Балконные антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

 Комментарии к статье

Сегодня, как и на заре радиолюбительства, многие радиолюбители вынуждены (по разным причинам) использовать "балконные" антенны. Интересное решение "балконного GP" предлагает автор этой статьи.

Как известно из теории антенн, для того, чтобы определить напряженность электромагнитного поля, создаваемого передающей антенной, необходимо эту антенну представить в виде множества ее отрезков - элементарных излучателей. В любой точке приема напряженность поля, создаваемого всей антенной, является суммой значений напряженности поля, создаваемых излучениями каждого из этих отрезков. В свою очередь, напряженность поля, создаваемого отдельным элементарным излучателем, пропорциональна току, проходящему через него и его длине.

Для того чтобы определить ток, протекающий через каждый элементарный излучатель, необходимо знать закон распределения тока в антенне, который зависит от типа антенны. Закон распределения тока в четвертьволновом вибраторе показан на рис.1, а. Он имеет косинусоидальный характер.

Рис.1

Полноразмерный вертикальный четвертьволновой вибратор для любительского диапазона 28 МГц или Си-Би диапазона 27 МГц на балконе установить, естественно, не представляется возможным, не говоря уже о полуволновом вибраторе или популярном вибраторе длиной 5/8l. Поэтому в качестве балконных антенн используются укороченные антенны.

В промышленных антеннах антенны для мобильных радиостанций (а это антенны длиной меньше четверти длины волны) для компенсации емкостной составляющей полного входного сопротивления применяются удлинительные катушки. Распределение тока в укороченном вертикальном вибраторе с удлинительной катушкой показано на рис.1,б. По отношению к четвертьволновому вибратору в нем как бы исключена нижняя часть антенны, вместо которой устанавливается катушка индуктивности (удлинительная катушка) Lуд. Так как ток в нижней части четвертьволнового вибратора максимален, то, укоротив антенну таким способом, мы исключаем самую эффективную ее часть (распределение тока в которой показано на рис.1,б пунктиром).

Возникает справедливый вопрос: а нельзя ли укоротить антенну так, чтобы исключить не нижнюю ее часть, а верхнюю, в которой ток минимален? Такой способ существует, и антенны такого типа широко распространены, например, в качестве передающих на средневолновых радиостанциях. Антенна, предлагаемая в этой статье, - это антенна именно такого типа.

Для того чтобы понять принцип работы и преимущества предлагаемой антенны, хотелось бы пояснить принцип работы таких антенн вообще. Верхнюю часть четвертьволнового вибратора (рис.1,а), можно представить в виде отдельного вибратора, длина которого меньше четверти длины волны. Входное сопротивление такого вибратора имеет емкостный характер. Поэтому, с некоторыми допущениями, верхнюю часть четвертьволнового вибратора можно заменить нагрузочным конденсатором соответствующей емкости Сн. Антенна такого типа, а также распределение тока в ней показаны на рис.1,в. Как видно из рисунка, распределение тока в этой антенне более благоприятно по сравнению с распределением тока в укороченной антенне с удлинительной катушкой (рис.1,б). Иными словами, при одинаковой физической длине антенны с удлинительной катушкой и антенны с емкостной нагрузкой действующая длина (высота) последней больше. Отсутствие удлинительной катушки в антенне с емкостной нагрузкой также является ее преимуществом. Ведь в антеннах, где применяется удлинительная катушка, существенная доля потерь приходится именно на эту катушку.

На рис. 2 показана простая в изготовлении, но достаточно эффективная балконная антенна для любительского диапазона 28 МГц или Си-Би диапазона 27 МГц. Особенностью ее конструкции является то, что антенна не выступает за края балкона, не имеет удлинительной катушки, а в качестве противовесов используются металлические части самого балкона. Антенна может быть выполнена на балконе жилой квартиры, в котором в качестве основы внешнего ограждения (парапета) используется металлическая конструкция (обычно в виде сварной решетки). Металлическое ограждение балкона вашей квартиры вполне может выполнить функцию противовесов антенны, а металлическое ограждение вышерасположенного балкона - роль " земли" в цепи емкостной нагрузки.

Рис.2

Оплетка коаксиального кабеля подсоединена к металлическому парапету (перилам) балкона. Конденсатор Сн одним выводом соединен с верхней точкой полотна антенны, а другим выводом - с нижней частью металлического парапета балкона верхнего этажа. Емкость конденсатора Сн выбрана при длине вибратора (полотна антенны) - 1,6 м. Это обычно соответствует высоте потолков жилой квартиры 2,5 м. Если длина вибратора другая, то емкость Сн может отличаться от указанной. Чем больше длина вибратора, тем меньше должна быть емкость Сн.

