Antene za CB radio. CB antene su kružne Kako produžiti pin CB antene
Želim vam reći o svojoj metodi izrade lagane bazne CB antene od štapa za pecanje od fiberglasa. Kako bismo u štap za pecanje smjestili cijeli sklop za podudaranje, uzmimo najkompaktniji krug sa stajališta odgovarajuće zavojnice.
Obratite pažnju na kondenzator C1, njegov radni napon mora biti najmanje 500 volti, uzimajući u obzir da više nećemo koristiti snagu predajnika 10 vati.
U principu, štap za pecanje možete pričvrstiti na jarbol jednostavnim najlonskim vezicama, ali ja nudim pouzdaniju metodu. Zavarimo metalnu traku i kut proizvoljno prikladnih veličina, kao što je prikazano na donjoj fotografiji.
Kao osnova bočnog proširenja koristit će se vodovodna cijev na koju su zavareni naši uglovi. Nakon toga, ova cijev će biti umetnuta u jarbol i tamo pričvršćena vijcima.
Sastavljamo odgovarajuću šemu visećom instalacijom. Kao zračeći element koristićemo debelu bakrenu žicu.
Sastavljenu konstrukciju učvršćujemo unutar štapa za pecanje na bilo koji način. Nakon što ste prethodno izrezali prozor na dnu za podešavanje SWR-a. Sama šipka je pričvršćena na stabljiku uz pomoć automobilskih stezaljki.
Da bi se dobio širi radni opseg, malo kapacitivno opterećenje može se priključiti na vrh antene.
Podešavamo SWR na prosječnu frekvenciju od 27.200 MHz kompresijom i rastezanjem zavoja zavojnice.
Nakon završnog podešavanja antene, trebali biste zalijepiti prozor za "podešavanje" električnom trakom i popuniti ga ljepilom, također popuniti ljepilom spojeve koljena.
Instalirana antena na maloj nadmorskoj visini pokazala je dobre rezultate pri radu na daljinskim rutama.
C - B radio stanice se često koriste u zemlji i na terenu. Štaviše, ponekad se C-B radio stanica kupuje samo da bi se omogućila komunikacija sa vikendicom, sa pecalištem ili na planinarenju.Budući da su fizičke dimenzije C-B antena u opsegu 27 MHz po pravilu relativno male , uslovi, nema problema sa ugradnjom antene u punoj veličini.
Glavni kriterij, kojim se u ovom slučaju mora voditi, je pogodnost ugradnje antene i svrhe za koje će antena biti namijenjena. Sada pređimo na razmatranje praktičnih dizajna ovih antena.
Jednostavna seoska četvrttalasna vertikalna CB antena u opsegu od 27 MHz. Po mom mišljenju, najbolja antena koja se može instalirati u zemlji je četvrttalasna vertikala. Takva antena ima mnoge prednosti u odnosu na druge tipove.
Emituje radio talase koji su uglavnom vertikalno polarizovani, što je optimalno za komunikaciju sa automobilskim i prenosivim radio stanicama C - B opsega 27 MHz.
Vertikalna polarizaciona šema vertikalne bičaste antene je kružna, tako da može da obezbedi radio komunikaciju u svim pravcima, što se od nje često zahteva. Na primjer, Osigurajte radio komunikaciju s gradom, s rutom kojom se automobil vozi do dacha, s mjestom za ribolov ili lov.
Rice. 1 prikazuje izgled četvrttalasne vertikalne C-B antene. Razmotrimo detaljnije dizajn ove antene. Sastoji se od lambda/4 električnog pina spojenog na centralno jezgro koaksijalnog kabla i četiri protuteže. Pin može biti prečnika 5-40 mm, tačna dužina za nekoliko prečnika igle je prikazana na ovoj slici.
Za njegovu proizvodnju prikladno je koristiti aluminijsku ili bakrenu cijev. Na primjer, dva skijaška štapa koji imaju pouzdan električni kontakt između sebe savršeno rade s bakrenim vodovodnim cijevima, koje su se nedavno pojavile u prodaji.
Fig.1. Dizajn antene 27MHz.
