Антенны для дачи

Новости

Бюллетень Си-Би №1 Январь 2000 г

Автор Владислав "Ребус"

Несмотря на то, что услуги компаний сотовой связи продолжают дешеветь, для многих дачников они остаются мало доступными. Си-Би радиосвязь остается пока наиболее дешевым средством связи между городской квартирой и дачей. Поэтому каждый год с приближением дачного сезона все больше интереса вызывают различные варианты антенн, удобных для использования в дачных условиях.

Штыревая антенна с длиной l/4.

На рис.1 показана конструкция штыревой антенны длиной l/4. Это наиболее простая и в то же время достаточно эффективная антен­на. Длина ее штыря l для работы в диапазоне 27 МГц зависит от диаметра трубки и выбирается из таблицы 1. Если нет подходящей трубки, штырь можно выполнить и из любого электрического провода диаметром 1 мм или больше (изолированного или голого, не важно), но его придется прикрепить к диэлектрическому штырю. В качестве него отлично подойдет пластиковая трубка, удочка, или, на крайний случай, сухая деревянная рейка. Ее, конечно, желательно защитить от влаги лаком или краской.

Для нормальной работы антенна снабжается тремя-четырьмя проти­вовесами, которые можно выполнить из трубки или такого же провода. Длина противовесов выбирается равной l/4. Для Cи-Би диапазона можно принять длину равной 275 см. Оплетка кабеля и основания противовесов могут быть электрически соединены с мачтой, если она металлическая. Входное сопротивление антенны зависит от угла между проти­вовесами и мачтой: чем меньше этот угол (противовесы более при­жаты к мачте), тем выше сопротивление. Для получения входного сопротивления 50 Ом угол выбирается равным 30-45 градусов. Следует иметь в виду, что противовесы, как и штырь, работают в режиме резонанса, и на их концах развиваются максимальные напряжения, поэтому для хорошей работы антенны концы противовесов должны быть удалены от заземленных предметов.

Рис. 1. Штыревая антенна с длиной l/4

Таблица 1

Диаметр трубки, мм

Длина штыря l, мм

2

6

20

40

2,69

2,67

2,65

2,62

Если используются гибкие противовесы, выполненные из провода, на их концах нужно ставить хорошие изоляторы.

Эта антенна имеет круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости (одинаково хорошо работает в любом направлении) и вертикальную поляризацию. Усиление антенны при­мерно равно усилению вертикального полуволнового диполя, т.е. 0 дБ. Настройки эта антенна обычно не требует. Если после установки минимум КСВ антенны все же оказывается выше или ниже средней Часто­ты диапазона, длину штыря (и противовесов) необходимо соответственно увеличить или уменьшить. После настройки антенны в резонанс минимум КСВ на средней частоте можно получить, изменяя угол установки противовесов. Недостатком этой антенны является отсутствие соединения ее штыря с мачтой, что впрочем, легко устраняется с помощью короткозамк­нутого шлейфа из кабеля длиной l/4, подключенного к фидеру с помощью тройника. Шлейф обеспечивает соединение центральной жилы фидера с заземленной оплеткой по постоянному току и не влияет на согласование антенны. Схема подключения шлейфа приведена на рис.2. Шлейф можно разместить в любом удобном месте, например, у антенного разъема станции.

Рис.2. Включение короткозамкнутого шлейфа

Длина шлейфа рассчитывается с учетом коэффициента укорочения используемого кабеля и для кабеля с полиэтиленовой изоляцией составляет 1,8 м. Волновое сопротивление шлейфа может быть любым. Грозозащита антенны обеспечивается соединением с заземлением металлической мачты или оплетки кабеля (например, точки короткого замыкания шлейфа), если мачта деревянная.

Устанавливать антенну нужно на высокой мачте (чем выше, тем дальность связи больше), хотя бы на 3-5 м выше крыши дачного дома. Мачту необходимо надежно крепить оттяжками из стального или капронового троса. Чем мачта выше, тем больше должно быть ярусов оттяжек, а в каждом ярусе должно быть 3-4 оттяжки, равномерно размещенных по кругу.

Когда заранее известно направление на корреспондента, выгодно использовать направленные антенны.

Эти антенны концентрируют максимум излучения (или чувствительности) в нужном направлении, обеспечивая выигрыш как при передаче, так и при приеме.

Обсудим теперь вопрос о выборе поляризации. Известно, что при дальнем распространении поверхностная волна испытывает несколько меньшее затухание при горизонтальной поляризации излучаемого сигнала (именно поэтому горизонтальная поляризация используется в телевещании), индустриальные помехи также имеют преимущественно вертикальную поляризацию. Поэтому для направленной связи более выгодно применять антенны с горизонтальной поляризацией. Разумеется, оба пункта, между которыми устанавливается направленная связь, должны иметь антенны с горизонтальной поляризацией. При этом сигналы радиостанций, применяющих вертикальную поляризацию, будут приниматься с ослаблением от одного до четырех баллов.

