УКВ антенны своими руками

УКВ антенны своими руками

Вещательный FM-диапазон привлекает радиолюбителей. Свободные частоты занимают области 145 – 433 МГц, вот где проявим навыки конструирования аппаратуры. Берутся делать УКВ-антенны своими руками жители удаленных деревень, неуверенно принимающие сигнал. Причин проявления самостоятельности много, важно запретные области передачи обойти стороной — проблем не оберешься.

Задумал инженер друзья вещать, законом не воспрещается, когда сделано без нарушения государственных норм. Собрать передатчик, наладить процесс — отдельная проблема, каждому абоненту понадобится антенна для УКВ.

Цены любительского диапазона кусаются. Нестандартные изделия не пользуются великой популярностью, производить невыгодно, оттого стоимость высокая.

Антены GP 1/4, 1/2, 5/8 своими руками

В Си-Би диапазоне наибольшее распространение получили антенны с вертикальной поляризацией. Это связано с тем, что Си-Би радиостанции широко используются для связи с подвижными объектами, а на автомобиле весьма сложно разместить эффективную антенну горизонтальной поляризации. По той же причине в качестве базовых выбираются антенны с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, одинаково хорошо работающие в любом направлении.

GP с длиной l/4

Наиболее широкое применение в этой группе получили антенны типа «Ground Plane» или сокращенно — «GP», показанные на рис. 10.2.

Антенна имеет штыревую конструкцию, удобную для размещения как на крыше здания, так и на автомобиле. Она проста и, в то же время, достаточно эффективна. Длина штырей (l/4) для работы в диапазоне 27 МГц зависит от диаметра трубок и указана в табл.1

Таблица 1. Длина элементов антенны GP

Для нормальной работы антенны она снабжается тремя противовесами, которые можно выполнить из трубки или антенного канатика. Длина противовесов выбирается равной, или на 2,5% больше 2/4l. Для Си-Би диапазона можно принять ее равной 275 см. Входное сопротивление антенны зависит от угла между противовесами и мачтой: чем меньше этот угол (противовесы прижаты к мачте), тем больше сопротивление. Для получения входного сопротивления 50 Ом угол выбирается равным 30-45 градусов. Диаграмма направленности в вертикальной плоскости имеет максимум под углом 30 градусов к горизонту. Усиление антенны примерно равно усилению вертикального полуволнового диполя. Наилучшая работа обеспечивается при высоте мачты около 6 м.

Эта антенна наиболее широкополосна из всех вариантов GP. Если после установки минимум КСВ антенны оказывается несколько выше или ниже частоты 20 канала сетки С, длину штыря необходимо соответственно увеличить или уменьшить. После настройки антенны в резонанс минимума КСВ на средней частоте добиваются изменением угла установки противовесов.

Недостатком данной конструкции является отсутствие соединения штыря с мачтой, что требует дополнительных мер по грозозащите и защите от статического электричества. Наиболее простым способом защиты является использование короткозамкнутого шлейфа из кабеля длиной l/4, подключенного к фидеру с помощью тройника. Шлейф обеспечивает соединение центральной жилы фидера с заземленной оплеткой по постоянному току и не влияет на согласование антенны. Схема подключения шлейфа приведена на рис.3

Длина шлейфа рассчитывается с учетом коэффициента укорочения используемого кабеля и составляет около 2 м.

GP с длиной l/2

На рис. 10.4 приведена конструкция полуволновой антенны GP длиной l/2. По сравнению с вышеописанной антенной она имеет вдвое большую длину штыря, что предъявляет повышенные требования к обеспечению ветровой прочности конструкции. Антенна не нуждается в противовесах, роль которых выполняет мачта, а ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости сильнее прижата к горизонту, что улучшает условия радиообмена с удаленными корреспондентами. Поскольку антенна имеет высокое входное сопротивление, кабель подключается к ней через согласующий высокочастотный трансформатор. Основание штыря соединяется с заземленной мачтой через согласующий трансформатор, что автоматически решает проблемы грозозащиты и статики. Усиление антенны по сравнению с полуволновым диполем составляет около 4 дБ.

