Простой способ настройки антенны. Строим кв антенну пособие для начинающих радиолюбителей Простые настройки антенны кв диапазона без приборов

Обычно для контроля параметров при настройке антенн используют специально предназначенные для этого приборы, которые радиолюбители в основном изготавливают сами (рефлектометры, KGB-метры, ГИРы, индикаторы напряженности поля). В то же время многие радиолюбители имеют в своем распоряжении ГСС или сигнал-генератор и ламповый вольтметр. При помощи этих приборов тоже можно с достаточной точностью (в радиолюбительской практике) настраивать антенны.

Таких способов настройки существует несколько. Один из них — настройка антенны при помощи лампового вольтметра. В отличие от распространенных способов настройки в режиме передачи он дает возможность настраивать антенну в режиме приема.

Настраиваемую антенну подключают к ламповому вольтметру, а к передатчику — какую-либо вспомогательную. Ламповый вольтметр ставят в положение измерения переменного высокочастотного напряжения. Высокочастотная энергия, излученная вспомогательной антенной передатчика, в настраиваемой антенне назедет э. д. с., а ламповый вольтметр зафиксирует величину переменного высокочастотного напряжения. Не изменяя частоту передатчика, добиваются максимального показания лампового вольтметра путем изменения геометрических размеров излучающей части антенны. Максимальные показания вольтметра будут свидетельствовать о том, что резонансная частота антенны совпадает с рабочей частотой передатчика.

Для получения наиболее достоверных данных фидер антенны следует нагружать на сопротивление, близкое к волновому (50—80 ом для коаксиальных кабелей и «лучей» при длине, кратной нечетному количеству четвертей длины волны). Резистор нагрузки должен быть безындукционным. Вспомогательную антенну необходимо располагать так, чтобы излучаемая энергия попадала в основном на полотно настраиваемой антенны и как можно меньше — на ее фидер. Не следует вспомогательную антенну располагать близко к фидеру настраиваемой, тем более — параллельно ему. Для уменьшения наводок на измерительный прибор через питающую сеть желательно применять сетевой фильтр в цепи его питания. Заземление на радиостанции должно быть возможно лучшего качества.

Данная методика применима в основном для простейших антенн типа однодиапазонного диполя или «луча», для которых существуют соотношения между геометрическими размерами и рабочей частотой. Настройка антенн, содержащих сосредоточенные элементы, может привести к некоторым ошибкам. По этой причине антенны W3DZZ, DL7AB и им подобные настраивать по этой методике нежелательно. Для таких антенн более правильным способом является настройка по сигналу внешнего генератора, в качестве которого с успехом можно использовать ГСС или сигнал-генератор. Генератор необходимо удалить на расстояние двух-трех и более длин волн от настраиваемой антенны и подключить к нему, как и в первом случае, вспомогательную антенну. В этом случае роль лампового вольтметра может исполнять любительский приемник, который нужно только дополнить, если в этом есть необходимость, каким-либо стрелочным индикатором на выходе.

Даже представить себе невозможно, сколько антенн становится вокруг нас: мобильный телефон, телевизор, компьютер, беспроводной роутер, радиоприемники. Есть даже антенные устройства для экстрасенсов. Что такое антенна кв? Большинство людей, не связанных с радио, ответит, что это длинный провод или телескопический штырь. Чем он длиннее, тем лучше приём радиоволн. Доля истины в этом есть, но ее очень мало. Так каких же размеров должна быть антенна?

Важно! Размеры всех антенн должны быть соизмеримы с длиной радиоволны. Минимальная резонансная длина антенны равна половине длины волны.

Слово резонанс означает, что такая антенна может эффективно работать только в узкой полосе частот. Большинство антенн именно резонансные. Существуют и широкополосные антенны: за широкую полосу приходится расплачиваться эффективностью, а именно коэффициентом усиления.

Почему же работает стереотип, что чем длиннее кв антенны, тем они эффективнее? На самом деле это так, но до определённых пределов, так как это характерно только для средних и длинных волн. А с увеличением частоты размеры антенн можно уменьшить. На коротких волнах (это длины примерно от 160 до10 м) размеры антенн уже могут быть оптимизированы для эффективной работы.

Диполи

Самые простые и эффективные антенны – это полуволновые вибраторы, их ещё называют диполями. Запитываются они в центре: в разрыв диполей подаётся сигнал от генератора. Радиолюбительские портативные антенны могут работать как передающие, так и как приёмные. Правда, передающие антенны отличаются толстым кабелем, большими изоляторами – эти особенности позволяют им выдерживать мощность передатчиков.

Самое опасное место у диполя – это его концы, где создаются пучности напряжения. Максимум тока у диполя получается посередине. Но это не страшно, потому что пучности тока заземляют, тем самым, защищая приемники и передатчики от грозовых разрядов и статического электричества.