Итак, для получения уверенной связи в условиях шумного эфира приходится применять направленные антенны. Их существует множество типов. Наиболее популярные из них – антенны "волновой канал" и "двойной квадрат", менее известна антенна типа "ZL".

Коэффициент усиления этих антенн приведен в таблице 2. Значения усиления даны усредненные, поскольку в разных источниках они несколько отличаются.

Таблица 2

Тип антенны

Коэффициент усиления

относительно диполя

Квадрат

Двойной квадрат

Delta loop

Двойная Delta loop

Тройная Delta loop

Волновой канал 2 эл.

Волновой канал 3 эл.

Волновой канал 4 эл.

ZL

Решетка из двух ZL


2 дБ

7-8 дБ

1-2 дБ

7-8 дБ

9-10 дБ

5-5,5 дБ

7-8 дБ

8-9 дБ

4,2 дБ

8 дБ


Конструкции этих антенн были описаны в ранее вышедших бюллетенях Си-Би и в литературе по антенной технике, мы же остановимся на описании наиболее простых для изготовления вариантах.

Предположим, мы выбрали тип антенны. А какую поляризацию предпочесть?

Если задача – установить связь между двумя фиксированными точками, например квартира-дача, то лучше применить горизонтальные антенны там и там.

При этом вы перестаете слышать большинство корреспондентов, работающих с вертикальной поляризацией. Ослабление достигает 3-4 баллов! Прекрасно! Никто не мешает! Но в этом случае вы не сможете связаться ни с одной из диспетчерских служб, которые используют вертикальные антенны, да и вообще ни с кем из удаленных (но местных) обитателей Си-Би диапазона! Это не всегда удобно. Не ставить же две антенны! (Существуют, правда, антенны, объединяющие в одной конструкции антенны двух разных поляризаций с возможностью их переключения, но это для нас экзотика!)

Проще всего использовать направленную антенну с вертикальной поляризацией. И любая из приведенных в таблице антенн для этого пригодна.

Например: вертикальный штырь в городе и фиксированная вертикальная антенна "волновой канал" на даче. Это дает вам возможность из города работать со всеми корреспондентами, а с дачи – со всеми корреспондентами города (если город умещается в сектор лепестка диаграммы направленности вашей антенны).

Простая направленная антенна для дачи (ZL)

Одним из наиболее удобных, простых и дешевых вариантов является антенна типа ZL (рис. 4). Ее параметры: усиление 4,2 дБ, ослабление обратного излучения - до 40 дБ, входное сопротивление – около 90 Ом.

Значит, она проигрывает “двойному квадрату” по усилению всего 4 дБ, но зато насколько проще по конструкции!

Антенна представляет собой два петлевых полуволновых вибратора, расположенных на расстоянии l/8 друг от друга и запитаных от одного фидера со сдвигом фазы 1350, для чего соединяющая вибраторы линия выполнена перекрещивающейся. Примите меры, чтобы перекрещивающиеся проводники не могли замыкаться между собой!

Для согласования входного сопротивления антенны (90 Ом) с 50-омным кабелем, между антенной и кабелем нужно включить четвертьволновый кусок (длиной 180 см) кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом (телевизионного).

Телевизионный кабель желательно намотать на ферритовое кольцо такого диаметра, чтобы на нем разместилось 3-5 витков. Расположите этот симметрирующий трансформатор вблизи антенны (можно закрепить его на монтажной пластине). Можно, конечно, обойтись и без симметрирующего трансформатора, но при этом могут возрасти помехи телевидению из-за излучения оплетки кабеля.

Как эту антенну лучше устанавливать?

Если ваша задача – только связь дача – квартира, лучше поставить там и там антенны горизонтально. При этом вам не будут мешать сигналы местных корреспондентов, которые практически все работают на вертикальные антенны (от помех при дальнем прохождении это, к сожалению, не спасет). Антенну нужно подвешивать на высоте не менее 5,5 м над землей или крышей, от концов вибраторов до точек опоры желательно иметь расстояние не менее 1 м. Оба вибратора должны быть расположены строго в горизонтальной плоскости (с помощью капроновых оттяжек), кабель должен идти перпендикулярно вибратору 2 - 3 м.

Если вы предпочитаете связь со всеми корреспондентами, ставьте антенну вертикально. Желательно, чтобы точка запитки антенны была на высоте не менее 5 м. Кабель фидера при этом должен отходить от вибратора горизонтально на 2 - 3 м, и только потом уже идти в нужном вам направлении.

Рис. 4. Эскиз антенны типа ZL.

