Как сделать антенну на 27 мгц для автомобиля
Простая антенна на 27 МГц. (Си-Би)
Приобретя рацию, стал вопрос, как замудрить временную антенну, что бы слушать дома, пока до машины не добрался с установкой. Кусок провода в гнездо? Это не наш метод!
Расскажу почему.
Во первых, прием будет не ахти-какой, все атмосферные и индустриальные помехи будут на проводе, во вторых нужна «земля» для нормального приема. И в третьих — нельзя передавать на ненастроенную антенну!
Решено было использовать рамочную антенну типа Delta-loop — проще говоря треугольник. Треугольники бывают разные…
Опишу 2 типа вкратце. Есть вертикальные и горизонтальные, и различные варианты наклона.
Сделать вертикальный треугольник особого смысла нет, у него высокое входное сопротивление, выше 100 Ом и к нему придется городить согласующее устройство. Вертикальные рамочные антенны обычно делают в виде квадрата. Направленность квадрата и треугольника что-то типа 8-ки, перпендикулярно его плоскости.
Горизонтальный треугольник выполнить наиболее просто, у него входное сопротивление ближе к 75 Ом, и сильно зависит от от расстояния до земли, чем он выше, тем выше сопротивление. Теоретически, опуская его одной из сторон ниже к земле, можно настроить КСВ (пока не пробовал, но попробую и дополню статью).
«Стреляет» он тоже 8-кой, но нижняя часть 8-ки направлена в землю, и направленность получается круговая.
Теперь об устройстве.
Делал антенну из подручных средств, покупные только кабель RG-58 и разъемы UNF.
Длина полотна антенны равна длине волны, стоит сделать чуть длиннее и укорачивать, подгоняя в резонанс.
Та как как антенны у нас симметричные, а выход передатчика коаксиальный, питание антенны нужно симметрировать.
Самый простой способ, взять любой НЧ феррит, 400-2000НН. Я разобрал трансформатор от компьютерного БП и на сердечник намотал 2 витка кабеля (желтые кольца из компьютерных БП не подходят!).
Полотно антенны, самый обычный кусок провода ШВВП 2Х0,75, разделенный на 2 проводника, спаянных вместе. Общая длинна у меня вышла 11м, и резонанс попал четко на канал дальнобойщиков 27,135 МГц.
Соблюдать равенство сторон не нужно, это не важно, растяжки, капроновая веревка, через пластиковые изоляторы к деревьям под окном.
Запись опубликована в сообществе Радиосвязь и радиолюбители, много интересных комментариев. Вступайте!
Автомобильная СиБи антенна из подручных средств. ч. 1я.
Часть 1я, теоретическая.
Кто следит за моим блогом и сообществом Радиосвязь и радиолюбители, в курсе событий – приобретение мной Си-Би радиостанции и моим творчеством 🙂
Покупать готовую антенну меня не то что жаба задавила,
может и купил бы, да финансы поют романсы. Кстати о ценах, странная закономерность, чем длиннее антенна, тем она дороже… значительно дороже!
Кое какой опыт с ВЧ техникой имеется, руки растут чуть ниже плеч, но не значительно, почему бы не сделать самодельную антенну на автомобиль?
Что бы что-то сделать, надо понимать, что ты делаешь. Я посмотрел антенны заводского изготовления, схемы их подключения. Попробую нарисовать и объяснить, как это работает на простых словах.
Из уроков физики, кто еще помнит, там была схема контура, где пластины конденсатора раздвигали и получалась антенна. Ну я бы не сказал, что физики дураки, но объяснение не правильное, вернее нефига не доходчивое.
Вооружимся теорией и онлайн калькулятором (расчет частоты tel-spb.ru/lc.html и количества витков coil32.narod.ru/calc/one_layer.html )
Провод свитый в спираль/катушку имеет индуктивность, например, 10 витков провода на каркасе диаметром 20 мм при длине намотке 10мм (диаметр провода 1мм) имеет индуктивность 2.136 мкГн (микро Генри), при емкости контура 10 пФ (пико Фарад), резонансная частота контура по расчетам составляет 15,9 МГц (мега Герц).
Давайте грубо и весьма неправильно примем, что один виток провода будет иметь погонные характеристики 1мкГн /1пФ (длина витка 2*Пи*r будет 2*3,14*10=62,8мм). То если размотать нашу катушку и выпрямить провод, у провода длиной 628 мм будет емкость 10пФ и индуктивность 10мкГн, и резонансная частота 15,9 МГц. Смотрите Рис. 1.
