Укв антенна для радиоприемника своими руками

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.

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:

где:

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:

где:

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.

Подключение антенны FM-диапазона

Считается, подключение FM-антенны ведем тремя методами:

При прямом – конструкция неотъемлемая часть прибора. Используются сотовыми телефонами. Часто в передающих устройствах антенна выполняется четвертьволновым диполем, землей послужит корпус прибора. Активное сопротивление составляет 30 Ом, реактивное снижается путем перестройки резонансного контура. Антенна несимметричная, в землю протекает эквивалентный ток идущему на каскад. Формирует потери, плюс расклад создает помехи. В случае стационарных устройств помогает хорошее заземление, если длина голого провода сравнима с десятой долей волны, контур заземления станет излучать, генерируя дополнительные помехи.
В случае нерезонансного питания используется обычный фидер, волновое сопротивление которого равняется волновому сопротивлению антенны. Обеспечит отсутствие потерь, максимальный уровень сигнала. В линии присутствует бегущая волна, длина фидера не играет роли, погонные потери весомы. Метр кабеля до первого усилительного каскада снижает чувствительность приемника. Избегайте складывать бухты на полу. Лишний кабель меж приемником и FM-антенной обрезается. Проблему длинного фидера отсекает активный усилитель. Придется завести кабель 12 вольт на крышу, о длине перестанем беспокоиться. Решения уместны, где больше делать нечего, кроме как слушать радио. Нет интернета, телевидения, прочих коммуникаций. Если большинство покупных изделий настроены на сопротивление 50 Ом, самодельные необходимо должным образом согласовать. Делается при помощи КСВ метра, у автомобильных конструкций найден специальный винт для проведения операции. Позволит существенно улучшить прием. Причем меняются параметры антенны, длина. В идеале КСВ равен единице, на практике допускается ниже 2.
Резонансные линии связи питания антенны являются, самым любопытным явлением. Проблема одна: условия прохождения сигнала сильно зависят от длины волны. Фидер должен быть кратен половине. Радиостанция вещает в некотором спектре, частота, на которую настраиваются приемник, FM-антенна, является несущей. Вокруг роятся гармоники, которые, собственно полезны. Лишенная пользы несущая не представляет ценности. Для телевидения резонансные линии связи теряют смысл, частоты могут различаться втрое. Выдержать условия кратности половине длины волны невозможно. Прелесть, что волновое сопротивление линии перестает играть роль. Антенна в таких условиях будет согласована. Любопытная особенность бодро используется для измерения сопротивлений. Например, при помощи линии длиной 5λ проводится исследование антенны исключением погрешностей, помех. Для измерения сопротивления антенны характеристики фидера никакой роли не играют, как было сказано выше. Однако ряд практических любительских радиоантенн используется на резонансной частоте, частоте гармоник. Питание при помощи резонансной линии станет годным выходом из положения. Останется согласовать вход приемника с сопротивлением FM-антенны.

Важность согласования понятна читателям. Недостаточно реализовать устройство FM-антенны, рекомендуется провести согласование

В противном случае нетерпеливые могут позаимствовать способ из Wi-Fi: берется кусок фидера длиной четверть волны (солидный провод), очищается от экрана, паяется на разъем, втыкается в приемник, чтобы кабель расположился вертикально. Примитивная антенна FM, по словам людей опытных, хорошо показывает себя при наличии в эфире волн, следовательно, подойдет нетерпеливым читателям, не желающим согласовывать проект. Простейшая FM-антенна, своими руками сделанная из любого обрезка коаксиального кабеля, способна принимать. Смело берите телевизионный, мощность будет теряться.

Надеемся, дали понять читателям основные принципы конструирования FM-антенн. Кстати, не выкидывайте сломанные гаджеты. Внутри плееров MP3, телефонов, модемов часто имеется необходимое. Даже крошечная заводская FM-антенна способна сто очков форы дать самодельной конструкции. Извлеките требуемую часть, электронику изучите. Пригодится. Не за горами время – будем контроллеры дома программировать, создадите собственные устройства цифровой обработки информации.

Основы радио: части

Как вы могли заметить из предыдущего раздела, создавать статику невероятно легко. Однако все радиостанции сегодня используют непрерывные волны синуса для передачи информации (аудио, видео, различные данные). Причина, по которой мы используемые непрерывные волны синуса сегодня — потому что есть много различных людей и устройств, которые в то же время хотят использовать радиоволны. Если бы у вас был какой-либо способ видеть их, то вы нашли бы, что есть буквально тысячи различных радиоволн (в форме волн синуса) вокруг вас прямо сейчас — телепередачи, радиопередачи AM и FM, полицейские и пожарные радио, спутниковые телевизионные передачи, разговоры сотовых телефонов, GPS-сигналы и так далее. Также удивительно, как много применений существует для радиоволн сегодня. Каждый отличающийся радиосигнал использует различную частоту волны синуса, и именно так они все разделены.

