Меню Рубрики

Как сделать на 14 мгц антенну на балконе

Балконный вариант приёмо-передающей антенны КВ диапазонов своими
руками. Конструкция выходного дня без выхода на крышу.

Итак, живёт ли радиолюбитель в небольшом провинциальном городе, большом не провинциальном, или огромном мегаполисе — по фигу. Выхода на кровлю нет, и не предвидится!
А где ж, как не крыше разместить полноразмерное антенное хозяйство?
Процедуры получения официального разрешения на установку антенны весьма тернисты и полны хитросплетений, граничащих с маразмом. Все боятся всех, но особенно тех, кто хочет воссоздать на крыше останкинскую башню.
А если жар в крови пылает и хочется организовать двухстороннюю радиосвязь, а не глотку рвать в лесу?
В такой ситуации на помощь любителю «гнать волну» приходят укороченные антенны, способные размещаться на малых пространствах, таких как: балкон, лоджия, либо плоскость стены жилого дома.

Начнём мы наши скитания со знакомства с конструкцией Валерия Николаевича Лифаря (RW3DKB).
«Голова нужна не только, чтобы водку пить, ею и думать иногда полезно. Нет выхода на крышу — бум работать с лоджии! «, — сказал автор и написал статью «Антенна RW3DKB на лоджии». Источник — http://smham.ucoz.ru/publ/12-1-0-186.
Вот, что получилось:

Хочу поделиться впечатлениями от своей новой антенны. Это вынужденный вариант антенны на лоджии, т.к. выхода на крышу нет. Её конструкция ясна из рисунка ниже.


Рис.1

Это рамочная антенна. В варианте, показанном на Рис.1, она имеет вертикальную поляризацию. Для её создания антенна запитывается в середине левого вертикального провода при помощи «косички» из того же провода, что и полотно антенны (т.е., «косичка» — это продолжение полотна антенны).
Слева или справа сделан вывод «косички» принципиального значения не имеет. Я делал и так и так.
Для получения горизонтальной поляризации «косичка» должна выходить из середины горизонтальной части, верхней или нижней.
Полотно антенны было изготовлено из цельного (без разрезов) провода именно потому, что можно легко перевести (перетянуть) антенну в нужную поляризацию. Это важно, т.к. при приёме вертикальной поляризации на горизонтальную антенну теряется до 3-х баллов уровня сигнала. Поэтому для широко распространённых трайбендеров лучше чтобы отвод был сделан от середины горизонтальной части — можно будет провести более дальние связи.
Размеры антенны 3,36 х 1.5 х 3,36 х 1.5 м. В данном конкретном случае, поскольку провод антенны в полихлорвиниле и с шёлковой изоляцией внутри, по углам рамки использованы 8 гвоздей для крепления, которые изогнуты полукольцом, чтобы провод не соскальзывал.

Применён монтажный многожильный медный провод диаметром по ПВХ-изоляции 2.5 мм, чёрного цвета. Общая длина провода около 12 метров. Это 1,03λ на диапазон 10 м. Такую длину обычно берут, когда вешают полноразмерный квадрат на 10 м. Длина провода должна быть немного длиннее рабочей длины волны.
После натяжения полотна антенны остаток провода длиной около 1,5 метров (λ/8) свит в «косичку» (чем не согласующая линия?). Такая длина выбрана не случайно, λ/8 — это электрическая длина косички для диапазона 10 м. На конце «косички» установлен симметрирующий балун 4:1.

«Косичка» имеет шаг скрутки примерно 2х80 мм. Скрутка применена для того, чтобы провода шли вместе рядом как один шнур без применения специальных мер их удержания. Особого значения это не имеет. При желании можно выполнить линию и по-другому.
Есть небольшой нюанс, связанный с собственной ёмкостью линии, которая оказывается подключенной к полотну рамки, понижая некоторым образом её резонансную частоту. Полная настройка и согласование всё равно осуществляется антенным тюнером, вгоняя её в резонанс на нужной частоте.


