Антенна для авиадиапазона
Не знаю почему, но меня всегда интересовали переговоры наземных служб с экипажем самолета.
Есть в этом что-то таинственное. Это как прикоснуться к чему-то высокому, к чему не имеют доступа обычные люди.
Именно для этих целей я приобрел радиостанцию Yaesu VX-7r. Нагуглил нужные частоты, но оказалось, что на штатную резинку практически ничего не слышно. Следовательно нужна нормальная антенна.
И было бы неплохо, если эта антенна будет рассчитана специально для приема авиадиапазона.
Купить готовую антенну под силу только олигархам (цены от 6.5 тыс. руб до бесконечности), а значит придется делать ее своими руками.
Для начала нужно было определиться с типом антенны. От этого зависит простота изготовления, сложность монтажа и стоимость составляющих.
Выбор типа антенны
Из всех вариантов самой интересной и привлекательной мне показалась J-антенна:
Она и собирается легко и, судя по отзывам, имеет хорошие характеристики.
Но для начала я решил соорудить привычную и проверенную временем антенну GP (она же Ground Plane или «джипи»).
У GP почти круговая диаграмма направленности, что позволит одинаково хорошо ловить самолеты со всех направлений.
Расчет антенны
В качестве центральной частоты я взял самую середину авиадиапазона:
118 + (136-118)/2 = 127 МГц, что соответствует длине волны:
λ = c/f = 300/127 = 2.36 м
У меня будет обычная «четвертушка» с вертикальным штырем и тремя противовесами, следовательно мне нужна четверть длины волны: 2.36/4 = 0.59 м
Осталось применить коэффициент укорочения (k), который зависит от соотношения длины волны к диаметру трубки вертикального штыря (λ/d). То есть, чем толще вибраторы, тем больше коэф. укорочения (и шире полоса пропускания антенны).
В моем случае вертикальный штырь имеет диаметр 15мм:
λ/d = 2.36/0.015 = 157
Конкретное значение берем из всем известного графика: 
таким образом, коэфф. укорочения k = 0.92, а значит для моей антенны понадобятся алюминиевые трубки длиной 54 см:
0.59 * 0.92 = 0.54 м
Конструкция
Все максимально просто из самых доступных деталей. Нарезал алюминиевые трубки отрезками по 54 см. Для вертикального штыря взял трубку диаметром 15мм, а для противовесов — по 10мм.
В концы 10-миллиметровых трубок вставил шпильки от сантехнических хомутов (идеально подошли): 
и обжал их: 
Обжимал с помощью кримпера, который в дальнейшем пригодится для обжимки разъемов: 
А в толстую трубку я вкрутил шпильку M10, которая как раз подошла по диаметру. Обжать такую мощную трубку не было возможности, поэтому просверлил ее в двух местах и туго стянул винтами. Гайки взял с полиэтиленовыми вставками.
Для пущей надежности и защиты от проникновения влаги вовнутрь, все шпильки перед обжатием основательно промазал бокситкой.
Для того, чтобы закрепить штырь и противовесы выпилил из толстой (2мм) стальной пластины треугольник со сторонами
100мм:
Концы этой железки выгнул под углом
45 градусов. Осталось только вставить трубки в отверстия и затянуть все гайками.
Центральный штырь изолировал от остальной антенны с помощью двух втулок, которые были выточены из стеклотекстолита (дрель, напильник, наждачка).
Фото втулок, к сожалению, не сделал, но их форма должна быть приблизительно как на картинке справа.
Получилось как-то так:
Кстати, оказалось, что удобнее всего гнуть основание, взявшись прямо за противовесы, используя их как рычаги.
Верхний конец вертикального штыря надо залить бокситкой, чтобы внутрь не набиралась вода. Или надеть подходящий колпачок. Я выбрал оба варианта — сначала заливку, а потом сверху еще и колпачек для надежности: 
Мачта
Для мачты ничего умнее не придумал, кроме как взять два направляющих профиля для гипсокартона. Они удобно вкладываются друг в друга и получается достаточно прочная и легкая конструкция.
