Загрузить PDF
Загрузить PDF
На протяжении многих лет любительское радио остается важным средством коммуникации, благодаря различным способам передачи сообщений из одного места в другое. Большинство видов антенн были изобретены из необходимости. Во времена трагедии «Титаника» использовались разрядные передатчики. В те времена такие передатчики назывались беспроводными, это название используется и в наши дни. Антенны отправляют сигналы по воздуху. Со времен разрядных передатчиков любительское радио постепенно изменилось под влиянием прогресса. Благодаря мощности, широкое распространение получили катушки высокого напряжения, с помощью которых отправлялись «точки» и «тире» азбуки Морзе. Получатель или получатели на другом конце, знакомые с азбукой Морзе, записывали символы и складывали из них слова. Удивительный способ коммуникации, довольно примитивный, если рассматривать его с точки зрения современных технологий, тем не менее на тот момент это был самый популярный способ передачи информации.
Шаги
Загрузить PDF
-
Все дело в антенне! В основе любительского радио лежит устройство антенны. Некоторые несведущие люди могут утверждать, что главное – это мощность, но это не так! Именно антенна является сердцем любой радио-установки, будь то любительское радио или коммерческий, деловой, гражданский или частный семейный передатчик, включая экспериментальные мало мощные любительские устройства. Не имея хорошего приемника, вы ничего не услышите, не имея хорошей антенны, вы не сможете передавать информацию на дальние расстояния, даже если вы будете использовать радиочастоты высокой производительности или высокое напряжение в электросети!
-
Если вы планируете создать антенну, ваши мысли могут разбрестись в разных направлениях. Чтобы не растеряться, необходимо определиться со следующими факторами. Решите, каковы будут высота и длина антенны, подводящая электропроводка, балун (позже в этой статье мы коснемся балуна), изоляторы, тип используемых проводов и выбор материала проводов, назначение антенны, в каких диапазонах предполагаете работать, есть ли в наличие подходящие материалы, есть ли место для установки антенны. И самое важное, если вы живете в местности, где действуют законы зонирования, вам понадобится разрешение на то, чтобы установить антенну на свой собственный дом!
-
Используйте материалы, которые легко комбинируются. Антенну можно сделать из разных материалов. Помните, что вам понадобятся металлы, схожие по качествам, поскольку разнородные металлы подвержены коррозии, либо обладают непроводящими свойствами. Такие металлы, как медь, алюминий, олово или сталь отлично проводят электричество. Однако, когда речь идет о радиочастотах, достаточно поверхностной электропроводности. Алюминиевый провод для антенны очень неудобен в работе, т.к. он слишком легко гнется, не держит форму, ломается и не может быть припаян, в случае необходимости. Алюминиевый провод недорогой, но при изготовлении антенны его следует использовать в последнюю очередь. Цены на медную электропроводку сильно выросли в последнее время. Постарайтесь найти старые использованные куски медной проволоки. Толщина проволоки 12 размера составляет всего 3 мм. С такой проволокой легко работать. Пожалуй, это самый подходящий метал для антенны. Из оловянной проволоки, которая используется для изготовления электрических ограждений, можно сделать отличную антенну. К тому же, этот материал недорогой. Единственное, он продается только целыми катушками. Если вы планируете построить несколько антенн, тогда для вас не будет проблемой израсходовать все катушку.
-
Как что работает. Переменный и постоянный ток проходят через середину провода, в то время как радиочастоты перемещаются по его поверхности. Представьте себе срез провода. Если бы электричество, бегущее по проводу, можно было увидеть, то постоянный и переменный ток были бы прямо в центре. В то же время, радиочастоты распространились бы наружной поверхности провода. Каждый металл, из которого изготовлен провод, имеет свою шкалу проводимости. Мало кому придет в голову использовать драгоценные металлы для производства антенн. Тем не менее, редкие металлы, такие как золото, серебро и платина являются самыми проводимыми материалами, но из-за их высокой стоимости, выгоднее воспользоваться медной или стальной проволокой с латунным или медным покрытием, или оловянной с покрытием из меди или без него, или обычной оловянной проволокой для электрических ограждений, или, на худой конец, алюминиевой проволокой. Любой проводник электричества будет проводить и радиочастоты. Самым худшим вариантом будет использование механической проволоки, обладающей высоким сопротивлением, а также легко поддающейся коррозии и ржавчине, что может привести к росту ненужного сопротивления и поломке антенны. Под действием погодных условий, механический провод быстро ржавеет, что приводит к бесконечным поломкам или, того хуже, к совершенному отсутствию проводимости. Провод перестает излучать радиочастотную энергию и получать сигналы, посылаемые вам другими любительскими станциями. Оптимальным, с точки зрения цены и качества, будет использование провода, используемого для строительства электрический ограждений, с оболочкой из меди или латуни (не забывайте, что радиочастоты передаются только по поверхности). От использования стали лучше отказаться, потому что сталь легко ржавеет, даже при наличии латунной или медной оболочки. Можно использовать оловянную проволоку без оболочки, которая применяется для строительства электрических ограждений. В таком случае, вам придется время от времени проверять соединения, очищать их от коррозии и спаивать при необходимости. Замечательную антенну можно изготовить из изолированной домашней проводки. По крайней мере 70 % всех любительских антенн производится из различных видов изолированной и неизолированной проволоки. О них и пойдет речь в этой статье.