Типовые данные согласующего трансформатора:

Диаметр каркаса — 30мм
Диаметр провода — (ПЭВ-2) 1мм
Число витков — 6
Отвод от 1.5 — витка
считая от (холодного) заземленного
вывода катушки
Кабель подключается центральной
жилой к отводу.
Полотно антенны подключается к «горячему»
выводу катушки.

GP с длиной 5/8l

Наиболее эффективной для дальних связей является GP длиной 5/8l. Ее конструкция показана на рис. 10.5. Она несколько длиннее полуволновой антенны, а кабель фидера подключается к согласующей индуктивности, расположенной в основании вибратора. Этот тип антенны требует использования не менее трех противовесов длиной (0,1-0,2)l, расположенных в горизонтальной плоскости. Антенны этого типа узкополоснее полуволновых, в связи с чем они требуют более тщательной настройки. Настройку на средней частоте обеспечивают как изменением длины штыря, так и регулировкой величины согласующей индуктивности. Нужное входное сопротивление достигается выбором точки подключения кабеля к согласующей катушке. Усиление этой антенны составляет 5-6 дБ, максимум диаграммы направленности расположен под углом 15 градусов к горизонту. Штырь этой конструкции также заземлен на мачту через согласующую катушку. Примерные данные согласующей катушки для волнового сопротивления кабеля 50 Ом:

диаметр каркаса — 18 мм,
диаметр провода — 1,5 мм,
число витков — 22,
шаг намотки -2,5 мм,
отвод — от 9-го витка,
считая от заземленного конца катушки.

Установка антенны на крыше может сильно влиять на ее характеристики. Общими рекомендациями являются следующие:

  • основание антенны желательно располагать не ниже 3 м от плоскости крыши;
  • вблизи от антенны не должно быть металлических предметов и конструкций (например телевизионных антенн, проводов и т. п.);
  • устанавливать антенну желательно как можно выше;
  • для нормальной работы станции ближайшая базовая Си-Би антенна не должна быть расположена ближе 200 м.

Эффективность работы антенны на передачу тем выше, чем меньше омические потери в ее элементах. Поэтому наилучшим материалом для элементов антенн являются медные трубки, однако приемлемым компромиссом можно считать применение алюминиевых (дюралевых) трубок (из-за высокого удельного веса и низкой прочности меди).

При необходимости расширения полосы частот диаметр трубок увеличивают, или используют трубки с ребристой наружной поверхностью. Поскольку ток, протекающий по штырю антенны, уменьшается к ее верхнему концу, диаметр верхней части штыря можно уменьшить без ухудшения ее параметров. Одним из наиболее простых средств расширения полосы частот длинных штыревых антенн является применение втулки с четырьмя усами длиной около 100 мм и диаметром 4-5 мм, закрепляемой в верхней части штыря (рис. 10.6). При этом резонансная частота антенны понижается и длину штыря придется несколько уменьшить. При работе антенны на передачу по ней протекают довольно большие токи, поэтому необходимо обеспечить очень хорошее соединение всех элементов между собой и позаботиться об их защите от коррозии.

В настоящее время в продаже имеются Си-Би антенны заводского изготовления (рис.10.7) как отечественные, так и импортные, легкие, изящно выполненные. Как свидетельствует опыт их эксплуатации, в соединениях элементов, которые осуществляются самонарезающими шурупами, под действием ветра достаточно быстро теряется электрический контакт. Более надежной является конструкция штырей со стяжными хомутами. Практически все варианты промышленных антенн требуют дополнительной герметизации, предотвращающей попадание воды внутрь трубок, на согласующие трансформаторы, катушки и заделку кабеля, что приводит к необратимым последствиям.

