Кузов авто как антенна
контакт кузова и антенны.
день добрый. обзавелся at73, которая magnum, и кронштейном к ней, ибо дырка в крыше меня несколько смущает и нужность CB пока сомнительна.
дело какое: кронштейн вроде и заводской, вроде толстый, но имхо хлипкий какой-то… сажать его на дверь на два винта мне не очень нравится (и даже черт с ней, с краской), зато у меня есть поперечины на рейлингах, к которым можно прикрутить все что угодно на болты и саморезы, душе будет спокойнее. но эти поперечины никак не соединяются с кузовом, массу надо где-то брать.
так вот вопрос: для чего нужен непосредственный контакт антенны с кузовом? и так ли он необходим? ну масса, ну допустим. почему эту массу нельзя взять с любого места? например прикрутить массу в салоне к корпусу рации?
мой гугл на вопрос в достаточной мере почему-то не смог, наверно что-то не то спрашивал.
Комментарии 31
Дело а том, что антенна — это «две половинки»: излучатель и противовес. По одиночке они не работают.
Так вот излучателем является штырь, который вы видите, и называете антенной. А противовесом — является кузов автомобиля. Поэтому и соединение с кузовом должно быть именно в точке установки антенны (по кратчайшему пути проводником большого сечения).
Что такое «противовес» для антенны, можете представить так: Берёте в руки здоровую доску доску, ставите её верикально и начинаете раскачивать в стороны — туда-сюда. Это вы излучаете радиоволны. Но нормально раскачивать доску с большой амплитудой у вас получится только крепко стоя на земле — земля для вас является точкой опоры — противовесом для антенны. Если вы попробуете сделать это стоя на скользком льду, то вместо раскачивания доски вы будете сами «ездить» по этому льду туда-сюда и амплитуда размаха большой у вас не получится — уровень радиоизлучения сильно упадёт.
Лучше и не сказать!:)
…40 лет этим занимаюсь…
Посмотри как у меня сделано!
У меня в крышу вырезана, мужик который рацию ставил, говорил что не будешь доволен как рация работает если антенна не врезная. Врезал. Жалко крышу. Но рация оочень как пригодилась на этой неделе. Оборвало ремень тнвд, если бы не рация тормозил бы я попутку стоя на улице. А тут в рацию передал возьмите на буксир, и нашел помощь.
Без массы никак. Кузов — это вторая неотъемлемая часть антенны. Примерно как у спутниковой: половина — голова, половина — тарелка. Проводами массу нельзя, это не лампочка.
У корпуса рации масса и так есть на минусовой клемме. Но это не то. Масса на кронштейне антенны нужна в том числе для того, чтобы ее кабель работал как труба от источника к потребителю и обратно, герметичная на обоих концах. В противном случае, с одной стороны эта труба без течи, а с другой течет у самого соединения. Магнитная антенна тоже связь с массой имеет, только электромагнитную.
Кронштейн, хоть и заводской, но не под более легкие антенны. Здесь скорее всего, что-то самому загнуть лучше, толщиной 3-4 мм. Как советуют, запустить под (в) кронштейн рейлинга. Снять декоративную накладку, найти болт(ы) крепежный и им прикрутить кронштейн антенны.
насколько критично искать прям болт под рейлингом, можно до поперечины принести массу проводом скажем из-под капота?
Примерно так-же, как при наличии базовой антенны дома, брать «землю» из горшка с фикусом. Повторяю, что годится для лампочки, то не годится для радиочастоты. Не говорю, что вообще все сгорит и работать не будет. Но с таким-же успехом, таксисты в маленьких городах магнитку на передней панели возят. Что-то можно услышать, что-то ответить. Без массы и КСВ может быть вполне приемлемым. Но к эффективной связи это отношение не имеет. Если связь нормальная не нужна, лучше уж антенну короче взять и правильно поставить.
Можно эквивалент нагрузки воткнуть, КСВ идеальным будет на всех частотах. Можно даже услышать что. Но мы, вроде, про связь и антенны рассуждаем.
земля нашлась на рейлинге, внутри у него стальная труба. от рейлинга бросил провод до поперечины, буквально несколько сантиметров, многожильный, квадрата наверно 4. пойдет такая конструкция? или вворачивать непосредственно в рейлинг?
Найдется, куда ж она денется.
Но я б так не делал. Опять «узкое место» создается. Надо просто понимать, что не токи там какие то огроменные, а частота и возникновение реактивности. Кузов же не просто отрицательный заряд имеет, но и является противовесом излучателя. В том числе связка излучателя и противовеса и диаграмму направленности задает.
А как обычно делают в подобных случаях, завести ногу кронштейна под крепежный болт рейлинга? Или хочется именно фабричный кронштейн использовать и именно на поперечине?
