- Как сделать антенну для автомагнитолы своими руками в домашних условиях
- Принцип работы автомобильной радиоантенны
- Немного теории
- Частотные диапазоны
- Классификация АПРА
- Назначение АПРА
- Способы установки АПРА
- Места размещения АПРА
- Типы усиления радиосигнала
- Общие характеристики
- Варианты установки АПРА
- Врезное крепление АПРА
- Магнитное крепление АПРА
- Штыревое крепление АПРА
- Салонные АПРА
- Подключение антенны к магнитоле
- АПРА нового типа
- Сделай сам!
- Выбор кабеля для АПРА
- Полезные рекомендации
- Антенна для автомагнитолы своими руками
- Материалы и инструмент для самодельной АПРА
- Процесс изготовления
- Самодельные автомобильные TV и GPS антенны
- Лучшие модели
- Триада 304
- Prology TFB-100
- Мастер-кит
Как сделать антенну для автомагнитолы своими руками в домашних условиях
Автомобильные антенны сегодня расходятся предназначением. В боевых условиях ловят связь, в мирных – каналы вещания, навигационную информацию. Автомобильная антенна представляет собой четвертьволновый вибратор, дополненный согласующими устройствами. Сигнальная линия, землей послужит корпус автомобиля. За счет двух этих составляющих становится возможен прием сигнала. Ввиду простоты конструкции изготавливают автомобильную антенну своими руками. Определите вначале назначение устройства, диапазон волн, тип модуляции. Три основные составляющие, закладываемые конструкцией.
Принцип работы автомобильной радиоантенны
Автомобильная приемная антенна для магнитолы (далее по тексту – АПРА) представляет собой радиотехническое устройство, в работе которого технически реализованы следующие электрофизические процессы:
- Падающие на АПРА электромагнитные волны наводят вихревые токи на поверхности токопроводящих рабочих элементов антенной конструкции.
- Вихревые токи возбуждают переменное электромагнитное поле, которое по фидеру АПРА поступает на вход радиоэлектронного девайса. В зависимости от функционала, заложенного в используемую модель девайса, и частотного диапазона принимаемого радиосигнала водитель автомобиля получает возможность:
- приема радиосообщений;
- просмотра телепередач;
- пользования навигатором.
Большинство радиопередач, предназначенных для автомагнитол, на территории РФ транслируется в так называемом FM-диапазоне (от 88 до 108 МГц). Длина радиоволны FM-вещания колеблется от 280 до 340 см. Чтобы антенна для автомобиля смогла максимально эффективно преобразовать FM-радиоволну для радио, сложился следующий оптимум технического обеспечения качественного радиоприема:
- конструктивное исполнение антенны – вертикальный проводник по типу прямолинейного штыря;
- длина штыря – ¼-я часть длины волны радиовещания.
На рис. ниже показана штыревая радиоантенна FM-диапазона со спиральным участком.
Штыревая АПРА
Для FM-излучения диапазона 88-108 МГц с длиной волны 2,8-3,4 м электрическая длина АПРА должна составлять 70-85 см. Отклонение от этих размеров значительно ухудшает согласование приемной антенны с радиоприемником, что негативно сказывается на эффективности работы всего радиоприемного комплекса. В целях уменьшения избыточного линейного размера и повышения удобства эксплуатации АПРА изготавливают по принципу несимметричного четвертьволнового вибратора.
Дополнительная информация. Несимметричный четвертьволновый вибратор представляет собой гибкий стержень, устанавливаемый перпендикулярно металлическому кузову автомобиля, которому отведена роль заземления.
Гибкий стержень изготавливается из диэлектрического материала, на него наматывается электропровод, затем конструкция покрывается диэлектрической оболочкой. Использование спирального участка позволяет дополнительно уменьшить размер антенны по вертикали. В этом случае длину штыря АПРА удается снизить до 30-50 см.
Немного теории
Антенны для радиоприемников различаются между собой диапазоном принимаемых частот. Это не значит, что УКВ антенна совершенно не будет принимать станции, работающие на средних волнах, но качество принимаемой частоты не своего диапазона будет намного хуже, чем «родного».
Родоначальником всех антенн стал полуволновой вибратор Герца. Все остальные антенны, по сути, являются его модификациями. Далее, на рис. 1 можно увидеть преобразование полуволнового вибратора в четвертьволновой.