У любой радио-установки есть две части: передатчик (трансмиттер) и приёмник (ресивер). Передатчик перехватывает своего рода сообщение (это может быть звук чьего-либо голоса, изображение экрана телевизора, данные для радиомодема или любое другое что-то), кодирует его на волну синуса и передаёт с радиоволнами. Приёмник же, понятное дело, принимает радиоволны и расшифровывает сообщение от волны синуса, которую оно получает. И трансмиттер и ресивер используют антенны, чтобы излучить и захватить радиосигнал.

Как сделать своими руками?

Вам потребуются.

Паяльник, припой и канифоль, паяльный флюс. Вместо последнего раньше использовали хлористый цинк – готовится он из таблеток, содержащих соляную кислоту. Такими таблетками пользуются желудочные больные. В качестве источника цинка – любая щелочная (солевая) батарейка, отработавшая свой ресурс: её «стакан» сделан из цинка.
Медная проволока – толстый обмоточный провод. Альтернатива – скручиваются всевозможные более тонкие многожильные провода. Для прочности и надёжности они пропаиваются припоем, чтобы медь не окислялась, а проводник не «рассучивался».
Диэлектрическая основа. Ею может быть любая доска, фанера, ДСП, ДВП, а также самодельный или промышленный гетинакс (или стеклотекстолит), с которого удалены печатные дорожки. Можно использовать и плоские куски пластика от старых, отживших своё электроприборов.
Крепёж. Болты, винты, саморезы, гроверные шайбы, гайки. Запаситесь их нужным количеством. Возможно, пригодятся и пластиковые «монтажки».
Коаксиальный кабель (с волновым сопротивлением в 50 или 75 ом), штекер (под антенное гнездо вашего принимающего устройства).
Простейшие слесарные инструменты. Это может быть плоская и фигурная отвёртки, пассатижи, бокорезы, ножовки по металлу и по дереву, возможно, разводной ключ и молоток. Ускорят процесс изготовления антенны также болгарка и дрель.
Водостойкий лак или краска. Проводники и место присоединения к ним кабеля должны быть окрашены. Это защитит их от коррозии, появляющейся в результате попадания капель воды.

Если вы – не радиоспециалист, то возьмите готовый чертёж. В качестве примера – рамочная антенна. Чтобы её изготовить, сделайте следующее.

Ориентируясь по размерам из чертежа, согните из медной проволоки рабочий элемент – «бабочку».
Разместите её на прочной основе из диэлектрика, привязав с помощью «монтажек» к деревянной или пластиковой пластине. Более «продвинутый» вариант – вертикальные подставки по краям и в на винтовом креплении. Так в 1990-х поступали «самодельщики», изготавливавшие антенны для приёма ДМВ каналов телевидения.
Припаяйте кабель. Центральная жила подключается к одной стороне антенны, оплётка – к другой. Между частями «восьмёрки» и ними должен быть зазор до 1 см. Аналогично подключается к кабелю и дипольная антенна.
Окрасьте всю конструкцию.
После высыхания краски закрепите конструкцию на шесте или трубе. Привяжите кабель в нескольких местах к опоре.
Присоедините штекер к другому концу кабеля и поднимите антенну повыше. Направьте её на город вещания. Если расстояние слишком велико, прямого сигнала нет – находят отражённый, например, от горы или самого высокого здания неподалёку от вас.

Проверка антенны производится по качеству приёма нужной радиостанции. Радиопередатчики сегодня располагаются в произвольных городах и райцентрах – появилось много частных радиовещателей, зарабатывающих на рекламе. Радиостанции размещаются не в месте городской телебашни (на «телецентровской» горке), а на невысокой мачте высотой порядка 30 м. Не все хотят арендовать «стратегическую высоту» города или региона, вещая с крыши 9… 25-этажного дома через маломощный (до 100 Вт) FM-передатчик.

Шума на фоне радиопередачи должно быть как можно меньше. Радиоприём должен идти в стереоформате. Получить стереопередачу нельзя, когда сигнал слаб – появляется заметный шум на его фоне. Вращайте антенну, пока не добьётесь лучшего качества. Если станция слишком далеко, а шум остался – подключите радиоусилитель в разрыв кабеля, рядом с антенной.

Здесь поможет универсальный кабель, в котором, кроме «коаксиала», под внешней защитной оболочкой спрятана пара дополнительных проводов. Линия питания изолируется от центрального проводника оплёткой основного радиокабеля. Если такого кабеля нет – питание усилителя по проводам к радиоприёмнику подводится рядом, отдельно.

О том, как сделать FM-антенну своими руками за 15 минут, вы можете узнать ниже.

Антенна для музыкального центра позволяет принимать сигналы популярных радиостанций, слушать песни и любимые передачи. В некоторых случаях встроенного усилителя бывает недостаточно: звук проходит с помехами или пропадает вообще. В этом случае на помощь придут промышленные или сделанные своими руками приспособления для приема сигналов. Самодельные антенны достаточно легко и быстро можно изготовить из подручных материалов.