крутить не хочется… это потолок снять, рейлинг, поставить на место, он потечет, опять разобрать… геморрой.
и вроде как меня-то стало слышно, замеры не делал, но слышно говорят хорошо в городе. а вот я слышу так себе. у меня есть Моторола 350-ая, лпд, с ней слышно лучше в разы. и дальше.
А может стать слышно еще лучше. Но каждый сам себе хозяин ))
ЛПД с Си-Би сравнивать нельзя. Физика разная. В лесу, например, ЛПД вообще никак и ни о чем. При том, что многим только лес и нужен. В этой ситуации хороши диапазоны, лежащие на границе этих двух: двойка и Low Band.
Без массы никак. Кузов — это вторая неотъемлемая часть антенны. Примерно как у спутниковой: половина — голова, половина — тарелка. Проводами массу нельзя, это не лампочка.
У корпуса рации масса и так есть на минусовой клемме. Но это не то. Масса на кронштейне антенны нужна в том числе для того, чтобы ее кабель работал как труба от источника к потребителю и обратно, герметичная на обоих концах. В противном случае, с одной стороны эта труба без течи, а с другой течет у самого соединения. Магнитная антенна тоже связь с массой имеет, только электромагнитную.
Кронштейн, хоть и заводской, но не под более легкие антенны. Здесь скорее всего, что-то самому загнуть лучше, толщиной 3-4 мм. Как советуют, запустить под (в) кронштейн рейлинга. Снять декоративную накладку, найти болт(ы) крепежный и им прикрутить кронштейн антенны.
Стас, а скажи мне свое экспертное мнение. Врезать антенну в крышку кузова на пикапе, точнее, в ее металлический каркас — это сильно плохая идея? В принципе она к кузову четырьмя болтами крепиться, можно еще кабель для верности на кузов кинуть. Просто мне в крышу вообще не вариант врезать, иначе я антенну при первом заезде в гараж снесу. Уже пол года голову ломаю, куда ее врезать.
Пикап, равно, как и тент всегда в определенной степени компромисс с т.з. связи. Но надо делать. Если подойти с умом, сделать качественно, существенно уступать не должно.
Я думаю, этот вариант м.б. приемлем. Как понимаю, речь о крышке кунга? Верхняя точка кузова?
Чтобы точнее сказать, желательно иметь точное представление о строение металлокаркаса. Т.е. если несколько опор надежно крепятся к кузову, масса присутствует на всех точках, а не только на части (желательно в этом как-то убедиться, перепроверить, протянуть-промазать).
На сколько «плотное» строение каркаса? Т.е. на сколько он приближен к реальному кузову? Или это просто две железки меж собой перекрещены? Надеюсь, понятно, о чем говорю.
В случае, если все более-менее удовлетворяет описанному, то дополнительно массовать надобности не будет. Вреда тоже нет, но это скорее уже излишняя перестраховка. Если уж и требуется, то подводимая масса должна будет иметь некий контур по всему периметру, мощного сечения и максимально короткой длины. Пусть даже это будут не провода, а какие-то полосы. Варить совсем не обязательно. Но соединения должны быть надежны от раскручивания, зачищены, промазаны от коррозии и окислений, особенно если речь о разнородных металлах.
Понял, спасибо! Речь о крышке, которая кузов закрывает, у нее каркас в виде рамки с поперечинами. Но это не кунг, не самая верхняя точка. В самый верх я не могу, у меня от крыши до верхней точки ворот в гараже несколько сантимеиров остается. Каждый раз складывать антенну перед заездом неохота
Ага, понял. Сколько прочие металлоконструкции (полагаю, в нашем случае это кабина) длины штыря перекрывают? И сколько сам штырь длиной?
Ох, да я еще не прикидывал, пока просто планирую, но как конкретные вопросы появяться, знаю к кому обратиться )))
Кузов авто как антенна
При использовании в автомобилях радиопередатчиков наиболее трудной задачей является выполнение согласованной антенны. В данной статье рассматривается принцип использования кузова автомобиля как скрытой и согласованной передающей антенны на частотах от 20 до 200 MHz.
Обзор существующих типов автомобильных антенн
Минимальные размеры эффективного излучателя должны быть не менее l /4. При уменьшении размеров его КПД падает очень резко: пропорционально квадрату укорочения. Когда антенна является передающей, ее малый КПД безвозвратно снижает излучаемую мощность и соответственно уменьшает дальность радиосвязи. Поэтому несмотря на все рекламные заверения о эффективной работе очень маленьких чудо-антенн надо относиться как минимум иронично.
Для решения этой проблемы как правило используется короткая спиральная антенна, расположенная внутри салона у стекла. Она фактически представляет собой свернутый l /4 штырь, но так как она размещена внутри металлического кузова, эффективность ее сильно снижается из-за экранирующего эффекта. Кроме того, спиральная антенна имеет очень узкую полосу, что требует тщательной настройки антенны и делает, невозможным ее использование во всей полосе частот.
