Домашняя антенна для телевизора своими руками. Антенны горизонтальной поляризации Какой металл лучше для изготовления антенны

Сегодня делимся лайфхаками, как сделать ТВ-антенну своими руками. Антенна представляет собой устройство для излучения или для приема радиоволн. Бывают передающие, приемные и приемопередающие. Редакторы узнали, что нехитрую конструкцию можно сделать медной и латунной проволоки, медных трубок, проводов и даже из жестянок.

ТВ-антенна из жестяных банок

Антенну для телевизора можно сделать самому, из подручных материалов, даже из пустых пивных жестяных банок. Такой способ самый быстрый и простой. Можно сделать конструкцию из электродов и дисков. Максимальное количество каналов будет семь.

Понадобится:

1. жестяная банка;
2. штекер;
3. кабель для антенны;
4. шуруповерт;
5. липкая лента или изоляционная;
6. деревянный тремпель;
7. саморезы (2 шт).

Комнатная конструкция гарантирует уверенный прием аналогового сигнала в пределах города и без согласования для кабеля (при длине до 2 м).

Расстояние между банками:

где λ - длина волны. Диполей должно быть не более 3-4 штуки. Если их будет меньше, усиление будет несущественное, больше – будут проблемы с согласованием кабеля.

Качество сигнала заметно улучшится, если разместить из металлической сетки экран с тыльной части.

Расстояние между экраном и основной конструкцией:

Как изготовить конструкцию:

Как улучшить антенну?

Усилитель необходим, если транслятор находится далеко. С усилителем конструкция принимает сигнал надежнее, но вариант «сделай сам» тут может не сыграть.

Можно использовать магнит, на который будет наматываться несколько витков телевизионного кабеля (собирается и возле телевизора, и на антенне).

Если стоит вопрос, как усилить сигнал домашней конструкции, чтобы вместо 7 четко транслировались 20 каналов, необходимо:

• купить специальный предварительный усилитель ТВ-сигнала;
• найти место идеального приема сигнала;
• избавиться от помех, которые создают металлические предметы.

Как сделать быстро антенну:

Как собрать антенну для цифрового ТВ?

Самодельная конструкция должна быть:

1. аккуратно изготовлена с высокой степенью точности без потерь электромощности сигнала;
2. строго направлена по оси электромагнитной волны, исходящей от передающего центра;
3. нацелена по виду поляризации;
4. иметь защиту от побочных сигналов-помех такой же частоты, исходящих от любых источников: электродвигателей, радиопередатчиков, генераторов.

Как сделать самостоятельно антенну для цифрового ТВ (DVB T2):

Простая цифровая ТВ-антенна: какие есть варианты?

Для нее потребуется часть коаксиального кабеля с волновым сопротивлением на 75 Ом и штекер для подключения конструкции.

Алгоритм такой:

1. обычным ножом со свободного конца срезается внешняя оболочка;
2. длину брать с небольшим запасом, поскольку небольшой отрезок при наладке проще откусить, чем бежать за новым кабелем;
3. с этого участка кабеля снимается экранирующий слой, оголяется внутренняя жила и снимается изоляция;
4. вставить в разъем на приставке ТВ-сигнала гнездо штекера, проволоку оголенную внутренней жилы направляем поперек поступающей электромагнитной волны;
5. помнить о горизонтальной поляризации;
6. эфирная цифровая антенна должна быть закреплена на подоконнике либо кусочком скотча на стекле;
7. помехи и отраженные сигналы экранируются полоской фольги, расположенной от центральной жилы на небольшом удалении;

Разновидности антенн и какие из них можно сделать самому?

Есть «польская», «восьмерка» и «квадрат». Цифровые антенны для ТВ-тюнера и ТВ-приставки должны быть настроены на одну частоту.

ВАЖНО! И приставка, и тюнер должны уметь декодировать сигнал.

«Польская» антенна и цифровое ТВ

Она обеспечивает качественный и надежный прием аналогового телевидения (+ ДМВ), но совершенно непригодна для приема современного цифрового ТВ.

«Восьмерка»: алгоритм изготовления

Несложная конструкция для DVB T2, которую можно сделать из медной проволоки Ø 3 мм. Отражатель при этом не используется. Верхняя сторона сегментов — 14 см, боковая — 13 см.

Отмеряем проволоку длиной 112 см и начинаем сгибать:

1. 1-й сегмент сгибаем длиной 14 см (для антенны — 13 см и 1 см – для прочности петли);
2. 2-й и 3-ий, как 6 и 7 – 14 см;
3. 4-й и 5-й – 13 см;
4. 8-й – 14 см – 13 см и 1 см – с петлей прочности.

Петли зачищаем, закручиваем и спаиваем — они станут контактами для подключения кабеля. Для пайки кабель со стороны антенны зачищаем на 2 см и 1 см – со стороны штекера, места соединений герметизируются любым эластичным термоклеем.

Что такое «квадрат» и стоит ли за него браться самому?

Модификация конструкции «три квадрата» с 6 элементами и трансформатором, уверенно принимает цифровые и аналоговые каналы на расстоянии до 10 км прямой видимости.

• Двойной квадрат

За основной рамкой — рефлектор, сторона основной рамки — 0,254λ, сторона рефлектора — 0,278λ, расстояние между рамками — 0,089λ.

Еще один вариант двойного квадрата – два кольца.

Антенна-бабочка

Коротковолновая малогабаритная антенна, формой похожа на бабочку. Для ее изготовления необходима медная проволока Ø около 2 мм, для внешнего применения допускается и 4 мм, для домашнего – телевизионный обычный коаксиальный кабель 75 Ом.

Прямоугольная рамка из проволоки (длина и ширина):

1. для ТВ — 500х200 мм;
2. для Wi-fi (всенаправленная) и Bluetooth — 90х30 мм.

Перекручиваем рамку накрест и кусачками разрезаем так, чтобы сформировались два треугольника. Припаиваем коаксиальный кабель и закрепляем с помощью скобок (скотча) на диэлектрик эбонит, дерево или пластмассу.

Мощная телевизионная антенна: что я должен знать об этом?

Чтобы устройство функционировало, как обычная антенна, нужно улучшить ее принимающий контур.

Алгоритм:

1. покупаем оборудование для усиления сигнала;
2. подсоединяем к устройству, чтобы исключить помехи в сигнале;
3. заматываем с двух концов кабель изоляционной лентой;
4. делаем экран для качественного приема: своеобразная сетка из металла, которую изолируют от телевизора и фиксируют сзади приемника;
5. для экрана сойдет обычная металлическая сетка от обычного забора;
6. добавляем железные прутья и соединяем их симметрично с экраном для усиления сигнала (необходимо, чтобы вся конструкция была из одного вида металла, чтобы избежать окисления)$
7. в центре установки размещаем еще один усилитель и припаиваем к приемнику контакты.

ВАЖНО! Такая телевизионная конструкция устанавливается на крыше с ориентиром на ближайшую телевизионную вышку.

Универсальная конструкция

Необходимые инструменты и материалы:

• медный провод (длина 4 м, сечением 4 мм2);
• доска любой толщины, но шириной 7 см, длиной 55 см;
• паяльник;
• саморезы по дереву;
• рулетка или линейка;
• шуруповерт;
• простой карандаш.

Алгоритм:

1. медный провод разрезать на 8 частей, длина каждого — 37,5 см;
2. удалить изоляционный слой в средней части каждого из полученных частей провода;
3. отрезать еще 2 медных провода (по 22 см) и разделить их условно на 3 равные части;
4. в точках перегиба снимаем изоляционный слой;
5. проволоку сгибаем в подготовленных (оголенных) местах;
6. расстояние между концами сгибаемой напополам проволоки 7,5 см;
7. закрепить штекер, присоединить телевизионный кабель.

Как антенну для цифрового ТВ (DVB T2) сделать самостоятельно:

Логопериодическая (всеволновая) конструкция

Это собирающая линия с установленными на нее попеременно половинками диполей. Длина куска проволоки, формирующая полудиполь, будет равна λ/4.

