Антенны для радиосвязи. Конструкции и изготовление.

[Барракуда]

Так как никто не может успокоиться пока не сделает антенну из проволоки на дерево, я решил посвятить этому тему.
Собственно будет практика строительства ДОСТУПНЫХ (как по деньгам, так и по умению и материалам) антенн.

---------- Сообщение добавлено в 11:46 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 11:35 ----------

Антенна диполь из обычной проволоки с согласованием и настройкой балуном.

На частотаз 7МГц, 10Мгц, 14 Мгц целесообразно использовать SSB модуляцию и антенны типа "диполь". Если просто - диполь натянутая проволока равная четверти (половине, длиннне) волны.

На диапазоне 20 метров (14 МГЦ) - физицеская длинна антенны будет 20 метров. Это много, но такую диполь можно загнать и в 25 метров и в 40 метров и в 80 метров.
Поэтому будем считать, что диполь с плечами по 10 метров каждая - ЛУЧШИЙ выбор для связи на сверх дальние расстояния на нескольких диапазонах.

Практика!!!
Покупаем 25 метров электрического кабеля 2х4. Распускаем его на жилы и снимаем изоляцию. Получаем 25 метров медной проволоки. Разрезаем ее на две равные части.

Покупаем два изолятора:

И две резинки для крепления грузов с крючками

Приобретаем балун:

Соединяем все вот так:

И растягиваем все это на высоте трех метров. К разъему снизу балуна подключаем кабель. И пробуем работать на передачу.
С высокой степенью вероятности у вас получится отличная направленная антенна на 7, 10, 14, 27, 30 Мгц.

---------- Сообщение добавлено в 12:04 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 11:46 ----------

Установка автомобильной антенны в "поле" без автомобиля

анонс: часто чувствительности автомобильной антенны бывает достаточно. Но не всегда бывает автомобиль, а антенны проектируются для установки именно на крышу и просто так работать не будут. Нужно сделать систему противовесов. Если все сделать правильно, то можно получить УКВ или Си-Би авто-антенну уверенно работающую в полевых условиях!!!

:mail1:

 

[kedrist]

И растягиваем все это на высоте трех метров.

А если на высоте 10-30?

 

[Барракуда]

А если на высоте 10-30?

Будет только ЛУЧШЕ!!!

 

[kedrist]

Насколько лучше. Когда на твоей практике было % на 10 , а когда в 2 раза?

 

[Барракуда]

Хе, бывают случаи, когда антенна поднятая на 50% выше давала прирост дальности три раза, а бывает, что опустишь на 100% и ничего не меняется. Все зависит от рельефа, радиогоризонта и диапазонов.

 

[kedrist]

Что там насчет штыря?
Как сделать балун?

 

[REED CAT]

Лет 25-ть назад, возникла необходимость "ЛЕН-В" выдранный из авто поставить стационарно в вагончик. Вопрос с антенной решил так: взял в место орешковых изоляторов пластину винилпласта толщиной 10мм. вырезал из неё два прямоугольника 60х20мм. и ещё один 100х40мм. с узкой стороны этих прямоугольников отступив от края 15мм. по центру пробил гвоздём 150-ой, 6-ть отверстий. К большой пластине привязал через эти отверстия медный тросик и завязал его узлом. К конечкам припаял РК-50 пропустив его через ферритовое кольцо 40х20х10 (4 витка). Места пайки и зачистки кабеля залепил детским пластилином. Другие концы тросика пропуств через отверстия в малых пластинах просто намотал спиралькой по получившимся лучам антенны (одинаковой длины), а в крайние отверстия малых пластин привязал пластиковые шнуры, другие концы которых закрепил на стойках, прикрученым к торцевым стенам вагончика и выступающими над крышей на 1,5 метра. Изменяя длину лучей добился согласования КСВ по светодиоду на станции. Эта конструкция проработала лет 8-мь, пока вагончик не сожгли.

 

[MrLeolik]

Распускаем его на жилы и снимаем изоляцию.

зачем снимать изоляцию? разве эт необходимо?

 

[Алексей54]

зачем снимать изоляцию? разве эт необходимо?

Абсолютно ни к чему...Если только боишся статики в снежную бурю при незаземлённой антенне))

Я использую LW 40 метров, с тьюнером....Выполнил на ней ряд дипломов по DX...

---------- Сообщение добавлено в 18:10 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 18:06 ----------

На частотаз 7МГц, 10Мгц, 14 Мгц целесообразно использовать SSB модуляцию и антенны типа "диполь". Если просто - диполь натянутая проволока равная четверти (половине, длиннне) волны.
:

Я наверное хреновый HAM раз использую на НЧ INVERTED, Гнутая T2FD, а на ВЧ Band,ах DELTA LOOP и GP)) Сколько надо мачт на диполь?
73!

