Антены

Тест драйв, отзывы
Ответить
Аватара пользователя
Baldric
Администратор
Администратор
Сообщения: 2319
Зарегистрирован: 25 апр 2008, 08:55
Команда: СУГ "ХОКС"
Ваш город: Харьков
Откуда: Харьков

Антены

Сообщение Baldric »

Простая самодельная антенна для начинающего сканериста из куска проволоки.
NBFM посвящается =))). Ром, отвечаю на твой вопрос.

Будет интересна как начинающего так и для опытного, как быстрый, простой, дешевый и эффективный вариант.
Изготавливается за 10 минут из одного куска проволоки или провода.
По моему многолетнему опыту радиосвязи работает лучше чем 1/4 ГП и диполь.

История: Первая рамочная антенна с периметром, равным длине волны, была построена в 1942 году группой американских инженеров, среди которых был и радиолюбитель – W9LZХ – для мексиканской =)))миссионерской радиостанции HCJB. Именно благодаря любительскому радио эта антенна широко распространилась во всем мире.

Особенности:
Рамочная антенна охватывает большее пространство, чем петлевой диполь, в результате этого она имеет коэффициент усиления больше, чем коэффициент усиления простого и петлевого диполя. Рамочная антенна, как и петлевой диполь, симметричная антенна, поэтому для правильного ее питания необходимо использовать симметрирующее устройство. Рамочная антенна, как и все дипольные антенны, не нуждается в “земле”.

Ширина рабочего диапазона:
При построении рамочных антенн диаметр провода не влияет на ее длину, как это происходит в дипольных антеннах. Здесь больше выражено то, что при увеличении диаметра провода возрастает широкополосность антенны. Уже при диаметре провода 1-2 мм рамочная антенна, выполненная из него, перекрывает любой любительский диапазон от 1,8 до 144 МГц, и дальнейшее увеличение диаметра провода ее полотна приводит только к увеличению веса и механической прочности антенны и лишь немного увеличивает ее КПД. Конечно, в случае использования толстого провода можно подходить к проблеме согласования менее тщательно, меньше будет проявляться и влияние посторонних предметов на рамку.

Размер:
длина рамки равна 1,01 - 1,02 длины волны.
Длина волны=300/частоту в мегагерцах

Формула для расчета периметра рамочной антенны:

L= 300 К/F

где L - длина рамки в метрах;

F - частота в МГц;

K - коэффициент удлинения.

Он равен примерно 1,01 в случае использования толстого провода – 3 мм и более – и 1,02 в случае использования провода диаметром менее 2-1 мм.

Заземление:
Точка, лежащая напротив точек питания имеет нулевой потенциал. Это может быть очень полезно при построении рамочных антенн – например, можно заземлить полотно антенны на мачту или на траверсу.
заземление значительно обезопасит работу в предгрозовой период, а также уберет электростатический потенциал с антенны, да и просто может быть удобным при ее построении.

Если заземление центра полотна антенны сделано, ее необходимо питать только через симметрирующее устройство. Питание ее без симметрирующего устройства может снизить коэффициент усиления на 0,5-1,5 дБ, особенно это относится к рамкам, выполненным на низкочастотные диапазоны, где различные рассимметрирующие влияния наиболее велики.

Симметрирование:
Это симметричная антенна, и, следовательно, она требует использования симметрирующего устройства для ее питания. Без симметрирующего устройства возможно рассиметрирование, т.е. будет наводка переотраженной от различных предметов электромагнитной волны на внешнюю оболочку коаксиального кабеля, затем попадание этой переотраженной энергии в антенну.
В этом случае токи, наведенные на внешней оболочке, попадая в антенну, складываются с токами, возбуждаемыми передатчиком, что приведет к увеличению КСВ и возникновению дополнительных помех, т.к. в этом случае и оболочка кабеля будет излучать. Этот эффект приведет к тому, что во время приема коаксиальный кабель будет обладать “антенным” эффектом, т.е. энергия радиоволн, наведенная на внешней оболочке, попадает на вход приемника.

