Укв антенна из куска провода

Оглавление:

Школьный радиоузел

Проект и публикация СКБ « РА СТР»

В избранное | Сделать стартовой

Антенна УКВ-FM диапазона

Популярные статьи в базе ответов при технической поддержке и сервисном обслуживании.

Вопрос: « Необходима внешняя FM антенна. Пожалуйста подскажите как её изготовить на эти частоты или лучше где можно приобрести готовую? »

Многие даже не представляют, насколько повышается эффективность радиоприема при применении действительно хорошей антенны!

Немного теории. Не все равно, как ориентирована Ваша приемная антенна. Дело в том, что у радиоволн существует понятие — поляризация. Короче, все передающие антенны для радиовещания расположены вертикально, то есть радиоволны имеют вертикальную поляризацию. Приемная антенна должна иметь такое же расположение. Для телевидения поляризация горизонтальна, и такие антенны здесь не рассматриваются.

Теперь о маленьких антеннах, которые продаются для установки внутри салона автомобиля. Мало того, что ее размер меньше необходимого, так еще и расположили ее горизонтально! Получается, что сначала сделали все, чтоб антенна стала плохо принимать, а потом попытались все это скомпенсировать усилителем. В городе это не сильно заметно, прием возможен даже и при неработающем усилителе. Но вот уже километров за 15 простой штырь длиной 70 cm превосходит все эти штучки с красивыми этикетками.

В основе излучателя лежит четвертьволновой 1/4 λ или полуволновой 1/2 λ вибратор. Среди радиолюбителей существует мнение, что более эффективным является излучатель в 5/8 λ, но на этом диапазоне направление приема и излучения происходит под очень большим углом к горизонту, что сводит на нет все дополнительные усилия.

Целую теорию можно изложить и о кабеле, которым подключается антенна к радиоприемнику. Но с этой информацией можно ознакомиться на специальных страницах этого сайта, а сейчас хочу отметить, что на УКВ диапазоне желательно применять гибкий телевизионный кабель. Идущий, например, к автомобильным антеннам толстый штатный ВЧ высокоомный кабель нужен лишь для приема на средних и длинных волнах.

Отличие содержимого, посвященная антенностроению, на этом сайте в отличии от содежимого на других, радиолюбительских, состоит в том, что все конструкции предназначены для работы с 75-Омной техникой в отличии от связной 50-Омной. Это связано прежде всего с тем, что подавляющее большинство бытовой приемной техники расчитано именно для работы с 75-Омным или 300-Омным кабелем.

Первое: подключите телевизионную антенну к Вашему радиоузлу и прием будет хороший. (Конечно при условии что сигналы ТВ и радио приходят с одного направления)

Второе: Итак, сегодня у нас — самая простая антенна — коаксиальный диполь из куска кабеля. Изготавливается при помощи подручных средств за 5 минут, необходимые материалы — N (нет, N мало, возьмем M) метров коаксиального кабеля (обычный «антенный» кабель для ТВ).

Берем кабель и на одном из его концов снимаем примерно 75 см внешней изоляции, осторожно, чтобы не повредить внешнюю оплетку. Затем осташуюся на оголенной части кабеля оплетку выворачиваем наизнанку, надевая ее «чулком» на нетронутую часть кабеля.

Если оплетка плотная и не выворачивается, то вместо этого нужно взять 75 см медной трубки, надеть на кабель и припаять к оплетке ниже оголенной части. Оплетку сверху срезать.

Получится, как на рисунке во вложении. Антенна готова. Ставим на улице и повыше, оставшийся кабель проводим в помещение, снабжаем нужным разъемом и подключаем к музыкальному центру.

Третье: Вот тут есть несколько простых антенн.

Четвёртое: Можно применить трех- или пятиэлементную антенну типа «Волновой канал» для 5 ТВ канала. Остается только подобрать место и высоту установки.

Настройка антенны

Прежде всего антенна должна быть настроена в резонанс на принимаемой частоте. Настройка осуществляется либо изменением ее размеров, либо изменением ее электрических параметров при помощи дополнительных реактивных элементов – емкостей или индуктивностей.