ВАЖНО! Уличные конструкции, изготовленные своими руками, могут дать усиление до 25 дБ, около 12 дБ комнатные.

ЛПА — это идеальное устройство для приема как аналоговых сигналов, так и цифровых. Для расчета параметров необходимо знать значение показателя прогрессии (от 0,7 до 0,9) и величину угла раскрыва α (30-60°). Берем за основу пропорцию и рассчитываем нужные параметры:

τ=B2/B1=B3/B2=Bn/(B(n-1)) = A2/A1=A3/A2=An/(A(n-1))

Показатель усиления тем лучше, чем больше τ. Увеличить направленность может уменьшение угла α.

Расчет параметров:

1. определить значения В2 и А2;
2. рассчитать В1 и А1 и остальные параметры.

Какие бывают виды антенн? Домашняя простейшая самодельная антенна

Домашняя конструкция монтируется из медной или латунной проволоки. Алюминиевая не подходит, поскольку быстро окисляется.

Проволока очищается с двух концов от изоляционного материала, один конец крепится к трубе или батарее, противоположный — вставляется в телевизионный разъем. Усилителем нужных частот выступает труба, которая проходит через весь дом и выходит наверх. Сразу возникает сигнал, антенна ловит 5 каналов.

• Для квартиры с балконом

Берется проволока подлиннее, так как телевизор и зону балкона необходимо будет соединить. Проволоку с обеих сторон зачищают, один конец подсоединяют к телевизору в кабельное гнездо, а второй протягивают на балкон и прикрепляют к веревкам или струнам. Такая антенна дает покруче изображение, и каналов с ней больше.

Антенна для дачи

Стабильный прием сигнала на расстоянии до 30 км устанавливают пассивные конструкции и зимой, и летом. Для больших расстояний нужны конструкции помощнее, лучше с усилителем. Для холмистой местности и сверхдальнего приема антенну нужно поднимать выше, применяя для этого мачту.

Для классической конструкции для дачи потребуется:

1. проволока (Ø 1,5 мм) — из расчета — 1,5-2 м на антенну и 5-6 м на расстояние от конструкции до телевизора;
   2. внешняя часть из подготовленной проволоки (закрутить 1-1,5 м в кольцо, Ø от 356 мм до 450 мм);
2. внутренняя часть антенны (из проволоки сделать второе кольцо, размеры — 180 мм;
3. готовые кольца – основа будущей антенны — закрепляют на куске фанеры (можно и деревяшку), но чтобы дерево не перекрывало кольца и не болталось;
4. готовую конструкцию сориентировать кольцами в направлении источника сигнала, антенну поворачивать для поиска лучшего сигнала.

Антенна Харченко (биквадрат)

Это наружная зигзагообразная конструкция с рефлектором.

Z-антенная система с рефлектором обеспечивает те же параметры, что и
ЛП-антенна. Отличие состоит в главном лепестке – он в два раза по горизонтали длиннее, что позволяет ловить сигнал со всех направлений.

ДМВ-антенна изготавливается из медной трубки и листа алюминия толщиной 6 мм.

Автомобильная антенна: внутренняя и внешняя

• Внутренняя

Понадобится рамочное устройство, которое прокладывают сзади под уплотнителем стекла. В верхней части у нее зауженность, но габариты не те, что требуются при частоте 27 МГц. По этой причине по центру устанавливают конденсатор, с помощью которого выполняют настройку ТВ-антенны для авто в резонанс на необходимом канале.

ВАЖНО! Приемных частот несколько — 27 и 65 МГц, 28,2 и 68 МГц.

Алгоритм изготовления:

1. берем провод МГТФ 0,5, который прокладывают по краям заднего стекла в виде трапеции;
2. то же проделывают и с верхней частью;
3. полюса располагают так, чтобы легко было добавить провода для согласующего конденсатора;
4. для снятия сигнала используют кабель РК-50;
5. в центре заднего стекла фиксируют 5-25 ПФ, к которому строго вертикально направлены оба кабеля.

Универсальная компактная ТВ-антенна в машину:

• Внешняя

Для хорошего сигнала нужно закрепить пару телескопических антенн от радиоприемника. Корпус можно взять от польского устройства.

Рисунок 11 - Польская конструкция — основа для внутренней автоантенны

Подача питания на усилитель:

1. берем разъем для активной ТВ-антенны и припаиваем к нему провод;
2. кабель от ТВ-антенны пропускаем так, чтобы не пережать его;
3. прикручивается его к разъему;
4. провод, припаянный к разъему, подключается к выходу +12 на магнитоле для включения усилителя или активной антенны.

Существуют активные внутрисалонные комбинированные ТВ-антенны с внешними элементами для приема МВ/ДМВ.

Кроме вышеперечисленных, существуют метровая (скрещенные алюминиевые трубки) и фрактальная антенны.

Фрактальная Wi-fi-антенна своими руками:

ВАЖНО! Все рассказы об эффективной работе ртутной антенны — большое заблуждение. Науке неизвестно ни одного принципа, по которому ртутная антенна могла бы работать. Редакторы предупреждают, самостоятельное изготовление ртутной антенны — так себе идейка и опасная затея.

Что такое мультиплекс цифрового ТВ?

Цифровой мультиплекс – это комплект каналов одной частоты. Есть два мультиплекса: первый доступен во всех городах с цифровым ТВ, но для второго готовы еще не все вышки. Для установки понадобится приемник и антенна с поддержкой DVB T2.

Длина трубок, а значит, и общая длина вибратора зависит от частоты принимаемой телевизионной станции. А она может лежать в пределах примерно от 50 - до 230 МГц. Весь этот рабочий диапазон поделен на 12 каналов - они отмечены на ручке переключателя программ" телевизора. Так, для первого канала (самого «длинноволнового» - около 50 МГц) длина вибратора (расстояние между удаленными концами трубок) должна быть 271-276 см, для второго - 229-234 а далее соответственно - 177-179, 162-163, 147-150, 85, 80, 77, 75, 71, 69, 66 см. Поэтому, еще не начав строить антенну, узнайте, на каком канале ведет передачи местный телецентр или ретранслятор.

Итак, длину трубок определили. Диаметр их может быть 8-24 мм (чаще всего используют, трубки диаметром 16 мм). Один из концов каждой трубки расплющите и прикрепите трубки металлическими хомутиками к Держателю и? изоляционного материала (текстолит или гетинакс толщиной не менее 5 мм) так, чтобы между удаленными концами получилось требуемое расстояние, а расплющенные концы отстояли друг от друга на 60-70 мм. К расплющенным концам прикрепите с помощью винтов монтажные лепестки - они будут служить своеобразными выводами трубок. Лучше, конечно, приварить лепестки к концам трубок, чтобы контакт был надежнее.

Держатель с трубками установите. на мачте, которая в дальнейшем будет установлена на крыше. Теперь к антенне нужно подсоединить снижение из коаксиального кабеля РК-1, РК-3, РК-4 или другого с волновым сопротивлением 75 Ом. Но подпаивать проводники кабеля непосредственно к выводам трубок нельзя. Между кабелем снижения и антенной устанавливают согласующее устройство, представляющее собой петлю из двух отрезков такого же коаксиального кабеля. Длина отрезков зависит от принимаемого телевизионного канала.

Для первого канала размер должен равняться 286 см, а 12 - 95 см, для последующих каналов - соответственно 242 и 80, 187 и 62, 170 и 57, 166 и 52, 84 и 28, 80 и 27, 77 и 26, 74 и 25, 71 и 24, 68 и 23, 66 и 22 см.

Подключение согласующего устройства показано на рисунке 2. Центральные жилы кабеля и отрезков подпаивают непосредственно к выводам трубок и Друг к другу, а металлические оплетки соединяют отрезками медного провода без изоляции. Пайка должна быть прочной и надежной, а места паек защищены изоляционной лентой.

Согласующую петлю и кабель снижения прикрепляют к мачте. Длина кабеля снижения должна быть достаточной для подключения к телевизору после установки антенны на крыше. На конце кабеля устанавливают разъем, который подключается в гнездо телевизора.

