Антенна для радио
Несмотря на засилье в нашей жизни компьютеров, мобильных телефонов и телевизоров, радиовещание все еще имеет своих поклонников. Принимаются радиосигналы с помощью радиоприемника, им удобно пользоваться в фоновом режиме, во время долгой дороги в автомобиле, затяжных пробежек и занятий спортом.
Качественный воспроизводимый звук и нормальную громкость радиосигнала можно получить, только присоединив приемник к антенне. По своей сути, это очень простая конструкция, поэтому любой технически грамотный человек может смастерить антенну своими руками.
Разновидности антенн
Любой прибор, принимающий радиоволны, имеет порог чувствительности. Если получаемый сигнал ниже его, громкость звука и его качество будут желать лучшего. Радиоволна слабеет при значительном удалении от передающей станции или из-за ухудшения погоды. Особенно актуально это для фм и укв диапазонов из-за особенностей передачи волн. Для преодоления этих затруднений, усиления и улучшения качества сигнала любому радио нужна антенна. Их конструктивные особенности и размеры определяются диапазоном приемника: встречаются многокилограммовые антенны с покрытием тысячи кв. км и простые домашние самоделки в виде проволоки над землей.
Все многообразие антенн для радиостанций подразделяется на направленные и ненаправленные, а также на мобильные и стационарные. Направленные работают по принципу соединения точки с точкой или точки с множеством точек в пределах 50-100 метров. Ненаправленные имеют покрытие по всей площади вокруг.
Также различают такие антенны для радио, как:
- Стержневые – в виде обычного стержня или закругленной формы;
- Проволковые – изогнутые в различных необходимых положениях;
- На некогда модных бумбоксах и музцентрах можно встретить антенны телескопические – складывающиеся конструкции из металлических стержней, напоминающие телескопы;
- Выдвижная антенна имеется почти на каждом автомобиле, ее преимущество в том, что такую выдвижную конструкцию можно установить в любом месте машины (крыша, крыло и т.п.), принимающим элементом служит съемный пруток с противошумной навивкой, что позволяет сделать звучание радио чистым и громким даже на высоких скоростях езды. Пруток уходит в кожух из пластика, где имеется пружина из нержавейки, убирающая антенну на место при ее отклонении по ходу движения.
Независимо от типа или вида радиоантенны, принципы функционирования у них одинаковые.
Обратите внимание! Довольно часто качество радиосигнала зависит не от вида и состояния антенны для радиоприемника или музыкального центра, а от технических возможностей самих этих приборов с их принимающими микросхемами.
Конструкция FM антенны для приемника
Такие антенны предназначены для преобразования радиоволн в фм-диапазоне в электрические сигналы, воспринимаемые приемником. Самые простые конструкции представляют собой вибратор, размером в половину волны. Такие антенны не обладают направленными свойствами, воспринимают слишком много помеховых излучений из окружающего пространства. Если fm-приемник мобильный, можно, совершив некоторые перемещения, найти наилучшее направление сигнала. Стационарным принимающим радиоприборам больше подходит волновой канал, настроенный на луч приема эфира, при этом наилучшее качество звука будет на паре каналов (в основном радиостанции такого типа вещают на отрезке около 10 мегагерц).
Дополнительная информация. При необходимости расширения луча радиовещания можно соединить 2-3 полуволновых вибратора параллельно в вертикальном положении и припаять на круглые цилиндры.
Необходимые 50 ом сопротивления не всегда достигаемы, такую fm антенну надо усиливать приспособлениями для согласования. Так, вибраторы можно смонтировать на конусообразные направляющие, представляющие веер, «раскрытый» от центра к границам.
При использовании в конструкции стали и жести, удается получить даже 300 ом. Таким образом, получается принимать довольно качественно большое количество фм-каналов. Для большего расширения приема в этом диапазоне необходимо бывает собрать и присоединить антенную решетку.
Подключение антенны
Антенна для радиоприемника присоединяется несколькими способами:
- Прямым: антенна (обычно это антенны телескопические) является составной частью принимающего радиоустройства, при этом фазой «земли» является сам его корпус. Сопротивление (активное) при таком подключении достигает тридцати ом, а реактивное – убирается переделкой контура резонанса. Такие антенны не отличаются симметричностью. Заземление должно быть надежным (длина оголенного провода должна превышать 1/10 волны), иначе возможны помехи из-за контурного излучения;
- При нерезонансном питании: применяется передающая линия для направленной передачи радиоволн, при этом ее волновое сопротивление должно быть эквивалентным антенному сопротивлению. Такое подключение позволяет избавиться от потерь и обеспечить самый лучший уровень радиосигнала;
Важно! Лишний кабель между фм-антенной и радиоприемником следует обрезать, потому что каждый дополнительный метр сильно снижает восприимчивость приемника. После согласования сопротивления, приближения его к 50 Омам, прием радиосигнала существенно улучшается.