Рис.2

На конце «косички» в данной конструкции применён готовый balun RBA 4:1 фирмы LDG на мощность до 150 Вт.
Можно сделать балун и самому — в два провода d=1 мм намотать 10-14 витков по окружности (зависит от μ). Диаметр ферритового кольца — примерно 40 мм. Соединение выводов обмоток показано на схеме (рис.2).

Кабель 50 Ом, примерно 5 метров, с ферритовой защёлкой от ПК (сразу после балуна), чтобы не было затекания ВЧ на поверхность кабеля и не было помех ТВ. Можно поставить и две защёлки на обоих концах кабеля.
Следует учитывать также и качество передатчика. Вторая гармоника излучаемого сигнала должна быть хорошо подавлена, иначе на частоте 1 канала ТВ при непосредственной близости телевизора от трансивера (у меня он стоит на расстоянии в 1 м) могут появиться помехи на изображении. Если помехи будут, то следует улучшить режим работы выходного каскада передатчика или поставить на выходе фильтр против TVI.
Следует заметить, что помехи могут быть только на диапазоне 10 м и только на первом канале ТВ. При работе телевизора на других каналах помехи никогда не возникали.

Длина кабеля принципиального значения не имеет, хотя наука рекомендует применять длины кабеля, кратные рабочей полволны с учётом укорочения в кабеле. Это условие выполняется только для однодиапазонной антенны. У нас антенна многодиапазонная, поэтому на более низких частотах электрическая длина кабеля будет всегда меньше полволны, т.е. в случае неполного согласования с антенной обязательно будет реактивная компонента, которую нужно будет всё равно скомпенсировать тюнером при настройке антенны.
Кабель подключен к автоматическому антенному тюнеру Z-100.

При указанных размерах эффективность такой антенны не уступает полноразмерному квадрату более 1 дБ на диапазоне 10 метров.
Далее я попробовал ее согласование на более низких диапазонах. Прогнал по КСВ по уровню 1.5 и получил 27,780 мГц до 29.7 мГц. На диапазоне 15 метров от 20.620 до 21,500 мГц. На 20 метрах от 13,7 до 14,7 мГц. На диапазоне 40 метров от 6.9 до 7.6 мГц. На 80 метров от 3,625 до 3,88 мГц. Само собой, строится и на всех промежуточных диапазонах с аналогичными результатами.

Что касается эффективности на диапазонах. Тут вопрос сложный, потому как балун у меня стоит «кривой». Но по первым прикидкам на 15 метрах 70%, на 20 метров порядка 50%. Более низкие диапазоны само-собой будет ещё ниже. Но на приём работают хорошо.

Антенна является полностью согласованной в полосе частот от 28,5 до 34,7 МГц (частота резонанса получилась 31,7 МГц) и применение тюнера здесь не требуется. Результат вполне адекватный в соответствии с размерами антенны.
Тюнер нужен при работе в диапазоне от 28,0 до 28,5 МГц. Это тоже понятно, т.к. антенна короче, чем нужно для работы на этом диапазоне. Однако, раз согласование получилось, то получается, что косичка (фактически это симметричный фидер с волновым сопротивлением порядка 200 Ом) повысила сопротивление антенны с величины стандартных для рамок примерно 100 Ом до 200 Ом, а затем трансформатор разделил это на 4 и получилось просто 50 Ом. Это отрадно.
При снижении частоты заметных субрезонансов нет ни на частотах 24 МГц, ни на частотах 21 МГц, ни на 18 МГц, ни на 14 МГц. Следовательно, антенна не является резонансной для этих частот. Без применения тюнера здесь никак не обойтись.
В процессе измерений выяснилось, что есть два субрезонанса вблизи частот 17,2 и 6,6 МГц. Выглядит это примерно так:

Балконная антенна является наилучшим вариантом в том случае, если установка уличного аналога на крыше здания по каким-либо причинам невозможна. Дело в том, что крыша многоквартирного дома является общедомовым имуществом и находится в ведении управляющей компании.

