Базовая антенна 27 мгц своими руками

Антены GP 1/4, 1/2, 5/8 своими руками

В Си-Би диапазоне наибольшее распространение получили антенны с вертикальной поляризацией. Это связано с тем, что Си-Би радиостанции широко используются для связи с подвижными объектами, а на автомобиле весьма сложно разместить эффективную антенну горизонтальной поляризации. По той же причине в качестве базовых выбираются антенны с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, одинаково хорошо работающие в любом направлении.

GP с длиной l/4

Наиболее широкое применение в этой группе получили антенны типа «Ground Plane» или сокращенно — «GP», показанные на рис. 10.2.

Антенна имеет штыревую конструкцию, удобную для размещения как на крыше здания, так и на автомобиле. Она проста и, в то же время, достаточно эффективна. Длина штырей (l/4) для работы в диапазоне 27 МГц зависит от диаметра трубок и указана в табл.1

Таблица 1. Длина элементов антенны GP

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 2/4l. Для Си-Би диапазона можно принять ее равной 275 см. Входное сопротивление антенны зависит от угла между противовесами и мачтой: чем меньше этот угол (противовесы прижаты к мачте), тем больше 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. Если после установки минимум КСВ антенны оказывается несколько выше или ниже частоты 20 канала сетки С, длину штыря необходимо соответственно увеличить или уменьшить. После настройки антенны в резонанс минимума КСВ на средней частоте добиваются изменением угла установки противовесов.

Недостатком данной конструкции является отсутствие соединения штыря с мачтой, что требует дополнительных мер по грозозащите и защите от статического электричества. Наиболее простым способом защиты является использование короткозамкнутого шлейфа из кабеля длиной l/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.3

Длина шлейфа рассчитывается с учетом коэффициента укорочения используемого кабеля и составляет около 2 м.

GP с длиной l/2

На рис. 10.4 приведена конструкция полуволновой антенны GP длиной l/2. По сравнению с вышеописанной антенной она имеет вдвое большую длину штыря, что предъявляет повышенные требования к обеспечению ветровой прочности конструкции. Антенна не нуждается в противовесах, роль которых выполняет мачта, а ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости сильнее прижата к горизонту, что улучшает условия радиообмена с удаленными корреспондентами. Поскольку антенна имеет высокое входное сопротивление, кабель подключается к ней через согласующий высокочастотный трансформатор. Основание штыря 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.

Типовые данные согласующего трансформатора:

Диаметр каркаса — 30мм
Диаметр провода — (ПЭВ-2) 1мм
Число витков — 6
Отвод от 1.5 — витка
считая от (холодного) заземленного
вывода катушки
Кабель подключается центральной
жилой к отводу.
Полотно антенны подключается к «горячему»
выводу катушки.

GP с длиной 5/8l

Наиболее эффективной для дальних связей является GP длиной 5/8l. Ее конструкция показана на рис. 10.5. Она несколько длиннее полуволновой антенны, а кабель фидера подключается к согласующей индуктивности, расположенной в основании вибратора. Этот тип антенны требует использования не менее трех противовесов длиной (0,1-0,2)l, расположенных в горизонтальной плоскости. Антенны этого типа узкополоснее полуволновых, в связи с чем они требуют более тщательной настройки. Настройку на средней частоте обеспечивают как изменением длины штыря, так и регулировкой величины согласующей индуктивности. Нужное входное сопротивление достигается выбором точки подключения кабеля к согласующей катушке. Усиление этой антенны составляет 5-6 дБ, максимум диаграммы направленности расположен под 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,
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 Си-Би антенна не должна быть расположена ближе 200 м.

Эффективность работы антенны на передачу тем выше, чем меньше омические потери в ее элементах. Поэтому наилучшим материалом для элементов антенн являются медные трубки, однако приемлемым компромиссом можно считать применение алюминиевых (дюралевых) трубок (из-за высокого удельного веса и низкой прочности меди).

При необходимости расширения полосы частот диаметр трубок увеличивают, или используют трубки с ребристой наружной 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. 10.6). При этом резонансная частота антенны понижается и длину штыря придется несколько уменьшить. 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.

