Добавив еще одну рамку к антенне "тройной квадрат" получим четырех-элементную рамочную антенну. Коэффициент усиления такой конструкции станет еще выше.
Вместе с увеличением коэффициента усиления антенны сужается диаграмма направленности и для получения хорошего результата ее надо очень точно направлять на телецентр. Также увеличиваются резонансные свойства антенны. За счет усложнения конструкции она лучше принимает расчетный канал и хуже соседние.
Такую конструкцию рекомендуется применять для приема одного мультиплекса (в тех регионах, где второго нет) или двух мультиплексов, расположенных на близких каналах. Если два мультиплекса разнесены более, чем на 6 каналов - хорошего результата не получится.
Печатать
Для изготовления применяется медный провод, или трубка диаметром 2 ... 5 мм. Крепить конструкцию принято к диэлектрическому шесту, расположенному вплотную к коаксиальному кабелю (по рисунку).
Если у вас все заработало, пожалуйста, поучаствуйте в нашем опросе .
Если вам интересно, как управлять телевизором и приставкой с помощью одного пульта, посмотрите этот материал.
Комментарии:
Алексей 16.01.2017 11:43
Мне интересно, зачем нужно было добавлять дополнительные рамки, кода С. К. Сотников предлагал для усиления использовать сдвоенные антенны или даже бок из четырех соединенных особым образом? Или блоки из 2х и 4х - слабее тройной или 4х-элементной антенн?
Admin 16.01.2017 11:43
Решетки из двух или четырех 3-х элементных антенн дадут большее усиление, чем одна 4-х элементная антенна. Однако технически проще добавить еще одну рамку, чем изготавливать несколько антенн, разносить их на строго определенное расстояние друг от друга и делать сложные согласующие устройства из кусочков радиочастотного кабеля. Хотя на вкус и цвет...
Сергей 14.07.2017 16:39
Сделал такую для первого мультиплекса. материал - медная трубка из старого холодильника 5мм. 18,5 км до вышки, село находится в низине. На всеобщее удивление - все поймало 10 каналов тв + 3 радио. На невысоком шесте (у основания крыши)и без усилителей. спасибо большое!
Слава 10.08.2017 10:12
И снова здравствуйте! Вчера достал 3 м нужной проволоки - теперь голова болит, что лучше 3-х (230 см) или 4-х (280 см) рамочная антенна? Напоминаю: мультиплексы 24 и 30, до телебашни 50 км. А где-нибудь есть данные по зависимости эффективности от количества рамок? Причем не только в разрезе усиления, но и проблем с настройкой и т.п.
Admin 10.08.2017 10:50
Слава, для Ваших данных на два мультиплекса лучше 3-х рамочная антенна. Она более широкополосная. Настраивать антенны (подбирать расстояния между квадратами) - никогда не приходилось. Все работало сразу. (В моем случае максимум было 64 км. до вышки.) Только настройка ориентации на вышку по уровню сигнала. По усилению в тексте данные есть.
Даниил 23.08.2017 11:55
Здравствуйте! Хочу уточнить, в схеме под черным проводом есть медный провод, или они разъедены?
Admin 23.08.2017 20:45
Даниил, черное - изоляция коаксиального кабеля, под ней алюминиевая или медная оплетка, под ней изоляция, под ней центральная жила. Смотрите раздел по кабелям.
Viktor 04.09.2017 10:11
Объясните по подробнее о соединении кабеля с согласующим кстройством.
Admin 04.09.2017 10:35
Viktor, а что именно не понятно? Центральная жила кабеля припаивается слева по картинке в точку соединения среднего квадрата и прямоугольника согласующего устройства, оплетка - в аналогичную точку справа. Кабель стяжками крепится к правой части согл. устройства.
Viktor 13.09.2017 13:00
Я так понимаю Согласующее устройство - это короткозамкнутая петля между концами среднего квадрата.Просто правая сторона СУ закрыта кабелем на рисунке.
Admin 13.09.2017 13:10
Да, Viktor, Вы все правильно поняли.
Алексей 16.09.2017 23:07
Паял паял я ее тормоза дикие были:)) в итоге сделал Z антенну все заработало, думал чем навороченнее тем круче но не так:)) вышка рядом километра 2
admin 17.09.2017 18:11
Алексей, человеку комфортно жить при температуре +23 градуса. При -33 и при +45 ему не комфортно. Также и для любого приемного устройства (телевизора или приставки) существует диапазон допустимого входного сигнала. При слишком низкой мощности на антенном входе телевизора он не в состоянии усилить сигнал, а при слишком высокой - он перегрузится и также не сможет работать. Это у Вас и получилось.
Виктор 02.10.2017 13:15
По конструкции антенны: Если смотреть спереди (или ссзади) на антенну, то как должны быть расположены квадраты? Один в другом или верхние стороны квадрата на одной линии? Из рисенка не совсем ясно.
Admin 02.10.2017 13:45
Виктор, верхние стороны квадрата на одной линии.
Виктор 11.10.2017 13:09
По конструкции антенны: Ввиду сложности выгибания всех колен из цельного куска медного провода (трудно выдерживать идеальные размеры и плоскости) возможно ли изготовить каждый квадрат по-отдельности, а затем расположить квадраты, скажем, на диэлектрической пластиковой трубке (пластине и т.п.)?
Admin 11.10.2017 13:11
Виктор, раньше я почти так и делал: брал кусок медной проволоки в качестве направляющей и к ней припаивал отдельные квадраты. Получалось хорошо. Относительно диэлектрической трубки - в теории должно работать, однако у автора антенны все-таки металлическая направляющая.
роман 20.10.2017 14:11
какую лучше антену посоветуете изготовить четверной квадрат или антену туркина расстояние до вышки 115км
Admin 20.10.2017 14:26
роман, попробуйте Туркина.
klistrod 29.10.2017 19:32
Может где то есть расчет на 6-элементный квадрат?
Андрей 03.11.2017 15:12
Admin, добрый день! На подскажите, почему рамочная антенна очень хорошо работает в Дециметровом диапазоне, и показывает плохие результаты в диапазоне 3G? Пробовал ее с роутером, разницы в уровне сигнала большой нет, что с антенной, что без нее примерно одинаково. Спасибо за Ваш сайт.
Admin 03.11.2017 15:14
Андрей, причин может быть множество: во-первых на частотах 3G очень большое затухание в кабеле, поэтому надо использовать только очень качественный кабель и длина его должна быть минимальной (2 - 4 метра). Во вторых - в 3G диапазоне частоты приема и передачи сильно разнесены. Поэтому 4-х элементная рамочная антенна слишком узкополосна. Можно отрезать от нее самую маленькую рамку. Я собирал 3-х элементную рамочную антенну на еще более высокие частоты - wi-fi 2.4GGz. Кабель взял от планшета длиной 10 см. Получил очень хорошие результаты. Посмотрите на этом сайте про кабели. В третьих, возможно в месте установки антенны плохой прием - нужно экспериментировать с положением.
Андрей 03.11.2017 15:33
Кабель RG-58, 40см. Частоту взял 2000. Она чуть ближе к частоте передачи от роутера к базовой станции, чем к частоте приема. На подоконнике действительно сигнал слаботват. Четырехрамочная антенна дала усиление порядка 10 дб.
Михаил 08.11.2017 09:24
Пробил информационную блокаду своего загородного дома. Собрал антенну Туркина. Не заработала (оказалось был обрыв коаксиального кабеля). Не зная об этом, собрал тройной квадрат. И поймал 3 мультиплекса (30 каналов телевидения). И на тройной квадрат и на антенну Туркина. До Останкинской башни в Москве 29,5 км (пос. Абабурово, ранее Ленинский район Московской области). Высота поднятия антенн 3-4 метра. Без усилителя. Прямой видимости на башню нет. Загораживает лесной массив.Направил антенны поверх деревьев.
Андрей 13.11.2017 14:36
Admin, подскажите, пожалуйста, как лучше сложить два сигнала от двух антенн, направленных на разные вышки? При этом в одной антенне стоит усилитель SWA-9001. Посмотрел в нете, в основном сумматоры МВ-ДМВ. Собрал шестиэлементную рамочную антенну, воткнул туда SWA-9001, в выходные буду пытаться поднять второй мультиплекс на 130км.
Гера 15.12.2017 19:48
А в самом низу нужно соединять оплетку с антенной? И можно ли такую антенну устанавливать в помещении?
admin 15.12.2017 22:20
Гера, вы имеете ввиду внизу петли? Да, можно соединить, а можно просто стяжками скрепить. Многие именно в помещении такие антенны и ставят. У кого-то на подставке на телевизоре такая антенна стоит, а у кого-то на чердаке.
Сергей 21.12.2017 21:17
Вот и я тоже затупил, сначала спаял, а потом стал сравнивать с рисунком и сделал визуальный вывод, что квадраты расположены по центральной оси. Подогнул под центральную ось, но всё таки решил спросить у вас как правильно. Но увидел ваш ответ на подобный вопрос. Я думаю, что нужно обозначить письменно расположение, тк нет доп. бокового рисунка.Пошёл обратно отгибать по верхним рёбрам.:)
Сергей В 05.01.2018 09:07
Подскажите, как лучше к данной антенне подключить усилитель?
admin 05.01.2018 21:37
Сергей В, если усилитель типа SWA (от польской антенны) с симметричным трансформаторным входом, то отрезаем симметрирующую петлю от антенны почти совсем, оставляем хвостики по 1 - 2 см. и их под винты входа усилителя. Если другой усилитель - ставим вразрез кабеля.
