство, должна
быть выполнена из пластика, чтобы уменьшить емкость катушки на «землю»,
может быть выполнена из фольгированного стеклотекстолита. Это зависит
от реальных эксплуатационных условий антенны.

Настройка антенны производится с помощью индикатора напряженности поля.
С помощью КСВ — метра настройка антенны целесообразна лишь в случае ее
работы не на корпусе радиостанции, а при использовании совместно с ней
удлиняющего коаксиального кабеля.

При двойной работе антенны на корпусе радиостанции и с использованием
удлиняющего коаксиального кабеля на штыре антенны делают две отметки,
соответствующие одна – максимальному уровню напряженности поля, при работе
антенны на корпусе радиостанции, а другая риска соответствует минимальному
КСВ при использовании совместно с антенной удлиняющего коаксиального кабеля.
Обычно эти две отметки немного не совпадают.

Вертикальные неразрывные антенны с гамма согласованием

Вертикальные антенны выполненные из целого вибратора ветроустойчивы,
легки в установке, и занимают мало места. Для их выполнения можно использовать
медные трубки, алюминиевый силовой электрический провод диаметром 6-20
мм. Эти антенны достаточно просто можно согласовать с коаксиальным кабелем
волновым сопротивлением как 50 так и 75 Ом.

Очень простая в выполнении и легкая в настройке является неразрывная
полуволновая УКВ антенна, конструкция которой показана рис. 20. Для ее
питания через коаксиальный кабель используется гамма согласование. Материал,
из которого выполнен вибратор антенны и гамма согласование должен быть
один и тот же например, медь или алюминий. Из-за взаимной электрохимической
коррозии многих пар материалов недопустимо использовать разные металлы
для выполнения антенны и гамма согласования.

Рисунок 20. Неразрывная полуволновая УКВ антенна

Если для выполнения антенны использована медная голая трубка, то настраивать
гамма согласование антенны целесообразно с помощью замыкающей перемычки
как это показано на рис. 21. В этом случае поверхность штыря и проводника
гамма согласования тщательно зачищается и с помощью хомута из голой проволоки
как это показано на рис. 21а добиваются минимального КСВ в коаксиальном
кабеле питания антенны. Затем в этом месте провод гамма согласования немного
расплющивается, просверливается и соединяется винтом с полотном антенны, как это показано на рис. 21б. Возможно также использовать пайку.

Рисунок 21. Настройка гамма — согласования медной антенны

Если для антенны использован алюминиевый провод из силового электрического
кабеля в пластиковой изоляции, то целесообразно эту изоляцию оставить
для предотвращения коррозии алюминиевого провода кислотными дождями, которые
неизбежны в городских условиях. В этом случае гамма согласование антенны
подстраивается с помощью переменного конденсатора, как это показано на
рис. 22. Этот переменный конденсатор необходимо тщательно защитить от
влаги. Если не удается достичь КСВ в кабеле меньше 1,5, то длину гамма
согласования необходимо уменьшить и повторить настройку еще раз.

Рисунок 22. Настройка гамма – согласования алюминиево-медной антенны

При наличии достаточного места и материалов можно установить неразрывную
вертикальную волновую УКВ антенну. Волновая антенна работает эффективнее
полуволновой антенны, показанной на рис. 20. Волновая антенна обеспечивает
более прижатую к горизонту диаграмму направленности чем полуволновая антенна.
Согласовать волновую антенну можно с помощью способов, показанных на рис.
21 и 22. Конструкция волновой антенны показана на рис. 23.

Рисунок 23. Неразрывная вертикальная волновая УКВ антенна

При выполнении этих антенн желательно чтобы коаксиальный кабель питания
был перпендикулярен антенне хотя бы 2 метра. Использование симметрирующего
устройства совместно с неразрывной антенной увеличит эффективность ее
работы. При использовании симметрирующего устройства необходимо использовать
симметричное гамма согласование. Подключение симметрирующего устройства
показано на рис. 24.

Рисунок 24. Подключение симметрирующего устройства к неразрывной антенне

В качестве симметрирующего устройства антенны также можно использовать
и любое другое известное симметрирующее устройство. При размещении антенны
около проводящих предметов возможно придется несколько уменьшить длину
антенны из-за влияния на нее этих предметов.

