ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ НА СТРАНИЦУ, ПОСВЯЩЕННУЮ ЖЕЛЕЗЯЧКАМ,
БЕЗ КОТОРЫХ НЕ ВОЗМОЖНО СВЯЗАТЬ НАШИ ГОЛОСА И ВАШИ ПРИЕМНИКИ.
ИЗГОТОВЛЯЕМ АНТЕННУ
Не секрет, что хорошая приемная антенна является "окном" к приему слабых сигналов далеких пиратских станций.
К
сожалению размеры антенны не позволяют в домашних условиях использовать направленную антенну. Поэтому речь пойдет о простейшем виде антенн изотропных.
Теоретически антенной может являться любой кусок металла, который обязательно нужно согласовать сложными методами, антенна у которой длина вибратора меньше лямбда/4 (менее 70 см) малоэффективна, а более лямбда/2 (150 см)- громоздка и обладает многолепестковой диаграммой направленности.
Из этого интервала только лямбда/4 не требует дополнительного согласования с кабелем, поэтому широко используется новоиспеченными радиолюбителями.
У изотропных антенн с длинной вибратора лямбда/4 существуют всего 2 разновидности: диполь и штыревая антенна или антенна ground plain. Штыревая в основном является стационарной антенной, поэтому остановимся на диполе.
Диполь(см.рисунок) представляет собой два вибратора длиной лямбда/4 расположенных в одну линию (или, если более понятно один вибратор длинной лямбда/2 разрезанный пополам, хотят это менее правильно), максимум диаграммы направленности,а следовательно наилучший прием будет в плоскости перпендикулярной расположению диполя
при подключении кабеля в разрез получается оптимальное согласование, так как волновое сопротивление кабеля и сопротивление диполя равны (75 ом), при этом отсутствует реактивность.
Конечная формула точной длины полуволнового вибратора будет равна
L=k*лямбда/4=(k*(c/F)/2=(k*300/F)/2=k*150/F
где: K-коэффициент укорочения (зависит от толщины материала вибраторов)
лямда-длина волны в метрах
F-оптимальная частота приема в мегагерцах
L-длина вибратора в метрах
c-скорость света в тысячах километров в секунду
Следует помнить, что у диполя не очень большая полоса пропускания, таким образом диполь, изготовленный для частоты 106,7 МГц будет в 3-4 раза хуже принимать на частоте 89,7
Частично расширить полосу пропускания можно, увеличив толщину материала диполя, но из-за этого его размер следует сделать несколько меньше.Поэтому в формуле присутствует коэффициент укорочения, зависящий от толщины материала.
Следует также понимать, что при увеличении толщины и уменьшении длины, из-за коэфициента укорочения, уменьшается выходное сопротивление диполя, так что, при определенной толщине(см.рисунок), диполь уже следует подключать кабелем с волновым сопротивлением 50 ом.
ПРИМЕР:
Расчитаем длину вибратора для частоты 106,7 МГц
Берем в кладовке у бабушки лыжные аллюминиевые палки или идем в магазин и покупаем аллюминиевые трубки, измеряем внешний диаметр, толщина материала на электрические показатели не влияет. К примеру диаметр=20 мм.
По таблице определяем коэффициент укорочения k.
Длину волны делим на диаметр
лямбда/d=(с/F)/d=(300/F)/d=(300/106,7)/0,02=140
лямбда-длина волны в метрах; d-внешний диаметр трубки в метрах; F-частота оптимального приема; с-скорость света в тысячах км/сек
верхняя кривая для полуволнового диполя, нижняя- для волнового (используется реже-сложнее согласовать)
В данном случае он равен 0,94.
определяем длину полуволнового диполя L :
L=k*лямбда/4=(k*(c/F)/2=(k*300/F)/2=k*150/F
L=0,94 * 150/ 106,7=1,32 метра
за тем отнимаем расстояние разреза S,которое равно диаметру трубок и делим на 2:
L вибратора=(132см-2см)/2=65см
отрезаем трубки данной длины и скрепляем их через изолятор (гетинакс,текстолит, дерево).