 

[KOHTAKT]

Установка автомобильной антенны в "поле" без автомобиля
анонс: часто чувствительности автомобильной антенны бывает достаточно. Но не всегда бывает автомобиль, а антенны проектируются для установки именно на крышу и просто так работать не будут. Нужно сделать систему противовесов. Если все сделать правильно, то можно получить УКВ или Си-Би авто-антенну уверенно работающую в полевых условиях!!!

Анонс интересный, хотелось бы подробностей...

 

[Mih@il]

Почти собрал вот такую антенну

вот она в стадии примерки живьем



но что то не сообразил спросить у бывалых, сможет ли она обеспечить на 5 Вт мощности станции на 144 Мгц. открытие репитера на расстоянии 35 км. (вроде как при наличии прямой видимости)?
Базовая антенна у репитера стоит на почти 80 м высоте.
Обычные носимые на штырек его открывают на удалении до 20 км с земли. Эту Ягу поднимем метров на 10 -15 примерно и кабель будет не более 10 метров.

 

[Silent hill]

Почти собрал вот такую антенну



вот она в стадии примерки живьем


но что то не сообразил спросить у бывалых, сможет ли она обеспечить на 5 Вт мощности станции на 144 Мгц. открытие репитера на расстоянии 35 км. (вроде как при наличии прямой видимости)?
у репитера стоит на почти 80 м высоте.
Обычные носимые на штырек его открывают на удалении до 20 км с земли. Эту Ягу поднимем метров на 10 -15 примерно и кабель будет не более 10 метров.

Вообще то должна! и дальше, у тебя антенна репитерная ничем не экранируется металлическим на крыше? я Рл питерские репитеры слышу и открываю с машины на 50 см антенну с портативки находясь недалеко от Гатчины, а это около 50 км до города...
Сомневаюсь по поводу физической надежности антенны, порывы ветра, снег, погнут элементы..
я вооьще однажды проводил связи через репитер на расстоянии 170 км( но это был "укв проход" в августе) с севера ладожского озера на 3 х элементную ягу на 433 собранную на коленке из медного провода...

---------- Сообщение добавлено в 17:00 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 16:28 ----------

Барракуда: Ты все напутал, я про первый пост про диполи, Диполь должен быть 1/2 длины волны- целиком, оба плеча! те на диапазон 14мг длина волны ~20м - длина всего диполя 10 м и плеч по 5м. Но есть такое понятие КУ - коэффицент укорочения кабеля, ( свойство всех кабелей, когда его физическая длина не совпадает с его электромагнитной длиной волны) поэтому берем не ровно куски по 5-10 метров, а чуть больше!!!

Вот, описываю походную антенну IV inverted V на 14мг и 7 мг
Высота верхней точки антенны 6-8 метров (удочка китайская)
берем 4 куска провода (1-1.5мм2 больше не надо - провисать сильнее будет)
по 5.20м (с небольшим запасом)
2 куска соединяем с коаксиалом, натягиваем, проверяем КСВ на 14 мг чутка обрезая или скручивая кабель, но чтоб было не менее 5.20. затем присоединяем через изоляторы или плексигласовые пластины следующие куски и соединив их с первыми проверяем ксв на 7 (соединять можно обычными крокодилами припаяными к первым кускам)
Итого 4 куска по 5.20 м средние запитаны напрямую 50 ом кабелем
итого 2 в 1 антенна на 20ку и 40ку.... устанавливать антенну можно на удочку используя полотна антенны , как растяжки. Плечи растягиваем под углом 120 гр по вертикали если смотреть, третья оттяжка- капроновый шнур( паракорд)

 

[Darkstar]

Итак, я обещал провести некоторые тесты и вот первый из них.

Внезапно установилась сухая и тёплая погода (+24), и одновременно с этим у меня появилось полдня свободного времени.
При помощи жены расплёл тридцать-сорок метров полёвки (ориентировочно, ибо мерить было некогда), схватил удочку, пару бельевых верёвок, приборчик и побежал.

Конструкция антенны:
Потом нарисую схему, а пока на словах - наклонный луч с высотой подъёма на удочку
P.S. Нарисовал:

В теории, длина одного плеча должна равняться четверти длины волны настройки.
Посмотрим, что получится на практике.
У меня было два куска провода, длиной по 33 метра каждый (измерил, растянув их на земле).
Значит, частота настройки этой антенны будет примерно 33*4=132 м или 300/132 = 2,27 МГц.

Я разложил провода один за другим, и получил "линеечку" длиной 66 метров.
Один конец этой "линейки" я поднял на мачту из удочки на высоту 5 метров.
Второй конец и середина так и остались лежать на земле.
Подключился я как раз посередине: корпус - на тот луч, что лежал на земле, жилу - на другой.

Развернулся за автобусной остановкой.