Круглая УКВ антенна

Если размещение в пространстве вертикальных антенн, показанных на рис.
20 и рис. 23 в их традиционном вертикальном положении затруднено, то можно
их разместить, свернув полотно антенны в круг. Положение полуволновой
антенны показанной на рис. 20 в «круглом» варианте показано на рис. 25,
а волновой антенны показанной на рис. 23 на рис. 26. В таком положении
антенна обеспечивает комбинированную поляризацию вертикальную и горизонтальную,
что благоприятно для проведения связей с передвижными и носимыми радиостанциями.
Хотя, теоретически уровень вертикальной поляризации будет выше при боковом
питании круглых УКВ антенн, но на практике это различие не сильно заметно,
а боковое питание антенны усложняет ее установку. Боковое питание круглой
антенны показано на рис. 27.

Рисунок 25. Неразрывная круглая вертикальная полуволновая УКВ антенна

Рисунок 26. Неразрывная круглая вертикальная волновая УКВ антенна

Рисунок 27. Боковое питание круглых УКВ антенн

Круглая УКВ антенна может быть размещена внутри помещения, например,
между рамами окна, или вне помещения, на балконе или на крыше. При размещении
круглой антенны в горизонтальной плоскости получим круговую диаграмму
направленности в горизонтальной плоскости и работу антенны с горизонтальной
поляризацией. Это может быть необходимо в некоторых случаях при проведении
радиолюбительских связей.

Пассивный «усилитель» переносной станции

При испытании переносных радиостанций или работе с ними порой не хватает
еще «чуть-чуть» мощности для надежной связи. Мной был выполнен пассивный
«усилитель» для переносных УКВ станций. Пассивный «усилитель» может добавить
до 2-3 дБ к сигналу радиостанции в эфире. Этого часто достаточно чтобы
надежно открыть шумоподавитель станции корреспондента и обеспечить уверенную
работу. Конструкция пассивного «усилителя» показана на рис. 28.

Рисунок 28. Пассивный «усилитель»

Пассивный «усилитель» представляет собой луженую жестяную банку из-под
кофе достаточно больших размеров (чем больше, тем лучше). В дно банки
вставлен разъем, аналогичный антенному разъему радиостанции, а в крышку
банки запаян разъем для соединения с антенным гнездом. К банке припаяны
4 противовеса длиной 48 см. При работе с радиостанцией этот «усилитель»
включается между штатной антенной и радиостанцией. За счет более эффективной
«земли» и происходит увеличение в месте приема силы излучаемого сигнала.
Совместно с этим «усилителем» можно использовать и другие антенны, например,
L/4 штырь из медной проволоки, просто вставленный в антенное гнездо.

Широкополосная обзорная антенна

Многие импортные переносные радиостанции обеспечивают работу на прием
не только в любительском диапазоне 145 МГц, но и в обзорных диапазонах
130-150 МГц или 140-160 МГц. В этом случае для успешного приема в обзорных
диапазонах, на которых витая антенна, настроенная на 145 МГц, работает
неэффективно можно использовать широкополосную УКВ антенну. Схема антенны
приведена на рис. 29 а размеры для разных диапазонов работы даны в табл.
1.

Рисунок 29. Широкополосный УКВ вибратор

Диапазон, МГц	130-150	140-160
Размер А, см	26	24
Размер Б, см	54	47

Таблица 1. Размеры широкополосной УКВ антенны

Для работы с антенной можно использовать коаксиальный кабель волновым
сопротивлением 50 Ом. Полотно антенны может быть выполнено из фольги,
и наклеено на окно. Можно выполнить полотно антенны из алюминиевого листа,
или печатным способом на куске фольгированного стеклотекстолита подходящих
размеров. Эта антенна может работать на прием и на передачу в указанных
диапазонах частот с высокой эффективностью.

Зигзагообразная антенна

В некоторых служебные УКВ радиостанциях дальней связи используются антенные
решетки состоящие из зигзагообразных антенн. Радиолюбители тоже могут
попробовать использовать элементы такой антенной системы для своей работы.
Вид элементарной зигзагообразной антенны, входящей в конструкцию сложной
УКВ антенны показан на рис. 30.

