Антенны, которые мы выбираем

Новости

Бюллетень Си-Би №1 Май 1995 г

Автор Владислав "Ребус" (3А13277)

Среди радиолюбителей известен афоризм: “Лучший усилитель - хорошая антенна”. Это справедливо. От качества антенны зависит как уровень сигнала при приеме дальнего корреспондента, так и расстояние, на котором ваш сигнал может быть принят. Выбрав правильную конструкцию антенны, можно получить выигрыш в 10 - 100 раз, не неся затрат на увеличение мощности, подводимой к антенне. Увеличение дальности связи за счет совершенствования антенны выгодно вдвойне, поскольку антенна является взаимным устройством, т.е. насколько мы выигрываем при передаче, на­столько же мы выигрываем при приеме. Нет смысла увеличивать мощность передатчика, если все равно не услышишь ответа кор­респондента.

От диаграммы направленности антенны зависит и уровень по­мех, попадающих на вход приемника, поэтому опытные радиолю­бители знают, что существуют “шумные” антенны.

В CB диапазоне наибольшее распространение получили антен­ны с вертикальной поляризацией. Это связано с тем, что на авто­мобиле весьма сложно разместить эффективную антенну с гори­зонтальной поляризацией, а CB связь широко используется для связи с подвижными объектами. Из этих же соображений выбира­ются антенны с круговой диаграммой направленности в горизон­тальной плоскости, одинаково хорошо работающие в любом на­правлении. Это антенны типа “Ground Plane”, или сокращенно “GP”. Все они имеют штыревую конструкцию, удобную для раз­мещения как на автомобиле, так и на крыше дома.

На рис.1 показана конструкция антенны GP длиной λ/4.

Рис. 1. Антенна GP λ/4

Диаметр трубки, мм                 Длина штыря I, мм

               2                                        2,69
               6                                        2,67
              20                                       2,65
              40                                       2,62

Это наиболее простая и в то же время достаточно эффективная антен­на. Длина ее штыря l для работы в диапазоне 27 Мгц зависит от диаметра трубки и выбирается из таблицы.

Для нормальной работы антенны она снабжается тремя проти­вовесами, которые можно выполнить из трубки или антенного ка­натика. Длина противовесов выбирается равной, или на 2,5% больше λ/4. Для CB диапазона можно принять длину равной 275 см. Входное сопротивление антенны зависит от угла между проти­вовесами и мачтой: чем меньше этот угол (противовесы более при­жаты к мачте), тем выше сопротивление. Для получения входного сопротивления 50 Ом угол выбирается равным 30-45 градусов. Диаграмма направленности в вертикальной плоскости имеет мак­симум под углом 30 градусов к горизонту. Усиление антенны при­мерно равно усилению вертикального полуволнового диполя. Наилучшая работа обеспечивается при высоте мачты около 6 м.

Эта антенна наиболее широкополосна из всех вариантов GP. Настройки эта антенна обычно не требует. Если после установки минимум КСВ антенны все же оказывается выше или ниже часто­ты 20 канала сетки C, длину штыря необходимо соответственно увеличить или уменьшить. После настройки антенны в резонанс минимума КСВ на средней частоте можно добиваться, меняя угол установки противовесов.

Недостатком этой антенны является отсутствие соединения ее штыря с мачтой, что требует использовать дополнительные меры по грозозащите и защите от статического электричества.Наиболее простым способом защиты является использование короткозамк­нутого шлейфа из кабеля длиной λ/4, подключенного к фидеру с помощью тройника. Шлейф обеспечивает соединение центральной жилы фидера с заземленной оплеткой по постоянному току и не влияет на согласование антенны. Схема подключения шлейфа приведена на рис. 2. Длина шлейфа рассчитывается с учетом коэффициента укорочения используемого кабеля и примерно равна 2 м.

Рис. 2. Включение короткозамкнутого шлейфа.

На рис. 3 приведена конструкция GP с длиной λ/2.

Рис. 3. Антенна GP длиной λ/2.

По сравне­нию с вышеописанной антенной она имеет вдвое большую длину штыря, что требует большей заботы об обеспечении ветровой прочности конструкции. Зато эта антенна не нуждается в про­тивовесах, а ее диаграмма направленности в вертикальной пло­скости больше прижата к горизонту, что важно при установлении дальних связей. Поскольку эта антенна имеет высокое входное сопротивление, кабель подключается к ней через согласующий высокочастотный трансформатор. Основание штыря этой антенны соединяется с заземленной мачтой через согласующий трансфор­матор, что автоматически решает проблемы грозозащиты и статики. Усиление антенны по сравнению с полуволновым дипо­лем составляет около 4 дБ. Эта антенна более узкополосна и тре­бует тщательной настройки.

