Антенна диполь на Си-Би — RADIOCHIEF.RU

Что может быть проще диполя? Наверное, ничего. Это самая простая в изготовлении антенна доступная большинству радиолюбителей. Ее просто рассчитать, просто изготовить, просто настроить и еще проще использовать. Вышло так, что в лаборатории журнала у меня не было никакой антенны где-то год, и вот недавно я решил, что хватит это терпеть!

В этой статье я расскажу, как рассчитать, из чего и как изготовить простую дипольную антенну на 27 МГц. Покажу весь ход построения антенны, от идеи до законченного изделия. Антенна проектировалась с расчетом на долгую не обслуживаемую эксплуатацию и поэтому вниманию защиты от пагубного воздействия атмосферы было уделено много внимания. Кроме того правильный диполь должен обязательно запитываться через балун. Что это такое и с чем его едят, читайте ниже.

Техническое задание

Условия, в которых предполагается использовать антенну, не самые благоприятные. Крыша двухэтажного здания. Не доминантная высота. Вокруг высотных зданий не много, но они есть. Мягкая кровля. В маневре мы ограничены с той точки зрения, что самовольно попадать на крышу проблематично, закрепить антенны выше уровня крыши тоже достаточно сложно, для этого нет никаких конструкций, а новые городить никто не даст. Единственно, разрешили вбить в стену крюк над окном, и на том спасибо. В общем, рассчитывать на великую дальнобойность подобной антенны не приходится, просто даже исходя из условий размещения.

Кроме того, антенна не должна никому мешать эксплуатировать кровлю. На крышу частенько заходят всяческие организации, следящие за состоянием кровли и кондиционеров и прочего оборудования. Короче, условия – отстой, но антенну все равно хочется.  Поэтому был выбран самый простой вариант – диполь.

Что такое диполь

Диполь – симметричный вибратор, простейшая и наиболее распространённая на практике антенна. В самом простом варианте представляет собой прямолинейный проводник длиной в половину длины волны и питаемый в середине от генератора токами высокой частоты.
Иными словами, это два одинаковых куска провода растянутые в пространстве последовательно, друг за другом. Но в центре этой конструкции, точке их соединения к ним подключается кабель, по которому сигнал будет идти от диполя в трансивер и от трансивера в диполь. Все просто. Диполь может быть как вертикальный, так и горизонтальный. При этом поляризация волн принимаемых и излучаемых такой антенной будет меняться сообразно ориентации диполя. Вертикальный диполь – вертикальная поляризация (целесообразно использовать для местных связей), горизонтальный диполь (целесообразно использовать для дальних связей). Диполь, натянутый под углом, имеет обе составляющие.

Проект и расчет

Прежде чем брать в руки инструменты и начинать что-то делать не плохо бы посчитать какого же размера нам нужен диполь, кроме того, это поможет нам рассчитать количество провода который мы будем использовать для лучей диполя.
Надо понимать, что действительная (геометрическая) длина диполя несколько меньше чем рассчитанная формуле. Это связано с тем, что на концах антенны возникает емкостный ток, который эквивалентен увеличению ее длины. Необходимую длину диполя, с учетом соответствующего коэффициента укорочения можно посчитать по всяким умным формулам, которые я приводить не буду, а можно воспользоваться более технологичными средствами и привлечь к нашему творчеству программу моделировщик MMANA. И если Вы, будучи радиолюбителем ее, по какой-то причине все еще не освоили, настоятельно рекомендую это сделать. Для проектирования и расчета простых антенн, это совершенно незаменимый инструмент.

Итак, наш проект выглядит следующим образом. Антенна диполь. Верхняя точка подвеса на высоте 3м, центр на 2,5м, нижняя точка на 2м. Не густо, с учетом того, что КСВ и параметры работы антенны дипольного типа в целом довольно сильно зависят от высоты подвеса, но выбирать особенно не из чего. Длина плеч антенны примерно 2,57м, диаметр провода 2мм (R=1мм).

Вбиваем эти данные в моделировщик и получаем следующее.

Считаем параметры для частоты 27.200МГц. Центральная частота центральной сетки.

Похоже на правду, с учетом того, что диполь в свободном пространстве имеет сопротивление около 75Ом, что соответствует КСВ=1,5. Меня это вполне устраивает.

КСВ, а также активная и реактивная составляющая импеданса. Параметры для нашей антенны вполне подходящие.

Диаграмма направленности. Антенна при данном размещении будет по большей части зенитного излучения. Это следствие низкого подвеса, но тут уж ничего не поделаешь.

Питать антенну мы будем не просто через коаксиальный кабель, а через балансировочное устройство (балун). Балун это симметрирующий трансформатор. Называется так из-за использования в названии сокращенных англицизмов. Balanced-Unbalanced. Или BalUn. (БалУн). Он необходим для питания симметричной антенны. Диполь как раз антенна симметричная, а питаться она будет не симметричной линией, коей как раз является коаксиальный кабель. Но о балуне чуть ниже. Итак, примерно прикинув, что нас ждет, можно приступать к изготовлению.

Конструктив

Для ленивых, и тех, кто хочет просто попробовать сделать такую антенну, есть вариант проще. Сразу приведу картинку позаимствованную у EU4DGC. Отдельно комментировать не буду, на ней и так все понятно. Повторите и оно заработает.

Но так как надежность конструкции у меня стояла не на последнем месте, я решил подойти к делу более основательно.
Для изготовления диполя нам в первую очередь потребуется сделать заготовку для антенны дипольного типа. Эта штука необходима для полноценной реализации балуна. Вы, конечно, можете купить готовый балун, но, на мой взгляд, сделать его своими руками проще, дешевле и интереснее.

Для конструирования нам потребуется. 1. Сантехническая пластиковая муфта диаметром 50-55мм. Продается в сантехнических магазинах.
2. Сантехнические заглушки того же диаметра. Продаются там же.

3. Разъем типа SO-239
4. Винт-кольцо 3 штуки (М6).
5. 6 шайб и 3 гайки.

Начинаем подготовку. Сверлим отверстия в крышках-заглушках и муфте.

В муфте одной из заглушек диаметром 6мм, для крепления, и 16мм в другой, для разъема. Сверлим отверстия под креплениями и для вывода проводов которыми будем питать лучи антенны.

Монтируем крепления. В собранном виде конструкция выглядит вот так.

Теперь приступаем к изготовлению балуна.

Балун

Как я уже писал выше, балун это симетрирующее устройство позволяющее избавиться от антенного эффекта фидера. Если этого не сделать, наш кабель снижения станет полноправной частью антенны и при приеме будет работать как часть антенны, собирать сигналы, помехи и шум, а при передаче излучать. Нам это совершенно не нужно, поэтому мы изготовим балансирующее устройство на ферритовом кольце. Как мы помним, сопротивление диполя у нас около 75Ом, это значит, что для правильного согласования антенны, наш балун не должен трансформировать сопротивления, а должен просто передавать сигнал 1 к 1. Самый простой вариант балуна представлен на рисунке ниже. Он выполнен на ферритовом кольце трифилярной обмоткой.

Для изготовления такого балуна нам потребуется ферритовое кольцо, у меня нашлось с проницаемостью 600, кусок провода сечением 0,5-1мм., в закромах нашелся кусок МГТФ сечением 1мм и длиной 2,5м.

Складываем провод втрое и начинаем наматывать на кольцо. В итоге у нас должно получиться нечто вроде этого.

Фиксируем обмотку на кольце при помощи хомутов или изоленты и начинаем соединять обмотки в нужной последовательности. Готовый вариант.