Поэтому доступ к ней может быть ограничен, а для установки антенны следует получить разрешение управляющей организации (что не всегда удаётся). Единственным вариантом уличного размещения принимающего устройства в этом случае остаётся балкон.

Балконные КВ антенны могут использоваться как для приёма сигналов телевизионных и радиостанций, так и для передачи таковых. Также с помощью балконной КВ антенны можно устанавливать связь между любительскими радиостанциями.

Как давно замечено, антенны, вынесенные на улицу, работают гораздо эффективнее своих комнатных аналогов. Это связано с целым рядом физических особенностей распространения радиоволн в пространстве. Распространение радиоволны в замкнутом помещении значительно отличаются от их движения на открытом пространстве.

Внутри помещения могут возникать помехи, поэтому балконная антенна принимает сигнал намного лучше

Внутри помещения, вследствие многократного их отражения от стен и предметов происходит эффект интерференции – наложения волн друг на друга. При этом часто наблюдается хаотичное усиление или уменьшение сигнала, в результате чего возникают помехи.

Влиять на качество приёма комнатных антенн могут самые незначительные, казалось бы, факторы – место установки ТВ или радиоприёмника, перемещение людей по комнате и т.д.

Также стены здания существенно гасят радиосигнал, особенно это касается монолитных железобетонных или панельных домов: входящая в конструкцию стен и перекрытий металлическая арматура создаёт экран, мешающий нормальному распространению радиоволн. Всех этих недостатков лишены антенны, установленные на открытом пространстве – вне помещений.

Однако установка принимающего устройства на крышах в последнее время значительно ограничена ввиду того, что они находятся в ведении управляющих компаний.

Несанкционированная установка тв-антенны может привести к нежелательному конфликту с эксплуатирующей организацией.

Как итог – всё больше жильцов современных многоэтажек размещают принимающие антенны на собственных балконах и лоджиях.

Коротковолновую антенну сегодня можно либо приобрести в специализированных магазинах, либо смастерить своими руками. Правда, для того, чтобы созданное вами устройство отлично работало, следует обладать некоторыми познаниями в радиоэлектронике.

Короткие волны также именуются декаметровыми из-за длины волны в 10 — 100 м. Диапазон частот декаметровых волн составляет от 3 до 30 мегагерц. Главная их особенность состоит в том, что при отражении от ионосферы и земли КВ-волны несут минимальные потери. Как следствие они способны распространяться на достаточно большие расстояния, сохраняя хороший сигнал.

Среди особенностей КВ-волн можно отметить, что качество их приёма может зависеть от некоторых факторов:

  • уровня солнечной активности. Солнечное радиоизлучение может вносить незначительные помехи, ухудшая качество работы принимающей аппаратуры;
  • времени суток. Замечено, что короткие волны лучше всего распространяются в светлое время суток, в то время как ночью лучше всего происходит распространение волн длинного диапазона;
  • погодных условий. Низкая облачность и туман могут несколько ослаблять передающую мощность коротковолновых станций.

Все перечисленные факторы особенно заметно влияют на работу балконных антенн. Поэтому устанавливая принимающие КВ конструкции на свой балкон, следует быть готовым к некоторым особенностям их работы. Коротковолновые антенны также не могут использоваться для установки связи с космическими аппаратами из-за того, что КВ-волны не могут проникать сквозь ионосферу земли.

По этой причине такие устройства невозможно использовать для приёма сигнала от телевизионных спутников. Во время приёма сигнала в короткометровом диапазоне могут возникать некоторые проблемы также из-за того, что КВ-волны распространяются по различным траекториям. Как следствие – возникновение «замирания» или кратковременного исчезновения сигнала.

Но несмотря на все эти мелкие неудобства, коротковолновые устройства дают массу преимуществ, главное из которых – возможность приёма качественного сигнала от удалённых радиостанций и возможность устойчивого общения между удалёнными друг от друга радиолюбителями.