Таковыми фактически и является большинство радиоантенн для авто. У них роль нижних вибраторов, называемых противовесами, играет металл кузова авто. Поэтому так важен хороший контакт оплетки кабеля с металлом кузова. А в случае магнитного крепления устройства оплетка должна надежно контактировать с корпусом основания, который имеет с кузовом емкостной контакт. На рис. 2 изображена так называемая антенна-чулок, в которой вместо нижней части вибратора используется оплетка кабеля.
Рис. 3 представляет собой схему четвертьволнового вибратора.
Частотные диапазоны
Не ошибиться при выборе антенны поможет знание частот, на которых работает радиоаппаратура автомобиля в нашей стране.
- Радиодиапазон УКВ «советский» – от 65 до 74 МГц.
- FM диапазон радиочастот «европейский» – от 87, 5 до 108 МГц.
- FM диапазон радиочастот «японский» – от 76 до 90 МГц.
- Метровый телевизионный – от 48, 5 до 230 МГц.
- Дециметровый телевизионный – от 300 до 860 МГц.
Станции УКВ и FM диапазонов обеспечивают лучшее качество трансляции, чем СВ и ДВ, но будут радовать вас только в пределах прямой видимости, поэтому не рассчитывайте на них вдали от населенных пунктов.
Классификация АПРА
Антенна для цифрового тв своими руками
Антенны, устанавливаемые на автомобиль, классифицируют по следующим основным признакам:
- по назначению с учетом дальнейшего использования принятого сигнала;
- по способу установки антенного устройства;
- по месту размещения принимающего прибора;
- по способу усиления принятого радиосигнала.
Назначение АПРА
По назначению выделяют:
- радиоантенны, принимающие сигналы вещания радиостанций исключительно для автомагнитолы;
- тв антенны – для приема телевизионного вещания;
- gps антенны – для навигационной системы автомобиля и корректировки маршрута движения;
- антенны мобильной радиосвязи для радиопереговоров.
Способы установки АПРА
По способу установки антенных устройств на авто различают (см. рис. ниже):
Способы установки антенных устройств
- магнитные АПРА, оснащенные магнитными подошвами для фиксации на металлической поверхности (в основном на крыше);
- врезные антенны, требующие наличия отверстия в кузове;
- антенные устройства на эластичной присоске, обеспечивающей надежное сцепление основания прибора с автомобильным кузовом;
- АПРА, использующие резьбовое соединение;
- радиоантенны на струбцинах, называемые также желобовыми или накладными антеннами, закрепляемые на металлических водостоках;
- встраиваемые устройства, основные элементы которых при монтаже прячут под уплотнительными резинками, в дверях и т.п.
Места размещения АПРА
В зависимости от места размещения на авто, выделяют два типа антенных приборов:
- наружные (или внешние) антенны, размещаемые снаружи автомобиля;
- внутренние (или салонные) антенные устройства, чаще всего фиксируемые на лобовом стекле внутри салона.
Наилучший результат приема FM-трансляции достигается, если поставить АПРА снаружи в центре крыши автомобиля как наивысшей точке автомашины. В этом случае хороший радиосигнал будет улавливаться со всех сторон.
Типы усиления радиосигнала
В соответствии со способом усиления сигнала, АПРА подразделяются на:
- пассивные, не имеющие встроенного усилителя радиосигнала;
- активные АПРА, снабженные встроенным усилителем.
На рис. ниже показана одна из модификаций активной внешней радиоантенны известного бренда Calearo, устанавливаемая на задней части крыши авто.
Модель активной внешней АПРА Calearo
Общие характеристики
Автомобильная антенна – очень простая конструкция, которую возможно собрать самому. А также можно, без труда, приобрести ее на авторынке или в специализированных магазинах. Чтобы сделать своими руками или купить качественный продукт, прежде всего, необходимо разобраться в нескольких моментах:
- функция;
- длина и диапазон волн;
- модуляция, ее тип.
Антенны делятся на два вида:
В активной антенне есть усилитель, который делает качество принимаемого сигнала лучшее. Но, если автомобиль находится рядом с вышкой, то результат будет одинаковый.