-
Начните с выбора места и пространства для установки антенны. Никогда не устанавливайте антенну рядом с силовым кабелем – соприкосновение с таким кабелем может вызвать серьезную травму или даже смерть. Достаточно единственного прикосновения к силовому кабелю под напряжением, и попытка установить антенну может завершиться самым печальным образом. Определите положение высоковольтных проводов, и расположите антенну таким образом, чтобы расстояние от нее до ближайших проводов было не менее полторы длины самой длинной стойки. Лучше всего расположить антенну недалеко от вашей радиокомнаты. Легче всего обслуживать антенну, расположенную на заднем дворе, в непосредственной близости от вашей радиокомнаты или сарая. Избегайте места вхождения электропроводов в дом. Используйте прямую проволоку, без узлов и скручиваний. Если вы используете олово с медным или латунным покрытием, обратите внимание на его способность закручиваться. Иногда плотно смотанные провода, независимо от материла изготовления или покрытия, также закручиваются обратно. У некоторых проводов, особенно у стали, очень острые срезы, получаемые также в результате использования острых плоскогубцев при работе с некоторыми металлами. Чем тоньше провод, тем сложнее с ним работать. Так, использование проводов калибра от 17, 18 до 22 и 24 связано со многими проблемами, в частности с недолговечностью конструкции. Для большинства антенн мы рекомендуем использовать провода размером не менее 18. Как уже говорилось, не во всех местах можно установить антенну. Неплохим вариантом было бы расположить антенну на чердаке, если позволяет пространство чердака. Такие антенны замечательно работают, если только крыша вашего дома не из металла.
-
Выберете материал для провода. Провод должен быть в рабочем состоянии и выдерживать различные погодные условия, как летние, так и зимние. Другими словами, не используйте провод, который может наделать кучу проблем после того, как вы подключите свое устройство. Идеальным будет изолированный медный провод, при этом не в коем случае не снимайте изоляцию! На самом деле, изоляция позволяет существенно продлить срок службы антенны. Кроме того, изоляция защищает и от короткого замыкания при соприкосновении с деревом, а также с его листьями, семенами и ветками. Оголенные провода следует убирать с поверхности земли (об этом мы поговорим позже), чтобы другие люди случайно их не задели, особенно если они под радиочастотным напряжением. Радиочастоты – это невидимая энергия направленного движения электронов в переменном электрическом потоке. Радиочастотное напряжение может вызывать болезненные ожоги пальцев и рук.
-
Многие современные схемы настроек при малейшем прикосновении могут вызывать ожоги, и очень серьезные, которые проникают в глубокие слои кожи. Такие ожоги называют «радиочастотным укусом», потому что по ощущениям это очень похоже на укус насекомого или пчелы, у которой нет яда, но место укуса сильно печет. Усиленные радиочастоты также могут сильно ранить. Если вы используете усилитель в виде трубки, то в зависимости от мощности, на которую он настроен, такой усилитель также способен нанести серьезную травму.