Рисунок 30. Элементарная зигзагообразная антенна

Зигзагообразная элементарная антенна состоит из полуволновой дипольной
антенны, которая питает напряжением полуволновые вибраторы. В реальных
антеннах используется до пяти таких полуволновых вибратора. Такая антенна
имеет узкую прижатую к горизонту диаграмму направленности. Вид поляризации
излучаемый антенной комбинированный – вертикальный и горизонтальный. Для
работы антенны желательно использовать симметрирующее устройство.

В антеннах используемых в служебных станциях связи за элементарными зигзагообразными
антеннами обычно помещают рефлектор, выполненный из металлической сетки.
Рефлектор обеспечивает одностороннюю направленность антенны. В зависимости
от числа вибраторов, включенных в антенну и количества включенных вместе
зигзагообразных антенн можно получить необходимый коэффициент усиления
антенны.

Радиолюбители практически не используют такие антенны, хотя их несложно
выполнить для любительских УКВ диапазонов 145 и 430 МГц. Для изготовления
полотна антенны можно использовать алюминиевый провод диаметром 4-12 мм
от силового электрического кабеля. В отечественной литературе описание
подобной антенны, для полотна которой был использован жесткий коаксиальный
кабель, было приведено в литературе .

Антенна Харченко в диапазоне 145 МГц

Антенна Харченко широко используется в России для приема телевидения
и в служебной радиосвязи. Но радиолюбители ее используют для работы на
диапазоне 145 МГц. Эта антенна является одной из немногих, которая работает
весьма эффективно, и практически не требует настройки. Схема антенны Харченко
показана на рис. 31.

Рисунок 31. Антенна Харченко

Для работы антенны можно использовать как 50, так и 75-Омный коаксиальный
кабель. Антенна широкополосная, работает в полосе частот не менее 10 МГц
на диапазоне 145 МГц. Для создания односторонней диаграммы направленности
используют сзади антенны металлическую сетку, расположенную на расстоянии
(0,17-0,22)L.

Антенна Харченко обеспечивает ширину лепестка диаграммы направленности
в вертикальной и горизонтальной плоскости близкую к 60 градусов. Для еще
большего сужения диаграммы направленности используют пассивные элементы
в виде вибраторов длиной 0,45L, расположенных на расстоянии 0,2L от диагонали
квадрата рамок. Для создания узкой диаграммы направленности и увеличения
коэффициента усиления антенной системы используют несколько объединенных
антенн.

Рамочные направленные антенны диапазона 145 МГц

Одними из наиболее популярных направленных антенн для работы в диапазоне
145 МГц являются рамочные антенны. Наиболее распространены на диапазоне
145 МГц двухэлементные рамочные антенны. В этом случае получается оптимальное
соотношение «затраты/качество». Схема двухэлементной рамочной антенны
а также размеры периметра рефлектора и активного элемента показаны на
рис. 32.

Рисунок 32. Рамочная УКВ антенна

Элементы антенны могут быть выполнены не только в виде квадрата но и
в виде круга, дельты. Для увеличения излучения вертикальной составляющей
антенна может быть запитана сбоку. Входное сопротивление двухэлементной
антенны близко к 60 Ом, и для работы с ней подходит как 50-Омный, так
и 75-Омный коаксиальный кабель. Коэффициент усиления двухэлементной рамочной
УКВ антенны составляет не менее 5 дБ (над диполем) и отношение излучения
в прямом и обратном направлении может достигать 20 дБ. При работе с этой
антенной полезно использовать симметрирующее устройство.

Рамочная антенна с круговой поляризацией

Интересная конструкция рамочной антенны с круговой поляризацией была
предложена в литературе . Антенны, имеющую круговую поляризацию используют
для связи через ИСЗ. Двойное питание рамочной антенны со сдвигом фаз 90
градусов позволяет синтезировать радиоволну, имеющую круговую поляризацию.
Схема питания рамочной антенны показана на рис. 33. При конструировании
антенны необходимо учитывать, что длина L может быть любой разумной, а
длина L/4 должна соответствовать длине волны в кабеле.

Рисунок 33. Рамочная антенна с круговой поляризацией

Для увеличения коэффициента усиления эту антенну можно использовать совместно
с рамочными рефлектором и директором. Рамку необходимо питать только через
симметрирующее устройство. Простейшее симметрирующее устройство показано
на рис. 34.

