|
Балконный вариант приёмо-передающей антенны КВ диапазонов своими Итак, живёт ли радиолюбитель в небольшом провинциальном городе, большом не провинциальном, или огромном мегаполисе — по фигу.
Выхода на кровлю нет, и не предвидится! Начнём мы наши скитания со знакомства с конструкцией Валерия Николаевича Лифаря (RW3DKB).
Это рамочная антенна. В варианте, показанном на Рис.1, она имеет вертикальную поляризацию. Для её создания антенна запитывается
в середине левого вертикального провода при помощи «косички» из того же провода, что и полотно антенны (т.е., «косичка» —
это продолжение полотна антенны). Для получения горизонтальной поляризации «косичка» должна выходить из середины горизонтальной части, верхней или нижней. Полотно антенны было изготовлено из цельного (без разрезов) провода именно потому, что можно легко перевести (перетянуть) антенну в нужную поляризацию. Это важно, т.к. при приёме вертикальной поляризации на горизонтальную антенну теряется до 3-х баллов уровня сигнала. Поэтому для широко распространённых трайбендеров лучше чтобы отвод был сделан от середины горизонтальной части — можно будет провести более дальние связи.
Применён монтажный многожильный медный провод диаметром по ПВХ-изоляции 2.5 мм, чёрного цвета. Общая длина провода около 12 метров.
Это 1,03λ на диапазон 10 м. Такую длину обычно берут, когда вешают полноразмерный квадрат на 10 м.
Длина провода должна быть немного длиннее рабочей длины волны. «Косичка» имеет шаг скрутки примерно 2х80 мм. Скрутка применена для того, чтобы провода шли вместе рядом как один шнур без
применения специальных мер их удержания. Особого значения это не имеет. При желании можно выполнить линию и по-другому.
На конце «косички» в данной конструкции применён готовый balun RBA 4:1 фирмы LDG на мощность до 150 Вт.
Кабель 50 Ом, примерно 5 метров, с ферритовой защёлкой от ПК (сразу после балуна), чтобы не было затекания ВЧ на поверхность кабеля и
не было помех ТВ. Можно поставить и две защёлки на обоих концах кабеля. Длина кабеля принципиального значения не имеет, хотя наука рекомендует применять длины кабеля, кратные рабочей полволны с учётом
укорочения в кабеле. Это условие выполняется только для однодиапазонной антенны. У нас антенна многодиапазонная, поэтому на более низких
частотах электрическая длина кабеля будет всегда меньше полволны, т.е. в случае неполного согласования с антенной обязательно будет
реактивная компонента, которую нужно будет всё равно скомпенсировать тюнером при настройке антенны. При указанных размерах эффективность такой антенны не уступает полноразмерному квадрату более 1 дБ на диапазоне 10 метров. Что касается эффективности на диапазонах. Тут вопрос сложный, потому как балун у меня стоит «кривой». Но по первым прикидкам на 15 метрах 70%, на 20 метров порядка 50%. Более низкие диапазоны само-собой будет ещё ниже. Но на приём работают хорошо. Антенна является полностью согласованной в полосе частот от 28,5 до 34,7 МГц (частота резонанса получилась 31,7 МГц) и
применение тюнера здесь не требуется. Результат вполне адекватный в соответствии с размерами антенны. В процессе измерений выяснилось, что есть два субрезонанса вблизи частот 17,2 и 6,6 МГц. Выглядит это примерно так:
Наличие таких субрезонансов как раз и указывает на возможность попытаться использовать данную антенну как многодиапазонную. Естественно, что без наличия антенного тюнера это невозможно. Эта антенна настраивается и в диапазоне 80 метров. На приём это заметно по увеличению силы принимаемых антенной сигналов. Однако на передачу антенна мало эффективна из-за резкого падения сопротивления излучения. Ниже по диапазону антенна уже не настраивается, делая диапазон 160 метров недоступным, хотя чего-то там и можно услышать, но примерно так же, как на кусок провода длиной 10 метров. В дополнение к вышесказанному… Вот вам и суррогатная антенна на балконе… Она оказывается тоже кое-чего могЁт — того, чего от неё не ожидаешь!!! Что скажете, господа-товарищи радиолюбители? P.S. Сегодня мне позвонил Владимир Трифонов. Поздравил меня с наступающим Новым годом и сообщил, что он очень успешно работает на антенну на балконе, сделанную по образу и подобию моей антенны. Он также поблагодарил меня за эту конструкцию антенны. Только антенный тюнер у него не автоматический, а ручной MFJ-евский. За вчерашний день он провёл несколько десятков связей с радиостанциями Европы на диапазоне 14 Мгц. Практика — критерий истины! Антенна хоть как-бы, или якобы, диапазона 28 Мгц, но, тем не менее, очень успешно работает и на 14 Мгц у Владимира Трифонова. При наличии тюнера точно также успешно можно работать и на 10 Мгц, и на 18 Мгц, и на 21 Мгц, и на 24 Мгц. При желании можно и на 27 Мгц поработать. Во всяком случае, на всех этих диапазонах антенна мною проверялась и работала успешно. Вопреки мнению некоторых специалистов, такую антенну я смело называю многодиапазонной и не вижу никаких оснований не считать её таковой.
|
vpayaem.ru
Балконная антенна — Наш, радиолюбительский сайт!