Они могут устанавливаться внутри салона авто либо снаружи. От этого будет зависеть тип крепления для автомобильных антенн. Способов крепления при подключении автомобильной антенны есть несколько:
- присоски;
- струбцины;
- способ врезания;
- соединение резьбой;
- способ встраивания;
- магниты.
Установка с помощью присосок и магнитов самая легка. А врезание и встраивание – это задача не из простых. Справиться с ней под силу опытному автолюбителю.
Варианты установки АПРА
Установка АПРА должна осуществляться с соблюдением следующих требований:
- обеспечение надежного закрепления радиоприемного устройства на автомобиле, не допускающего смещения при воздействии различных механических нагрузок (ветровой, изгибной и т.п.);
- обеспечение плотного контакта с кузовом, выполняющим роль массы, что существенно уменьшает уровень помех и улучшает качество сигнала.
Mimo антенна 4g lte своими руками
Все варианты установки приемной радиоантенны сводятся к трем основным методикам фиксации АПРА на автомобиле:
- врезному креплению с использованием сквозного отверстия, просверленного в крыше или другой части кузова;
- магнитному креплению, использующему магнитную подошву антенны;
- штыревому креплению, представляющему собой механическую фиксацию прута антенны для автомагнитолы на специальном кронштейне типа струбцины.
Врезное крепление АПРА
В сквозное отверстие вставляется крепежная шпилька основания радиоантенны, на нее изнутри салона накручивается гайка. К достоинствам методики «врезного крепления» отосят:
- прочность закрепления прибора, снижающую вероятность его похищения;
- стабильность рабочих параметров антенно-фидерной системы после монтажа.
Из недостатков отмечают следующее обстоятельство: края просверленного отверстия являются очагами коррозии металлического кузова, поэтому рекомендуется использовать штатные технологические отверстия.
Важно! В зоне крепления необходимо зачистить металл от краски, чтобы обеспечить надежный токопроводящий контакт гайки, как элемента антенны, с металлом кузова автомобиля.
На рис. ниже показаны основание антенны со шпилькой и отверстие в крыше автомобиля, подготовленное для установки АПРА.
Основание антенны для врезного крепления
Магнитное крепление АПРА
Магнитное крепление антенны обеспечивается магнитами, расположенными в ее основании – подошве. Магниты можно приобретать отдельно от антенного устройства. Наиболее востребованы магниты диаметрами от 90 до 170 мм. Устойчивость АПРА напрямую зависит от диаметра магнита.
Крепление антенны к магниту осуществляется через два вида разъемов:
- DV-разъем адаптирован под большинство антенных систем и допускает регулировку угла установки;
- PL-разъем более надежный в части соблюдения строгой вертикальности установки.
На рис. ниже показаны магнитные крепления антенн с DV и PL-основаниями.
Магнитные крепления антенн с DV и PL-основаниями
К достоинствам магнитного способа крепления относят следующие моменты:
- легкость выполнения установки либо демонтажа;
- обеспечивается сравнительно высокая устойчивость АПРА при соблюдении оптимального размера магнитного основания;
- емкостная связь магнитного основания с металлом кузова создает своеобразную имитацию «массы», необходимую для работы приемной антенны;
- возможность перемещений при настройке аппаратуры.
Из недостатков отмечают:
- низкую прочность фиксации на кузове;
- легкость похищения;
- возможность сдвига, что приводит к необходимости проведения дополнительных подстроек.
Штыревое крепление АПРА
Для технической реализации штыревого крепления на выступающей части автомобильного кузова (крыло, багажник и т.п.) устанавливается кронштейн-струбцина, зажимные болты которого своими заостренными концами создают массовый контакт, необходимый для качественного радиоприема.
На рис. ниже показано штыревое крепление на кронштейне.
Штыревое крепление
Из преимуществ этого метода отмечают возможность фиксации антенных устройств на автотехнике с неоднородными и выступающими металлическими поверхностями (автокраны, открытые автомобили, спецтехника).
К недостаткам относят:
- низкую механическую прочность;
- затрудненную настройку и согласование АПРА.