- При резонансном типе питания линий связи легкость прохождения радиоволн напрямую зависит от длины самой волны. Для таких антенн выбирают фидеры в половину длины волны (или кратные), при этом сопротивление волн уже не так важно, антенна согласована. Частота, которую воспринимает фм-антенна, является несущей, довольно часто это синусоидальные волны с заглавной частотой 50 герц (гармоники).
Как сделать антенну для радио
При наличии технического склада ума и умелых рук вполне рабочую антенну для радио можно собрать своими руками. Для этого потребуется следующий несложный инструментарий:
- небольшой моток проволоки из очищенной меди или металлическая фольга;
- остро отточенный нож;
- плоскогубцы/кусачки.
В самом легком случае можно взять готовую телевизионную антенну и просто перепаять разъемы для телевизора на необходимые для радио.
Самодельная антенна для укв и фм диапазонов может быть сконструирована из самой обыкновенной фольги или куска провода, будут только различаться размеры.
Фм-антенна самоделка конструируется на высушенной дощечке 15 на 15 сантиметров с помощью листа фольги 13 на 13 сантиметров, толщина 15 мм (можно составить из нескольких «лоскутков»). Алгоритм действий такой:
- на фольге прорезаем квадрат со стороной 1 дециметр, получается рамка;
- снизу отделяется 3-миллиметровый тонкий прямоугольник;
- полученную квадратную рамку наклеиваем на фанеру или досочку для придания будущей антенне прочности;
- для подключения экранированного кабеля (его сопротивление от 50 до 75 ом) центральную жилку антенны прикрепляем паяльником справа снизу;
- экран присоединяется в центральной части, со сдвигом влево на 2,5 см.
Для антенн в укв-диапазоне плашка берется со стороной не меньше 18 сантиметров, фольговый квадрат со стороной 15 с половиной сантиметров, толщина рамки – 1,8 сантиметра.
Не везде сигналы fm-радиостанций имеют полное покрытие, которое может поймать встроенная антенна. На помощь приходят усилители сигнала к уже имеющейся или самостоятельно сделанной антенне для радио. Иногда достаточно просто обмотать штатную антенну проволокой из меди и вывести ее конец в форточку. Такая тактика помогает сделать радиосигнал немного сильнее, но качества звука не прибавляет. При этом конец провода должен быть тщательно зачищен ножом. Некоторые радиоумельцы вставляют свою дополнительную проволочную антенну в гнездо на задней панели музцентра, однако это может привести к порче приемника и даже короткому замыканию в домашней сети.
Если проволока оказывается бессильной, можно сконструировать антенну стержневого типа, которая будучи остронаправленной, лучше противостоит городскому радиошуму. Антенна-штырь составляется из стрелы, выполняющей роль силового элемента, пары пассивных принимающих устройств (директоров), вибратора петлевого типа и отражателя-рефлектора. Габариты такой направленной антенны определяются диапазоном, на который будет настроен радиоприемник.
Сборка штыревой антенны производится по следующему плану:
- на фасаде здания монтируется силовая конструкция;
- в заранее подготовленное гнездо на радиоприемнике / муз. центре вставляется провод;
- производится настройка найденных радиопередающих станций.
Более сложные усилители фм-радиосигналов – требующие солидных знаний и умений. Несмотря на такие усилия, волны могут иногда пропадать ночью (из-за отсутствия дальнего восприятия радиоволн) и при неблагоприятных природных условиях (дождь, сильный ветер, обильный снег).
Трубная антенна своими руками
Основным несущим элементом этой радиоантенны являются трубы отопления или водопровода. Необходимые материалы для создания:
- использованный трансформаторный сердечник (от старого телевизора);
- изолента, скотч, канцелярский клей;
- фольга из тонкой меди или латуни;
- полтора метра проволоки из меди (диаметр ¼ кв. мм);
- соединительные штифты.
Для обмотки первым слоем укладывается сердечник из феррита, сверху пару слоев изоленты, следом одинарный фольгированный слой. На такую заготовку для экрана наматывается ровно 25 витков провода с перекрытием в 1 сантиметр для лучшей изоляции контактов. Следует помнить об обязательных отводах на витках №7, 12 и 25. Контур соединяют с другими деталями, а концы проволоки вставляются в штифты. Отвод с 7-го витка вводится в заземлительное гнездо, а остальные два присоединяются к антенным клеммам.