Что выбрать

Сегодня производитель предлагает не один, а целую массу вариантов усилителя для автомобильной антенны.

Отечественный производитель

Усилитель Триада

Интересно, что и наш отечественный производитель, предлагает целую линейку продукции под названием Триада. Все модели заслуживают похвалы, а особенно усилитель для антенны автомагнитолы Триада-304 Дальнобой, который наделен функцией отключения прибора и работающего в радиодиапазонах FM/АМ/УКВ.

Зарубежный производитель

Усилитель от Пролоджи

Среди зарубежных производителей почетное место занимает продукция Пролоджи. К примеру, их модель TFB-100 способна усиливать сигналы цифрового и аналогового диапазона и одновременно работать с двумя антеннами.

Своими силами

Да, есть и такой вариант. Для радиолюбителей предлагает специальные комплекты, из которых можно собрать своими руками полноценный усилитель. Опять же, собираются самодельные усилители по двухкаскадной схеме. Ну вот, теперь вы узнали, как усилить радиосигнал в автомагнитоле. Установка приобретенного или сделанного своими руками усилителя не займет много времени и сил. Достаточно следовать инструкции, посмотреть видео обзор и изучить полезные фото – материалы. Цена на усилители разная и все зависит от дальности приема, а также производителя.

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.

Простой антенный усилитель для УКВ(FM) приемника

УКВ ЧМ радиоприемник стал непременным атрибутом дома, в автомобиле и на даче. И одна из проблем, которая возникает при его эксплуатации, – это обеспечение требуемого качества приема на большом удалении от радиовещательных станций.

К сожалению, не все радиоприёмники обладают хорошей чувствительностью, поэтому при удалении от радиостанций на несколько десятков километров, например во время пребывания на даче или поездках за город, качество приема значительно ухудшается.

Установка же эффективных приемных антенн на автомобиле или переносной аппаратуре сопряжена с большим трудностями или просто невозможна.

Выходом из этой ситуации может быть использование на входе радиоприемника малошумящего антенного усилителя. Если радиоприемник многодиапазонный и имеет один антенный вход (например, автомобильный), то усилитель должен усиливать сигналы именно этого диапазона и пропускать без потерь сигналы других.

Кроме того, в условиях города, когда уровень сигналов радиостанций и помех значителен, такой усилитель необходимо отключать во избежание возникновения перекрестных искажений.

Если прием осуществляется далеко за городом, то усилитель можно сделать неотключаемым.

Самодельная антенна

Сделать ее сможет каждый желающий, для этого нам потребуется несколько простых инструментов, которые имеются в каждом доме:

Кусок медного провода.
Обычный кухонный нож.
Плоскогубцы.

Отметим, что далеко не во всех регионах нашей страны fm-сигнал стабильно покрывает всю территорию. В некоторых отдаленных пунктах обычной встроенной антенны музыкального центра недостаточно. В этом случае владельцы устройств начинают своими силами пробовать усилить сигнал. Чаще всего можно увидеть, как штатная fm-антенна обмотана проволокой. В иных случаях, эту проволоку выводят за окно (например, в открытую форточку), в надежде, что это как-то усилит сигнал. Действительно, часто подобная практика помогает, и радио все-таки удается поймать.

Итак, разберем подробнее, как сделать такой усилитель штатной антенны своими руками. Выполняется это поэтапно:

Возьмите кусок медного провода.
Отмерьте необходимую вам длину и отрежьте с помощью плоскогубцев или кусачек.
Теперь зачистите отрезанный кусок провода с помощью обычного ножа.
Далее следует надежно примотать очищенный провод к имеющейся антенне и попробовать поймать сигнал.

Если значительных улучшений не произошло, то стоит обратить внимание на тыльную сторону музыкального центра. В области, где расположены гнезда для штекеров, часто имеется так называемый вход для дополнительных антенн

Некоторые умудряются усилить сигнал, воткнув в это гнездо проволоку, но стоит отметить, что такая практика может привести к нестабильной работе устройства в целом, а иногда и к поломкам. К тому же эффективность такого метода представляется весьма сомнительной.

В случае если усиление устройством проволочного типа не помогло, можно попытаться собрать стержневую антенну. Она является остронаправленной, к тому же более устойчивой к городским помехам. Чаще всего ее делают из уже имеющейся старой телевизионной антенны с учетом того, что некоторые частоты телевещания сместились или вовсе перешли в онлайн или спутниковую трансляцию.

Для того чтобы сделать ее своими руками, необходимо:

Закрепить силовую конструкцию с внешней стороны здания.
Воткнуть провод в соответствующее гнездо музыкального центра (для его изготовления потребуется штекер под соответствующее гнездо и умение работать с паяльником).
Произвести поиск радиостанций.

Разумеется, есть варианты самодельных антенн с более сложным алгоритмом изготовления, но для их сборки потребуется гораздо больше навыков и времени. Проволочная и штыревая антенны – это самые простые и доступные любому пользователю варианты, в случае, когда необходимо улучшить сигнал подручными средствами.