Protivtegovi se mogu postaviti na pin antene pod uglom od 90 do 140 stepeni. U zavisnosti od ugla pod kojim se protivteže nalaze u odnosu na antenu, zavisi i ulazna impedansa antene.
Četvrttalasna bičasta antena postavljena na visini od najmanje 0,3L u odnosu na tlo i opremljena sa četiri četvrttalasne protivutege ima ulaznu impedanciju od oko 20 oma kada su protivutezi postavljeni pod uglom od 90 stepeni u odnosu na antenu. Otpor antene se povećava na 40 oma kada se protivutezi nalaze pod uglom od 120 stepeni u odnosu na antenu, i do 50 oma kada se protivutezi nalaze pod uglom od 135 stepeni u odnosu na antenu (videti L.1).
Naravno, poželjno je koristiti protivutege koji se nalaze pod uglom od 135 stepeni u odnosu na pin antene, u ovom slučaju antena ima ulaznu impedanciju od 50 oma, što je optimalno usklađeno sa koaksijalnim kablom sa talasnom impedancijom od 50 oma.
Povećanje visine antenske instalacije neznatno utiče na prirodu ulazne impedanse antene. Smanjenje visine ugradnje antene uzrokuje povećanje ulazne impedanse.
To je zbog apsorpcije reaktivnog polja koje postoji u blizini antene stvarnom zemljom, te se energija predajnika troši na zagrijavanje zemlje i ne koristi se za radio komunikaciju. Treba izbegavati nisku ugradnju vertikalne antene, u suprotnom, da bi se održala efikasnost, broj antenskih protivtega treba povećati na nekoliko desetina (L.2).
Na kraju koaksijalnog kabela poželjno je ugraditi visokofrekventnu prigušnicu (naziva se i prigušnica za blokiranje), koja će spriječiti da visokofrekventna struja teče na vanjski omotač kabela. To može biti ako je iz nekog razloga otpor vanjskog omotača koaksijalnog kabela usporediv s otporom protutega.
U ovom slučaju vanjski omotač kabla će služiti kao zračeći dio antene, što će dovesti do povećanja nivoa smetnji tokom rada antene za prijenos i gubitak visokofrekventne energije u objektima koji okružuju antenu. koaksijalni kabl. Najjednostavniji dizajn prigušnice je 10-30 feritnih prstenova, čvrsto postavljenih na kraj koaksijalnog kabela, propusnost prstenova nije bitna.
Umjesto feritnih prstenova možete koristiti feritne cijevi koje se ugrađuju na kablove kompjuterskih monitora. Prilikom ugradnje feritnih prstenova na koaksijalni kabel, otpor dijela na kojem su postavljeni prstenovi za visokofrekventne struje značajno se povećava, zbog čega će visokofrekventna struja iz koaksijalnog kabela teći u elemente antene, a ne na vanjski omotač koaksijalnog kabela.
Rice. 2 prikazuje grafik ulazne impedanse antene prikazane na sl. 1. Fig. 3 prikazuje SWR ove antene u odnosu na koaksijalni kabl sa karakterističnom impedancijom od 50 oma, a sl. 4 prikazuje vertikalnu polarizaciju ove antene.
Program MMANA prikazuje dijagram zračenja antene u horizontalnoj ravni kao presek volumetrijskog uzorka po X-Y ravnima duž ugla maksimalnog zračenja. U vertikalnoj ravni, dijagram zračenja antene je presek po X-Z ravnini njenog volumetrijskog dijagrama zračenja.
Na sl. 1, koja prikazuje vertikalnu antenu, pokazuje lokaciju ovih presječnih ravnina. U proračunima je pretpostavljeno da se ova antena nalazi na visini od 3 metra iznad realne zemlje (provodljivost je 5 mS/m, permitivnost e = 13). Ovi grafikoni su izračunati pomoću programa MMANA (vidi L.2).
U svim slučajevima proračuna pretpostavljeno je da je prečnik igle 20 mm, prečnik protivtega 4 mm, a antena je od bakra.
Tab. 1 prikazuje dužinu osovine vertikalne antene postavljene 3 metra iznad stvarne zemlje i opremljene sa četiri protuteže od 270 cm postavljene pod uglom od 135 stepeni u odnosu na osovinu antene na kojoj rezonira na 27 MHz.