Если вы имеете некоторый опыт в радиомеханике, то вполне возможно создать коротковолновую антенну своими руками. Допустим, нам нужно принимающее устройство на 7 МГц.

Для его создания в первую очередь нам понадобится ферритовая трубка. Найти её можно в отработавших свой век компьютерных клавиатурах или мониторах. В находящихся там кабелях ферритовая трубка используется для подавления помех.

Как было замечено неким радиолюбителем, подобные ферритовые трубки реагируют на волны КВ диапазона реактивным импедансом (ёмкостным и индуктивным сопротивлением) силой в диапазоне нескольких сотен Ом. Подробнее о сборке и монтаже простой антенны смотрите в этом видео:

Данные свойства ферритовых трубок позволяют создать своими руками КВ антенну на балкон. Из данной трубки собираем широкополосный трансформатор с коэффициентом трансформации 1:1. Это будет основным элементом нашей будущей балконной антенны. В радиотехнике такой трансформатор обозначается английской аббревиатурой BALUN – от balanced-to-unbalanced transformer, что переводится как «сбалансированный – несбалансированный трансформатор».

Чтобы определить рабочий диапазон получившегося балуна, нагружаем его вторичную обмотку через 50-омный резистор высокочастотным мостом. Если диапазон не соответствует нужному нам (7 МГц), то берём другую трубку, пока не получим необходимый показатель частоты.

После этого заменяем резистор на две половинки диполя. В итоге у нас получается диполь полуволновой длины, лишённый центрального изолятора. В ферритовую трубку же продевается в виде петли питающий коаксиальный кабель.

Форма КВ-антенны может быть самой различной. Наиболее распространены:

  1. Мачтовый вариант. При этом антенна на балконе устанавливается на некой мачте («удочке»). Выглядит такой вариант, как стандартная антенная конструкция, в центре которой расположен трансформатор (балун), а в стороны от него расходятся диполи, улавливающие радиоволны. Мачта крепится к ограждению лоджии либо вертикально, либо выносится под некоторым углом за ограждения. Наиболее эффективное расположение вы сможете установить опытным путём.
  2. «Квадрат». Это самый эффективный вариант конструкции, позволяющий значительно повысить чувствительность устройства и уменьшить побочные шумы. Такая конструкция рекомендуется для «шумных» (в смысле радиопомех) районов, расположенных в центре города. Устанавливаться такая антенна КВ может на балконные ограждения, прикрепляясь к ним при помощи любых подручных креплений.

При этом нижняя часть «квадрата» (а если быть точнее – прямоугольника) соединяется с перилами ограждения, создавая контур заземления. Верхняя часть представляет собственно улавливающее полотно антенны. Общая длина его должна быть не менее семи метров. Для этого придётся смонтировать конструкцию, идущую по периметру проёма лоджии, вдоль её потолка и боковых стен. О том, как крепить антенну на балкон, смотрите в этом видео:

Если перила вашей лоджии лишены металлических поручней, нижнюю, «холодную» часть конструкции, будет необходимо заземлить на любую металлическую часть балконной арматуры. Если ничего металлического в конструкции лоджии найти не удалось, допустимо будет «найти» арматурный металл с помощью перфоратора. Другой вариант – провести провод заземления в квартиру и подключить его к контуру заземления электрической проводки.

При подключении заземления соблюдайте осторожность, во избежание короткого замыкания, либо поражения электрическим током.

Но поскольку уж вы взялись за самостоятельное изготовление такого достаточно сложного технического устройства, как КВ-антенна, то перепутать «землю» с «фазой» в схеме электропроводки вы вряд ли сможете.

В итоге мы получаем вполне надёжно работающую принимающую – передающую антенну, работающую в коротковолновом диапазоне на частоте 7 МГц. Основное её преимущество – это отличная работа в любом районе города, несмотря на наличие большого количества фоновых шумов. Ведь основное предназначение таких конструкций – улучшение качества приёма радиоволн.

Adblock
detector