Настройка осуществляется либо контролем напряженности поля на разных частотах при подаче сигнала на антенну от генератора, либо при помощи гетеродинного индикатора резонансов (ГИР).

О согласовании волновых сопротивлений

Любая волна, будь то звуковая или электромагнитная, распространяется в среде или передается в линии, характеризующуюся таким параметром, как волновое сопротивление. При переходе волны из одной среды в другую (то же самое, что изменение волнового сопротивления между двумя средами) на границе двух сред часть волны отражается, что приводит к потере передаваемой мощности.

Конечно, идеальным случае является равенство волнового сопротивления всех элементов цепи передачи сигнала, что практически довольно трудно реализовать. Для решения таких проблем применяются так называемые трансформаторы сопротивлений. В акустике такими трансформаторами являются рупоры и материалы с переменной плотностью, например в виде резиновых клиньев или многослойных покрытий. Такие устройства согласуют высокое входное/выходное сопротивление громкоговорителя или звукопоглощающей стены с низким сопротивлением воздуха.

В радиотехнике применяются резонансные и нерезонансные трансформаторы. Первые реализованы в виде линий или отрезков кабелей определенной длины, включенные определенным образом, вторые выполнены как трансформаторы с ферритовыми сердечниками или без сердечников, в которых выполнено определенное соотношение количества витков обмоток.

О согласовании в радио

Для того, чтоб антенна эффективно принимала, необходимо, чтобы ее выходное волновое сопротивление равнялось волновому сопротивлению кабеля, а то, в свою очередь, равнялось входному сопротивлению радиоприемника.

О согласовании входа тюнера с кабелем

Если Вы используете готовый радиоприемник промышленного изготовления, то и имеете минимум проблем. Практически все автомагнитолы расчитаны на использование 75-Омной УКВ антенны. Аудиостойки (RACK) могут иметь уже как 75-ти так и 300-Омный вход. Модели более высокого класса имеют различные входные гнезда для УКВ и средневолнового тюнеров.

Снижение (кабель между антенной и радиоприемником) предпочтительно выполнять коаксиальным проводом из-за его широкого распространения. Да и конструкции антенн, описанных на этом сайте, предусматривают 75-ти Омный кабель. Если радиоприемник имеет 75-ти Омный вход, до достаточно снабдить кабель соответствующим раз’емом. Если же вход 300-Омный, то можно применить четверть-волновой трансформатор, конструкция которого приведена на рисунке 1

Если в Вашем распоряжении есть кольцо из высокочастотного феррита (например ВЧ20), то можно намотать трансформатор (см. рис. 2) с соотношением витков 1 : 2. При этом коэффициент трансформации сопротивления составит Zin : Zout = 1 : 4.

Рисунок 1 Рисунок 3

Рисунок 2 Рисунок 4

Более совершенна конструкция трансформатора содержит сердечник специальной формы — трансфлюктор. Такой сердечник изображен на 3-м рисунке. Как правило материал сердечника позволяет его применять на очень высоких частотах – в дециметровом диапазоне. Типовая схема намотки приведена на рисунке 4. Такая конструкция обеспечивает дополнительное симметрирование 300-Омного выхода.

Принцип работы такого трансформатора попытаюсь объяснить позже.

Все трансформаторы, как правило, наматываются в два провода, причем провода делаются разного цвета. После намотки выводы распиваются согласно схеме. Как правило, количество витков каждой обмотки – 3.

Теперь о проектировании входного устройства.

Стабильными параметрами обладает обычный каскад с общей базой. Считается, что входное сопротивление такого каскада лежит в пределах 60…80 Ω. В этом случае достаточно между антенной и входом включить низкодобротный полосовой фильтр. Настраиваемый колебательный контур при таком низком сопротивлении неэффективен. Достоинство – простота. Главным же недостатком такого схемного решения является перегрузка входных цепей сигналами мощных станций и, как следствие, взаимная модуляция. Кроме того в низкоомных цепях затруднена работа системы АРУ.

