Передающая укв антенна своими руками

Дайджест по любительским антеннам (подборка схем и конструкций)

Подборка описаний и конструкций самодельных антенн для КВ и УКВ диапазонов.

Однонаправленная антенна на диапазон 6 м

Наиболее общий тип крестообразной антенны на диапазон 6 м (50,5 МГц) показан на рис.1. Диполи установлены под прямыми углами друг к другу. Для получения сдвига по фазе в 90° используется фазирующая линия. Имеются более сложные способы получения фазировки, но ограничения для всех одинаковы.

Основное требование к простой фазирующей системе — ее характеристический импеданс должен быть как можно ближе к естественному резонансному импедансу индивидуальных диполей. 70-омная линия является хорошим согласованием для дипольной крестовины.

Характеристическое сопротивление в точке подключения линии должно быть равно половине от импеданса диполя, т.е. 35 Ом.

Рис. 1. Конструкция однонаправленной антенны на диапазон 6м.

Двунаправленная вертикальная антенна на диапазон 2 м

Если вам нужна двунаправленная вертикальная антенна на диапазон 2 м с глубокими боковыми нулями характеристики, попытайтесь сделоть полуволновую антенну.

Такая антенна показана на рис.2. Как видно из чертежа, разнос между вертикальными диполями составляет 40″ или 1 м. Конструкция представляет собой жесткий алюминиевый каркас.

Для пропуска толстого медного провода в соответствующих точках каркаса просверлены отверстия 4 мм (провод в этих точках в изоляции). Энергия подводится по коаксиальному Фидеру с импедансом 50 Ом.

Рис. 2. Конструкция двунаправленной вертикальной антенны на диапазон 2м.

Телевизионная логопериодическая антенна на диапазон 400. 800 МГц

Внешний вид антенны показан на рис.3. Она состоит из 24 элементов с постепенно уменьшающимися длиной и расстоянием между элементами. Элементы выполнены из алюминия диаметром 3 мм. Данные элементов и расстояния между ними приведены в таблице.

Рис. 3. Конструкция логопериодической ТВ антенны на диапазон 400. 800 МГц.

Данные приведены в дюймах (1 дюйм=2,56 см). Позиционное положение элементов (х) отсчитывается слева направо, во второй колонке (L) приведена половина длины элемента.

Коротковолновая логопериодическая антенна

Антенна работает в диапазоне частот от 4 до 30 МГц (10. 75 м) и имеет несколько лучей на направления наиболее вероятных станций (на рис.4 — три направления).

Рис. 4. КВ логопериодическая антенна.

Диаметры элементов колеблются or 1,2 см для передних элементов до 15 см для задних элементов. Самая маленькая антенна имеет размер заднего элемента 330 мм, самая большая — 430 мм. (www.g3ycc.karoo.net).

Передающая антенна с магнитной петлей

Антенна рассчитана на диапазон частот от 7 до 21 МГц (от 14 до 42 м). Антенна представляет собой (рис.5) толстое медное кольцо (диаметр провода 2 см, длина окружности 90 см).

Рис. 5. Передающая антенна с магнитной петлей.

Провод имеет щель в верхней части порядка 2 см, в которую включен подстроечный конденсатор с максимальной емкостью 250 пФ. Следует отметить, что при передаче сигнала на щели образуется высокое напряжение, которое опасно для жизни. Во избежание пробоя подстроечный конденсатор должен иметь большое расстояние между пластинами. (www.tpub.com).

Ромбическая антенна

Антенна состоит из 4 проводников, соединенных в виде ромба (рис.6). Антенна заканчивается неиндуктивным резистором, который обеспечивает прием преимущественно с направления главной диагонали ромба (от резистора к линии передачи).

Рис. 6. Ромбическая антенна.

Ромбическая антенна может работать в широком диапазоне частот, хотя при этом изменяется ее коэффициент усиления, направленность и импеданс.