Рис. 10.8 Антенна GP без мачты

Если на крыше Вашего дома есть достаточно высокая лифтовая будка, телевизионная антенна или пристройка высотой больше 5 метров, то антенну GP можно установить, используя капроновый трос-растяжку (рис. 10.8) без мачты. Кроме капронового шнура и кабеля РК-50 потребуется еще 4 изолятора любого типа. Конец кабеля длиной 2,7 м освобождается от внешней изоляции и оплетки, оплетка расплетается и скручивается в 4 примерно одинаковые «косички». К ним присоединяются противовесы. Противовесы можно сделать из любого медного (в крайнем случае даже алюминиевого) провода, который прикручивается (или припаивается) к «косичкам». Длина противовесов должна быть 2,7 м. На концах противовесов закрепляются изоляторы, которые прикрепляются к проволочным или капроновым оттяжкам. Конец освобожденного от оплетки участка кабеля за полиэтиленовый изолятор прикрепляется к капроновому шнуру так, чтобы он не оторвался порывами ветра. Противовесы разводятся в стороны равномерно по кругу, оттяжки закрепляются на крыше (например, привязываются к кирпичам). Постарайтесь длину оттяжек подобрать так, чтобы между проводом противовеса и вертикалью был угол около 45°. Места соединений и место выхода кабеля из оплетки тщательно герметизируют пластилином, чтобы под оплетку не попала вода.

Читайте также  Шим регулятор оборотов двигателя постоянного тока 12в своими руками

Эта антенна по своим характеристикам полностью соответствует классической антенне GP длиной l/4. Такую антенну очень удобно устанавливать в полевых условиях между двумя деревьями, нужно только заранее заготовить кабель и противовесы с оттяжками, а в качестве изоляторов на концах противовесов сгодятся даже короткие сухие палочки (см. рис. 10.9), т. к. на частоте 27 МГц это неплохой изолятор.

Направленная УКВ-антенна типа Yagi на 145 МГц: за час из говна и палок

Пожалуй, начну загаживать Пикабу своим никому не интересным радиобарахлом. Недавно я как раз получил любительскую категорию, и попутно нарвался на полную закрытость коммьюнити, которое не то чтобы имеет какой-то завышенный порог входа, нет — просто не принято отдавать информацию «чужакам». Всё приходилось гуглить по крупицам чёрт знает где, и после всей фрустрации от всего этого процесса я решил начать собирать свои заметки в одном месте и писать их максимально простым языком. Возможно, кому-то и пригодится.

В итоге: сегодня у нас — убийственно простая двухэлементная Yagi для балконногонаружнего применения в условиях квартиры — это то, с чего можно начать работать в эфире хоть как-то в принципе. Посчитана специально для 2-метрового диапазона, для того, чтобы получить минимальный КСВ на 145 МГц ровно:

Из чего всё это сделано:

* вибраторы и рефлектор — 10 мм алюминиевая трубка
* бум и траверса выполнены из самой простой и дешёвой сосновой рейки
* вибратор и рефлекторы крепятся нейлоновыми стяжками, бум и траверсы — шурупами

* рефлектор: 994 мм
* вибратор: цельный кусок в 928 мм, разрезан пополам; расстояние между половинами — 10 мм
* расстояние между рефлектором и вибратором: 426 мм

Питание — напрямую на вибратор через бутерброд из стальных шайб, винтами 4 мм с барашками вместо гаек. Кабель — 50 Ом, RG-58U.

Материалы обойдутся в 200 рублей за двухметровую алюминиевую трубку (1 шт, если не накосячить с распилом), 60-80 рублей за двухметровую же рейку (2 шт, если не делать опору), сотню за пакет стяжек на 200 мм (1 шт), 50 рублей за пакет с винтами и гайками (1 шт), 50 рублей за пакет барашков (1 шт), и плюс ещё пара сотен за коробку с шурупами по дереву и гипсу (1 шт).

Кабель — отдельная история, есть варианты за 30 рублейметр, есть варианты за 200 рублейметр. На кабеле лучше не экономить в любом случае. Для терминирования можно использовать разъёмы PL-259 под пайку, они наиболее распространены на оборудовании начального уровня (50-150 рублей за штуку, в зависимости от точки).

Итого, если допустить, что потребуются только материалы, 5 метров недорогого кабеля по 50 рублей за метр, и три разъёма (почти наверняка вы зафачите свой первый) — весь концерт обойдётся в 1100-1200 рублей.

Из инструмента потребуются только ножовка по металлу с лезвиями для металла и дерева, шуруповёрт или ручная дрель, сверло по металлу на 4.5 мм, пара отвёрток, маркер, линейка, рулетка, ножницы и (прямые) руки.