Георгий 08.01.2018 19:26
Правильно ли расположена петля? Мне представляется, что точка, куда подключается экран кабеля должна находиться в нулевом потенциале, то есть по оси антенны, а центральный проводник кабеля подключаться правее, ассиметрично, так как кабель сам асимметричный. Или это уже мелочи, которые мало влияут на общую картину. На рисунке к симметрично расположенной петле (по отношению к вибратору) подключен асимметричный кабель.
Admin 08.01.2018 19:29
Георгий, четвертьволновая петля расположена правильно. Во всех рамочных антеннах делается так.
Алексей 07.03.2018 20:53
Здравствуите! Собрал четырехэлементную рамочную антенну конкретно на 49 канал, работает с усилителем ремо BAS8104 вышка в 80км сигнала нет,высота установки антенны 6м, нахожусь в с.Обанино Куртамышского р-на Курганской бол.Направляю антенну на Курган, цель поймать второй мультиплекс, первый на 37 канале облавливается без проблем даже с антенной четко изготовленной на 49.Не могли бы вы посмотреть реально ли вообще принять сигнал на таком расстоянии (сам не совсем понимаю какие данные вводить в программу).
Admin 07.03.2018 22:18
Алексей, я просчитаю. Только сначала попробуйте без усилителя BAS8104. Некоторые отзывы с сайта магазина DNS-SHOP наводят на мысли, что лучше без него, чем с ним. А вот, что получается по рельефу:
Случай тяжелый, но не безнадежный. Скорее всего, шансы у Вас есть.
Алексей 08.03.2018 19:11
Пробовал и без усилителя результата нет. Что порекомендуете, объединить 2-3 рамочных антены или собрать Туркина. Можно-ли обойтись высотой установки антенны 6-7 метров. Возник вопрос об усилителе, в описаний DNS он монтируется как можно ближе к антенне, в инструкций производителя у самого ресивера (мой вариант как в инструкций). Пойманый сигнал с ближайшей вышки у усиливает уровень сигнала на 25 единиц по шкале уровня сигнала на телевизоре.
Admin 08.03.2018 19:11
Алексей, в моем понятии усилитель должен стоять ближе к антенне. Относительно высоты установки: только пробовать. Почитайте отзыв Николая от 28.01.2017 на антенну Туркина. У него была найдена точка - где есть прием. Смещение в любую сторону приводило к потере приема.
Ростислав 12.03.2018 15:36
Смастерил четырехрамочную антенну рассчитанную на 24 канал. Для приема второго мультиплекса из Останкино. До Останкино более 90 км. Результата 90-100мощ-ть и 70-100кач-во добился, разместив за антенной рефлектор из ненужной матрицы от ноутбука. Другие Рефлекторы такого эффекта не дали. Антенна стоит внутри дома и идеально ловит местный 1й мультиплекс за счет близости станции. И 2й мультплекс из Москвы под который была сделана. Пробовал удалять/припаивать 4ю (наименьшую) рамку антенны. Без нее прием хуже.
Ирек 23.04.2018 15:56
Здравствуйте. Хотел уточнить, размеры указаны до краев провода или до центров сечений?
Admin 23.04.2018 15:59
Ирек, до центров сечений.
Ирек 23.04.2018 16:46
Спасибо за быстрый ответ. Еще один вопрос. Имеет значение, к какой стороне припаивать оплетку слева или справа?
Admin 23.04.2018 17:44
Ирек, оплетка припаивается с той стороны, с которой спускается кабель. Можно расположить кабель слева и оплетку припаять слева, а можно справа, как на рисунке.
Эдя 30.04.2018 09:52
А из коаксиального кабеля её смастерить можно???
Admin 30.04.2018 10:06
Эдя, коаксиальный кабель не обладает достаточной жесткостью, чтобы держать форму. Аккуратно сделать из него не получится.
NIKOLAI 10.05.2018 14:31
Согнуто, спаяно, испытано за 30 минут. Четверной квадрат. До вышки 6 км, прямую видимость загораживает лес. На даче в комнате. Всё работает, спасибо за сайт. До этого была покупная комнатная антенна, замучился направлять. Кабель паял в двух точках.
Виктор 13.05.2018 21:43
Спасибо! Собрал антенну для двух пакетов ТВК46 (674МГц) и ТВК57 (762 МГц). Растояние - 10,462 км. Пока работает только первый пакет, второй пакет подключат в будущем. Сделал антенну с расчетом на будущее. Уровень сигнала показал около 33%. Качество сигнала - 96-100%. Спасибо за информацию!
Санч 03.06.2018 20:45
Собирал из алюминия, проволоки оставалось, собрал на 6 рамок))) выбрал эту антенну т.к. пошире диапазоном, между каналами 1го и 2-го мультиплекса разброс - 36 и 51 соответственно.причем, место низкое и в сторону вышки сплошной лес. Окна как назло не на телецентр. Вышка где-то в 32 км,но мощная 5 кВт. Принимает 100/100 прямо из квартиры 2 этаж, главное, чтобы смотрела в сторону окна, ориентированого ближе к вышке. Спасибо админ,форум помог разобраться. Способ хорош, не нужно направляющих
Владимир 08.01.2019 02:39
Добрый день, подскажите пожалуйста: вышка находится в городе (менее 1 км) от моего дома (4 этаж), окна комнаты выходят в противоположную от вышки сторону, по этому направлению через 18 км другой город, в котором тоже находится вышка. Обе вышки вещают на 26 и 46 канале. Я добился качества сигнала 80-85% для 26 канала и 68-70% для 46 на антенне из двух пивных банок (z-антенна ловит около 70%), но мне не ясно, какую из вышек я ловлю. Подскажите, что лучше использовать?
Admin 08.01.2019 10:54
Владимир, посчитайте "тройной квадрат" на 40-й канал, я думаю, должно помочь.
Юрий 21.01.2019 17:56
А вывод такой: Никаких вами приведенных цифр в плане усиления двойных, тройных, четверных, да хоть гирлянду вешай из квадратов, НЕТ и близко. Эти антенны подходят только для таких как владимир, у которых киловатные передатчики в окно смотрят с расстояния километр, пишу так потому что затыкался прыгать по лестнице когда настраивал, а за то что сколько потратил сил и времени выдерживая точные размеры ваших квадратов... Хочется плюнуть и растоптать. ЛАПША ваши расчеты
Admin 21.01.2019 21:18
Наконец-то! Первый очень негативный отзыв за последние два года. Причем Юрий не написал ничего конкретного: ни населенного пункта, где ставил антенну, ни на какую вышку он рассчитывал, ни номера канала, на который считал антенну, ни марки используемого кабеля, ни слова о том, позволяет ли его оборудование принимать сигналы стандарта DVB-T2...
Максим 20.03.2019 21:36
Добрый день, спасибо Admin! Ваши ответы помогают избежать многих вопросов еще до того как они появятся))) Живу в Коломне вышка находится в Егорьевском р-не на расстоянии около 25 км, мультиплексы первый канал 53, второй канал 56, собрал данную антенну на 55 канал, высота установки антенны примерно 5 метров. Все работает превосходно, по шкале на ТВ уровень сигнала ~ 80% качество ~ 70% на обоих каналах. Собирал антенну из дюралевой полосы 10х2 мм
Как известно, для приёмных рамочных антенн ("флагов") желательно применять антенный усилитель. При его изготовлении с уровнем шума и усилением проблем нет. Это сделать легко. Но такие антенны требуют от усилителя очень высокого коэффициента ослабления синфазной составляющей (КОСС или, по-английски, CMRR - от Common-Mode Rejection Ratio). Иначе такие помехи могут полностью "испортить" параметры антенны, что часто на практике и случается и служит основанием для мнения - работают такие антенны "так себе".
Проще всего достичь цели, сделав усилитель дифференциальным с большим КОСС. Причём нужен именно такой усилитель. Применение симметрирующего трансформатора с несимметричным усилителем хорошего результата не даст. Даже у лучших таких трансформаторов (речь идёт о высокоомных трансформаторах) коэффициент подавления синфазной составляющей на частотах 1,8 и 3,5 МГц (а приёмные антенны нужны в основном на любительских НЧ-диапазонах) редко превышает 40 дБ. А этого мало - в реальных условиях, по мнению автора, требуется минимум 50...60 дБ ослабления синфазной составляющей.
Такое подавление могут обеспечить дифференциальные усилители. Проще всего их собрать на интегральных микросхемах. Идея сделать дифференциальный усилитель на дискретных элементах разбивается о практическую невозможность подобрать компоненты с точностью 0,1...0,3 %.
Обычное выполнение дифференциального каскада на операционном усилителе такое подавление даёт, но имеет недостаток, что входные импедансы его входов получаются разными. От этого антенна теряет симметрию.
