Антенна на подоконнике. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны УКВ

 Комментарии к статье

Практически любой владелец СВ радиостанции приходит со временем к необходимости установки хорошей стационарной антенны. Однако, в городских условиях это оказывается не всегда просто, т.к. приходится решать как минимум три проблемы : юридическую ( в плане санкционирования и получения доступа на крышу ), механическую ( обеспечение необходимой ветроустойчивости) и антивандальную ( борьба за сохранность и исправность антенны и кабеля ).

Очевидно, что в ряде случаев этих трудностей можно избежать, если отказаться от антенны на крыше и использовать варианты балконных или даже подоконниковых антенн. Разумеется, их эффективность в значительной степени зависит от высоты подвески над уровнем земли, однако при грамотном построении можно добиться неплохих результатов и получить антенну с весьма хорошими параметрами, способную неплохо работать даже на уровне второго этажа.

Следует отметить, что в данном случае речь идет не о балконных антеннах класса "BOOMERANG", которые не получили широкого распространения из-за своих невысоких параметров ( полоса по уровню КСВ =2.0 не более 30 ... 35 каналов, минимальное значение КСВ очень трудно опустить ниже 1.3 ), а также некоторых конструктивных недостатков - слабого узла крепления и сравнительно большой длине штыря (его верхняя часть практически заглядывает в окно соседа сверху). Вниманию читателей предлагается описание несложной антенны, которая легко монтируется на подокониике, балконе и т.п. и обладает сравнительно неплохими параметрами. В ее основу положена идея обычного автомобильной антенны - укороченного штыря с удлиняющей катушкой и автотрансформаторным согласующим устройством.

Существует распространенное мнение, что автомобильные антенны с магнитным креплением невозможно настроить без солидного противовеса, которым является корпус автомашины. На самом деле это не так. Трудности, как правило, связаны с тем, что резонансная частота антенны при уменьшении противовеса смещается вверх и выходит за пределы СВ диапазона. При этом за счет большого рассогласования начинает излучать и антенный кабель, что крайне затрудняет проведение измерений и приводит к противоречивым результатам при попытках настройки всей системы. Не трудно убедиться, что, поместив антенну на подоконник и удлинив ее каким- либо образом на 25-30 см., можно добиться смещения резонанса обратно, однако минимальное значение КСВ при этом скорее всего окажется неприятно высоким. Действительно, более длинная антенна имеет более высокое входное сопротивление и для нее требуется дополнительное согласование с подводящим кабелем.

Таким образом, существует возможность использования стандартной автомобильной антенны в качестве стационарной. Необходимые переделки при этом сводятся к удлинению штыря ( в простейшем случае с помощью обычного "крокодила" и куска упругой проволоки ) и увеличению на 0.5 ... 1.5 витка нижней части согласующего автотрансформатора. Для точной настройки антенны можно воспользоваться методикой, приведенной ниже.

В тоже время подобный путь вряд ли может быть признан целесообразным. Во-первых, жалко портить хорошую вещь и, во-вторых, не все антенны удается безболезненно разобрать для получения доступа к согласующему устройству. Поэтому ниже приводится описание конструкции простой самодельной антенны, не содержащей каких либо дорогостоящих узлов и допускающей известные отклонения в размерах неосновных деталей.

Конструкция антенны с указанием основных размеров показана на рисунках 1 и 2. Как видно из рисунков, антенна состоит из следующих блоков: составного штыря ( 1,2 ), блока противовесов ( 3,4 ), согласующего устройства ( 9 ) и штанги с элементами крепления ( 5,6,7,8,10).

Рис. 1. Конструкция антенны - вид сбоку

Составной штырь представляет собой металлическую трубку 2 диаметром 7 ... 9 мм ( лучше из меди или дюралюминия ), в которую вставлена стальная проволока диаметром 2.5...4 мм. Такая конструкция позволяет получить высокую механическую прочность и при необходимости легко изменять длину антенны.