Итоговый, мать его, результат:

Даже на собранную настолько на отлюбись антенну, мне без проблем удаётся открывать с полутора ватт репитер в Кунцево, находясь от него в

До репитера в Зеленограде (до него по прямой будет уже около 55 километров) я достаю уже где-то ватт с пяти, поскольку я живу далеко не так высоко, как хотелось бы. Если вынестись наружу, то вполне можно будет открывать с трёх ватт.

Таким образом, пробный экземпляр оказался крайне удачным. В планах — построить всё то же самое уже из металла (или хотя бы PVC), и вынести наружу. Закрепиться вполне можно будет на кронштейнах для крепления кондиционера, они без проблем должны выдержать нагрузку. Отдельным тетером можно будет прихватить дальний конец антенны к балкону, дабы она не упала вниз.

Отдельное спасибо RZ3AIX за вариант конструкции, который был адаптирован к обстоятельствам.

Если кому-то интересно — могу продолжить выкладывать весь свой trial & error, а заодно — припомнить, как нынче получить лицензию любителя новичку с нуля. Последнее мне кажется особо актуальным, учитывая постоянные изменения в процедуре со стороны ГРЧЦ и РКН.

IT-блоги • Переделка J-антенны на 145 МГц в антенну Super-J

Диаграмма направленности J-антенны в свободном пространстве представляет собой классический «бублик», как и у простого диполя. Это означает, что достаточно большая часть энергии излучается под высоким углом к горизонту, то есть, тратится впустую. Сей недостаток исправлен в вариации J-антенны под названием Super-J.

Теория

Рассмотрим уже знакомую нам схему J-антенны (слева) и сравним ее со схемой Super-J (справа):

Фактически, Super-J представляет собой J-антенну, к которой приделали еще один λ/2 диполь. Изогнутая секция общей длиной λ/2 в середине антенны почти ничего не излучает, так как токи в ее половинках текут в противофазе. Секция нужна лишь для того, чтобы ток имел одинаковую фазу в верхнем и нижнем диполе.

Что же будет с диаграммой направленности (ДН)? За ответом обратимся к моделировщику cocoaNEC:

Черным пунктиром показана ДН J-антенны, а красным цветом — ДН Super-J. Благодаря магии электродинамики ДН Super-J представляет собой тот же «бублик», только приплюснутый. Согласно модели, усиление Super-J под углами 10-15 градусов к горизонту составляет 2.4-2.8 дБ по сравнению с J-антенной. Архив с файлами .nc можно скачать здесь.

Практика

Было решено переделать ранее изготовленную J-антенну на радиолюбительский диапазон 2 метра в антенну Super-J. Фазирующая секция была изготовлена из медной трубы диаметром 8 мм. Труба легко гнется, благодаря чему ей можно придать такую форму:

Для придания секции дополнительной жесткости в ее середину был помещен отрезок трубы ПВХ. Позже середина секции была от души залита эпоксидкой.

Чтобы добиться от антенных входного сопротивления 50 Ом, верхний диполь мне пришлось немного укоротить, примерно на 2 см. Но даже после этого перемещением муфт в согласующей секции мне никак не удавалось полностью избавиться от реактивности. Причина может быть как в размерах антенны, так и в том, что по высоте она не умещается целиком на балконе, в связи с чем согласующая секция находится рядом с металлическими перилами. В силу неясностьи причины дальше укорачивать антенну не хотелось — в другом окружении она может оказаться слишком короткой. На помощь пришла еще одна степенью свободы, возможность искривлять согласующую секцию:

Верхняя часть секции была прижата поближе к основной части антенны при помощи нейлоновой стяжки. После этого удалось добиться идеального согласования:

По индикатору напряженности поля действительно видим какое-то усиление. Устройство показывает 20 попугаев для Super-J против 15-и попугаев у J-антенны в таких же условиях. Наконец, заходим на локальный репитер и убеждаемся, что корреспонденты нас принимают. Мне даже удалось зайти на зеленоградский репитер, расположенный в 40 км от меня, хотя корреспонденты и отметили низкий уровень сигнала. Но я все же считаю это достижением, учитывая, что работа велась 5-ю ваттами через отраженку (мой балкон смотрит в противоположную сторону от репитера). В тех же условиях J-антенна данный репитер не открывала.