Монтируем балун в нашу заготовку. И припаиваем разъем.

Собираем все вместе и в итоге у нас должна получиться вот такая конструкция.

Почти готово. Теперь нам необходимо отмерить нужное количество провода для лучей антенны и закрепить их на нашем, теперь уже балуне-заготовке. Для лучей можно использовать почти любой провод достаточной толщины, я обычно использую обычный ПВ сечением 1,5мм^2. Отмеряем по 3 метра, не смотря на то, что MMANA нам посчитала 2,57м, лучше взять с запасом и потом отрезать лишнее, чем судорожно соображать, как нарастить недостающее. Плюс, часть провода пойдет на крепление лучей к балуну и оттяжкам. Прикручиваем лучи к ушкам балуна и подсоединяем выводы нашего балуна к лучам.

После этого все хорошо пропаиваем. Собственно, сама антенна готова.

Осталось придумать из чего сделать оттяжки. Лично я для этих целей предпочитаю использовать обычный паракорд. Он крепкий, надежный и не особенно вытягивается под нагрузкой.

Пришла пора лезть на крышу и устанавливать антенну. Весь процесс выкладывать не буду, но по основным пунктам пройдусь.

Верхняя точка крепления антенны. В стену вкручен анкер-крюк.

Сама антенна и кабель снижения. Кабель – обычный RG-58 C/U длиной от точки запитки до радиостанции примерно 15м. Длина кабеля на настройку антенны не влияет.

Настройка антенны

Поскольку диполь — антенна симметричная, длина плеч антенны должна быть одинаковой! Начинать я рекомендую с той длины которая нам выдала MMANA, как правило, начав с этого можно с высокой вероятностью попасть именно туда, куда нам нужно. Отрезать полотно антенны не нужно, достаточно просто загнуть лишнюю часть параллельно полотну антенны и примотать изолентой или зафиксировать кабельной стяжкой. Возможно, для точной настройки придется несколько раз снимать и опять натягивать антенну, подгоняя длину плеч под нужную Вам частоту.
Вот что в итоге получилось у меня.

По КСВ=3 диполь имеет полосу почти 5МГц, по КСВ=2 почти 2,5МГц.

Активная и реактивная составляющие.

На мой взгляд, все не плохо.

Итог

В итоге получилась достаточно универсальная, а самое главное простая антенна на Си-Би диапазон. Расположенная в моем случае не самым лучшим образом, но, тем не менее, вполне себе работоспособная. Принимающая и передающая пусть и не так как вертикал длиной 5/8, но, на мой взгляд, это сильно лучше, чем вообще ничего. Собирается эта конструкция при наличии всех необходимых частей за час-полтора, очень быстро. Эта антенна висит за окном всего несколько дней, тестирование продолжается, пока результат меня вполне устраивает, если будут какие-то дополнения, обязательно про них напишу. Ну, или если кто-то решится повторить мой подвиг, был бы рад свежим мнениям и комментариям.

Всем удачи, 55, 73!

Конструкции Си-Би антенн диапазона 27МГц

Си — Би радиостанции часто используются на даче и в полевых условий. Более того, иногдаСи — Би радиостанция только для того и приобретается, чтобы обеспечить связь с дачей, с местом рыбалки или в туристическом походе Поскольку физические размеры Си -Би антенн диапазона 27-МГц относительно невелики, то, как правило, на даче и в полевых условиях нет проблем с установкой полноразмерной антенны.

Основной критерий, на который в этом случае необходимо ориентироваться, является удобство установки антенны, и те цели, для которых антенна будет предназначена. А теперь перейдем к рассмотрению практических конструкций этих антенн.

Простая дачная четвертьволновая вертикальная Си-Би антенна диапазона 27-МГц. На мой взгляд, оптимальной антенной, которую можно установить на даче, является четвертьволновая вертикальная. Такая антенна имеет множество преимуществ перед другими типами.

Она излучает радиоволны, имеющие в основном вертикальную поляризацию, что оптимально подходит для связи с автомобильными и переносными радиостанциями Си — Би диапазона 27-МГц.

Диаграмма направленности вертикальной штыревой антенны по вертикальной поляризации круговая, поэтому она сможет обеспечить радиосвязь по всем направлениям, что часто от нее требуется. Например, Обеспечить радиосвязь с городом, с трассой, по которой подъезжает машина к даче, с местом рыбалки или охоты.

Рис. 1 показывает схему четвертьволновой вертикальной антенны Си — Би диапазона. Рассмотрим более подробно конструкцию этой антенны. Она состоит из штыря электрической длиной лямбда/4, подключенного к центральной жиле коаксиального кабеля, и четырех противовесов. Штырь может быть диаметром 5-40 мм, точная длина для нескольких диаметров штыря указана на этом рисунке.

Для его изготовления удобно использовать алюминиевую или медную трубку. Например, две лыжные палки, которые имеют между собой надежный электрический контакт, отлично работают медные водопроводные трубы, которые в последнее время появились в продаже.

Противовесы в количестве 2-4 штук можно выполнить из медного многожильного или одиночного провода диаметром 1-4 мм, их длина равна 270 см. Для устранения излучения паразитной горизонтальной составляющей от противовесов, необходимо использовать четное число противовесов, лежащих попарно в одной плоскости (см. Л.1).

Рис.1. Конструкция антенны 27МГц.

ТАБЛИЦА 1 (диаметр и длина штыря антенны)
Диаметр штыря, мм	5	10	20	30	40
Длина штыря, см	270	269	268	267	266

Противовесы могут быть расположены к штырю антенны под углом от 90 до 140 градусов. В зависимости от того, под каким углом к антенне расположены противовесы, зависит входное сопротивление антенны.

Четвертьволновая штыревая антенна, установленная на высоте не менее 0,ЗЛ относительно поверхности земли и снабженная четырьмя четвертьволновыми противовесами, имеет входное сопротивление около 20-Ом при расположении противовесов под углом 90 градусов к антенне. Сопротивление антенны увеличивается до 40-Ом при расположении противовесов под углом 120 градусов к антенне, и до 50-Ом при расположении противовесов под углом 135 градусов к антенне (см. Л.1).

Конечно, предпочтительнее использовать противовесы, расположенные под углом 135 градусов к штырю антенны, в этом случае антенна имеет входное сопротивление 50 Ом, что оптимально согласуется с коаксиальным кабелем волновым сопротивлением 50 Ом.

Увеличение высоты установки антенны незначительно влияет на характер входного сопротивления антенны. Уменьшение высоты установки антенны вызывает увеличение входного сопротивления.

Это происходит из-за поглощения реактивного поля существующего возле антенны реальной землей- В результате этого энергия передатчика тратится на обогрев земли и не используется для радиосвязи. Следует избегать низкой установки вертикальной антенны, в противном случае, чтобы сохранить эффективность работы, количество противовесов антенны должно быть увеличено до нескольких десятков (Л .2).

На конце коаксиального кабеля желательно установить высокочастотный дроссель (его еще называют запирающий дроссель), который будет препятствовать затеканию высокочастотного тока на внешнюю оболочку кабеля. Это может быть, если, по каким то причинам, сопротивление внешней оболочки коаксиального кабеля будет сравнимо с сопротивлением противовесов.

В этом случае внешняя оболочка кабеля будет служить излучающей частью антенны, что приведет к увеличению уровня помех при работе антенны на передачу и потерях высокочастотной энергии в предметах окружающих коаксиальный кабель. Наиболее простая конструкция запирающего дросселя это 10-30 ферритовых колец, туго надетых на конце коаксиального кабеля, проницаемость колец не имеет значения.

