Балконная антенна – Наш, радиолюбительский сайт!
Бородин С.В. RA9SVY e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Антенна-удочка на 7 МГц, версия 1.0 Вашему вниманию предлагается простая однодиапазонная вертикальная антенна-удочка на 7 МГц. Опубликована в [1]. Эта антенна работает у автора в течение 15 лет. Особенностями этой антенны являются:
- – отсутствие классических радиалов, роль противовеса играет панельный дом;
- – практически «нулевая» занимаемая площадь;
- – доступность точки подключения питающего фидера к антенне;
- – лёгкость установки и демонтажа (при необходимости).
Проблема доступа на крышу в многоквартирных домах становится всё более актуальной. Даже если радиолюбитель смог установить антенну на крыше, трудно уберечь её от вандалов. Эта антенна лучше всего годится для установки на балконах верхних этажей многоэтажных домов. Сначала рассмотрим схему-прототип (рисунок 1).
Как видно, это заземлённый вертикал высотой четверть волны (с учётом укорочения за счёт краевого эффекта). При такой высоте антенна настроена в резонанс (отсутствует реактивная составляющая во входном сопротивлении).
При некоторых линейных размерах, в точках ХХ входное сопротивление может быть точно равно сопротивлению питающего фидера, чаще всего это 50 или 75 Ом. При подключении коаксиального кабеля в этих точках, в антенно-фидерном устройстве устанавливается режим бегущей волны с КСВ=1,0.
Длина кабеля в этом случае может быть любой минимально необходимой, а не быть полуволновым повторителем. Чем меньше длина кабеля и чем лучше кабель (чем ниже погонное затухание), тем с меньшими потерями будет передаваться энергия от антенны к трансиверу (и обратно).
Расчёт размеров антенны-прототипа для входного сопротивления 50 Ом в программе MMANA (рисунки 2 и 3) даёт результат: высота верхней части (от точек ХХ) составляет 6,36 м, нижней части 3,89 м. Если нижнюю часть антенны свернуть в виде небольшой бухточки, то получим почти полную схему антенны-удочки (рисунок 4).
Теперь в схеме появилась индуктивность, потребуется коррекция размеров.
Почему удочки?
У автора эта антенна конструктивно выполнена так: в качестве несущей мачты применена удочка длиной 7 метров, без верхнего (самого «жидкого») колена. До недостающей высоты удочка снизу наращена деревянным бруском.
Дерево желательно пропитать олифой и покрасить. Брусок в предыдущей антенне не был обработан и прослужил «всего» 12 лет.
Звенья удочки закреплены изолентой от самопроизвольного складывания. Вдоль мачты снаружи проложен гибкий провод и закреплён той же изолентой.
Нижняя точка мачты установлена на лоджии на уровне ограждения (рисунки 5, 6, 7).
Заземление антенны сделано на металлоконструкцию ограждения.
Вопреки мнению, что такая схема будет собирать электромагнитный «мусор» от бытовой техники всего дома, шум эфира не превышает 3…4 балла по S-метру (промышленный город, обычный микрорайон, обычная панельная девятиэтажка).
Для наладки антенны желательно применение антенного анализатора. Графики моделирования антенны в программе MMANA Антенна-удочка 7 МГц версия 1.0.maa и измерения анализатором АА-330 приведены ниже (рисунки 8…13).
После настройки антенны, для снятия статических зарядов в точки ХХ нужно установить резистор сопротивлением 10…100 кОм мощностью 2W. Лучший результат получается при включение в точки ХХ параллельного LC-контура, настроенного на середину диапазона. Это может быть и замкнутый четвертьволновой (с учётом коэффициента укорочения) отрезок коаксиального кабеля. Для частот диапазона 7 МГц это будет высокое сопротивление, которое не шунтирует антенну. Статика и частоты других диапазонов будут значительно ослаблены. Это не супер-антенна, но результат меня вполне устраивает. Легко достигнут КСВ=1,0 в середине диапазона, на границах диапазона КСВ лучше 1,3. При мощности трансивера 100W есть SSB QSO со всеми континентами, кроме (пока) Австралии и Антарктиды. Так как это вертикал, существует и «мёртвая» зона. При использовании возле антенны согласующего устройства, эта антенна-удочка работает на 80 и даже 160 метровых диапазонах. Конечно, «усиление» будет со знаком «минус», кто бы спорил. Но работает!