Простейшее симметрирующее устройство – это 2 (на 28 МГц) - 10 (на 1,8 МГц) витков коаксиала на достаточно большом ферритовом кольце (проницаемость не играет роли), например, от отклоняющей системы телевизоров, или 3-5 (на 144 Мгц) - 10 (на 28 МГц) - 30 (на 1,8 МГц) ( витков коаксиала на пластиковой бутылке из-под шампуня. Устройство располагается прямо у антенны.

В этом случае этот ВЧ дроссель не пропустит ВЧ энергию, наведенную на внешней оболочке коаксиала в антенну и обратно, что равносильно симметрированию. На токи, протекающие внутри оболочки коаксиального кабеля, дроссель не окажет влияния. Особенно балансное устройство эффективно, если по каким-либо причинам кабель оказался настроенным в резонанс на основную частоту антенны, или на частоты ее нечетных резонансов, или резонансов гармоник передатчика. В этом случае его паразитное излучение особенно велико..

А теперь самое главное

Конструкция антенны:

Изображение
При таких пропорциях антенну можно использовать с 50-ти и 75 омным кабелем. В таком положении она имеет вертикальную поляризацию.

Диаграмма направленности:
диаграмма -восьмерка (как у горизонтального диполя),т.е куда смотрит бублик туда и бьет. Моя многолетний практика показывает, что в балконно-оконно варианте это преимущество, в крышном варианте не является таким уж значительным негативным фактором.

Варианты использования:
Например эту антенну на диапазон 400мгц, 900мгц я сделал с разъемом, и присобачил к Т-коннектору, Т-коннектор в свою очередь уже к портативной станции. Антенны получилась компактная и работала отлично, по сравнению со всеми вариантами резинок. Опять же в портативном варианте, диаграмма этой антенны является преимуществом.

Антенну на УКВ также можно сделать из мягкого провода и прилепить скотчем на стекло. Работать будет ЛУЧШЕ чем диполь! Проверено.

На этом все. Надеюсь информация и мой опыт был полезен и интересен. Удачной охоты.

P.S.
У меня в свою очередь вопросы к ув. участникам.

1) Подскажите, сколько витков кабеля на феррите, каком феррите, без феррита, должно быть у симметрирующего устр-ва для антенны на 400мгц?

2) Подскажите, сколько витков кабеля на феррите, каком феррите, должно быть у симметрирующего устр-ва для антенны на 144 мгц.

3)Обладатели Мани, какое расстояние должно быть между точками питания описанной мною рамки?
У меня было 2 см.
ВДВ - с неба об землю и в бой, СпН - с неба об землю и в лес!
"Кадры решают все !" — И.В. Сталин
Спецназ без действия ржавеет как железо.
Аватара пользователя
Baldric
Администратор
Администратор
Сообщения: 2319
Зарегистрирован: 25 апр 2008, 08:55
Команда: СУГ "ХОКС"
Ваш город: Харьков
Откуда: Харьков

Re: Антены

Сообщение Baldric »

еще одна простенькая антеннка. Делается из подходящего куска проволоки и вешается на окошке. Рамка со сторонами LH - на 145МГц, диполь D - на 433МГц. длина и особенно "угол раскрыва" сторон D очень критичны на 433, но на прием это не так важно.


Изображение

На передачу на кабель хорошо бы надеть несколько колец из ВЧ феррита, или - в крайнем случае - тот разъемный "бочёнок", что применяется в компьютерных делах. Но если кабель от антенны до передатчика не длинный (1...2 метра), то можно и пренебречь, следует только избегать длин, кратных полуволне на обоих диапазонах. Узел подключения лучше сделать из пластинки односторонне фольгированного стеклотекстолита - проще выдержать углы, да и вообще конструкция получается более жесткой и надежной во всех смыслах.
ВДВ - с неба об землю и в бой, СпН - с неба об землю и в лес!
"Кадры решают все !" — И.В. Сталин
Спецназ без действия ржавеет как железо.
Аватара пользователя
Baldric
Администратор
Администратор
Сообщения: 2319
Зарегистрирован: 25 апр 2008, 08:55
Команда: СУГ "ХОКС"
Ваш город: Харьков
Откуда: Харьков

Re: Антены

Сообщение Baldric »