Бородин С.В. RA9SVY e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Антенна-удочка на 7 МГц, версия 1.0 Вашему вниманию предлагается простая однодиапазонная вертикальная антенна-удочка на 7 МГц. Опубликована в [1]. Эта антенна работает у автора в течение 15 лет. Особенностями этой антенны являются:
- — отсутствие классических радиалов, роль противовеса играет панельный дом;
- — практически «нулевая» занимаемая площадь;
- — доступность точки подключения питающего фидера к антенне;
- — лёгкость установки и демонтажа (при необходимости).
Проблема доступа на крышу в многоквартирных домах становится всё более актуальной. Даже если радиолюбитель смог установить антенну на крыше, трудно уберечь её от вандалов. Эта антенна лучше всего годится для установки на балконах верхних этажей многоэтажных домов. Сначала рассмотрим схему-прототип (рисунок 1). 
Как видно, это заземлённый вертикал высотой четверть волны (с учётом укорочения за счёт краевого эффекта). При такой высоте антенна настроена в резонанс (отсутствует реактивная составляющая во входном сопротивлении). При некоторых линейных размерах, в точках ХХ входное сопротивление может быть точно равно сопротивлению питающего фидера, чаще всего это 50 или 75 Ом. При подключении коаксиального кабеля в этих точках, в антенно-фидерном устройстве устанавливается режим бегущей волны с КСВ=1,0. Длина кабеля в этом случае может быть любой минимально необходимой, а не быть полуволновым повторителем. Чем меньше длина кабеля и чем лучше кабель (чем ниже погонное затухание), тем с меньшими потерями будет передаваться энергия от антенны к трансиверу (и обратно). Расчёт размеров антенны-прототипа для входного сопротивления 50 Ом в программе MMANA (рисунки 2 и 3) 
даёт результат: высота верхней части (от точек ХХ) составляет 6,36 м, нижней части 3,89 м. Если нижнюю часть антенны свернуть в виде небольшой бухточки, то получим почти полную схему антенны-удочки (рисунок 4).
Теперь в схеме появилась индуктивность, потребуется коррекция размеров.
Почему удочки?
У автора эта антенна конструктивно выполнена так: в качестве несущей мачты применена удочка длиной 7 метров, без верхнего (самого «жидкого») колена. До недостающей высоты удочка снизу наращена деревянным бруском.
Дерево желательно пропитать олифой и покрасить. Брусок в предыдущей антенне не был обработан и прослужил «всего» 12 лет.
Звенья удочки закреплены изолентой от самопроизвольного складывания. Вдоль мачты снаружи проложен гибкий провод и закреплён той же изолентой.
Нижняя точка мачты установлена на лоджии на уровне ограждения (рисунки 5, 6, 7).
Заземление антенны сделано на металлоконструкцию ограждения.
Вопреки мнению, что такая схема будет собирать электромагнитный «мусор» от бытовой техники всего дома, шум эфира не превышает 3…4 балла по S-метру (промышленный город, обычный микрорайон, обычная панельная девятиэтажка).
Для наладки антенны желательно применение антенного анализатора. Графики моделирования антенны в программе MMANA Антенна-удочка 7 МГц версия 1.0.maa и измерения анализатором АА-330 приведены ниже (рисунки 8…13).
После настройки антенны, для снятия статических зарядов в точки ХХ нужно установить резистор сопротивлением 10…100 кОм мощностью 2W. Лучший результат получается при включение в точки ХХ параллельного LC-контура, настроенного на середину диапазона. Это может быть и замкнутый четвертьволновой (с учётом коэффициента укорочения) отрезок коаксиального кабеля. Для частот диапазона 7 МГц это будет высокое сопротивление, которое не шунтирует антенну. Статика и частоты других диапазонов будут значительно ослаблены.
Это не супер-антенна, но результат меня вполне устраивает. Легко достигнут КСВ=1,0 в середине диапазона, на границах диапазона КСВ лучше 1,3. При мощности трансивера 100W есть SSB QSO со всеми континентами, кроме (пока) Австралии и Антарктиды. Так как это вертикал, существует и «мёртвая» зона.
При использовании возле антенны согласующего устройства, эта антенна-удочка работает на 80 и даже 160 метровых диапазонах. Конечно, «усиление» будет со знаком «минус», кто бы спорил. Но работает!
Первая версия балконной антенны-удочки на 7 МГц опубликована в [1]. Несмотря на хорошую работу антенны, искались пути улучшения её характеристик, в первую очередь — усиления антенны.
После компьютерного моделирования, доработок антенны и измерения реальных параметров, получилось ожидаемое совпадение с моделью Антенна-удочка 7 МГц версия 2.0.maa.
А именно: входное сопротивление антенны 50 Ом, отсутствие реактивности в центре диапазона и невысокий КСВ на границах диапазона.
Расчётное усиление антенны примерно на 3 dB выше предыдущей версии. Антенна замкнута по постоянному току и заземлена на металлоконструкцию ограждения балкона (которая, в свою очередь, приварена к закладным в железобетонных панелях дома). Это и есть противовес в балконной антенне-удочке..
Схема антенны представлена на рисунке 14.
Отмечу, что схема не является чем-то новым и оригинальным.
Например, в [2] описан тот же принцип согласующего устройства. Есть такие схемы у И.Гончаренко, Б.Степанова и других.
Вертикальная часть высотой 5…10 метров (у автора 8,6 метра) представляет собой гибкий провод диаметром 1…5 мм, проложенный вдоль удилища снаружи и закреплённый изолентой. При увеличении диаметра провода незначительно увеличивается усиление антенны.