ближайшие металлические конструкции, в том числе и кабель, должны быть не ближе 80 см, в противном случае они будут вносить заметные искажения и даже могут сместить рабочую частоту, поэтому предлагается следующая конструкция (см.рисунок)
Для приемной антенны, в большей степени важно расположение антенны в оптимальной точке пространства, где складываются прямой и отраженный сигнал, даже при наличии вблизи металла и из-за такового ухода рабочей частоты антенны эффект приема будет выше, чем в точке, где отраженный и прямой сигналы вычитаются, но вблизи металл отсутствует. Поэтому перед установкой следует, подключив тюнер и настроив на любимую радиостанцию, поперемещав антенну, наити оптимальное положение в пространстве.
Если подключить кабель непосредственно к вибраторам (оплетка на один, а центральная жила на другой вибратор), то оплетка кабеля будет являтся продолжением вибратора и диаграмма направленности и выходное сопротивление резко исказятся, поэтому прибегают либо к трансформаторному согласованию, либо к согласованию отрезками кабеля,
рассмотрим второй метод, расчитаем отрезки кабеля:
L кор =лямбда/(4*k1)=(с/F)/(4*k1)=(300/F)/(4*k1)=75/(F*k1)
где k1-коеффициент укорочения в кабеле
F-оптимальная частота приема в мегагерцах
Lкор-длина короткого отрезка в метрах
c-скорость света в тысячах километров в секунду
в основном существуют
3 стандарта коэффициента укорочения 1,52 1,23 1,18
1,52 наблюдается у советских кабелей с безвоздушной изоляцией
1,23 и 1,18 у кабелей с полувоздушной изоляцией или сплошной фальговой оплеткой.
Выгребаем из бабушкиного сундука кабель и пытаемся определить, какая у него внутряняя изоляция и оплетка, надрезая его. Если вокруг центральной жилы наблюдаются пузырьки с воздухом, то это полувоздушка. Если есть название, то ищем паспортный коэффициент укорочения с помощью "яндекса" или "рамблера".
В нашем случае у бабушки в сундуке лежал КР-75-4-32 с коеффициентом укорочения 1,23
Считаем:
Lкор=75/(106,7*1,23)=75/ 131,24=0,571метра=57,1см
Lдлин=3 * Lкор=3 * 57,1=171,3см
режем отрезки, их длина считается по длине оплетки не заплетенной для соединения
и соединяем с кабелем, идущим к приемнику. Центральные жилы отрезков соединяются с вибраторами под болт или шуруп.
Если изготавливается передающая антенна, то соединение медная жила- аллюминиевая оплетка необходимо сделать через латунные прокладки во избежании явления термопары.
Оплетки в точке соединения с диполем соединяются вместе. Место соединения двух отрезков и кабеля к приемнику рекомендуется выполнить следующим образом (см.рисунок)
Если антенна устанавливается на крышу на долго и счастливо, то
необходимо позаботится о воздействии на металл кислорода.
Первоначально трубки обрабатываются пастой Гойэ до зеркального блеска, особенно в местах близких от соединения с кабелем. Это необходимо из-за явления поверхностного эффекта.
Токи высокой частоты (в нашем случае более 100МГц) вытесняются к поверхности и рабочей является толщина в несколько десятков микрон, поэтому толщина материала трубок не имеет для электрической проводимости значение.
За тем, необходимо трубки и места соединений покрасить радиопрозрачной краской. Чтобы отценить радиопрозрачность берем 2 пластмассовых стаканчика, один из них покрываем слоем испытуемой краски и запихиваем оба стакана в микроволновку лучшему другу, предварительно вооружившись огнетушителем.
Стакан с краской должен после воздействия микроволн остаться той же температуры, что и без краски.
Рекомендуется, так же использование разнообразных лаков (Кузбас,Угольный и прочих).
Проведение опытов показало, что после проживания антенной на улице недели после полировки поверхности из-за возникновения на поверхности полупроводниковой пленки оксида аллюминия ее КПД упало в 3 раза, поэтому защита от воздействия внешней среды является немаловажной задачей.
Автор статьи Максим Dark 12.2004
Если у вас возникли какие либо вопросы технического характера то обязательно пишите на mail или в гостевую.
способы улучшение приема
оглавление