Универсальная антенна для диапазона 430-440 МГц "ЧЕТЫРЁХ-ЭЛЕМЕНТНЫЙ ОВАЛ"

Игорь Лаврушов, UA6HJQ
(август 1997 года)
Необходимость в универсальной антенне на диапазон 433МГц возникла примерно в 1997 году когда радиолюбители в нашем регионе стали активно осваивать этот диапазон. Для работы УКВ ЧМ репитеров, пакетной сети и просто для повседневной связи нужна была антенна которая удовлетворяла бы следующим характеристикам:

Реальное усиление 9-10дб.
"Хороший" КСВ во всём диапазоне 430-440мгц.
Широкий лепесток.
Неприхотливость к близко расположенным предметам.
Простота в изготовлении и настройки.
Возможность создавать фазированные антенные системы, на базе этой антенны.
Запитка антенны должна осуществляться 50-омным кабелем.
Устойчивость к сильному обледенению и к ветрам силой 10-20 м/с.

Всем этим условиям отвечает антенна которую я бы назвал "четырёх-элементный овал". На рис.1 вы видите конструкцию каркаса этой антенны. Траверса сделана из железного уголка 25x25мм к которому прикручиваются четыре распорки из любого изоляционного материала (дерево, гетинакс и др.) за распорками оставляют "хвост" для крепления антенны к мачте, любым удобным способом, c вертикальной или горизонтальной поляризацией.

Размеры элементов (овалов):
Рефлектор 727мм. (-20мм для спаивания овала).
Активный элемент 653мм. (+10мм расстояние для разьёма).
Первый директор 649мм. (-20мм).
Второй директор 639мм. (-20мм).
Конструкция антенны
рис.1
Изображение
Конструкция активного элемента показана на рис.2. Разьём PL для подключения 50и-омного кабеля припаивается прямо к концам овала. В распорке из изолятора просверливаются три отверстия. Одно в центре для крепления распорки к уголку который является несущей траверсой. Два отверстия сверлят по краям распорки для продевания би-металла. Рефлектор и два директора имеют такую же конструкцию как на рис.2, только вместо разьёма PL их концы спаиваются вместе.

Конструкция активного элемента
рис.2
Изображение

Вес антенны 900гр. КСВ по диапазону получился таким: 430=1.2, 435=1.0, 440=1.3. Измерения проводились прибором SWR-121, с учётом всех его известных погрешностей. Если в качестве бума использовать уголок других размеров или изоляционный материал, размеры всех овалов необходимо будет скорректировать!
ВДВ - с неба об землю и в бой, СпН - с неба об землю и в лес!
"Кадры решают все !" — И.В. Сталин
Спецназ без действия ржавеет как железо.
Аватара пользователя
Baldric
Администратор
Администратор
Сообщения: 2319
Зарегистрирован: 25 апр 2008, 08:55
Команда: СУГ "ХОКС"
Ваш город: Харьков
Откуда: Харьков

AO27 70см направленная антенна.

Сообщение Baldric »

Jerry ( K5OE)
Прототип антенны.
Изображение
Описанная портативная высокоэффективная антенна легка в изготовлении и, в отличие от «резинок» или автомобильных штыревых антенн, гарантирует прием со спутника АО-27. Как и многие операторы, работающие через спутники, я использую антенну «Стрела». Она прекрасно работает, но зачастую непрактична из-за значительных размеров. Использование вертикальной штыревой антенны, установленной на автомашине, возможно только при углах элевации, превышающих 45 градусов. Я также использовал антенну «Eggbeater II» (антенна представляет собой два кольцевых вибратора под 90 градусов друг к другу, запитанных со сдвигом фазы. Прим.перев.) в полевых условиях из квадрата ЕМ00, но монтировать эту антенну слишком сложно, и для повседневной работы она не подходит.

Все, что мне было нужно - это ручная антенна, которую можно хранить под сиденьем, и в случае необходимости направить на спутник прямо из окна автомобиля. Были эксперименты по использованию 4-х элементной антенны для работы в моде J с петлевыми вибраторами, запитанным через трансформатор для круговой поляризации, но все было не то…

При разработке были поставлены такие условия:
- антенна должна быть компактной, чтобы помещаться под или за сиденьем машины;
- антенна должна быть не более полуметра в длину;
- антенна должна быть дешевой

Первое условие полностью исключает все антенны с круговой поляризацией, второе ограничивает рабочую длину бума до 30 см, впрочем это остается на усмотрение конструктора.