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.

Правила подключения и настройки

Конструкция рации для авто предполагает подключение 3 проводов. Первый требуется для заземления, установки приемника. Его подсоединяют к крепежному элементу из металла, после чего закручивают. Второй предназначается для питания. Его присоединяют к проводу, отходящему от приемника.

Третий необходим для установки контакта. Подсоединяется к специальному разъему в магнитоле. Иногда объединен с проводом питания. Провода прокладывают лишь тогда, когда установка завершена.

Антенну нельзя монтировать рядом с прочими металлическими элементами.

Если устройство устанавливают снаружи, нужно защитить его от неблагоприятных условий окружающей среды. Если этого не сделать, металл может окислиться из-за дождя либо снега, что приведет к нарушениям в работе прибора.

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.

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

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.

Распространение волн

Распространение прямой видимости. Среди всех способов распространения этот наиболее часто встречающийся. Волна перемещается на минимальное расстояние, которое можно видеть невооруженным глазом. Далее нужно использовать передатчик усилителя, чтобы увеличить сигнал и передать его снова. Такое распространение не будет плавным, если на его пути передачи есть какое-либо препятствие. Эта передача используется для инфракрасных или микроволновых передач.
Распространение земной волны от передающей антенны. Распространение волны на грунт происходит по контуру Земли. Такая волна называется прямой волной. Волна иногда изгибается из-за магнитного поля Земли и попадает в приемник. Такую волну можно назвать отраженной волной.
Волна, распространяющаяся через земную атмосферу, известна как земная. Прямая волна и отраженная волна вместе дают сигнал на приемной станции. Когда волна достигает приемника, задержка прекращается. Кроме того, сигнал фильтруется во избежание искажения и усиления для четкого вывода. Волны передаются из одного места и где они принимаются многими приемопередающими антеннами.

Варианты самоделок для приема DVB-T2

Прежде всего определимся, что конкретно мы ловим.

В России после введения федерального цифрового вещания по всей территории (за исключением некоторых районов, где оказалось дешевле всем жителям дать бесплатно пользоваться спутниковым вещанием) должны приниматься два мультиплекса – набора из 20 каналов, входящих в государственный пакет. Доступ к ним бесплатен, они передаются хоть и в цифровом виде, но открыто на дециметровом диапазоне.

Следовательно, требуется собрать телеантенну, рассчитанную на прием диапазона ДМВ.

Самодельная антенна — это сложно?

Трудно!Легко!

Вариантов конструкций, подходящих для приема телевизионного сигнала стандарта DVB-T2, множество: ДМВ-диапазон и условия его приема досконально исследованы поколениями ученых-физиков и радиолюбителей.

Перед вами сравнительная таблица характеристик наиболее простых и эффективных самоделок, используемых для приема цифрового телевидения:

Тип антенны	Коэффициент усиления, дБ	Макс. дальность приема без усилителя, км	Макс. дальность приема с усилителем, км	Принимаемый диапазон, МГц
0–3	15	15	440–800
3–5	15	40	470–622
5–11	20	70	Любой (по расчету)
9	15	60	Любой (по расчету)
5–6	10	50	Любой (по расчету)
8–12	30	100	Любой (по расчету)

Разумеется, это далеко не полный перечень того, что можно сделать своими руками. Однако схемы таких конструкций, как антенны Ковачева, Туркина и «волновой канал», имеют существенные недостатки:

слишком сложны, при этом эффективность не настолько выше, чтобы неподготовленному человеку имело смысл пробовать их изготовить;
дальнобойные, но узкополосные. Например, если оба мультиплекса разнесены на 6 и более каналов (что регулярно встречается у ретрансляторов в сельской местности), придется делать и настраивать две антенны конструкции Туркина, для каждого мультиплекса свою, а затем подбирать согласующий трансформатор и выравнивать (в идеале – до миллиметра) длину кабелей.

Далее рассмотрим каждый вариант отдельно, выделим основные плюсы и минусы.

Основные характеристики связи

Антенны являются основными компонентами любой электрической цепи, поскольку они обеспечивают взаимосвязь между передатчиком и свободным пространством или между свободным пространством и приемником. Прежде чем говорить о типах антенн, нужно знать их свойства.

Антенный массив — систематическое развертывание антенн, которые работают вместе. Индивидуальные антенны в массиве обычно имеют один и тот же тип и расположены в непосредственной близости, на фиксированном расстоянии друг от друга. Массив позволяет увеличить направленность, управление основными лучами излучения и боковыми пучками.

Все антенны характеризуются пассивным коэффициентом усиления. Пассивное усиление измеряется величиной dBi, которая связана с теоретической изотропной антенной. Считается, что она передает энергию одинаково во всех направлениях, но не существует в природе. Коэффициент усиления идеальной полуволновой дипольной антенны составляет 2,15 дБи.