Заключительный этап – настройка приема радиосигнала, осуществляется она простым подбором подключения обмотки к связному контуру. Такие самодельные радио-антенны уверенно принимают сигнал даже в сильную грозу, благодаря надежному заземлению.
Если радиоприемник находится в зоне, где прием очень слабый и некачественный, можно самостоятельно собрать всенаправленную антенну, используя коаксиальный кабель. Для это необходимы:
- рейка из дерева;
- полтора метра кабеля (лучше всего подойдет телевизионный);
- полтора метра ПВХ трубы (диаметр сечения 2 см).
Сконструировать такую антенну довольно просто. На проводе делается надрез для снятия изоляционного слоя (но оплетка должна оставаться целой, это важно!). Ослабив и слегка размяв оплетку, экран выворачивают к месту надреза. Конечный этап – установка и надежное закрепление антенны внутри пластиковой трубки и монтаж ее на деревянную рейку. Регулировка для поиска сигнала радиостанции производится в вертикальном направлении, а не путем вращения самодельной антенны на 360 градусов.
На дачах, в машинах, даже в городских застроенных районах любителям послушать радио хорошо известна проблема слабого сигнала и тихого звука радиопередачи, особенно в фм-диапазоне. Исправить ситуацию помогают антенны для радио разного вида и типа приема сигнала. Их можно приобрести в специальных магазинах, а можно сделать самостоятельно, благо, технология несложная, а детали можно купить на любом радиорынке.
Подключение разъема для 75 ом кабеля вместо штыревой антенны в FM-приемнике
Скорее всего, потребуется доработка входной цепи приёмника. Как правило, согласующая катушка с индуктивной связью непосредственно на входной контур или емкостной — на антенный вход. Хотя на китайскую дешёвку это из пушки по воробьям. Достаточно тупо подкинуть жилу тонкого экранированного 75-омного кабеля к точке присобачивания штыревой антенны. Оплётка с этой стороны никуда не идёт (отрезается), а с другой припаивается на корпус разъёма и ОТ НЕГО ЖЕ обычным достаточно толстым монтажным проводом идёт к "общему" приёмника. Жила, понятное дело, паяется ко внутреннему контакту разъёма. Штыревую антенну, ясное дело, при этом надо отключить. Можно припаять к ней жилу такого же кабеля, к коему приделать ответный разъём, чтобы можно было ею потом пользоваться в носимом варианте.
Если помехи не пропадают, можно:
1) между точкой пайки антенны и "общим" включить резистор 75 Ом;
2) см. выше, может быть слишком сильный сигнал на паразитных частотах, создающий биения с соседними каналами, пролезающими через не особо качественные фильтры. Нужно ослабить входной сигнал до нормы трансформатором или конденсатором малой ёмкости (1-10 пФ).
Что-либо более конкретное можно сказать, зная тип и, по возможности, схему приёмника и вид антенны.
Антенны для радио: какими бывают и как подключить
Антенну рассматриваемого типа необязательно покупать в магазине, ее можно сделать и собственными руками. Для этого вам понадобятся некоторые материалы. Среди них:
- трансформаторный сердечник (можно взять ранее использованный элемент, например, от старого телевизора);
- закрепляющий материал (например, изолента или скотч);
- фольга (можно взять материал из меди или из латуни);
- медная проволока (понадобится 1,5 метра);
- штифты для соединения.
Так, в первую очередь нужно уложить начальный слой обмотки, которым будет ферритовый сердечник. Сверху данный элемент покрывайте изолентой и фольгой. Теперь необходимо произвести намотку 25 витков провода – они будут представлять собой заготовку для экрана. Провод рекомендуется наматывать с перекрытием в 1 сантиметр – это будет способствовать качественной изоляции.
На 7, 12, а также 25 витке необходимо сделать обязательный отвод. Контур необходимо объединить с остальными деталями, а края проволоки вставить в штифты. При этом стоит иметь в виду, что отвод 7-го витка нужно ввести в заземлительное гнездо, а 12-го и 25-го – подсоединить к антенным клеммам.
Таким образом, антенна – это важнейший элемент радиоприемника
Очень важно обращать пристальное внимание на эту деталь и тщательно подходить к ее выбору
О том, как сделать FM-антенну своими руками, смотрите в следующем видео.
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.