При высокоомном входе подразумеваетя наличие на входе тюнера перестраиваемого резонансного контура. При таком схемном решении устранены все недостатки, присущие каскаду с общей базой, а недостатком становиться усложнение входной части.

Согласование антенны с контуром может осуществляться либо методом трансформаторной связи при помощи дополнительной антенной обмотки (см. рис. 5 и 6) или методом емкостной связи, показанной на рисунке 7.

Рисунок 5 Рисунок 6 Рисунок 7

Более подробно о способах подключения антенны описаны в разделе FrontEnd сайта.

О согласовании антенны с кабелем

Существует большое количество способов согласования. Как правило такие цепи являются элементами конструкции антенн, поэтому они рассмотрены в описаниях антенн раздела УКВ антенны сайта.

По существу основная масса антенн представляет собой полуволновой, а реже волновой вибратор. Сопротвление излучению вибраторов быо расчитано еще в 1918-м году (Van der Pol. Jahrbuch der drahtlosen Telegraphie. 1918, Bd. XIV №2. S 146–152) и составляет для полуволнового вибратора

а для волнового вибратора

Немного информации о кабелях можно получить здесь

Служебная информация:

Предполагается, что версия этой страницы 8k .3573 от . Проекты такого уровня не могут быть статичными. Он находится в постоянном усовершенствовании и расширении, но основная база готова… . Сегодня .

Предполагается, что этот проект можно будет найти в ведущих поисковых системах (Google-Rambler-Апорт!) по ключевым словам:

«антенна УКВ FM диапазон radiouzel радиотрансляционный узел радиоузлы школьный радиоузел проводное вещание озвучивание звуковая трансляция оповещение громкоговоритель РУШ СКБ РАСТР звуковое оборудование аппаратура звукоусиления»

Смотрите так же:  Защита оборудования от перенапряжения

Основные, интересующие меня, как автора, понятия и определения:

« акустика акустическая аудио аудио-конференц-система абонентское аппаратура автомикшер автоматический вещание видеонаблюдение видеопрезентация голосование голос громкоговоритель громкоговорящая гейт динамик динамическая звук запись звуковое звуковая звукоусилительное звукотехническое звукоусиление звукотехника зал информационно источник кабина конферецсвязь компоненты компрессор конференц конгресс конференцтехника конференция конгрессистема конференц-система кроссовер лимитер модуль микрофон микшер микшерный микшерский магнитофон мероприятий многоканальный многоязычное мобильные монитор мощности мультимедиа наушник низкой оборудование обработка обратная оповещение оповещения озвучивания озвучивание панель перевод переводчик пиклимитер право подавитель подсчет поддержка помещений прибор проводное программа профессиональное процессор пульт радиоузел радиотрансляционный узел радиоточка РадиоУзелШкольный радиомикрофон радиосистема радиоприемник радиокомпоненты радиодетали радиотехника ремонт ревербератор регистрация РУШ СКБ РАСТР речь речевые речевого РЭК связь синхронный синхрон система студийное стол стойка собрание схема территорий техника технология телевидение тюнер трибуна трансляция трансляционный усилитель устройство УППВО цифровой частотная частоты Шептало школьный электронное электроника эквалайзер radio broadcasting system radiouzel hi-fi audio power amplifier design schematic diagram printed circuit boards pactp ksys radiouzel »

И ещё:
« Конференц-системы, системы синхронного перевода, системы голосования конференции, организация конференций, видео конференция, видеоконференция, программа видеоконференций, видеоконференция оборудование, видеоконференция сеть, организация видеоконференций, аудиоконференция, аудио конференция, синхронный перевод, оборудование синхронного перевода, системы синхронного перевода, конференц система, конференц связь, система конференц связи, голосование, системы голосования, системы электронного голосования »

Укв антенна из куска провода

Рамочная антенна из оплетки коаксиального кабеля, описанная во второй части книги «Антенны КВ и УКВ» (рис. 3.6.22) имеет не только много плюсов (дешевизна, широкая полоса, быстрота изготовления), но и один минус.