Антенну укрепляют оттяжками так, чтобы она стояла прочно, а вибратор находился на расстоянии не менее 2 м от крыши.

Чтобы получить от антенны максимально мощный сигнал, ее нужно ориентировать возможно точнее на телецентр (или на антенну ретранслятора). Эту работу лучше проводить вдвоем или даже втроем. Один медленно поворачивает антенну вокруг оси, а другой, наблюдая за экраном телевизора, сообщает ему об изменении контрастности и качества изображения. Антенну устанавливают и закрепляют в таком положении, чтобы контрастность была наибольшей и на изображении отсутствовала многоконтурность (результат приема сигнала, отраженного от близлежащих строений) .

Радиолюбители изготавливающие антенны различного назначения должны знать, что от наличия применяемых материалов вами при постройке зависит не только прочность вашей антенны, но как показывает практика и такой параметр, как ее долговечность, что не мало важно при наличии существенных вложений в материалы, на изготовление и настройку. Приведем основные требования к различным наиболее распространенным материалам.

Активные и пассивные вибраторы , полотна, мачты, симметрирующие мостики, рамки, платы питания и другие элементы антенн изготавливаются из стальных, медных и алюминиевых сплавов. Наилучшими материалами являются сплавы из меди: латунь марки ЛС59-1, ЛС58-10, Л-63, из алюминиевых - АМг2 и АМг6, которые обладают наилучшими характеристиками и наиболее устойчивы к воздействию механических и климатических нагрузок.

Некоторые детали и элементы изготавливаются из диэлектрических материалов, которые необходимы для изоляции токоведущих проводников и частей антенн. В качестве изоляционных материалов используются плексиглас, полистирол, гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, ударопрочные пластмассы, дерево, органическое стекло, капрон, фторопласт и керамика.

Применять изделия из различных пород дерева в качестве изоляционного материала можно лишь в крайних случаях, предварительно обработав их изоляционными лаками или парафином. Необходимо иметь в виду, что из всех перечисленных изоляционных материалов наилучшими диэлектрическими параметрами обладает полистирол, но он, правда, недостаточно прочен при ударных нагрузках.

Изоляционные детали из стеклотекстолита требуют осторожности при их механической обработке. Надо соблюдать меры предосторожности, исключающие попадание мелких частиц материала в дыхательные пути. Материалы из алюминиевых сплавов марок АМг2 и АМг6 обладают высокой механической прочностью, пластичны, хорошо поддаются гибке и сварке.

Учитывая, что все наружные антенны эксплуатируются на открытом воздухе и постоянно подвергаются воздействию атмосферных явлений, необходимо после сборки антенны и в процессе изготовления деталей принять меры по защите от коррозии и старения. Защита металлических деталей от коррозии производится гальваническим покрытием и окрашиванием. Деревянные детали антенны защищаются специальным покрытием от гниения и возгорания.

При сборке антенны следует избегать контактирования разнородных металлов и гальванических покрытий, образующих недопустимые гальванические пары. Наличие таких гальванических пар приводит к коррозии в месте стыка, особенно в условиях влажного морского климата и частых осенних дождей. Допустимые и недопустимые контакты между металлами и покрытиями приведены в таблице 1 и таблице 2.

Таблица 1. Недопустимые гальванические пары.

Основные металлы и сплавы	Металлы, создающие гальванические пары с основными
Алюминий и дюралюминий	Мель, латунь, бронза, никель, олово, хром
	Мель, латунь, бронза
Сталь нелегированная, олово, оловянно-свинцовые сплавы и припои
Алюминии, дюралюминий	Сталь нелегированная, цинк
	Алюминий, дюралюминий, никель, хром, сталь легированная и нелегированная, олово, свинец, оловянно-свинцовые сплавы
Мель, латунь, бронза	В любых сочетания между собой, а также хром, никель, легированные стали и оловянно-свинцовые сплавы при пайке
Сталь нелегированная	Алюминий, дюралюминий, хром, никель, оловянно-свинцовые сплавы, припой марки ПОС

Например, к стальным трубкам вибраторов можно присоединять медную жилу коаксиального кабеля следующими способами:

• зажимом под стальную оцинкованную шайбу с таким же винтом и с обязательным предварительным лужением конца медной жилы;
• пайкой к стальному оцинкованному лепестку, с обязательным предварительным лужением конца жилы и части поверхности трубки;
• контактной сваркой.

Таблица 2. Электрохимические пары и контакты между ними при эксплуатации на открытом воздухе.

Сопрягаемый металл или покрытие	Медь и ее сплавы		Алюминий и его сплавы	Сталь нержавеющая	Олово и припои марки ПОС		Никель и никелевое покрытие
Медь и ее сплавы
Алюминий и его сплавы
Сталь нержавеющая
Олово и припои марки ПОС
Цинк (металл и хроматированное покрытые)
Никель и никелевое покрытие
Кадмий (металл и хроматированное покрытые)

Примечание:

• + допустимая пара
• - недопустимая пара
• 0 нейтральная пара

Недопустимо приклепывать к медной трубке стальные лепестки, независимо от того, оцинкованы они или нет, прижимать необлуженную медную жилу кабеля к стальной трубке, так как в этих случаях образуются электрохимические пары медь - сталь или медь - цинк.

Также необходимо отметить, что паяные соединения , выполненные припоями марок ПОС-40, ПОС-60 и другими, содержащими олово и свинец, обладают невысокой механической прочностью, поэтому кабель рядом с местом пайки дополнительно крепится скобой и винтом.

К трубке вибратора , изготовленного из меди или медных сплавов, можно непосредственно припаивать жилу коаксиального кабеля из меди, можно также поджимать жилу кабеля медным винтом или припаивать к медному лепестку, приклепанному к трубке. Нельзя припаивать провода и элементы антенны кислотными припоями, надо использовать только бескислотные флюсы, канифоль и спирто-канифольные присадки.

Перед пайкой все детали антенн необходимо тщательно очистить от грязи и ржавчины, зачистить до металлического блеска, затем прочно соединить друг с другом, а после пайки закрасить масляной краской. Для защиты любых контактных пар можно использовать нитрокраски, шпаклевки и эпоксидную смолу, а также быстровысыхающие клеи.

Коаксиальный кабель монтируется с учетом следующих требований, обеспечивающих надежную эксплуатацию антенны:

• при пайке необходимо использовать низковольтные паяльники малой мощности, не допускающие перегрева и оплавления полиэтиленовой изоляции и смещения внутреннего проводника;
• при укладке надо соблюдать минимально допустимые радиусы изгиба коаксиального кабеля;
• при вертикальной прокладке кабеля по мачте антенны нужно закреплять его через каждые 300 мм, так, чтобы кабель не мог вытягиваться под действием собственного веса;
• при горизонтальной прокладке кабеля, например между опорами, или мачтой, установленной на земле, и домом, необходимо закрепить его на металлическом тросе или проволоке;
• при монтаже надо следить за тем, чтобы жила кабеля не была надрезана и чтобы волоски металлической оплетки не замыкались на жилу;
• при монтаже кабелей, симметрирующих петель и т. п. необходимо подвязывать их или крепить хомутами к стреле, траверсе или к мачте;
• соединения и распайка кабелей закрываются крышками и герметизируются.

Материал подготовил Ю. Замятин, (UA9XPJ).

Симметричный вибратор. Симметричный вибратор можно представить как длинную линию, разомкнутую на конце, провода которой развернуты на 180 градусов. Простейшей, часто употребляемой антенной является полуволновый вибратор. Симметричный полуволновый вибратор показан на рис. 11. 9. Симметричный полуволновый вибратор требует симметричного питания. К нему может быть подключена несимметричная фидерная линия в виде коаксиального кабеля, но только через симметрирующее устройство, о котором будет рассказано в параграфе 11. 7.