Imajte na umu da promjena visine antenske instalacije, broja protivtega, njihovog ugla nagiba dovodi do promjene rezonantne frekvencije antene. Rezonantna frekvencija antene će se smanjiti ako koristite iglu ili protivutege u plastičnoj izolaciji (vidi L.1).
Antena se može podesiti na rezonantnu frekvenciju produžavanjem/skraćivanjem igle antene (neke metode produžavanja/skraćivanja igle antene su date u L.2), kao i pomoću antenskih protivtega. Ulazna impedancija antene može se podesiti promjenom ugla nagiba protutega u odnosu na pin antene.
Kao što se može vidjeti sa sl. 3, na SWR-u u koaksijalnom kablu sa karakterističnom impedancijom od 50 oma<1,5 антенна со штырем диаметром 20 мм обеспечивает достаточно широкую полосу пропускания, равную 1700-кГц. Это позволяет работать антенне в трех сетках каналов Си - Би диапазона, и подходить менее строго к ее настройке.
Dalje povećanje promjera štapa dovodi do proširenja propusnog opsega antene, a smanjenje promjera štapa dovodi do sužavanja propusnog opsega antene.
Fig.4. Šema zračenja domaće antene je 27 MHz u vertikalnoj polarizaciji.
Rice. 5 prikazuje zavisnost propusnog opsega gore opisane antene (iglica dužine koja odgovara Tabeli 1, 4 protivteže prečnika 4 mm smeštene pod uglom od 135 stepeni u odnosu na iglu, visina ugradnje iznad realne zemlje od 3 metra) za SWR vrijednost u koaksijalnom kabelu jednaku 1,5:1 i 2:1.
Kao što se može vidjeti iz ove slike, čak i "tanka" antena s vibratorom debljine 5 mm u potpunosti će osigurati prihvatljiv rad na 27-MHz C-B opsegu, posebno ako se fokusirate na SWR u antenskom koaksijalnom kabelu jednak 2:1 , naime ova vrijednost SWR može izdržati 99% komercijalnih C-B primopredajnika.
Sasvim je moguće proizvesti vertikalnu antenu koja ima iglicu koja se sastoji od vibratora različitih debljina, na primjer, od skijaške palice promjera 16 mm i dužine 1,5 metara i komada žice iz dalekovoda sa debljine 4-6 mm i približne dužine 1,2 metra. Program MMANA vam omogućava da izračunate parametre takozvanih "konusnih" antena.
Engleska riječ (u ovom slučaju, tačnije bi bilo reći američka) "tap" ovdje se može prevesti kao "dio antene različitog prečnika". U slučaju takve kombinovane antene potrebno je koristiti dizajn koji obezbeđuje pouzdan električni kontakt između sekcija. Na primer, u ovom slučaju, vibrator manjeg prečnika zakivan u vibrator većeg prečnika, vibrator manjeg prečnika je čvrsto pričvršćen na vibrator većeg prečnika, ili se koristi adapterski umetak između vibratora različitih promjera.
Da biste instalirali vertikalnu antenu, možete koristiti prirodne ili umjetne nadmorske visine. Na primjer, suho drvo ili sljemen krova može se koristiti kao jarbol.
Fig.6. Postavljanje domaće antene od 27MHz na sljemenu krova.
Prilikom postavljanja antene na krovni greben, pazite da ispod antene nema predmeta koji apsorbuju visokofrekventnu energiju. Postavljanje antene na greben krova vikendice prikazano je na sl. 6.
Za pričvršćivanje antenskog klina kao domaćeg potpornog izolatora može se koristiti jaki suhi drveni štap, po mogućnosti hrastov, koji se prethodno mora prokuhati u parafinu. Ovo će ovom zamjenskom post izolatoru dati električnu snagu, neosjetljivost na vlagu i zaštitu od truljenja. Antena je pričvršćena na drveni štap sa dva duga vijka, u ekstremnim slučajevima jednostavno se zašrafljuje debelom žicom.