Для увеличения прочности, эти два профиля нужно стянуть между собой саморезами. Так просто ввернуть саморезы не выйдет (тонкое железо просто мнется при попытке надавить на него), поэтому нужно вложить внутрь отрезки бруса. И потом вкручивать саморезы прямо сквозь профиль в эти самые брусочки.
Лично я перестраховался и предварительно пропитал брусочки олифой. Ну чтобы они не сгнили в первый же год.
Антенну решено было крепить к старой (уже не используемой) мачте от электропроводки
Для этого понадобятся U-образные хомуты, которые изготавливаются путем сгибания 6-миллиметровых шпилек на оправке.
Шпильки предварительно нужно разогреть до красна и дать медленно остыть. Иначе она сломается при попытке ее согнуть. В качестве оправки идеально подошел баллончик из-под дезодоранта:
К мачте прикрепил два стальных уголка с отверстиями. Именно сквозь них будут продеты наши U-образные хомуты: 
Пару слов про кабель
Понятно, что здесь нужно было взять 50-омный кабель, но меня в конечном итоге задушила жаба. В наших краях хороший 50-омный кабель стоит почти в 4 раза дороже, чем неплохой телевизионный кабель 75 Ом.
Прикинув затухание на частотах 118-136 МГц, я решил остановиться на более бюджетном варианте. Вряд стоит сильно переплачивать за десятые доли децибел. Да я за счет общей несогласованности антенно-фидерного тракта больше потеряю!
Поэтому выбор пал на кабель SAT-703 по 25 руб за погонный метр. На 25-метровом куске кабеля затухание на авиадиапазоне будет меньше 2 дБ, что меня полностью устраивает. 
В целях экономии решено было отказаться от разъемов, а кабель просто припаять к антенне.
Для герметизации я надел на кончик кабеля трубку и просто залил все эпоксидной смолой.
Итоговая стоимость антенны
В конечном итоге я потратил чуть более 700 рублей на саму антенну и еще 625 руб за 25 метров кабеля. Все, кроме кабеля, было закуплено в строительном магазине:
- Труба алюм. круглая 15х1, 1шт — 78 руб
- Труба алюм. круглая 10х1, 3шт — 165 руб
- Профиль 28/27, 3м, 2шт — 64 руб
- Пластина крепежн. перф., 100х200х2.0 — 70 руб
- Уголок крепежн. перф., 105х105х90х2.0 — 41 руб
- Шпилька М6х1000, 2шт — 58 руб
- Хомут сантехнический для 3/4″, 3шт — 73.50 руб
- Клей эпоксидный — 62 руб
- Брус, 25х40, 3м — 48 руб
- Олифа ПЭТ, 0.5л — 57 руб
Итого: 716.5 руб
Монтаж на крыше
Самое сложное — поднять антенну с бухтой кабеля на крышу через узкий чердачный проем. Поэтому противовесы пришлось прикручивать уже на месте.
Благодаря точному расчету крепежных узлов, все встало на место как родное:
Кабель завел в квартиру через отверстие в стене. Лучше, если выходное отверстие будет чуть-чуть ниже, чем внутреннее в квартире. Это чтоб в дом вода не затекала.
Затем на этот конец кабеля планировалось обжать SMA-разъем, но, к сожалению, посылка с ебея так и не пришла. Поэтому пока просто воткнул центральную жилу кабеля в гнездо радиостанции.