Разработанная мной антенна представляет собой 3-х элементную Yagi с очень высоким коэффициентом усиления, почти равным 10dBi (точнее 9,7 dBi в свободном пространстве и 15 dBi при 5 градусах элевации). Достижение такого высокого коэффициента усиления требует пожертвовать или соотношением вперед-назад, или же неудобным импедансом при запитке кабелем. На рисунке показаны диаграммы антенны в азимутальной проекции. Минимальное соотношение вперед-назад около 18 dB. Этого вполне достаточно, если только вы не имеете проблем с интермодуляцией. Номинальный входной импеданс обычного диполя составляет 12,5 Ом. Это очень низкое сопротивление, и поэтому для удобного согласования с 50-и омным кабелем используется петлевой диполь, коэффициент трансформации при этом равен 4-м. Разумеется, антенна имеет линейную поляризацию.

Конструкция.
Основой антенны является ПВХ трубка длиной 45 см. Рабочая часть антенны занимает 30,5 см. С одного конца трубки оставлены свободные 13 см для того, чтобы было удобно держать ее в руке. На оставшуюся часть надевается колпачок для придания конструкции законченного вида. ПВХ кольцо использовано в точке питания для соединения вибратора с кабелем при помощи винтов с гайками и шайбами. Все элементы антенны изготовлены из изолированного медного провода диаметром ок. 2,6 мм, в таблице приведены размеры самих элементов и расстояния между ними. Точность изготовления должна быть максимально возможной и в любом случае не превышать ±1,5 мм. Коаксиальный кабель подключен непосредственно к вибратору для минимальных омических потерь.

El. | Length | Spacing
Ref | 13.00 (33 cm) | 0.00
DE | See Sketch | 4.50 (11.5 cm)
D1 | 12.00 (30.5 cm) | 12.00 (30.5 cm)

Вибратор лучше всего сделать немного больше по размеру, чтобы подстроить его по минимуму КСВ. Сначала укрепите вибратор и директор, хотя можно начать с рефлектора. Подстройте вибратор по наилучшему КСВ на частоте 436,8 МГц, затем перемещением рефлектора в небольших пределах добейтесь предельного минимума КСВ. Я использовал клей для крепления элементов на траверсе, а после настройки покрасил алюминиевой краской из баллончика для того, чтобы антенна «смотрелась».

Для питающего фидера использован кабель RG-8X, а не более распространенный RG-58, так как при длине фидера 2,5 метра разность в потерях достигает 0,4 dB, что при работе со спутниками весьма чувствительно.
Изображение
Изображение


Тестирование прототипа антенны.


Мой любимый ассистент Lauren.

Испытания.
Оценка работы антенны проводилась по сигналам спутника, а точнее, по подавлению шумов полезным сигналом. При 5 градусах над горизонтом подавление достигало 50 процентов, при 10 - сигнал был достаточно сильный, и, наконец, при 15 градусах сигнал полностью подавлял шумы. Для сравнения, при использовании антенны «Стрела» полное подавление шумов было при 5 градусах к горизонту.

Я могу подтвердить, что сигналы от АО-27 имеют вертикальную поляризацию, временами небольшое вращение антенны вокруг своей оси улучшало прием, но при горизонтальной поляризации сигнал полностью исчезал.

Эта антенна очень хорошо дополняет вертикальный штырь на 2-х метровый диапазон и может быть использована как в автомобиле, так и в других условиях.
ВДВ - с неба об землю и в бой, СпН - с неба об землю и в лес!
"Кадры решают все !" — И.В. Сталин
Спецназ без действия ржавеет как железо.
Аватара пользователя
Baldric
Администратор
Администратор
Сообщения: 2319
Зарегистрирован: 25 апр 2008, 08:55
Команда: СУГ "ХОКС"
Ваш город: Харьков
Откуда: Харьков

Re: Антены

Сообщение Baldric »

Простая горизонтальная антенна с вертикальной поляризацией для ленивого из двух кусков проволоки.