Салонные АПРА
Антенна НТВ плюс
Салонные антенные радиоприемные устройства представляют собой радиоаппаратуру активного типа, устанавливаемую в салоне автомобиля. Принципиальным отличием салонных активных антенн от приборов внешнего монтажа является наличие в комплектации встроенного ВЧ-усилителя, для которого используется электропитание от головного устройства (магнитолы или другого девайса). Неоспоримыми достоинствами салонных активных АПРА считаются:
- поддержание на стабильном уровне параметров радиосигнала в FM-диапазоне;
- внутрисалонные АПРА не влияют на аэродинамику автомобиля;
- отсутствие внешних механических воздействий;
- недоступность для вандалов и грабителей.
Внутренние антенны обычно закрепляются на лобовом или заднем стекле. Способы фиксации – присоски, скотч, магниты.
На рис. ниже показана внутрисалонная антенна модели Триада-190, закрепленная в углу лобового стекла при помощи двустороннего скотча.
Внутрисалонная АПРА модели Триада-190
Подключение антенны к магнитоле
Подключение АПРА к магнитоле представляет собой электрическую коммутацию, обеспечивающую надежный контакт звуковоспроизводящей аппаратуры с антенной. В общем случае подключение пассивной радиоантенны автомобиля осуществляется через штекер или разъем к антенному гнезду ISO-стандарта в соответствии с инструкцией по установке и подключению штатной антенной системы.
При установке активной АПРА, оснащенной двумя проводами для подключения электропитания и выводом для подключения к магнитоле, алгоритм подключения более расширенный:
- черный провод приемного устройства необходимо подсоединить к кузову авто, создавая минусовой контакт;
- синий провод (как вариация красный) подключается к магнитоле;
- провод питания усилителя подключается к головному устройству.
Обратите внимание! При таком способе подключения электропитание будет поступать на усилитель только при работающей магнитоле.
АПРА нового типа
Каноническая форма автомобильной приемной радиоантенны в виде гибкого стержня продиктована условиями качественного приема радиоволн FM-диапазона. Технический прогресс и различные условия эксплуатации автомобилей внесли разнообразие в традиционную конструкцию автомобильной «радиомачты» и ее конфигурацию. Принцип «чем антенна выше, тем качественнее радиоприем», десятилетиями диктующий свои требования к изготовлению штатных и самодельных антенн, уступил свое место практицизму и изменившимся дизайнерским тенденциям в автомобилестроении. Из новых разработок, закрепившихся на рынке автомобильных антенных приборов, особо выделяются два типа АПРА:
- Плоские сетки-наклейки, устанавливаемые на заднем или боковом стекле машины. Проигрывая в какой-то степени в качестве приемаFM-трансляций, плоские антенные устройства выигрывают в борьбе за сохранение целостности изделия от:
- воздействия вандалов на стоянке;
- налетов птиц на длительной парковке;
- повреждений на автомойке;
- образования наледи.
- Антенны типа «акулий плавник», добавляющие грацию морского хищника в очертания скоростного автомобиля. Габаритные размеры прибора настолько малы, что не создают проблем при заезде в гараж или под низко нависающий навес. На рис. ниже показана антенна с указанием габаритных размеров.
Антенна «акулий плавник» с габаритными размерами
Сделай сам!
Если автолюбитель – мастер на все руки, то он запросто соберет самодельную антенну из комплектующих, подключит автомобильную антенну. Все, что необходимо, можно приобрести на рынках, в магазинах. Это выйдет значительно дешевле, чем приобретать готовую в салонах.
Собрать антенну нужно так, чтобы:
- размещалась в салоне авто и не мешала обзору;
- не появлялись вопросы от сотрудников дорожной полиции;
- не создавались неудобства для пассажиров;
- обеспечивала стабильный и качественный прием сигнала.
При движении автомобиля происходит постоянная его вибрация. Это отрицательно сказывается на прием транслируемого сигнала. Во время поездки сигналы подаются с разных сторон, поэтому необходимо это учитывать при сборке.
Обычный четвертьволновой вибратор – не очень удачный выбор, так как у него большие размеры, сложное крепление и изготовление, будет создавать неудобства водителю и пассажирам. Здесь на помощь придет изготовление рамочной конструкции. Она будет замечательно располагаться на заднем стекле, под уплотнителем. Конструкция должна быть слегка заужена сверху, посредине располагаться конденсатор. Он будет настраивать антенну на разные частоты. Их две:
Верхний резонанс всегда приходится на нижний диапазон трансляции.