Обратите внимание! При работе с мощными радиопередатчиками можно получить удар от высокочастотных токов. Но ощущения будут не такими, как от удара от розетки. Удар будет ощущаться как ожог, без тряски в мышцах. Это получается из-за того, что высокочастотный ток течёт по поверхности кожи и вглубь тела не проникает. То есть от антенны можно подгореть снаружи, но внутри остаться нетронутым.

Многодиапазонная антенна

Довольно часто необходимо установитъ более одной антенны, но это не удается. И ведь помимо радиоантенны на один диапазон нужны антенны и на другие диапазоны. Решение задачи – использовать многодиапазонную антенну кв диапазона.

Обладая довольно приличными характеристиками, многодиапазонные вертикальные антенны могут решить антенную проблему для многих коротковолновиков. Они становятся очень популярными по ряду причин: нехватка пространства в стеснённых городских условиях, рост числа любительских радиодиапазонов, так называемая жизнь «на птичьих правах» при съёме квартиры.

Многодиапазонные вертикальные антенны не требуют много места для своей установки. Портативные конструкции можно расположить на балконе либо выйти с этой антенной куда-нибудь в близлежащий парк и поработать там в полевых условиях. Самые простые КВ антенны представляют собой одиночный провод с несимметричной запиткой.

Кто-то скажет укороченная антенна – это не то. Волна любит свой размер, поэтому кв антенна должна быть большой и эффективной. С этим можно согласиться, но чаще всего нет возможности для приобретения такого устройства.

Изучив интернет и посмотрев конструкции готовых изделий от разных фирм, приходишь к выводу: их очень много, и они очень дорогие. А всего в этих конструкциях провод для кв антенн и полтора метра штырька. Поэтому будет интересен, особенно начинающему, быстрый, простой и дешевый вариант самодельного изготовления эффективных кв антенн.

Вертикальная антенна (Ground Plane)

Ground Plane – это вертикальная антенна для радиолюбителей с длинным штырем, равным четверти длины волны. Но почему четверти, а не половине? Здесь недостающая половина диполя – это зеркальное отражение вертикального штыря от поверхности земли.

Но так как земля очень плохо проводит электричество, то в качестве нее используют либо листы металла, либо просто несколько проводов, раскинутых ромашкой. Их длину тоже выбирают равной четверти длины волны. Это и есть антенна Ground Plane, в переводе значит земляная площадка.

Большинство автомобильных антенн для радиоприёмников сделано по такому же принципу. Длина волны радиовещательной УКВ диапазона – это около трёх метров. Соответственно четверть полуволны будет 75 см. Второй луч диполя отражается в корпусе автомобиля. То есть такие конструкции должны принципиально монтироваться на металлической поверхности.

Коэффициент усиления антенны – отношение напряженности поля, получаемого от антенны, к напряженности поля в той же точке, но полученного от эталонного излучателя. Это отношение выражается в децибелах.

Рамочная магнитно-петлевая антенна

В тех случаях, когда простейшая антенна не может справиться с задачей, может использоваться вертикальная магнитно-петлевая антенна. Её можно сделать из дюралевого обруча. Если в горизонтальных рамочных антеннах на их технические показатели не оказывает влияние геометрическая форма и способ запитки, то на вертикальные антенны это оказывает влияние.

Такая антенна функционирует на трёх диапазонах: десять, двенадцать и пятнадцать метров. Перестраивается с помощью конденсатора, который должен быть надежно защищен от атмосферной влаги. Питание осуществляется любым кабелем 50-75 Ом, потому как согласующее устройство обеспечивает трансформацию выходного сопротивления передатчика в сопротивление антенны.

Укороченная дипольная антенна

Существуют укороченные антенны на 7 МГц, длина плеч которых составляет всего около трёх метров. Конструктив антенны включает в себя:

• два плеча порядка трех метров;
• изоляторы на краях;
• веревочки для оттяжек;
• катушка удлинительная;
• небольшой шнур;
• центральный узел.

Длина намотки катушки составляет 85 миллиметров и 140 намотанных вплотную витков. Точность здесь не так важна. То есть если витков будет больше, то это можно компенсировать длиной плеча антенны. Можно укорачивать и длину намотки, но это более сложно, придётся распаивать концы крепления.

Длина от края намотки катушки до центрального узла составляет порядка 40 сантиметров. В любом случае после изготовления антенну придётся настраивать подбором длины.

Вертикальная кв антенна своими руками

Как смастерить самому? Взять ненужную (или купить) недорогую удочку из карбона, 20-40-80. Наклеить на нее с одной стороны бумажную полоску с разметками точек. В отмеченные места вставить клипсы для подключения перемычек и шунтирования ненужной катушки. Таким образом, антенна будет переключаться с диапазона на диапазон. В заштрихованных областях будут намотаны укорачивающая катушка и указанное количество витков. В саму «удочку» вставляется штырь.