Входное сопротивление круглой или квадратной рамки около 120 Ом. Поэтому требуется согласование с кабелем 50 Ом. Вариантов согласования всего два:

Растянуть рамку в узкий прямоугольник с соотношением сторон 1:2. Только при этой форме рамка имеет входное сопротивление 50 Ом. Однако такая форма неудобна конструктивно.

При более привычной и удобной форме рамки (круг, квадрат) для согласования надо применять согласующее устройство. А это тоже не украшает конструкцию из-за необходимости дополнительных деталей.

В данной статье описывается удобный конструктивный вариант выполнения рамки и ее согласующего устройства (на входное сопротивление 50 Ом) из одного цельного куска коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом.

Конструкция

Идея заключается в том, чтобы использовать в качестве согласующего устройства λ/4 отрезок 75-ти омного коаксиального кабеля, трансформирующий 112 Ом в 50 Ом. И из такого же кабеля сделать и саму рамку антенны.

Получившаяся конструкция показана на следующем рисунке:

Антенна делается из куска кабеля 75 Ом (например, RG-59, как на фото выше). Длина его выбирается следующим образом:

Электрически периметр самой рамки должен быть 1,03 . 1,05λ. (на УКВ довольно высокие значения коэффициента удлинения). Но проводник рамки сверху покрыт довольно толстым слоем пластика, который оказывает заметное укорачивающее действие и компенсирует коэффициент удлинения. Поэтому физический периметр рамки из кабеля получается

Небольшие неточности (например,из-за разброса диэлектрической проницаемости изоляции кабеля) не страшны, т.к полоса антенны получатся широкой и прощает небольшие погрешности.

Электрическая длина согласующего отрезка должна быть λ/4. А физическая — в коэффициент укорочения Кук (внутренний, из паспорта кабеля) раз меньше.

Полная длина отрезка 75-ти омного кабеля равна сумме вышеупомянутых длин. Например, для RG-59 (имеющем Кук = 0,66) полная длина составит 1λ + 0,66*λ/4 = 1,166λ.

Изготавливается антенна следующим образом:

Отрезается кусок 75-ти омного кабеля рассчитанной выше длины.

На его верхнем конце оплетка срезается на несколько мм, а центральная жила оголяется.

От разделанного верхнего конца отступается ровно одна длина волны и в этом месте аккуратно вскрывается внешняя изоляция кабеля, не повреждая оплётку, так чтобы ее фрагмент был доступен для пайки.

К этому фрагменту припаивается центральная жила верхнего конца и это соединение гидроизолируется (например, термоклеем).

Получившейся петле придается круглая или квадратная форма.

Нижний конец кабеля 75-ти омного отрезка кабеля подключается либо прямо к антенному гнезду трансивера 50 Ом, либо к основному 50-ти омному фидеру.

По вышеописанному рецепту была изготовлена измерительная антенна на 290 МГц (λ = 1,03 м) из отрезка коаксиального кабеля длиной 1,2 м (1,165λ) RG-59. Зависимость КСВ этой антенны от частоты показана на следующем скриншоте.

Полоса по уровню КСВ

Изготовление по описанному рецепту УКВ рамок (любительские УКВ диапазоны, WiFi, GPS, PMR и т.п.) потребует полчаса времени и несколько $ (кабель, разъем, термоклей).

Укв антенна из куска провода

Зная, как трудно бывает начинающему определиться какую изготовить антенну и изготовить ее, предлагаю Вашему вниманию еще один вариант самодельной, простой, компактной УКВ антенны для начинающего из одного куска провода.

Берете медный, толстый, держащий форму медный провод с запасом, длиной примерно 1,01-1,02 длины волны, и изгибаете эдакую букву Z с очень сильно загнутыми друг к другу концами.


В точках указанных на рисунке подключаете кабель.

Антенна должна перекрыть любительский участок.
Точка А может быть заземлена на мачту, что дополнительно расширит полосу пропускания этой антенны и увеличит ее грозозащиту.