Питание полуволнового вибратора производится в пучности тока (геометрическом центре) и входное сопротивление равно сопротивлению излучения. Теоретически входное сопротивление полуволнового вибратора равно 73 Ом, но это значение определено в предположении, что проводник антенны бесконечно тонкий и антенна расположена бесконечно высоко над -емлей. На рис. 11. 10, а. дана диаграмма направленности полуволнового вибратора в горизонтальной плоскости. Она представляет восьмерку. Перпендикулярно к антенне два максимума излучения, а вдоль оси вибратора к 90-му и 270-му градусу - два минимума. С этих сторон не будет ни приема, ни излучения при передаче. В литературе обычно приводятся значения ослабления в этих направлениях, которые

достигают 38-40 дБ, что составляет ослабление в 80-100 раз. Угол излучения в вертикальной плоскости зависит от высоты подвеса антенны над -емлей. При высоте расположения антенны L/4 (рис. 11.10,6.) излучение будет вертикально вверх, а при высоте L/2 (рис. 11.10,в.) излучение будет под углом 30 градусов к горизонту. Такая высота подвеса антенны является наилучшей. Увеличивая высоту расположения антенны до 1L, получим два лепестка, как на диаграмме рис. 11.10,г. Нижний лепесток, имеющий 12-15 градусов, будет обеспечивать связь с дальними корреспондентами, а тот, который имеет 45-50 градусов, - с ближними. Правда, мощность передатчика при этом будет делиться на два излучения.

Нередко перед радиолюбителями встает вопрос, как влияет металлическая и железобетонная крыша, на которой большей частью устанавливают

антенны, на диаграмму излучения в вертикальной плоскости. Влияют, но их нельзя рассматривать как идеальную -емлю.

Чтобы можно было поставить знак равенства между крышей и идеальной -емлей, эта поверхность должна иметь, как минимум площадь равную L^2.

В диапазоне KB и УКВ диаметр провода полуволнового вибратора редко бывает меньше 2 мм, при этом входное сопротивление антенны находится в интервале от 60 до 65 Ом. По графику (рис. 11.11) можно определить входное сопротивление RBX полуволнового вибратора в зависимости от отношения L/d. Обе величины берутся в одинаковых единицах, в метрах или сантиметрах.

Определяя геометрические размеры полуволнового вибратора, рассмотрим различие между "электрической" и "геометрической" длинами вибратора. Фактически электрическая и геометрическая длины вибратора равны только в том случае, когда проводник антенны становится бесконечно тонким. С помощью графика определяется коэффициент укорочения вибратора в зависимости от отношения L/d.

Антенна может быть выполнена не только из тонкого провода диаметром 2 - 4 мм, но и из медных или дюралюминиевых труб различного диаметра. При меньшем диаметре проводника антенны она более узкополосна, а при большем диаметре ее полоса пропускания увеличивается. Это необходимо учесть, когда диапазон перекрытия велик. Например, для диапазона 28,0 - 29,7 МГц или на УКВ участках 144 - 146 Мгц и 430 - 440 МГц.

Пример. Необходимо найти геометрическую длину полуволнового вибратора для частоты 145 МГц для трубки диаметром 20 мм, из которой будет изготовлена антенна. Для частоты 145 МГц, L = 206 см. Получаем соотношение L/d206:2,0= 103 По графику находим К =0,91 (на графике обозначено пунктиром). Тогда требуемая длина полуволнового вибратора равна:

L/2 х К = 103 х 0,91 = 93,7 см. Антенны для диапазонов 160, 80, 40 и 30 метров, имеющие большую длину, можно изготовить из биметалла, который широко используется в проводном радиовещании. Стальная жила такого провода покрыта толстым слоем меди и провод имеет большую прочность. Такой провод бывает диаметром 3-4 мм. В Таблице 11.1 приведены размеры полуволновых вибраторов.

Таблица. 11.1 Размеры полуволновых вибраторов

У полуволновых антенн с питанием в середине (рис. 11. 9) на концах вибратора образуются пучности напляжения U и минимумы тока I. Это свидетельствует о том, что на концах полуволнового вибратора большое сопротивление. При питании полуволнового вибратора с конца надо избрать другую схему питания. Антенна включается через согласующее устройство. В качестве согласующего устройства следует избрать П- образный контур, входное сопротивление которого может быть равно волновому сопротивлению коаксиального кабеля, т.е. 60 - 75 Ом. На рис. 11.13 приведена такая схема включения антенны.

В современном градостроении большей частью сооружаются дома повышенной этажности. Это можно использовать при сооружении антенного хозяйства радиолюбителя.

Для установки антенны на крыше дома необходимо получить разрешение от соответствующих служб.

Антенна для диапазона 160 метров. На рис. 11.12 изображены две антенны типа полуволновый вибратор, расположенные под углом 90 градусов. Переключая эти антенны, можно охватить все направления. Антенны А и Б имеют одинаковую длину.

Их длина по таблице 11.1 составляет 75,79 метров. Для согласования высокоомного входа полуволнового вибратора, питаемого с конца, с фидером, выполненным из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 60 - 75 Ом, необходимо построить согласующее устройство в виде П-образного контура, настроенного на среднюю частоту этого диапазона. П-образный контур размещается в металлической водонепроницаемой коробке, на которой устанавливаются: высокочастотный коаксиальный разъем для подключения коаксиального кабеля фидера, два или три высокочастотных проходных изолятора, рассчитанных на большое ВЧ напряжение, и клемма для подключения "противовеса", выполненного в виде прямоугольника по периметру крыши - Г. Его длина некритична. Фидер Д можно разместить в вентиляционном канале, идущем в вашу квартиру. На Рис. 11.13 изображена схема согласующего устройства. В металлической коробке размещаются: ВЧ дроссель, реле Р1, Р2, конденсаторы С1, С2, катушка L и диоды Д1, Д2. Реле постоянного тока низковольтное, любого типа, но его переключающие контакты должны быть высокочастотными, рассчитанными на коммутацию высокого напряжения. Такие реле использовались в радиостанциях РСБ-5 или другого типа. Питание реле осуществляется по коаксиальному кабелю. При подаче положительного напряжения включается реле Р1, а отрицательного -Р2. Реле Р2 можно использовать для подключения еще одной антенны, причем ее входное сопротивление должно быть низкоомным. Например, полуволнового вибратора с питанием в середине или четвертьволновой вертикальной антенны. Конденсатор С1 для диапазона 160 м - 1700 пФ, рассчитанный на соответствующую реактивную мощность. Конденсатор С2 - переменной емкости - до 300-350 пФ. Он должен иметь большой зазор между пластинами, так как между ними будет большое ВЧ напряжение. Ось конденсатора выводится за пределы коробки для удобства настройки согласующего устройства. Катушка индуктивности L - 20 мкГн. ВЧ дроссели намотаны на керамических каркасах диаметром 20 мм, проводом ПЭЛШО 0,3 - 0,35 мм. Длина намотки 120 мм виток к витку. Со стороны подключаемой к ВЧ линии

на длине 10-12 мм витки дросселя разрежены для уменьшения межвитковой емкости. Катушка L содержит 30 витков провода ПЭВ 2,0, намотанных на каркасе 100 мм из высокочастотного материала.

Настройка согласующего устройства производится следующим образом. На вход устройства от передатчика подводится мощность 8-10 Вт. Настройкой конденсатора С2 добиваются резонанса. Контроль можно осуществлять с помощью индикатора поля или по свечению неоновой лампы. Следует учесть, что настройка может быть на гармонику, т.е. на 80-метровый диапазон. Лучше всего контроль настройки вести с помощью гетеродинного измерителя резонанса (ГИРа), тогда ошибка сводится к минимуму.

Подобная антенна может быть выполнена и для других диапазонов, и не только полуволновой. Она может представлять собой гармониковую антенну. В таком случае ее длина должна быть равной некоторому количеству полуволн, что рассчитывается по формуле:

Из приведенного примера видно, что антенна 160-метрового диапазона может использоваться и как гармониковая антенна для других диапазонов, если установить дополнительный П-образный контур, настроенный на выбранный диапазон.

Антенны для диапазонов 80 и 40 метров. Уже многие годы у радиолюбителей популярна антенна Inverted Vee (перевернутая V) рис. 11.14.

