Главная » Без рубрики » Вертикальная антенна на 144 мгц своими руками

Вертикальная антенна на 144 мгц своими руками

Вертикальные излучатели длиной полволны с несимметричным питанием, расположенные над небольшим металлическим экраном, находящимся вблизи земной поверхности, обладают лучшими параметрами, чем излучатели длиной четверть волны. Хотелось проверить на практике, насколько существенна эта разница при проведении местных радиосвязей в УКВ диапазоне.

Ко мне вместе с другими автомобильными антеннами CB диапазона (27 МГц) попала антенна с торговым названием «Cobra», которая и послужила основой для конструкции УКВ антенны диапазона 144…146 МГц. Её излучатель отличался повышенной упругостью, да и длина больше подходила к расчётной. Измерения, проведённые с целью обнаружить какой-либо резонанс антенны с приемлемым КСВ в диапазоне от 26 до 175 МГц, результатов не дали. Эта и аналогичные ей антенны «Hustler» несмотря на относительно низкую стоимость не пользуются большим спросом. Из-за малой площади магнита крепления они плохо держатся на корпусе автомобиля и при сильном ветре или резких толчках падают. К тому же водители, стараясь не поцарапать свой автомобиль, дополнительно наклеивают на основание антенны скотч или ткань. А так как через основание осуществляется ёмкостная связь антенного согласующего устройства (АСУ) с корпусом автомобиля, это приводит к изменению резонансной частоты АСУ и потере мощности сигнала при передаче и приёме.

После несложной доработки антенна пригодна для работы в диапазоне 2 метра. Так как длина её излучателя, вес и парусность уменьшаются, антенна обладает достаточной механической устойчивостью. Конструкция антенны понятна из рис. 1.

Длина излучателя уточнялась в процессе настройки. Схема и конструкция согласующего устройства антенны показаны на рис. 2 и рис. 3

Монтаж выполнен на штатном гетинаксовом каркасе диаметром 16 и длиной 23 мм. Катушка L1 намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 1 мм. Шаг намотки - 3 мм, число витков - 3-4 (уточняется в процессе настройки). В торцах каркаса 1 запрессованы бронзовые резьбовые шпильки 2 с резьбой М8 (рис. 3), которые служат для крепления излучателя и магнитного основания антенны. Эти шпильки имеют дополнительные крепления в каркасе в виде бронзовых поперечных шпилек, к которым припаивают выводы элементов АСУ. На боковой поверхности каркаса имеется дополнительный изолированный опорный контакт, также служащий для монтажа элементов.

Ёмкость конденсатора С1 подбиралась экспериментально. Вначале был установлен переменный конденсатор малой ёмкости с воздушным диэлектриком, который впоследствии был заменён постоянным керамическим. Подойдут конденсаторы КД-1 или КТ-1 и им подобные с малым или нулевым ТКЕ и номинальным напряжением не менее 250 В. Это необходимо даже при использовании УКВ радиостанций с выходной мощностью передатчика не более 10 Вт.

После окончательной настройки АСУ следует прочно закрепить выводы катушки на каркасе, хорошо пропаять все места соединений деталей и питающего кабеля. Конденсатор необходимо покрыть слоем хорошего влагостойкого лака, а также обеспечить хорошую защиту деталей всего устройства от проникновения влаги.

На рис. 4 приведён график КСВ антенны в зависимости от частоты, на рис. 5 - фрагмент её внешнего вида.

Антенна более двух лет используется с подвижной автомобильной УКВ радиостанцией. При первичной проверке её работы было установлено несколько десятков двусторонних радиосвязей с корреспондентами, находящимися в разных пунктах нашего региона, на различных расстояниях и высоте относительно выбранного для эксперимента места. Большинство корреспондентов отметили повышение уровня сигнала около одного балла (по показаниям S-метра) в сравнении с четвертьволновой GP-антенной, использованной в этом эксперименте.

Подобную антенну можно изготовить самостоятельно, имея в наличии подходящий кольцевой магнит и металлическую пружинящую проволоку подходящего диаметра с хорошими проводящими свойствами для изготовления излучателя. Металлическое основание можно выточить на токарном станке, просверлив в его центре осевое отверстие для крепления АСУ.

Антенна конструкции UA9GL хорошо зарекомендовала себя и соперничает даже с более сложными антеннами при проведении радиосвязей, как через троппо, аврору так и через ЕМЕ. Антенна имеет усиление порядка 17-18 dB по отношению к диполю и считается одной из самых хороших антенн.
Антенна легка в постройке практически не требует каких то дополнительных затрат и все хорошо ясно из рисунков. Материалы, что применяются здесь можно заменить на аналогичные с соблюдением естественно рекомендованных размеров. Кабель питания к данной антенне применен распостраненный на 75 ом. Все размеры антенны показаны на рис1. В верху даны размеры длин элементов антенны, а внизу расстояния между ними.