Вот так и получается антенна, это кусок провода в зависимости от удельных погонных характеристик имеет свою резонансную частоту, на которой он излучает в пространство. Свернутый в катушку провод излучает он крайне слабо.
Принято, что длина эффективного излучателя должна быть кратна ¼ длины волны (длина волны считается так: 300/F где F в МГц).
Если часть провода свить в катушку, а часть выпрямить, то получится электрически укороченная антенна (Рис. 2). Теперь думаю понятно, для чего в коротких антеннах на СиБи применяются удлиняющие катушки. Не убудем углубляется в теорию антенн, мои познания не так глубоки для обучения этой теории, а эта статья такой цели не имеет.
Вернемся к нашим антеннам для СиБи. Длина волны около 11 м. Значит, чтобы получить эффективную антенну, нужен отрезок провода длиной 2,75 м и такой же противовес (получим диполь). Так как в качестве противовеса может выступать земля (заземление) или корпус автомобиля, то нужен всего один провод.
Но 2,75 м это длинный провод, особенно в городских условиях и располагать его нужно перпендикулярно земле. Укоротить его можно свернув часть в катушку. Почему в катушку не на конце провода, а в точке питания, любопытные читатели найдут в литературе )
Но просто свернув в катушку провод, можно столкнуться с одной неприятной особенностью, из-за высокого или низкого входного сопротивления, не удастся вогнать КСВ в приемлемый диапазон.
На Рис. 3 слева как раз изображен такой случай, из-за низкого входного сопротивления антенны, передатчик работает на рассогласованную нагрузку.
Еще из минусов такого включения, то что выход передатчика электрически связан с незаземленной антенной. В грозу или при касании проводов антенной можно получить нехилый фейерверк в машине и лишиться дорогого оборудования.
Подробнее рассмотрим правую часть Рис. 3.
Там используются уже 2 катушки, L1 является согласующей, а L2 удлиняющей. Антенна заземлена через катушку по постоянному току. Такое включение катушек, а физически это может быть одна катушка, уже является автотрансформатором. Подбирая количество витков L1 можно точно подстроить входное сопротивление антенны, а числом витков L2 скомпенсировать недостающую длину антенного штыря и подстроить резонанс антенны.
Всем известная Lemm 2001 Turbo сделана по тому же самому принципу. Это удлиняющая или «горячая» катушка
Изготовление автомобильной антенны на 27 МГц
При отсутствии автомобильной антенны на 27 МГц, её можно изготовить из старой пластиковой антенны для магнитолы длиной 1,5 метра. Подобные переделанные антенны, как показывает практика, служат довольно долго, а качество их работы иногда превосходит заводские образцы.
Недостатком этой антенны является слабая пружина в основании, после доработки вес штыря и ветровое сопротивление увеличиваются, поэтому рекомендую к кончику переделанной антенны закрепить рыболовную леску, а другой конец зафиксировать на корпусе автомобиля.
Исходным материалом для переделки служит штыревая пластиковая антенна для магнитол, широко распространённая в продаже. Её рисунок можно увидеть внизу.
Для переделки нам ещё понадобится пластиковый ролик фиксатора открывания капота с автомобиля Жигули-классика, кабель 50-и омный и разъём PL.
Переделка осуществляется в следующей последовательности:
Сначала отпиливаем пластиковый штырь по пунктирной линии 2. Затем сверлом, диаметром чуть больше диаметра штыря, высверливаем оставшийся в пружине кусок пластика и сверлим отверстие насквозь по разрезу 1. Отрезанный штырь вставляем в отверстие и заклеиваем эпоксидной смолой.
Вся эта процедура делается для того, чтобы устранить контакт внутреннего проводника штыря с пружиной.
Далее аккуратно, ножом отковыриваем металлическую шайбу с зазубринами 3. Она нам понадобится. Теперь берём автомобильный ролик с капота и рассверливаем его диаметром сверла на 8 мм, внимательно следя, чтобы сверло не ушло в сторону 4. Рассверливать надо не насквозь, а оставить 2-3 мм перегородки. Получим вот такую конструкцию.
К верхней части ролика прикладываем шайбу с зазубринами и горячим паяльником вплавляем её в корпус ролика. Сверли в боковой стенке ролика отверстие диаметром 1 мм. Через него провод обмотки будет заходить внутрь ролика и крепится под болт.
