Часть 1я, теоретическая.
Кто следит за моим блогом и сообществом Радиосвязь и радиолюбители, в курсе событий – приобретение мной Си-Би радиостанции и моим творчеством 🙂
Покупать готовую антенну меня не то что жаба задавила,
может и купил бы, да финансы поют романсы. Кстати о ценах, странная закономерность, чем длиннее антенна, тем она дороже… значительно дороже!
Кое какой опыт с ВЧ техникой имеется, руки растут чуть ниже плеч, но не значительно, почему бы не сделать самодельную антенну на автомобиль?
Что бы что-то сделать, надо понимать, что ты делаешь. Я посмотрел антенны заводского изготовления, схемы их подключения. Попробую нарисовать и объяснить, как это работает на простых словах.
Из уроков физики, кто еще помнит, там была схема контура, где пластины конденсатора раздвигали и получалась антенна. Ну я бы не сказал, что физики дураки, но объяснение не правильное, вернее нефига не доходчивое.
Вооружимся теорией и онлайн калькулятором (расчет частоты tel-spb.ru/lc.html и количества витков coil32.narod.ru/calc/one_layer.html )
Провод свитый в спираль/катушку имеет индуктивность, например, 10 витков провода на каркасе диаметром 20 мм при длине намотке 10мм (диаметр провода 1мм) имеет индуктивность 2.136 мкГн (микро Генри), при емкости контура 10 пФ (пико Фарад), резонансная частота контура по расчетам составляет 15,9 МГц (мега Герц).
Давайте грубо и весьма неправильно примем, что один виток провода будет иметь погонные характеристики 1мкГн /1пФ (длина витка 2*Пи*r будет 2*3,14*10=62,8мм). То если размотать нашу катушку и выпрямить провод, у провода длиной 628 мм будет емкость 10пФ и индуктивность 10мкГн, и резонансная частота 15,9 МГц. Смотрите Рис. 1.
Вот так и получается антенна, это кусок провода в зависимости от удельных погонных характеристик имеет свою резонансную частоту, на которой он излучает в пространство. Свернутый в катушку провод излучает он крайне слабо.
Принято, что длина эффективного излучателя должна быть кратна ¼ длины волны (длина волны считается так: 300/F где F в МГц).
Если часть провода свить в катушку, а часть выпрямить, то получится электрически укороченная антенна (Рис. 2). Теперь думаю понятно, для чего в коротких антеннах на СиБи применяются удлиняющие катушки. Не убудем углубляется в теорию антенн, мои познания не так глубоки для обучения этой теории, а эта статья такой цели не имеет.
Вернемся к нашим антеннам для СиБи. Длина волны около 11 м. Значит, чтобы получить эффективную антенну, нужен отрезок провода длиной 2,75 м и такой же противовес (получим диполь). Так как в качестве противовеса может выступать земля (заземление) или корпус автомобиля, то нужен всего один провод.
Но 2,75 м это длинный провод, особенно в городских условиях и располагать его нужно перпендикулярно земле. Укоротить его можно свернув часть в катушку. Почему в катушку не на конце провода, а в точке питания, любопытные читатели найдут в литературе )
Но просто свернув в катушку провод, можно столкнуться с одной неприятной особенностью, из-за высокого или низкого входного сопротивления, не удастся вогнать КСВ в приемлемый диапазон.
На Рис. 3 слева как раз изображен такой случай, из-за низкого входного сопротивления антенны, передатчик работает на рассогласованную нагрузку.
Еще из минусов такого включения, то что выход передатчика электрически связан с незаземленной антенной. В грозу или при касании проводов антенной можно получить нехилый фейерверк в машине и лишиться дорогого оборудования.
Подробнее рассмотрим правую часть Рис. 3.
Там используются уже 2 катушки, L1 является согласующей, а L2 удлиняющей. Антенна заземлена через катушку по постоянному току. Такое включение катушек, а физически это может быть одна катушка, уже является автотрансформатором. Подбирая количество витков L1 можно точно подстроить входное сопротивление антенны, а числом витков L2 скомпенсировать недостающую длину антенного штыря и подстроить резонанс антенны.
Всем известная Lemm 2001 Turbo сделана по тому же самому принципу. Это удлиняющая или «горячая» катушка
Часть 1я, теоретическая.
Кто следит за моим блогом и сообществом Радиосвязь и радиолюбители, в курсе событий – приобретение мной Си-Би радиостанции и моим творчеством 🙂
Покупать готовую антенну меня не то что жаба задавила,
может и купил бы, да финансы поют романсы. Кстати о ценах, странная закономерность, чем длиннее антенна, тем она дороже… значительно дороже!
Кое какой опыт с ВЧ техникой имеется, руки растут чуть ниже плеч, но не значительно, почему бы не сделать самодельную антенну на автомобиль?
Что бы что-то сделать, надо понимать, что ты делаешь. Я посмотрел антенны заводского изготовления, схемы их подключения. Попробую нарисовать и объяснить, как это работает на простых словах.
Из уроков физики, кто еще помнит, там была схема контура, где пластины конденсатора раздвигали и получалась антенна. Ну я бы не сказал, что физики дураки, но объяснение не правильное, вернее нефига не доходчивое.
Вооружимся теорией и онлайн калькулятором (расчет частоты tel-spb.ru/lc.html и количества витков coil32.narod.ru/calc/one_layer.html )
Провод свитый в спираль/катушку имеет индуктивность, например, 10 витков провода на каркасе диаметром 20 мм при длине намотке 10мм (диаметр провода 1мм) имеет индуктивность 2.136 мкГн (микро Генри), при емкости контура 10 пФ (пико Фарад), резонансная частота контура по расчетам составляет 15,9 МГц (мега Герц).