Усиливаем радиосигнал автомобиле
Сегодня почти любая машина оснащена хотя бы простенькой автомагнитолой, прослушивание которой может скрасить долгую поездку
Если стало заметно ухудшение приёма или помехи, стоит обратить внимание на положение авто. За городом сигнал может экранироваться или пропадать за горизонтом
Но если комфортное прослушивание невозможно на постоянной основе, время принять меры. Какие же?
Проверить антенну
Устройство, улучшающее приём радиосигналов — это по факту металлический стержень, иногда заключённый в пластиковую оплётку. Во время езды он может за что-то зацепиться. Необходимо аккуратно свинтить штырь и осмотреть его на наличие коррозии и целостность. В случае повреждений заменить модуль.
Изучить провода и контакты
Каждая антенна соединяется с автомагнитолой проводом, который спрятан под внутренней обшивкой салона. Аккуратно демонтировав последнюю, нужно проследить за состояние кабеля — возможно, он перебит или пережат. Если обнаружен разрыв, его можно спаять при помощи оловянно-свинцового припоя и канифоли, а потом обернуть полоской изоляции либо надеть на место стыка термоусадочную трубку.
Также стоит осмотреть контакты, где штепсель антенны подходит к радио-панели. Если они окислены, нужно протереть их ацетоном или аккуратно поскрести острым предметом.
Сбросить настройки
Чаще это касается сложных электронных устройств, где радиоприёмник интегрирован в общую электронную схему автомобиля. Перезагрузка системы иногда может вернуть утерянный качественный приём.
Включить в цепь усилитель
Стоит сделать замечание, что такое недорогое и несложное устройство подходит только для пассивных антенн, то есть для тех, на которые не подаётся питание автомагнитолой. Одним контактом усилитель соединяется именно с ней, другой нужно подключить к наружному диполю. Качество приёма усилится, но лишь где-то в пределах 120 км от передающих станций.
Поменять автомагнитолу
Последний довод владельца машины. Применяется в том случае, когда предыдущие способы были испробованы и не дали результата.
Какую антенну выбрать для коротковолнового приёма
Независимо от того, какую антенну вы выберите, лучше всего, чтобы она была внешней (на улице), наиболее высоко расположена и находилась подальше от линий электропередач и металлической крыши (для снижения помех).
Почему внешняя антенна лучше комнатной? В современной квартире и многоквартирном доме находится множество источников электромагнитного поля, которые являются настолько сильным источником помех, что зачастую приемник принимает одни помехи. Естественно, что внешняя антенна (даже на балконе) будет меньше подвержена действию этих помех. Кроме этого, железобетонные здания экранируют радиоволны, а следовательно внутри помещения полезный сигнал будет слабее.
Всегда используйте коаксиальный кабель для связи антенны с приемником, это также снизит уровень помех.
Причины затухания сигнала
Величина затухания зависит от:
- расстояния, которое проходит электромагнитная волна;
- несущей частоты передатчика (чем выше, тем больше потери) или длины волны;
- состояния и материала проводящей среды;
- наличия помех на пути распространения ЭМВ;
- качества регенерации и коррекции;
- формы сигнала.
Цифровой дискретный радиосигнал, проходя через повторитель, чаще всего полностью восстанавливается без потери информации.
Аналоговые сообщения при усилении сохраняют все приобретенные искажения и шумы. Соотношение сигнал\шум постепенно ухудшается, и в некоторый момент усиление теряет смысл, т. к. невозможно восстановить информацию.
Наиболее характерная форма помех для линий передач — перекрестная наводка. Причиной появления искажений могут быть неисправности оборудования, трещины изоляции. При передаче сигналов по проводам для устранения помех пары перевивают.
Экранирующие свойства материалов стен и отделки зданий также способны ослабить радиосигнал. Сильный экран — металлический сайдинг, алюминиевые сэндвич-панели, крыши из профлиста, металлочерепицы и т.д.
Инструкция как сделать антенну
Монтаж любой антенны горизонтального типа начинается с выбора опоры, к которой в последствии будем крепить изоляторы. Первая опора должна находиться на крыше дома, а для второй можно выбрать дерево с соответствующей высотой. Изоляторы прикрепим на стойки с помощью стальных тросов.
Роликовые блоки используются для уменьшения колебаний. Чтобы их задействовать нужно зафиксировать на противоположном конце проволоки небольшой груз, соединив его с антенной.
Принимающий элемент будущей антенны должен представлять собой цельный фрагмент из единого материала. Если целого куска проволоки нет, то можно объединить несколько элементов из единого материала посредством зачистки и пайки оловянным припоем.
Крепление для вертикального принимающего элемента антенны представляет собой стойку, которая исключает изменение положения проволоки во время сильного ветра.