Для вертикальной поляризации антенну вешаете или закрепляете на стекло скотчем именно так как она нарисована.

Важно чтобы кабель подводился к точке питания, ровно, паралельно земле, ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО воображаемой оси разделяющей эту антенну вертикально пополам. Т.е как у вертикального диполя, строго в бок, в сторону от точки питания.

Диаграмма направленности. Из моих опытов, у меня сложилось впечатление, что диаграмма у нее практически круговая, точнее овальная, с несколько выраженными «максимумами» в направлении куда смотрит антенна своей плоскостью, своими «треугольниками».

Оптимальный размер в моем случае, одной стороны «треугольника», у меня получился для 70см диапазона от 10 до 11см.
Поэтому и говорю, берите провод с запасом примерно 1,01-1,02 длины волны.

Антенна получилась довольно компактная и простая, работает у меня эффективней чем полуволновой диполь.

Например с этой антенны я стал без шумов и проблем проходить в репитере 433.00, стал открывать его на 100мВт, раньше открывал только на 4Вт,прибавка на прием составила 1балл.

Прошу теоретиков и ММАNеньких «сынков» меня сильно не шпынять, я практик, чего сам удумаю или где увижу интересное то и делаю, по месту корректирую.

За расчеты, подсказки, корректировки и впечатления от ИЗГОТОВЛЕННОЙ ВАМИ антенны буду благодарен.

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 λ/2, которая не требует для своей работы противовесов, и обеспечивает прижатую к земле диаграмму направленности и простоту установки.Для антенны электрической длиной λ/2 стоит проблема согласования ее высокого входного сопротивления с низким волновым сопротивлением коаксиального кабеля. Антенна длиной λ/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.

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

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-Омный коаксиальный кабель. Использование 75-Омного 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 о 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.

Смотрите так же:  Светодиодные лампы на 220 вольт g4

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 [2].

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

Рисунок 12 Размеры согласующей 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 L 1 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 λ/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 [3].

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

Рисунок 16 Схема простой 5/8 – волновой УКВ антенны

Рисунок 17 Конструкция простой 5/8 – волновой УКВ 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.

Смотрите так же:  Магнитный пускатель в корпусе 25а

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 L 1С1 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 алюминиевой 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, λ/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

Таблица 1 Размеры широкополосной УКВ антенны

Похожие статьи:

  • Мелькают улицы и провода Жасмин - Лабу-Дабу Текст песни Жасмин - Лабу-Дабу Ночь полной луной вспыхнет у окна и снова разговоры да словаТолько в них всё тоже, боже, я так сутала быть с тобойУстала быть одна, хоть завтра и поверю как всегдаЧто ты всего дороже […]
  • Заземление расстояние между заземлителями Форум проектировщиков электрических и слаботочных сетей Автор Тема: Расстояние между заземлителями (Прочитано 16426 раз) 0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему. Быстрый ответ Предупреждение: в данной теме не было […]
  • Провода для питания двигателя Драйвер шагового двигателя A4988 Для управления шаговыми двигателями используют специальные устройства – драйверы шаговых двигателей. Популярный драйвер шагового двигателя А4988 работает от напряжения 8-35 В и может обеспечить ток до […]
  • Электрические схемы мазда 626 ge Электрические схемы мазда 626 ge Качественные цветные электросхемы автомобиля Mazda 626 на русском языке. Предназначены для поиска неисправностей и ремонта. Система электрооборудования имеет напряжение 12 Вольт с отрицательным […]
  • Замена провода на трансформаторе Инструкция по замене ПК на силовом трансформаторе 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. 1.1. Настоящая инструкция разработана на основании действующих "Правил безопасной эксплуатации электроустановок" и на основании "Правил технической эксплуатации […]
  • Рр 380 схема Проверка и регулировка РР–380 на стенде Проверка и регулировка регулятора напряжения РР–380 на стенде Схема проверки регулятора напряжения на стенде 1 – вольтметр со шкалой 15 В, класс точности не ниже 0,5; 2 – главный выключатель; 3 […]