Снижение высоты вертикальной части до 5 метров уменьшает широкополосность, а при высоте 9…10 метров проблематичной становится «балконность» антенны, усиление отличается незначительно. У основания антенны расположено согласующее устройство на катушках L1 и L2.
В программе моделирования MMANA-GAL, в закладке «Геометрия», это нагрузки w3c и w2c соответственно (рисунки 15 и 16) .
Почему согласующее устройство именно у основания?
В моделях антенны, где «удлиняющая» катушка L1 расположена в середине вертикального провода, прироста усиления не было.
При настройке будет затруднён доступ к L1, повышается парусность, поэтому нет заметных плюсов при таком расположении согласующего устройства.
Конструктивно катушка согласующего устройства – одна, в ней L1 – это верхняя часть от отвода до вертикального провода, L2 – соответственно нижняя часть от отвода до заземления.
Общая индуктивность равна сумме L1 и L2.
Добротность катушки 100…300, с увеличением добротности растёт усиление антенны.
Диаметр катушки 50…150 мм.
Максимальная добротность получается при соотношении диаметра катушки к длине намотки около 2:1 и шагу намотки примерно равным двум-трём диаметрам провода.
Для намотки используется медный провод (трубка) диаметром 2…5 мм или шина. У автора применена бескаркасная катушка диаметром 50 мм из шины 5х3 мм2.
Серебрение и полирование поверхности провода увеличит добротность, однако прирост усиления антенны не будет пропорционален таким затратам, увы!
Для предварительного расчёта индуктивности и добротности катушки удобно пользоваться программами расчёта (рисунок 17).
При монтаже катушки реальные значения индуктивности и добротности могут немного измениться из-за влияния окружающих предметов.
Для правильной настройки антенны желателен антенный анализатор, который в связке с компьютером представляет прекрасное сочетание.
Настройка заключается в подстройке индуктивностей «удлиняющей» части катушки L1 и «согласующей» L2 путём перемещения по виткам (точки 1 и 2 на схеме) зажимов «крокодил», растягивания и сжатия витков.
Конечная цель — достижение резонанса (отсутствие реактивности во входном сопротивлении на средней частоте диапазона) и полное согласование с волновым сопротивлением питающего фидера (рисунки 18 и 19).
Процедура настройки проста и не занимает много времени. При отсутствии антенного анализатора можно ориентироваться на показания КСВ-метра. По окончании настройки в точках 1 и 2 обеспечивается надёжный постоянный контакт (рисунок 20).
У настроенной и согласованной антенны длина фидера может быть любой минимально необходимой. Запорный дроссель на питающем фидере около точек подключения к антенне, только приветствуется.
Для сравнения, в изготовленной и настроенной антенне при оперативном переключении согласующих устройств (с версии 1.0 на версию 2.0) заметно увеличение силы принимаемых сигналов.
Некоторая разница модели и реальных измерений параметров антенны указывает на потери в железо-бетонном противовесе (около 8 Ом). Зато готовая конструкция!
Версия 3.0 является логическим продолжением предыдущей версии, которая будет скоро опубликована в [3].
Это та же самая балконная антенна, только теперь двухдиапазонный вариант на 3,65 и 7 МГц. Вертикальная часть осталась без изменений, модернизация коснулась в основном согласующего устройства.
Модель антенны называется Антенна-удочка 3,65 и 7 МГц версия 3.0. maa.
Модель учитывает потери в «земле» (около 8 Ом). Это нагрузка w6c.
Без учёта этих потерь расчётное усиление больше на 2 db. Необходимость учёта потерь осозналась при сравнении реальных (измеренных) параметров антенны и расчётных идеальных (без потерь) параметров. Так что это тоже элемент модернизации!
Но и учёт потерь в земле не позволил получить полного совпадения расчётных параметров антенны с измеренными для диапазона 80 метров. Это видно из сравнения графиков Z и КСВ в программе MMANA-GAL и измерения АА-330 (папка «Измеренные параметры на 80-ке»).
Но это так, для пущей точности. А в реальности антенна работает, да ещё как!
На 80-метровом диапазоне при мощности 100W рапорт RS59 – обычное дело как на областном «круглом столе», так и при QSO на 2-3 тысячи км.
И это при высоте балконного «штыря» 8,6 метров!
На каждом диапазоне антенна настроена в резонанс и согласована с кабелем 50 Ом с КСВ близким к 1 (в середине диапазона или выбранного участка).
Для смены диапазона применяется переключатель витков «удлиняющей» катушки согласующего устройства (у основания антенны).
Пожалуй, это единственное неудобство в схеме. Для балконного варианта такое схемотехническое решение вполне оправдано. Зато антенна оптимальна на каждом диапазоне!
Схема антенны Версии 3.0 представлена на рисунке 21.
Для 7 МГц индуктивность «удлинняющей» катушки L1 около 2 микрогенри, для 3,65 МГц индуктивность «удлинняющей» катушки L3 около 21,8 микрогенри.
«Согласующая» катушка L2 имеет индуктивность около 1,45 микрогенри. L1, L2 и L3 конструктивно представляют собой единую катушку с отводами. Разделение на L1, L2 и L3 чисто условное, для принципиальной схемы.
Методика настройки антенны полностью повторяет методику для версии 2.0, конечно с учётом двухдиапазонного варианта. Величина L2 для диапазона 40 м такая же, как и для 80 м. Остаётся подобрать «удлинняющую» катушку на каждый диапазон.
Конечно, можно пересчитать катушку на другую предпочтительную частоту 80-ти метрового диапазона или сделать 2-3-4 переключения отводов для полного перекрытия диапазона с оптимальностью на каждом переключении.