Вместо ферритовых колец можно использовать ферритовые трубки, которые устанавливают на шнурах мониторов компьютеров. При установке ферритовых колец на коаксиальный кабель, сопротивление участка, на котором установлены кольца, для высокочастотных токов значительно увеличивается, в результате чего высокочастотный ток из коаксиального кабеля будет поступать в элементы антенны, а не на внешнюю оболочку коаксиального кабеля.

Рис. 2 показывает график входного сопротивления антенны, показанной на рис. 1. Рис. 3 показывает КСВ этой антенны по отношению к коаксиальному кабелю волновым сопротивлением 50 Ом, а рис. 4 показывает диаграмму направленности этой антенны по вертикальной поляризации.

Программа MMANA показывает диаграмму направленности антенны в горизонтальной плоскости как сечение объемной диаграммы плоскостями Х-Y по углу максимального излучения. В вертикальной плоскости диаграмма направленности антенны представляет собой сечение плоскостью X- Z ее объемной диаграммы направленности.

На рис. 1, где изображена вертикальная антенна, показано расположение этих плоскостей сечения. При расчетах было принято, что эта антенна расположена на высоте 3 метра над реальной землей (проводимость равна 5 мСм/м, диэлектрическая проницаемость е = 13). Эти графики были рассчитаны при помощи программы MMANA (см. Л.2).

Во всех случаях расчета предполагалось, что диаметр штыря равен 20мм,диаметр противовесов равен 4мм, и антенна выполнена из меди.

Табл. 1 показывает длину штыря вертикальной антенны, установленной на высоте 3 метра над реальной землей, и снабженной четырьмя противовесами длиной 270 см, расположенных под углом 135 градусов к штырю антенны, при которой она имеет резонанс на частоте 27-МГц.

Рис.2.

Рис.3.

Обратите внимание, что изменение высоты установки антенны, количества противовесов, их угла наклона ведет к изменению резонансной частоты антенны. Резонансная частота антенны понизится, если использовать штырь или противовесы в пластиковой изоляции (см. Л.1).

На резонансную частоту антенна может быть настроена при помощи удлинения/укорочения штыря антенны (некоторые способы удлинения/укорочения штыря антенны приведены в Л.2), а также противовесов антенны. Подгонку входного сопротивления антенны можно осуществить при помощи изменения угла наклона противовесов относительно штыря антенны.

Как видно из рис. 3, при КСВ в коаксиальном кабеле волновым сопротивлением 50-Ом <1,5 антенна со штырем диаметром 20 мм обеспечивает достаточно широкую полосу пропускания, равную 1700-кГц. Это позволяет работать антенне в трех сетках каналов Си — Би диапазона, и подходить менее строго к ее настройке.

Дальнейшее увеличение диаметра штыря приводит к расширению полосы пропускания антенны, а уменьшение диаметра штыря приводит к сужению полосы пропускания антенны.

Рис.4. Диаграмма направленности самодельной антенны 27МГц по вертикальной поляризации.

Рис. 5 показывает зависимость полосы пропускания описанной выше антенны (штырь длиной соответственно табл. 1, 4 противовеса диаметром 4 мм расположенных к штырю под углом 135 градусов, высота установки над реальной землей 3 метра) для значения КСВ в коаксиальном кабеле равном 1,5:1 и 2:1.

Как видно из этого рисунка, даже «тонкая» антенна, имеющая вибратор толщиной 5 мм, вполне обеспечит приемлемую работу на Си — Би диапазоне 27-МГц, особенно, если ориентироваться по КСВ в коаксиальном кабеле антенны равном 2:1, а именно это значение КСВ вполне выдерживает 99% коммерческих Си — Би трансиверов.

Вполне возможно изготовление вертикальной антенны, имеющей штырь, состоящий из вибраторов разной толщины, например, из лыжной палки диаметром 16 мм и длиной 1,5 метра и куска провода от силовой линии электропередачи толщиной 4-6 мм и примерной длиной 1,2 метра. Программа MMANA позволяет рассчитывать параметры таких, так называемых, «таперированных», антенн.

Английское слово (в данном случае, будет вернее сказать американское) “tap» здесь можно перевести как «часть антенны другого диаметра». В случае такой комбинированной антенны необходимо использовать конструкцию, обеспечивающую надежный электрический контакт между секциями. Например, в этом случае вибратор меньшего диаметра вклепывается в вибратор большего диаметра, вибратор меньшего диаметра туго прикручивается к вибратору большего диаметра, или же используется переходная вставка между вибраторами разных диаметров.

Для установки штыревой вертикальной антенны можно использовать естественные или искусственные возвышения. Например, в качестве мачты можно использовать сухое дерево или конек крыши.

Рис. 5.

Рис.6. Установка самодельной антенны 27МГц на коньке крыше.

При установке антенны на коньке крыши обратите внимание на то, что бы под антенной не было поглощающих высокочастотную энергию предметов. Установка антенны на коньке крыши дачи показана на рис. 6.

Для крепления штыря антенны в качестве самодельного опорного изолятора может быть использована прочная сухая деревянная палка, желательно дубовая, которую перед этим необходимо проварить в парафине. Это придаст этому суррогатному опорному изолятору электрическую прочность, нечувствительность к влаге и защитит от гниения. К деревянной палке антенна прикрепляется двумя длинными винтами, в крайнем случае, просто прикручивается толстым проводом.

Вместо деревянной палки можно с успехом использовать отрезки пластиковых водопроводных труб или пластиковую лыжную палку. Вместо этих суррогатных опорных изоляторов вполне можно использовать коммерческие опорные изоляторы, или опорные изоляторы, используемые для установки УКВ антенн служебной связи. Опорные изоляторы от старых списанных УКВ антенн можно недорого приобрести на радиорынке.

Обратите серьезное внимание на высоту установки антенны. Минимально допустимой высотой для Си — Би диапазона можно считать 0,25*лямбда, или, 2,75 метра. При этом высота отсчитывается от основания антенны.

При уменьшении высоты установки антенны земля начинает поглощать высокочастотную энергию, которая при работе антенны создается вокруг противовесов и под основанием антенны. На практике это выразится в падении усиления антенны и в уменьшении излучения под малыми углами к горизонту, что как раз и требуется как для низовой (местной) так и для дальней связи на Си-Би. Противовесы антенны уже не будут иметь резонанса на диапа-зоне 27-МГц, и антенну необходимо будет настраивать только при помощи изменения длины вибратора.

Устранить эффект потери усиления антенны и увеличить излучение под нижними углами к горизонту можно при помощи увеличения числа противовесов, причем для того, чтобы антенна работала достаточно эффективно, число ее противовесов может исчисляться десятками (подробнее о количестве противовесов антенны, находящейся на земле, можно прочитать в Л.2). Однако, по моему мнению, на диапазоне 27-МГц проще использовать поднятую штыревую антенну с 2-4 противовесами, чем устанавливать десятки нерезонансных противовесов вокруг антенны стоящей на земле.

Для питания четвертьволновой вертикальной антенны, показанной на рис. 1, необходим коаксиальный кабель волновым сопро тивлением 50-Ом. Желательно, что бы электрическая длина этого кабеля была кратна поло-вине длины волны Си-Би диапазона 27-МГц, это сразу избавит от многих проблем, возникающих при настройке и работы антенны.

Как уже указывалось ранее, входное сопротивление четвертьволновой вертикальной антенны зависит от многих факторов, и на практике оно для радиолюбительской вертикальной четвертьволновой антенны, установленной на коньке крыши, может находиться в пределах 30-70-Ом. Использование для питания антенны полуволнового отрезка коаксиального кабеля позволит «доставить» входное сопротивление антенны без ненужной трансформации прямо к выходному каскаду трансивера, что, в общем случае, несколько повысит эффективность работы этой антенно-фидерной системы.