EIRP, или эквивалентная изотропная излучаемая мощность передающей антенны является мерой максимальной мощности, которую теоретическая изотропная антенна излучала бы в направлении максимального усиления. EIRP учитывает потери от линий электропередач и разъемов и включает в себя фактическое усиление. EIRP позволяет рассчитывать реальную мощность и значения напряженности поля, если известны фактическое усиление и выходная мощность передатчика.

Какую функцию выполняет?

Единственная функция внешней (дополнительной) антенны – увеличить дальность приёма в местах очень слабой радиосвязи. Так реализуется дальний и сверхдальний приёмы. Большим спросом автомобильная антенна пользуется у дальнобойщиков, которым нужна качественная связь и приём на многие десятки километров пути. В радиомагазинах часто продаются антенны с очень коротким штырём – всего 10-25 см. Непрофессионал, особо не разбирающийся в радио как таковом, берёт, что дают – он не догадывается о том, что, если штырь нарастить до нужной длины, качество приёма заметно улучшится.

Дань моде на миниатюризацию и лёгкость любых устройств одерживает верх – в итоге качество далеко от ожидаемого.

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.

Как выбрать модуль усиления

Первый критерий, по которому выбирается усилитель fm сигнала для автомагнитолы — тип его питания. Сегодня на рынке представлено две разновидности устройств.

С внешним питанием. У такого усилителя есть отвод, один провод для подключения к бортовой сети автомобиля.
С питанием по антенному кабелю. Такие устройства подключаются только к определенному классу магнитол. Последние должны иметь опцию питания по антенному кабелю.

Вне зависимости от технического решения, подключить усилитель антенны к автомагнитоле не составит труда. Однако главное купить устройство с правильными характеристиками. Критерии для выбора оптимальной модели выглядят следующим образом.

Частотная полоса выбирается в зависимости от типа магнитолы и установленного в ней радио тюнера. Если это старая кассетная модель, принимающая короткие, средние и fm волны, потребуется широкополосный усилитель. Для современных магнитол достаточно узкополосной модели, работающей только в fm диапазоне.
Тип подключаемой антенны. Для обычных штыревых моделей применяется обычный усилитель. При использовании на автомобиле направленных (они же дипольные) антенн потребуется более сложное устройство. В схемное решение входит модуль согласования.
Коэффициент усиления должен находиться в пределах от 10 до 30 дб. Сегодня можно купить модели и с большим показателем. Однако делать этого в огромном количестве случаев не рекомендуется.

О выборе оптимального коэффициента усиления стоит рассказать подробнее. Он определяется не только желаемой дальностью приема. Дело в том, что максимальная мощность усилителя автомобильной магнитолы определяет конечный уровень сигнала на входе устройства. При этом есть технический предел его увеличения.

Если установленный модуль усиления антенны очень мощный, и авто находится в зоне уверенного приема, большом городе, магнитола просто перестанет принимать радио. Сработает система защиты. Устройство усиления, формируя чрезмерно сильный сигнал, выведет его значение за технический предел. В результате, чтобы защитить первичные контуры приема, грубо говоря, антенный вход будет блокирован.

Когда реальная картина использования автомобиля предусматривает как его передвижение в городе, так и выезд далеко за его пределы, рекомендуется устанавливать блокиратор усилителя. Это схема, которая его отключает при необходимости, делая байпас на основной кабельный канал антенны. Можно купить усилитель, который самостоятельно отключается при достижении некоторого предельного сигнала на выходе.

Система координат измерения антенны

Рассматривая плоские модели, пользователь будет сталкиваться с показателями азимута плоскости и высоты плоскости паттерна. Термин азимут обычно встречается в отношении «горизонта» или «горизонтали», тогда как термин «высота» обычно относится к «вертикали». На рисунке плоскость xy является азимутальной плоскостью.

Диаграмма азимутальной плоскости измеряется, когда измерение выполняется, перемещая всю плоскость xy вокруг испытываемой приемопередающей антенны. Плоскость возвышения — это плоскость, ортогональная плоскости ху, например, плоскость yz. План плоскости возвышенности совершает обход всей плоскости yz вокруг испытываемой антенны.

Образцы (азимуты и диаграммы высоты) часто отображаются как графики в полярных координатах. Это дает пользователю возможность легко визуализировать, как антенна излучает во всех направлениях, как если бы она была уже «нацелена» или смонтирована. Иногда полезно нарисовать диаграммы направленности в декартовых координатах, особенно когда в шаблонах имеется несколько боковых лепестков и где важны уровни боковых лепестков.

Подключение антенны

Даже правильно рассчитанная и хорошо сделанная антенна будет работать плохо, если допустить ошибки в подключении.

Нужно соблюдать следующие условия:

Использовать экранированный кабель.
Надежно пропаивать контакты и разъемы.
Следить за плотным соединением жилы и экрана с входной группой радио.
Заземлять антенну.
При наличии помех при питании радиоприемника от сети, когда нет заземляющего провода в розетке, магнитолу или транзистор лучше соединить с землей. Для этого в большинстве аппаратов предусмотрено специальное гнездо или клемма.