Требования к катушке согласующего устройства прежние: высокая (в разумных пределах) добротность, диаметр каркаса 50…100 мм, намотка медным проводом (трубкой, шиной) диаметром не менее 2 мм. Это необходимо для повышения усиления антенны. Катушка может быть и бескаркасной при достаточной жёсткости провода.
Хорошая работа антенны объясняется тем, что она расположена на верхнем этаже 9-ти этажного дома (есть ещё «технологический» этаж).
Возможно, при другом расположении эффект будет другим.
Заинтересованным радиолюбителям по запросу на e-mail автор предоставит расчёт антенны по Вашим конструкторским условиям (диапазон, высота вертикальной части, входное сопротивление, диаметр каркаса катушки согласующего устройства и т.п.).
Литература:
1. «Радиомир КВ и УКВ» № 7 (июль) 2012 год, стр. 33…36.
2. Карл Ротхаммель. Антенны. Издание одиннадцатое, исправленное.
Том 1, стр. 369…370; Том 2, стр. 185.
3. «Радиомир КВ и УКВ» № 4 (апрель) 2013 год, стр 34…37.
ra9snj.ru
Кв антенна на балконе своими руками: пошаговая инструкция
Балконная антенна является наилучшим вариантом в том случае, если установка уличного аналога на крыше здания по каким-либо причинам невозможна. Дело в том, что крыша многоквартирного дома является общедомовым имуществом и находится в ведении управляющей компании.
Поэтому доступ к ней может быть ограничен, а для установки антенны следует получить разрешение управляющей организации (что не всегда удаётся). Единственным вариантом уличного размещения принимающего устройства в этом случае остаётся балкон.
Преимущества уличных антенн перед комнатными
С помощью балконной антенны можно не только принимать телевизионный и радиосигнал, но и связываться с радиолюбителямиБалконные КВ антенны могут использоваться как для приёма сигналов телевизионных и радиостанций, так и для передачи таковых. Также с помощью балконной КВ антенны можно устанавливать связь между любительскими радиостанциями.
Как давно замечено, антенны, вынесенные на улицу, работают гораздо эффективнее своих комнатных аналогов. Это связано с целым рядом физических особенностей распространения радиоволн в пространстве. Распространение радиоволны в замкнутом помещении значительно отличаются от их движения на открытом пространстве.
Внутри помещения могут возникать помехи, поэтому балконная антенна принимает сигнал намного лучшеВнутри помещения, вследствие многократного их отражения от стен и предметов происходит эффект интерференции – наложения волн друг на друга. При этом часто наблюдается хаотичное усиление или уменьшение сигнала, в результате чего возникают помехи.
Влиять на качество приёма комнатных антенн могут самые незначительные, казалось бы, факторы – место установки ТВ или радиоприёмника, перемещение людей по комнате и т.д.
Также стены здания существенно гасят радиосигнал, особенно это касается монолитных железобетонных или панельных домов: входящая в конструкцию стен и перекрытий металлическая арматура создаёт экран, мешающий нормальному распространению радиоволн. Всех этих недостатков лишены антенны, установленные на открытом пространстве – вне помещений.
Однако установка принимающего устройства на крышах в последнее время значительно ограничена ввиду того, что они находятся в ведении управляющих компаний.
Несанкционированная установка тв-антенны может привести к нежелательному конфликту с эксплуатирующей организацией.
Как итог – всё больше жильцов современных многоэтажек размещают принимающие антенны на собственных балконах и лоджиях.
Особенности работы коротковолновых антенн
Коротковолновую антенну сегодня можно либо приобрести в специализированных магазинах, либо смастерить своими руками. Правда, для того, чтобы созданное вами устройство отлично работало, следует обладать некоторыми познаниями в радиоэлектронике.
Короткие волны также именуются декаметровыми из-за длины волны в 10 — 100 м. Диапазон частот декаметровых волн составляет от 3 до 30 мегагерц. Главная их особенность состоит в том, что при отражении от ионосферы и земли КВ-волны несут минимальные потери. Как следствие они способны распространяться на достаточно большие расстояния, сохраняя хороший сигнал.
Среди особенностей КВ-волн можно отметить, что качество их приёма может зависеть от некоторых факторов:
- уровня солнечной активности. Солнечное радиоизлучение может вносить незначительные помехи, ухудшая качество работы принимающей аппаратуры;
- времени суток. Замечено, что короткие волны лучше всего распространяются в светлое время суток, в то время как ночью лучше всего происходит распространение волн длинного диапазона;
- погодных условий. Низкая облачность и туман могут несколько ослаблять передающую мощность коротковолновых станций.
Все перечисленные факторы особенно заметно влияют на работу балконных антенн. Поэтому устанавливая принимающие КВ конструкции на свой балкон, следует быть готовым к некоторым особенностям их работы. Коротковолновые антенны также не могут использоваться для установки связи с космическими аппаратами из-за того, что КВ-волны не могут проникать сквозь ионосферу земли.
По этой причине такие устройства невозможно использовать для приёма сигнала от телевизионных спутников. Во время приёма сигнала в короткометровом диапазоне могут возникать некоторые проблемы также из-за того, что КВ-волны распространяются по различным траекториям. Как следствие – возникновение «замирания» или кратковременного исчезновения сигнала.
Но несмотря на все эти мелкие неудобства, коротковолновые устройства дают массу преимуществ, главное из которых – возможность приёма качественного сигнала от удалённых радиостанций и возможность устойчивого общения между удалёнными друг от друга радиолюбителями.