Читайте также  Пневмо штихель

На 70 см антенна предсказуемым образом не работает. А если бы и работала, от диаграммы направленности в этом диапазоне ничего хорошего ждать не приходится.

Заключение

Super-J проста в изготовлении и имеет заметное усиление по сравнению с J-антенной или эквивалентным ей вертикальным диполем. Стоимость самодельной антенны невысока. Она идеально согласуется, даже если вы немного ошибетесь с размерами. Из очевидным минусов — общая длина антенны составляет чуть больше 2.5 метров. Кроме того, антенна работает ровно в одном диапазоне. Антенну определенно можно рекомендовать, если имеется место для ее установки и не требуется выход на 70 см. Либо если вы готовы изготовить отдельную антенну для этого диапазона.

Сборка антенны

Изготовление антенны Харченко для цифрового телевещания предполагает следующие поэтапные действия:

  1. Определяется поляризация и частота волны. Конструкция должна быть линейной.
  2. Для изготовления биквадратной антенны-приёмника в качестве материала используется медь. Все элементы располагаются на углах, одним из них они должны соприкасаться. Для горизонтальной поляризации конструкция должна быть расположена вертикально. При вертикальной поляризации устройство укладывается на бок.
  3. Медный провод измеряется и берется необходимой длины (+1 см). Подойдёт медная или алюминиевая трубка (диаметр 12 мм). Очищается изоляция с медной жилы. Выравнивается молотком на твёрдой поверхности. Отмеряется середина и загибается на 90 градусов. Если есть тиски, то проволока зажимается и выравнивается в них. Изгибы делаются по рассчитанным размерам.
  4. На одном конце отрезается маленький фрагмент под углом 45 градусов для образования заострённого наконечника. Загибается второй конец, такая же процедура проделывается на нём. Оба квадрата можно при этом немного отогнуть. На центральных внутренних изгибах при помощи надфиля протачиваются маленькие пропилы. Тогда можно будет стянуть эти два свободных конца и закрепить их тонкой проволокой из меди.
  5. Потребуется паяльник, а также жидкая канифоль или флюс для залуживания серединных изгибов. Это проделывается с каждой стороны медного провода.
  6. Выполняется зачистка коаксиального кабеля на 4-5 см. Оплётку или внешний проводник скручивают в один провод и обматывают вокруг одного из изгибов. Припаивают его к медному проводу. Зачищается изоляция внутреннего проводника и аналогично обматывается вокруг следующего изгиба. Припайка должна выполняться осторожно, поддерживая изоляцию плоскогубцами, потому что от нагрева она может съехать в сторону. Вначале нагревается рамка в месте запайки, а потом только проводник.
  7. Проводка кабеля фиксируется при помощи нейлоновой стяжки, обезжиривается растворителем. Участки запайки изолируются горячим клеем с помощью пистолета. Для исправления дефектов клеевого образования можно использовать фен.

Визуально внутренние центральные углы конструкции, напоминающей восьмёрку, должны находиться поблизости друг от друга (10-12 мм), но не соприкасаться. При ошибке во время выгибания контура даже на 1 мм может произойти искажение картинки.

Приёмник должен находиться от рефлектора на расстоянии, рассчитанном по формуле: длина волны/7. Антенна размещается в направлении ретранслятора.

Как произвести правильные расчеты и изготовить антенну Харченко, показано в этом видео:

Вертикальные модификации

Вертикальные антенны способны работать на разных частотах. Модификации данного типа обладают высоким коэффициентом усиления. Делается вертикальная УКВ-антенна для радио своими руками довольно просто. В первую очередь надо подобрать хорошие стойки, заранее подготовить сварочный инвертор. Для решения проблем с отрицательной поляризацией рекомендуется использовать импульсные рефлекторы. При этом противовесы нужно устанавливать большой длины, а диаметр у них не должен быть меньше 0.3 см. Для усиления направленности применяются фильтры. Передние стойки разрешается монтировать под углом 45 градусов. Однако надо заранее рассчитать прочность мачты.