Эту антенну легче сконструировать и соорудить, чем антенны других типов. Характеристики направленности такой антенны определяются как сумма характеристик каждого провода антенны (рис.7). (gef79.narod.ru)

Рис. 7. Характеристики ромбической антенны.

КВ антенна на диапазоны 10-80м

По утверждениям автора конструкции, антенна (рис.8) дает хороший результат при работе на всех коротковолновых любительских диапазонах: 10, 15, 20, 40 и 80 м.

Рис. 8. Антенна для любительских КВ диапазонов.

Она не требует ни особо тщательного расчета (кроме расчета длины диполей), ни точной настройки. Устанавливать ее следует сразу так, чтобы максимум характеристики направленности был ориентирован в направлении преимущественных связей.

Фидер такой антенны может быть либо двухпроводным, с волновым сопротивлением в 72 Ом, либо коаксиальным, с тем же волновым сопротивлением. Для каждого диапазона, кроме диапазона 40 м, в антенне имеется отдельный полуволновый диполь. На 40-метровом диапазоне хорошо работает в такой антенне диполь диапазона 15 м.

Вам понравится:  Заело кнопку выключателя света

Все диполи настроены на средние частоты соответствующих любительских диапазонов и подсоединяются в центре ее параллельно к двум коротким медным проводам. К этим же проводам подпаивается снизу фидер.

Для изоляции центральных проводов друг от друга используются три пластины из диэлектрического материала. На концах пластин делаются отверстия для крепления проводов диполей.

Все места соединения проводов в антенне пропаиваются, о место подсоединения фидера обмотывается лентой из пластиката, для предотвращения попадания в кабель влаги.

Расчет длины L (в м) каждого диполя ведется по формуле:

где fcp — средняя частота диапазона, МГц.

Диполи выполняют из медной или биметаллической проволоки, оттяжки — проволочные или из канатика. Высота антенны любая, но не менее 8,5 м. (xradlo.nef.ru).

Простая ТВ антенна для дачи

Для качественной работы телевизора необходима направленная согласованная антенна на нужный диапазон частот. Имея направленную антенну, можно выбрать, от какого источника лучше принимать сигнал (на разных частотах). Направленная антенна также снижает уровень помех но входе телевизора при приеме сигнала.

От выбора типа антенны и аккуратности ее изготовления зависит уровень входного сигнала телевизора, о это определяет качество изображения, его контрастность, наличие цвета.

К сожалению, комнатные и наружные антенны типа «волновой канал» нуждаются в настройке по прибором, поэтому их изготовление в домашних условиях не рекомендуется, хотя они и являются наиболее эффективными.

Конструкция простейшей телевизионной антенны в виде петлевого вибратора показана на рис.9.

Это антенна является широкополосной, поэтому принимает сразу несколько каналов, но в зависимости от номеров принимаемых каналов размеры у нее должны быть разные.

Это связано с тем, что между частотами 1-5 (49. 100 МГц) и 6-12 телевизионных каналов (175. 227 МГц) имеется значительный розное, что затрудняет соглосование антенны

Антенна выполняется из медной ленты, трубки или другого металлического профиля. При этом надо учитывать, что высокочастотные токи текут лишь в тонком слое поверхности металла. Поэтому не имеет значения, из чего изготовлено антенна: из трубки или бруска, важен только наружный диаметр.

Так, если для антенны используется металлическая полоса, ее ширина берется примерно в 1,5 роза больше рекомендуемого диаметра, о уголок — того же размера, что и диаметр.

Рис. 9. Простая антенна для дачи.

Телевизионная антенна может выполняться из любого металла: меди, латуни, бронзы, стали, алюминия и др., а поверхность ее должна быть ровной и гладкой.

Стольная антенна получится тяжелой, о также будет ржаветь, что ухудшит ее параметры. Наиболее часто промышленностью изготавливаются антенны из алюминиевых сплавов, но у них но поверхности образуется окисная, плохо проводящая пленка. Поэтому по своим электрическим параметром они уступают медным и латунным.