Для кабеля с полиэтиленовой изоляцией длина полуволнового отрезка составит 3,63 метра, а для кабеля с фторопластовой изоляцией 4,4 метра. Необходимо обратить серьезное внимание на защиту раскрыва коаксиального кабеля от атмосферных воздействий. Наиболее просто защиту можно осуществить при помощи быстро твердеющей автомобильной эпоксидной замазки.

Более подробно о вертикальных антеннах можно прочитать в Л.З и Л.4.

Установленная в сельской местности высоко над землей штыревая антенна, даже небольших размеров предназначенная для на Си-Би диапазоне 27-МГц, нуждается в защите от атмосферного электричества. В противном случае может быть поврежден трансивер, подключенный к этой антенне, а оператор может получить электрический удар. Некоторые методы защиты антенн от атмосферного электричества описаны в Л.2 и Л.З.

Григоров И.Н. Рк2005, 2.

Литература :

1. Григоров И.Н. Антенны. Городские конструкции. — М.: ИП РадиоСофт, 2003.
2. Григоров И.Н. Антенны.Настройка и согласование. — М.: ИП РадиоСофт, 2002.
3. Григоров И.Н. Практические конструкции антенн. -М..ДМК, 2000.
4. The ARRL Antenna Book. 20-Edinion : published by ARRL, USA, 2003.

ДЛЯ РАДИОСВЯЗИ В ДИАПАЗОНЕ 27 МГЦ – СДЕЛАЙ САМ

Важнейшей частью любой радиостанции является антенна. От ее эффективной работы, высоты установки, размеров, диаграммы направленности в вертикальной плоскости и других сопутствующих факторов зависит успех корреспондента в проведении радиосвязи. Си-Би связью пользуются в основном начинающие радиолюбители и корреспонденты, осуществляющие связь на канале 27 МГц, что предполагает относительно небольшие расстояния. Однако, учитывая ограниченные возможности по установке высококачественных антенн в городских условиях, корреспондентам приходится выбирать из того, что есть.

При небольшой высоте установки антенны (меньше 0,5 длины волны) диаграмма направленности антенны в вертикальной плоскости искажается и большая часть энергии радиоволн излучается под большим углом к горизонту. Для связи на больших расстояниях, при прочих равных условиях, горизонтальное направление антенны особенно важно, но при таком расположении ее КПД малоэффективен. Отсюда вывод: антенну надо устанавливать как можно выше над ближайшей к ней проводящей поверхностью, например крыши. Если, скажем, установить антенну над просмоленной, но не покрытой металлом крышей деревянного дома, ближайшей проводящей поверхностью будет считаться земля. А если крыша или дом железобетонные или построены с использованием металла, проводящей поверхностью будет крыша дома.

При изменении проводимости поверхности, например при большой влажности деревянной крыши дома после обильных осадков, эффективность работы такой антенны соответственно ухудшается.

Среди радиолюбителей, использующих для общения Си-Би-связь, широкое распространение получили простые антенны, такие, как «двойной квадрат», полуволновой вертикальный вибратор, GP (гра- ундплэйн), вертикальная антенна «5/8», антенна «волновой канал» и ее разновидности и другие, информацию и параметры которых можно найти в литературе. Среди них различают антенны направленного и ненаправленного действия. Большинство из приведенных примеров антенн доступны радиолюбителям для повторения: их настройка не сложна, их можно устанавливать как в городах массовой застройки, так и в сельской местности (действует общее правило: высота установки должна быть как можно выше). Но есть и другой вариант, которым хочу поделиться с радиолюбителями.

Если хотя бы один из корреспондентов находится за городом (имеет собственный участок), можно использовать простую антенну-диполь, которая, в зависимости от мощности передатчика-трансивера, позволит осуществлять связь на канале 27 МГц до 50 км. Конструкцию антенны можно считать классической и не требующей детального описания. Поэтому имеет смысл остановиться только на некоторых практически важных моментах и на результатах ее применения, которые превосходят все ожидания.

По всем своим параметрам данная антенна имеет право на существование, тем более что по затратам на установку она «вне конкуренции». С помощью таких антенн можно вести качественный радиообмен на каналах 26…28 МГц между двумя корреспондентами в сельской местности или в режиме «пригород — город». Это означает неограниченные возможности связи для удаленно расположенных радиолюбителей, причем реализация этих возможностей не потребует существенных материальных затрат — антенна по существу сделана из подручных материалов.

Конструкция антенны

Антенна состоит из диполя (1) и отражателя (2). Общая длина диполя выбрана 5.24 м, соответственно по 2.62 м на каждое плечо (Рис. 2.1).

Рис. 2.1. Конструкция антенны-диполя

Соединительный провод (3). Кабель РК-75 с волновым сопротивлением 75 Ом. Имеет общую длину до трансивера 12 м. По возможности длина должна быть минимальной.

Диполь. Выполнен из армейской проволоки «полевка», с которой снята изоляция. Места соединения диполя и кабеля пропаиваются. Концы диполя (4) и (5) привязываются обыкновенной рыболовной леской, (например, диаметром 2 мм) к стволам деревьев так, что леска служит изолятором. Длина отрезков лески, закрепленных на стволах и на концах отражателя, одинакова — 15…20 см.

Отражатель (2). Выполнен в виде буквы V (Рис. 2.1) из армейской проволоки «полевка», с которой снята изоляция. Его общая длина составляет 5.34 м, т.е. на 10 см больше, чем длина диполя. Отвод к заземлению от середины.

Высота натяжения диполя и отражателя над землей — 3.8 м (насколько позволяет высота деревьев). По принципу действия антенна направленная, поэтому расположение диполя относительно деревьев выбирается так, чтобы он был обращен по направлению к городу (второму корреспонденту). Соответственно отражатель оказывается с диаметрально противоположной стороны (под углом с противоположной стороны от другого корреспондента).

Диполь и отражатель должны находиться в натянутом положении (в струну), поэтому основные крепления (стволы) должны быть надежными. Если нет деревьев на подходящем расстоянии друг от друга, можно в качестве стволов использовать другие вертикальные предметы — штанги.

Эксперимент проводился в июне 2005 г. в Северо-Западном регионе РФ. В качестве первого корреспондента выступал 12-этажный дом в черте Санкт-Петербурга. На крыше была установлена вертикальная антенна-вибратор «1/2», штырь длиной 5.3 м, четыре противовеса; длина мачты составляла 2.8 м. В качестве приемопередающего устройства использовался трансивер «Alan 9001» с внешним усилителем мощностью 50 Вт.

Вторым корреспондентом был поселок Лемболово, расположенный в 44 км от черты города. Передающее устройство представляло собой автомобильный трансивер «President George» (выходная мощность 15 Вт, SSB-21 Вт), а связь осуществлялась по каналу 16сЕ по европейской сетке.

Применение направленной антенны-диполя в сочетании с другими, в том числе географическими, факторами местности позволило «загородному» корреспонденту отказаться от дополнительного усилителя мощности.

Безопасность работ по установке антенн

Работа на высоте нескольких метров от земли может быть чреватой травмами, поэтому и установка антенны, и натяжение диполя должны выполняться вдвоем или с участием нескольких человек, чтобы обеспечить должную страховку.