В настоящее время в продаже имеются Си-Би антенны заводского изготовления (рис.10.7) как отечественные, так и импортные, легкие, изящно выполненные. Как свидетельствует опыт их эксплуатации, в соединениях элементов, которые осуществляются самонарезающими шурупами, под действием ветра достаточно быстро теряется электрический 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, что приводит к необратимым последствиям.

Рис. 10.8 Антенна GP без мачты

Если на крыше Вашего дома есть достаточно высокая лифтовая будка, телевизионная антенна или пристройка высотой больше 5 метров, то антенну GP можно установить, используя капроновый трос-растяжку (рис. 10.8) без мачты. Кроме капронового шнура и кабеля РК-50 потребуется еще 4 изолятора любого типа. Конец кабеля длиной 2,7 м освобождается от внешней изоляции и оплетки, оплетка расплетается и скручивается в 4 примерно одинаковые «косички». К ним присоединяются противовесы. Противовесы можно сделать из любого медного (в крайнем случае даже алюминиевого) провода, который прикручивается (или припаивается) к «косичкам». Длина противовесов должна быть 2,7 м. На концах противовесов закрепляются изоляторы, которые прикрепляются к проволочным или капроновым оттяжкам. Конец освобожденного от оплетки участка кабеля за полиэтиленовый изолятор прикрепляется к капроновому шнуру так, чтобы он не оторвался порывами ветра. Противовесы разводятся в стороны равномерно по кругу, оттяжки закрепляются на крыше (например, привязываются к кирпичам). Постарайтесь длину оттяжек подобрать так, чтобы между проводом противовеса и вертикалью был угол около 45°. Места соединений и место выхода кабеля из оплетки тщательно герметизируют пластилином, чтобы под оплетку не попала вода.

Эта антенна по своим характеристикам полностью соответствует классической антенне GP длиной l/4. Такую антенну очень удобно устанавливать в полевых условиях между двумя деревьями, нужно только заранее заготовить кабель и противовесы с оттяжками, а в качестве изоляторов на концах противовесов сгодятся даже короткие сухие палочки (см. рис. 10.9), т. к. на частоте 27 МГц это неплохой изолятор.

Источник

Форум радиолюбителей Кировской области

Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

Toni » 22 июл 2013, 19:56

Антенная «Удлинённый штырь»

Хочу поделиться опытом изготовления не сложной в настройке вертикальной антенны.
Как известно входное сопротивление четверть волнового вертикала приблизительно равно 36 Омам, что плохо согласуется с кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом, тем более 75 Ом. Поэтому для согласования увеличивают физическую длину штыря до получения нужных 50 или 75 Ом. При удлинении во входном сопротивлении появляется реактивная составляющая (индуктивная), но её без труда можно компенсировать последовательно включенным конденсатором.
Для изготовления антенны были применены алюминиевые трубки по 2 метра, диаметром 20 и 18 мм. 18ти миллиметровую трубу можно обрезать до 1,2 м. С торца 20мм трубы делаются два пропила вдоль по 2 см и в неё вставляется 18мм трубка до получения общей длины 2,9 м. В месте пропила 18мм труба фиусируется в 20мм трубе автомобильным хомутом. Торец тонкой трубы (верхушка антенны) можно чем-нибудь заткнуть. Я заткнул роликом смотанным из ПВХ изоленты с герметиком. Дале трубку прикрепил к небольшой деревянной мачте, так же хомутами. Мачту прикрепил к ограждению крыши.

Настройка антенны производится изменением длины вертикала (нужно ослабить хомут скрепляющий трубки) и изменением ёмкости конденсатора по минимальным показаниям КСВ-метра. Так как трубки я взял достаточно толстые, антенна получилась достаточно широкополосной. Приемлемое КСВ от радиолюбительской двенашки и почти до конца десятки.
При 5 ваттах на СиБи в городе слышно хорошо, антенна на крыше 9ти этажки.

Пишите если есть чем поделиться.

Re: Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

moto2moto » 02 мар 2014, 20:51

Доброго всем дня .
Решил попробовать балконную антенну (диполь):

Я выбрал такую конструкцию, потому что сделать очень просто и быстро, а вложений не требует никаких.
Подходящего размера пластиковая пластинка 120х100х2 мм размечена и просверлена под болтовое крепление.
В качестве вибраторов диполя взял 2 куска провода ПВ-3 на 4 кв.мм длиной по 2750 мм. Концы провода зачищены,
обжаты наконечниками и пропаяны. Далее собираем диполь согласно схеме..