Также понадобятся материалы:

• медный обмоточный провод используется диаметром 0,75 мм;
• провод для противовеса диаметром 1,5 мм.

Штыревая антенна обязательно должна работать с противовесом, иначе она не будет эффективной. Итак, при наличии всех этих материалов останется только намотать проволочный бандаж на удилище так, чтобы получилась сначала большая катушка, затем меньше и ещё меньше. Процесс переключения диапазонов антенны: от 80 м до 2 м.

Выбор первого кв трансивера

При выборе коротковолнового трансивера начинающего радиолюбителя в первую очередь надо уделить внимание тому, как его купить, чтобы не ошибиться. Какие тут есть особенности? Существуют необычные узкоспециализированные радиостанции – это не подходит для первого трансивера. Не нужно выбирать носимые радиостанции, предназначенные для работы на ходу со штыревой антенной.

Такая радиостанция не удобна для того, чтобы:

• ее использовать в качестве радиолюбительского обычного аппарата,
• начать проводить связь;
• научиться ориентироваться в радиолюбительском коротковолновом эфире.

Также есть радиостанции, которые программируются исключительно с компьютера.

Простейшие самодельные антенны

Для радиосвязи в полях бывает нужно связаться не только на расстояния в сотни километров, но и на небольшие расстояния с маленьких носимых радиостанций. Не всегда возможна устойчивая связь даже на небольшие расстояния, так как рельеф местности и крупные постройки могут мешать распространению сигнала. В таких случаях может помочь подъём антенны на небольшую высоту.

Высота даже такая, как 5-6 метров, может дать значительную прибавку в сигнале. И если с земли была слышимость очень плохая, то при подъёме антенны на несколько метров ситуация может значительно улучшиться. Конечно, установкой десятиметровой мачты и многоэлементной антенны однозначно улучшится и дальняя связь. Но мачты и антенны есть не всегда. В таких случаях выручают самодельные антенны, поднятые на высоту, например, на ветку дерева.

Немного слов о коротковолновиках

Коротковолновиками являются специалисты, обладающие знаниями в области электротехники, радиотехники, радиосвязи. К тому же они владеют квалификацией радиста, способны вести радиосвязь даже в таких условиях, в которых не всегда соглашаются работать профессионалы-радисты, а в случае необходимости способные быстро найти и устранить неисправность в своей радиостанции.

В основе работы коротковолновиков лежит коротковолновое любительство – установление двусторонней радиосвязи на коротких волнах. Самыми юными представителями коротковолновиков являются школьники.

Антенны мобильных телефонов

Ещё десяток лет тому назад из мобильных телефонов торчали небольшие пипочки. Сегодня ничего такого не наблюдается. Почему? Так как базовых станций в то время было мало, то повысить дальность связи можно было, только увеличив эффективность антенн. В общем, наличие полноразмерной антенны мобильного телефона в те времена повышало дальность его работы.

Сегодня, когда базовые станции натыканы через каждые сто метров, такой необходимости нет. К тому же с ростом поколений мобильной связи есть тенденция увеличения частоты. Вч диапазоны мобильной связи расширились до 2500 МГц. Это уже длина волны всего 12 см. И в корпус антенны можно вставить не укороченную антенну, а многоэлементную.

Без антенн в современной жизни не обойтись. Их разнообразие такое огромное, что о них можно рассказывать очень долго. Например, существуют рупорные, параболические, логопериодические, направленные антенны.

Видео

При изготовлении малогабаритных радиопередающих устройств (носимые радиостанции, радиомикрофоны и т. д.) для получения максимальной эффективности требуется настройка антенны, подключенной непосредственно к выходу передающего тракта. Одним из критериев при настройке антенны является получение максимальной напряженности электромагнитного поля в дальней зоне. Для оценки напряженности поля можно собрать простой детектор электромагнитного излучения, схема которого приведена на рис. 1.

В.Ефремов, г.Ессентуки,
Для эффективной работы любой передающей радиостанции необходимо свести к минимуму потери ВЧ энергии, неизбежные при ее передаче от радиопередающего устройства (ТХ) к антенне по фидерной линии. Это возможно лишь при высоком качестве согласований и, следовательно, при наличии прибора, позволяющего контролировать их с достаточной точностью. На практике наибольшее распространение получили измерители, построенные по схемам либо мостового типа, либо с применением измерительных токовых трансформаторов или направленных ответвителей различных конструкций. Все они в определенных случаях имеют как достоинства, так и недостатки, что достаточно полно описано в литературе [ 1, 2, 3,4]. Учитывая это, желательно иметь достаточно универсальный измеритель КСВ, а также эквивалент нагрузки в его составе (встроенный в прибор).

Именно такими качествами обладает универсальный измеритель КСВ, схема которого показана на рис. 1.