И снова здравствуйте.
Простая, но эффективная самодельная рамочная антенна для начинающего из одного куска проволоки у нас уже была - http://www.radioscanner.ru/forum/index. ... opic=22733

Теперь чуть усложним задачу. В нашем случае нам понадобится аж целых два куска медного провода =).

1. Почему я ее сделал?
-Иногда в гостях у знакомых, которые только только входят в мир радиосвязи, на даче ли, на выезде, дома
возникает необходимость изготовить за максимально короткий промежуток времени, простую, эффективную однодиапазонную антенну.
Особенно часто возникает вопрос с конструктивом когда речь идет об антеннах с вертикальной поляризацией.
А необходимых материалов для изготовления элементов антенны, крепежа, изолятора не оказывается под рукой, за ними надо куда-то идти.
Сами понимаете что из теплого домашнего уюта гостей или родного дома, в плохую погоду, да еще и вечером идти в магазин или перется на рынок не особо хочется. Да и времени на продумывание узлов крепления, конструктива бывает что нет.
В общем лень двигатель прогресса. Сколько хороших и полезных вещей было придумано благодаря этому человеческому пороку=).
Плюс мне всегда нравился подход наших вояк-просто, понятно, надежно, эффективно.

А от банальных диполей и гп-шек (которыми кстати, брызжа и брюзжа слюной, тряся мманами антенными, формулами, и теоретическими выкладками, а точнее домыслами и вымыслами мне пытаются заткнуть рот некоторые паялы, доказывая например что эти диполи и гп эффективней чем полноразмерные рамочные антенны на которые кстати успешно работают многие "глупые" японские радиолюбители =) ) уже тошнит.

Если диполи и гп-шки много где описаны, разве что не на заборе =), а одиночные рамочные антенны или представленная сегодня антенна DJ мало, это не означает что они заведомо хуже.

Однако я не говорю что обычный полуволновый вертикальный диполь или обычная четвертушка хуже чем представленная здесь антенна.

Я просто предлагаю Вам простую, не менее, а то и более эффективную альтернативу.
Обратите на нее внимание. Возможно, моя информация окажется для Вас полезной, и вы добавите эту найденную мной антенную "жемчужинку" в свою коллекцию информации и АФУ.

2. История
Антенна, о которой я хочу Вам сегодня рассказать, уважаемые участники радиосканера, малоизвестная, но хорошо работающая антенна DJ4JA.
Впервые описал её немецкий радиолюбитель DJ4JA.
Несколько лет я успешно проработал с мощностью 4 Ватта, на диапазоне 11 метров на эту изготовленную мной антенну, натянутую между деревьями на московском газоне , удивляя московских и областных корреспондентов уровнем сигнала, "уводя" во время прохождения из под носа московских монстров
DX-в, несмотря на 100 Ватт-ные усилители и крышные половинки и 5/8 московских коллег.
Одно время, в начале 90-х, я видел на еще тогда старом-добром Митинском рынке промышленные образцы этой антенны, отечественного если не ошибаюсь производства. Кто помнит, подскажите.

3. Изготовление.
Антенна эта является как-бы усеченным дисконом, форма её является как-бы срезом известной диско-конусной антенны, применяющейся чаще всего на аэродромах и на ж.д. транспорте для УКВ.

Берете просто два провода – Каждый длиной полволны-1/2L.
L(Длина волны)=300/средняя частота рабочего диапазона(МГЦ) (верхний),
второй – тоже 1/2 L (нижний).

Ровно к серединrе верхнего провода припаиваете центральную жилу 50 омного кабеля, а к середине нижнего – оплётку кабеля.

Нижний провод (противовесы) сгибаете под углом 90 градусов. И провода растягиваете, фиксируете или изгибаете, как показано на рисунке, в одной плоскости.

Изображение

Средние части проводов и конец кабеля привязываются к небольшому кусочку диэлектрика – текстолита, полиэтилена.



Высота подвеса верхнего провода от земли должна быть не менее полволны.(1/2L)

Волновое сопротивление этой антенны 50 Ом.
Никакого согласования она НЕ ТРЕБУЕТ.