Место подключения коаксиального кабеля к элементам антенны нужно герметизировать для защиты от влаги. Лучше для этих целей подойдут плостифицированные эпоксидные смолы.

Элемент X L
1 0 000 7,528
2 1 686 7,151
3 3,288 6,794
4 4,810 6,454
5 6,256 6,131
6 7,629 5,825
7 8,934 5,533
8 10,173 5,257
9 11,351 4,994
10 12,469 4,744
11 13,532 4,507
12 14,542 4,282
13 15,501 4,068
14 16,412 3,864
15 17,277 3,671
16 18,100 3,487
17 18,881 3,313
18 19,623 3,147
19 20,328 2,990
20 20,998 2,841
21 21,634 2,699
22 22,239 2,564
23 22,813 2,435
24 23,358 2,314

Во избежание коррозии на полотно антенны после сборки и подключения кабеля наносят несколько слоев краски, предварительно обезжирив поверхность.

При этом желательно использовать краски с хорошими диэлектрическими свойствами и способностью противостоять климатическим воздействиям, например автомобильную эмаль, нитроэмали, в крайнем случае, подойдут и масляные краски.

Для согласования 292-омного сопротивления антенны с 75-омным кабелем служит шлейф. Волновое сопротивление и обычное не следует путать. Волновое сопротивление можно измерить только специальными высокочастотными приборами.

Использовать вместо 75-омного кабеля 50-омный недопустимо, так как это может привести к появлению ряби и повторов но экране, что значительно ухудшит качество изображения.

Источник

Самодельные антенны для УКВ диапазона

Дальность передачи и приема в значительной степени зависит от качества антенны, общими условиями наилучшей работы антенны являются: 1) наибольшая высота установки; 2) отсутствие вблизи антенны мешающих предметов (высоких зданий, металлических конструкций и т. д.) и 3) правильно выбранная система питания.

Вам понравится:  Как строить розетку лотос

Ультракоротковолновые антенны еще больше, чем длинноволновые и коротковолновые, нуждаются в большой высоте установки и открытом пространстве вокруг них. Высокие дома и металлические сооружения, окружающие антенну или возвышающиеся с какой-либо стороны, создают значительные потери излучаемой энергии.

Особенно важное значение имеет правильный выбор фидера, от чего зависит эффективность передачи энергии от передатчика к излучающей части антенны. Для того чтобы потери в фидере были малы, кроме хорошего качества электрической изоляции необходимо, чтобы фидер не излучал электромагнитной энергии.

Для уменьшения потерь от излучения фидера в ультракоротковолновых антеннах применяются фидеры, работающие в режиме бегущей волны, а для того чтобы вдоль фидера распространялись бегущие волны, он должен быть согласован со своей нагрузкой — антенной, что имеет место, когда волновое сопротивление фидера равно входному сопротивлению антенны. Если согласование нарушается, в фидере образуются стоячие волны, и его излучение увеличивается, а следовательно, и потери энергии возрастают, так как излучение фидера поглощается расположенными вблизи стенами здания и другими предметами.

В любительской практике применяются три основных типа фидеров: а) из коаксиального кабеля; б) из двух параллельных, изолированных друг от друга распорками проводников и в) из двух проводников, сплетенных шнуром.

Коаксиальный кабель состоит из внутреннего провода, окруженного диэлектриком с малыми потерями (полиэтилен, полистирол, фарфор) в виде сплошной вязкой массы вроде каучука или бусинок. Изоляция в свою очередь окружена внешней оболочкой, сплетенной из тонких проволочек или из металлической ленты. Металлическая оболочка изолирована еще одним внешним слоем изоляции, защищающим кабель от влаги. Волновое сопротивление кабеля

зависит от расстояния между внутренней жилой и металлической оболочкой и от диаметра жилы. Если волновое сопротивление применяемого коаксиального кабеля неизвестно, его можно определить, измерив диаметры внутренней жилы и внешней металлической оболочки и подсчитав его по формуле:

  • Z- волновое сопротивление фидера, ом,
  • D — внутренний диаметр внешней металлической оболочки, мм,
  • d — внешний диаметр внутреннего проводника, мм.