На видео 10 минут типичных переговоров между пилотами и диспетчерами — слушайте и наслаждайтесь:
Источник
Антенна для рации своими руками
Избегайте своими руками делать антенны на рации для автомобилей по той простой причине, потом оборудование сложно настроить. Штатные устройства у основания содержат узел, напоминающий гайку, позволяющий водителю настроить прибор на используемую волну. Для ручных моделей дело обстоит иначе. Антенна для рации своими руками быть сделана может, однако для крупных предприятий, покупающих частоту, возникнут проблемы. Государственный комитет следит за проданным товаром, чтобы потребители избегали взаимных помех. Железные дороги не пересекаются с судоремонтными заводами. Иногда требуется промышленникам связь, каждый начнет оборудование улучшать, найдем ситуацию: абоненты услышат друг друга. Работая на разных предприятиях. Спросите ГКРЧ: дадут рекомендации, быть может, достаточно будет продемонстрировать специалистам в действии доработку для оценки влияния на соседние домены связи.
Связь и антенны раций
Неоднократно говорили: в обыденности чаще используются линейная, круговая поляризация, последняя – преимущественно на спутниках. Не исключение рации. Горизонтальную поляризацию забрало телевидение, оставив вертикальную радиовещанию… рациям. Логично. Когда держим рацию, антенна расположена вертикально. Виден сигнал, отраженный местностью, повернутый на фиксированный угол. Благодаря эффекту, туповатый военный демонстрирует “нарушение” законов физики… Идеальный прием ведется вертикально стоящей антенной. Не верите – делайте наоборот!
Прочитавшие обзоры про самодельные антенны, будут поражены, но не удивлены. Опять несимметричные четвертьволновые вибраторы, изготовленные из куска стандартного коаксиального кабеля. Поляризация, частоты, почему нечто должно меняться. Однажды сказали: телевизионную антенну из кабеля можно ставить вертикально, ловить радио, найдись таковое на нужной волне…
Родная антенна рации. Внутри набалдашника медная спираль, кончик которой крепится в районе вершины. У некоторых раций просто можно добраться до завитков, у прочих – проблема нерешаемая. Почему спираль?
Согласно курсу электродинамики распространения радиоволн, антенна излучает в направлении оси, волна будет поляризована кругом, согласно направлению завивки. Только если длина витка близка значением длине волны. Рассматриваемый контекст предполагает цифру полметра и выше, о близости забудьте.
Представление о диаграмме направленности дает программа MMANA. Доброжелатели любезно забили туда антенну рации (145 МГц), избегая менять параметры, посмотрели поле (открыв приложение):
- В вертикальной поляризации вышел по азимуту ровный круг. Понятно, тело человека диаграмму исказит! Действительно, спиралька излучает вертикальную поляризацию почти ровно. Уровень составляет – 3 dBi.
- Горизонтальной поляризации формой напоминает восьмерку, уровень намного ниже. Если держать рацию со спиральной антенной по горизонтали, прием ухудшится, нуля не достигнет.
По углу места с горизонтальной поляризацией образуется полукруг, с вертикальной – вдоль оси провал. Полезный сигнал вверх не излучается. Пусть человек с рацией заберется на дерево. И оба держат приборы вертикально, прием будет обусловлен только горизонтальной составляющей, а также отраженным сигналом. Вот какие антенны используют рации… Неудивительно, что любителей грызет желание изменить конструкцию. Посему используются спирали.
На деле — и на файле MMA — антенна состоит из спирали, немалую роль играет колпачок. Задумка ясна. В реальных условиях связь должна вестись по всем направлениям, четвертьволновый вибратор неспособен обеспечить заданные требования. Почему четверть. Полуволновой вибратор более длинный. Габариты имеют значение. Спирали начали вить не от полноценной жизни. Просто длинная антенна для рации слишком великая роскошь. Карман проткнет, рукой замучаешься держать, ветреная погода вырвет. Приходится идти на жертвы. Напомним, по вертикальной поляризации диаграмма направленности демонстрирует подобие тора, типично. Горизонтальная добавляет нечто вроде гантели (грубое приближение), формирующей недостающие углы, участки пространства. На прием и передачу диаграмма направленности одинакова.
Будем конструировать рации, убирая необычные свойства приема по всем направлениям. Энергия устремится в направлении тора. Дальность вещания возрастет. Если переоборудовать обе рации, получим дополнительный выигрыш ценой утраты окончательно приема (передачи) сверху-снизу. Напоминаем, диаграммы направленности на прием и передачу одинаковые (идентичны).