Решением, полностью устраивающим, является применение специализированного дифференциального усилителя AD8129. На частотах ниже 4 МГц он имеет КОСС 80(!) дБ, кроме того, у этой микросхемы два дифференциальных входа с равным и очень высоким (более 4 MOм) импедансом. Отдельным плюсом является то, что дифференциальные входы не используются для установки усиления, т. е. их не надо нагружать чем-либо дополнительно.
Принципиальная схема усилителя показана на рис. 1. При использовании усилителя с рамочной антенной не устанавливают варикапы VD1-VD4 и элементы цепи управления ими (R1, C1, R5, C9), а при использовании ферритовой магнитной антенны не устанавливают резистор R2.
Рис. 1. Принципиальная схема усилителя
Коэффициент усиления по напряжению (в данном случае он примерно равен 30) задаётся отношением сопротивления резисторов R7/R6. Эти резисторы никак не влияют на входной импеданс по рабочим входам (выводы 1 и 8 микросхемы DA1).
Для этой микросхемы необходим двухполярный источник питания. Обратите внимание, что в устройстве две разные "земли", и они не соединены напрямую между собой. Одна из них - это общий провод усилителя, адругая - оплётка коаксиального кабеля, соединяющего усилитель с приёмником (трансивером). Цепи L1C2C4 и L2C3C5 дополнительно фильтруют питание. Напряжение в средней точке ("землю усилителя") задаёт стабилизатор DA2. Питание на усилитель поступает по коаксиальному кабелю. Для дополнительной защиты от "грязи", которая может наводиться на оплётку кабеля, установлен развязывающий трансформатор T2. Он намотан в два провода на ферритовом НЧ-магнитопроводе так, чтобы индуктивность его обмоток была не меньше 1 мГн.
Выход усилителя через резистор R8 подключён к разделительному ВЧ-трансформатору T1, с малой межвитковой ёмкостью и отношением чисел витков обмоток 1:1. Этот трансформатор нужен для развязки по синфазному сигналу между общим проводом усилителя и оплёткой коаксиального кабеля. Резистор R8 задаёт выходное сопротивление усилителя (у самой микросхемы DA1 выходное сопротивление низкое).
Диоды VD7 и VD8 (любые кремниевые высокочастотные) защищают входные цепи приёмника. Дело в том, что микросхема DA1 может выдать выходной сигнал амплитудой до 5 В, что не для всех приёмников приемлемо. Конденсатор С7 - разделительный.
Элементы L3, С10 разделяют в "шеке" питание усилителя и вход приёмника.
Как уже упоминалось, выводы 1 и 8 микросхемы DA1 - это высокоомные дифференциальные входы. С ними надо решить три проблемы.
Во-первых, "привязать" их по постоянному току к общему проводу усилителя. Это делают резисторы R3, R4. Их сопротивление не очень важно (кроме как в случае работы с ферритовой магнитной антенной, см. ниже) - от 100 кОм до 1 MОм, но очень важна их идентичность. Эти резисторы надо подобрать с помощью цифрового мультиметра с отличием не более 0,1 % (лучше ещё меньше). Иначе они "перекосят" вход усилителя с соответствующим снижением КОСС.
Во-вторых, необходимо защитить входы при работе передатчика. Пара ВЧ-диодов VD5, VD6 с этим справляется.
В-третьих, подключить антенну и нужные ей элементы. Это зависит оттого, какая антенна будет использоваться.
Если это рамка, например "флаг", она подключается прямо к входам. Дополнительно устанавливают резистор R2 с сопротивлением, равным выходному сопротивлению рамки (обычно несколько сотен ом).
Если это ферритовая магнитная антенна, R2 не нужен, но устанавливают варикапы перестройки VD1 -VD4 и цепь управления ими из "шека" (R1R5C1C9). Кроме того, при работе с ферритовой магнитной антенной (МА) надо подумать над сопротивлением резисторов R3 и R4. Они определяют добротность контура антенны (конечно, помимо добротности самой катушки антенны). В зависимости от индуктивности, добротности МА и желаемой полосы пропускания (без перестройки) следует выбрать номиналы резисторов R3, R4.
На рис. 2 показан спектр в полосе 100 кГц на выходе описываемого усилителя при сопротивлении этих резисторов 390 кОм и подключённой ферритовой магнитной антенной, намотанной на стержне диаметром 8 мм и длиной 100 мм с магнитной проницаемостью 400. Приём происходит на диапазоне 160 метров. Антенна находится внутри помещения, поэтому, кроме полезных сигналов, видно ещё и множество помех.
Рис. 2. Спектр в полосе 100 кГц на выходе усилителя
На выходе уровень эфирного шума на частоте резонанса МА 93 дБм (вертикальная шкала на рисунке - в дБм), т. е. 5 мкВ, что примерно соответствует уровню шума полноразмерной антенны. Если надо изменить усиление, это выполняют подбором резисторов R7/R6. Микросхема AD8129 может обеспечить на низкочастотных КВ-диапазонах усиление до 100 раз.
Применение усилителя позволяет разместить антенну вдали от местных источников помех и тем самым улучшить качество приёма.
Дата публикации: 04.04.2016
Мнения читателей
- Алексей
/ 08.02.2017 - 15:08
Печатку где-бы раздобыть...
ВНЕШНЯЯ АНТЕННА ДМВ ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Качество приема телевизионных сигналов зависит от множества причин. В условиях города неизбежно взаимодействие основной волны телесигнала и отраженных волн. При прямой видимости между принимающей антенной и передающей антенной в точку приема приходит основная волна и волны отраженные от земли, площадей, улиц, крыш зданий.
Большой современный город для радиоволн представляет собой, образно говоря, нагромождение “зеркал” и “’экранов”, которыми являются мосты, заводские трубы, высоковольтные линии. Высотные здания подобно пассивному ретранслятору переизлучают волны, распостроняющиеся от передающей антенны. Характер распространения радиоволн очень сложен даже вблизи передатчика. В радиотени препятствий происходит прием ослабленного полезного сигнала, отраженные сигналы, шумы и помехи становятся более заметными. В мокрых стенах домов, в мокрых деревьях сигнал ослабляется сильнее. Максимальное ослабление сигнала, принимаемого антенной, расположенной в радиотени деревьев происходит летом. Сложение и вычитание основной и отраженных радиоволн приводит к усилению одних телевизионных сигналов и ослаблению других.
Рамочные антенны в этих условиях дают хорошие результаты благодаря ослаблению приема по боковым и обратному направлениях, они менее подвержены влиянию электрических помех и, в частности, помех от зажигания двигателей внутреннего сгорания.
При дальнем приеме телевидения наиболее устойчивое изображение дают рамочные антенны, одна из которых описана в данной статье.
Параметры антенны
Диапазон частот принимаемых сигналов, МГц……530 – 780
Основной принимаемый телевизионный канал ….38
Диапазон принимаемых телевизионных каналов…30 – 57
Поляризация принимаемых сигналов………горизонтальная
Из большого разнообразия рамочных антенн для диапазона ДМВ
часто изготавливают антенну «тройной квадрат»
. Как быть если усиление тройного квадрата недостаточно, а другие конструкции антенн для интересующего диапазона телевизионных каналов не подходят? При этом совершенно негде взять достаточное количество алюминиевых трубок требуемого диаметра и специфический крепеж, нет возможности собрать и установить антенну, размеры которой измеряются в метрах. Может применить антенный усилитель, который будет усиливать основную волну телесигнала вместе с отраженными волнами, принятыми антенной? Решением этой задачи стало объединение четырех тройных квадратов в антенную систему – фазированную решетку. Усиление антенны намного превосходит один тройной квадрат, а размеры вполне приемлемы. Размеры конструкции одного из четырех тройных квадратов показаны на рисунке.
Для изготовления тройного квадрата потребуется стальная оцинкованная проволока диаметром 3 мм. Оцинкованной называется проволока, имеющая оловянное покрытие. Такая проволока легче покрывается припоем и не ржавеет на открытом воздухе. На изготовление одного тройного квадрата требуется 2 метра проволоки. Отрезок проволоки не должен иметь резких изгибов, вмятин, царапин, ржавчины и других дефектов. Перед изготовлением антенны проволочная заготовка тщательно протирается с использованием растворителя. Проволока сгибается в соответствии с рисунком, показывающим конструкцию тройного квадрата. Стыки проволоки вверху квадратов пропаиваются. Участки проволоки в местах стыков покрываются флюсом, приготовленным из соляной кислоты путем травления цинком. Паяльником мощностью сорок ватт, а лучше шестьдесят ватт участки покрываются легкоплавким припоем, настолько насколько позволяет мощность паяльника. Затем стыки стягиваются одним-двумя витками луженой медной проволоки диаметром 0,6-1 миллиметр и пропаиваются еще раз. Окончательно стыки хорошо пропаиваются над горелкой газовой плиты, используя припой и канифоль. Оставшуюся канифоль удаляют с получившейся конструкции и смываются растворителем. Место спая должно быть хорошо покрыто оловом, обеспечивая надежный контакт и механическую прочность. Тройные квадраты нельзя красить или покрывать лаком.
Перед объединением тройных квадратов в фазированную решетку, каждый нужно проверить и настроить. Проверка и настройка проводится в помещении. К тройному квадрату подключается телевизионный коаксиальный кабель волновым сопротивлением 75 Ом как изображено на рисунке. Изображение на экране телевизора при настройке антенны в помещении может быть черно-белым с очень большим количеством шумов.