Предварительно зачистив конец провода и пропустив его внутрь катушки, наматываем на неё 8 витков провода ПЭВ-0,8. Фиксируем провод нитками и заливаем катушку эпоксидной смолой. После высыхания клея, круглозубцами делаем колечко из провода внутри катушки, и вставляем в него крепёжный болт.
Теперь нужно припаять кабель. К зазубренному краю шайбы 3 припаиваиваем экран, а ко второму концу катушки – центральную жилу.
К конусу пружины 2, припаивается 2.5 метра провода ПЭВ-0,18, и навивается на пластиковый штырь 1 с примерно одинаковым шагом по всей длине, после чего фиксируется тонкой изоляционной лентой, так чтобы весь провод был под ней. Для этой цели можно также использовать термоусадку. Заворачиваем крепёжный болт 4 в основание.
Антенна готова. Теперь её нужно настроить. Настройка осуществляется КСВ-метром, по минимальным показаниям, перекусыванием провода под изолентой в верхней части антенны.
Конструкции Си-Би антенн диапазона 27МГц
Основной критерий, на который в этом случае необходимо ориентироваться, является удобство установки антенны, и те цели, для которых антенна будет предназначена. А теперь перейдем к рассмотрению практических конструкций этих антенн.
Простая дачная четвертьволновая вертикальная Си-Би антенна диапазона 27-МГц. На мой взгляд, оптимальной антенной, которую можно установить на даче, является четвертьволновая вертикальная. Такая антенна имеет множество преимуществ перед другими типами.
Диаграмма направленности вертикальной штыревой антенны по вертикальной поляризации круговая, поэтому она сможет обеспечить радиосвязь по всем направлениям, что часто от нее требуется. Например, Обеспечить радиосвязь с городом, с трассой, по которой подъезжает машина к даче, с местом рыбалки или охоты.
Для его изготовления удобно использовать алюминиевую или медную трубку. Например, две лыжные палки, которые имеют между собой надежный электрический контакт, отлично работают медные водопроводные трубы, которые в последнее время появились в продаже.
Противовесы в количестве 2-4 штук можно выполнить из медного многожильного или одиночного провода диаметром 1-4 мм, их длина равна 270 см. Для устранения излучения паразитной горизонтальной составляющей от противовесов, необходимо использовать четное число противовесов, лежащих попарно в одной плоскости (см. Л.1).
Рис.1. Конструкция антенны 27МГц.
ТАБЛИЦА 1 (диаметр и длина штыря антенны)
Противовесы могут быть расположены к штырю антенны под углом от 90 до 140 градусов. В зависимости от того, под каким углом к антенне расположены противовесы, зависит входное сопротивление антенны.
Четвертьволновая штыревая антенна, установленная на высоте не менее 0,ЗЛ относительно поверхности земли и снабженная четырьмя четвертьволновыми противовесами, имеет входное сопротивление около 20-Ом при расположении противовесов под углом 90 градусов к антенне. Сопротивление антенны увеличивается до 40-Ом при расположении противовесов под углом 120 градусов к антенне, и до 50-Ом при расположении противовесов под углом 135 градусов к антенне (см. Л.1).
Конечно, предпочтительнее использовать противовесы, расположенные под углом 135 градусов к штырю антенны, в этом случае антенна имеет входное сопротивление 50 Ом, что оптимально согласуется с коаксиальным кабелем волновым сопротивлением 50 Ом.
Увеличение высоты установки антенны незначительно влияет на характер входного сопротивления антенны. Уменьшение высоты установки антенны вызывает увеличение входного сопротивления.
На конце коаксиального кабеля желательно установить высокочастотный дроссель (его еще называют запирающий дроссель), который будет препятствовать затеканию высокочастотного тока на внешнюю оболочку кабеля. Это может быть, если, по каким то причинам, сопротивление внешней оболочки коаксиального кабеля будет сравнимо с сопротивлением противовесов.
В этом случае внешняя оболочка кабеля будет служить излучающей частью антенны, что приведет к увеличению уровня помех при работе антенны на передачу и потерях высокочастотной энергии в предметах окружающих коаксиальный кабель. Наиболее простая конструкция запирающего дросселя это 10-30 ферритовых колец, туго надетых на конце коаксиального кабеля, проницаемость колец не имеет значения.
Вместо ферритовых колец можно использовать ферритовые трубки, которые устанавливают на шнурах мониторов компьютеров. При установке ферритовых колец на коаксиальный кабель, сопротивление участка, на котором установлены кольца, для высокочастотных токов значительно увеличивается, в результате чего высокочастотный ток из коаксиального кабеля будет поступать в элементы антенны, а не на внешнюю оболочку коаксиального кабеля.