Рисунок 34. Простейшее симметрирующее устройство

Промышленные антенны диапазона 145 МГц

В настоящее время в продаже можно найти большой выбор фирменных антенн
для диапазона 145 МГц. При наличии денег, конечно, можно покупать любую
из этих антенн. Следует учесть, что желательно приобретать цельные антенны,
уже настроенные на диапазон 145 МГц. Антенна должна иметь защитное покрытие
предохраняющее ее от коррозии кислотными дождями, которые могут выпадать
в современном городе. Телескопические антенны в условиях эксплуатации
города ненадежны и со временем могут выйти из строя.

При сборке антенн необходимо строго соблюдать все указания в инструкции
по сборке, и не жалеть силиконовую смазку для гидроизоляции разъемов,
телескопических соединений и винтовых соединений в согласующих устройствах.

Литература

И. Григоров (RK3ZK). Согласующие устройства диапазона 144 МГц//Радиолюбитель.
КВ и УКВ.-1997.-№ 12.-С.29.
Barry Bootle. (W9YCW) Hairpin Match for the Collinear – Coaxial Arrau//QST.-1984.-October.-P.39.
Doug DeMaw (W1FB) Build Your Own 5/8-Wave Antenna for 146 MHz//QST.-1979.-June.-P.15-16.
С. Бунин. Антенна для связи через ИСЗ // Радио.- 1985.- № 12.-С.
20.
D.S.Robertson ,VK5RN The “Quadraquad” – Circular Polarization the
Easy Way //QST.-April.-1984.-pages16-18.

Я люблю горы. Люблю сами по себе и люблю работать с них на УКВ. А для успешной работы нужны хорошие антенны.
Но антенна для работы с высокой горы должна быть прежде всего лёгкой

. Ведь нести на себе конструкцию весом,
скажем, 5-6 кг на высоту 1400-1800 метров как-то не очень хочется — помимо антенны приходится тащить с собой
трансивер, аккумуляторы да и прочее туристическое оборудование. К тому же, часто с собой наверх приходится поднимать даже воду
— в горах она бывает редко.

И вот, чётко представив себе, что именно я хочу (мне нужна была лёгкая яга с питанием по одному кабелю на 144 и 430 МГц,
на 1200 МГц решил всё же делать отдельную антенну), я принялся за поиски.

Первым делом обнаружил, что многие фирмы уже давно выпускают нужные мне модели. Например, известная
американская фирма Cushcraft
выпускает 2 таких антенны —
A270-6S
и A270-10S
:

На первый взгляд неплохие антеннки, даже вроде по описанию из нержавейки. Но обе имеют удивительно дурацкий тип
питания (и это вообще характерно для большинства вещей с американского континента): 2 активных элемента этих
антенн запитаны тупо через сплиттер. Да-да, не через дуплексер, а именно так — через сплиттер. Т.е. для
нормальной их работы придётся эти антенны дорабатывать.

К тому же, налицо ещё и нерациональное использование траверсы — как в одной, так и в другой конструкции элементы на 430 МГц
занимают не всю её длину. А это с моей точки зрения — серьёзный недостаток.

В общем, несмотря на вкусную цену ($110 и $150 в США за A270-6S и A270-10S соответственно), Cushcraft получает
2 жирных минуса и желание покупать антенны ихнего производства у меня пропадает.

У японской фирмы Comet
тоже есть 2 модели: CYA2375
и CYA25711
. Хорошие антенны, но цена… Не просто заоблачная,
а вообще — космическая! Что-то около 12 и 18 тыс. рублей «здесь» за CYA2375 и CYA25711 соответственно. Остаётся только
посмотреть картинки, облизнуться и забыть про них. Вот CYA2375 и CYA25711:

Так, ну кто там ещё у нас остался? Ага, остался у нас Diamond
. На данный момент выпускает только одну модель —
A1430S7 :

Недорогая хорошая антеннка — около 6500 р. «здесь» новая в коробке, и коэффициент заполнения траверсы хороший.
Но — мало элементов, а соответственно, и усилением она не блещет. Подумал-подумал — и решил не брать.