Она может быть однодиапазонной или двухдиапазонной. При двухдиапазонном варианте она имеет два преимущества. Требуется только одна мачта и в отличие от диаграммы излучения полуволнового вибратора, расположенного горизонтально, имеет еще излучение и вдоль оси антенны с вертикальной поляризацией, поскольку наклонена к -емле.

Каждая из антенн является симметричным полуволновым вибратором и при питании их несимметричным коаксиальным кабелем требуется симметрирующее устройство. При его отсутствии диаграмма излучения искажается, КСВ становится большим, что свидетельствует о больших потерях в фидере и, кроме того, внешняя оплетка кабеля начинает излучать и создавать помехи TV. Обе антенны можно соединить параллельно, но лучшим вариантом является раздельное питание через реле, как в описании антенны для 160 - метрового диапазона. Части А и Б антенны 80 - метрового диапазона по 18,72 м, а В и Г по 9,65 м. Симметрирующий элемент Д располагается ближе к

месту подключения фидера к антеннам, там же могут размещаться и коммутирующие реле. Мачта имеет высоту 16 м, а расстояние между точками крепления оттяжек 80-метрового диполя указаны на рисунке. Желательно чтобы концы диполя находились на высоте не менее 1,5 м над поверхностью. Симметрирующий элемент изображен на рис. 11.27,в.

Для этих диапазонов и более высокочастотных может быть рекомендована многодиапазонная антенна, созданная радиолюбителем W3DZZ. Эта антенна является резонансным, симметричным вибратором на 80 и 40 м. В связи с тем, что любительские диапазоны кратны один другому, эта антенна возбуждается и на гармониках, т.е. на 20, 15 и 10 м диапазонах. Она простая, не очень большой длины и обеспечивает работу на всех любительских диапазонах, начиная с 80 м. Ее вид изображен на рис. 11.15. Индуктивность катушек L1 и L2 - 8,3 мкГн, а емкость конденсаторов - 60 пф. Контура L1 С1 и L2 С2 являются фильтр-пробками, настроенными на частоту 7050 кГц. Катушки L1 и L2 имеют диаметр 50 мм, намотаны проводом ПЭВ-2 диаметром 2 мм, и содержат 19 витков на длине 80 мм. Измерение резонансной частоты этих контуров можно проконтролировать с помощью ГИРа. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть 3....5 киловольт. Роль фильтра-пробки заключается в том, что на частоте резонанса реактивное сопротивление контура составляет несколько килоом. Контур, включенный в разрыв провода антенны при работе на 40-метровом диапазоне, возбуждается и создает очень большое сопротивление, что как бы отключает часть антенны. В результате, рабочими участками остаются две половины вибратора по 10,07 м, что равно L/2 этого диапазона. На рис. 11.15,а. дана конструкция контура с самодельным высоковольтным конденсатором. Он состоит из дюралюминиевой трубки диаметром 30 мм и длиной 120 мм, являющейся первой обкладкой конденсатора, и стержня 4 диаметром 8 мм, имеющим на концах резьбу М8 мм. Изоляционные втулки 3 изготовляются из полистирола или фторопласта. С одной стороны на трубку надевается кольцо 5 из дюралюминия, к которому крепится один конец катушки L. Второй конец этой же катушки крепится к фланцу 2, соединяющемуся со стержнем 4. Стержень 4 стягивает втулки 3 и является второй обкладкой конденсатора. -азор между фланцем 2 и торцом трубки должен быть большим 8-9 мм, т.к. между ними будет большое высокочастотное напряжение. Скоба 1 увеличивает расстояние между проводником антенны А и торцом стержня Б во избежании пробоя. Симметрирующий элемент В рассмотрен в параграфе 11.7. После завершения изготовления контура необходимо его настроить на частоту 7050 кГц. Это осуществляется растяжением или сжатием катушки L. Резонансные частоты антенны W3DZZ 3,7; 7,05;

14,1; 21,2 и 28,4 МГц. Для питания антенны используется коаксиальный кабель

Рис. 11. 16 Антенна АБВ и диаграммы излучения.

с волновым сопротивлением 75 Ом соответствующего типа, с учетом мощности передатчика.

Антенна бегущей волны. Радиолюбителями мало уделяется внимания антенне бегущей волны (Бевереджа) рис. 11.16. Эта антенна имеет и другое название - АБВ.

Она относится к числу малошумящих антенн направленного излучения. АБВ - антенну хорошо использовать в сельской местности, где имеется большая площадь для ее размещения. Антенна имеет длину 300 м. С небольшим ухудшением параметров на 160-м диапазоне ее можно укоротить до 200 м, а на 80 - метровом диапазоне до 100 - 120 м. В конце она нагружается на резистор сопротивлением 600 Ом соответствующей мощности. Высота подвеса 3 - 4 м. Противовес-заземление закапывается на небольшую глубину под антенной. Она может работать на всех любительских диапазонах. Входное сопротивление антенны 600 Ом. Ее подключают к передатчику непосредственно, а при использовании коаксиального кабеля - через согласующее устройство, как например при питании антенны 60 - метрового диапазона (рис. 11.13). В таблице 11.2 даны значения Cl C2 и индуктивности L для диапазонов 160 и 80 метров, на которых выгодно иметь направленное излучение для связи с DX кореспондентами.

При работе на эту антенну необходимо соблюдать осторожность, т.к. провод антенны находится под высоким высокочастотным напряжением. Диаграмма рис. 11.16,6. показывает угол излучения в горизонтальной, а рис. 11.16,в. в вертикальной плоскости.

Рамочные антенны. Переходя к рассмотрению рамочных антенн, остановимся на том, что представляют собой эти антенны. До этого было рассказано об однопроводных, одноэтажных антеннах. Диаграмма излучения в горизонтальной плоскости полуволнового вибратора изображена на рис. 11.17,в.(пунктиром).Теперь рассмотрим вариант, когда два полуволновых вибратора расположены один над другим на расстоянии L/4, которым подадим питание

Таблица 11.2

синфазно. В результате чего получим диаграмму направленности в горизонтальной плоскости более вытянутую рис.11.17,в., чем у одиночного вибратора Таким образом, усиление двух синфазных антенн больше. Диаграмма направленности этих синфазных антенн в вертикальной плоскости будет иметь меньший угол излучения (заштрихованные лепестки на рис. 11.17,г) , чем при одном вибраторе, у которого угол излучения равен 30 градусов. Преобразуем эти две антенны в квадрат, соединив концы полуволновых вибраторов, как на рис. 11.17,6. Параметры этой новой антенны повторяют двухэтажную синфазную антенну. Для нее характерно высокое усиление при малом угле излучения к горизонту, что обеспечит DX связи. На рис. 11.17, д. приведена модификации рамочной антенны. Она отличается только геометрическими формами и расположением в пространстве. Входное сопротивление рамочных антенн 110-120 Ом. Отдельно следует сказать о рамочной антенне, изображенной на рис. 11.17,е. Эта антенна обладает всеми параметрами, о которых было сказано, но отличается тем, что располагается не вертикально, а под углом 45 градусов к поверхности. Такой вариант расположения рамочной антенны может быть рекомендован для диапазонов 160, 80 и 40 метров. -а счет наклона один из лепестков диаграммы больше прижимается к горизонту, и в том направлении, куда наклонена антенна, можно проводить DX связи. При расчете рамочных антенн их периметр равен: l=Lх1,02 Пример. Рассчитать периметр рамочной антенны для F = 3,65 МГц. L = 300000: 3650 кГц = 82,19 м. l=82.19 м. х 1.02=83,83 м.

В радиолюбительской литературе была опубликована рамочная антенна английского радиолюбителя G3AQS для диапазона 80 метров, на частоту 3,8 МГц. На рис. 11.18 приведена такая антенна, пересчитанная на частоту 3,65 МГц. Ее размеры даны на рисунке. Симметрирующий широкополосный трансформатор имеет следующие данные.