Сборка и монтаж коротковолновой антенны
Если вы имеете некоторый опыт в радиомеханике, то вполне возможно создать коротковолновую антенну своими руками. Допустим, нам нужно принимающее устройство на 7 МГц.
Для его создания в первую очередь нам понадобится ферритовая трубка. Найти её можно в отработавших свой век компьютерных клавиатурах или мониторах. В находящихся там кабелях ферритовая трубка используется для подавления помех.
Как было замечено неким радиолюбителем, подобные ферритовые трубки реагируют на волны КВ диапазона реактивным импедансом (ёмкостным и индуктивным сопротивлением) силой в диапазоне нескольких сотен Ом. Подробнее о сборке и монтаже простой антенны смотрите в этом видео:
Данные свойства ферритовых трубок позволяют создать своими руками КВ антенну на балкон. Из данной трубки собираем широкополосный трансформатор с коэффициентом трансформации 1:1. Это будет основным элементом нашей будущей балконной антенны. В радиотехнике такой трансформатор обозначается английской аббревиатурой BALUN – от balanced-to-unbalanced transformer, что переводится как «сбалансированный – несбалансированный трансформатор».
Чтобы определить рабочий диапазон получившегося балуна, нагружаем его вторичную обмотку через 50-омный резистор высокочастотным мостом. Если диапазон не соответствует нужному нам (7 МГц), то берём другую трубку, пока не получим необходимый показатель частоты.
После этого заменяем резистор на две половинки диполя. В итоге у нас получается диполь полуволновой длины, лишённый центрального изолятора. В ферритовую трубку же продевается в виде петли питающий коаксиальный кабель.
Крепление КВ-антенны на балконе
Форма КВ-антенны может быть самой различной. Наиболее распространены:
- Мачтовый вариант. При этом антенна на балконе устанавливается на некой мачте («удочке»). Выглядит такой вариант, как стандартная антенная конструкция, в центре которой расположен трансформатор (балун), а в стороны от него расходятся диполи, улавливающие радиоволны. Мачта крепится к ограждению лоджии либо вертикально, либо выносится под некоторым углом за ограждения. Наиболее эффективное расположение вы сможете установить опытным путём.
- «Квадрат». Это самый эффективный вариант конструкции, позволяющий значительно повысить чувствительность устройства и уменьшить побочные шумы. Такая конструкция рекомендуется для «шумных» (в смысле радиопомех) районов, расположенных в центре города. Устанавливаться такая антенна КВ может на балконные ограждения, прикрепляясь к ним при помощи любых подручных креплений.
При этом нижняя часть «квадрата» (а если быть точнее – прямоугольника) соединяется с перилами ограждения, создавая контур заземления. Верхняя часть представляет собственно улавливающее полотно антенны. Общая длина его должна быть не менее семи метров. Для этого придётся смонтировать конструкцию, идущую по периметру проёма лоджии, вдоль её потолка и боковых стен. О том, как крепить антенну на балкон, смотрите в этом видео:
Если перила вашей лоджии лишены металлических поручней, нижнюю, «холодную» часть конструкции, будет необходимо заземлить на любую металлическую часть балконной арматуры. Если ничего металлического в конструкции лоджии найти не удалось, допустимо будет «найти» арматурный металл с помощью перфоратора. Другой вариант – провести провод заземления в квартиру и подключить его к контуру заземления электрической проводки.
При подключении заземления соблюдайте осторожность, во избежание короткого замыкания, либо поражения электрическим током.
Но поскольку уж вы взялись за самостоятельное изготовление такого достаточно сложного технического устройства, как КВ-антенна, то перепутать «землю» с «фазой» в схеме электропроводки вы вряд ли сможете.
В итоге мы получаем вполне надёжно работающую принимающую – передающую антенну, работающую в коротковолновом диапазоне на частоте 7 МГц. Основное её преимущество – это отличная работа в любом районе города, несмотря на наличие большого количества фоновых шумов. Ведь основное предназначение таких конструкций – улучшение качества приёма радиоволн.
balkon.expert
самодельная, как сделать своими руками на балкон
Содержание статьи
Капитальные конструкции и ограждение балкона можно с успехом использовать для закрепления антенны в тех случаях, когда установка этого устройства на крышу здания по каким-либо причинам не представляется возможной. Конечно, балконная антенна КВ диапазона не сравнится по эффективности с базовой, но для многих задач ее возможности окажутся вполне приемлемыми. В данной статье мы подробно рассмотрим ряд вопросов, связанных с работой такого рода антенн, и научимся делать их самостоятельно.
Лови волну
Сегодня балконные антенны очень часто можно видеть на фасадах городских многоэтажек. Почти все из них сконструированы для работы в коротковолновом диапазоне. С помощью таких антенн можно принимать сигналы радио- и телевещания, они же позволяют пользоваться радиостанциями для любительской или коммерческой (профессиональной) радиосвязи. Следует отметить, что прием радиосигналов такие устройства осуществляют лучше, чем передачу.
Самодельную балконную КВ антенну всегда можно зафиксировать на элементах металлической обрешетки балконного ограждения, поскольку она имеет небольшой вес и малые габаритные размеры. Только сначала следует убедиться, что устройство достаточно четко получает необходимый вам сигнал. Дело в том, что из-за экранирующих свойств здания балконная антенна эффективно работает только в некоторых направлениях, и если ваш балкон или лоджия «смотрит» в противоположную от источника сигнала сторону, она может оказаться абсолютно бесполезной.