ННО!!! =) а теперь самое вкусное-
в отличие от пресловутой ГП-шки, это– широкополосная антенна и настройка её путём изменения размеров практически ничего не даёт.
Эта антенна в силу своей специфики идеально подходит для работы на VHF, как для любителей авиабэнда, так и для интересующихся "загадочными" 148МГЦ.

Диаграмма у нее не идеально, но почти круговая.

4. Недостатки.
На мой взгляд единственным недостатком антенны о которой я рассказал - это необходимость двух точек подвеса, при изготовлении этой антенны из провода на лоубэнд или КВ.
Но ее простота, ВЕРТИКАЛЬНАЯ поляризация при ГОРИЗОНТАЛЬНОМ элементе, меньшая парусность чем у вертикала с лихвой перекрывают этот сомнительный недостаток.

По моим субъективным ощущениям, рапортам собеседников и собеседникам при проведении радиосвязей,
эта антенна ничем не уступает пресловутому банальному диполю или гп-шке.

У меня от балкона в сторону, горизонтально, идет пластиковая траверса, в которую жестко засунута почти половина верхней части DJ4JA на двойку, а противовесы из толстого медного провода прекрасно держат форму.

Удачной охоты в эфире.
С уважением, Ярослав.
ВДВ - с неба об землю и в бой, СпН - с неба об землю и в лес!
"Кадры решают все !" — И.В. Сталин
Спецназ без действия ржавеет как железо.
Аватара пользователя
Baldric
Администратор
Администратор
Сообщения: 2319
Зарегистрирован: 25 апр 2008, 08:55
Команда: СУГ "ХОКС"
Ваш город: Харьков
Откуда: Харьков

Антенна Харченко на 70 см

Сообщение Baldric »

источник
Собственно в силу того что стационарная антенна начала портиться пришлось думать о ее замене. Разные варианты были или сложные или затратные. На ум пришло изготовить антенну Харченко на нужный диапазон. (размер каждой стороны квадрата 1/4 длинны волны) Запитка строго по центру антенны.

Итого что получилось.
Изображение

Изображение

Изображение


Приборов нет, проверка на слух с комрадом Кенвудом (расстояние Рубин-Югозапад) показала, что на частоте 434,925 антенна работает лучше, чем на частоте ретранслятора (частота скрыта от посторонних глаз).

Жду совета от Кенвуда по поводу правильности подвеса и запитки.

PS: Антенна изготовлена силами комрада Девайса и отдана на растерзание мне. :-D

Антенна изготовлена из монтажного медного провода ПВ-1.
Длина стороны рамки = 1/4 длины волны (расчеты для центральной частоты 435 мГц - скорость света делим на частоту в мГц=длина волны в метрах 300/435=0,68 метра, это длина волны. Ее делим на 4, получаем 17 см - это и есть длина одной стороны рамки).
Если сзади приделать рефлектор, то антенна получается направленной.
Рефлектор может быть изготовлена из мет. полосок, а для диапазона 70 см можно вообще использовать польскую решетку (обрезать только по высоте)
Расстояние от рефлектора до вибратора от 0,15 до 0,2 длины волны, оптимальное вроде 0,18, но там подвигать надо,меняется входное сопротивление антенны,можно так лучше согласовать с кабелем
Размер рефлектора - в ширину не меньше 0,52-0,54 длины волны (смотря как стоять будет).. А в высоту по размеру антенны, даже чуть больше.
Поляризация этой антенны вовсе не такая, как она стоит, а наоборот.
На фотке Санты антенна в верикальной поляризации.
Девайс

Сторону рамки я бы сделал не 17, а 16см. Антенна получится ближе к резонансу.
Кенвуд


По замечанию Кенвуда в расчет необходимо внести поправку на коэффициент укорочения. Длину волны в метрах необходимо умножить на 0,95, а потом делить на четыре, чтобы получилась сторона рамки 0,68х0.95 = 0,64/4 = 16 см
Девайс
ВДВ - с неба об землю и в бой, СпН - с неба об землю и в лес!
"Кадры решают все !" — И.В. Сталин
Спецназ без действия ржавеет как железо.
Ответить

Вернуться в «Связь»