Нельзя заниматься установкой антенны в сырую погоду, при грозоопасной обстановке, сильном ветре, а также в темное время суток. Если задуматься, то все эти простые требования логичны и по сути дела призваны обеспечить безопасность и по возможности оптимальную установку антенны.

Нельзя натягивать антенны и их элементы, а также токопроводящие растяжки над проводами электрической осветительной сети 220 В и радиотрансляционной сети, а также над другими теле- и радиокоммуникациями. Случайный обрыв антенны и ее элементов может привести к их падению на провода других коммуникаций, что чревато коротким замыканием и воздействием на провода антенны, фидер и трансивер высокого напряжения. Кроме того, как уже отмечалось, согласно общему правилу для достижения максимальной эффективности антенны не располагаются близко к проводящим поверхностям.

Мощность Си-Би-передатчиков относительно невелика, однако на концах диполя и резонирующих элементах возможно напряжение ВЧ в сотни вольт. Это опасно и может привести к ожогам при прикосновении. В данном случае мера предосторожности предельна проста — при работе трансивера на передачу не следует подходить к антенне на расстояние ближе 1 м.

При установке антенны необходимо позаботиться о грозозащите. Это позволит спасти трансивер при грозовом разряде, хотя в грозу редко кто пользуется Си-Би-связью: во-первых, неэффективно, во-вторых, опасно. Опасность поражения приемопередающих узлов существует не только при прямом попадании молнии, но и при накоплении заряда статического электричества, который может возникнуть даже при сухой погоде и сильном ветре. В качестве заземления в рассматриваемых условиях используется металлический штырь (труба), забитый в землю до влажного слоя.

Источник: Кяшкаров А. П., Собери сам: Электронные конструкции за один вечер. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2007. — 224 с.: ил. (Серия «Собери сам»).

Антенна Си-Би своими руками: чертежи, материалы, этапы работ

Прием и отправка радиосигналов требуют определенного технического инструментария. Если не замахиваться на что-то чрезвычайно сложное, то можно остановить свое внимание на антенне Си-Би. Своими руками сделать ее не сложно, одновременно она предоставляет неплохие возможности для работы.

Как все начиналось?

Что собой представляет Си-Би? Это обозначение используется как сокращение от английского словосочетания «гражданский диапазон». Оно принято для обозначения доступной и безлицензионной радиосвязи на коротких волнах, занимающей диапазон 27 МГЦ. В зависимости от страны, правила его использования могут регулировать работу по минимуму или вообще отсутствовать. Средства радиосвязи могут быть носимыми, возимыми или стационарными. От профессиональных станций (да и большого количества любительских) они отличаются ценой и количеством доступных функций. В самых простых версиях этого диапазона можно только принимать и передавать звуковую информацию на относительно небольшие расстояния по пересеченной и лесистой местности. Можно поработать над устранением природных помех или же уделить внимание увеличению охватываемого расстояния. Но давайте пока не будем спешить.

Где же они применяют?

Си-Би рации обладают довольно широким применением. Они являются достаточно надежными и доступными средствами связи, которые позволяют обеспечить взаимодействие магазина со складом, грузовым автотранспортом и так далее. Применяются Си-Би рации и на маломерном флоте — катерах и яхтах. При этом дальность работы на воде значительно растет за счет того, что отсутствуют серьезные препятствия.

Наибольшее применение Си-Би диапазон нашли как представители подвижной связи. В качестве примера можно привести устройства, установленные в автомобилях. С портативными устройствами немного сложнее. Дело в том, что Си-Би диапазон обладает длиной волны в 11 метров. И идеальная для него антенна должна быть размером около 2,7 м. На портативных устройствах их приходится укорачивать в 10-20 раз. Как результат – довольно большой вес, низкий коэффициент полезного действия при передаче данных компактной антенне и невысокая эффективность амплитудного шумоподавления. Но благодаря довольно значительной длине волн Си-Би антенна может работать даже при наличии существенных препятствий. Она хорошо подходит для пересеченной местности и лесов.

Полезная информация

Си-Би радиостанция позволяет связаться с полицией, скорой помощью, пожарной охраной и аварийными службами благодаря специальным диспетчерам. Следует отметить, что подобная возможность есть не всегда. Для этой цели выделен канал 9C. Но, увы, на практике это можно встретить разве что в Москве и Санкт-Петербурге. На остальной территории лучше использовать канал 15С, посредством которого можно установить связь с водителями на трассах. Дополнительно на 19С можно набрести на радиолюбителей. Ко всем этим людям можно обратиться с призывом о помощи. Главное – хватило бы мощности послать и принять ответный сигнал. А теперь давайте будем рассматривать, как сделать антенну своими руками.

Теоретическая подготовка

Итак, для нашей самоделки выдвигается ряд требований:

1. Она должна хотя бы частично обеспечивать защиту от атмосферных и индустриальных помех.
2. Необходимо позаботится о «земле» для нормального приема сигналов.
3. Чтобы передавать данные на антенну, она должна быть настроена.

Если говорить о конструкции, то есть два основных варианта: горизонтальное и вертикальное исполнение. Каждый из них имеет свои особенности. Чтобы найти оптимальное решение, антенну часто размещают в положении 45 градусов. Вертикальное исполнение считается более сложным, но и лучшим. Для него требуется более высокое сопротивление, нежели для горизонтального. К тому же последний вариант более зависим от расстояния до земли – чем он дальше, тем выше сопротивление. Чтобы удовлетворить различные требования к конструкции, будет рассмотрено несколько возможных вариантов исполнения. При желании, сильно не усложняя все, их можно усовершенствовать. Итак, как сделать антенну своими руками?

Очень простой вариант

Будем делать из подручных материалов. Из покупного – только разъемы UNF и кабель RG-58. Полотно антенны будет равно длине волны. Подгоняя в резонанс, ее можно укорачивать и делать чуть длиннее. Если передатчик коаксиальный, то питание нужно симметрировать. Самый простой способ – использовать низкочастотный феррит (от 400 до 2000 НН). При создании антенны Си-Би своими руками в его роли может выступить трансформатор от блока питания компьютера. Следует отметить, что стандартные желтые кольца не подходят, поэтому на сердечник необходимо намотать два витка кабеля. И здесь становится актуальным один вопрос. А именно – какой кабель для антенны выбрать? Допустим, что нам необходимо оптимальное решение в системе координат цена/качество. В таком случае можно обратить внимание на обычный кусок провода ШВВП 2Х0,75. Он разделен на два проводника, которые спаяны вместе. Общая длина должна выходить на одиннадцать метров. При этом соблюдение равенства сторон – это не критически важный момент. В качестве изолятора можно использовать пластиковое кольцо – например, от детской погремушки.

Дипольная рация

Своими руками антенна Си-Би такого типа может быть легко сделана. Ведь диполь считается очень простым в освоении и реализации. Можно создать устройство, подходящее для длительной необслуживаемой эксплуатации. К тому же оно может хорошо работать в не самых благоприятных условиях. Что же собой представляет диполь? По сути, это простейшая и одновременно самая распространенная антенна, представленная в виде симметричного вибратора. Наиболее простой вариант реализации – прямолинейный проводник, длина которого равна половине волны, запитанный токами высокой частоты от генератора. Простыми словами, берут два одинаковых куска провода, растягивают последовательно в пространстве. В центре этой конструкции подключается кабель, от которого сигнал передается от диполя к трансиверу и назад.

Антенна Си-Би своими руками может быть выполнена вертикально или горизонтально. Первый вариант больше подходит для установления местной связи, а второй – дальней. Если диполь находится под углом, то доступны обе возможности.