Первая версия балконной антенны-удочки на 7 МГц опубликована в [1]. Несмотря на хорошую работу антенны, искались пути улучшения её характеристик, в первую очередь – усиления антенны.
После компьютерного моделирования, доработок антенны и измерения реальных параметров, получилось ожидаемое совпадение с моделью Антенна-удочка 7 МГц версия 2.0.maa.
А именно: входное сопротивление антенны 50 Ом, отсутствие реактивности в центре диапазона и невысокий КСВ на границах диапазона.
Расчётное усиление антенны примерно на 3 dB выше предыдущей версии. Антенна замкнута по постоянному току и заземлена на металлоконструкцию ограждения балкона (которая, в свою очередь, приварена к закладным в железобетонных панелях дома). Это и есть противовес в балконной антенне-удочке..
Схема антенны представлена на рисунке 14.
Отмечу, что схема не является чем-то новым и оригинальным.
Например, в [2] описан тот же принцип согласующего устройства. Есть такие схемы у И.Гончаренко, Б.Степанова и других.
Вертикальная часть высотой 5…10 метров (у автора 8,6 метра) представляет собой гибкий провод диаметром 1…5 мм, проложенный вдоль удилища снаружи и закреплённый изолентой. При увеличении диаметра провода незначительно увеличивается усиление антенны.
Снижение высоты вертикальной части до 5 метров уменьшает широкополосность, а при высоте 9…10 метров проблематичной становится «балконность» антенны, усиление отличается незначительно. У основания антенны расположено согласующее устройство на катушках L1 и L2.
В программе моделирования MMANA-GAL, в закладке «Геометрия», это нагрузки w3c и w2c соответственно (рисунки 15 и 16) .
Почему согласующее устройство именно у основания?
В моделях антенны, где «удлиняющая» катушка L1 расположена в середине вертикального провода, прироста усиления не было.
При настройке будет затруднён доступ к L1, повышается парусность, поэтому нет заметных плюсов при таком расположении согласующего устройства.
Конструктивно катушка согласующего устройства – одна, в ней L1 – это верхняя часть от отвода до вертикального провода, L2 – соответственно нижняя часть от отвода до заземления.
Общая индуктивность равна сумме L1 и L2.
Добротность катушки 100…300, с увеличением добротности растёт усиление антенны.
Диаметр катушки 50…150 мм.
Максимальная добротность получается при соотношении диаметра катушки к длине намотки около 2:1 и шагу намотки примерно равным двум-трём диаметрам провода.
Для намотки используется медный провод (трубка) диаметром 2…5 мм или шина. У автора применена бескаркасная катушка диаметром 50 мм из шины 5х3 мм2.
Серебрение и полирование поверхности провода увеличит добротность, однако прирост усиления антенны не будет пропорционален таким затратам, увы!
Для предварительного расчёта индуктивности и добротности катушки удобно пользоваться программами расчёта (рисунок 17).
При монтаже катушки реальные значения индуктивности и добротности могут немного измениться из-за влияния окружающих предметов.
Для правильной настройки антенны желателен антенный анализатор, который в связке с компьютером представляет прекрасное сочетание.
Настройка заключается в подстройке индуктивностей «удлиняющей» части катушки L1 и «согласующей» L2 путём перемещения по виткам (точки 1 и 2 на схеме) зажимов «крокодил», растягивания и сжатия витков.
Конечная цель – достижение резонанса (отсутствие реактивности во входном сопротивлении на средней частоте диапазона) и полное согласование с волновым сопротивлением питающего фидера (рисунки 18 и 19).
Процедура настройки проста и не занимает много времени. При отсутствии антенного анализатора можно ориентироваться на показания КСВ-метра. По окончании настройки в точках 1 и 2 обеспечивается надёжный постоянный контакт (рисунок 20).
У настроенной и согласованной антенны длина фидера может быть любой минимально необходимой. Запорный дроссель на питающем фидере около точек подключения к антенне, только приветствуется.