Umjesto drvenog štapa možete uspješno koristiti komade plastičnih cijevi za vodu ili plastične skijaške štapove. Umjesto ovih zamjenskih post izolatora, sasvim je moguće koristiti komercijalne post izolatore, ili post izolatore koji se koriste za ugradnju VHF interfon antena. Post izolatori od starih VHF antena koje su van upotrebe mogu se kupiti jeftino na radio tržištu.
Obratite posebnu pažnju na visinu ugradnje antene. Minimalna dozvoljena visina za raspon C - B može se smatrati 0,25 * lambda, odnosno 2,75 metara. U ovom slučaju, visina se mjeri od osnove antene.
Kako se visina ugradnje antene smanjuje, tlo počinje da apsorbuje visokofrekventnu energiju, koja se tokom rada antene stvara oko protivtega i ispod osnove antene. U praksi, to će se izraziti u padu pojačanja antene i smanjenju radijacije pod malim uglovima u odnosu na horizont, što je upravo ono što je potrebno i za lokalne (lokalne) i za daljinske komunikacije na CBS-u. Tegovi antene više neće imati rezonanciju u opsegu od 27 MHz, a antenu će trebati samo podesiti promjenom dužine vibratora.
Moguće je eliminisati efekat gubitka pojačanja antene i povećati zračenje pod manjim uglovima prema horizontu povećanjem broja protivtega, a da bi antena radila dovoljno efikasno, broj njenih protivtega može biti na desetine (više o broju protivtega antene koja se nalazi na tlu može se naći u L.2). Međutim, po mom mišljenju, na opsegu od 27 MHz lakše je koristiti podignutu bičastu antenu sa 2-4 protivutega nego instalirati desetine nerezonantnih protutega oko antene na tlu.
Za napajanje četvrttalasne vertikalne antene prikazane na sl. 1, potreban je koaksijalni kabel impedancije od 50 oma. Poželjno je da električna dužina ovog kabla bude višestruka od polovine talasne dužine 27-MHz CB opsega, to će odmah eliminisati mnoge probleme koji nastaju tokom podešavanja i rada antene.
Kao što je ranije spomenuto, ulazna impedancija četvrttalasne vertikalne antene zavisi od mnogih faktora, a u praksi može biti u rasponu od 30-70 oma za amatersku radio-amatersku vertikalnu četvrttalasnu antenu postavljenu na krovni greben. Korišćenje polutalasnog segmenta koaksijalnog kabla za napajanje antene omogućiće vam da "isporučite" ulaznu impedanciju antene bez nepotrebne transformacije direktno u izlazni stepen primopredajnika, što će, generalno gledano, donekle povećati efikasnost ovaj antensko-feeder sistem.
Za kabl sa polietilenskom izolacijom, dužina polutalasnog segmenta biće 3,63 metra, a za kabl sa fluoroplastičnom izolacijom 4,4 metra. Ozbiljnu pažnju treba posvetiti zaštiti otvora koaksijalnog kabla od atmosferskih uticaja. Najjednostavnija zaštita se može postići brzostvrdnjavajućim epoksidnim kitom za automobile.
Više detalja o vertikalnim antenama možete pronaći u L.3 i L.4.
Bičasta antena postavljena u ruralnom području visoko iznad zemlje, čak i mala dizajnirana za CBS opseg od 27 MHz, mora biti zaštićena od atmosferskog elektriciteta. U suprotnom, primopredajnik spojen na ovu antenu može biti oštećen i operater može dobiti strujni udar. Neke metode za zaštitu antena od atmosferskog elektriciteta opisane su u L.2 i L.Z.
Grigorov I.N. Rk2005, 2.
književnost:
- Grigorov I.N. Antene. Urbane strukture. - M.: IP RadioSoft, 2003.
- Grigorov I.N. Antene, podešavanje i koordinacija. - M.: IP RadioSoft, 2002.
- Grigorov I.N. Praktični dizajn antena. -M..DMK, 2000.
- The ARRL Antenna Book. 20-Edinion: izdao ARRL, SAD, 2003.
Stanice se široko koriste za komunikaciju sa pokretnim objektima i teško je postaviti efikasnu horizontalnu polarizacionu antenu na automobil (na primjer, na). Iz istog razloga, antene sa kružnom u horizontalnoj ravni su odabrane kao bazne antene, koje jednako dobro rade u bilo kojem smjeru. Najrasprostranjenije u ovoj grupi su antene tipa "Ground Plane", ili skraćeno "GP", prikazane na Sl. 10.2.