Давайте грубо и весьма неправильно примем, что один виток провода будет иметь погонные характеристики 1мкГн /1пФ (длина витка 2*Пи*r будет 2*3,14*10=62,8мм). То если размотать нашу катушку и выпрямить провод, у провода длиной 628 мм будет емкость 10пФ и индуктивность 10мкГн, и резонансная частота 15,9 МГц. Смотрите Рис. 1.
Вот так и получается антенна, это кусок провода в зависимости от удельных погонных характеристик имеет свою резонансную частоту, на которой он излучает в пространство. Свернутый в катушку провод излучает он крайне слабо.
Принято, что длина эффективного излучателя должна быть кратна ¼ длины волны (длина волны считается так: 300/F где F в МГц).
Если часть провода свить в катушку, а часть выпрямить, то получится электрически укороченная антенна (Рис. 2). Теперь думаю понятно, для чего в коротких антеннах на СиБи применяются удлиняющие катушки. Не убудем углубляется в теорию антенн, мои познания не так глубоки для обучения этой теории, а эта статья такой цели не имеет.
Вернемся к нашим антеннам для СиБи. Длина волны около 11 м. Значит, чтобы получить эффективную антенну, нужен отрезок провода длиной 2,75 м и такой же противовес (получим диполь). Так как в качестве противовеса может выступать земля (заземление) или корпус автомобиля, то нужен всего один провод.
Но 2,75 м это длинный провод, особенно в городских условиях и располагать его нужно перпендикулярно земле. Укоротить его можно свернув часть в катушку. Почему в катушку не на конце провода, а в точке питания, любопытные читатели найдут в литературе )
Но просто свернув в катушку провод, можно столкнуться с одной неприятной особенностью, из-за высокого или низкого входного сопротивления, не удастся вогнать КСВ в приемлемый диапазон.
На Рис. 3 слева как раз изображен такой случай, из-за низкого входного сопротивления антенны, передатчик работает на рассогласованную нагрузку.
Еще из минусов такого включения, то что выход передатчика электрически связан с незаземленной антенной. В грозу или при касании проводов антенной можно получить нехилый фейерверк в машине и лишиться дорогого оборудования.
Подробнее рассмотрим правую часть Рис. 3.
Там используются уже 2 катушки, L1 является согласующей, а L2 удлиняющей. Антенна заземлена через катушку по постоянному току. Такое включение катушек, а физически это может быть одна катушка, уже является автотрансформатором. Подбирая количество витков L1 можно точно подстроить входное сопротивление антенны, а числом витков L2 скомпенсировать недостающую длину антенного штыря и подстроить резонанс антенны.
Всем известная Lemm 2001 Turbo сделана по тому же самому принципу. Это удлиняющая или «горячая» катушка
При отсутствии автомобильной антенны на 27 МГц, её можно изготовить из старой пластиковой антенны для магнитолы длиной 1,5 метра. Подобные переделанные антенны, как показывает практика, служат довольно долго, а качество их работы иногда превосходит заводские образцы.
Недостатком этой антенны является слабая пружина в основании, после доработки вес штыря и ветровое сопротивление увеличиваются, поэтому рекомендую к кончику переделанной антенны закрепить рыболовную леску, а другой конец зафиксировать на корпусе автомобиля.
Исходным материалом для переделки служит штыревая пластиковая антенна для магнитол, широко распространённая в продаже. Её рисунок можно увидеть внизу.
Для переделки нам ещё понадобится пластиковый ролик фиксатора открывания капота с автомобиля Жигули-классика, кабель 50-и омный и разъём PL.
Переделка осуществляется в следующей последовательности:
Сначала отпиливаем пластиковый штырь по пунктирной линии 2. Затем сверлом, диаметром чуть больше диаметра штыря, высверливаем оставшийся в пружине кусок пластика и сверлим отверстие насквозь по разрезу 1. Отрезанный штырь вставляем в отверстие и заклеиваем эпоксидной смолой.
Вся эта процедура делается для того, чтобы устранить контакт внутреннего проводника штыря с пружиной.
Далее аккуратно, ножом отковыриваем металлическую шайбу с зазубринами 3. Она нам понадобится. Теперь берём автомобильный ролик с капота и рассверливаем его диаметром сверла на 8 мм, внимательно следя, чтобы сверло не ушло в сторону 4. Рассверливать надо не насквозь, а оставить 2-3 мм перегородки. Получим вот такую конструкцию.
К верхней части ролика прикладываем шайбу с зазубринами и горячим паяльником вплавляем её в корпус ролика. Сверли в боковой стенке ролика отверстие диаметром 1 мм. Через него провод обмотки будет заходить внутрь ролика и крепится под болт.
Предварительно зачистив конец провода и пропустив его внутрь катушки, наматываем на неё 8 витков провода ПЭВ-0,8. Фиксируем провод нитками и заливаем катушку эпоксидной смолой. После высыхания клея, круглозубцами делаем колечко из провода внутри катушки, и вставляем в него крепёжный болт.
Теперь нужно припаять кабель. К зазубренному краю шайбы 3 припаиваиваем экран, а ко второму концу катушки – центральную жилу.
К конусу пружины 2, припаивается 2.5 метра провода ПЭВ-0,18, и навивается на пластиковый штырь 1 с примерно одинаковым шагом по всей длине, после чего фиксируется тонкой изоляционной лентой, так чтобы весь провод был под ней. Для этой цели можно также использовать термоусадку. Заворачиваем крепёжный болт 4 в основание.
Антенна готова. Теперь её нужно настроить. Настройка осуществляется КСВ-метром, по минимальным показаниям, перекусыванием провода под изолентой в верхней части антенны.