Особенности
Не стоит забывать, что сигнал имеет свойство ухудшаться, а иногда и совсем пропадать в ночное время, а также в зависимости от погодных условий. Например, в дождь, снегопад или сильный ветер. Правда, следует отметить, что в случае, если сигнал есть, штыревая антенна обеспечит его качественную передачу. К тому же, не все музыкальные центры способны аппаратно улучшать прием сигнала. В особенности такая проблема наблюдается у недорогих моделей
, где вне зависимости от того, какая антенна подключена к системе, каких-либо изменений в уровне приема сигнала не наблюдается.
В редких случаях (в качестве эксперимента) пользователи пытаются добиться улучшения приема, воткнув штекер обычной общедомовой TV-антенны в FM-гнездо. Делать так ни в коем случае не стоит, помогает это далеко не всегда, чаще всего могут возникнуть проблемы с замыканием и скачками напряжения.
Не стоит также забывать, что:
- Наличие уверенного приёма возможно только в условиях направленности на источник сигнала.
- Вечером и ночью сигнал значительно ослабевает в силу отсутствия или уменьшения дальнего приёма.
Антенна для любого музыкального центра может быть изготовлена своими руками, главное, внимательно следовать инструкциям и проявить терпение.
В современных условиях стремительными темпами растет число радиолюбителей. Из них очень многие желают, находясь на отдыхе, на природе, принимать достаточно качественные радиосигналы. Любимая музыка на любимых волнах является залогом хорошего настроения и позитивного отдыха.
Как сделать самому
Многих автолюбителей интересует вопрос о том, как сделать антенну для автомагнитолы своими руками. Для самодельной антенны потребуется подготовить все необходимые инструменты и четко следовать пошаговой инструкции.
Перед установкой в салон антенны своими руками в машину нужно подготовить место, очистив его от скопившейся грязи и пыли.
Необходимые запчасти и инструмент
Комплект необходимых инструментов и запчастей включает в себя:
- анкерный болт;
- набор для паяния;
- около 3000 мм мягкой проволоки, сделанной из меди;
- чехол из пластика;
- схему для усилительного устройства;
- транзистор КТ368А;
- провод, который будет вести в салон автомобиля;
- для активного диполя — резисторы и конденсаторы.
Процесс изготовления
Для начала нужно намотать проволоку на анкерный болт. Все витки должны быть плавными, никаких перехлестов быть не должно. Затем необходимо припаять к обмотке провод, ведущий к автомобильной магнитоле в салоне. Следует подобрать пластиковый чехол, соответствующий получившейся конструкции и размеру штатного места для антенны.
Можно переходить к монтажу механизма на крышу транспорта. Существует несколько способов, как это можно сделать:
- при помощи магнитов;
- используя вакуумные присоски;
- струбцинами;
- установить место для штатной антенны;
- при помощи резьбы.
Провод следует протянуть вдоль корпуса, желательно вдоль одной из стоек транспортного средства. В корпусе можно просверлить 2 отверстия, желательно положить провод по периметру дверного проема и зафиксировать все.
Монтаж радиоприемного механизма на корпус автомобиля с использованием имеющего разъема:
- Взять проволоку и нарезать резьбу.
- С одной стороны резьба должна быть длиннее высоты изолятора, т.к. там будет еще 3 гайки.
- Закрутить первую гайку.
- Вставить проволоку в разъем изолятора и закрутить гайку №2.
- Зафиксировать все контргайкой.
- Вставить изолятор в отверстие, находящееся на корпусе транспорта.
- Зачистить центральную жилу радиокабеля.
- Намотать несколько витков защищенной жилы, закрепить все гайками.
- Соединить экран провода с корпусом транспортного средства.
- Подсоединить ко второму концу кабеля антенный разъем.
- Зафиксировать кабель в салоне. Для этих целей рекомендуется воспользоваться термозащитным клеем.
Если пользователь выбрал активный вид приемного механизма, то его нужно устанавливать на лобовом стекле при помощи выбранного вами кронштейна с вакуумной присоской.
Все работы по монтажу и подключению должны проводиться при отключенном силовом агрегате автомобиля.
Борьба с помехами радиоприему
В добавок ко всему, для борьбы с помехами и перегрузками можно использовать преселектор (антенный тюнер). Использование этого устройства позволяет до определенной степени подавить внеполосные помехи и сильные сигналы.