Za normalan rad antene isporučuje se sa tri, koje se mogu napraviti od cijevi ili antenskog kabla. Dužina protutega se bira jednaka ili 2,5% veća od 1/4. Za CB pojas se može uzeti jednak 275 cm.Ulazna impedansa antene zavisi od ugla između protivtega i jarbola: što je ovaj ugao manji (protivtegovi su pritisnuti na jarbol), to je veći otpor.
Da bi se dobio ulaz od 50 oma, ugao se bira na 30-45 stepeni. u vertikalnoj ravni ima maksimum pod uglom od 30 stepeni u odnosu na horizontalu. Pojačanje antene je približno jednako onom kod vertikalnog polutalasnog dipola. Najbolji učinak postiže se s visinom jarbola od oko 6 m i više.
Ova antena ima najširi propusni opseg od svih GP opcija. Ako je, nakon ugradnje, minimum antene nešto veći ili niži od frekvencije kanala 20 mreže C, dužina pina se mora u skladu s tim povećati ili smanjiti. Nakon podešavanja antene na rezonanciju, minimum na srednjoj frekvenciji postiže se promjenom ugla ugradnje protutega.
Nedostatak ovog dizajna je nepostojanje veze klina sa jarbolom, što zahtijeva dodatne mjere za zaštitu od groma i zaštitu od statičkog elektriciteta. Najjednostavniji način zaštite je korištenje kratko spojene petlje od L/4 kabela spojenog na dovod s T-om. Petlja omogućava povezivanje centralnog jezgra fidera sa uzemljenom jednosmernom pletenicom i ne utiče na usklađivanje antene. Dijagram povezivanja petlje prikazan je na sl. 10.3. Dužina petlje se izračunava uzimajući u obzir korišteni kabel i iznosi oko 2 m.
Na sl. 10.4 prikazan je dizajn polutalasne antene GP dužine L/2. U odnosu na gore opisanu antenu, ona ima dvostruko veću dužinu igle, što nameće povećane zahtjeve za osiguranje snage vjetra konstrukcije. Anteni nisu potrebne protivteže, čiju ulogu obavlja jarbol, a njen dijagram usmjerenosti u vertikalnoj ravni jače je pritisnut na horizont, što poboljšava uslove za radio razmjenu sa udaljenim dopisnicima. Budući da antena ima visoku ulaznu impedanciju, kabl se na nju povezuje preko odgovarajućeg visokofrekventnog transformatora. Baza igle je preko odgovarajućeg transformatora povezana sa uzemljenim jarbolom, čime se automatski rešavaju problemi zaštite od groma i statike. Dobitak antene u poređenju sa polutalasnim dipolom je oko 4 dB.
Najefikasniji za komunikaciju na daljinu je 5/8L GP. Njegov dizajn je prikazan na sl. 10.5. Nešto je duži od polutalasne antene, a napojni kabl je spojen na odgovarajući induktor koji se nalazi na dnu vibratora. Ova vrsta antene zahteva upotrebu najmanje tri protivteže (0,1-0,2)L dužine, smeštene u horizontalnoj ravni.
Antene ovog tipa su uže od polutalasnih antena i stoga zahtijevaju pažljivije podešavanje. Podešavanje na srednjoj frekvenciji se obezbeđuje i promenom dužine pina i podešavanjem vrednosti odgovarajuće induktivnosti. Željena ulazna impedancija se postiže odabirom tačke priključka kabla na odgovarajući kalem. Pojačanje ove antene je 5-6 dB, maksimum dijagrama zračenja nalazi se pod uglom od 15 stepeni prema horizontu. Igla ovog dizajna je također uzemljena na jarbol kroz odgovarajući namotaj. Približni podaci odgovarajuće zavojnice za impedanciju kabla od 50 Ohma: prečnik okvira - 18 mm, prečnik žice - 1,5 mm, broj zavoja - 22, korak namota -2,5 mm, slavina - od 9. zavoja, računajući od uzemljenog kraja kalemovi.