Такую антенну удобно подвесить между веткой высокого дерева и крюком, забитым в землю, или привязать ее к фалу, натянутому между любыми двумя высокими опорами.

Если высоких опор поблизости нет, достаточно установить одну деревянную мачту высотой 7 – 9 м, и поднять антенну через блок, установленный на ее вершине. Такую мачту можно сделать из сухостойной елки, причем установить ее можно и без оттяжек, если забетонировать основание в землю на глубину 1-1,5 м, защитив ствол любым доступным способом от гниения.

Вертикально подвешенную антенну очень удобно поворачивать на нужного вам корреспондента с помощью капронового шнура, привязанного к траверсе.

Существенным достоинством этой антенны является то, что для нее не требуется много оттяжек, сильно мешающих на дачном участке.

Учтите, что размеры, показанные на рис.4, являются ориентировочными, поэтому при настройке антенны на минимум КСВ на желаемой частоте вам придется регулировать длину вибраторов. Предусмотрите для этого возможность легко опускать антенну.

И еще. Вам придется хорошо натягивать антенну, чтобы ее не крутило ветром. Поэтому постарайтесь сразу собрать ее прочной и надежной. Концы проводников проденьте в два отверстия монтажных плат, хорошо скрутите и пропаяйте. Конец кабеля прикрепите к монтажной плате хомутиком или прикрутите двумя рядами вязальной проволоки.

Для антенны необходимы:

- 25 м медной проволоки диаметром 1 – 2 мм (или антенного канатика),

- две пластмассовые трубки любого диаметра длиной 150 см (годятся стеклопластиковые лыжные палки),

- две пластины из стеклотекстолита или оргстекла 15х25 см,

- кусок кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом длиной 183 см, лучше тонкого (легче мотать на кольцо),

- кабель с волновым сопротивлением 50 Ом для фидера, длина по необходимости,

- капроновые шнуры (бельевые веревки) подходящего диаметра.

Решетка из двух антенн ZL

Описанная выше антенна типа ZL может служить основой для остронаправленной антенны, не уступающей "двойному квадрату", но значительно более простой конструктивно. Если две таких антенны разместить на некотором расстоянии друг от друга, получаем простейшую фазированную антенную решетку с усилением 8 дБ и подавлением заднего лепестка до 30 дБ.

Результаты расчета характеристик решетки из двух вертикально расположенных антенн типа ZL, разнесенных по горизонтали на расстояние 0,7 l и 0,6 l, приведены на рис.5.

Легко видеть, что одиночная ZL имеет очень широкую диаграмму направленности, хотя и обладает большим ослаблением для сигналов, приходящих сзади.

Для решетки из двух антенн ZL максимальное усиление получается при разносе 0,7l, но при этом возникают боковые лепестки. При уменьшении расстояния между антеннами до 0,6l усиление уменьшается незначительно, но боковые лепестки практически исчезают.

Рис.5. Диаграммы направленности в горизонтальной плоскости

Как практически выполнить решетку из двух антенн ZL?

Изготовив две одинаковых антенны, подробно описанных выше, размещаем их на расстоянии 6,6 м друг от друга по горизонтали, на линии, перпендикулярной к направлению на корреспондента. Входное сопротивление каждой из антенн ZL – около 100 Ом. Поэтому можно запитать их через отрезки кабеля длиной в половину волны (с учетом укорочения), т.е. 5,5х0,66=3,63 м, соединив их между собой через тройник, на выходе которого получим сопротивление, близкое к 50 Ом. При вертикальной ориентации вибраторов антенн кабели должны быть расположены горизонтально (длина их позволяет это сделать). Для полуволновых отрезков можно использовать кабель с волновым сопротивлением 75 или 50 Ом.

После тройника фидер выполняется 50-Омным кабелем произвольной длины.

Для симметрирования питания антенн и подавления токов в оплетках кабелей желательно (но не обязательно) использовать ферритовые кольца, одев их на кабель у точек запитки антенн и кабель фидера вблизи тройника.



До 22 октября мы снизили цены на популярные модели

Количество товара по акции ограничено, наличие товара указано на сайте.

Автомобильная антенна MegaJet Omega Mag 90
Диапазон CB
Магнитное основание
Длина антенны 90 см.
2300 руб.
1580 руб.
Автомобильная рация MegaJet MJ-150
Диапазон CB 27 Мгц,
225 каналов.
Мощность 4 Вт.
Нули-пятёрки.
4100 руб.
3600 руб.
Автомобильная антенна Optim Hustler 1c/100
Диапазон: CB (27 МГц)
Магнитное основание
Длина антенны: 150 см
1280 руб.
999 руб.
Автомобильная рация MegaJet MJ-850
Диапазон: CB (27 МГц)
320 (360) каналов
Мощность 18 Вт
Корейская сборка
6690 руб.
4300 руб.

 


ВходРегистрация