Обратная сторона крепежа:

Кабельные наконечники и болты крепежа не совсем в размер, из того что было в наличии.
Кабель взят от автомобильной антенны. Даже подошло родное врезное крепление, только убрал пластиковую втулку.

Не забываем про «медок» .

Палка — деревянный черенок от швабры около 1,5 метра, обмотан ПВХ изолентой в 1 слой.

В торец вкручен саморез с верхним концом диполя:

К нижнему концу прицепил груз около 50 грамм (вариант не окончательный, пока идет процесс настройки).

Вся конструкция прикреплена к старой ТВ антенне, чтобы лишнего не городить :

Вид сверху: (надеюсь соседи не сразу прибьют ).

Настройка. Так как минимум КСВ убежал далеко вниз, я пошел методом укорочения нижнего вибратора. В первом приближении укоротил на 400 мм.
При этом получил минимум КСВ в сетке С около 1.3 (похоже ниже уже не получится достичь ), в сетке D на 35 канале около 1.5. Но процесс еще не завершен!!
Неплохая чувствительность. И на передачу работа идет вполне удовлетворительно. .
Всем удачи. С уважением, Константин.

Re: Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

KAA » 02 мар 2014, 20:58

Re: Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

Техник » 02 мар 2014, 21:28

Re: Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

Toni » 02 мар 2014, 21:35

Это в идеале, на резонансной частоте в свободном пространстве. Реально входное сопротивление может быть и меньше 75 Ом, в зависиости от близости окружающих предметов, строений и т.д.

Так как плечи получились разной длины, нужно позаботится о симметрировании — в месте запитки надеть ферритовую защёлку или несколько ферритовых колец.

Re: Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

ud4nag » 03 мар 2014, 21:22

Re: Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

ud4nag » 03 мар 2014, 21:26

Re: Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

RM4N » 04 мар 2014, 08:23

Re: Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

ud4nag » 04 мар 2014, 21:42

Re: Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

RM4N » 05 мар 2014, 14:22

Re: Самодельные базовые антенны СиБи диапазона

12 » 02 июл 2014, 18:10

moto2moto писал(а): Доброго всем дня .
Решил попробовать балконную антенну (диполь):

Я выбрал такую конструкцию, потому что сделать очень просто и быстро, а вложений не требует никаких.
Подходящего размера пластиковая пластинка 120х100х2 мм размечена и просверлена под болтовое крепление.
В качестве вибраторов диполя взял 2 куска провода ПВ-3 на 4 кв.мм длиной по 2750 мм. Концы провода зачищены,
обжаты наконечниками и пропаяны. Далее собираем диполь согласно схеме..

Обратная сторона крепежа:

Кабельные наконечники и болты крепежа не совсем в размер, из того что было в наличии.
Кабель взят от автомобильной антенны. Даже подошло родное врезное крепление, только убрал пластиковую втулку.

Не забываем про «медок» .

Палка — деревянный черенок от швабры около 1,5 метра, обмотан ПВХ изолентой в 1 слой.

В торец вкручен саморез с верхним концом диполя:

К нижнему концу прицепил груз около 50 грамм (вариант не окончательный, пока идет процесс настройки).

Вся конструкция прикреплена к старой ТВ антенне, чтобы лишнего не городить :

Вид сверху: (надеюсь соседи не сразу прибьют ).

[url=http://img-fotki.yandex.ru/get/9763/139671687.1/0_aab6b_287691e8_orig][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/9763/139671687.1/0_aab6b_287691e8_XL.jpg
Настройка. Так как минимум КСВ убежал далеко вниз, я пошел методом укорочения нижнего вибратора. В первом приближении укоротил на 400 мм.
При этом получил минимум КСВ в сетке С около 1.3 (похоже ниже уже не получится достичь ), в сетке D на 35 канале около 1.5. Но процесс еще не завершен!!
Неплохая чувствительность. И на передачу работа идет вполне удовлетворительно. .
Всем удачи. С уважением, Константин.

Источник