Возможен еще вариант укороченной рамки под стеклом. Такая антенна неплоха по эффективности, но и он не всегда приемлема, т. к. она все же видна снаружи.
В диапазоне УКВ почти исключительно используются l /4 штыри. Их длина невелика, а эффективность весьма высока. Они больше всего подходят почти для всех случаев, кроме случая когда требуется скрыть наличие на автомобили радио, например в составе системы предотвращения угона и поиска угнанных автомобилей и/или для скрытной радиосвязи. Для решения проблемы скрытности обычно используется та же самая штыревая антенна, расположенная внутри салона у стекла. Главным недостатком такого решения опять же является снижение ее эффективности из-за экранирующего эффекта металлического кузова. Кроме того, нахождение людей внутри салона приводит к заметному рассогласованию антенны с кабелем и, соответственно, к снижению излучаемой мощности, а в салоне имеется значительное электромагнитное поле, что вредно для здоровья.
Требования к автомобильной антенне:
Высокое значение КПД, исключение экранирующего эффекта кузова, линейные размеры, сравнимые с l /4;
Скрытность и недоступность для повреждения снаружи.
Широкая полоса пропускания, а значит простота в настройке и сохранение своих параметров под действием дестабилизирующих факторов (снег, вода, близко расположенные металлические предметы).
Минимальное влияние на настройку антенны людей и предметов, находящихся в салоне и вокруг автомобиля.
Минимальный уровень поля в салоне.
Питание согласованным коаксиальным кабелем.
Теоретические предпосылки
Из приведенных выше требований ясно вытекает, необходима такая антенна, которая не «преодолевает» металлический кузов, а использует его в своем составе.
И такой класс антенн существует. Это почти неизвестные в гражданской аппаратуре (и широко используемые в военной) щелевые антенны.
Что такое щелевая антенна? Это узкая (0,001. 0,02 l и длинная (0,1. 1,5 l щель в проводящем экране бесконечных размеров, возбуждаемая в центре.
Для понимания работы таких антенн важное значение имеет принцип двойственности, который гласит, что излучение щели в бесконечном проводящем экране полностью эквивалентно излучению металлической ленты размещенной в свободном пространстве и той же самой длины и ширины, что и щель.
Удобно использовать следующую наглядную аналогию: если весь металл заменить воздухом, а весь воздух щели металлом, то после такой замены эффективность работы антенны не изменится. Такое преобразование называется заменой щели эквивалентной антенной.
Отличие щели от эквивалентной антенны состоит только в величине входного сопротивления и в повороте плоскости поляризации излучения: горизонтальная щель излучает вертикально поляризованную волну.
Конечно, излучение электромагнитной волны в пространство вызывают токи протекающие не по щели, а по окружающему её металлу, а щель только обеспечивает возможность появления этих токов.
Реально металлические поверхности, на которых располагаются щелевые антенны, являются ограниченными по площади неправильной формы, однако возникающие из-за этого изменения не слишком велики, и в большинстве случаев удается найти инженерные решения, пригодные для практики. Такие антенны, например, удачно размещаются на корпусах самолетов, ракет, металлических башен и т.п. Нам осталось только добавить в это ряд автомобиль.
Диаграмма направленности щелевой антенны зависит от следующих факторов: длины и ширины щели, ее формы, размеров экрана. Для качественной оценки приведем следующие замечания: при линейной щели ее ДН обычно двунаправлена аналогично эквивалентному диполю, а если щель имеет загнутые края, антенна получается слабонаправленной без резко выраженных минимумов и максимумов в диаграмме направленности.
Использование кузова автомобиля в качестве щелевой антенны
Наша задача сводится к следующему: отыскать в автомобиле конструктивную щель с общей длиной не менее 1,5. 3 м (для эффективной работы в диапазоне 20..30 MHz) и обеспечить ее возбуждение. На любом автомобиле таких мест можно найти несколько, но желательно, чтобы конфигурация щели была примерно одинакова для разных типов автомобилей, с тем чтобы сама антенна, ее параметры и устройство согласования с кабелем получились бы унифицированными.
Также необходимо свести к минимуму вмешательство в конструкцию автомобиля при выполнении устройства возбуждения щели, потому это лишь теоретически хорошо подключать ВЧ в центре щели, а практически, если для этого надо сдирать краску и сверлить, то на это мало кто пойдет.
С учетом вышесказанного выбрана щель между крышкой багажника (ВА3 2101-2107 и аналогичные) или задней дверью (ВА32108, 2109, АЗЛК2141 и аналогичные) и кузовом автомобиля. Для обеспечения возбуждения необходимо произвести изоляцию фиксатора замка багажника как показано на рисунке 1.