Настройка тройного квадрата выполняется ориентируясь по наименьшему количеству шумов на экране телевизора. Если один тройной квадрат не дает цветного изображения – не беда, при объединении в фазированную решетку качество изображения значительно повысится. Соединив тройной квадрат с антенным входом телевизора необходимо найти точку припаивания кабеля к нижней вертикальной части конструкции антенны, перемещая точку подсоединения по вертикали. При перемещении подключения центральная жила кабеля и экран кабеля должны быть подключены на одном уровне. В одних экземплярах тройного квадрата наилучшее изображение на экране телевизора можно получить, припаивая кабель почти у замыкающего горизонтального участка в самом низу антенны, в других экземплярах как показано на рисунке в третьих экземплярах по середине. У каждого тройного квадрата своя оптимальная точка подключения кабеля. После окончания настройки и проверки тройных квадратов важно не перепутать точки подключения кабелей.
Для получения хорошего качества работы антенны следует изготовить 6-8 тройных квадратов, из которых отобрать четыре дающие наилучшие результаты.
Тройные квадраты, представляющие собой элементы фазированной решетки, соединяются коаксиальным кабелем. Основа конструкции антенны деревянный каркас. Длина вертикальных отрезков кабеля, соединяющих два тройных квадрата, подбирается экспериментально. Точно определить длину отрезков кабеля заранее невозможно из-за отличий параметров различных типов кабеля и непредсказуемых свойств изготовленных тройных квадратов.
Два тройных квадрата закрепляются обматыванием полихлорвиниловой трубкой на одном вертикальном элементе каркаса, представляющем собой деревянный брусок. Поочередно к тройным квадратам подсоединяются одинаковые отрезки кабеля длиной 220, 240, 260,280, 300 миллиметров каждый. Противоположные концы отрезков кабеля соединяются экран-экран и жила-жила и соединяются с кабелем, идущим к антенному входу телевизора. По наилучшему качеству изображения выбирается длина вертикальных отрезков кабеля, соединяющих два тройных квадрата. Основной вклад в настройку вносит длина отрезков кабеля по сравнению с расстоянием между тройными квадратами. При настройке можно сокращать или увеличивать расстояние между тройными квадратами, но большого эффекта это не даст, поэтому расстояния на рисунке конструкции между тройными квадратами не приводятся. Изображение на экране телевизора должно быть лучше, чем при приеме на один тройной квадрат.
Каркас временно собирается из четырех деревянных брусков, скрепленных между собой веревкой. На каркас устанавливается четыре тройных квадрата, соединенные вертикальными отрезками кабеля. Длина двух одинаковых горизонтальных отрезков кабеля, соединяющих вертикальные отрезки с кабелем, проложенным к антенному входу телевизора, уточняется экспериментально. Для окончательной настройки поочередно припаиваются два одинаковых горизонтальных отрезка длиной 130, 150, 170 или 190 миллиметров.
Для окончательного изготовления каркаса потребуются четыре деревянных бруска толщиной 8-11 миллиметров, шириной 60-70 миллиметров, длинной 520 миллиметров и три деревянных бруска той же толщины и ширины длинной 490 миллиметров. Торцы брусков покрываются эпоксидной смолой и высушиваются в течении пяти дней, затем вся поверхность брусков покрывается эпоксидной смолой и высушивается пять дней. После покрытия эпоксидной смолой деревянные бруски красятся нитрокраской не мене двух раз. Перед установкой тройных квадратов и отрезков кабелей, объединяющих тройные квадраты в фазированную решетку, собирается первая часть каркаса из двух вертикальных и двух горизонтальных брусков. Соприкасающиеся поверхности брусков промазываются эпоксидной смолой, соединяются шурупами и высушиваются не мене трех дней. После высыхания эпоксидной смолы два шурупа соединяющие верхний горизонтальный брусок с вертикальными брусками выкручиваются. Четыре шурупа закрепляющие центральный горизонтальный брусок остаются.
На деревянный каркас устанавливаются тройные квадраты, соединенные отрезками коаксиального кабеля. Тройные квадраты прикрепляются к каркасу несколькими витками полихлорвиниловой трубки. К антенне припаивается кабель, идущий к телевизору требуемой длины.
Для правильной фазировки антенной системы центральные проводники и экраны отрезков коаксиального кабеля подключают к тройным квадратам в соответствии со схемой фазировки. Конец кабеля, подключенный к антенне, заключается в полихлорвиниловую трубку диаметром 10-12 миллиметров длинной около трех метров для защиты антенного кабеля от погодных воздействий. Полихлорвиниловая трубка и кабель закрепляются нитью на горизонтальном бруске. Пайка экрана и центральной жилы отрезков кабелей изолируются друг от друга с помощью изоленты. Поверх установленных тройных квадратов и кабелей устанавливаются два вертикальных бруска, поверх них по центру один горизонтальный.
Детали каркаса соединяются винтами диаметром 6 миллиметров. При установке винтов используются отверстия, оставшиеся после выкручивания шурупов, соединяющих верхний горизонтальный брусок с вертикальными брусками. Отрезки коаксиального кабеля и части тройных квадратов оказываются заключенными внутри деревянной конструкции, надежно защищающей точки пайки от погодных воздействий.
Промежутки между брусками с боков и торцов герметизируются, используя строительный герметик “жидкие гвозди”.
Антенна устанавливается на мачту с помощь хомутов, соответствующих диаметру трубы. Через отверстия в горизонтальных брусках проходят винты. Антенна закрепляется в двух точках. При ослаблении винтов хомутов можно точно сориентировать антенну на передатчик.
Оцинкованную проволоку, хомут крепления на трубу, эпоксидную смолу, краску можно приобрести в магазине стройматериалов. Коаксиальный телевизионный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом следует выбирать с центральной жилой из меди и двойным экраном, состоящим из фольги и оплетки из медных жил. Наилучшие результаты можно получить при использовании кабеля наибольшего диаметра с возможно большим количеством жил в экранной оплетке.
Расстояния между элементами фазированной решетки, размеры тройного квадрата и длина отрезков кабелей выбраны путем многочисленных экспериментов, с целью обеспечить прием возможно большего количества телевизионных каналов и в тоже время минимально возможные габариты, уменьшающие массу антенны и облегчающие установку. Прием на антенну возможен через препятствие из близко расположенных деревьев. Антенна имеет низкую парусность. Благодаря расположению кабелей внутри деревянного герметизированного каркаса обеспечен длительный срок службы и защита от влияния погодных факторов. Качество принимаемого изображения не зависит от времени года и времени суток.
Денисов Платон Константинович, г. Симферополь
Скачать: ВНЕШНЯЯ АНТЕННА ДМВ ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ, «тройной квадрат»
В случае обнаружения "битых" ссылок -
Вы можете оставить комментарий, и ссылки будут восстановлены в ближайшее время.
В тех конкретных условиях приема телевизионных передач, когда простейшие антенны или трехэлементная антенна типа ’’Волновой канал”не могут обеспечить получение на экране телевизора удовлетворительного качества изображения, можно рекомендовать двухэлементную рамочную антенну, которая иначе называется обычно антенной ’’Двойной квадрат”.
Рамочные антенны сочетают повышенный коэффициент, усиления с простотой конструкции и отсутствием необходимости настройки при сравнительно узкой полосе пропускания. Узкополосные антенны по сравнению с широкополосными обладают таким дополнительным преимуществом, как частотная избирательность.
Благодаря этому на вход телевизионного приемника не могут проникнуть помехи от других телевизионных передатчиков, работающих на соседних по частоте каналах, если по каким-либо причинам возникли благоприятные условия распространения их сигналов в данном направлении. Особенно важна частотная избирательность антенны в условиях слабого сигнала.
Дело в том, что нередки случаи, когда необходимо обеспечить прием слабого сигнала от удаленного передатчика, но поблизости работает мощный передатчик другой программы на соседнем канале. В таких условиях частотной избирательности телевизионного приемника может не хватить.
Кроме того, как известно, интенсивная помеха, поступая на первый же нелинейный элемент схемы приемника (электронную лампу, транзистор или микросхему), приводит к перекрестной модуляции.сигнала этой помехой. В последующих каскадах избавиться от этой помехи в приемнике уже невозможно. Поэтому ослабление такой помехи, за счет частотной избирательности антенны имеет очень важное значение.
Наибольшее распространение получили двухэлементные рамочные антенны, хотя Иногда используют также и трехэлементные рамочные антенны. Впервые предложил использовать эти антенны для приема телевидения советский энтузиаст дальнего приема С.К. Сотников.
Его первая статья с описанием двухэлементных рамочных антенн была помещена в журнале ’’Радио”, 1959 г., №, 4, с. 31-32. Многочисленные эксперименты радиолюбителей подтвердили их эффективность. Антенны с числом рамок более трех не используют по тем же самым причинам, по которым нецелесообразно применение многоэлементных антенн ’’Волновой канал”: необходимость тщательной настройки, без которой параметры антенны от увеличения числа элементов не улучшаются.
Двухэлементная рамочная антенна показана на рис. 1. Рамки антенны имеют квадратную форму, а по углам могут иметь закругления произвольного радиуса, не превышающего примерно 1/10 стороны квадрата. Рамки наполняют из металлической трубки диаметром 10...20 мм для антенн 1-5-го каналов или 8...15 мм для антенн 6-12-го каналов.