-
Используйте только выверенные и испытанные схемы. Легче всего установить антенну на диполе, а затем приподнять среднюю часть и придать ей форму перевернутой галочки. Правильным размером антенны будет половина ее волны, при этом оптимальное расстояние от земли будет равно 1/4 волны. В чрезвычайной ситуации можно быстро изготовить J-антенну для УКВ. Для этого используется распространенное напряжение в 300 Ом. Такие антенны можно использовать для работы в разных диапазонах, даже высокочастотных, но для этого вам понадобится высокая опора или дерево, чтобы поднять антенну как можно выше. Во время написания этой статьи, проводные антенны в 300 Ом можно встретить крайне редко. Еще год назад, моток антенного провода в 300 или 450 Ом стоил 55 долл.(примерно 2000 руб), а сейчас, если вам удастся его отыскать, цена будет уже 95 долл.(примерно 3400 руб)
-
Ниже приведены еще несколько полезных советов. Выбирайте провод исходя из конкретных потребностей. RG8 mini 8 может выдерживать до 2 кВт. RG8U, который относится к толстым проводам, с изоляцией из пены или пластика, может использоваться до 3 кВт. Жесткие провода из 9913 серии идеальны для УКВ и УВЧ. Для дальних расстояний более 45 м можно использовать переплетенные изолированные провода на 300 Ом. Оголенные провода сложны в использовании, но их также можно использовать при условии, что они не будут служить антенной. Если вы отрежете открытый провод на длину меньше волны, он будет выполнять функции антенны, вместо задуманного передающего элемента. Не следует полагаться на странные длины для передающих линий. Для предотвращения паразитирующего приема и передачи данных, а также предотвращения внесения помех в мобильные устройства и в сигнализации близлежащих домов и машин, старайтесь вымерять длину антенны, исходя из длины волны. Имейте ввиду, что если вы радиолюбитель, и ваше радиоустройство прошло тестирование, то это не ваша вина, если соседи испытывают проблемы. Это не недостатки дизайна вашей радиоустановки, а слабая защита и высокая чувствительность их приборов. В некоторых случаях можно найти взаимовыгодное решение, иногда же не находится другого выхода, кроме как установить фильтры и защиту на устройства соседей, чтобы предотвратить неправильную работу их приборов, выступающих в роли передатчиков. Федеральная служба по коммуникациям также утверждает, что частное радио оборудование не должно вмешиваться в работу других приборов. Чтобы обезопасить себя, записывайте частоту, на которой вы работаете, в том числе в момент возможного инцидента. Кроме того, если вы еще не проверяли свое оборудование, отправьте его на спектральный анализ и гармоническую детекцию, чтобы иметь доказательство того, что ваше оборудование не оказывает нежелательного вмешательства. Если ваше оборудование чисто, то тогда защита собственного оборудования станет обязанностью противоположной стороны в возможном споре.
-
Проверьте свои УКВ и УВЧ диапазоны. Некоторые обвиняют любительское радио в собственных глупых ошибках. Существуют частоты, способные вносить помехи в работу игрушек, таких как радиоуправляемые машинки, самолетики и роботы. Это не вина радиолюбителя. На самом деле, проблема может быть в недостатках дизайна или защиты игрушек. Кроме того, такие игрушки могут выступать в качестве приемника, а обвинять могут вас. Недавно произошел похожий инцидент, и мы рассмотрим его последствия позднее. А сейчас вернемся к разговору о строительстве антенн.
-
Максимальная мощность! А что такое максимальная мощность? Пиковая мощность огибающей (Peak Envelope Power – PEP) – это максимальное разрешенное законодательством значение мощности, усредненное за время одного радиочастотного периода от источника переменного тока, радиочастотная мощность. С учетом недавних изменений законодательства, местные органы власти могут также ограничивать количество потребляемой энергии. По закону, радиолюбители могут использовать до 1500 Вт. Это много, но нужно понимать, что станция стоимостью в 10 тыс. долл. не будет толком работать, если оснастить ее антенной за 50 центов. Независимо от того, живете вы в городе или в деревне, от качества антенны зависит качество посылаемого и принимаемого сигнала.
-
Семь раз отмерь, один раз отрежь! Для определения длины самой популярной модели антенны - дипольной, используйте математическую формулу 468/FMгц, где 468 – это неизменное значение, а FMгц – необходимая частота в мегагерцах. В результате вы получите длину дипольной антенны в футах. Разделите пополам и поместите керамический, костяной или ПВХ трубочный изолятор между концами антенны, и вы получите дипольную антенну. Подведите электричество и можете бежать к регулятору настроек. В случае, если вам нужна резонансная антенна, присоедините ее к измерителю коэффициента стоячей волны (SWR) и следите за появлением чистого сигнала. Обычно, хорошим считается результат 1:5, лучшим – 1:1. Использование резонансных антенн считается, пожалуй, самым захватывающим в радиолюбительстве, хотя вследствие ограниченного пространства и материалов стоит задуматься о целесообразности использования нескольких резонансных антенн для разных диапазонов.