Блок противовесов выполнен из фольгированного стеклотекстолита ( толщиной 3 .. 4 мм ) в виде круга 4, к которому припаяны проволочные лучи 3. Для их изготовления может быть использована медная проволока диаметром 2 .. 3 мм.

Для крепления антенны использована Т-образная штанга (6,7), изготовленная из трех металлических уголков, свинченных винтами. Уголок 7 служит для крепления штанги к нижней доске оконной рамы. Блок противовесов привинчивается к штанге через втулки 8 длинными винтами или шпильками 5. Для придания большей жесткости всей конструкции желательно раскрепить антенный штырь деревянными рейками 10, как это показано на рис . 1.

Более подробно следует остановиться на конструкции согласующего устройства, которая показана на рисунке 3. На центральный изолятор ( текстолит, эбонит, и т.п.) диаметром 18 ... 22 мм намотаны катушки автотрансформатора . По его оси вставлены две резьбовые шпильки, которые фиксируются латунными винтами, служащими одновременно площадками для подпайки проводов и антенного кабеля. На верхнюю шпильку либо непосредственно, либо через резьбовую втулку навинчивается штырь антенны, а посредством нижней шпильки согласующее устройство привинчивается к блоку противовесов. Желательно закрыть согласующее устройство сверху каким либо непроводящим кожухом - например, пластмассовым стаканом подходящих размеров.

Рис. 2. Конструкция антенны - вид сверху

Для катушек автотрансформатора следует использовать медную проволоку диаметром d не менее 1.5 мм. Место подпайки центральной жилы кабеля может изменяться для каждой конкретной антенны, поэтому следует зачистить изоляцию в нескольких точках. При сборке антенны следует обратить особое внимание на надежность всех электрических контактов и на их влагостойкость.

Рис. 3. Согласующее устройство.

В следующей таблице приведены конструктивные параметры согласующего устройства, обеспечившие точную настройку описываемой антенны:

D	d	Nсв	Nудл
19	1.8	3.5	8.5

Настройка антенны проводится в два этапа. Первый из них является тренировочным и может происходить непосредственно в комнате. В домах с железобетонными перекрытиями антенну следует приподнять над полом на высоту в 30 ... 40 см. Для уменьшения влияния арматуры на свойства противовеса. При этом желательно, чтобы верхний конец штыря находился как можно дальше от сетевых проводов и стен комнаты. Собственно настройка антенны заключается в изменении длины штыря и измерении ее КСВ в максимально широкой полосе частот. Здесь не следует лениться и ограничиваться двумя-тремя измерениями, т.к. на этом этапе важны не абсолютные значения КСВ, а выяснение тенденции их изменения в полосе частот. Желательно записывать полученные данные, потому, что разница в значениях может оказаться очень небольшой. Цель этих измерений заключается в поиске резонанса и смещении его в середину желаемой сетки частот посредством изменения длины штыря. Следует помнить, что уменьшение величины КСВ с ростом частоты (в направлении сетки F) требует удлинения штыря и, наоборот. При благополучном исходе этой операции нужно подбором точки присоединения антенного кабеля к автотрансформатору согласующего устройства добиться минимального значения КСВ при резонансе. Дополнительным признаком успешной настройки является стабильность значений КСВ при различном положении кабеля и касании руками корпусов радиостанции и КСВ-метра.

Следует учитывать, что при установке антенны за окно ее параметры обязательно изменятся. Поэтому еще на первом этапе желательно предусмотреть возможность подстройки согласующего устройства. Для этой цели можно рекомендовать способ подстройки с помощью короткозамкнутого витка, как это сделано, например, в некоторых стационарных антеннах. При этом не следует всерьез опасаться того, что эффективность антенны от этого, якобы, резко уменьшится. Хорошо сделанный короткозамкнутый виток - из полоски толстой медной фольги шириной 15 ... 30 мм, тщательно пропаянной в месте стыка, обладает очень малым сопротивлением и незначительно уменьшает добротность системы. В практическом плане нужно позаботиться о том, чтобы это кольцо располагалось как можно ближе к виткам катушки, было от нее хорошо изолировано и могло с небольшим усилием перемещаться вдоль ее оси. Ниже будет проиллюстрирован процесс настройки антенны таким способом.