Рис. 1. Двухэлементная рамочная антенна.
Как и при изготовлении других антенн, металл может быть любым, но предпочтительнее медь или латунь. Верхняя стрела соединяет сереДины обеих рамок, а нижняя стрела изолирована от вибраторной рамки и крепится к пластине, изготовленной из гетинаксам текстолита или оргстекла толщиной 6...8 мм и размерами 30 x60 мм. К этой же пластине крепятся концы вибраторной рамки винтами с гайками, для чего концы рамки можно расплющить.
Стрелы могут быть выполнены металлическими или из изоляционного материала - текстолита или винипласта. В этом случае специально соединять рамки между собой нет необходимости! Мачта должна быть деревянной, по крайней мере ее верхняя часть. Металлическая часть мачты должна заканчиваться на 1,5 м ниже антенны.
Рамки антенны располагают одна относительно другой так, чтобы их воображаемые! центры (точки пересечения диагоналей квадратов) находились на горизонтальной прямой, направленной на передатчик. Крепление антенны к мачте производится в центре тяжести.
Фидер подключается к концам вибраторной рамки с помощью четвертьволнового короткозамкнутого симметрирующего шлейфа из того же кабеля, что и фидер. Шлейф и фидер должны подходить к антенне вертикально снизу, расстояние между ними должно быть постоянным по всей, длине шлейфа, для чего можно предусмотреть распорки из гетинакса.
Можно также закрепить фидер и шлейф на изоляционной пластине, к которой крепятся нижняя стрела и концы вибраторной рамки, изготовив ее в виде буквы Т. При этом в пластине сверлят небольшие отверстия, а фидер и шлейф привязывают к ней капроновой леской. Использовать металлические элементы их крепления нежелательно.
Для обеспечения жесткости можно выполнить шлейф из двух металлических трубок, соединенных верхними концами с концами вибраторной рамки. В этом случае фидер пропускают внутри правой трубки снизу вверх, оплетку, кабеля припаивают к правому, а центральную жилу - к левому концам вибраторной рамки. Трубки шлейфа в нижней части замыкаются перемычкой, перемещением которой можно подстроить антенну на максимум принимаемого сигнала.
По данным С.К. Сотникова, коэффициент усиления двухэлементной рамочной антенны, выполненной по рекомендованным им размерам, составляет 8...9 дБ, что соответствует увеличению напряжения сигнала в 2.5.. .2.8 раз по сравнению с напряжением сигнала на выходе полуволнового вибратора. Входное сопротивление этой антенны находится в пределах 70.. .80 Ом.
Размеры двухэлементной рамочной антенны, рекомендованные С.К. Сотниковым для любого из 12 метровых телевизионных каналов, приведены в табл. 1.
Таблица 1. Размеры двухэлементных рамочных антенн метровых волн, мм.
| Номер канала | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| В | 1450 | 1220 | 930 | 840 | 770 | 410 | 390 | 370 | 360 | 345 | 330 | 320 |
| Р | 1630 | 1370 | 1050 | 950 | 870 | 460 | 440 | 420 | 405 | 390 | 375 | 360 |
| А | 900 | 760 | 580 | 530 | 480 | 250 | 240 | 230 | 220 | 210 | 210 | 200 |
| Н | 4500 | 3800 | 2900 | 2600 | 2400 | 1280 | 1230 | 1180 | 1130 | 1090 | 1050 | 1000 |
| Ш | 1500 | 1260 | 970 | 880 | 800 | 430 | 410 | 390 | 375 | 360 | 350 | 335 |
| Т | 1000 | 840 | 640 | 580 | 530 | 280 | 270 | 260 | 250 | 240 | 230 | 220 |
В своей книге "Антенны любительских радиостанций" (М.: ДОСААФ, 1962) В.П., Шейко приводит другие размеры двухэлементных рамочных антенн, которые можно вычислить по следующим формулам:
где ляюда - это длина волны канала изображения лямбда_и или средняя длина волны, принимаемого частотного канала лямбда_с, которые приведены в табл. 1Л. Остальные размеры антенны берутся такими же, как указано в табл. 1. Для антенны таких размеров В.П.
Шейко указывает, что коэффициент усиления составляет 9... 11 дБ, что соответствует увеличению напряжения сигнала в 2,8...3,5 раз по сравнению с напряжением сигнала на выходе полуволнового вибратора. Входное сопротивление такой антенны около 100 Ом.
Исходя из приведенных значений коэффициента усиления, можно сделать вывод о том, что по усилению, двухэлементная рамочная антенна эквивалентна пятиэлементной антенне "Волновой канал" или немного эффективнее ее, но имеет меньшие габариты и лишена ее недостатков, так как не нуждается в настройке, хорошо согласуется с фидером и обладает хорошей повторяемостью параметров.
Это объясняется тем, что активной приемной частью каждой рамки являются ее верхняя и нижняя горизонтальные части. Получается, что двухэлементная рамочная антенна содержит четыре элемента и эквивалентна двухэтажной синфазной решетке, собранной из двухэлементных антенн "Волновой канал".
Влияние дополнительных двух элементов второго этажа оказывается сильнее, чем добавление двух директоров к двухэлементной антенне "Волновой канал", за счет сужения диаграммы направленности в, вертикальной плоскости, а это очень важно в условиях дальнего приема, когда сигнал приходит с линии горизонта под малым углом места.
Наличие же всего двух элементов, взаимодействующих в каждом этаже, обеспечивает стабильность параметров антенны и их независимость от, естественных разбросов в размерах. Благодаря этому отпадает необходимость индивидуальной настройки каждой антенны и обеспечивается хорошее согласование ее с фидером.
В качестве наружной антенны можно также использовать трехэлементную рамочную антенну, аналогичную показанной на рис. 2. Отличие наружной антенны от комнатной лишь в том, что ее рамки для большей прочности должны быть выполнены из металлической трубки или прутка диаметром 6... 10 мм, а стрелы и пластина изолятора - более толстыми.
Рис. 2. Трехэлементная рамочная антенна.
Остальные размеры для антенны дециметрового диапазона волн должны соответствовать указанным в табл. 2. В связи с тем, что полоса пропускания антенны в дециметровом диапазоне охватывает сразу несколько частотных каналов, размеры даются не для одного канала, а для группы каналов, соседних по частоте.
Таблица 2. Размеры дециметровой рамочной антенны.
| Каналы | Д | В | Р | А | Б | Н | Ш | Т |
| 21-26 | 134 | 158 | 193 | 67 | 98 | 580 | 152 | 300 |
| 27-32 | 122 | 144 | 176 | 61 | 89 | 530 | 139 | 274 |
| 33-40 | 110 | 131 | 160 | 55 | 80 | 475 | 126 | 248 |
| 41-49 | 99 | 117 | 143 | 50 | 72 | 430 | 112 | 220 |
| 50-58 | 89 | 105 | 129 | 45 | 65 | 390 | 102 | 200 |
| 59-68 | 81 | 96 | 113 | 41 | 59 | 350. | 92 | 181 |
| 69-80 | 73 | 86 | 106 | 37 | 53 | 315 | 83 | 164 |
Трехэлементную рамочную антенну также можно использовать в диапазонах метровых волн. Размеры такой- антенны для любого из 12 частотных каналов приведены в табл. 3.
Таблица 3. Размеры трехэлементных рамочных антенн метровых волн, мм.
| Номер канала | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Д | 1255 | 1060 | 825 | 750 | 688 | 370 | 354 | 340 | 325 | 312 | 300 | 290 |
| В | 1485 | 1260 | 975 | 890 | 812 | 438 | 418 | 400 | 385 | 370 | 357 | 345 |
| Р | 1810 | 1530 | 1190 | 1080 | 990 | 532 | 510 | 488 | 470 | 450 | 435 | 420 |
| А | 630 | 532 | 412 | 375 | 345 | 185 | 177 | 170 | 163 | 157 | 150 | 145 |
| Б | 915 | 775 | 600 | 545 | 500 | 270 | 258 | 246 | 237 | 228 | 220 | 210 |
| Н | 5600 | 4600 | 3600 | 3200 | 3000 | 1680 | 1600 | 1500 | 1450 | 1400 | 1350 | 1300 |
| Ш | 1500 | 1260 | 970 | 880 | 800 | 430 | 410 | 390 | 375 | 360 | 350 | 335 |
| Т | 1000 | 840 | 640 | 580 | 530 | 280 | 270 | 260 | 250 | 240 | 230 | 220 |
Рамки и верхнюю стрелу антенны метровых волн для достаточной прочности Выполняют из трубки диаметром 10...15 мм, а расстояние между концами вибраторной рамки увеличивают до 50 мм.
Как отмечалось, коэффициент усиления трехэлементной рамочной антенны указанных размеров по данным В.П. Шейко составляет 14...15 дБ, что значительно превышает коэффициент усиления многоэлементных антенн "Волновой канал".
Для сравнения напомним, что коэффициент усиления семиэлементной антенны "Волновой канал" равен 10 дБ, одиннадцатиэлементной - 12 дБ, шестнадцатиэлементной - 13,5 дБ. Причем эти значения соответствуют точно настроенным антеннам.