Конструкция антенны показана на рис. 3. Полотно антенны выполнено из антенного канатика (сечение не критично). Можно использовать несколько скрученных изолированных проводов. Концы проводов должны быть зачищены от изоляции и спаяны вместе. Изоляторы на концах полотна выполнены в виде пластин из текстолита или другого подручного изолирующего материала. Подстроечный конденсатор Сн - керамический дисковый типа КПК-1. Нижний изолятор антенны крепится к ограждению двумя болтами, которые, кроме того, посредством клемм должны обеспечивать надежный электрический контакт оплетки кабеля с металлическим парапетом балкона. Также необходимо просверлить крепежное отверстие в нижней части парапета вышерасположенного балкона. В это отверстие также вворачивается болт, который должен для надежного контакта крепко зажимать клемму, к которой заранее следует припаять провод, соединенный с ротором подстроечного конденсатора Сн.

Рис.3

Настройка антенны производится с помощью КСВ-метра. Регулировкой подстроечного конденсатора Сн добиваются минимума КСВ в середине рабочего диапазона.

Во избежание попадания осадков на подстроечный конденсатор после настройки на плату с конденсатором следует надеть полиэтиленовый пакет, который затем следует плотно примотать к проводу, идущему от этой платы к верхнему балкону. Нижний край пакета должен быть свободным - это исключит образование конденсата внутри пакета и не позволит накапливаться там влаге.

Следует отметить, что предлагаемая антенна не пригодна для работы с усилителем мощности. Во-первых, в данной антенне, как и в четвертьволновом вибраторе, напряжение на верхнем конце вибратора в несколько раз превышает напряжение, подводимое к антенне фидером (в нижней точке вибратора). Поэтому, если подводимая мощность превышает примерно 20 Вт, подстроечный конденсатор Сн может быть пробит, а при попадании влаги пробой может произойти и при меньшей мощности. Во-вторых, при большой подводимой мощности на металлических ограждениях балконов могут присутствовать достаточно большие ВЧ напряжения. (При мощности до 20 Вт эти напряжения не могут вызывать каких-либо неприятностей). Впрочем, при использовании и других балконных антенн работать с большими мощностями не рекомендуется по санитарно-гигиеническим соображениям.

Без каких-либо изменений в конструкции (требуется только подстройка конденсатором) антенна прекрасно работает и в диапазоне 27 МГц (Си-Би). На мой взгляд, укороченная антенна с емкостной нагрузкой просто идеально подходит для балкона жилой квартиры. Особенно неплохие результаты при работе на балконную антенну получаются, если радиостанция расположена на одном из верхних этажей многоэтажного дома, а также если направление на корреспондента лежит в пределах полуокружности, ограниченной стеной дома со стороны балкона (±90° от перпендикулярного направления к стене).

Литература

1. Радио 1/2000, с.65-66

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Случайная новость из Архива Мониторинг корпоративной сети в реальном времени 06.07.2014 Компания WatchGuard Technologies, разработчик интегрированных платформ безопасности, объявила о том, что пользователи теперь смогут развернуть решения Unified Threat Management (UTM) и Next-Generation Firewall (NGFW), а также настроить и управлять как проводной, так и беспроводной сетевой безопасностью с помощью всего одного устройства. Данный оптимизированный беспроводной функционал стал возможным благодаря выпуску Fireware WatchGuard с ОС 11.9. Он устраняет необходимость в дополнительных решениях для управления беспроводной сетью и предоставляет ИТ-специалистам единый веб-интерфейс для управления и мониторинга всей сети в реальном времени. "Сегодня беспроводное соединение является расширением сети организации. Тем не менее, ИТ-специалисты часто вынуждены использовать отдельные инструменты и комплексные решения для защиты и управления этих сетей, - отметил Дейв Р. Тейлор, вице-президент корпорации WatchGuard. - Последнее обновление к нашей платформе является значительным шагом вперед в отрасли. Это сэкономит клиентам время и деньги, позволяя им консолидировать управление и безопасность своих проводных и беспроводных сетей. Достаточно установить политики один раз, и они применяются ко всему трафику, в проводной и беспроводной сети". Оптимизированная функциональность 11.9 позволяет ИТ-специалистам быстро сопоставить беспроводные точки доступа (AP) и покрытия, изменять проводные и беспроводные политики безопасности одновременно для обеспечения соблюдения трафика и охвата стандартов безопасности по всей сетевой инфраструктуре. Организация может также оценить трафик и конфликты каналов, определять уязвимости, управлять пропускной способностью. Таким образом, проблемы могут быть решены в режиме реального времени, в том числе проблема несанкционированных точек доступа, указали в компании. Версия 11.9 Fireware от WatchGuard включает также другие услуги: антивирус, антиспам, контроль приложений, защиту от угроз (ATP) и предотвращение потери данных (DLP). Fireware интегрируется с WatchGuard Dimension через любое устройство WatchGuard.

Другие интересные новости:

▪ Часы FiLIP для контроля детей

▪ Тихий сверхзвуковой самолет X-59 QueSST

▪ Робот впервые напал на человека

▪ Многоразовая бумага

▪ Картофельная батарейка

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы. Подборка статей

▪ статья Губы такие уже не носят. Крылатое выражение

▪ статья Почему президент США никак не поздравил четырехкратного олимпийского чемпиона? Подробный ответ

▪ статья Прутняк обыкновенный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Простой, но полезный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Говорящий бюст. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026