Формула справедлива для кабеля, имеющего в качестве внутреннего изолятора бусы. Для кабеля, имеющего наполнение из полиэтилена, полученное сопротивление нужно умножить на (формула):

где е — диэлектрическая постоянная материала изолятора, равная 2,3 — 2,4.

Коаксиальный кабель нашел широкое применение в антеннах для УКВ, однако он не всегда есть у радиолюбителя. Хорошо работающий фидер можно сделать и самому из двух параллельных проводов. Расстояние между проводами выдерживается с помощью распорок, сделанных из материала с хорошей изоляцией (палочки из органического стекла, эбонита, фарфора и т. п.). Волновое сопротивление фидера из двух параллельных проводов может быть подсчитано по формуле:

  • Z-волновое сопротивление фидера, ом,
  • l-расстояние между центрами проводников, мм,
  • r-радиус проводника, мм.

Из расчета по этой формуле вытекает, что параллельный фидер не может быть сделан на волновое сопротивление меньше 200 ом. В практике чаще всего применяются фидеры с волновым сопротивлением порядка 600 ом.

В работе на УКВ (например, в телевидении) получили большое распространение фидеры из двух изолированных проводов, свитых в виде шнура. Этот тип фидера получил большое распространение вследствие своей простоты и легкости изготовления, однако он обладает большими потерями и дает значительно худшие результаты, чем два вышеописанных типа.

Полуволновый диполь

Простейшим типом антенны, применяемой как для приема, так и для передачи, является полуволновый диполь, состоящий из двух проводов, металлических прутков или трубок, укрепленных на изоляторах. Устройство такой антенны показано на фиг. 1. Длину каждого провода диполя можно определить из соотношения l = 71250/f, где l — длина провода в мм и f-частота в мггц.

Следовательно, для средней частоты любительского диапазона 86 мггц длина каждой половины фидера должна быть равна 830 мм. Сопротивление излучения полуволнового диполя равно 73 ом.

Рис. 1. Устройство УКВ антенны — одиночного диполя. 1-место присоединения фидера; 2-изоляторы; 3- мачта.

В качестве фидера для питания диполя используется коаксиальный кабель с волновым сопротивлением порядка 70 ом или два свитых в шнур провода. Материалом для витого фидера может служить провод ПР или два свитых в шнур двухпроводных кабеля с хлорвиниловой изоляцией.

Волновое сопротивление такого фидера колеблется в пределах от 80 до 150 ом, т. е. более или менее подходит к сопротивлению диполя. Однако в этом фидере ввиду плохого качества изоляции потери велики. Следует указать, что для этой цели совершенно непригоден обычный осветительный шнур, часто применяемый радиолюбителями, так как в сырую погоду изоляция шнура размокает, создавая почти полное короткое замыкание токам высокой частоты.

Вам понравится:  Если волосы торчат как антенны

Полуволновый диполь, расположенный горизонтально, имеет заметно выраженную направленность в две стороны, перпендикулярные проводу антенны. Направленность антенны следует учитывать при ее установке в соответствии с расположением предполагаемых корреспондентов.

Вертикальная антенна

Если нужно иметь круговое излучение, можно установить вертикальную антенну. Устройство такой антенны показано на фиг. 2. Фидером в этом случае служит коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 70 ом. Внешняя оболочка кабеля присоединяется к верхнему концу трубки, а внутренний провод к вертикальному штырю.

Рис. 2. Устройство вертикальной антенны для УКВ.

Для непосредственного присоединения двухпроводного фидера к антенне нужно иметь антенну с сопротивлением излучения порядка 600 ом. Таким сопротивлением обладает петлевой диполь, состоящий из трех параллельных проводов, замкнутых на концах.