Вариант самодельной антенныКакие радиоволны называют короткими? К этой категории относится электромагнитное излучение с длиной волны от 10 до 100 м. Этим длинам соответствует частотный диапазон 3 – 30 МГц. Замечательным свойством этих радиоволн является их способность отражаться от поверхности земли и верхних слоев атмосферы, практически не теряя при этом мощности. Благодаря этому волна как бы обтекает поверхность планеты, что дает возможность передавать сигналы на большие расстояния.
Если вы заметили ухудшение качества связи, не торопитесь сдавать антенну в утиль. Радиосвязь на коротких волнах весьма чувствительна ко многим факторам, среди которых основными являются время суток, погодные условия и характер солнечной активности. На прием и передачу сигнала балконной антенной, которая уступает по своим возможностям базовой, эти факторы влияют особенно заметно. Еще одна причина изменения уровня сигнала – интерференция. Волны от одного и того же источника достигают антенны по разным траекториям, имеющим, соответственно, различную продолжительность. Этим и обусловлено данное явление.
О том, как хранить велосипед на балконе, читайте на нашем сайте. Что обязательно нужно сделать перед длительным хранением.
Про самостоятельное изготовление шкафа на балконе читайте тут. Делаем шкаф из гипсокартона по шагам.
Различные способы самостоятельной сборки инфракрасного обогревателя описаны на этой странице.
Конструируем антенну для КВ-диапазона
Полуволновой дипольТе, у кого рука поутру вместо зубной щетки тянется к паяльнику, наверняка заинтересуются тем, как сделать самодельную антенну из подручных материалов. Прежде всего, нам понадобится ферритовая трубка – экранирующий элемент кабелей от мониторов и клавиатур. Кто-то из радиолюбителей случайным образом обнаружил, что такие трубки реагируют реактивным импедансом в пределах нескольких сотен Ом на радиосигналы с длиной волны чуть менее 100 м. В то же время широкополосный трансформатор на подобных трубках демонстрирует неплохие частотные характеристики в рамках коротковолнового диапазона. Вот эти свойства ферритовых трубок и помогут нам сконструировать кв антенну на балкон или лоджию. Для этого необходимо следовать пошаговой инструкции:
- Из ферритовой трубки, находящейся в кабеле отжившего свое компьютерного девайса, делаем широкополосный трансформатор.
- Чтобы удостовериться, что трансформатор работает на частотах от 10 до 30 МГц, его вторичную обмотку следует подключить к 50-омному резистору. Если результат получился отрицательный, необходимо взять другую ферритовую трубку.
- Если трансформатор работает должным образом, вместо резистора подключаем половинки диполя. Таким образом, в нашем распоряжении окажется полуволновой диполь, состоящий из лишенного центрального изолятора провода, на который надета ферритовая трубка с витком связи от питающей «коаксиалки».
Самодельная антенна на балконеПосле установки на балконе такая самодельная КВ антенна демонстрирует хороший прием сигналов с частотой от 14 до 28 МГц.
Про настенные сушки для белья читайте в нашей статье. В ней также представлены и другие модели, такие как напольные и потолочные.
Если вы задаетесь вопросом: «Что делать с пожарной лестницей на балконе?», то ответ на него вы найдете на нашем сайте.
Настраиваем любительскую связь
На территории Российской Федерации открытыми являются два радиочастотных диапазона:
— диапазон CB (буквы латинские, маркировка читается как «си-би»), являющийся коротковолновым;
— диапазон PMR или LPD, являющийся ультракоротковолновым.
Открытыми их называют потому, что ими можно пользоваться без специального разрешения. Правда, есть одна оговорка: коммерческое использование PMR-диапазона не допускается.
Волны CB-диапазона (27 МГц) способны огибать здания, естественные возвышенности и лесные массивы. Для них характерны незначительные потери, поэтому подключение антенны к радиостанции можно осуществить посредством даже дешевых марок кабеля. Установка базовых антенн для работы в CB-диапазоне не противоречит законодательству.
Для частот CB диапазона характерен эффект дальнего прохождения, который вызывается изменениями в солнечной активности или в состоянии магнитного поля нашей планеты. Он заключается в том, что сигнал от удаленного на 10 – 15 тыс. км источника принимается более четко, чем от станции, работающей в нескольких километрах.
Сигналы ультракоротковолнового диапазона (PMR и LPD) передаются на частоте от 433 до 446 МГц. Мобильная радиостанция, работающая на LPD-диапазоне, отлично подойдет для организации связи, к примеру, между офисом и складом. В отличие от оборудования, «заточенного» под CB-диапазон, такие станции поддерживают многоканальный режим связи и оснащаются очень эффективными встроенными антеннами. Кроме того, LPD-станции могут использоваться для организации связи в пределах здания, причем их сигналы смогут достигать даже подвального помещения.
Совет: Для прослушивания сигналов, поступающих от радиостанций других радиолюбителей, и общения с ними наилучшим образом подойдет радиостанция с АМ/ЧМ и базовой антенной CB. Такое оборудование даст вам возможность слушать как местные станции, так и зарубежное радиовещание.
balkonsami.ru
Компактная балконная антенна | RUQRZ.COM
По различным обстоятельствам многие радиолюбители не имеют возможности установить на крыше дома полноразмерную антенну для работы на КВ диапазонах.
UR5WCA была изготовлена и опробована малогабаритная антенна на диапазоны 7. 10 и 14 мгц. Антенна была установлена на балконе второго этажа пяти этажного дома.