Увеличим дальность радиостанции, переделав антенну
Вывод очевиден: хотим увеличить дальность — видели диаграмму направленности заводской антенны — нужно мощность направить на вертикальную поляризацию, в тор. Как сделать, ясно, однако на горизонте маячит один вопрос – волновое сопротивление антенны рации. Знаете значение? Говорили, как померить! Если длина фидерной линии питания кратна половине длины волны, сопротивление антенны передается на выход без изменения. Эффект используем для измерения.
Используются различные приборы (ВЧ-генератор). Задумавшимся взять такой, скажем: гетеродин телевизора способен выдать похожую частоту, другое дело настроить. Поговорим отдельно. Понадобится высокочастотный вольтметр, обычный для целей измерения непригоден. Прибор измеряется напряжением ВЧ генератора в подвешенном состоянии, шкалу калибруют, чтобы показывала 100%. Собирают схему последовательно соединенных:
Подключают генератор к цепи, измеряют напряжение резистора. Крутят регулировку, пока начнет стрелка показывать 50%. Сопротивление переменного резистора становится равным волновому сопротивлению антенны. Необходимо брать неиндуктивное сопротивление (у которого отсутствует собственная индуктивность). Самодельная антенна рации по возможности должна повторять электрические параметры заводской. Волновое сопротивление берется близким исходному. Процесс измерения читателям понятен.
Выбор конструктора невелик: два глобальных семейства. Кабели волновым сопротивлением 50, 75 Ом. Первый применяются связью, второй – телевидением. Антенна портативной рации делается из того, который ближе номиналом измеренному значению. Четвертьволновый вибратор (лишенный спирали) обладает сопротивлением 35 Ом. Параметры покупной антенной предугадать сложно. Практикам проще изготовить две антенны для рации, используя кабель разного сорта. Затем каждую испытать на местности, оценивая характер изменений.
Изготовление антенны рации
Кратко напомним процесс изготовления антенны для рации. Рассматривали цифровое телевидение, WiFi, 3G. Аудитория портала ВашТехник знает, как сделать антенну для рации. Копируйте смело методики. Прежде нужно знать частоту. Точнее – лучше. Рации имеют несколько каналов, частоты прописаны паспортом. Выберите канал, задавая размеры антенны.
Пусть частота равна 435 МГц. Находим длину волны по школьной формуле, деля скорость света на указанную величину: 299792458 / 435000000 = 689 мм. Чтобы изготовить четвертьволновый вибратор, необходимо число поделить еще на 4, получим – 172,25. Длина антенны для рации составит 17 см. Постарайтесь точнее выдержать миллиметры. Экран можно не счищать. Будет приемной поверхностью, увеличится полоса. Руки чешутся – счистите, как кожуру, оплетку, диэлектрик вокруг главной жилы оставьте.
Старая антенна выпаивается, под новую готов хомут. Осталось заделать на место, наслаждайтесь связью. Антенна для рации своими руками сделана. Кстати, если нет желания снимать экран, запаяйте вместе с жилой в одну связку при монтаже на микросхему. Расширение диапазона считаете лишним – экран лучше снимите. Первый и второй варианты наделены достоинствами, цельный кабель прочнее. Лучше оставить как есть. Антенна для рации прослужит дольше. Позаботьтесь приклеить симпатичный колпачок-наконечник, чтобы медь перестала окисляться. Прощаемся ровно до следующего раза.
Копируйте заводские конструкции. Рации предприятий ломаются. Адаптеры остаются, приборы выбрасывают. Неоценимый шанс радиолюбителя проявить себя. Антенна покрыта резиной, легко обдираемой. Либо используйте аксессуар сломанного изделия. Процесс копирования напрямую не запрещен, исключая изделия, защищенные патентами. Дело касается промышленного выпуска продукции с целью сбыта, получения фиксированной прибыли за счет выполнения указанных действий.
Источник