К сожалению, в городе все эти ухищрения могут не дать желаемого результата. При включении радиоприемника слышен только шум (как правило, шум сильнее на низкочастотных диапазонах). Порой начинающие радионаблюдатели даже подозревают свои радиоприемники в неисправности или недостойных характеристиках. Проверить приемник просто. Отключите антенну (сложите телескопическую антенну или переключите на внешнюю, но ее не присоединяйте) и отсчитайте показания S-метра. После этого выдвиньте телескопическую антенну или подключите внешнюю. Если показания S-метра значительно увеличились, значит с радиоприемником все в порядке, а вам не повезло с местом приема. Если уровень помех близок к 9 баллам или выше, то нормальный прием будет невозможен.
Поиск и устанение источника помехи
Увы, город полон “широкополосных” помех. Многие источники генерируют электромагнитные волны широкого спектра, как искровой разряд. Типичные представители: импульсные блоки питания, коллекторные электродвигатели, автомобили, сети электроосвещения, сети кабельного телевидения и Интернет, маршрутизаторы Wi-Fi, ADSL модемы, промышленное оборудование и многое другое.
Самый простой способ “поиска” источника помех – обследовать помещение с помощью карманного радиоприемника (не важно какого диапазона, ДВ-СВ или КВ, только не FM диапазона). Обойдя комнату можно легко заметить, что в некоторых местах приемник шумит сильнее – это и есть “место локализации” источника помех
“Шуметь” будет практически все, что подключено к сети (компьютеры, энергосберегающие лампы, сетевые провода, зарядные устройства и пр.), а также сама электропроводка.
Именно для того, чтобы хоть как-то снизить пагубное действие городских помех и стали популярны “супер-пупер” навороченные радиоприемники и трансиверы. Городской радиолюбитель просто не может комфортно работать на бытовой аппаратуре, которая достойно себя показывает “на природе”. Требуется большая избирательность и динамика, а цифровая обработка сигнала (DSP) позволяет “творить чудеса” (например, подавлять тональные помехи), недоступные аналоговым методам.
Конечно, самая лучшая КВ антенна – направленная (волновой канал, QUARD, антенны бегущей волны и т.д.). Но будем реалистами. Построить направленную антенну, даже простую, довольно сложно и дорого.
В зависимости от конкретного рода, антенна может быть активной и пассивной. Вид антенны определяется исходя из её диаграммы направленности. Это область пространства, в которой сосредоточен максимум (пучность) основного излучения передаваемого (или принимаемого) радиосигнала. Остронаправленные антенны нужны, чтобы сигнал не распространялся в те стороны, где он не нужен. Птицам и космонавтам наземное FM-вещание ни к чему, а всенаправленное излучение привело бы к перерасходу электричества при работе радиовещательного передатчика. Вместо 15-киловаттного излучения в FM-диапазоне (66… 108 мегагерц) для населения с такой же зоной охвата (в радиусе до 100 км) хватило бы и одного киловатта.
Активная и пассивная
Активная антенна помогает усилить сигнал. Иногда она комплектуется радиоусилителем (по радиусу охвата радиостанции её называют также радиоудлинителем). В характеристиках активной антенны указано значение в децибелах, добавляемое к коэффициенту усиления самого FM-приёмника. Агрегаты бывают пассивные (0 дБ) и активные (1… 6 дБ).
- Петлевые. Состоят из единственной детали – петлевого вибратора, к одному выводу которого подключается оплётка кабеля, к другому – его центральный проводник.
- «Восьмерные» («бабочки»). Для улучшения приёма спаиваются две «восьмёрки», расположенные под прямым углом друг к другу.
- Симметричный вибратор – два разнонаправленных штыря. Разновидность – турникетная антенна: два вибратора, расположенные взаимно под прямым углом.
- «Директорные» – являются лучшим вариантом. Направляющие в одну сторону сигнал штыри («директоры») – в количестве от 6 до 10 штук. За ними следует петлевой вибратор. Далее идет рефлектор (отражатель) – сетка или самый большой штырь. Директоры и отражатель изолированы друг от друга и от вибратора. Все детали располагаются параллельно, но перпендикулярно направлению сигнала.
- Логопериодические – напоминают директорные. «Директоры» вдвое укорочены и противоположно направлены, стоят в «шахматном» порядке.
- «Тарелочные» или дисковые – линейка диполей или петлевой («бабочный») вибратор рядом с диском, отражающим сигнал на него.
Дисковая
Дисковая антенна – вариант спутниковой «тарелки». Вместо приёмной головки с усилителем – «бабочка» или телескопические штыри (симметричный вибратор). Дисковый отражатель – старый компакт-диск (содержит алюминиевую подложку), любая металлическая сетка с ячейками, размер которых в десятки раз меньше длины волны на нужной частоте.