Для увеличения стабильности конструкции основание можно сделать с упорами. Собирается УКВ-антенна для радио своими руками только с короткими стойками, которые надо устанавливать на небольшой высоте. Противовесы разрешается накручивать на стойку. При этом надо позаботиться о накладках. Отдельное внимание уделяется боковым опросам, которые фиксируются на мачте. Для увеличения площади рассеивания рекомендуется применять стойки длиною от 25 см.

Делаем биквадратную антенну в домашних условиях

Самодельная антенна собирается за 30-40 минут. К тому же элементы конструкции изготавливаются из самых обычных материалов, которые с большой долей вероятности уже есть у вас дома или в гараже.

Необходимые материалы и инструменты

  • медный провод сечением 1,5–5 миллиметров, длиной около метра;
  • обычный антенный провод (коаксиальный), 3–5 метров;
  • паяльник, соответственно, припой и канифоль;
  • штекер для телевизора;
  • напильник или наждачная бумага для зачистки провода;
  • рулетка или линейка;
  • маркер либо фломастер.

Дополнительные материалы, которые могут понадобиться:

  • основа для антенны (например, деревянная рейка);
  • клей;
  • изоляционная лента.

Ручной расчет

Размеры антенны Харченко напрямую зависят от диапазона принимаемых частот.

Расчет под эфирное телевидение заключается в определении длины волны и переносе значений на собираемое устройство. Цифровые телеканалы транслируются в стандарте DVB-T2 на радиочастотах, которые варьируются от 400 до 800 МГц и отличаются в зависимости от региона.

Точный диапазон для вещающих мультиплексов вы узнаете из инструкции по определению частот цифрового ТВ.

В Москве вещание 1 мультиплекса идет частоте 546 МГц (ТВК 30), 2-ого — на 498 МГц (ТВК 24 ). Я хочу принимать оба пакета, поэтому беру среднее значение:

(546 + 498)/2 = 522 МГц .

  1. Вычисляем длину волны по формуле:
    λ = с/F , где:
    λ — длина волны;
    с — скорость света (3×10 8 м/с);
    F — частота.
  2. Подставляем значения:
    λ = 300/522 ≈ 0,5747 м = 57,47 см.

Можно использовать полученную величину, но для практического применения она может оказаться слишком большой. Мы имеем право взять ровно половину или четверть длины волны:

λ/2 = 0,5747/2 ≈ 0,287 м = 28,7 см.

λ/4 = 0,4918/4 ≈ 0,143 м = 14,3 см.

Зная длину волны, производится расчет размеров рамки. На примере значения 575 мм получаем следующее:

  • длина внешней стороны ромба: 575/4 = 143,75 мм;
  • общая длина проволоки – 1150 мм.

Калькулятор антенны Харченко

Можно поступить проще: рассчитать все параметры с помощью онлайн-калькулятора. Алгоритм его работы аналогичен представленному выше, действие всех формул автоматизировано. На выходе получится готовый чертеж с размерами «двойного квадрата».

Сборка

  1. Возьмите проволоку. Для антенны подойдет только медь (алюминий или другой металл надежно спаять не получится, а от качества соединения контактов будет зависеть чистота принимаемого сигнала).
  2. С помощью линейки и маркера отметьте 8 одинаковых отрезков, длину которых (L1) вы рассчитали на калькуляторе.
  3. На чистом листе бумаги нарисуйте шаблон будущей рамки телеантенны, соблюдая вычисленные размеры.
  4. Согните проволоку по отметкам, ориентируясь на шаблон. Должна получится ровная восьмерка с углами 90°.
  5. Используя напильник или наждачную бумагу, зачистите края проволоки и место сгиба граней, а затем зафиксируйте свободные концы тонкой медной проволокой.
  6. Спаяйте концы между собой.
  7. Возьмите антенный провод, оголите его примерно на 2 см для и припаяйте к рамке антенны: центральная жила на один сгиб, экран — на второй. На другой конец кабеля установите RF-штекер.
  8. Заизолируйте все места пайки. Можно использовать силиконовый герметик или простую изоленту.