Если качество приема не устраивает, а изменение расположения и направления антенны не помогает, придется ставить усилитель.

Несложная и малозатратная схема такого устройства собирается, например, на микросхеме фирмы RFMD SPF5043Z. Достоинство конструкции — плату можно сделать без химии на 2-стороннем текстолите размером 15-20 мм и разместить в экранированный корпус.

Инструкция по сборке

Сделать собственными руками можно как неактивные, так и активные (с усилителем) устройства. Технология производства состоит из нескольких этапов:

подготовки необходимых инструментов;
непосредственной сборки;
крепления к машинному корпусу;
подключения.

Сборка разных по назначению типов антенн для магнитолы своими руками существенно отличается даже подборкой необходимых инструментов.

Производство неактивной установки

Пассивные антенны без усилителя считаются довольно простыми по своей конструкции. Чтобы создать такое устройство, потребуется:

проволока из меди (диаметр от 1,5−2 мм);
качественная гайка;
хороший напильник;
отвертка;
термический клей (можно заменить термоусадочной трубкой);
винт (диаметр М5);
контргайка.

Сборку проводят поэтапно. Для этого:

Берут медную проволоку, скручивают ее по длине, подходящей для конкретного автомобиля.
Полученную спираль насаживают на винт М5, закрепляя гайкой и контргайкой одинакового размера (сверху припаивают). Обрабатывают конструкцию термическим клеем, или обматывают, используя термоусадочную трубку.
Поверхность отшлифовывают напильником. Эту процедуру делают при условии, что спираль обрабатывалась клеем (только после полного высыхания вещества).
Устанавливают самодельную антенну. Спиральную заготовку вставляют в сделанное отверстие (в основании), подключают провода.

Для придания эстетичного вида установке на нее наклеивают пленку, обрабатывают грунтовкой, красят. Пассивное устройство готово.

Создание активного вида приборов

Особенность этой техники — наличие оборудования, которое усиливает прием сигналов. При создании внутренних активных установок используют рамочные конструкции. Для этого требуются такие инструменты:

проволоку из меди, обязательно с изоляцией (диаметр — 2 мм);
домашний усилитель (подойдет телевизионное устройство);
качественный паяльник;
разъем, который подходит для магнитолы;
хорошие кусачки;
клей.

В качестве базовой основы для прибора часто используют корпус усилителя, предназначенный для обычной домашней антенны. Припаивают к нему провод, который, в свою очередь, будет подключаться к магнитоле. Это необходимо для того, чтобы усилитель принимал и передавал сигналы.

К гнезду подключают штекер антенны, с другого конца провода монтируют разъем. Кабель питания для усилителя в автомагнитолах считается управляющим, окрашен он в синий цвет.

Приемник активного типа монтируют на крыше машины, чтобы хорошо принимались сигналы. Для этого в корпусе сверлят два отверстия — монтирующее и вспомогательное. Антенный провод прокладывают по периметру водительской двери, фиксируя клеем. После установки на крыше машины крепят в стойке (боковой) кабель, аккуратно подсоединяют его к автомагнитоле.

Особенности монтажа и подключения

Традиционно активные типы антенн для магнитол устанавливают на лобовых стеклах в верхних правых углах либо за зеркалами заднего вида. Пассивные установки для приема сигналов ставят на корпуса машин, обычно крепят на крышах.

Любую антенну монтируют только на чистую поверхность. Для установки используют клей или малярный скотч, болты, гайки, контргайки для заземления, подходящую по размеру диаметра антенного провода дрель. Место монтирования обязательно обезжиривают специальным очистителем.

Фиксируют приборы клеем или малярным скотчем. После монтажа от антенны к магнитоле прокладывают провода. Это делается либо по периметру автомобильных дверей или окон, либо непосредственно по салону через специальные отверстия.

В конструкции обыкновенной автомобильной антенны есть три провода:

Первый используют для заземления прибора. Он присоединяется к креплению из металла на кузове. Фиксируют провод с помощью болта, крепкой гайки и контргайки.
Второй используют для питания устройства. Его подсоединяют к идущему от магнитолы проводу.
Третий — контактный, подключают его в специально предназначенный разъем.

Чаще всего второй провод объединен с третьим, подключая питание, активируют контактную функцию, антенна начинает принимать сигнал.

Пошаговая инструкция установки на крышу

Если длины кабеля из комплектации недостаточно, то потребуется дополнительный. Кабель должен быть в экранированном оплете и иметь сопротивление в 75 Ом.