-
Изменение высоты положения антенны поможет поймать нужную волну, но не забывайте о необходимость устанавливать антенну на высоте минимум 1/4 длины волны. Антенны в форме перевернутой буквы V можно располагать сколь угодно высоко над землей, но не ниже 90-120 см от поверхности. Повесьте предупредительный знак, если ваша антенна висит так низко, что до нее можно прикоснуться. Знак должен содержать информацию о высоком напряжении и запрет на любые прикосновения.
-
Разведите усики антенны как можно шире, при этом выдвиньте их как можно выше. Чем больше область охвата, тем лучше сигнал. Для фиксации используйте крепкий нейлоновый или вискозный шнур шириной около 1 см. Это очень надежный способ крепления, но не забывайте осматривать его раз в полгода на предмет истирания и износа под влиянием погодных условий. При необходимости замените.
-
Создайте свою схему! На протяжении долгих лет многие радиолюбители с упоением придумывали все новые и новые модели радиостанций. Последней разработкой является клеточный диполь. Для его изготовления вам понадобится ПВХ коллектор или водосточная труба длиной 10-15 см и приспособление, чтобы нарезать ее на кольца-распределители толщиной около 1 см. Отлично подойдет торцовочная пила или обычная пила до 30 см. Будьте осторожны при распиливании последних 30 см трубы, так как этот кусок может отскочить и попасть в вас. Распиливайте только безопасные отрезки. Обычно остается около 30-35 трубы. Если у вас или у ваших друзей есть пила, используйте ее. Когда вы напилите достаточное количество распределителей, измерьте их по наружному радиусу в см и мм. В зависимости от предполагаемого количества проводов, разделите полученную длину окружности на 6 или на 8. Как только вы определитесь со схемой, используйте дрель со сверлом диаметром от 0,3 см до 0,4 см, в зависимости от диаметра проволоки, которую вы собираетесь использовать. Будьте предельно аккуратны.
-
Приведенная выше формула не подходит для клеточного диполя - такой диполь будет короче обычного, и его размер определяется в зависимости от размера распределителя. Обычную формулу можно использовать в качестве отправной точки. В зависимости от размера распределителя, вам возможно придется уменьшить длину на 4% и более. Важно, сколько вы будете использовать подводящих проводов – 6 или 8. Обычно в антеннах такого типа используется проволока для электрических ограждений, и ее можно купить в больших количествах – до полумили в одном мотке. Оловянная проволока также будет работать в подобном проекте. Тем не менее, медь будет наилучшим выбором. Выбор другого материала (не меди) будет являться компромиссом.
-
Проводите точные измерения, пусть даже на этом этапе это не критично. Всегда лучше отрезать чуть длиннее, чем чуть короче, и затем добавлять провода. Когда закончите измерения и разрежете провода, сложите их в центре. К работе над этим проектом лучше приступать с друзьями.
-
А теперь поиграем – сборка антенны! Возьмите 5 распределителей, 4 из которых наденьте на провода и распределите по всей длине на расстоянии 45-50 см друг от друга. Для фиксации на проводе, заложите в отверстия цемент на кончике зубочистки (или спички). Пятый распределитель оставьте в самом начале, таким образом, чтобы видеть точки вхождения проводов в отверстия на распределителях. Продолжайте со следующей партией из 4-5 распределителей, оставляя один в начале. Натяните провода и закрепите их зубочистками или спичками, при этом используйте только деревянную часть спичек. Когда вы доберетесь до конца проводов, соберите все свободные концы с обеих сторон и свяжите их с помощью куска провода, смотайте все концы в центре кольца-распределителя. Отложите готовую часть антенны и соберите вторую, такую же.
-
Будьте аккуратны и последовательны. Независимо от выбранного расстояния между распределителями (45 см или 50 см), следите, чтобы оно всегда было одинаковым. Это придаст эстетичности будущей антенне. Не меняйте это расстояние. Если вы решите разместить распределители на расстоянии 45 см, то расстояние между всеми распределителями должны быть ровно 45 см. Более толстые провода размеров 14 или 12 могут быть слишком тяжелыми, и довести такую антенну до рабочего состояния может быть затруднительно. Не торопитесь! Не спешите, работайте качественно, чтобы не приходилось переделывать. В таком случае, вы будете уверены, что антенна будет выполнять свои функции. Область охвата клеточного диполя из 6 проводов увеличится в 5 раз, а если вы используете 8 проводов, то охват увеличится в 7 раз! Конечно, постройка такой антенны – занятие трудоемкое, но это один из лучших вариантов антенны для любительской радиостанции.