Стержневая
Стержневая антенна – любой штырь в 25% длины волны. Для FM-диапазона это примерно 3 м (частоты 87,5… 108 МГц), длина штыря составляет примерно 75 см.
Рамная
«Восьмёрка», если она одна, располагается на упрочняющей её основе, например, пластине из пластика или пропитанной и окрашенной деревяшки. Проводником может быть тонкий профиль, резаные пластины, «вытравленный» фольгированный (стекло) текстолит или гетинакс. Такая конструкция часто применяется в остронаправленных автомобильных антеннах.
Проволочная
Это практически любая конструкция, где основным проводником служит медная или алюминиевая проволока. Фазированные антенные решётки, изготовленные не из микрополосковых или щелевых линий и кусков волновода, а из кусков проволоки или провода, спаянных в решёточную конструкцию, могут считаться проволочными. Но и стоит такая конструкция заметно дороже.
Антенны для радио: какими бывают и как подключить?
Антенна для радио в диапазоне FM и УКВ – незаменимый вариант для тех, от которых ближайший ретранслятор находится где-то за горизонтом. На рубеже тысячелетий часто встречались радиослушатели, которые, например, хотели поймать «Европу Плюс», находясь от ближайшего крупного города за 100 км, но музыкальный центр выдавал лишь шум.
Разберемся, какими бывают антенны для радио, и как их подключить.
Особенности
Антенна для радиоприёмника должна быть несложной в исполнении, но эффективной. Она позволяет выйти из зоны радиотени, для этого её поднимают на несколько метров. Вам повезло, если вы живёте на последнем этаже высотного дома – длина фидера (кабеля) будет небольшой. В противном случае рядом с антенной размещают радиоусилитель: несколько десятков метров кабеля способны поглотить сигнал, принятый наверху, и толку от антенны не будет.
Антенна для радио может быть любой:
- четвертьволновая или на 3/4 волны штырь;
- симметричный вибратор (два четвертьволновых штыря);
- петлевой возбудитель;
- директорная или логопериодическая (конструкция достигает впечатляющих размеров);
- линейка диполей, выстроенных в ряд (такие антенны ставят на ретрансляторах ТВ каналов и радиостанций, для базовых станций сотовой связи);
- магнитная.
Чаще всего встречаются телескопические антенны, они есть в каждом мобильном FM-приёмнике.
Еще один вариант легко получить, присоединив к одной из телескопических антенн центральный проводник коаксиального кабеля, к другой – его оплётку. Антенны разводятся в разные стороны и не лежат в одной плоскости.
Третья конструкция должна быть размером с половину длины волны.
Для FM-диапазона нужны штыри и «петля» длиной в 1,5 м.
Последний вариант будет вышиной с трёхэтажный дом: такие антенны расположены на телебашнях, где места для них вдоволь, для бытового применения они не подойдут.
Автомобильная антенна для FM-приёма – укороченный штырь, к которому для компенсаций потерь сигнала полагается встроенный в корпус усилитель. Эффективность такой антенны можно существенно поднять, нарастив штырь до 75 или 225 см.
Принцип действия
В ответ на приходящие радиоволны, представляющие собой переменное электромагнитное поле, антенна откликается появлением разнонаправленных токов, появляющихся при приёме радиоволн. Частота переменного поля совпадает с частотой излучения передающей антенны, подключённой к выходу передатчика. Возникающий в приёмной антенне ток совпадает с частотой тока, на которой и работает передатчик.
Если размеры антенны являются кратными длине волны, то можно добиться резонанса на принимаемой частоте, благодаря которому качество приёма является наилучшим. Этого и добиваются, изготавливая антенны под определённую частоту, среднюю для конкретного диапазона. Например, для FM-диапазона это частота 98 МГц – длина волны чуть больше 3-х метров, следовательно, четвертьволновой штырь достигает чуть больше 75 см. Телескопическая антенна, позволяющая регулировать длину, может быть выдвинута в точном соответствии с частотой принимаемой радиостанции. Так, для частоты 100 МГц длина антенны должна быть строго 75 см.
Отклонения в зоне уверенного приёма этой же радиостанции не фатальны, но там, где приём слаб, желательно выдвинуть её на расчётную длину, особенно если планируется вместе с ней использовать и дополнительный усилитель.
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.
Внешняя (дополнительная) антенна – буквально путь спасения для дешёвых радиоприёмников, чьё качество приёма невысоко: не каждый слушатель закажет фирменный китайский Tecsun или Degen по цене 2,5-7 тысяч рублей, обладающий очень хорошей чувствительностью и отличным качеством стереозвука в наушниках.