Проектируем диполь

Прежде чем начинать что-то делать, необходимо рассчитать, что же нам необходимо. Следует понимать, что геометрическая длина диполя будет немногим меньше, нежели рассчитанная по формуле. Почему? Это связано с процессом возникновения емкостного тока на концах антенны, что эквивалентно увеличению ее длины. Точную длину диполя (которая учитывает коэффициент укорочения) можно рассчитать по формулам, которые не будут приводится здесь, поскольку для достижения этой цели можно привлечь технологические средства в виде моделирующих программ. В качестве таковой использовалась MMANA. Итак, получилось, что верхняя точка должна пребывать на высоте в три метра, центр – 2,5, а низ – 2 м. Длина плеч – 2,57 м, провод, выбранный для создания антенны, имеет диаметр в 2 миллиметра. Такая конструкция обладает сопротивлением примерно в 75 Ом. Это эквивалентно КСВ=1,5. Для питания антенны можно выбрать балансировочное устройство. Оно по сути является симметрирующим трансформатором. Почему именно так, а не, скажем, через коаксиальный кабель? Дело в том, что диполь – симметричная антенна. И питаться от кабеля она не сможет, потому что он является несимметричной линией.

Собираем антенну

Итак, для создания нам понадобится:

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

В муфте заглушку для крепления делаем в 6 миллиметров и для разъема на 16 мм. Затем можно подсоединить или собрать балун. Мы представим, что покупать не хочется. Поэтому берем ферритовое кольцо, у которого проницаемость 600, кусок провода с сечением в 0,5-1 мм. Провод складываем втрое и начинаем наматывать на кольцо. После того, как готова полноценная катушка Си-Би антенны, обмотка фиксируется с помощью изолирующей ленты или хомутов. Монтируем балун в заготовку, после чего припаиваем разъем. Конструкция почти готова. Осталось отмерить необходимое количество проводов для лучшей антенны, чтобы закрепить их на заготовке. Толщина здесь роли не играет. Как пример – можно взять три метра по 1,5 мм. Кстати, хотя программа и подсчитала, что оптимально – 2,57, лучше взять немного с запасом. Поэтому и три метра. Спаиваем все — и наша антенна готова.

Настройка и отдельные специфические моменты

Поскольку диполь является симметричной антенной, то длина плеч должна быть одинаковой. При создании первых устройств желательно не отклоняться от указанных параметров. И лучше брать немного больше, чем указывают расчеты, ибо отрезать можно всегда, тогда как приварить значительно сложней. В результате можно получить довольно простую и универсальную антенну. Собрать ее можно за час. Довольно неплохо, учитывая удовлетворительный результат.

Для автомобиля

Современное средство передвижения обязательно имеет радиоприемник или даже что-то большее. Навигация, телевидение и радиосвязь – это далеко не полный перечень. Но очень часто что-то желаемое приходится докупать самостоятельно. Или делать. Например, своими руками автомобильную антенну для возможности осуществления радиосвязи. Как же это реализовать? Обычные антенны не подойдут. Почему? Дело в том, что транспортные средства часто передвигаются во время сеансов связи. И традиционные антенны в таком случае будут иметь определенные «мертвую» зону приема. Даже если ехать таким образом, чтобы не допускать подобного, разрывы связи все равно возникают при маневрировании.

Подводя итоги, можно понять, что сделанная своими руками автомобильная антенна должна соответствовать таким требованиям:

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

Специфика автомобильных антенн

Четвертьволновой передатчик можно отбросить сразу – он слишком большой. Наша Си-Би радиостанция в таком случае не удовлетворит своим размером. Но вот если машина имеет рамочную конструкцию, то можно воспользоваться ее преимуществами. Для того чтобы настроить антенну в резонанс с необходимой частотой, используется конденсатор. Но что делать с длиной? Одно из самых популярных решений – исполнение антенны в виде спирали. Другой, не уступающий в популярности способ, заключается в том, чтобы делать антенну в виде трапеции. В таком случае рекомендуется, чтобы длина антенны Си-Би была следующей: верхняя грань – 56,5 см, нижняя основа – 66,5 см, боковины – 22,5 см + 45 см для соединения. Как видите, внеся не очень существенные изменения в конструкцию, мы смогли получить то же самое, что было необходимо раньше. Вот только трапециевидная антенна спокойно помещается в автомобиль. В целом, здесь очень большое пространство для полета мысли.

Заключение

Вот и все, основной материал успешно рассмотрен. Своими руками чертежи антенны превратить в готовое устройство не сложно. Но если нет опыта, то с этим могут быть определенные проблемы. Как говорят, дорогу осилит идущий. Если с первого захода создать Си-Би антенну не получится, то разочаровываться не следует. Возможно, что-то было слабо припаяно или недостаточно качественно исполнено, забыли присоединить источник питания или что-то еще. К тому же, даже если все сделано правильно, нельзя исключать того, что определенный элемент перегорел или был произведен с браком.

Антенна быстрого развертывания на Си-Би (27.200) — RADIOCHIEF.RU

Авторство конструктива антенны принадлежит RX3AKT. По сути, данная антенна представляет собой полуволновой вибратор запитанный с конца и согласованный кабельным шлейфом. По эффективности такая коаксиальная антенна не сильно уступает заводским аналогам от того же Sirio, а в изготовлении гораздо проще и компактнее. Антенна задумывалась как походный вариант, поскольку очень легкая и компактная, но вполне может применяться и стационарно.

Для изготовления понадобится 7 метров кабеля RG-58 (полотно антенны + согласующая часть), некий кусок кабеля RG-58 произвольной длины, для соединения антенны с рацией, разъем PL-259 или SO-239, несколько сантиметров термоусадки подходящего диаметра (например 7мм и 12мм), клей момент, острый нож, паяльник с припоем и канифолью, и минут 40 свободного времени. Для моделирования я рекомендую использовать самый паршивый кабель из тех, что есть на рынке, а именно, REXANT. Эти ребята делают отличный припой и другие радиомонтажные штуки, но кабель их по настоящему ужасен, зато он дешевый и на нем можно ставить эксперименты по антенностроению.

Антенна состоит из 3-х частей. Часть длиной 520 см, это полотно антенны — излучающая часть. Часть длиной 152 см, это согласующая часть, она представляет собой емкость, часть длиной в 23-24 см, тоже относится к согласующей части и представляет собой индуктивность. В процессе сборки проще всего пользоваться изображением из заголовка статьи. Точки на рисунке, это места соединения пайкой.

1. Берем кабель RG-58 и отрезаем кусок длиной 7 метров.
2. Зачищаем оплетку на кабеле с обоих концов, примерно на 1-1,5см.
3. Убираем фольгу, если она есть, и скручиваем центральную жилу с экраном кабеля.
4. Аккуратно пропаиваем скрутку центральной жилы и экрана.
5. Далее, отмеряем от одного из концов кабеля 23см и делаем надрез оплетки кабеля, но так, чтобы не повредить экран. Отступаем от надреза еще сантиметра 2 (25см) и делаем еще один надрез. Наша задача удалить ПВХ оплетку кабеля не повредив то, что находится под ней.

Оплетку и фольгу удаляем, а экран сдвигаем на одну сторону и разрезаем пополам. Оставляем пока в покое, к этому мы еще вернемся.