На месте установки необходимо просверлить два отверстия: диаметром под крепление антенны и 5 мм — вспомогательное.
Метал на месте установки зачищается с внутренней стороны салона.
Во избежание коррозии место установки обрабатывается мастикой с внутренней стороны салона и герметикам с внешней.
Для монтажа необходимо изготовить изолятор (проставку) из медных и фторопластовых шайб, к которым припаиваться кабель.
Место соединения изолятора и кабеля необходимо загерметизировать.
Устанавливаем антенну на крышу и затягиваем гайку изолятора с внутренней стороны салона.
Прокладываем кабель от антенны до магнитолы под обшивкой автомобиля.
Подключаем антенну к магнитоле и проверяем качество сигнала.Посмотрите видео по установке антенны

Иногда штатные антенны, установленные на автомобили, имеют низкую чувствительность, либо же со временем, в результате механических или других повреждений, перестают работать совсем. Первое время, конечно же, каждый водитель думает, что не нужна ему эта антенна, мол, буду слушать диски, а не радио. Но со временем скачанная музыка начинает надоедать и хочется послушать банальную болтовню диджеев на радио. Вот тогда то и появляется необходимость покупки активной автомобильной антенны.

Монтаж уловителя радиосигнала

Установка наружной антенны горизонтального типа начинается с выбора опорных конструкций. На них вы впоследствии закрепите своими руками изоляторы. Одна из опор должна быть установлена на крыше дома. Её нужно укрепить проволочными растяжками. Дерево подходящей высоты можно использовать в качестве второй опоры. Изоляторы можно будет установить на стройках с помощью стальных тросиков.

К изоляторам вы должны своими руками закрепить наружную часть FM-антенны. Её не нужно подвергать большому натяжению. Проволока сжимается, если температура воздуха достаточно низкая, и может потерять целостность при низкой температуре. Роликовые блоки позволят устранить ненужные колебания. Для их использования разместите на втором конце провода груз малых размеров. Он будет соединён с FM-антенной, если перекинуть его через изолятор и блок.

Приёмная часть антенны должна состоять из одного куска однородного материала. Если вы не располагаете однородным проводом, лучше составить FM-антенну из отдельных одинаковых элементов. Их нужно зачистить и пропаять оловом. Оборудование для вертикального спуска антенны не представляет серьёзных трудностей

Обратите внимание, что провод не должен соединяться с посторонними элементами. Провод антенны своими руками нужно закрепить на специальной оттяжной стойке

Это не позволит ему пребывать в неправильном положении в ветреную погоду.

Если место для установки FM-антенны своими руками ограничено, нужно применить другую конструкцию. Это несколько кусков проволоки, которые имеют вид «веника». Своими нижними концами они будут надёжно соединены кабелем. Концы проволок можно плотно залить расплавленным оловом. Место пропайки вы должны покрыть надёжной изоляцией в виде битума или подобного материала.

Комнатная антенна, сделанная своими руками, будет лучшим вариантом, чтоб заменить внешний уловитель. Изоляторы должны закрепляться внутри помещения. Их расположение ближе к потолку даст преимущество в качестве приёма сигнала. Провод должен быть натянут горизонтально либо свёрнут в спираль.

Как изготовить рамочную конструкцию?

Алюминиевый обруч диаметром 77 см и внутренним диаметром 1,7 см можно найти почти в любом спортивном магазине. Сантехнические трубы из комбинированной конструкции металла и пластика хорошо обрабатываются. Для радио также неплохо подойдёт медная трубка чуть меньшего (16 мм) диаметра.

Антенна Рахматтулаева

Конструкция антенны радио является достаточно простой.

Центральную жилу, оплётку и короткий отрезок коаксиального кабеля нужно припаять к контактам конденсатора переменной ёмкости.
Другой конец, центральную жилу и оплётку нужно припаять к алюминиевому обручу. Также можно использовать автомобильные хомуты, которые нужно тщательно зачистить, с диаметром 16-26 мм. Место контакта также нужно тщательно зачистить.
Соотношение длины окружности рамки к длине окружности петли связи должна равняться 1:5.
С конца коаксиального кабеля, а также с центральной жилы своими руками нужно удалить внешнюю изоляцию на длину в 1 см.
От середины кабеля для FM-антенны нужно отмерить по полсантиметра в обе стороны и снять внешнюю изоляцию. После этого оплётку кабеля требуется удалить. Это приведёт к её разрыву.
Проверьте диапазонность приёмопередающего устройства так, чтоб рамка имела резонанс от 5 до 22 Мгц. При других ёмкостях конденсатора можно изменить параметры приёмо-передающего устройства.
Если вам больше интересны диапазоны с низкой частотностью – лучше использовать рамку с диаметром больше – 1 или 1,5 метра. Если же высокочастотные – 0,7 метра.

Такое решение – простой вариант, чтобы получить резонансную антенну, способную работать в многих диапазонах. Её диаграмма направленности будет представлять собой цифру 8. Антенны из алюминия и меди работают примерно одинаково.

Мы предложили вашему вниманию популярные типы антенн для радио, которые можно сделать своими руками. Большинство таких решений достаточно просты для изготовления дома, а простота их настройки позволит без труда справляться с самыми сложными проблемами.