А. Титов, г. Томск PA 7/8’2009 Измерители коэффициента стоячей волны напряжения (КСВН) используются для определения качества согласования между собой отдельных узлов радиотехнических трактов. В связи с широким развитием систем кабельного телевидения очень важно знать его значение в каждом конкретном случае. Для измерения КСВН и предназначен предлагаемый прибор.

Измеритель проходящей мощности и КСВ Известно, что успешная работа в эфире во многом зависит от эффективности антенны любительской радиостанции. Существует большое разнообразие коротковолновых антенн. Начинающие радиолюбители обычно используют наиболее простые, не требующие больших затрат. Более опытные устанавливают на высоких мачтах многоэлементные направленные антенны с дистанционным управлением положением главного лепестка диаграммы направленности. Но любая антенна будет давать хорошие результаты, лишь когда правильно настроена. Существенную помощь радиолюбителю в настройке антенны окажет предлагаемый прибор.

Обычно в любительских конструкциях используется измеритель КСВ на базе направленного ответвителя, имеющий переключатель падающей и отраженной волны и регулятор чувствительности. При настройке передатчика приходится производить большое количество манипуляций не только с органами регулировки П-контура но еще и КСВ-метра. Описываемое ниже устройство позволяет упростить процедуру согласования передатчика и нагрузки.

Прибор (рис.1) позволяет измерить КСВ и отдаваемую в нагрузку мощность в фидерах 50 или 75 Ом.

Л. НИКОЛЬСКИЙ, Б. ТАТАРКО, г. Тверь При настройке антенн в радиолюбительской практике используют мостовые измерители двух типов: неуравновешенные и уравновешенные. Первые известны как КСВ-метры и получили относительно широкое распространение. Вторые в литературе обычно называют антенноскопами. Они встречаются реже, хотя позволяют получить об антенно-фидерном тракте радиостанции некоторую дополнительную (по сравнению с КСВ-метрами) информацию, анализ которой может облегчить его настройку.

Обычно для контроля параметров при настройке антенн используют специально предназначенные для этого приборы, которые радиолюбители в основном изготавливают сами (рефлектометры, KGB-метры, ГИРы, индикаторы напряженности поля). В то же время многие радиолюбители имеют в своем распоряжении ГСС или сигнал-генератор и ламповый вольтметр. При помощи этих приборов тоже можно с достаточной точностью (в радиолюбительской практике) настраивать антенны.

Таких способов настройки существует несколько. Один из них — настройка антенны при помощи лампового вольтметра. В отличие от распространенных способов настройки в режиме передачи он дает возможность настраивать антенну в режиме приема.

Настраиваемую антенну подключают к ламповому вольтметру, а к передатчику — какую-либо вспомогательную. Ламповый вольтметр ставят в положение измерения переменного высокочастотного напряжения. Высокочастотная энергия, излученная вспомогательной антенной передатчика, в настраиваемой антенне назедет э. д. с., а ламповый вольтметр зафиксирует величину переменного высокочастотного напряжения. Не изменяя частоту передатчика, добиваются максимального показания лампового вольтметра путем изменения геометрических размеров излучающей части антенны. Максимальные показания вольтметра будут свидетельствовать о том, что резонансная частота антенны совпадает с рабочей частотой передатчика.

Для получения наиболее достоверных данных фидер антенны следует нагружать на сопротивление, близкое к волновому (50—80 ом для коаксиальных кабелей и «лучей» при длине, кратной нечетному количеству четвертей длины волны). Резистор нагрузки должен быть безындукционным. Вспомогательную антенну необходимо располагать так, чтобы излучаемая энергия попадала в основном на полотно настраиваемой антенны и как можно меньше — на ее фидер. Не следует вспомогательную антенну располагать близко к фидеру настраиваемой, тем более — параллельно ему. Для уменьшения наводок на измерительный прибор через питающую сеть желательно применять сетевой фильтр в цепи его питания. Заземление на радиостанции должно быть возможно лучшего качества.

Данная методика применима в основном для простейших антенн типа однодиапазонного диполя или «луча», для которых существуют соотношения между геометрическими размерами и рабочей частотой. Настройка антенн, содержащих сосредоточенные элементы, может привести к некоторым ошибкам. По этой причине антенны W3DZZ, DL7AB и им подобные настраивать по этой методике нежелательно. Для таких антенн более правильным способом является настройка по сигналу внешнего генератора, в качестве которого с успехом можно использовать ГСС или сигнал-генератор. Генератор необходимо удалить на расстояние двух-трех и более длин волн от настраиваемой антенны и подключить к нему, как и в первом случае, вспомогательную антенну. В этом случае роль лампового вольтметра может исполнять любительский приемник, который нужно только дополнить, если в этом есть необходимость, каким-либо стрелочным индикатором на выходе.