Тут знающие люди подсказали мне ещё одну антенну — Maspro WH59SK
. 5 элементов на 144 и 6 на 430 МГц. Усиление на 144 МГц примерно 5Дбд,
на 430МГц примерно 8Дбд, длина 1.35м, вес 1кг, диаметр мачты 22-32мм, вход максимум 50 Ватт (в FM). Компактная, складная, лёгкая.
Ну всем хороша эта антеннка. Но были и 2 проблемы: 1) Её практически невозможно купить новую, ибо она лет 5 как снята с производства.
2) Если и купишь, то только б/у, а у б/у начинает проявляться их главный недостаток — из-за окислов ухудшается контакт в заклёпках и
растёт КСВ, ухудшается усиление и диаграмма.

Вот фото антенны Maspro WH59SK:

В общем, поискал-поискал я более-менее новую WH59 — и не нашёл. И решил делать 2-диапазонную яги сам. О чём потом ни разу не пожалел.

Недолгие поиски в интернете привели меня к
Сергея, RZ9CJ. Подкупало то, что конструкций было много, под разные диаметры имеющихся проволоки и траверсы, на разные диапазоны,
с разным усилением. Рассчитанные в Мамане и проверенные десятками людей на практике. Ну не могли они не работать!

Из всего этого богатства выбрал эту конструкцию — «5 + 7 — 5мм», поскольку 5-мм алюминиевая проволока достаточно жёсткая
и она у меня была:

Но, как всегда, нужно было сперва решить несколько инженерных головоломок. Например, из чего сделать траверсу?
Как сделать элементы антенны прочно сидящими на траверсе, не вихляющимися из стороны в сторону и не
ездящими взад-вперёд по ней? И при этом одновременно элементы должны быть быстросъёмными (или складными).
Если делать их складными, то как обезпечить хороший электрический контакт в них?
Мдя, задачка не из простых…

Я слегка приуныл. Не спал 2 или 3 ночи, много думал:) Наконец пришёл к выводу, что много думать вредно,
от этого мозгу больно. И что надо просто проехаться по сантехническим магазинам, авось что-нибудь да попадётся.
И оно попалось:

Вот такой замечательный кронштейн для крепления метаполовых труб к стене я нашёл в одном из безчисленных ларьков
на кольце Багратиона (владивостокцам, я думаю, не надо объяснять, где это и что это:)). А цена — ну просто песня!
Всего 9 (девять) рублей за штуку!

Проверил, как сидят эти кронштейны на 20-мм трубе-траверсе — оказалось, что просто замечательно сидят. Рукой снять трудно,
приходится с силой наклонять этот кронштейн вдоль трубы, чтобы оторвать его. Взяв пару десятков, задумался-таки
о типе траверсы. Выбор был из 2 вариантов трубы — метаполовая или полипропиленовая. Выбрал вторую — она показалась
мне чуть легче и чуть прочнее на изгиб, чем метаполовая. К тому же, у полипропиленовой трубы по-вдоль неё была ровная
красная линия, будто специально проведённая кем-то для облегчения мне процесса крепежа элементов:)

Спилил у кронштейнов ненужные мне «усики», просверлил отверстия 5 мм под элементы антенны. За счёт того, что пластмасса
кронштейна немного отыгрывает, отверстие получается чуть меньше — где-то 4.8…4.9 мм и элемент держится в нём весьма прочно.
К тому же, вставлял элементы «на горячую» — перед такой операцией разогревал и кронштейн и элемент обычным феном
для сушки волос. После остывания выдернуть элемент из кронштейна — весьма нелёгкая задача.

Далее уже совсем всё просто: чтобы кронштейны с элементами не ездили туда-сюда и не проворачивались вокруг траверсы,
в нужных точках нержавеющими винтами-саморезами притянул к траверсе гайки М5 (тоже из нержавейки):

Кронштейн с элементом антенны своим крепёжным отверстием по центру плотно садится на эту гайку и практически неподвижен.

Вот как выглядит готовая антенна в сборе:

А вот более крупный план:

Для крепления активного элемента применил вот такую штуку из текстолита:

Тут необходимо дать некоторые пояснения. По центру этой пластины из текстолита просверлил отверстие 5 мм.
под активный элемент, далее сделал пропил 15 мм шириной по центру на примерно 1/4 толщины пластины, так, чтобы
слегка «задеть» это 5-мм отверстие.

Далее я просто забил молотком половинки активных элементов с каждой стороны в текстолитовую пластину так,
чтобы между ними получился зазор в 5-6 мм. Так что половинки активного элемента держатся только за счёт трения
(и весьма прочно держатся, надо сказать).