Радиоволны беспроводной сети

Когда возникает потребность в беспроводной связи, необходима антенна. Она имеет возможность посылать или принимать электромагнитные волны для связи, где невозможно установить проводную систему.

Антенна является ключевым элементом этой беспроводной технологии. Радиоволны легко создаются и широко используются как для внутренней, так и для наружной связи из-за способности проходить через здания и путешествовать на большие расстояния.

Ключевые особенности передающих антенн:

Поскольку радиопередача носит всенаправленный характер, необходимость физического согласования передатчика и приемника не требуется.
Частота радиоволн определяет многие характеристики передачи.
На низких частотах волны могут легко проходить через препятствия. Однако их мощность падает с обратным квадратом относительно расстояния.
Более высокие частоты волн более склонны к поглощению, и они отражаются на препятствиях. Из-за большой дальности передачи радиоволн помехи между передачами являются проблемой.
В диапазонах VLF, LF и MF распространение волн, также называемых наземными волнами, следует за кривизной Земли.
Максимальные диапазоны пропускания этих волн составляют порядка нескольких сотен километров.
Передающие антенны используются для передач с низкой пропускной способностью, таких как радиопередача с амплитудной модуляцией (AM).
Передачи HF и VHF-диапазона поглощаются атмосферой, расположенной вблизи поверхности Земли. Однако часть излучения, называемая волной неба, распространяется наружу и вверх к ионосфере в верхней атмосфере. Ионосфера содержит ионизированные частицы, образованные излучением Солнца. Эти ионизированные частицы отражают волны неба обратно на Землю.

Техника самостоятельного изготовления

Сделать антенну для радио своими руками не так уж и сложно, главное, подготовить все необходимые материалы и следовать основным правилам. Существенное увеличение качества и чувствительности приёма достигается вертикальной установкой устройства под диапазон распространения радиоволн. На изготовление одного агрегата у мастера уходит от 30 минут до 3 часов. А вот для создания самой конструкции понадобятся доступные предметы, которые часто можно найти в гараже.

Универсальный трубный агрегат

Основа конструкции представлена в виде отопительных или же внутридомовых водопроводных труб. Итоговое изделие получается крайне прочным и долговечным. Для работы нужно подготовить следующие материалы и инструменты:

Качественную фольгу медного или латунного типа.
Специальный сердечник из феррита, взятый из лампового телевизора или же строчного трансформатора.
Прочный монтажный провод длиной до двух метров и сечением 0,25 кв мм.
Обычный клей ПВА, а также липкая изолента.
Для подключения антенны к самому приёмнику понадобятся фиксирующие штыри.

Изначально необходимо взять сердечник и изготовить для него обмотку. Для этих целей можно задействовать не только изоленту, но и бумагу, которую нужно уложить в два равномерных слоя. Один шар фольги аккуратно наматывается поверх бумаги с небольшим перекрытием витка (1 см). На участке перехлеста всё должно быть изолировано, дабы предотвратить контакт двух сторон намотки. На подготовительный экран мастер должен намотать 26 оборотов провода с отводами на 8, 12 и 24 витка. Концы вводятся в соединительные штырьки. Финальная настройка приёмника осуществляется по схеме подбора обмоток контура связи.

Основы радио: реальные примеры

Радионяня примерно так же проста, как и получаемая технология радиосвязи. Существует передатчик, который «сидит» в комнате ребёнка и приёмник, что родители используют, чтобы слушать своё чадо. Вот некоторые из важных характеристик типичной радионяни:

Модуляция: Амплитудная Модуляция (Amplitude Modulation, AM)
Диапазон частот: 49 МГц
Количество частот: 1 или 2
Мощность передатчика (трансмиттера): 0.25 Вт

Типичная радионяня с передатчиком слева и приёмником справа. Передатчик находится, непосредственно, в комнате ребёнка и служит некой мини-радиостанцией. Родители же берут с собой приёмник и с помощью него слушают деяния ребёнка. Дальность связи ограничивается до 200 футов (61 метр)
Не волнуйтесь, если такие термины, как «модуляция» и «частота» не имеют смысла для вас сейчас — мы доберёмся до них через некоторое время и я объясню, что они значат.

Мобильный телефон содержит в себе как приёмник, так и передатчик, и оба работают одновременно на разных частотах. Сотовый телефон взаимодействует с сотовой вышкой и способен передавать сигналы на расстояние 2 или 3 мили (3-5 километров)

Сотовый телефон также радио и является гораздо более сложным устройством. Сотовый телефон содержит как передатчик, так и приёмник, и вы можете использовать одновременно их оба — так вы будете использовать сотни различных частот и сможете автоматически переключаться между ними. Вот некоторые из важных характеристик типичного аналогового сотового телефона:

Модуляция: Частотная Модуляция (Frequency Modulation, FM)
Диапазон частот: 800 МГц
Количество частот: 1.664
Мощность передатчика (трансмиттера): 3 Вт

Принцип изготовления FM антенны для радио своими руками