Вот вид с места установки прибора:

А вот поближе:

Верёвочки ещё более-менее видны, а вот полёвку разглядеть непросто.

Вот картина по всему диапазону, от 1 до 30 МГц относительно импеданса 50 Ом, шаг 100 кГц:

Стало ясно, что импеданс антенны находится ближе к 100 Ом и в диапазоне около 2 МГц.
Также видны периодические снижения КСВ (минимумы красного графика).
Это плечи резонируют на кратных частотах. Резонансы неосновные, но тюнером можно скомпенсировать рассогласование и работать на нескольких диапазонах (правда с меньшей эффективностью).

Следующая картина была снята на диапазоне 1-4 МГц, импеданс 75 Ом при шаге 10 кГц:

Обозначился чёткий резонанс на 1,80...1,84 МГц.
Сопротивление чисто активное и равно 100 Ом.

К сожалению, ноутбука я с собой не взял, а память прибора хранит только два графика.
Данные около резонанса я снял вручную:
1,000 МГц, R=460 Ом, Z = +110 Ом, КСВ > 10
1,500 МГц, R=95 Ом, Z = +210 Ом, КСВ > 10
1,750 МГц, R=92 Ом, Z = +52 Ом, КСВ = 2,9
1,800 МГц, R=99 Ом, Z = 0 Ом, КСВ = 2,6
1,850 МГц, R=111 Ом, Z = 0 Ом, КСВ = 2,9
1,900 МГц, R=125 Ом, Z = -62 Ом, КСВ = 3,7
1,950 МГц, R=133 Ом, Z = -108 Ом, КСВ = 4,9

Очень малая высота подвеса и наличие стального забора неподалёку утянули фактические характеристики подальше от расчётных.
Тем не менее, антенной вполне можно пользоваться, перенастроив на любительские участки диапазона.
Для этого нужно немного укоротить плечи и мы попадём на диапазон 160 м.

Резонанс довольно острый, так что очень желателен хотя бы простейший тюнер.

Вывод:
- антенна работает,
- чтобы попасть на желаемую частоту, хорошо бы заранее точно отмерить длину плеч,
- на такой низкой частоте (1,8 МГц) нужно использовать элементы антенного согласования. Не зря их ставят даже на простейшие КАРАТы, не говоря уж про АНГАРУ,
- чтобы развернуть антенну на низкие частоты нужно приличное пространство. У меня получилось занять полянку размером 80х10 м.

 

[Samolet22]

Делаем выводы:
1.Близость земли понизило резонанс, вместо 2.2 мгц все сьехало
вниз на 1.8 что и следовало ожидать.
2. Резонанс не очень уж тупой. Обычно у лежащих на земле или траве антенн-диполей, скажем на 40м ( 10м +10м) от влияния близкой земли приходится обрезать их до 8- 9 метров и получать резонанс на 7.100кгц при очень тупом резонансе.
3.На 1.8 мгц Rвх = 100 ом, а у диполя в свободном пространстве = 73 ома.
из этого следует, что почва под антенной не совсем плохая, возможно достаточна сырая
и КПД на передачу возможно среднего значения. К тому же острый резонанс свидетельствует
о не очень сильном Rпотрь, которое обычно шунтирует антенну и расширяет ее полосу...

Теоретически на высоте 0.05 над идеальной землей КПД будет под 100% ( полное отражение)
при очень низком Rвх ( Rизл)
А тут Rвх = 100 ом КПД антенны есть отношение Rизл к R потерь..
Из книжки Гончаренко "Антенны"

 

[Darkstar]

Конечно даже из схемы видно, что высота подвеса никакая - всё лежит на земле.

Дело в другом. Ни в коей мере не рекомендую данную антенну к повторению.
Тут я хотел:
1. проверить, как будет стоять удочка в качестве мачты (отвёртки в качестве колышков - супер!).
2. посмотреть, что покажет антенный анализатор, чтобы иметь представление о характере комплексной нагрузки выходного каскада на резонансе и вдали от него.
3. заставить себя расплести полёвку

Совсем не хотел получить антенну на 1,8 МГц В планах была частота около 3,6 МГц.
Но когда расплетал, расплёл с запасом. А обрезать да подгонять уже не было времени - я же не связь шёл проводить.
Основная цель - обмерить наклонный луч.

Почему именно "наклонный луч"?
Да потому, что по быстрому не нашёл достаточного количества 50-омного кабеля
Ну и хотел подключиться напрямую к антенным клеммам, а не через кабель, который повлиял бы на измерения.
Также хотел посмотреть:
- получится ли вообще где-нибудь резонанс?
- будет ли участок с чисто активным сопротивлением?
- возникнут ли резонансы на более высоких кратных частотах? и если возникнут. то с какими характеристиками?
- будет ли брошенный в противоположном направлении на землю провод работать в качестве противовеса?