Настройка

После сборки включите телевизор и выполните поиск цифровых каналов. Если у вас приставка — запустите автопоиск на ней. Дальше анализируйте:

  • Прием сигнала хорошего качества.
    Можно закрепить полученную рамку на любую поверхность при помощи клея или жидких гвоздей. Кабель тоже нужно зафиксировать, чтобы не нарушать слабое место пайки.
  • Качество принимаемого сигнала недостаточно хорошее.
    Попробуйте переместить антенну: меняйте вертикальные и горизонтальные углы наклона. Если это не помогает, то нужно усилить принимаемый сигнал, используя рефлектор.

Простая антенна для 2 м и 70 см диапазонов

Портативная антенна из коаксиального кабеля для 145МГц и 435МГц

Радиолюбители, работающие на двух УКВ-диапазонах (145МГц и 435МГц) знают как удобно использовать двух-диапазонную антенну. Одну из таких антенн нидерландского радиолюбителя Франка Бремера (PA0FBK), разработанной специально для 2 м и 70 см диапазонов мы сегодня рассмотрим. Она полностью изготовлена из коаксиального кабеля RG58 и является переносной, что иногда очень удобно.

Антенна представляет собой запитываемый с конца 1/2 волновый диполь для диапазона 2 м и 3/2 волновый диполь для диапазона 70 см.

Описание изготовления антенны

Она выполнена из одного отрезка коаксиального кабеля RG58. В частях «A» и «C» (каждая длиной 360 мм) были удалены внешняя оболочка и экран, в частях «B» (230 мм) и «D» (288 мм) — все оставлено. В верхнем конце части «E» (35 мм) внутренний проводник и экран соединены. Части «D» и «E» внизу соединяются с разъемом BNC или другим, подходящим для вашей радиостанции.

Работа антенны

Эта антенна работает следующим образом: части «A», «B» и «C» вместе являются полуволновым излучателем на 2 м. Часть «B» резонируют на 70 см и ведет себя, как коаксиальная связь между «A» и «C», которые являются половинами волнового излучателя на 70 см.

Для оптимальной адаптации к 50 Омам есть трансформатор — части «D» и «E». Длины «D» и «E» важны, изменяя их, можете улучшить SWR, в случае необходимости.

Эта антенна столь же хороша, как и «J» антенна и имеет то преимущество, что работает и на 2 м и на 70 см.

Я выбрал эту антенну потому, что её легко сложить в сумку и использовать при работе в командировках.
В гостинице, закрепив эту антенну на карнизе в комнате на втором этаже, я проводил постоянные сеансы радиосвязи портативной радиостанцией на расстояние 75 км. У моего корреспондента использовалась антенна GP на крыше пятиэтажного дома.

Длину отрезка E (короткозамкнутого) нужно взять на несколько сантиметров больше и закорачивая оплётку с центральной жилой иголкой, настроить антенну на минимальный КСВ.

От антенны до радиостанции я использовал кусок коаксиального кабеля RG58, около метра длиной, с четвертьволновым отсекающим стаканом для 435 МГц, выполненным из оплётки коаксиального кабеля. Место соединения оплёток я не паял, а выполнил бандаж из «кроссировки», предварительно сняв изоляцию и обмотал всё изолентой.

Справка. Коаксиальный стакан.

Самый эффективный на УКВ способ отсечки тока — 1/4 волновый стакан, который известен всем по картинкам в букварях антенн в виде трубы длиной 0,24 λ и диаметром втрое больше диаметра кабеля, нижний край которой имеет дно, соединенное с оплеткой кабеля. Его обычно называют симметрирующим, но дело не в терминах. Его сопротивление ВЧ току около 5000 Ом, но для антенн ВК в таком исполнении он слишком громоздок. Более технологичное, без затратное и не требующее настройки устройство для отсечки тока можно выполнить в виде стакана из оплетки от более толстого кабеля, плотно лежащего на внешней оболочке кабеля.