-
Тяп-ляп, и готово! Рамочная антенна – это самый охраняемый секрет любительского радио. Резонансные антенны изготавливают под конкретный диапазон средних волн, и используют совместно с регулятором настройки, достаточно мощным, чтобы улавливать несколько диапазонов. Формула для расчета длины рамочной антенны – 1005/FMгц. Это длина рамки в зависимости от длины волны, которую вы собираетесь поймать. Чтобы собрать рамочную антенну, сложите провод в форме треугольника, квадрата или прямоугольника, и ваша рамочная антенна готова. Такие антенны наиболее популярны в сельской местности – для ее установки нужно много свободного пространства. Питание антенны можно подводить как с конца провода, так и с середины. Когда вы поднимите этого маленького монстра вертикально в воздух, будьте осторожны, чтобы не задеть силовые электролинии! Отдельно стоящие деревья могут служить достаточно высокой опорой для такой антенны. Такие деревья иногда называют «башни для бедняков». Чтобы добраться до вершины дерева, используют различные инструменты, в том числе удочки или грузило, весом в 100 г., которые закидывают на верхние ветки дерева. В случае удачного захвата, зафиксируйте веревку и аккуратно подтяните верхушку дерева к земле. Не забудьте про использование страховочного шнура, либо используйте веревку достаточной длины. В качестве изолятора подойдет труба из ПВХ. Отрежьте 3-4 отрезка трубы из ПВХ, толщиной около 4 см длиной около 15 см. Просверлите отверстия в 1 см, при этом никогда не сверлите близко к срезу. Достаточным считается отступить 5 см от конца отрезка. Для подведения электричества используйте другой отрезок трубы из ПВХ, в котором нужно просверлить сквозное отверстие, чтобы ослабить натяжение подводящих проводов. Очень осторожно поднимите антенну на дерево или башню, убедитесь что ее форма максимально соответствует задуманному дизайну. Независимо от формы (треугольник, квадрат или прямоугольник), грани антенны должны быть максимально удалены друг от друга. Да, вы можете допустить небрежность в изготовлении, сделав одну грань немного длиннее, но лучше все-таки строго следовать схеме.Реклама
Советы
- Аккуратно зачистите провод, соедините наземные детали между собой и спаяйте с отрицательным полюсом антенного провода. Все три провода должны быть спаянны и аккуратно присоединены;
- Семь раз отмерь, один раз отрежь. Хотя и не столь важно при изготовлении клеточного диполя, тем не менее, для других типов антенн необходимо точно отмерить длину антенны, в зависимости от диапазона, в котором вы собираетесь работать;
- Заручитесь помощью друзей. Вашим друзьям может очень понравиться собирать антенны.
- Используйте схожие провода. Избегайте использования проводов, которые легко поддаются коррозии, а также ломкие и низко проводимые;
- Расположите антенну как можно ближе к вашей радио комнате, чтобы избежать ненужных потерь радиочастотной энергии;
- Услышать весь мир с помощью проволоки, это очень увлекательно. Антенны – сердце любой радиостанции;
- При резке проводов с помощью тупых инструментов могут оставаться острые концы, о которые можно легко пораниться. Избегайте острых концов в процессе строительства;
- Держитесь подальше от силовых электролиний;
- Для изготовления изоляторов и распределителей используйте недорогие и легкие в использовании трубы из ПВХ.
Реклама
Что вам понадобится
- Антенный провод из перечисленных выше. Всегда берите с запасом;
- Хороший паяльник и канифоль;
- Нож, пассатижи, кусачки, дрель и сверла;
- Трубы из ПВХ любого диаметра для использования в изготовлении антенн и изоляторов;
- Не размещайте антенну вблизи от линий электропередач.
Источники
- Consult any ARRL handbook for FAQs about antennas. Other pertinate information and articles from using diodes and resistors to control current, and useable information about antennas are listed there. Consult any ham radio operator about H.F. antenna construction.
Об этой статье
Эту страницу просматривали 30 041 раз.
Реклама