На рис2 приведены размеры активного вибратора основное требование к вибратору отношение диаметров верхнего к нижнему должно быть равно 3.

В нашем приведенном варианте верх = 6 мм, а низ = 2 мм. Концы проволоки должны быть вставлены во внутрь и хорошо там закреплены, пропаяны, опресованы для получения надежного контакта. Материал для изготовления может быть любой от дюраля до меди, латуни все зависит от возможностей на местах.

На рис3 показан узел крепления активного вибратора и крепление его на буме антенны и соединение его с антенным кабелем. Вибратор изолирован от антенного бума. Материал для изготовления изолятора может быть любой от фторопласта до текстолита.

На рис4 показан узел крепления всех пассивных вибраторов антенны и рефлектора. После надежного закрепления винтом М3 вибратора в теле изолятора, необходимо головку винта М3 спилить Материал для изготовления рефлектора и пассивных вибраторов антенны может любой, чем указан на рисунке, но диаметр при этом должен оставаться какой указан - 4 мм.

На рис 5 приведено правильное подключение 75омного кабеля с
U - коленом длина которого равна - 680 мм.

Если вы хотите работать через Луну и т.д., где потребуется иметь прижатый лепесток к горизонту то необходимо воспользоватся рис6. На рисунке приведены размеры при согласовании антенн расположенных в 2 этажа. Везде применен кабель 75 ом, за единственным исключением, чтобы согласовать питающий 75омный кабель и точку соединения верхнего и нижнего этажей необходим трансформатор роль которого и играет отрезок 50омного кабеля длиной равного 337 мм. Расстояние между антеннами должно быть равно от 3,6 до 4,0 метра.

Но если вы хотите создать более хорошую антенну то вам следует обратить внимание на рис7, где приведена схема соединения из таких антенн по схеме 2х2. В данном варианте весь питающий антенну кабель равен 75 омам.

Расстояние между соседними рядами равно 4,0 метра, а между этажами от 3,6 до 4,0 метра.

В любом варианте изготовление одинарная антенна или они будут соединены в группы необходимо обеспечить ветровую жесткость конструкции.

На рис8 приведен пример как обеспечить при одинарном варианте изготовления жесткость за счет растяжек из тросика разбитого орешковывми изоляторами в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Удачи вам изготовлении данной антенны и до встречи на 144МГц.

Многоэлементная вертикальная антенна на 144 МГц

Вниманию читателей предлагается описание конструкции многоэлементной антенны диапазона 144...146 МГц. Ее достоинствами являются оригинальное исполнение и малый вес. Антенна размещена внутри рыболовной телескопической удочки и ее удобно взять с собой, например, в загородную поездку, на дачу и т. д. Для изготовления антенны требуется всего несколько часов свободного времени. Конечно же она может быть выполнена и в стационарном варианте.

Как видно из рис.1, антенна представляет собой четыре полуволновых вибратора 1, расположенных вертикально, с питанием с конца через короткозамкнутую четвертьволновую согласующую линию-трансформатор 4. Фазосдвитающие элементы 2 обеспечивают синфазное включение вибраторов. Антенна имеет вертикальную поляризацию и круговую диаграмму направленности.

Конструкция антенны показана на рис. 2. Автор разместил ее в части удилища из пластика длиной 4,5 м. На рисунке для более удобного прочтения отдельные элементы (колена) удилища показаны как отдельные трубки. На самом же деле они, естественно, плотно входят одна в другую, не требуя герметизации.

Трансформатор изготовлен из медного провода диаметром 2 мм. Для увеличения жесткости конструкции провод припаян к трем пластинам-распоркам 3, изготовленным из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Фольгу в середине пластин удаляют, оставляя только у концов, в местах пайки к проводу. Можно применить распорки другой конструкции и из другого изоляционного материала. Для согласующей линии подойдет и более толстый провод. Однако следует помнить, что отношение расстояния между проводниками трансформатора к их диаметру должно быть 8:1.

Каждый фазосдвигающий элемент антенны представляет собой короткозамкнутый четвертьволновый отрезок двухпроводной линии - шлейф. Чтобы уменьшить габариты, они свернуты в виде катушек. Для изготовления каждого шлейфа берут отрезок провода ПЭВ-2 диаметром 1,4 и длиной 1040 мм, оправку из диэлектрического материала (фторопласт, оргстекло) диаметром 9...10 и длиной 75 мм. Провод складывают пополам и, начиная от середины оправки, наматывают в разные стороны виток к витку. Концы проводов обмоток пропускают через сквозные отверстия, предварительно просверленные на краях оправок, зачищают и опаивают.

Материалом для вибраторов служит антенный канатик диаметром 2...3 мм (для стационарной антенны применяют медный провод такого же диаметра).

Отдельные элементы антенны соединяют друг с другом пайкой в соответствии с рис.1.