Длина стакана зависит от диэлектр. проницаемости оболочки кабеля и равна 1/4 λ х К укор. Для полиэтиленовой (ПЭ) оболочки кабеля К укор 0,667, для поливинилхлоридной (ПВХ) — около 0,59.
Сопротивление z стакана можно рассчитать по формуле: z = ρ / tha L , где ρ — волновое сопротивление коаксиальной линии, образованной оплеткой кабеля и стаканом, а — затухание в неперах на 1 метр (1 непер = 8,686 дб),tha — гиперболическая функция а, L — длина стакана в м. Если учесть,что при затухании меньше 0,21 непера(2 дб/м) tha и а практически равны, а нп заменить на дб, получится z = 9ρ /a L , где а — затухание в привычных дб/метр. Стакан работает с высоким КСВ в нем. При этом потери в нем будут примерно втрое больше, чем расчитанные при КСВ 1,0 и формулу z стакана можно записать так: z = 3ρ /a L , где а — потери в дб/м, рассчитаные для коаксиала стакана при КСВ 1,0 в нем.

Длина стакана на кабеле с ПЭ оболочкой для 145 мгц 345 мм, для 435 мгц 114 мм, z стакана 1500 Ом.
На частотах ±2% от частоты резонанса (142 и 148 МГц; 426 и 444 МГц) он снижается вдвое.
Стакан может работать и на частотах, где его длина составляет 3/4λ, 5/4λ и т.д.,
но его z и соответственно эффективность отсечки тока будут падать примерно в V¯3, V¯5 и т. д.
Иными словами, стакан длиной 345 мм на ПЭ оболочке будет достаточно эффективен и на 435 МГц

Мне встречалось описание этой антенны, где на кабеле снижение на расстоянии 195 мм от разъёма для подключения антенны изготавливался ВЧ-дроссель из 6-ти витков кабеля на каркасе диаметром 20 мм.

Для борьбы с помехами и перегрузками можно использовать преселектор (антенный тюнер). Использование этого устройства позволяет до определенной степени подавить внеполосные помехи и сильные сигналы.

К сожалению, в городе все эти ухищрения могут не дать желаемого результата. При включении радиоприемника слышен только шум (как правило, шум сильнее на низкочастотных диапазонах). Порой начинающие радионаблюдатели даже подозревают свои радиоприемники в неисправности или недостойных характеристиках. Проверить приемник просто путем отключения антенны. Отключите антенну (сложите телескопическую антенну или переключите на внешнюю, но ее не присоединяйте) и отсчитайте показания S-метра. После этого выдвиньте телескопическую антенну или подключите внешнюю. Если показания S-метра значительно увеличились, значит с радиоприемником все в порядке, а вам не повезло с местом приема. Если уровень помех близок к 9 баллам или выше, то нормальный прием будет невозможен.

Поиск и устранение источника помехи

Увы, город полон “широкополосных” помех. Многие источники генерируют электромагнитные волны широкого спектра, как искровой разряд. Типичные представители: импульсные блоки питания, коллекторные электродвигатели, автомобили, сети электроосвещения, сети кабельного телевидения и Интернет, маршрутизаторы Wi-Fi, ADSL модемы, промышленное оборудование и многое другое.

Самый простой способ “поиска” источника помех – обследовать помещение с помощью карманного радиоприемника (не важно какого диапазона, ДВ-СВ или КВ, только не FM диапазона). Обойдя комнату можно легко заметить, что в некоторых местах приемник шумит сильнее – это и есть “место локализации” источника помех. “Шуметь” будет практически все, что подключено к сети (компьютеры, энергосберегающие лампы, сетевые провода, зарядные устройства и пр.), а также сама электропроводка.

Именно для того, чтобы хоть как-то снизить пагубное действие городских помех и стали популярны “супер-пупер” навороченные радиоприемники и трансиверы. Городской радиолюбитель просто не может комфортно работать на бытовой аппаратуре, которая достойно себя показывает “на природе”. Требуется большая избирательность и динамика, а цифровая обработка сигнала (DSP) позволяет “творить чудеса” (например, подавлять тональные помехи), недоступные аналоговым методам.

Конечно, самая лучшая КВ антенна – направленная (волновой канал, QUARD, антенны бегущей волны и т.д.). Но будем реалистами. Построить направленную антенну, даже простую, довольно сложно и дорого.