Ничего сложного в схеме нет. Так как же сделать автомобильную антенну?
- Требуется протянуть провод модификации МГТФ 0,5. Расположить его необходимо в виде трапеции, по периметру. Размеры должны быть следующими:
- Верхняя грань длиной шестьдесят пять с половиной сантиметров (плюс 65,5);
- Шестьдесят шесть с половиной сантиметров (плюс 66,5 см) – грань внизу;
- Боковые грани равны сорок пять сантиметров.
- Расположить плюсы таким образом, чтобы было максимально удобно добавить провода для согласующего конденсатора. Они будут снимать сигнал.
- К центру протянуть два провода, строго вертикально. Подстроечный конденсатор прикрепить точно посередине. Провода будут длинные (45 см), поэтому их нужно зигзагообразно свернуть и аккуратно спрятать под изоляционную трубу.
- В том месте, где провод срезан наполовину, припаять кабель. С другой стороны, разрывы должны быть исключены.
Самая сложная работа выполнена! Теперь, используя связное оборудование, нетрудно подключить автомобильную антенну через разъем к приемнику. Кабель взять оптимальной длины, без сильных провисаний, но он не должен быть натянут сильно.
Так как это пассивная антенна, сигнал будет периодически пропадать. Рекомендуется подключить усилитель.
Опыт работы с паяльником уже есть, поэтому его тоже можно сделать своими руками. Но этот процесс более сложный и трудоемкий. Для этого понадобится:
Все детали требуется аккуратно припаять. Потом все проверить, подключив к антенне. Можно запитать через предохранитель. Если процесс очень сложный, то лучше купить готовый усилитель.
Для более наглядного примера, как сделать автомобильную антенну, можно посмотреть видео.
Выбор кабеля для АПРА
Радиоантенные устройства, установленные на автомобиле стационарно (врезные и штыревые крепления), имеют хороший контакт с металлом кузова. Входное сопротивление серийно выпускаемых антенн составляет 50 Ом, с ними отлично согласуется стандартный коаксиальный антенный кабель марки RG-58 внешним диаметром 5,0 мм. Длину кабеля более 5 метров не рекомендуют из-за нарастающего затухания принимаемого сигнала.
АПРА, установленные на авто магнитным способом, электрически не связаны с кузовом. Для их коммутации с магнитолой рекомендуют кабели RG-213 либо РК 50-7-11 наружным диаметром в пределах 10,5 мм. Длина кабеля определена 360-390 см. Изменение длины в любую сторону от этого показателя приводит к потере возможности качественной настройки аппаратуры.
Полезные рекомендации
Важно правильно выбрать место установки антенны. Автомобильный кузов может быть как своеобразным индикатором повышения качества приема сигнала, так и помехой. Лучшее место для крепления — центр крыши.
Вблизи с уловителем не должны находиться посторонние предметы из металла. Комбинированные антенны для приема различных сигналов связи лучше приобрести в готовом виде.
Установку необходимо максимально защитить от воздействия внешней среды, чтобы не произошло окисление контактов, не проржавели детали всей конструкции.
Сделанная собственноручно антенна — эффективный способ экономии средств, повышение качества приема сигналов, возможность технической доработки магнитолы в собственной машине.
Антенна для автомагнитолы своими руками
Нередко штатная антенна по какой-то причине не устраивает владельца автомобиля, побуждая его к самостоятельному конструированию приемного устройства. «Рецептов», как сделать антенну в домашних условиях из подручных материалов, предостаточно. Многим автолюбителям импонируют укороченные антенные устройства, допускающие заезды в низкие гаражи без обязательного откручивания штыря антенны. Чтобы изготовить имитирующую модный сейчас «плавник акулы» антенну для автомагнитолы своими руками, нет нужды подбирать специальные антенные материалы и дополнительные радиодетали. Можно обойтись подручными материалами.
Материалы и инструмент для самодельной АПРА
Для сборки антенны своими руками домашнему умельцу понадобятся следующие материалы и инструменты:
- анкерный болт, диаметр резьбы которого соответствует размеру имеющегося отверстия под врезной или штыревой способ крепления;
- 2-3 гайки с той же резьбой, как на анкерном болте;
- медная проволока;
- слесарные инструменты для работы по металлу и паяльник;
- клей «холодная сварка для металла», эпоксидная смола либо пластик Полиморфус.