При изготовлении же антенн "Волновой канал" в любительских условиях без их тщательной настройки указанные значения коэффициентов усиления в лучшем случае следует уменьшить на 3 дБ. Если учесть, что трехэлементная рамочная антенна не нуждается в настройке, ее преимущества очевидны.
Большой коэффициент усиления рамочных антенн указывает на достаточно малую ширину лепестка диаграммы направленности. Поэтому такие антенны необходимо ориентировать на передатчик более тщательно. Можно рекомендовать следующий способ. Регулятором контрастности телевизора установить минимальную контрастность, при которой еще сохраняется синхронизация.
Затем подстроить соответствующими регуляторами частоты строчной и кадровой разверток и вновь уменьшить контрастность до срыва синхронизации. После этого скорректировать ориентировку антенны до восстановления синхронизации.
Можно вновь уменьшить контрастность и подориентировать антенну. На равнинной местности, как правило, достаточно ориентировать антенну только по азимуту при сохранении горизонтального положения ее оси. В условиях же горной местности часто приходится также ориентировать антенну и по углу места, наклоняя ее ось, когда сигнал приходит не с линии горизонта, а с вершины какой-либо горы, являющейся его переизлучателем.
Двухэлементную антенну можно использовать на расстоянии до передатчика, примерно равном 70 % расстояния прямой видимости, а трехэлементную - вплоть до границы прямой видимости, конечно, при достаточной мощности передатчика. Если же принимается сигнал от передатчика малой мощности и даже в ближней части зоны прямой видимости, полуволновый вибратор или трехэлементная антенна "Волновой канал" не обеспечивает хорошего приема, двухэлементная рамочная антенна (а тем более трехэлементная рамочная антенна) позволит достичь увеличения уровня сигнала на входе телевизора.
Иногда либо из-за удаленности от передатчика, либо из-за недостаточной мощности этого передатчика контрастность изображения на экране телевизора оказывается недостаточной, а на экране цветного телевизора получается только чернобелое изображение и получить цветное изображение не удается. В этих случаях использование рамочных антенн также позволяет получить хороший эффект.
Никитин В.А., Соколов Б.Б., Щербаков В.Б. - 100 и одна конструкция антенн.
Антенны. антенны 2 антенны 3 антенны 4
Антенна LW
Считаю необходимым опубликовать описание антенны LW-82 м (в просторечии - веревка). Дело в том, что эта антенна, при минимальных затратах – отсутствии фидера, отсутствии необходимости выхода на крышу (достаточно жить на 2 этаже и иметь точку подвеса на расстоянии более 80 м от Вашего дома) имеет очень неплохие параметры и позволяет начать работать на интереснейших диапазонах 160, 80, 40 м.
Описание подобной антенны есть также в книге «Антенны КВ-УКВ» авторов Беньковского, Липинского, рис. 5-20. Очень важное примечание: тюнер для этой антенны должен иметь хорошее радиотехническое заземление, а это только четвертьволновые противовесы на каждый диапазон, в худшем случае, система теплоснабжения Вашего дома. Схема простейшего тюнера для такой антенны представлена ниже:
Катушка L1 намотана на каркасе диаметром 40 мм проводом диаметром 1-1,25 мм и содержит 50 витков при длине намотки 70 мм. Катушка имеет отводы от 13-го витка (диапазон 40 м), считая справа и от 23-го витка, считая справа (диапазон 80 м); когда отводы не используются, вся катушка работает на диапазоне 160 м. Естественно, правее 13-го витка можно наделать отводов для диапазонов 20, 15, 10 м. Отводы указаны приблизительно по данным В.А. Суворова (UA4NM). У вашего тюнера, естественно, витки придется подбирать индивидуально по КСВ-метру включенному до тюнера или, в простейшем случае, по максимуму шума эфира на данном диапазоне или по неоновой лампочке на передачу.
Владимир Казаков
Эффективная балконная антенна на 145 мгц
Мне понадобилась универсальная антенна, с хорошими характеристиками для работы в разных условиях на 145МГц, например из дома, когда нет возможности установить антенну на крыше, из автомобиля, на стоянке и конечно в походе. Перебрав разные конструкции, я остановился на двух элементной направленной антенне. Несмотря на простоту (я бы даже сказал: банальность) конструкции, у нее много приемуществ, а простота изготовления, позволяет назвать ее "конструкцией выходного дня".
На фотографиях вы видите, как эта антенна установлена у меня на балконе. Конструкция получилась крепкой, дождь и сильный ветер ей не страшны. До этого, на балконе, у меня стояли несколько разных антенн: зигзаг без рефлектора, фирменные A-100 и A-200, но именно эта конструцию доказала свою эффективность, поэтому остальные антенны я убрал, за ненадобностью. При установке на крыше, 2 эл. на 145 МГц не прогрывают коллинеарной антенне 3x5/8, я проверял A-1000 длиной 5 метров. При тестировании, на расстоянии 50км, сигнал от A-1000 и 2х элементной антенны был одинаковым. Так и должно быть потому что, A-1000 имеет реальное усиление примерно 4дб, а описанная здесь 2х эл. антенна 4.8дб. Она всегда выигрывала у любых автомобильных антенн типа: 1/4, 1/2, 5/8, 6/8, 2x5/8. Если две такие антенны сфазировать вместе, они уверенно выигрывают у A-1000. Проверьте сами и убедитесь в этом.
Рассмотрим конструкцию, она очень простая (хотя возможно и не красива внешне, я ее сделал за 40 минут) и состоит из рефлектора длиной 1002 мм и разрезного вибратора длиной 972 мм (разрыв для кабеля 10 мм). Расстояние между рефлектором и активным элементом, примерно 204 - 210мм. Сами элементы выполнены из 4мм проволоки в изоляции. Если у вас провод будет другой, нужно скорректровать размеры. Места пайки, залепите сырой резиной, чтобы влага не попадала. КСВ от 144 до 146МГц, примерно 1.0 - 1.1, измерения проводились прибором SWR-121.
Входное сопротивление антенны 12.5 ом, для оптимального согласования с кабелем 50 ом, я использовал трансформатор сделанный из двух кусков пятидесятиомного кабеля. Они должны иметь одинаковую длину по 37 - 44см (при настройке подберите точнее) каждый. Оба куска кабеля, нужно прижать друг к другу по всей длине. Вот собственно и все. Рекомендую эту антенну всем, вместо штырей, зигзагов, фирменных коллинеарных антенн и прочей гадости, на которых пишут явно завышенное усиление! Если сравнивать ее с двумя квадратами, то при примерно равном усилении, на два квадрата вам понадобится 4 метра проволоки, а на эту антенну только два. Для двух квадратов, нужна будет более крепкая палка, потому что они будут заметно тяжелее. Разница в усилении составляет 0.3 дб, что совсем несущественно при реальных QSO, зато подавление по бокам и сзади у 2 ел. антенны значительно меньше и это тоже плюс, нам ведь нужна круговая диаграмма направленности.
Вариант с большим усилением
Многие спрашивают, как еще более поднять усиление описанной антенны и при этом сохранить широкий лепесток. Веть при добавлении элементов, будет не только расти усиление, но и сильно сужаться лепесток. Все очень просто, нужно сфазировать несколько однотипных антенн. На рисунке показано как это сделать. Проще всего сфазировать 2 или 4 антенны, разносить их нужно только по вертикали, потому что, горизонтальный разнос, также сузит главный лепесток. Поскольку описанная антенна обладает слабой направленностью, вы получите антенну с больщим усилением и практически круговой диаграммой. Еще один важный плюс соединения нескольких однотипных антенн, это улучшение качества приема мобильных станций, находящихся в движении. Да, да, на эту простую конструкцию мобильные станции будут приниматься значительно лучше чем на различные фирменные штыри длиной 5 - 7 метров (типа А-1000, 3x5/8 и др.). Также рекомендую ставить такие антенны в городах которые окружены со всех сторон горами. Теперь многочисленные "отраженки", возникающие в таких местах, будут работать на вас. В таких условиях 2 х 2 реально будет выигрывать у "солидных" многоэлементных антенн. Реальное усиление конструкции из двух антенн, примерно 7.3дб. Но учтите, что принимать она будет лучше чем одиночная антенна с реальным усилением 8-10дб. Четыре сфазированные антенны, будут иметь усиление 12.3 дб, при этом направленность будет практически круговой! Никакая одиночная антенна не сможет тягаться с ней!
Походный вариант
Через некоторое время, был сделан разборный вариант антенны, для походов и экспедиций. Испытания в полевых условиях, подтвердили хорошую её эффективность, она не уступает коллинеарным антеннам длиной 3 - 5 метров (2x5/8 или 3x5/8) при дальности до 50 км и выигрывает у них на дистанциях от 90 км и более. На фотографии, показан походный вариант антенны, в разобранном виде. Для сборки антенны, требуется 30 секунд. В качестве бума, используется водопроводная пластиковая труба, длиной 510 мм и диаметром 21 мм. Размеры элементов, были немного скорректированы, потому что использовалась другая проволока. Для такой маленькой антенны, всегда найдется место в вашем рюкзаке, да и на больших высотах, в горах, вам не придется прикладывать чрезмерные усилия для ее удержания (кто был на 4000 и выше, знает о чем я говорю). Весть кабель и трансформатор находятся внутри пластиковой трубы, это защищает их от случайных обрывов и влаги. Антенну можно отремонтировать прямо в походе, погнутые элементы достаточно выпрямить рукой и тд.