Одним словом - теории много, практики мало.
Вот и провёл первую лабораторную работу по походно-полевым АФУ

Зато теперь есть над чем подумать.
Один из выводов не очень хороший:
- прибор показал "R=99 Ом, Z = 0 Ом, КСВ = 2,6",
но если посчитать КСВ по этим данным, то получится совсем не 2,6...

Посмотреть вложение 20415

Опять же, в другой точке (с реактивностью):
R=125 Ом, Z = -62 Ом, КСВ = 3,7
Пересчитываем:

Посмотреть вложение 20416

Похоже, приборчик завышает показания КСВ.

Далее, при крупном шаге точность вообще никакая.
На верхнем графике в резонансе реактанс более 100 Ом, а на нижнем - уходит в ноль. Видимо острый резонанс - шаг в него не попал, а график загладился по соседним точкам.

Samolet22, да, графики хорошие.
И, главное, совпадают с моими измерениями
При очень малой высоте подвеса (0,01*лямбда = 0,01*164м = 1,64 м) над реальной землёй по графику должны получить Ra = 100 Ом, что и получили
У меня высота подвеса как раз вышла в среднем 5м*(1/3) = 1,6 м.
Люблю, когда теория сходится с практикой.

Накалякал, как распространяется электромагнитная волна:

Красным показаны волны, что излучаются почти в зенит. Это полезная волна.
А синим - токи проводимости, протекающие в почве.
Из-за близости земли, которая является проводником, эти токи с удовольствием протекают по пути наименьшего сопротивления.
В результате, при малой высоте подвеса почти вся мощность передатчика тратится на нагрев земли под антенной.
Тем не менее, некоторая часть энергии (порядка нескольких процентов) всё же излучается в нужном нам направлении...

Правильно было бы на эту частоту подвесить луч на высоту не менее 0,16*лямбда = 0,16*164м = 26 м.
Но это физически очень высоко, и в походе практически нереально.

Вот и выходит для высот подвеса до 5...8 метров:
- либо 1,8 МГц с большими потерями (постараться закинуть луч как можно выше), но зато без мёртвой зоны, и фактически, до 30 км (см. КАРАТ-2Н),
- либо 3,5 МГц с потерями поменьше, зато с излучением в зенит - хорошо для связей от 10...30 до 100 км,
- либо 7,1 МГц с малыми потерями, но как АЗИ работает не всегда (только ночью зимой) - хорошо для направленной связи от 50 до 300 км.

 

[Samolet22]

Зимой 7 мгц ночью мертвая зона до 2000 км
Только ниже 3 мгц зимой ночью мертвой зоны нет.

 

[sly]

Ребят, я тут глянул вашу тему, и про близость земли, вы не учитываете один немаловажный фактор, чем ближе земля тем лепесток задирается сильнее, а значит связь ближе.

Darkstar, что бы плечи не кусать делай их длиннее, поставь кондёр, и крути до резонансу, любую верёвку можно вогнать куда нужно если она достаточно длинная.

 

[Silent hill]

Ребят, я тут глянул вашу тему, и про близость земли, вы не учитываете один немаловажный фактор, чем ближе земля тем лепесток задирается сильнее, а значит связь ближе.

Darkstar, что бы плечи не кусать делай их длиннее, поставь кондёр, и крути до резонансу, любую верёвку можно вогнать куда нужно если она достаточно длинная.

1.Ну в питерской группе это как раз является приоритетом - добиться устойчивой связи до 0-150 км....

2. а вот насчет антенки пока сложнее....
Делали IV на 5 - 7-14 просто на удочку и коакисал с ферритами - работает!
а на 80-160 метров очень уж длинные лучи получаются...

А с кондером как? похорошему- то надо в точке запитки ставить, а как круить на высоте 6 метров? или внизу около станции и потом коаксиал?

---------- Сообщение добавлено в 14:39 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 14:35 ----------

Посоветуйте простую (с хорошей повторяемостью и доступностью материалов)
антенну АЗИ на низкие диапазоны с катушечкой.. ну и желательно, чтобы можно было бы путем скручивания откручивания плеч менять немного частоты резонанса...!

 

[Samolet22]

На 160-80 нужна высота... Надо высокое дерево (сосна) и хорошая рыболовная рогатка.
Мне удавалось запулить грузик со шнурком на 14-17 метров..
И главное, что б этот грузик перелетев ветку своим весом затянул шнурок уже вниз к земле.
А за этот кончик цепляю середину дипольной антенны.. и поднимаю.

 

[Silent hill]

А кто чего скажет по поводу 5 мгц, (не будем обсуждать правовой момент)
Американским РЛ выделены там несколько частот , как раз для ближней круглосуточной связи MARS.
Я вот по Этому калькулятору смотрю практически круглогодично показывает теоретическую доступность связи от 5 мг и ниже...