Для сравнения, в изготовленной и настроенной антенне при оперативном переключении согласующих устройств (с версии 1.0 на версию 2.0) заметно увеличение силы принимаемых сигналов.
Некоторая разница модели и реальных измерений параметров антенны указывает на потери в железо-бетонном противовесе (около 8 Ом). Зато готовая конструкция!
Версия 3.0 является логическим продолжением предыдущей версии, которая будет скоро опубликована в [3].
Это та же самая балконная антенна, только теперь двухдиапазонный вариант на 3,65 и 7 МГц. Вертикальная часть осталась без изменений, модернизация коснулась в основном согласующего устройства.
Модель антенны называется Антенна-удочка 3,65 и 7 МГц версия 3.0. maa.
Модель учитывает потери в “земле” (около 8 Ом). Это нагрузка w6c.
Без учёта этих потерь расчётное усиление больше на 2 db. Необходимость учёта потерь осозналась при сравнении реальных (измеренных) параметров антенны и расчётных идеальных (без потерь) параметров. Так что это тоже элемент модернизации!
Но и учёт потерь в земле не позволил получить полного совпадения расчётных параметров антенны с измеренными для диапазона 80 метров. Это видно из сравнения графиков Z и КСВ в программе MMANA-GAL и измерения АА-330 (папка «Измеренные параметры на 80-ке»).
Но это так, для пущей точности. А в реальности антенна работает, да ещё как!
На 80-метровом диапазоне при мощности 100W рапорт RS59 – обычное дело как на областном «круглом столе», так и при QSO на 2-3 тысячи км.
И это при высоте балконного «штыря» 8,6 метров!
На каждом диапазоне антенна настроена в резонанс и согласована с кабелем 50 Ом с КСВ близким к 1 (в середине диапазона или выбранного участка).
Для смены диапазона применяется переключатель витков «удлиняющей» катушки согласующего устройства (у основания антенны).
Пожалуй, это единственное неудобство в схеме. Для балконного варианта такое схемотехническое решение вполне оправдано. Зато антенна оптимальна на каждом диапазоне!
Схема антенны Версии 3.0 представлена на рисунке 21.
Для 7 МГц индуктивность «удлинняющей» катушки L1 около 2 микрогенри, для 3,65 МГц индуктивность «удлинняющей» катушки L3 около 21,8 микрогенри. «Согласующая» катушка L2 имеет индуктивность около 1,45 микрогенри. L1, L2 и L3 конструктивно представляют собой единую катушку с отводами. Разделение на L1, L2 и L3 чисто условное, для принципиальной схемы.
Методика настройки антенны полностью повторяет методику для версии 2.0, конечно с учётом двухдиапазонного варианта. Величина L2 для диапазона 40 м такая же, как и для 80 м. Остаётся подобрать «удлинняющую» катушку на каждый диапазон.
Конечно, можно пересчитать катушку на другую предпочтительную частоту 80-ти метрового диапазона или сделать 2-3-4 переключения отводов для полного перекрытия диапазона с оптимальностью на каждом переключении.
Требования к катушке согласующего устройства прежние: высокая (в разумных пределах) добротность, диаметр каркаса 50…100 мм, намотка медным проводом (трубкой, шиной) диаметром не менее 2 мм. Это необходимо для повышения усиления антенны. Катушка может быть и бескаркасной при достаточной жёсткости провода.
Хорошая работа антенны объясняется тем, что она расположена на верхнем этаже 9-ти этажного дома (есть ещё «технологический» этаж).
Возможно, при другом расположении эффект будет другим.
Заинтересованным радиолюбителям по запросу на e-mail автор предоставит расчёт антенны по Вашим конструкторским условиям (диапазон, высота вертикальной части, входное сопротивление, диаметр каркаса катушки согласующего устройства и т.п.).
Литература: 1. «Радиомир КВ и УКВ» № 7 (июль) 2012 год, стр. 33…36. 2. Карл Ротхаммель. Антенны. Издание одиннадцатое, исправленное. Том 1, стр. 369…370; Том 2, стр. 185.