На каркасе 60 мм из высокочастотного материала намотана катушка виток к витку в два провода диаметром 1,8 мм с второпластовой изоляцией. Количество витков 7. В симметрирующем трансформаторе выводы 1 и 3 -начало обмотки, 2 и 4 - концы.

Статичная многоэлементная антенна. Такую антенну можно установить, если расположение зданий удобно для этого. На рис. 11.19 изображена

семиэлементная проволочная антенна "волновой канал". В качестве активного элемента может быть выбран петлевой вибратор. Ее размеры на 40 - метровый диапазон: А - 21,91м; Б - 19,91м; В,Г,Д -по 18,38м; Е,Ж - по 17,91м. Расстояние между элементами: АБ - 8,51м, а между остальными по 5,1м. Симметрирующий элемент - С изображен на рис. 11.27 в. Активный вибратор может быть и другой конструкции,например, как на рис. 11.13. Тогда согласующее устройство будет иметь следующие параметры:

конденсатор С1 - 250 пф, индуктивность катушки L - 5,2 мкГн, конденсатор С2 - до 120-150 пФ. Противовес - заземление опускается вниз вдоль стены здания. В земле укладывается металлическая труба или лист металла, к которой и подсоединяется противовес-заземление. Такая антенна имеет коэффициент усиления 11-12 дБ, что значительно увеличит возможности связей с DX корреспондентами.

Антенны высокочастотных диапазонов. К ним относятся коротковолновые антенны для диапазонов 20,15, 11 и 10 м, а также любительские УКВ антенны. Антенны этих диапазонов имеют такие размеры, которые позволяют создавать вращающие антенны направленного излучения. Антенны вообще, а для высокочастотных диапазонов особенно, должны быть резонансными. Широкодиапазонные антенны UW4НW-"морковки", диполи Надененко и другие, которые были опубликованы в литературе, неэффективны. Они трудно согласуемы с фидером и имеют низкий КПД. Лучшим вариантом могут служить антенны направленного излучения. Они могут быть вращающимися или статичными с переключением диаграммы направленности.

Для получения направленного излучения в технике коротких и ультракоротких радиоволн используют системы пассивных элементов, определенным образом расположенных друг относительно друга. Токи в них протекают либо в фазе, либо в противофазе. Если провода, несущие противофазные токи, разнести на расстояние, соизмеримое с длиной волны, система станет излучающей. Однонаправленное излучение получается, когда в излучателях, расположенных на расстоянии в четверть волны друг от друга, токи сдвинуты по фазе один относительно другого на четверть периода. Пассивный вибратор может играть роль зеркала (рефлектор), либо наоборот, направлять излучение на себя. В этом случае пассивный элемент называют директором. Волна, излученная антенной и падающая на рефлектор, наводит в нем значительные токи. Если наведенный ток будет опережать по фазе на 90 градусов ток в антенне, то рефлектор будет выполнять свои функции, не требуя самостоятельного питания. Нужный сдвиг фаз всегда можно установить соответствующей настройкой рефлектора, заключающейся в подборе его длины. При этом рефлектор может представлять для наведенных токов активное, емкостное или индуктивное сопротивления, в результате чего токи в нем окажутся на тот или иной угол сдвинуты по фазе по отношению к возбуждающей волне. Однако вследствие того, что ток, наведенный в рефлекторе, всегда меньше тока в антенне, полной компенсации излучения назад достигнуть не удается. Поэтому диаграмма направленности антенны с таким рефлектором всегда будет несколько хуже диаграммы антенны с питаемым рефлектором.

Однодиапазонная многоэлементная антенна. Простейшая 3 - элементная антенна "волновой канал" изображена на рис. 11.20. Ее коэффициент усиления равен 8 дБ, а входное сопротивление - 75 Ом. Для того чтобы иметь такое входное сопротивление, удобное для согласования с коаксиальным кабелем такого же волнового сопротивления, потребовалось применение петлевого вибратора. Для некоторых диапазонов размеры даны в таблице 11.3.

Трехдиапазонная многоэлементная антенна. Эта антенна была предложена литовским радиолюбителем, бывшим UP2NK. Она работает на 20- 15-и 10-метровом диапазонах. Эта антенна чуть меньше полноразмерной. Общий вид антенны изображен на рис. 11.21:1,2,3 - элементы 15 - и 20 - метровых диапазонов; 4,5,6 - элементы 10 - метрового диапазона; 7 - траверса антенны; 8 - вертикальные стойки; А - у (гамма) согласующие элементы; Б, В - оттяжки; 9 -орешковые изоляторы; 10- двухпроводные линии; 11- конденсаторы у элементов; 12 - изоляторы; L - контур. Антенна на каждом диапазоне имеет по 3 элемента. Элементы 1, 2 и 3 (рис. 11.21,а.) представляют собой директор, вибратор и рефлектор диапазонов 20 и 15 метров. Директор 10 - метрового диапазона 4, активный вибратор 5 и рефлектор 6 размещены на траверсе отдельно. Каждая из антенн питается по отдельному кабелю с волновым

Таблица.11.3 Размеры антенн "волновой канал"

сопротивлением 50-75 Ом. У основания мачты устанавливается релейный переключатель, позволяющий подключать одну из антенн к общему фидеру, идущему к радиостанции. Конструкция активных элементов диапазонов 20 и 15 метров изображена на рис. 11.22,а. На траверсе в центре элементов 1,2 из рис. 11.21,а. устанавливаются вертикальные стойки 8 высотой 950 мм. Они предназначены для крепления оттяжек Б, В, которые выполнены из биметалла или медного провода диаметром 4-5 мм. Эти оттяжки являются частью элементов 20 - метрового диапазона. К стойкам директора и рефлектора оттяжки крепятся через орешковые изоляторы 9. Оттяжки Б и В на директоре и рефлекторе около изоляторов образуют двухпроводную линию длинной 300 мм с расстоянием между проводами 50 мм. В конце линии располагается перемычка 10, с помощью которой осуществляется настройка директора и рефлектора 20 - метрового диапазона. На активном элементе в верхней части стойки укрепляется площадка из изоляционного материала, на которой устанавливается катушка L, имеющая 7 витков диаметром 35 мм, намотанная проводом ПЭВ-2 диаметром 3 мм. Средний виток этой катушки заземлен. Центральная жила коаксиального кабеля этого диапазона подключается к концу катушки, а экран к стойке. Таким образом, активный элемент 20-метрового диапазона состоит из двух оттяжек, к концам которых подсоединены два отрезка длиной по 950 мм, выполненных из трубки диаметром 8 мм,

и удлиняющей катушки L. Активный элемент 15-метрового диапазона выполнен из дюралюминиевой трубки диаметром 20 мм. На концах вибратора укреплены изоляторы 12, изготовленные из текстолита. Их размер указан на рис. 11.22,а. Антенна этого диапазона подключена к фидеру через у согласующий элемент, размеры которого указаны на рис. 11.22. Конденсатор переменной емкости, с помощью которого осуществляется согласование фидера с антенной, должен быть помещен во влагонепроницаемую коробку. Таблица на рис. 11.22,г. показывает размеры директора и рефлектора 15-метрового диапазона. Размеры элементов 10-метрового диапазона указаны на рис. 11.22,в. Антенна этого диапазона подключается к фидеру также через у согласующий элемент А. Он выполнен из трубки диаметром 12 мм.

Траверса антенны изготовлена из дюралюминиевой трубы диаметром 50...70 мм. Установочные размеры элементов на траверсе указаны на рис. 11.21,6. Элементы 10- метрового диапазона обозначены Д - директор, В - активный вибратор, Р - рефлектор.

По данным автора, коэффициент усиления антенны на 20 м - 7 дБ, на 15 м -7,5 дБ, на 10 м - 9 дБ. Отношение вперед - назад (front to back) на 20 м - 17 дБ, на 15 м - 19 дБ, на 10 м - 23 дБ. КСВ на всех диапазонах не хуже 1,2. Ширина диаграммы в горизонтальной плоскости 50-70 градусов.