УКВ антенна тройной вибратор

Параллельный фидер присоединяется к половинкам разорванного в центре среднего провода. Размеры и устройство такой антенны показаны на фиг. 3. Дальность радиосвязи на УКВ может быть значительно повышена без увеличения мощности передатчика использо1 — штырь антенны; 2 — Изолирующая втулка; 3 — медная или алюминиевая трубка; 4- фидер; 5 -изоляторы; 6 — мачта. Длина штыря и трубки 71 250/f; диаметр трубки 30-40 мм

Если параллельно полуволновому диполю на расстоянии около четверти волны поместить второй провод, то он изменит характеристику направленности антенны. Такой провод (называемый пассивным, так как он ни к чему не присоединяется) размером немного длиннее диполя помещается сзади рабочего диполя и действует, как отражатель-рефлектор, усиливая излучение в противоположном направлении.

Пассивный излучатель размером короче диполя, помещенный на расстоянии около четверти волны перед ним, усиливает излучение в этом направлении. Такой провод называется директором.

Рис. 3. УКВ антенна — тройной вибратор.

Трансформатор

Антенна, снабженная рефлектором и директором, имеет резко выраженную одностороннюю направленность. Вместе с этим повышается ее эффективность, так как излучение энергии или прием происходит в одном главном и близких к нему направлениях.

При расстояниях между излучателями меньше четверти волны одновременно с увеличением направленности уменьшается сопротивление излучения диполя. Фидер с сопротивлением в 70 ом оказывается тогда непригодным для непосредственного присоединения к диполю ввиду большой разности сопротивлений и происходящего при этом рассогласования.

Рассогласование приводит к образованию в фидере стоячих волн и к увеличению его излучения, что создает большие потери энергии. Согласование диполя в направленной антенне с двухпроводным фидером может быть достигнуто путем применения трансформатора между антенной и фидером. Устройство такого трансформатора показано на фиг. 4.

Кроме того, согласование можно получить, применив вместо обычного петлевой диполь. При работе петлевого диполя в сложной антенне его сопротивление излучения понижается, и питание может осуществляться непосредственно фидером из коаксиального кабеля сопротивлением 70 ом.

Размеры антенны в этом случае следующие: длина петлевого диполя l = 142 500/f (здесь и дальше l — в мм и f -в мгц); длина рефлектора больше на 5% длины рабочего диполя; длина директора на 4% меньше длины рабочего диполя; расстояние от рефлектора до диполя l = 45 000/f. Расстояние от директора до диполя l = 30 000/f.

Рис. 4. Устройство трансформатора для согласования рабочего диполя с фидером 600 ом. 1 — диполь; 2 — коаксиальный кабель 70 ом; 3 — фидер из параллельных проводов с распорками.

Направленная антенна

Устройство направленной антенны изображено на фиг. 5. Материалом элементов антенны может служить медная, латунная или дюралеваія трубка диаметром до 8 мм (более толстая трубка будет слишком тяжела).

Петлевой диполь укрепляется на площадке, изолированной от стойки, а директор и рефлектор не изолируются от нее. Площадка может быть сделана из эбонита, гетинакса или текстолита. Основание (стойка) делается из дюралевой трубки или деревянного бруска.

Рис. 5. Устройство направленной УКВ антенны. 1-петлевой диполь; 2 — изолирующая площадка для крепления петлевого диполя; 5- фидер (коаксиальный кабель 70 ом); 4 — директор; 5 — рефлектор.

Конструкция антенны выбирается в зависимости от наличных материалов. Без особенных затруднений направленная антенна может быть установлена на мачте высотой 6- 8 м, имеющей два яруса оттяжек. Установка более высокой мачты представляет значительные трудности ввиду того, что антенна оказывает большое сопротивление ветру и требует надежного крепления.

О. Г. Туторский — Простые любительские приемники и передатчики УКВ, 1952г.

Источник

Оцените статью
Частотные преобразователи
Adblock
detector