Антенна представляет собой укороченный диполь с вертикальными плечами.
Конструктивно эта антенна выполнена таким образом:
Конструкция антенны
— плечи диполя выполнены из ПВХ труб длиной по 1,5 М и диаметром 5 см
— по длине 1,35 м каждой трубы навито по 11,5 м провода диаметром 1мм
— расстояние между плечами 1 м
— согласующее устройство сделано по схеме G5IJ на ферритовом кольце диаметром 5 см с магнитной проницаемостью 10 ( более полная информация есть в статье F6BQU «Антенна конструкции G5IJ»)
Внешний вид согласующего устройства:
Согласующее устройство
Антенна была собрана за полдня и, естественно, первым желанием было сразу же попробовать ее без проведения измерений и настроек.
Поэтому есть возможность для проведения экспериментов и ее усовершенствования.
При работе на диапазонах КСВ был не хуже 1:1,1.
За две недели работы в эфире было сделано около сотни CW QSO почти со всеми странами Европы, Прибалтики, многими областями Украины а также Европейской части России. Оценка сигнала корреспондентами давалась в пределах 569 — 599.
Используемая аппаратура:
— трансивер 70 Вт на базе Р 250 — М2
— антенный тюнер MFJ-945E
UR5WCA
Что еще почитать по теме:
www.ruqrz.com
Антенна балконная диапазонов 40, 30, 20 метров » Сайт «CqR3D.RU»
Автор: UR5WCAВ этой небольшой статье я хочу рассказать об изготовлении и настройке КВ антенны с пространственно укороченными элементами, выпоненными в виде спиралей небольшого диаметра и длиной до нескольких метров.
Многие, ошибочно, называют такие антенны спиральными. Это неверно потому, что под определение «спиральные антенны» подходят антенны у которых диаметр витка спирали и шаг между витками соизмеримы с длиной волны (такие антенны используются на очень высоких частотах).
В книге К. Ротхаммеля «Антенны» (изд. «Энергия», 1979 г.) в Главе 6 «Антенны с пространственно укороченными элементами» описываются антенны изготовленные радиолюбителями — двухэлементный волновой канал радиолюбителя W8YIN и трехэлементная антенна радиолюбителя VK2AOU. Эти антенны обладают хорошими характеристиками и несложны в изготовлении. Однако в любом случае эти антенны предполагают установку их на крыше здания. Я же поставил перед собой задачу изготовить антенну которая могла бы быть установлена на балконе, в лоджии, на небольшом кронштейне возле окна.
Описанные в книге К. Ротхаммеля антенны с пространственно укороченными элементами запитываются в центре вибратора с помощью катушки с индуктивной связью. В одной из модификаций своей антенны я применил почти аналогичную схему:
Правда мне пришлось расположить элементы вертикально потому, что на балконе не так уж много места. Это позволило минимизировать размеры антенны и получить возможность настраивать ее в довольно широком диапазоне частот. В данном случае я предполагал работать на ней в диапазонах 40, 30 и 20 м. В дальнейшем я отказался от этой схемы. Хотя она и давала небольшой выигрыш на диапазоне 40 м, но не очень хорошо работала на диапазонах 30 и 20 м. В конце концов, после дополнительных испытаний, я вернулся к первоначальной схеме антенны рис. 2. Правда внес небольшие изменения в части длины намотанного на плечи провода. В окончательном варианте длина провода намотанного на каждую трубу составила 20,2 м.
Теперь о согласующем устройстве. В этой конструкции я применил согласующее устройство описанное в статье «Антенна на несколько диапазонов конструкции G5IJ» французского радиолюбителя Luc Pistorius F6BQU опубликованной на http://cqr3d.ru/game/1048-antenna-na-neskolko-diapazonov-g5ij.htm lОписывать его конструкцию я не буду, она расписана в статье. Единственное что я хочу заметить, это согласующее устройство предназначено для работы с вертикальными антеннами гораздо больших размеров и без противовесов. Для улучшения работы антенны моей конструкции я предусмотрел подключение противовеса, он подключается к общей точке соединения обмоток согласующего устройства, см. рис 3. Это дало возможность значительно уменьшить уровень как принимаемых, так и излучаемых помех.
В качестве противовеса я использовал металлическое ограждение балкона.
Немного о конструкции самой антенны. Здесь все зависит от материалов, которые вы можете приобрести. В моем случае я использовал две поливинилхлоридные трубы (PVC) диаметром около 50 мм и длиной, зависящей от места установки (по высоте), но, желательно не менее 1,5 м. Обмоточный провод в эмалевой изоляции (ПЭВ, ПЭЛ и др.) около 42 м. На каждую трубу по длине 1,35 м было намотано по 21 м провода. Плечи антенны расположены вертикально, на расстоянии друг от друга 0,8-1,0 м. Коробка с согласующим устройством закреплена точно по центру между плечами, хотя место ее расположения не регламентируется. Также проводился эксперимент с разнесением плеч антенны на расстояние 3,5 м (насколько позволила длина балкона), но какой-либо разницы в при работе в эфире замечено не было.
Настраивается антенна очень просто, достижением минимального КСВ на диапазоне 40 м.
Для этого на одном плече (второе не подключено) просто отматывается часть провода. Для моего варианта исполнения и расположения антенны получилось 20,2 м. Затем столько же провода оставляется на втором плече. После подключения второго плеча к согласующему устройству КСВ антенны немного ползет вверх, но зато антенна получается широкополосной и при применении антенного тюнера она хорошо настраивается на три диапазона 40, 30 и 20 м. Антенна в окончательном варианте была установлена вне балкона на кронштейне (см. фото) возле окна, в непосредственной близости от трансивера.