3. «Радиомир КВ и УКВ» № 4 (апрель) 2013 год, стр 34…37.
Источник: https://ra9snj.ru/index.php/stati/261-balkonnaya-antenna
Увеличение дальности действия портативных радиостанций
Источник: http://sarsla.org/publ/uvelichenie_dalnosti_dejstvija_portativnykh_radiostancij/10-1-0-67
Противовесы для GP
-
Ну вот мы вооружены программным обеспечением (в основном Orbitron) для расчета орбит спутников, познаниями о том, как можно прослушать работу радиолюбителей через спутник, есть даже радиостанция на два диапазона.
Да вот только это обычная “ручная” handy, как говорят, или “болтушка” с “резинкой” что в переводе на русский язык означает малогабаритную радиостанцию с небольшой гибкой антенкой. Мощность таких радиостанций в большинстве случаев 5 ватт, а вот с модами (режимами радиосвзяи) нам не повезло: только FM. Вах, вах.
вах, скажете вы, как же мы будем работать через спутники? Всё в порядке, камрад, будем работать. Для начала следует составить список спутников, которые работают в FM режиме. Их, на сегодня, (из тех что имеют приемлимые орбиты) аж один SAUDISAT (SO-50). Еще год назад их было четыре: SAUDISAT ECHO (AO-51), AMRAD (AO-27) и SUMBANDILA (SO-67).
Почти все они требуют сигнал поднесущей (низкочастотный тон лежащий за пределами полосы пропускания канала речи, т.е. ниже 300 Гц, “услышав” который радиостанция включает режим двухстороннего обмена) , так называемый CTCSS сигнал. Сделано это не для того, чтобы осложнить нам жизнь, а для
Подробнее…
-
Сегодня уже никто не спорит с тем, что SDR – это хорошо. Но ряд недостатков всё еще отравляет жизнь пользователям этой замечательной штуки. В частности, дырки, протираемые в крышках столов мышками 🙂 Я уже писал, как можно решать хотя бы часть проблем, причём успешно.
Я про использоавание для управления VFOA, VFOB, Shift, Rit t.c.t. обычного DJ контроллера. Тут: “Хороший валкодер”. Есть, правда, и в этом решении минусы. И первый – гемморой с виртуальным компортом, не дай бог он понадобится еще для чего-то…. А вот “облегчённое” решение. Уже профессиональное, не приспособленческое.
Называется Jog Shattle. Моделей уже немеряно, так как представляется универсальным USB базированным инструментом управления компьютером и теоретически должен заменить и мышь и клавиатуру. Но до этого еще далеко, а вот нам, владельцам SDR radio очень даже ничего.
Ценовые диапазоны очень разнятся, и пока DJ контроллер (тут) описанный получается гораздо дешевле. 2800 гривен всё-
Подробнее…
-
Только что завершился экспериментальный период в жизни FunCube1. Дело в том, что из-за опасений глубокого разряда аккумуляторных батарей команда разработчиков включала транспондер спутника только в вечернее время.
но по показаниям телеметрии стало возможным провести эксперимент: на выходные (когда все фаны радиолюбители дома 🙂 включить транспондер на круглосуточное дежурство. И вот наступил вечер воскресенья. Спутник работает. И работает хорошо. Послушайте фонограмму: нет и признаков разряда батарей. Думаю теперь FunCube1 (AO73) будет включен круглосуточно.
На фото – телеметрия принимаемая на УКВ Dongle. На аудио – работа транспондера AO73 на 1981-м витке от его рождения: сегодня, 6 апреля в 21:05 по киевскому времени.
-
Или QRP несимметричный диполь запитаный “с конца”. Или еще “жалкая антенна для несчастного городского жителя” 🙂
А теперь серьёзно. Вы живёте на 5 этаже 9-ти этажки, выхода на крышу нет. А в сердце бушует страсть – в интернете пишут что каждый день кто-то проводит DX связи. И даже QRP. И вы бы купили себе FT817, если бы была хоть какая-нибудь антенна. Именно для вас (и для себя, видимо) Казимир Сивяк, KE4PT, разработал эту компромиссную антенну. QST март 2015 cтр. 44.