Трехдиапазонная антенна "Двойной квадрат". Одной из "дальнобойных" рамочных направленных антенн является антенна "Двойной квадрат" (рис. 11.23). Она представляет собой двухэтажную синфазную антенну. Одна рамка этой антенны является активным вибратором, на которую подается питание, а вторая рамка - пассивный рефлектор. Автор этого раздела в течение нескольких десятилетий использовал такую антенну. В отличии от многих подобных конструкций предлагаемая антенна целиком выполнена из металла. Для антенны создаются два крестообразных основания. Вертикальная часть креста цельнометаллическая из дюралюминиевых труб диаметром 25 мм, а горизонтальная состоит из отдельных частей, выполненных из таких же труб,

соединенных между собой через текстолитовые изоляторы 4, внутри которых вставлены стальные стержни 16 диаметром 10 мм, создающие прочность этих изоляторов. Концы горизонтальных труб в середине креста крепятся к фланцам 6 через изоляционные вставки 5, изготовленные из текстолита. Фланцы 6 сделаны из твердого дюралюминия толщиной 10-12 мм и имеют размеры 300х300 мм, в центре устанавливаются цилиндрические бужи, которыми крепится фланец к траверсе. Разделение на части горизонтальных элементов конструкции необходимо для того, чтобы в поле горизонтальной поляризации не находились элементы конструкции, электрические длины которых близки к L/2 и L/4 выбранных диапазонов, т.к. нахождение таких

Таблица 11.4 Размеры трехдиапазонной антенны "Двойной квадрат"

величин в поле излучателей ухудшит диаграмму направленности, коэффициент усиления и отношение излучения вперед - назад. На рис. 11.23 приведены некоторые конструктивные данные этой антенны, а размеры рамок и установочные данные размещения изоляторов указаны в таблице 11.4. Приведенные в таблице размеры идентичны для всех сторон, т.к. A-А"=А"-Е, ОВ"=ОВ и т.д. Диаметр трубы траверсы 70 мм. Расстояние между рамками 2,54 метра, т.е. на 20-метровом диапазоне 0,12L, на 15 метровом 0,18L, на 10 метровом 0,24L. Рамки антенн выполнены из биметалла диаметром 3 мм. Опорные изоляторы фарфоровые. Они используются на электрических силовых щитах. Концевые изоляторы самодельные, изготовленные из оргстекла толщиной 10-12 мм. На этих изоляционных площадках устанавливаются болты М8. Изоляционные площадки крепятся к трубе через выравнивающие М-образные подставки 14, изготовленные из дюралюминия, которые обеспечивают большую устойчивость этих площадок в момент ветровых нагрузок. Данная конструкция работала в течение 22 лет без профилактик и ремонтов. Антенна располагалась на мачте 11 высотой 5 м на крыше многоэтажного дома. К мачте прикреплены латунные подшипники скольжения 7. К вращающейся части мачты 18 крепится траверса антенны. Редуктор 8 находился у основания мачты и передавал вращение через шарнирное соединение 9. Около редуктора был установлены сельсин- датчик и ограничитель поворота антенны, который позволял совершать только один оборот антенны. Вал редуктора имел скорость 2 оборота в минуту. К каждой активной рамке подходит свой 75-омный коаксиальный фидер. Элементы настойки рефлектора (Л1,Л2,Л-) представляют собой двухпроводную линию, выполненную из медного прохода диаметром 2 мм. Элемент настройки рефлектора 13 - это две медных пластины, перемыкающие двухпроводную линию. Они имеют направляющие канавки и соединены между собой пружинящими болтами. Эти направляющие позволяют перемещать замыкающую пластину вдоль линии. На пластинах имеется щелеобразная прорезь, в которую входит ключ, расположенный на конце настроечной штанги. С помощью такого устройства быстро осуществляется настройка рефлектора по лучшему отношению излучения вперед-назад. Процесс настройки будет изложен в главе измерения. Мачта имеет два яруса оттяжек с 4 сторон. Четырехстороннее расположение оттяжек облегчает подъем антенны. У основания мачты имеется шарнирное устройство.

УКВ антенны направленного излучения. На УКВ диапазонах мощность передатчиков невелика и, чтобы связь была надежной, необходимо излучаемую мощность направить на нужного корреспондента. Эту задачу позволяют решить направленные антенны с высоким коэффициентом усиления. Рассмотрим несколько антенн подобного типа. На рис.11.24,а. изображена 6-элементная антенна "волновой канал" для диапазона 145 МГц.. Активный вибратор и рефлектор выполнены в виде двойного квадрата. Эта антенна хорошо согласуется с 75-омным фидером без симметрирующего элемента. Экран кабеля подключается к точке А, а центральная жила к точке Б. Коэффициент усиления этой антенны 12 дБ, а входное сопротивление 75 Ом. Отношение вперед-назад более 30 дБ.

На рис.11.24,г,д. приведены некоторые размеры 14- элементной антенны "волновой канал" на частоту 435 МГц. Размеры элементов и расстояния между ними даны в таблице 11.5.

Она отличается от предыдущей тем, что в качестве активного элемента применен петлевой полуволновый вибратор. На рис. 11.24,г. показано включение симметрирующего элемента. Коэффициент усиления антенны 16 дБ. Входное сопротивление 75 Ом. Симметрирующее устройство представляет собой четвертьволновый цилиндр диаметром 30-40 мм. Его лучше изготовить из латуни или меди, но в крайнем случае можно применить тонкостенную дюралюминиевую трубку. Особое внимание следует уделить соединению цилиндра с оплеткой кабеля (А). Рефлектор может быть выполнен в виде изогнутого экрана рис.11.24,д. Это даст лучшие параметры отношения излучения вперед-назад. Крепление элементов этих антенн к траверсе можно осуществить, используя дюралюминиевые кубики (рис. 11.24,6).

К.Каллемаа (UR2BU), г. Тарту.

Все снова и снова ультракоротковолновики спрашивают у своих старших коллег: "Какую антенну. выбрать?" Точно ответить на этот вопрос невозможно, так как все зависит от того, для какой цели строится антенна. Если предполагаются связи во всех направлениях, например внутри города, то. очень удобны антенны с круговой диаграммой, которые часто позволяют работать при расстояниях между станциями, равных 50-100 км. Для дальних связей более подходят направленные антенны. В "густозаселенных" ультракоротковолновиками районах или в случаях, когда с некоторых направлений идут помехи, несомненно, лучше использовать антенны остронаправленные.

Этих немногих примеров достаточно, чтобы понять, что антенны, одинаково годной на все случаи, нет. Радиолюбитель должен сам выбрать антенну, отвечающую основным его требованиям. А еще лучше построить две-три антенны и использо-вать их по мере необходимости.

Начинающему ультракоротковолновику неразумно выбирать своей первой антенной какую-либо громоздкую и сложную конструкцию, в процессе постройки которой он по неопытности может наделать множество ошибок. Следует начинать с постройки простейших антенн и по мере роста опыта и знаний переходить к более сложным системам.

При выборе типа антенны нужно учитывать и то, какие основные материалы имеются в распоряжении конструктора. Если нельзя приобрести трубы или прутки для антенных элементов, то можно выбрать, например, "двойной квадрат", при постройке которого требуется лишь провод, деревянные рейки и небольшое количество изоляционного материала. Существенно также, как будет выполнена Питающая линия - из коаксиального или, ленточного кабеля, либо просто в виде двухпроводной линии.

Нельзя упускать из вида и то, нужны ли при постройке антенны какие-либо измерения. Начинающему, к тому же не располагающему измерительной аппаратурой, лучше выбрать антенну, которая наверняка станет хорошо работать без настройки.

Рассмотрим ряд типов антенн. Среди них есть простые конструкции, доступные для повторения каждым новичком, и сложные, в том числе антенные системы, которые могут заинтересовать более опытных "охотников" за DX. Так как большая часть наших ультракоротковолновиков работает в диапазоне 144 МГц, размеры антенн Приведены именно для этого диапазона.

Читатель заметит, что ни для одной из антенн не приводятся технические подробности конструкции. Но это не должно помешать постройке, так как приемы работы и многие детали описаны в любом справочнике радиолюбителя.