Процесс изготовления
Процесс изготовления АПРА состоит из следующих этапов:
- сверления на обоих концах анкерного болта отверстий для закрепления медной проволоки;
- намотки по всей длине болта двух слоев проволоки;
- запаивания проволоки в верхнем отверстии болта и поджатия намотки фиксирующими гайками;
На рис. ниже показан полуфабрикат изделия после намотки и фиксации гайками.
Полуфабрикат самодельной антенны
- нанесения ручной лепкой слоя внешней изоляции из эпоксидной смолы или другого полимера;
Важно! Приготовленный полуфабрикат изделия необходимо примерить по месту установки и проверить работоспособность в качестве приемной антенны.
- доведения внешнего вида изделия до желаемого дизайна, используя мехобработку и покраску.
Самодельные автомобильные TV и GPS антенны
Для изготовления самодельной телевизионной антенны доморощенные Кулибины используют:
- два кольца из алюминия, диаметрами 130 и 270 мм;
- деревянную рейку 3х3 см;
- телевизионный кабель.
Собранная антенна принимает сигналы в МВ и ДМВ диапазонах.
Для изготовления GPS антенны умельцы советуют применить медную проволоку сечением 2,5 мм2, которую при помощи плоскогубцев гнут для формирования нужной конфигурации. На рис. ниже приведен чертеж самодельного устройства, которое после изготовления прикрепляется к GPS-приемнику.
GPS антенна своими руками
Антенные системы являются неотъемлемым атрибутом аппаратуры радиосвязи в автомобиле, обеспечивая не только надежную связь водителя с внешним миром, но и создавая довольно комфортные условия времяпровождения во время езды или остановок при прослушивании радиопередач или просмотра телефильмов.
Лучшие модели
Популярных моделей среди усилителей практически нет. Подобные устройства устанавливаются крайне редко, так как современная мультимедийная система позволяет воспроизводить музыку с различных носителей. При определении популярной модели учитываются нижеприведенные моменты:
- Стоимость устройства. Предложение отечественного происхождения обходится в 1000 рублей. Не стоит забывать о том, что цена определяет основные свойства устройства.
- Длительность эксплуатационного срока. Установка усилителя предусматривает изменение цепи подключения приемника. Поэтому следует подключать устройство, которое сможет прослужить в течение нескольких лет.
- Надежность. Устройство должно работать в различных условиях эксплуатации: перепадов напряжения, температур, влажности и других ситуаций.
- Уровень сигнала. Этот показатель может варьироваться в большом диапазоне.
В продаже встречаются модели отечественного и зарубежного происхождения. Большей популярностью пользуются модели зарубежного происхождения, отечественные обходятся в несколько раз дешевле.
Триада 304
Отечественный усилитель автомобильной антенны под названием «Триада 304» стоит 650 рублей. В интернете встречаются различные отзывы, многие из них отрицательного характера. Положительными моментами являются следующие:
- Невысокая цена.
- Хорошее качество сборки.
- Есть возможность отключить устройство в случае уверенного сигнала.
- Оптимальная функциональность.
Подобный усилитель не служит в течение длительного периода. Поэтому часто отдают предпочтение другим моделям зарубежных производителей.
Prology TFB-100
Усилитель для антенны иностранного происхождения пользуется большей популярностью по причине привлекательных эксплуатационных характеристик. Модель Prology tfb-100 обладает следующими особенностями:
- Устройство может одновременно работать с несколькими антеннами.
- Проводится качественное усиление сигнала в цифровом и аналоговом диапазоне.
Рассматриваемое устройство обладает небольшими размерами, поэтому с установкой не возникает проблем.
Мастер-кит
При поиске универсального варианта исполнения выбирается автомобильный антенный усилитель «Мастер-кит». Он обладает нижеприведенными особенностями:
- Применяемая схема двухкаскадная.
- Есть специальные наборы, которые просты в сборке. Для этого достаточно иметь паяльник и требуемые расходные материалы.
Стоимость подобных наборов относительно невелика. Поэтому выбирают их для улучшения качества приема радиосигнала в различных диапазонах.
Источник