На диапазоне 80 метров, думаю, эта антенна не будет работать даже с двумя тюнерами, но на 40 и выше автор обещает приемлимый КСВ и не очень высокий уровеень TVI.
Из всего материала можно сделать вывод еще и о том, что минимальное расстояние от всех частей (элементов) антенны при мощности в 5 ватт должно быть не менее 30 сантиметров, а при мощности в 50 ватт – не менее метра. К особо неприятным недостаткоам антенны следует отнести её подвижность при сильном ветре.
И соответственно уходит настройка. Автотюнер будет постоянно “поправляться”, что может сильно раздражать и даже мешать проведению связи.
Подробнее…
- Продолжение. Начало Запись звука PC DSP FIlter Смотрим SSB сигнал
Мы уже умеем включить для комфортного приёма DSP фильтр, посмотреть качество сигнала корреспондента или оценить работу своих фильтров, а так же легко записать и отредактировать любой звук, включая живой эфир. Но, оказывается, это только начало..
А продолжение следующее: согласно регламенту, полоса сигнала радиолюбительской радиостанции не может занимать более 3000 герц. Вот радиолюбители и изобретают самые разнообразные способы модуляции для того, чтобы сделать максимально интересным общение класса точка-точка. Имеется в виду человек с человеком.
Это ранее буквопечатание, или как называли раньше, докментирующий радиообмен (потому что приём сразу вёлся на бумагу, на рулон или ленту, уже не важно), потом Бодо сменил современный RTTY, потом PSK, потом WSJT и конца, похоже, не видно. Но алгоритм всегда ограничен одной задачей: обработка звука в разрешённой полосе – тоесть 3000 Гц.
И даже самые простые программы автоматизации приёма (и передачи, конечно), например декодер телеграфного сигнала – всё равно обработка звука, хотя и в значительно более узкой полосе. Но тем не менее.
Итак, самый простой аппаратно-программный комплекс – приёмник с программойПодробнее…
-
Думаю во многих областях есть проблемы с понимание важности нормального функционирования областных отделений Лиги. Как гласит народная мудрость, все счастливые семьи счастливы одинаково. А те, что наоборот, несчастны каждая по своему.
Я могу гордится тем, что в Черниговской области к вопросу о перевыборах председателя (срок пришёл) относятся настолько серьёзно, что даже на нашей областной общалке (сайте 🙂 поднялась дискуссия. Надо сказать наша область – традиционно каждый сам по себе.
Но вот в этом году сложилоось так, что высказывается много правильных мыслей и мнений. Я посчитал возможным дублировать здесь мнение одного из старейшин области Василия Кияницы UR5RU, мастера спорта, судьи и ветерана радиолюбительского движения черниговщины.
Думаю, его мысли, может не на 100% панацея для проблем всех областных радиолюбительских организаций, но могут быть очень полезны. Всю полемику можно почитать в первоисточнике по ссылке выше, а вот пост Василия я приведу полностью. А как у вас?
UR5RU Василий
Уважаемые мои коллеги по радиолюбительству, заходящие на сайт Черниговского областного отделения ЛРУ!
Подробнее…
-
Только что посидел за одним столом со всем миром. Прохождение балует равенством микровольт со всех направлений. То же самоео чём я писал и вчера и позавчера. Кто ходит ко мне в гости давно, уже читал.
И слушал. Ниже фонограмма трёх интересных QSO проведенных с интервалом минут по 5-7. Между ними были еще связи, но не такие выразительные, японцы, американцы….
Их уже DXами называть нельзя по причине их многочисленности 🙂
Так вот для неверующих три аудио одно за другим 9M2MSO, Малайзия, Пуэрто-Рико NP4JS и наконец очаровательная Сесиль из Венесуэлы YY1YLY. Я благодарен Всевышнему за то что мы такие разные, разноцветные, прикольные и интересные. Все связи как на подбор SSB. как будто специально для тоо, чтобы все могли послушать…. 🙂
Подробнее…
Источник: http://hammania.net/index.php/antenny-kv-i-ukv/antennas/prostye-antenny/protivovesy-dlya-gp
Adblockdetector