АНТЕННЫ КРУГОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Крестообразный диполь. Антенна состоит из двух полуволновых вибраторов 1, расположенных под углом 90° друг к другу (рис. 1). Диаграмма излучения этой антенны- далеко не идеальный круг, но практически она дает вполне хорошее круговое излучение. Так как волновое сопротивление одного диполя равно примерно 70 Ом, при параллельном включении двух диполей волновое сопротивление составляет около 35 Ом. Такого коаксиального кабеля в нашем распоряжении нет, поэтому лучше всего питать антенну через четвертьволновый трансформатор 3, изготовленный из 50-омного кабеля. От трансформатора до аппаратуры идет 75-омный кабель 4. Из такого же кабеля выполнено симметрирующее U-колено 2.

рис. 1

Вертикальная антенна (Ground Plane). Излучатель 1 (рис. 2) и радиальные.проводники 2 обеспечивают круговую диаграмму в горизонтальной, плоскости. Угол между радиальными проводниками и излучателем определяет волновое сопротивление антенны.

рис. 2

При угле 90° волновое сопротивление равно примерно 30 Ом, при угле 180°- 70 Ом. Обычно выбирают угол 145°, что позволяет питать антенну 50-ом-ным кабелем. Кабель подключают к разъему 3, укрепленному на металлической пластине, к которой электрически присоединены радиальные проводники. Излучатель, к которому подключают центральный проводник кабеля, установлен на изоляторе 4.

НАПРАВЛЕННЫЕ АНТЕННЫ

"Двойной квадрат". Эта популярнейшая направленная KB антенна употребима и на УКВ (рис. 3,а). Коэффициент ее усиления (по сравнению с полуволновым вибратором) достигает 5,7 дБ, соотношение излучения вперед/назад - 25 дБ.

рис. 3

Расстояние между активным вибратором 1 и рефлектором 2 выбрано равным 0,15 лямбда, что позволяет питать антенну 75-омным коаксиальным кабелем 3. Опыт показал, что питаемая таким образом антенна работает вполне удовлетворительно. Настраивать антенну можно с помощью короткозамкнутого шлейфа, включенного в разрыв рамки рефлектора.

Для симметрирования антенны можно применить четвертьволновый стакан (рис. 3, б), подключив его к концам активного вибратора 1. Стакан состоит из металлического цилиндра 4 с двумя крышками - металлической 5 и диэлектрической 6. Внутри стакана проходит кабель 3, оплетка кабеля подключена к крышке 5. Диаметр стакана должен быть в 3-4 раза больше диаметра кабеля.

Для изготовления элементов антенны можно использовать медную или алюминиевую трубку, ленту или провод самого различного диаметра. "Двойной квадрат" занимает очень мало места, конструктивно прост. Эта антенна имеет сравнительно хорошие характеристики. Заслуживает внимания возможность размещения антенн разных диапазонов на тех же крестообразных рейках.

Треугольная антенна (Delta Loop) принадлежит к тому же семейству, что и "квадрат", так как периметр активного вибратора приблизительно равен длине волны. Особенностью этой антенны является то, что все элементы ее конструкции - металлические. Автор антенны советовал питать ее 50-омным коаксиальным кабелем, но для этой цели успешно используют и 75-омный кабель. Простейшая треугольная антенна показана на рис. 4. Активный вибратор 1 настраивают с помощью гамма-согласующего устройства, к которому подключен кабель 3. В зависимости от наличия измерительных приборов настройку ведут по минимуму КСВ или по максимальной силе сигнала. Рефлектор 2 для упрощения можно сделать нерегулируемым.

рис. 4

С треугольной антенной много экспериментировал UA1WW. Он советует применять 5-и 9-элементные варианты. Последний, благодаря малому горизонтальному углу излучения, особенно подходит для проведения дальних связей. Чертеж 5-эле-ментной антенны приведен на рис. 5. Здесь 1 - активный вибратор, 2 - рефлектор, 3-5 - директоры. Так как это - совершенно новая для наших ультракоротковолновиков антенна, приводим некоторые конструктивные данные.

рис. 5

Для несущей траверсы больше всего подходит 4-гранная дюралюминиевая труба со стороной квадрата 18-20 мм, на ней гораздо удобнее крепить элементы, чем на круглой трубе (см. рис. 6).

рис. 6

Элементы антенны изготовляют из медной или алюминиевой трубки или прутка диаметром 6 мм, горизонтальную сторону -из провода диаметром 3 мм. Размеры элементов (в соответствии с рис. 6) таковы:

Треугольная антенна - объект интереса ультракоротковолновиков всего мира. Принимая во внимание положительный опыт работы с ней, можно считать, что она скоро станет одной из самых популярных антенн. Поэтому обращаем внимание желающих экспериментировать на один особый ее тип - двойную треугольную антенну (рис. 7). Размеры треугольников этой антенны немного больше, чем у одинарной; периметр рефлектора равен 2266, активного вибратора - 2116 и директора - 1993 мм. Расстояние между рефлектором и вибратором-0,2 лямбда, между вибратором и директором-0,15 лямбда.

рис. 7

По некоторым данным были получены такие коэффициенты усиления двойной антенны (по сравнению с полуволновым вибратором):один элемент (активный вибратор) - 3-4 дБ: два элемента (вибратор и рефлектор) - 8-9 дБ: три элемента (рефлектор, вибратор в директор),- 10-11 дБ. Кажется, что это перспективный вид антенны и им стоит заняться.

10-алементная антенна (Yagi). Несомненно, это - наиболее популярная УКВ антенна (рис. 8). Она дает усиление 13 дБ. Автор проводил с помощью такой антенны метеорные связи с Англией и Бельгией, много дальних связей за счет тропосферного прохождения и "авроры".

рис. 8

Пассивные элементы антенны изготовлены из биметаллического провода диаметром 4 мм, а активный петлевой вибратор - из 15-милли-метровой медной трубки и такого же провода. Волновое сопротивление в точке питания равно 300 Ом, поэтому 75-омный кабель подключен через U-колено, длина которого равна 68 см.

Длина несущей траверсы - несколько больше 3,5 м, диаметр - 20 мм. Длина рефлектора 7-1060, вибратора 2-990, директоров 3- 10 - соответственно 933, 930, 927, 924, 921, 918, 915 и 912 мм.

Антенна на несколько диапазонов. Бывают обстоятельства, когда установить более одной антенны не удается. Но ведь кроме антенны для радиостанции часто нужна и телевизионная! Тогда выход из положения - УKB антенна на несколько диапазонов. Один из вариантов такой антенны приведен на рис. 9, а (вид сверху) и 9, б (аксонометрическая проекция). Она может быть успешно использована в диапазонах от 50 до 220 МГц. Коэффициент усиления антенны на частоте 50 МГц- 7 дБ, 144 МГц-12 дБ, а на 220 МГц- даже 13,5 дБ. Эта антенна -двухэтажная. На частоте 50 МГц на каждом этаже работают по два уголковых вибратора 1, расположенных на расстоянии лямбда/4. На частоте 144 МГц их длина равна примерно 3/4 лямбда и поэтому получается уже V-образная антенна. На частоте 220 МГц вибраторы имеют длину 5/4 лямбда.

рис. 9

Вибраторы соединены между собой двухпроводными линиями 2, а оба этажа - линиями 3, длина которых в зависимости от диапазона составляет от 1/4 до 5/4 лямбда. Расстояние между этажами при желании можно изменять в пределах, допускаемых длиной линий 3. Входное сопротивление антенны в точке питания 4 на частотах 50 и 144 МГц - около 300 Ом, на частоте 220 МГц оно падает примерно до 200 Ом.

Элементы антенны можно изготовить из трубки или прутка: вибраторы - диаметром 10 мм; линии 2 - диаметром 12 мм (можно и 10 мм, тогда расстояние между центрами проводов линии следует выбрать равным 64 мм): линии 3 - диаметром 6 мм.

РАДИО № 8, 1973г. с.20-23.

http://citradio.com/ukv/antennes/ant-873.html