Обзор видов
Хорошая антенна для УКВ проявит себя ещё лучше, если её использовать как наружную. Антенны с усилителем называют активными (усиливающими). Мощные антенны в основном ставят на радиоретрансляторах, радиорелейных линиях (радиостволах), где качество приёма и передачи должно быть максимальным. К комнатным антеннам относят в основном штыревые (уже знакомые телескопические) и рамочные. Последние встраивают в музыкальные центры, радиоколонки – они располагаются либо в виде дорожки на печатной плате, либо встраиваются в другое место под крышкой корпуса и имеют вид спиральной плёнки, согласующей петли, в виде катушки и другого.
Направленные
К направленным антеннам относят несколько видов устройств.
Волновой канал (директорная антенна) и логопериодическая. У первой направляющие штыри (директоры) расположены симметрично, у второй – в «шахматном» порядке (половина длины штыря волнового канала). Возбудитель – стандартный петлевой вибратор, а отражатель – фрагмент сетки с ячейками, размер которых во много раз меньше длины волны, то есть он непроницаем для приходящих с фронтальной стороны волн. Они, в свою очередь, отражаются обратно на вибратор, за счёт этого и достигается дополнительное усиление сигнала. Директоры обеспечивают острую направленность в сторону, куда направлена антенна.
«Тарелочная» – достигает значительных размеров. Практически не используется в быту, зато востребована в космических обсерваториях. Чтобы принять с её помощью сигнал на частоте FM, она должна быть высотой с 25-этажную новостройку – линейка диполей по длине при этом достигает высоты 5-этажной «хрущёвки». Но «тарелка» нашла применение в приёме спутникового ТВ, для обмена данных по сетям 3G, 4G (в модемах USB), Wi-Fi и WiMAX.
Двойная телескопическая, или симметричный диполь, применяют для радиоприёма в домашних условиях. Проста в сборке и установке. Её направленность недостаточно острая, но для относительно низкочастотных (по сравнению с теледиапазоном современного цифрового ТВ) она сойдёт. Линейка симметричных диполей из-за больших габаритов используется в основном для сотовой и связи по Wi-Fi.
Магнитная – пара катушек на ферритовом или стальном сердечнике. Применяется не для УКВ, а на средних (530… 1710 килогерц) и длинных (148… 375 кГц) волнах – для приёма используется не электрическая, а магнитная составляющая радиосигнала. Имеет двустороннюю направленность, из-за чего AM-приёмник поворачивают, добиваясь максимума сигнала – особенно при удалении от AM-передатчика на сотни и тысячи километров.
Ненаправленные
Кроме телескопических и штыревых, к ненаправленным относят метёлочную антенну. Это отрезки проволоки, спаянные в одном месте, к которому присоединён центральный проводник кабеля. В качестве противовеса используется заземление оплётки. Как и штырь, «метёлка» имеет шаровую (ненаправленную) диаграмму – максимум (пучность) направленности излучения у неё отсутствует. В продаже практически не встречается, но каждый может её изготовить самостоятельно.
Для диапазона КВ, где размер штыря достигает нескольких метров, используют «спиральную» антенну – её можно навить из моторной или трансформаторной проволоки, продев сквозь полученную спираль суровую нитку или леску.
Как подключить?
Четвертьволновой штырь не требует особого подключения – провод припаивается ко входу радиоплаты приёмника. Симметричный вибратор и более сложные антенны требуют коаксиального кабеля, так как одна из сторон является противовесом для другой и припаивается к оплётке кабеля, а не к центральному проводнику. Похожим образом подключаются директорная, логопериодическая, линейка диполей, простейший петлевой вибратор.
Если вы живёте в деревне, где, кроме фонарных столбов, господствующая высота отсутствует, строго рекомендуется к противовесу (оплётке) подключать защитное заземление. Рядом с антенной ставится ещё один штырь, выше неё по действующей высоте, и также подключается к заземлению – это громоотвод. Если о последнем не позаботиться, то при ударе молнии можно не только лишиться радиоприёмника, но и, находясь рядом с ним, получить смертельный удар током – напряжение искрового разряда может достигать 100 млн вольт, что является несовместимым с жизнью.
Коллективные телеантенны, кабель от которых заведён в подъезд многоквартирного дома и разведён по квартирам, снабжены грозозащитой. Комнатные же антенны не требуют защиты от грозы.
О том, как сделать FM-антенну для приемника своими руками, смотрите далее.