Простая самодельная антенна для начинающего сканериста из куска проволоки.

Простая самодельная антенна для начинающего сканериста из куска проволоки.

Будет интересна как начинающего так и для опытного, как быстрый, простой, дешевый и эффективный вариант.
Изготавливается за 10 минут из одного куска проволоки или провода.
По моему многолетнему опыту радиосвязи работает лучше чем 1/4 ГП и диполь.

История: Первая рамочная антенна с периметром, равным длине волны, была построена в 1942 году группой американских инженеров, среди которых был и радиолюбитель – W9LZХ – для мексиканской =)))миссионерской радиостанции HCJB. Именно благодаря любительскому радио эта антенна широко распространилась во всем мире.

Особенности:
Рамочная антенна охватывает большее пространство, чем петлевой диполь, в результате этого она имеет коэффициент усиления больше, чем коэффициент усиления простого и петлевого диполя. Рамочная антенна, как и петлевой диполь, симметричная антенна, поэтому для правильного ее питания необходимо использовать симметрирующее устройство. Рамочная антенна, как и все дипольные антенны, не нуждается в “земле”.

Ширина рабочего диапазона:
При построении рамочных антенн диаметр провода не влияет на ее длину, как это происходит в дипольных антеннах. Здесь больше выражено то, что при увеличении диаметра провода возрастает широкополосность антенны. Уже при диаметре провода 1-2 мм рамочная антенна, выполненная из него, перекрывает любой любительский диапазон от 1,8 до 144 МГц, и дальнейшее увеличение диаметра провода ее полотна приводит только к увеличению веса и механической прочности антенны и лишь немного увеличивает ее КПД. Конечно, в случае использования толстого провода можно подходить к проблеме согласования менее тщательно, меньше будет проявляться и влияние посторонних предметов на рамку.

Размер:
длина рамки равна 1,01 — 1,02 длины волны.
Длина волны=300/частоту в мегагерцах

Формула для расчета периметра рамочной антенны:

L= 300 К/F

где L — длина рамки в метрах;

F — частота в МГц;

K — коэффициент удлинения.

Он равен примерно 1,01 в случае использования толстого провода – 3 мм и более – и 1,02 в случае использования провода диаметром менее 2-1 мм.

Заземление:
Точка, лежащая напротив точек питания имеет нулевой потенциал. Это может быть очень полезно при построении рамочных антенн – например, можно заземлить полотно антенны на мачту или на траверсу.
заземление значительно обезопасит работу в предгрозовой период, а также уберет электростатический потенциал с антенны, да и просто может быть удобным при ее построении.

Если заземление центра полотна антенны сделано, ее необходимо питать только через симметрирующее устройство. Питание ее без симметрирующего устройства может снизить коэффициент усиления на 0,5-1,5 дБ, особенно это относится к рамкам, выполненным на низкочастотные диапазоны, где различные рассимметрирующие влияния наиболее велики.

Симметрирование:
Это симметричная антенна, и, следовательно, она требует использования симметрирующего устройства для ее питания. Без симметрирующего устройства возможно рассиметрирование, т.е. будет наводка переотраженной от различных предметов электромагнитной волны на внешнюю оболочку коаксиального кабеля, затем попадание этой переотраженной энергии в антенну.
В этом случае токи, наведенные на внешней оболочке, попадая в антенну, складываются с токами, возбуждаемыми передатчиком, что приведет к увеличению КСВ и возникновению дополнительных помех, т.к. в этом случае и оболочка кабеля будет излучать. Этот эффект приведет к тому, что во время приема коаксиальный кабель будет обладать “антенным” эффектом, т.е. энергия радиоволн, наведенная на внешней оболочке, попадает на вход приемника.

Простейшее симметрирующее устройство – это 2 (на 28 МГц) — 10 (на 1,8 МГц) витков коаксиала на достаточно большом ферритовом кольце (проницаемость не играет роли), например, от отклоняющей системы телевизоров, или 3-5 (на 144 Мгц) — 10 (на 28 МГц) — 30 (на 1,8 МГц) ( витков коаксиала на пластиковой бутылке из-под шампуня. Устройство располагается прямо у антенны.

В этом случае этот ВЧ дроссель не пропустит ВЧ энергию, наведенную на внешней оболочке коаксиала в антенну и обратно, что равносильно симметрированию. На токи, протекающие внутри оболочки коаксиального кабеля, дроссель не окажет влияния. Особенно балансное устройство эффективно, если по каким-либо причинам кабель оказался настроенным в резонанс на основную частоту антенны, или на частоты ее нечетных резонансов, или резонансов гармоник передатчика. В этом случае его паразитное излучение особенно велико..

А теперь самое главное

Конструкция антенны:

При таких пропорциях антенну можно использовать с 50-ти и 75 омным кабелем. В таком положении она имеет вертикальную поляризацию.

Диаграмма направленности:
диаграмма -восьмерка (как у горизонтального диполя),т.е куда смотрит бублик туда и бьет. Моя многолетний практика показывает, что в балконно-оконно варианте это преимущество, в крышном варианте не является таким уж значительным негативным фактором.

Варианты использования:
Например эту антенну на диапазон 400мгц, 900мгц я сделал с разъемом, и присобачил к Т-коннектору, Т-коннектор в свою очередь уже к портативной станции. Антенны получилась компактная и работала отлично, по сравнению со всеми вариантами резинок. Опять же в портативном варианте, диаграмма этой антенны является преимуществом.