Вариант 50-омной антенны
По просьбам "лентяев", которые не хотели делать трансформатор, я рассчитал антенну с сопротивлением 50 ом, для непосредственного соединения с кабелем идущим к радиостанции. Внешний вид остался прежним. Кабель подключается к активному элементу напрямую, для улучшения симметрирования, рекомендую сделать один виток вокруг ферритового кольца, как можно ближе к месту пайки. Усиление, этого варианта антенны, несколько меньше и составляет приблизительно 4.3 дбд. Размеры даны для проволоки диаметром 4 мм, если у вас другой материал, нужно скорректировать размеры. Расстояние между рефлектором и активным элементом, нужно подобрать точнее, в пределах 415 - 440мм, до получения минимального КСВ.
Простая трехдиапазонная антенна
Антенна работоспособна в диапазонах 40, 20, и 10 метров. В качестве согласующего элемента применен трансформатор на ферритовом кольце марки ВЧ-50 сечением 2,0 см. Число витков его первичной обмотки - 15, вторичной - 30, провод - ПЭВ-2 диаметром 1 мм.
При применении другого сечения надо заново подобрать число витков воспользовавшись схемой, приведенной на рисунке.
В результате подбора необходимо получить минимальный КСВ в диапазоне 10 м. Изготовленная автором антенна имеет КСВ:
1,1 - на диапазоне 40 м;
1,3 - на диапазоне 20 м;
1,8 - на диапазоне 10 м.
В.Кононович (UY5VI). "Радио" №5/1971 год
Комнатная антенна на 20 метров
L1=L2=37 витков на каркасе диаметром 25 мм и длиной 60мм провода диаметром 0,5 мм. J1-разьем в небольшом пластиковом корпусе.
Компактный антенный тюнер
Схема работает отлично и согласует антенну от 80-ки до 10-ки. Потерь в тюнере при проверке на 50 Ом нагрузку на удивление не обнаружил совсем. Что в обход 100 Вт,что через настроенный тюнер 100 Вт,на всех диапазонах от 80-ки до 10-ки....Катушка,хоть и компактная но холодная... Резонанс довольно острый,и этот тюнер прекрасно можно использовать как преселектор.
С SW-2011 вообще классно все работает,т.к. в нем нет ДПФ и тюнер играет роль преселектора,что очень благоприятно сказывается на качестве приема.Применять «амидоновские» кольца,как делают на «западе» многие в этих тюнерах не рекомендую – они и дороги,и греются (вносят потери) .Просто нет смысла. Обычная катушка на пластиковом каркасе намного
лучше. По опыту –диаметр каркаса для мощности до 100 Вт не имеет особого значения – проверил от 50мм до 13 мм в последнем варианте. Никакой разницы.Главное выдержать общую индуктивность катушки около 6 мкГн,и пропорционально пересчитать отводы (или подобрать конкретно под свою антенну)
Критичным компонентами являются КПЕ. При малом зазоре их «прошивает» ,т.к. напряжение на них достигает сотен вольт. Но тем не менее, даже с малогаборитными конденсаторами я добился нормальной работы (без пробоев на 3,5 и 7 МГц как было у меня сначала) введением тумблера SW2 ,который переключает отвод выхода антенны на диапазонах 3,5 и 7 МГц к большей части витков катушки. Этим достигается снижение напряжения на конденсаторах при настройке тюнера.
Укороченная вертикальная антенна
Вертикальная антенна, описание которой приведено ниже, предназначенная для работы на 80 м диапазоне, имеет полную высоту несколько более 6 м.
Основой конструкции антенны является труба 2 диаметром 100 мм и длиной 6 м, выполненная из диэлектрика (пластика). Внутри трубы для придания ей механической прочности расположен деревянный брусок 3 с распорками 4, которые соприкасаются с внутренней поверхностью трубы. Антенна установлена на основании 7.
На трубу наматывают примерно 40 м медного одножильного провода 5 диаметром 2 мм, имеющего влагостойкую изоляцию. Шаг намотки выбирается из расчета, чтобы весь провод был равномерно намотан на трубу. Верхний конец провода припаивают к латунному диску 1 диаметром 250 мм, а нижний - через конденсатор переменной емкости 6 соединяют с центральной жилой коаксиально кабеля 8. Этот конденсатор должен иметь максимальную емкость около 150 пФ и по качеству (номинальное напряжение и т.д.) не должен уступать конденсатору, используемому в резонансном контуре выходного каскада передатчика.
Как и всякая вертикальная антенна, эта антенна требует наличия хорошего заземления или противовеса 9. Настройка и согласование антенны с фидером производится изменением емкости конденсатора 6, а при необходимости изменением длины провода, намотанного на трубу.
Добротность такой антенны выше и, следовательно, ширина ее полосы пропускания уже, чем у обычного четвертьволнового вибратора.
Построенная радиолюбителем WA0WHE подобная антенна с противовесом из четырех проводов имеет КСВ до 2 в полосе пропускания шириной около 80...100 кГц. Питание антенны осуществляется по коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 50 Ом.
Ground Plane на 5 КВ диапазонов
Предлагаемый вариант антенны можно отнести к разряду «конструкций выходного дня», особенно для тех коротковолновиков, которые уже имеют на своей станции «GROUND PLANE» на 20-метровый диапазон. Как видно из рисунка, в центре антенны расположена дюралюминиевая труба диаметром 25…35 мм, выполняющая функции несущей мачты и вертикального четвертьволнового элемента на диапазон 20 м.
На расстоянии 402 см от основания трубы двумя винтами М4 зафиксирована стеклотекстолитовая пластина размерами 60x530x5 мм. К ней
прикреплены концы четырехпроволочных (диаметром 3 мм) вертикальных элементов, электрическая длина которых соответствует четверти длины волны для середины диапазонов 17, 15, 12 и 10
м.
К нижнему концу трубы двумя винтами М4 привинчена стеклотекстолитовая пластина размерами 180x530x5 мм. Под нижний край трубы подложена алюминиевая пластина размерами 15x300x2 мм с пятью отверстиями диаметром 4,5 мм, через которые пропускают пять винтов М4, использующиеся для крепления проволочных элементов и трубы. Чтобы был лучший электрический контакт, между винтами крепления трубы и любым ближайшим проволочным элементом вставляют отрезок медного провода.
На расстоянии 50 мм от алюминиевой пластины закрепляют еще одну такую же по размерам, но имеющую 6-12 отверстий, которые используют для крепления радиальных противовесов (по шесть на каждый диапазон).
Антенну питают по коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 50 Ом.
Размеры всех элементов и противовесов указаны в таблице. Расстояние между вертикальными элементами 100 мм. Из-за парусности антенны ее фиксируют двумя ярусами капроновых оттяжек. Первый ярус закреплен на расстоянии 2 м от основания трубы, второй - на расстоянии 4,1 м.
Если имеется «GROUND PLANE» на 40 м, то, используя описанный принцип, можно создать 7-диапазонную антенну.
Комнатная широкополосная...
Широкополосная комнатная активная рамочная антенна С. ван Руджи повышает эффективность приема радиостанций всех KB диапазонов
(3-30 МГц) примерно в 3-5 раз по сравнению с телескопической. В связи с тем, что рамочные антенны чувствительны к магнитной составляющей электромагнитного поля, электрические помехи, создаваемые
различными бытовыми приборами, оказываются немаловажно ослабленными.
Помехозащищенные коротковолновые приемные
антенны
(Обзор материалов из журнала "QST ", 1988 г.)