6. Отмеряем от участка со снятой оплеткой 152 см, и также как и в пункте 5 срезаем с кабеля часть оплетки шириной примерно 1,5-2 см. После этого, отрезаем экран от короткой части (23 см + 152 см) так, чтобы на короткой части экран выступал за пределы оплетки минимально. Фольгу удаляем.
7. Острым ножом снимем половину полиэтилена защищающего центральную жилу, так чтобы не повредить ее и целиком не разрезать полотно пополам. Облуживаем центральную жилу и экран и припаиваем их друг к другу.
8. После остывания места пайки и затвердевания полиэтилена, нужно загерметизировать соединение. Для этого используем клей Момент. Обильно намазываем его, особенно на место пайки и обрезанные концы оплетки. Без фанатизма. Обязательно даем клею немного подсохнуть и только после этого переходим к следующему пункту.
9. Сверху одеваем термоусадочную трубку диаметром 6-7мм и усаживаем ее (лучше всего гагревая феном). Сверху, можно наложить еще один слой термоусадки, так сказать, для прочности, большей длины. После остывания и засыхания клея получается вполне прочное и герметичное соединение.
10. Возвращаемся к куску 23 см. Аналогично пункту 7, снимаем слой полиэтилена до центральной жилы и Подпаиваем кабель снижения. Его нужно предварительно зачистить, как в пункте 2. Припаиваем центральную жилу кабеля снижения к центральной жиле в точке 24 см.
11. Сверху одеваем термоусадку диаметром 8-10 мм, и усаживаем ее на обе центральные жилы.
12. Спаиваем экраны части кабеля 23 см, части кабеля 152 см и кабеля снижения в одной точке.
13. Место пайки обильно замазываем клеем момент, даем ему подсохнуть и одеваем сверху термоусадку диаметром 12мм. Усаживаем.
14. На концы  антенны (23 см и излучающая часть) также обмазав моментом одеваем тремоусадку и усаживаем и герметизируем концы.
15. На конец кабеля снижения напаиваем разъем для радиостанции и… Готово.

Полевые испытания

В процессе…

Всем удачи, 55, 73!

Антенна П-диполь на 144, 28, 27, 24 и 21 МГц — Антенны КВ

В походах и горных экспедициях габариты и масса антенны являются приоритетными факторами. Но при этом не менее важны — удобный способ развёртывания и крепления её элементов.

В предлагаемой конструкции, которая изначально задумывалась только для диапазона 10 метров, основой служит телескопическая телевизионная антенна (так называемые «усы») — симметричный диполь с длиной вибратора два метра. К концам телескопических элементов подключены вертикально свисающие вниз проводники. Антенна имеет П-образную форму и требует небольшого пространства для размещения (рис. 1).

Размеры горизонтальной части и вертикальных элементов антенны определены с помощью компьютерного моделирования в программе ММАNА и соответствуют её оптимальным характеристикам (рис. 2).

Антенна была испытана на частоте 28,5 МГц при высоте подвеса горизонтальной части 5 м. КСВ составил 1,5. При снижении высоты подвеса до 3м КСВ составил менее 1,2 в частотной полосе 200…З00 кГц и коэффициенте усиления 6 дБи (согласно компьютерному моделированию). А это уже что-то!

Дальнейшие эксперименты показали, что отключение вертикальных элементов и симметричное укорочение длины вибратора до 180 см позволяет использовать антенну как диполь диапазона 2 метра.

Также, подключая к «усам» проводники определённой длины, её можно настроить для работы на других КВ диапазонах. Причём телескопические элементы удобны для оперативной подстройки антенны. Например, хорошие результаты были получены на диапазонах 24 и 21 МГц. Длина подключаемых вертикальных элементов составила 185 см для диапазона 24 МГц и 240 см для диапазона 21 МГц.

Размеры вертикальных элементов необходимо уточнять по минимуму КСВ на каждом диапазоне.
Таким образом, антенна может эффективно работать на пяти диапазонах — 144, 28, 27, 24 и 21 МГц.
Для быстрой сборки антенны в разных диапазонных вариантах вертикальные элементы подключают к концам телескопических элементов с помощью клемм ножевого типа, широко применяемых в автомобилях в качестве разъёмных соединений.

Так как у антенны отсутствуют какие-либо фиксирующие оттяжки, её можно вращать в горизонтальной плоскости, добиваясь минимума помех и максимально громкого и качественного сигнала.

Проведённые эксперименты позволяют утверждать, что, несмотря на уменьшение габаритов П-диполя в 2,5 раза по сравнению с полноразмерным полуволновым диполем, он не уступает ему в эффективности.

Вертикальные элементы антенны изготовлены из монтажного провода диаметром 0,35 мм. Для их натяжения на концах проводников автором были закреплены отвесы — болты М6×50 мм с гайками.

Питание антенны осуществляется по коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 50 Ом, который подключён к ней посредством ВЧ разъёма СР-50. Диполь («усы») и ВЧ разъём закреплены на пластине из изоляционного материала (рис. 3). На этом рисунке
3 витка кабеля, намотанных на кольцевом магнитопроводе типоразмера К32×20х6 мм из феррита 2000НМ, — запорный дроссель.

Эту антенну можно рекомендовать и в качестве балконной, установив её на расстоянии не менее двух метров от стены здания. Испытания в полевых и городских условиях показали, что она весьма эффективна при проведении как местных, так и дальних радиосвязей при выходной мощности передатчика 5 Вт.

Виталий Тюрин (UA3AJO)

инфо — Радио 12-2012

---

Поделитесь записью в своих социальных сетях!

---

При копировании материала обратная ссылка на наш сайт обязательна!

Простые антенны СВ-диапазона. — Антенны и усилители к ним — Радиосвязь

ПРОСТЫЕ АНТЕННЫ СВ-ДИАПАЗОНА.

1.ПРОСТОЙ ПЕТЛЕВОЙ СВ-ДИПОЛЬ

Петлевой диполь на диапазон 27 МГц можно выполнить из двухжильного провода типа ТРП для прокладки телефонов и известном под названием «лапша». Волно­вое сопротивление «лапши» лежит в пре­делах 400-600 Ом, что вполне подойдет для выполнения антенны и линии ее пита­ния. Его единственным недостатком явля­ется то, что через 2-3 года нахождения на открытом воздухе под солнцем, изоляция трескается, провод постепенно окисляется и приходит в негодность.

Петлевой диполь, выполненный из «лап­ши» показан на рис. 1. Антенна изготовлена из цельного куска линии, посередине к ней под­ключается линия передачи. На концах антен­ны присоединены короткозамкнутые отрезки этой же линии, они необходимы для настройки антенны в резонанс на диапазон 27 МГц. Согласование антенны с трансивером проис­ходит с помощью полуволнового кольцевого шлейфа,выполненного на коаксиальном кабеле волновым сопротивлением 75 Ом и длиной 3,6 метра, с помощью такого же куска кабеля длиной 1,76м антенна подключается к трансиверу. Сопротивление коаксиального кабеля 75 Ом было выбрано из условий оптималь­ного согласования антенны с выходом транси-вера, который может быть как 50-ти, так и 75- ти омным. Был измерен КСВ антенны 50- омным КСВ-метром включенным между тран­сивером, имеющим 50-омный выход и согласу­ющим устройством антенны. КСВ находился в пределах 1,8 в диапазоне частот 26,5-27,5 МГц и увеличивался до 2,5 на 26 и 28 МГц.

Длина шлейфа и четвертьволнового трансформатора приведена для наиболее распространенного коаксиального кабеля с полиэтиленовой изоляцией, имеющего коэф­фициент укорочения 0,66. Цепи согласования можно выполнить, используя кабель с волно­вым сопротивлением 50 Ом. В этом случае длина кабеля от шлейфового трансформатора до трансивера должна быть в пределах 0,8-1 м, КСВ антенны несколько увеличится. Антенна может быть подвешена вертикально, горизонтально, наклонно. Длина линии переда­чи от антенны до трансивера не критична и может быть любой длины. Желательно, чтобы хотя бы на длине 5 метров линия питания была перпендикулярна полотну антенны. При испытании ее совместно с СВ-трансивером «Promed 72», антенна показала хорошие результаты при работе на прием и на передачу, с помощью нее были проведены как местные так и DX связи.