Антенну на УКВ также можно сделать из мягкого провода и прилепить скотчем на стекло. Работать будет ЛУЧШЕ чем диполь! Проверено.

На этом все. Надеюсь информация и мой опыт был полезен и интересен. Удачной охоты.

P.S.
У меня в свою очередь вопросы к ув. участникам.

1) Подскажите, сколько витков кабеля на феррите, каком феррите, без феррита, должно быть у симметрирующего устр-ва для антенны на 400мгц?

2) Подскажите, сколько витков кабеля на феррите, каком феррите, должно быть у симметрирующего устр-ва для антенны на 144 мгц.

3)Обладатели Мани, какое расстояние должно быть между точками питания описанной мною рамки?
У меня было 2 см.

wol
Участник
Offline3.9
с ноя 2004
Шизино (KN47JB )
Сообщений: 1724

Дата: 24 Мар 2006 16:42:06 #

А у меня ещё один вопрос…

Пусть это будет рамка из провода диаметром 2 мм на частоту 435.3 MHz, тогда L=~0.70 м.
Значит сама рамка получается со сторонами A=0.234 и B=0.115 м, что весьма неплохо (маленькие размеры).

Далее, а что если её, такую из себя маленькую пришпандорить каким-то образом (каким?) прямо на BNC разем? А далее прямо на сканер, к примеру AR8000… (у него как раз 50 Ом входное). А вот симметрирование в этом случае какое-нибуь нужно? Что-то подсказывает, что нет? :)

Mexico
Участник
Offline6.6
с янв 2004
Москва
Сообщений: 4388

Дата: 24 Мар 2006 17:07:43 #

Да я о том же =)
Маленькая по габаритам, полноразмерная-периметр-то длина волны, причем согласованная. Попробуй водрузи штырь длинной 70см и согласуй без приборов. А тут все в ажуре. А на 900 она вообще периметром 30 см. В железобетоне работает супер.

Цитирую себя любимого:
«..Варианты использования:
Например эту антенну на диапазон 400мгц, 900мгц я сделал с разъемом, и присобачил к Т-коннектору, Т-коннектор в свою очередь уже к портативной станции. Антенны получилась компактная и работала отлично, по сравнению со всеми вариантами резинок. Опять же в портативном варианте, диаграмма этой антенны является преимуществом..»

Я так и сделал. На симметрирование забил, кабеля-то нет, сразу на Т-коннектор. Работает отменно.
Почему на Т-коннектор, потому что для вертикальной поляризации она должна смотреть как бы вбок =).
Если сверху просто засобачить, то будет горизонтальная. На 144 и 430 разница в поляризации ощущается очень сильно.

Mexico
Участник
Offline6.6
с янв 2004
Москва
Сообщений: 4388

Дата: 24 Мар 2006 17:19:55 #

«..пришпандорить каким-то образом (каким?) прямо на BNC..»
Взял медную проволоку, обточил по диаметру кончик, дабы можно было к центральной жиле разъема припаять, в качестве изолятора использовал кембрик от центального изолятора толстого кабеля, куда просунул проволоку, второй конец рамки зажал между кембриком-изолятором и внутренней стороной разъема и запаял.
А вообще вариантов куча, кусок проволоки-можно форму антенны менять =))), но учтите что при указанных мной пропорциях будет оптимальное согласование, можно из куска кабеля во внешней изоляции, используя оплетку в качестве проводника. Все в ваших руках. Цифровик заберу, сниму, выложу.
Выглядит «аля спутниковый телефон», с антенной вбок =))
wol
Участник
Offline3.9
с ноя 2004
Шизино (KN47JB )
Сообщений: 1724

Дата: 24 Мар 2006 17:19:58 · Поправил: wol #

Mexico
А на 900 она вообще периметром 30 см. В железобетоне работает супер.

Елы-палы… то шо надо… :)

сразу на Т-коннектор. Работает отменно.
Почему на Т-коннектор, потому что для вертикальной поляризации она должна смотреть как бы вбок =).

Т.е. это выглядит примерно так?

(Убрал я эти каляки-маляки чтобы не запутывать народ.)

[был мой кривой рисунок]

Только вот в сотсветсвии с формулами сторона A — у нас получается больше стороны B?

Mexico
Участник
Offline6.6
с янв 2004
Москва
Сообщений: 4388

Дата: 24 Мар 2006 17:42:41 #

Ой, у меня от такого произведения аски графики башню сносит =))).

Короче.
Сверху на портативку Т-коннектор.

СБОКУ!!!, на левую или правую маму Т-коннектора накручивается папа СР-50 (БНС), а из него уже идет рамка. Т.е антенну можно прикрутить сразу на аппарат, тогда будет горизонтальная поляризация, а можно сбоку -тогда вертикальная (что нам и нужно). И вообще антенна уже с разъемом, как резинка, и ее можно хоть на магнитное основание от автомобильной антенны цеплять. Удобно!!! Хочешь на балкон, хочешь на авто. Не надо мудрить и придумывать крепление.
Главное через Т-коннектор. Для того чтобы прямоугольник антенны «лежал».

«..Только вот в сотсветсвии с формулами сторона A — у нас получается больше стороны B?..»
Я может с буквами напутал. Суть в следующем, Б (длинная сторона) больше А (короткой). Смотри рисунок.

Mexico
Участник
Offline6.6
с янв 2004
Москва
Сообщений: 4388

Дата: 24 Мар 2006 17:44:05 #

В общем глянь на рисунок, как антенна на нем расположена (прямоугольник лежит), так она и выходит из мамы Т-коннектора.
vipua625