Многие любители дальнего радиоприема на коротких волнах, а также коротковолновики, интересующиеся проведением DX -радиосвязей, особенно на НЧ KB диапазонах и имеющие в своем распоряжении лишь антенну GP с вертикальной поляризацией, часто сталкиваются на практике с проблемой обеспечения помехозащищенного радиоприема. "Причем в условиях крупных промышленных городов, она является наиболее значительной. Сигналы DX радиостанций часто бывают довольно малы, в то время как напряженность поля индустриальных, атмосферных и т.п. помех в точке приема может быть достаточно высокой. При этом необходимо решить следующие проблемы:
1 - ослабление этих помех на входе РПУ при наименьшем ослаблении полезного сигнала;
2 - обеспечение возможности приема радиосигналов во всем коротковолновом диапазоне, т.е. широкополосности антенно-фидерного устройства;
3 - проблему обеспечения достаточной площади для размещения антенны вдали от источников дополнительных помех. Значительного уменьшения уровня атмосферных, индустриальных и т.п. помех можно добиться путем применения специальных приемных антенн с низким уровнем шума. В литературе они именуются "Low -Noise Receving antennas ". Некоторые типы подобных антенн уже были описаны в (1, 2, 3). В данном обзоре обобщены некоторые интересные результаты экспериментов в этой области, полученные зарубежными радиолюбителями.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ КОРОТКОВОЛНОВЫЕ ПРИЕМНЫЕ АНТЕННЫ С НИЗКИМ УРОВНЕМ ШУМА
Начав заниматься дальним радиоприемом на KB необходимо прежде всего подумать о хорошей псмехозащищенной антенне, это ключ к успеху. Как уже отмечалось, в задачу помехозащищенного антенного устройства входит возможно большая степень ослабления помех при наименьшем ослаблении полезногэ сигнала. Говорить об усилении приемной антенной полезного сигнала и особенно на НЧ KB диапазонах по известным причинам невозможно, т.к. такая антенна будет занимать достаточно много места и иметь выраженную направленность. В некоторых случаях для усиления принимаемого сигнала целесообразно применять предварительные усилители между РПУ и антенной, снабдив их ручной регулировкой усиления (1). Это относится и к антеннам, о которых речь пойдет далее. Эти антенны явяются модификацией антенны Бевереджа, классический вариант которой показан на рис.1а. Эта антенна широко используется в профессиональной KB радиосвязи и обладает некоторыми помехозащищенными свойствами. W 1FB проводил эксперименты с модификацией антенны Бевереджа и получил интересные практические результаты, которые он опубликовал в апрельском номере журнала "QST ". Некоторые коротковолновики сочли их за первоапрельскую шутку, в то время как другие, наоборот, дополнили эти результаты своим практическим опытом. На рис.1б. показана антенна с экзотическим названием "Snake " (что значит "змея"). Она состоит из длинного отрезка коаксиального кабеля, размещенного на земле или в траве. Дальний конец кабеля нагружен на безиндукционный резистор с сопротивлением, равным волновому сопротивлению кабеля. Этот резистор необходимо поместить в изоляционную коробку и обеспечить ее герметизацию, что предотвратит попадание влаги в коаксиальный кабель.
Так как выполнить практически такую антенну для НЧ KB
диапазонов получается достаточно
дорого, ввиду высокой цены кабеля, W
1FB
предложил выполнить антенну из двухпроводного ленточного кабеля или
провода для телефонной или радиотрансляционной линии.
Волновое сопротивление таких линий различное и может
быть определено по таблицам, а также экспериментальным путем. При определении длины данной антенны необходимо, как и в первом случае, учитывать коэффициент укорочения. Антенна в виде двухпроводной нагруженной линии для диапазона 160 метров должна иметь длину около 110 метров. Разместить такую антенну над землей достаточно трудно, и W 1FB проложил кабель по периметру своего участка. При этом основные свойства антенны сохраняются, если вблизи нет посторонних предметов, которые могут повлиять на характеристику антенны и быть источником дополнительных шумов. Это могут быть системы заземления вертикальной антенны, различные металлические трубы, ограды и т.п. При размещении антенны по периметру участка ослабляются ее направленные свойства и она начинает принимать сигналы с различных направлений. В данной конструкции важно точно определить волновое сопротивление применяемой двухпроводной линии. Это необходимо для правильного расчета согласующего широкополосного трансформатора и нагрузочного резистора, сопротивление которого должно быть равно волновому сопротивлению применяемой линии. Коэффициент трансформации выбирают в зависимости от применяемого коаксиального кабеля. Он равен:
R H /R K -(N/n) 2
где: R H - сопротивление нагрузочного резистора, Ом;
R K - волновое сопротивление коаксиального кабеля, ОМ;
N - число витков обмотки трансформатора со стороны антенны;
N - число витков со стороны приемника (линии питания).
На рис. 1г. показана антенна, предложенная W 1HXU . Она располагается над землей и выполняется из ленточного кабеля с волновым сопротивлением 300 Ом. Для ее настройки применен переменный конденсатор емкостью до 1000 пф. Конденсатор подстраивают по наибольшему уровню принимаемого сигнала. На рис.1 д. показана антенна типа "Snake ", выполненная из коаксиального кабеля, имеющего длину немногим более 30 метров, который уложен в землю. Дальний конец кабеля имеет соединение между центральной жилой и оплеткой. На "приемном конце" оплетка ни с чем не соединяется. Эту антенну испытывал W 1HXU и получил хорошие результаты в диапазонах 30, 40 и 80 м.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При выполнении антенн с низким уровнем помех следует учитывать, что они достаточно сильно ослабляют полезный сигнал, поэтому применение антенн из коаксиального кабеля оправдано лишь в случаях очень высокого уровня
индустриальных помех в точке приема. Как уже отмечалось, в этих случаях
целесообразно применение дополнительных усилителей. Антенны, выполненные из двухпроводной симметричной линии в ленточном диэлектрике обладают меньшим ослаблением полезного сигнала и дают более уверенные результаты. Следует также учесть, что применение всех описанных выше антенн возможно только в случае наличия
в РПУ входа, рассчитанного на подключение антенн, имеющих волновое сопротиыление 50 или 75 Ом. Если такаго входа нет, то неоходимо применить дополнительную катушку связи, которую можно намотать поверх катушки входного контура РПУ для того КВ диапазона, на котором вы рассчитываете применять данные антенны. Число витков катушки связи составляет от 1/ 5 до 1/ 3 числа витков контурной катушки КВ диапазона. Схема подключения дополнительной катушки показана на рис.2.
Многодиапазонная антенна с переключаемой диаграммой
направленности
Проблема создания достаточно эффективной многодиапазонной антенны в условиях ограниченного пространства, требующей относительно невысоких затрат,
волнует многих радиолюбителей. Хочу предложить еще один вариант антенны "бедного радиолюбителя", удовлетворяющий этим требованиям. Она представляет собой систему слопперов с переключением
диаграммы направленности, работающую на диапазонах 3,5, 7, 14, 21, 28 МГц. В основу положен принцип работы антенн конструкции RA6AA и UA4PA. В моем варианте (рис 1) с вершины 15-метровой мачты
под углом около 30 40° к земле идут 5 лучей, которые одновременно выполняют роль верхнего яруса оттяжек Лучей может быть и больше, но желательно не менее 5. Общая длина каждого луча - 21 м, из
нее вычитается около 80 см на отвод к коробке реле и около 15 см на крепление изолятора в нижней части луча. Таким образом, реально длина каждого луча составляет около 20 метров. Антенна питается
коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом длиной около 39,5 метра. Длина кабеля критична - вместе с длиной лучей она должна составлять 1 длину волны на диапазоне 80 метров. Все лучи в
исходном состоянии подключены к оплетке кабеля. Выбор необходимого направления производится непосредственно на рабочем месте, при этом соответствующее реле подключает луч выбранного направления к
центральной жиле кабеля. Как и у большинства направленных антенн, подавление боковых лепестков выражено сильнее, чем заднего, и составляет в среднем 2 3 балла, реже - 1 балл. Проводилось
сравнение с логопериодической антенной RB5QT , подвешенной на высоте около 9 м над землей в направлении восток-запад. На 7 МГц слоппера выигрывали в этих направлениях на 1- 2
балла.
Конструкция.
Мачта - телескопическая, от Р-140, стоит на земле без
дополнительного заземления, без диэлектрических вставок. Лучи - из полевого телефонного кабеля П-275 (2 провода по 8 стальных и 7 медных проводников в каждом), хорошо пропаяны с использованием
кислоты. Коаксиальный кабель 75 Ом. Возможно применение кабеля с любым волновым сопротивлением, а также открытой двухпроводной линии с сопротивлением 300 600 Ом. Реле применяется типа ТКЕ52 с
напряжением питания около 27 В с запараллеленными контактами, но можно применять и другие - исходя из мощности передатчика. Для питания реле применяется отдельный четырехпроводный кабель. Такая
схема (рис 2) позволяет питать 6 реле, у меня в силу местных условий стоит 5. Для переключения напряжений используются кнопки П2К с зависимой фиксацией Размеры антенны и линии питания можно
изменить в любую сторону, пользуясь формулой L2=(84,8-L1)*K, где L1 - длина одного плеча, L2 - длина линии питания; K - коэффициент укорочения (для кабеля - 0,66, для двухпроводной линии - 0,98).
Если получившейся длины линии недостаточно, в формуле вместо 84,8 необходимо подставить 127,2. Для укороченного варианта можно подставить в формулу 42,4 м, но в этом случае антенна будет работать
только на частотах выше 7 МГц.
Настройка. В настройке антенна практически не нуждается, главное - соблюдение указанных размеров лучей и кабеля. При проведении измерений ВЧ-мостом оказалось, что антенна резонирует в пределах любительских диапазонов, и ее входное сопротивление находится в пределах 30 400 Ом (см таблицу), поэтому желательно применять согласующее устройство. Я использовал рекомендованный UA4PA параллельный контур с отводами. В диапазоне 160 м данная антенна не работает - резонансная частота 1750 кГц выбрана для того, чтобы в остальных диапазонах резонанс находился в пределах диапазона.
| ЧАСТОТА | Zвх, Ом |
| 1750 | 20 |
| 3510 | 270 |
| 3600 | 150 |
| 7020 | 360 |
| 7100 | 400 |
| 10110 | 50 |
| 14100 | 260 |
| 14250 | 200 |
| 14350 | 180 |
| 18000 | 50 |
| 18120 | 50 |
| 21150 | 190 |
| 21300 | 180 |
| 21450 | 160 |
| 24940 | 59 |
| 25150 | 50 |
| 28050 | 160 |
| 28200 | 200 |
| 28500 | 130 |
| 29000 | 65 |
| 29600 | 30 |