Рис. 2 показывает график входного сопротивления антенны, показанной на рис. 1. Рис. 3 показывает КСВ этой антенны по отношению к коаксиальному кабелю волновым сопротивлением 50 Ом, а рис. 4 показывает диаграмму направленности этой антенны по вертикальной поляризации.
Программа MMANA показывает диаграмму направленности антенны в горизонтальной плоскости как сечение объемной диаграммы плоскостями Х-Y по углу максимального излучения. В вертикальной плоскости диаграмма направленности антенны представляет собой сечение плоскостью X- Z ее объемной диаграммы направленности.
На рис. 1, где изображена вертикальная антенна, показано расположение этих плоскостей сечения. При расчетах было принято, что эта антенна расположена на высоте 3 метра над реальной землей (проводимость равна 5 мСм/м, диэлектрическая проницаемость е = 13). Эти графики были рассчитаны при помощи программы MMANA (см. Л.2).
Во всех случаях расчета предполагалось, что диаметр штыря равен 20мм,диаметр противовесов равен 4мм, и антенна выполнена из меди.
Табл. 1 показывает длину штыря вертикальной антенны, установленной на высоте 3 метра над реальной землей, и снабженной четырьмя противовесами длиной 270 см, расположенных под углом 135 градусов к штырю антенны, при которой она имеет резонанс на частоте 27-МГц.
Обратите внимание, что изменение высоты установки антенны, количества противовесов, их угла наклона ведет к изменению резонансной частоты антенны. Резонансная частота антенны понизится, если использовать штырь или противовесы в пластиковой изоляции (см. Л.1).
На резонансную частоту антенна может быть настроена при помощи удлинения/укорочения штыря антенны (некоторые способы удлинения/укорочения штыря антенны приведены в Л.2), а также противовесов антенны. Подгонку входного сопротивления антенны можно осуществить при помощи изменения угла наклона противовесов относительно штыря антенны.
Как видно из рис. 3, при КСВ в коаксиальном кабеле волновым сопротивлением 50-Ом
Как сделать антенну на 27 мгц для автомобиля
В этом сезоне удалось наконец-то изготовить и установить вторую версию двойного квадрата.
С учетом опыта прошлого года, антенна вышла проще и легче в изготовлении, сборке, монтаже, настройке, весе.
Прочее, сейчас изучаю.
Огромное спасибо за поддержку, советы, помощь, особенно «plyrvt» из Украины за его знание профессионального антенного моделировщика NEC, «Дельта-2» за его золотые руки, и конечно же британскому радиолюбителю Гордону Бирду G4ZU за идею.
В прошлом сезоне, была установлена эта версия двойного квадрата:
Мой скромный маленький временный дачный радиошек:
1. Старый добрый ALAN 87.
1. Двойной квадрат «Птичья клетка» G4ZU на 11м.бэнд.
2. Автомобильная антенна Diamond VHF/UHF 90см.
И первый вечерний проход в первый же вечер после установки антенны:
Ну и в рамках темы, по своему уникальная и интересная радиосвязь с товарищем, который работал с борта воздушного судна:
На моей стороне в Москве было 90Вт, временная балконная антенна в виде врезной автомобильной антенны 1,7м с полноразмерным четвертьволновым противовесом.
У товарища который удалялся от меня на высоте около 6000м, штатная современная авиа КВ радиостанция, и штатная КВ антенна которые используются на больших иностранных авиалайнерах.
Насколько я помню, на таких типах воздушных судов используется верхне-емкостная запитка, где в качестве вибратора, антенны, используется сам весь корпус воздушного судна или же так называемая патч антенна, как бы приклеенный к корпусу вибратор, антенна или вариация щелевой антенны, когда излучает сама «щель», хитрым, определенным образом размещенная на корпусе.
Дальность которая у нас получилось с учетом моего шека, помеховой обстановки в моем QTH и наших возможностей находиться в эфире, получилась около 170км Москва-Владимир.
Делитесь Вашими наработками, успехами, опытом, фото, видео!
точка подпайки подлита силиконовым герметиком чтобы в кабель избежать затеканий воды. и подмотана еще чуть пвх изолентой.
примерный вид терпимо намотаной катушки
работает как примерно обычный диполь и ксв при приличной настройке показывает меньше 1.5 по дешевому измерителю.