2.ДЕШЕВАЯ СВ-АНТЕННА 

Дпя начинающего радиолюбителя, недавно приобретшего СВ-радиостанцию, установка наружной антенны может представлять серьезную проблему: это связано с отсутствием антенных изоляторов в хозяйстве начинающего радиолюбителя, к тому же один метр антенного кабеля 50 Ом стоит в пределах 0,5 — 1$, все это делает установку антенны дорогостоящим делом, особенно если антенна расположена далеко от радиостанции.

На первом этапе эти проблемы можно решить, если антенну и её снижение выполнить из обычного электротехнического медного провода предназначенного для работы в сети питания 220 вольт. Импеданс многих типов сетевых линий питания, измеренный мной, находился в пределах 36-60 Ом. Более низкоомный импеданс имели провода с толстыми жилами, а высокоомный импеданс был в сетевых проводах с тонкими жилами. При измерении потерь в этих линиях было выяснено, что они имеют весьма малую величину на диапазоне 27 МГц.

Антенна была выполнена как показано на рис. 2. 

Сетевой провод был разрезан на длину 2,7 метра, затем завязан узлом на линии питания для предотвращения дальнейшего его расползания, на концах полотна диполя провод был связан узлом с капроновым шнуром, служившим растяжкой антенны . Общая длина антенны была равна 5,4 метр: Провод, завязанный узлом на конце антенны служил своеобразной емкостной нагрузкой, расширяющей полосу пропускания антенны делающий не нужной ее настройку.

Таким образом, для построения этой антенны не использовались дорогостоящие и дефицитные материалы, не нужна настройка антенны, что все вместе оптимально подходит дл начинающих радиолюбителей.

Разместить антенну можно на крыш вертикально, горизонтально, наклонно, зависимости от местных условий. На конц сетевой линии, служащей кабелем питани антенны, ВЧ разъем не ставился. Один коне провода был залужен до диаметра, которы мог туго вставляться в антенное гнездо, друге конец провода был защищен и петлей крепился к «земле» антенного разъема радиостанции. Использование такого подключения к антенному гнезду радиостанции позволил еще более упростить и удешевил конструкцию СВ-антенны.

3.ГОРОДСКАЯ СВ-АНТЕННА

В городских условиях не всегда возможн установить хорошую наружную антенну дл СВ-радиостанции. Но вполне возможн успешно работать, используя суррогатную дипольную антенну, установленную на окне.

Стандартное окно имеет размеры 140×15 или 140×210 см, что позволяет установить н нем согнутый диполь (рис. 3).

 Антенна была выполнена из медного гибкого многожильного провода в белой пластиковой изоляции. Первоначальная длина каждого плеча антенны была равна 2,70 см, в процес­се настройки длина плеч антенны была немного уменьшена из- за влияния емкости металлического под­оконника и батарей отопления на работу антенны. Антенна име­ла сопротивление, из­меренное с помощью высокочастотного мо­ста, 55 Ом, ширина резонансного участка составляла 600 кГц, что позволяло использовать ее во всем СВ- диапазоне, разрешенном в России.

Антенна была установлена с внутренней стороны комнаты, провод полотна распола­гался на деревянной раме. После покраски рамы антенна стала практически невидима в комнате, что позволяет отнести эту СВ-антенну к разряду «невидимых», позволяющих избе­жать лишних трений между владельцами СВ-радиостанций и остальными гражданами. Коаксиальный кабель, питающий антенну дол­жен быть сопротивлением 50 Ом, это хорошо согласуется с выходным каскадом усилителя мощности промышленных СВ-радиостанций.

Несколько повысить КПД антенны можно, разместив ее полотно не на раме, а отступив от нее на 15-30 сантиметров. В этом случае дестабилизирующее влияние батарей и арматуры здания будет меньше, но антенна станет видимой. Возрастет и ее сопротивление примерно до 60 Ом.

При сравнительном испытании этой антенны совместно с антеннами из Л1 и Л2 было замечено явное преимущество свернутого диполя над этими антеннами, к тому ще он значительно проще и более легок в наладке.

Испытания антенн, описанных в Л1 и Л2 были проведены на месте установки свернутого диполя.

В результате того, что антенна содержит вертикальную и горизонтальную части, она излучает электромагнитную волну, содержа­щую вертикальную и горизонтальную составля­ющие. Это позволяет одинаково хорошо ра­ботать со станциями, использующими антенны с любым типом поляризации — вертикальной или горизонтальной. Данное обстоятельство, особенно важно при расположении антенны на верхних этажах многоэтажного дома, при проведении DX-связей. Недостатком этой антенны является то, что она не излучает в направлении закрытом комнатой. Кроме того возможны сильные наводки на бытовую радиоэлектронную аппаратуру, особенно при работе с самодельными неотлаженными усилителями мощности. Таким же образом можно сделать невидимую оконную антенну и на любительские диапазоны 10 и 12 метров.

4. НЕВИДИМАЯ СВ-АНТЕННА 

Простую и эффективную невидимую суррогатную антенну для диапазона 27 МГц можно выполнить в проеме окна согласно рис. 4. Для установки антенны было использовано окно размерами 140 х 150 см. Антенна представляет собой полуволновый диполь, длиной чуть больше половины длины волны. На частоту 27МГц антенна настраивается конденсатором С1. Согласование с коаксиальным кабелем обеспечивается конденсатором С2. Такое построение позволило выполнить антенну фиксированной длины, без учета влияния на полотно антенны дестабилизирующей емкости подоконника и батарей отопления. Питание антенны через гамма-согласование дало возможность работы с коаксиальным кабелем любого волновогс сопротивления — 50 и 75 Ом, а значит работать с любыми СВ- радиостанциями, выходной каскад которых рассчитан на 50 или 75-омную нагрузку.

Антенна была сделана из медного гибкого многожильного провода толщиной 1 мм в пластиковой изоляции. Провод был проложен на раме под открываемым окном, что сделало антенну практически невидимой со стороны комнаты.

Конденсаторы С1 и С2 были использованы типа КПВ-1, они были расположены внутри коробки, выполненной из фольгированного стеклотекстолита, коробка располагалась под подоконником. Антенну желательно питать, используя простое симметричное устройство. Для этого на коаксиальный кабель со стороны, его подключения к антенне были надеты пять ферритовых колец укрепленных на кабеле с помощью изоленты.

Антенна излучает вертикально и горизонтально поляризованную электро­магнитную волну и может быть использована для проведения как ближних, так и дальних связей. При изменении длины полотна антенны и гамма-согласующего устройства антенна может быть настроена и на любительские диапазоны 12 и 15 метров. При работе на передачу возможны помехи радиоаппаратуре, установленной в комнате, на окне которой расположена антенна. Антенна практически не излучает в сторону, закрытую комнатой.

Оптимально расположение этой антенны на окнах верхних этажей здания.

Гоигоров И.Н. (RK3ZK, UA-0113)

Литература :

1. Паньков В. «Малогабаритная рамочная антенна диапазона 27 МГц» ж. Радиолюбиттель №8-1998 с. 38-39.

2. Заугольный С. «Малогабаритная приемо­передающая антенна диапазона 27 МГц» ж: Радиолюбитель №2-1994 с. 59.