Осталось сточить напильником внутри пропила выступающие боковые поверхности половинок активных элемементов для
придания им плоской формы и прикрутить к ним кабель через монтажные лепестки.

А вот как выполнено крепление текстолитовой пластины к кронштейну для крепления к траверсе:

Вот вид на крестовину для крепления к мачте. Думаю, тут и так всё ясно без комментариев:

Хотя, всё же сто
ит упомянуть про технологию изготовления U-образных скоб. В продаже они, в принципе,
есть, но есть одно маленькое «но» — это их дикая цена. 400 (четыреста) рублей за штуку. А нужно их 4.
Ну как-то это уж совсем через чур…

Что ж, сделаю сам! Оцинкованный пруток метровой длины с уже нарезанной резьбой М5 и стоимостью 50 рублей,
болванка для загибания, тиски, красная термоусадочная трубка плюс некривые руки — вот, в общем-то,
всё что нужно для изготовления таких вот скобочек. По-моему, неплохо получились. К тому же, трубка-термоусадка
не даёт проворачиваться траверсе в таких скобах даже при слабой затяжке гаек М5 от руки.

Ну и в заключение ещё два фото: разобранной антенны и уже сложенной в чехол для переноски (сшитый Катей, UB0LAE):

В общем, несколько сотен рублей и пара вечеров, потраченных на эту антенну — вот цена вопроса 2-диапазонной яги:)

И в заключение что-то типа приложения:

А вот графики КСВ у описанной выше антенны. Снимал КСВ-метром Kuranishi Instruments RW-211A.
Значения КСВ превзошли все ожидания (в хорошем смысле слова):

Вадим, UAØLTB

г.Владивосток

14.10.2011г.

На момент написания этой статьи использовал эту антенну уже 3 раза в разных условиях. Нарекания есть,
пожалуй, только на саму траверсу — всё-таки полипропиленовая труба недостаточно жёсткая. При транспортировке
она нередко изгибается и её приходится выпрямлять.

Источник

Антенна штырь на 144 и 430 мгц своими руками Дмитрий RV9CX, предложил отличную антенну , изготавливаемую просто и с минимумом деталей

Первая такая антенна была изготовлена в конце 90х и даже до сих пор работает.

Ну, с электрической частью все понятно — перейдем к технической реализации.

Силовую нагрузку нес деревянный черенок от лопаты (только несколько мощнее, чем в магазинах продают).

Антенна штырь на 144 и 430 мгц своими руками

Схема крепления противовесов (вид сверху)

Далее, в районе L4 и перемычки на противовесах устанавливался уголок с закрепленным разъемом SO-239 и к нему производилось крепление всех необходимых элементов.

Теперь настройка.

В итоге, я получил очень хорошие показатели по согласованию:

145МГц — КСВ=1.03

435МГц — КСВ=1.02

RV9CX

Источник

Антенна штырь на 144 и 430 мгц своими руками

Двухдиапазонная антенна 145 430 МГц для начинающего радиолюбителя своими руками

Двухдиапазонные антенны 144 430 мгц, двухдиапазонная антенна своими руками

Двух диапазонная антенна 144 430 мГц своими руками

Что это за антенна?

Штыревые антенны

Недостатки штыревых антенн

Спиральные антенны

Антенна на плате

Необходимые расчеты

Использование полученных данных

Подготовка материалов

Выполнение работ

Финальные шаги

Особенности и типы антенн 433 Мгц

Инструкция по сборке своими руками

Установка и подключение

Сравнение разных видов устройств

Особенности антенн диапазона 145 МГц

Простые антенны

Полуволновая полевая антенна

Вертикальная оконная дипольная антенна

Наружная вертикальная антенна

Простая коаксиальная коллинеарная антенна

Простая коллинеарная антенна

Экспериментальная 5/8-волновая антенна

Эффективная антенна переносной радиостанции

Вертикальные неразрывные антенны с гамма согласованием

Круглая УКВ антенна

Пассивный «усилитель» переносной станции

Широкополосная обзорная антенна

Зигзагообразная антенна

Антенна Харченко в диапазоне 145 МГц

Рамочные направленные антенны диапазона 145 МГц

Рамочная антенна с круговой поляризацией

Промышленные антенны диапазона 145 МГц

Литература

Добавить комментарий Отменить ответ