В любом случае я хочу заметить, что применение таких компромиссных антенн не может заменить полноценную, полноразмерную антенну. Но для меня, по крайней мере, явилось хорошим выходом из сложившейся ситуации.
И еще, пусть никого не смущает немного завышенный КСВ (около 2), с такими значениями КСВ работают и на серьезных, профессиональных антеннах.
Из своего опыта работы в эфире на этой антенне могу сказать, что работает она на «хорошо», несмотря на свои размеры. Я не могу сказать, что QSO с DX станциями удаются сразу, приходиться немного попотеть, но я должен сказать что это особенно приятно, когда работаешь с Японией (30 м), Австралией (40 м) или Штатами (20 и 30 м), и рапорт дают не ниже 559!
UR5WCA
Скачать
cqr3d.ru
Антенна 80 м диапазона на балконе — R3RTambov
Этот проект был разработан SM0VPO в результате экспериментов с целью выхода в эфир на диапазоне 80 метров, используя балкон, с теми ограничениям, которые он налагает на КВ антенны. Рамочная антенна на 80 метров.
Harry SM0VPO: «На сегодняшний день я уже переделал уйму таких антенн и каждый раз, с неизменным одинаковым успехом. Рамочная антенна, конструкцию которой я предлагаю, может быть не самая эффективная, зато даёт возможность выхода в эфир на диапазоне 80 метров и идеально подходит для установки в лодках и для выездов на природу. КСВ у антенны составляет почти 1 : 1 в диапазоне частот 3,5-3,8 МГц. Антенна может быть построена и на диапазон 160 метров, но эффективность её работы может пострадать.
Конструкция
Выше показана конструкция антенны, представляющая собой рамку из пяти витков жилы от пятиамперного силового кабеля. Жила должна состоять из нескольких проводков. В антенну входит свыше 20 метров провода, поэтому я распотрошил 7 метров трёхфазного кабеля и провода спаял в единое целое. Конструкция антенны получилась довольно простой, судя по рисунку. Отметьте себе, что все длины проводов приблизительные.
Что касается двух распорок антенны, так я применил как бамбуковую, так и покрытую пластиком жестяную трубу, того типа, что продают в магазинах садового инвентаря. Обе работают довольно хорошо, несмотря на разницу материалов. Если Вы будете использовать металлические распорки, то вставьте в отверстия какие-нибудь изоляторы, прежде чем пропускать в них провода. Я использовал пластиковые «соломки», через которые пьют в «Макдональдсах». Это предотвратит «вгрызание» металла в изоляцию проводов и, также, улучшит общую изоляцию.
При указанных на рисунке размерах, каждый виток будет отделён от другого расстоянием в 4 см. Конструктивная ёмкость антенны между витками настроит антенну, примерно, на частоту 4,15 МГц, чуть выше диапазона 80 метров. Подстроечным УКВ конденсатором — Jackson 804 / 805 (с воздушным диэлектриком и хорошим зазором) с максимальной ёмкостью 25 пФ, антенна настраивается на диапазон частот 3,45 — 3,90 МГц. Зазор между пластинами конденсатора должен составлять несколько миллиметров. Добротность антенны весьма высока, поэтому, даже при небольшой выходной мощности передатчика, напряжение на конденсаторе может достигать значительной величины. (Чем больше величина ёмкости этого КПЕ, тем меньше нужно мотать провода, тем шире будет полоса пропускания, тем меньше эффективность антенны).
160 метров
Конденсатор постоянной ёмкости в 410 пФ, подключенный параллельно подстроечному, сдвинет частоту настройки антенны на 1,9 МГц. Это должен быть конденсатор высоковольтного (и высокочастотного — UA9LAQ) типа. Антенна позволит Вам выйти в эфир на 160-метровом диапазоне, но её эффективность будет весьма низка, хотя для местных связей этого вполне достаточно.
Подстройка
Если антенна после изготовления (без конденсатора) не настроена в районе частоты 4,15 МГц или (и), подстроечный конденсатор не позволяет настроить антенну в центре диапазона, следует провести коррекцию настройки антенны.
Если частота немного ниже нормы, то следует уменьшить межвитковую ёмкость антенны. Вставьте кусок пластика между витками с одной стороны, при этом витки будут чередоваться: один пройдёт с внутренней стороны рамки, другой с внешней и т. д. Такую операцию следует проделать и с других сторон антенны, если требуется больший подъём резонансной частоты антенны. Если требуется ещё больший подъём, то вставьте вторую трубку, по образу и подобию первой, и разведите их для получения большего подъёма частоты настройки антенны.
Если частота настройки антенны слишком высока, и нужно её опустить, то нужно добавить ёмкость конденсатора. Присоедините дополнительный высоковольтный конденсатор параллельно имеющемуся. Идеально подойдёт в качестве такого конденсатора кусок коаксиального кабеля. Отрезая кусочки кабеля, поднимают частоту настройки антенны до требуемой. Не торопитесь делать самопальные конденсаторы из скрученных проводов, их пробьёт даже при мощности передатчика в несколько ватт. А это будет означать, что Вы внесли в антенну дополнительные потери».
Играйтесь, — HARRY, Upplands Vasby, Sweden,
Harry Lythall (SM0VPO) http://sm0vpo.8m.com/
Перевод: UA9LAQ
73!r3rt.ru