Рыболовное удилище желательно выбрать максимально жестким и с таким внутренним диаметром, чтобы все элементы антенны могли бы разместиться внутри. В самом тонком колене антенный канатик крепится с помощью лески диаметром 0,7 мм или подходящего эластичного шнура (рис. 2).

В основании удилища вмонтирован ВЧ разъем. Разъем соединен с согласующим трансформатором коротким отрезком коаксиального кабеля (50 или 75 Ом). Центральный проводник кабеля припаивают к той стороне трансформатора, к которой крепится антенное полотно. Оплетку кабеля припаивают, соответственно, к противоположной. Точки подключения кабеля питания к трансформатору подбирают по минимуму показаний КСВ-метра. Измерения проводят при максимально удаленных от антенны всех посторонних предметов.

Настройку стационарной антенны желательно проводить на месте ее постоянной установки. Кроме того, антенну следует заземлить в основании перемычки согласующего трансформатора, а на ее полотно надо надеть поролоновые кубики, чтобы исключить эффект "погремушки" (рис.2). При недостаточной жесткости удилища следует применить дополнительные растяжки из капронового шнура, закрепив их в районе второго (третьего) колена.

Антенны АНТЕННА НА 144 МГЦ
Развитие локальных ЧМ сетей в диапазоне 144 МГц и все большее распространение ретрансляторов привело к повышенному интересу радиолюбителей к всенаправленным антеннам с вертикальной поляризацией. Помимо классического четвертьволнового штыря (GP) очень часто применяется антенна с длиной излучателя 5/8 L. У такой антенны диаграмма направленности в вертикальной плоскости прижата к земле, что способствует приросту дальности связи. Более того, по сравнению с GP антенна 5/8L имеет усиление 3 дБ.
В корейском журнале KARL Monthly (1996, April, p. 55-56) было опубликовано краткое описание УКВ антенны, которая представляет собой синфазный излучатель, составленный из двух антенн 5/8L.
Из общих соображений можно утверждать, что такая антенна при совершенно приемлемых размерах (полная высота с мачтой приблизительно 3 м) имеет ещё большее усиление чем одинарная 5/8L по сравнению с GP. Описанная версия антенны используется ВМФ Соедененные(ых) Штаты(ах) Америки (USN STAR GP ANTENNA VHF) и имеет полосу рабочих частот 120...158 МГц при КСВ не более 1,3.

Схематически антенна показана на рис.
1. Верхний вертикальный излучатель питается через фазосдвигающую линию. Под углом 45" к нижнему вертикальному излучателю подключены два дополнительных излучателя, которые расширяют рабочую полосу частот. Два противовеса также расположены под углом 45° к вертикальным излучателям и имеют длину примерно 5/8L. Элемент согласования антенны с 50-омным фидером - контур L1C1.
Конструктивное исполнение антенны показано на рис.
2. Верхний и нижний излучатели соединены диэлектрической вставкой, на которую наматывают фазосдвигающую линию. Фазосдвигающая линия выполнена из медного провода в изоляции. Диаметр провода в статье не указан, но из общих соображений он должен быть как можно большим (лишь бы линия поместилась на каркас). Треугольная форма позволяет ее намотать на диэлектрический каркас виток к витку. Между нижним концом нижнего излучателя и металлической мачтой длиной 1 м также имеется диэлектрическая вставка (противовесы с мачтой электрически не соединены).

ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

Противовесы и диэлектрическая вставка зажаты между трехлепестковыми деталями (см. рис. 2). Дополнительные нижние излучатели и противовесы составные. К трехлепестковыми деталям прикреплены отрезки труб с зажимами, в которые входят излучатели и противовесы, которые изготовлены из труб меньшего диаметра. Это дает вероятность изменять их длину в процессе настройки антенны. Катушка бескаркасная. Она выполнена из медного голого провода диаметром 1,5 мм и имеет два витка с внутренним диаметром 16 мм. Емкость конденсатора С1 5...10 пф.
Поскольку антенна заводского изготовления, то вертикальные излучатели имеют переменный диаметр. У нижней трубы он, в частности, изменяется от 19 до 16 мм (см. рис. 2). В любительской конструкции можно, конечно, использовать обычную трубу с постоянным диаметром.

Китайскую коллинеарную УКВ-антенну стационарной установки. Судя по отзывам, антенна неплохая.

Вскрытие показало что при желании такую конструкцию можно изготовить самостоятельно.

Сперва рассмотрим заявленные характеристики

Комплект поставки включает в себя антенну, противовесы, металлическую трубку и кронштейны для установки на мачту

Инструкция по установке

Фото в сборе

Теперь самое интересное. Отвинчиваю болтик-звёздочку и достаю элементы антенны из пластиковой трубы. Фото кликабельно

Фазосдвигающая катушка

Согласующий контур в основании антенны. Хотелось верить что катушка намотана на фторопласте, но все таки это полиэтилен. Защита от статики обеспечивается тем, что элементы антенны заземлены по постоянному току. Центральная жила кабеля подключается через конденсатор