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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Микросхема LSM6DSO32 для MEMS-датчиков движения 17.07.2020 Компания STMicroelectronics обновила свою линейку MEMS-датчиков движения, выпустив новую микросхему LSM6DSO32, включающую трехмерный цифровой акселерометр и гироскоп. LSM6DSO32 отличается пониженным потреблением 0,55 мА при работе в режиме Performance, что позволяет точно отслеживать движение объекта даже при питании от батарейки. Микросхема имеет встроенную машину состояний, которая позволяет производить первичную обработку сигнала, снижая нагрузку на внешний микроконтроллер и общее энергопотребление. Благодаря гибким настройкам, LSM6DSO32 может распознавать следующие события - свободное падение, ориентация в пространстве по 6 осям, нажатие и двойное нажатие клавиши, распознавание типа активности и определение начала движения. Внутренние IP-блоки, обладающие незначительным энергопотреблением и высокой производительностью, реализуют функции шагомера в виде детектора шага и счетчика шагов, позволяют обнаруживать наклон и значительное движение. LSM6DSO32 определяет ускорения в диапазоне +-4/+-8/+-16+-32 g и измеряет угловую скорость +-125/+-250/+-500/+-1000/+-2000 dps. Датчик содержит 9 кбайт буферной памяти для динамического пакетирования данных. Высокая устойчивость к механическим воздействиям позволяет успешно применять LSM6DSO32 в устройствах с повышенными требованиями к надежности. LSM6DSO32 поставляется в LGA-корпусе 2,5 x 3,0 x 0,83 мм с 8 выводами. Особенности LSM6DSO32: Потребление 0,55 мА при одновременной работе акселерометра и гироскопа; Встроенный буфер FIFO на 9 кбайт; Шкала измерения ускорения +-4/+-8/+-16/+-32 g; Шкала измерения угловой скорости +-125/+-250/+-500/+-1000/+-2000 dps; Частота выдачи данных до 6664 Гц (ODR); Напряжение питания: от 1,71 до 3,6 В; Независимое питание входа-выхода (1,62...3,6 В); Компактные размеры: 2,5 x 3,0 x 0,83 мм; Внешние интерфейсы - SPI / I?C & MIPI I3CSM; Функции шагомера, детектор движения и обнаружение наклона; Настраиваемый автомат обработки данных (FSM-машина состояний); Работа в режиме SensorHUB (подключение внешних датчиков); Внутренний датчик температуры.

Другие интересные новости:

▪ Умный браслет Microsoft Band

▪ Найден способ увеличить эффективность СЭС

▪ Аудиосистема Sony с поддержкой CarPlay

▪ Гибрид утюга с пылесосом

▪ Сервера Microsoft будут оснащатся собственными процессорами

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Валтасаров пир. Крылатое выражение

▪ статья Какое из когда-либо существовавших травоядных животных самое крупное? Подробный ответ

▪ статья Эксплуатация ручной тали. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Программирование микроконтроллеров AVR в Ubuntu. Часть 2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизированный блок питания ноутбука. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025