После закрепления антенны снаружи дома нужно повторить настроечные манипуляции. В случае особо некорректной настройки внутри здания может потребоваться как изменение длины штыря, так и перепайка точки отвода согласующего устройства, однако это не должно вызывать трудностей с учетом накопленного на первом этапе опыта.. Рекомендуется настроить антенну в резонанс в сетке А и с помощью короткозамкнутого витка сместить его вверх по частоте на нужный канал. После завершения процесса настройки нужно закрыть согласующее устройство кожухом и убедиться в механической крепости подвески и распорок.

Частотная характеристика описанной антенны приведена на рисунке 4. Измерения проводились в следующих условиях: уровень мощности - 10 Вт ( р/ст. Dragon SY101 + PANDA 10ST), КСВ-метр SWR-430.

На том же рисунке показана характеристика антенны "BOOMERANG-SYRIO -27A"( тип- GP, общая длина 3.2 м). Их сравнение убеждает в определенных преимуществах самодельной антенны. При практических испытаниях данная антенна, будучи установленной на уровне двадцатого этажа, обеспечила прибавку по приему дальних ( 55 ..65 км) корреспондентов до 2 баллов по сравнению с антенной, аналогичной антенне "BOOMERANG-SYRIO".

И, в заключение, еще раз о настройке антенны короткозамкнутым витком. На рисунке 5 показано соответствующее изменение частотной характеристики описанной антенны при неизменной длине штыря. Из рисунка видно, что при надвигании витка на согласующее устройство резонанс смещается в нужном напрaвлении и рабочая полоса антенны несколько расширяется.

Рис4. Сравнительные характеристики антенн

Рис. 5. Настройка антенны с помощью КЗ-витка

Публикация: krasnodar.online.ru/hamradio

Смотрите другие статьи раздела Антенны УКВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Летающий робот с искусственным интеллектом 05.03.2018 ИИ Watson отправляется на Международную космическую станцию. На основе искусственного интеллекта из IBM сделают специальный ИИ, который сможет функционировать в космосе. Это будет Crew Interactive Mobile Companion, CIMON (Интерактивный мобильный помощник для команды). CIMON размером с медицинбол и весит около 5 кг. Он сделан из пластика и металла и создан исключительно с помощью 3D-печати. Впервые CIMON был задуман в августе 2016 году. Компания Airbus работала с немецким астронавтом Александром Герстом, который тренировал CIMON распознавать свой голос. После завершения тестирования Герст возьмет ИИ с собой в космос, где тот поможет ему в трех опытах: проведет эксперименты с кристаллами, астронавт и ИИ будут вместе складывать кубик Рубика, а также проводить сложный медицинский эксперимент, в ходе которого CIMON будет исполнять роль летающей камеры. В своем первом путешествии в космос у CIMON будет только несколько характеристик, но разработчики надеются, что в будущем летающий ИИ сможет составить компанию астронавтам во время экспедиций в глубокий космос и стать им верным помощником. Первый запуск CIMON на МКС может состояться уже в следующем месяце.

Другие интересные новости:

▪ Кондитерское электричество

▪ Объектив Sony FE 24-50mm F2.8 G

▪ Новая серия камер от CANON

▪ Источники питания HDR-15/30/60 на DIN-рейку

▪ Микропластик влияет на жизнь в почве

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Культурные и дикие растения. Подборка статей

▪ статья Телевизионные стандарты. Справочник

▪ статья Откуда к нам приходит погода? Подробный ответ

▪ статья Гаультерия лежачая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Металлодетектор под землей отыщет. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Живая тень. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026