Наиболее эффективной для дальних связей является GP длиной 5/8λ. Ее конструкция показана на рис. 4. Длина ее штыря еще больше, а кабель фидера подключается к согласующей индуктив­ности, расположенной в основании антенны. Этот тип антенны требует использования противовесов (обычно достаточно трех) длиной 0,1λ - 0,2λ, расположенных в горизонтальной плоскости. Полоса частот этой антенны еще уже, чем у антенны длиной λ/2, поэтому она также требует тщательной настройки.

Рис. 4. Антенна GP длиной 5/8λ.

Настройку штыря в резонанс на средней частоте можно про­водить как изменением длины штыря, так и регулировкой величи­ны согласующей индуктивности, а нужное входное сопротивле­ние достигается выбором места подключения кабеля к  согласую­щей катушке.

Усиление этой антенны составляет 5 - 6 дБ, макси­мум диаграммы направлености расположен по углом 15 градусов к горизонту. Штырь этой конструкции также заземлен на мачту че­рез согласующую катушку. Примерные данные согласующей катушки для волнового сопротивления кабеля 50 Ом: диаметр каркаса - 18 мм, диаметр провода - 1,5 мм, число витков - 22, шаг намотки - 2,5 мм, длина катушки - 55 мм, отвод - от 9-го витка, считая от заземленного конца катушки.

Установка антенны на крыше может сильно влиять на ее ха­рактеристики. Общими рекомендациями являются следующие:

- основание антенны желательно располагать не ниже 3 м от плоскости крыши,

- вблизи от антенны не должно быть металлических предметов и конструкций (например телевизионных антенн, проводов и т.п.),

- устанавливать антенну желательно как можно выше,

- для нормальной работы станции ближайшая базовая CB антенна не должна быть расположена ближе 100 м.

Эффективность работы антенны на передачу тем выше, чем мень­ше омические потери в ее элементах. Поэтому наилучшим матери­алом для элементов антенн являются медные трубки. К сожалению они дороги, тяжелы и недостаточно жесткие на изгиб, поэтому хорошим компромиссом можно считать применение алю­миниевых (дюралевых) трубок. При необходимости расширения полосы частот диаметр трубок увеличивают, или используют труб­ки с ребристой наружней поверхностью. Поскольку ток, протека­ющий по штырю антенны, уменьшается к ее верхнему концу, ди­аметр верхней части штыря можно уменьшить без ухудшения ее параметров.

Одним из наиболее простых средств расширения полосы частот длинных штыревых антенн является применение втулки с четырьмя усами длиной около 100 мм и диаметром 4-5 мм, закреп­ляемой в верхней части штыря (рис.5). При этом резонансная частота антенны понижается и длину штыря придется несколько уменьшить.

Рис. 5. Расширитель полосы антенны.

При работе антенны на передачу по ней протекают довольно большие токи, поэтому необходимо обеспечить очень хорошее соединение всех элементов между собой и позаботиться об их защите от коррозии.

Сейчас в продаже имеются CB антенны заводского изготов­ления, как отечественные, так и импортные, легкие, изящно выполненные. Опыт их эксплуатации показывает, что у импорт­ных антенн, соединение элементов которых осуществляется само­нарезающими шурупами, под действием ветра быстро теряется контакт. Более надежной является конструкция штырей со стяж­ными хомутами. Практически все варианты промышленных антенн требуют дополнительной герметизации, предотвращающей попадание воды внутрь трубок, на согласующие трансформаторы, катушки и заделку кабеля. Важно помнить, что если вода проник­нет внутрь кабеля, его придется просто выкинуть, т.к. он хорошо работать уже никогда не будет.



До 15 июня мы снизили цены на популярные модели

Количество товара по акции ограничено, наличие товара указано на сайте.

Автомобильная антенна Optim Hustler 1c/100
Диапазон: CB (27 МГц)
Магнитное основание
Длина антенны: 150 см
1280 руб.
999 руб.
Автомобильная антенна MegaJet T3-27 N mag 125
Диапазон: CB (27 МГц)
Магнитное основание
Длина антенны: 60 см
2200 руб.
1850 руб.
Автомобильная рация Optim Apollo v 3.0
Диапазон: CB (27 МГц).
Мощность: 6 Вт.
Удобное управление
Не требует установки
6220 руб.
5450 руб.
Автомобильная рация MegaJet MJ-850
Диапазон: CB (27 МГц)
320 (360) каналов
Мощность 18 Вт
Корейская сборка
6690 руб.
4400 руб.

 


ВходРегистрация