Postavljanje antene na krov može uvelike uticati na njene performanse. Općenite preporuke su sljedeće:
- poželjno je postolje antene postaviti najmanje 3 m od ravni krova;
- u blizini antene ne bi trebalo biti metalnih predmeta i konstrukcija (na primjer, televizijske antene, žice itd.);
- antenu je poželjno postaviti što je više moguće;
- za normalan rad stanice, najbliža bazna CB antena ne bi trebala biti smještena bliže od 200 m.
Efikasnost antene za prenos je veća što su manji omski gubici u njenim elementima. Stoga su bakrene cijevi najbolji materijal za antenske elemente, međutim, korištenje aluminijskih (duraluminijskih) cijevi može se smatrati prihvatljivim kompromisom (zbog velike specifične težine i niske čvrstoće bakra). Ako je potrebno proširiti frekvencijski pojas, povećava se promjer cijevi ili se koriste cijevi s rebrastom vanjskom površinom. S obzirom da se struja koja teče kroz pin antene smanjuje prema njegovom gornjem kraju, prečnik gornjeg dela igle se može smanjiti bez degradacije njegovih parametara.
Jedno od najjednostavnijih sredstava za proširenje propusnog opsega dugačkih šipčastih antena je upotreba rukavca sa četiri brka dužine oko 100 mm i prečnika 4-5 mm, pričvršćenih na vrhu štapa (slika 10.6). U ovom slučaju, rezonantna frekvencija antene se smanjuje i dužina pina će se morati malo smanjiti. Kada antena emituje, kroz nju teku prilično velike struje, pa je potrebno osigurati vrlo dobru povezanost svih elemenata međusobno i voditi računa o njihovoj zaštiti od korozije.
Trenutno, komercijalno dostupne CB antene su fabrički proizvedene (slika 10.7), domaće i uvozne, lagane, elegantno izvedene. Kao što svjedoči iskustvo njihovog rada, u spojevima elemenata, koji se izvode samoreznim vijcima, električni kontakt se brzo gubi pod utjecajem vjetra. Pouzdaniji je dizajn igala sa stezaljkama.
Gotovo sve vrste industrijskih antena zahtijevaju dodatno zaptivanje kako bi se spriječilo ulazak vode u cijevi, usklađene transformatore, zavojnice i završetak kabela, što dovodi do nepovratnih posljedica.
Ako se na krovu vaše kuće nalazi dovoljno visoka kabina za lift, televizijska antena ili pomoćna zgrada sa visinom većom od 5 metara, onda se GP antena može instalirati pomoću najlonskog rastegljivog kabla (slika 10.8) bez jarbola . Uz kapronski kabel i kabel RK-50, bit će potrebna još 4 izolatora bilo koje vrste. Kraj kabla dužine 2,7 m se oslobađa od vanjske izolacije i pletenice, pletenica se odmotava i uvija u 4 približno identična "pigtaila". Njima se spajaju protivteže. Protutegovi se mogu napraviti od bilo koje bakrene (u ekstremnim slučajevima, čak i aluminijumske) žice, koja je pričvršćena (ili zalemljena) na "pigtails". Dužina protuutega treba biti 2,7 m. Na krajevima protutega su pričvršćeni izolatori koji se pričvršćuju na žičane ili najlonske tipke. Kraj dijela kabela oslobođen od pletenice pričvršćen je za najlonski kabel iza polietilenskog izolatora kako se ne bi skidao od naleta vjetra.
Protutegovi se ravnomjerno postavljaju na strane u krug, na krovu su pričvršćene zatege (na primjer, vezane su za cigle). Pokušajte odabrati dužinu tipki tako da postoji kut od oko 45 ° između žice protivutega i vertikale. Spojevi i izlazna točka kabela iz pletenice pažljivo su zapečaćeni plastelinom kako voda ne bi dospjela ispod pletenice. Ova antena po svojim karakteristikama u potpunosti odgovara klasičnoj GP anteni dužine -L/4.
Vrlo je zgodno postaviti takvu antenu u polje između dva stabla, samo je potrebno unaprijed pripremiti kabel i protuutege sa podupiračima, a čak i kratki suvi štapovi će stati kao izolatori na krajevima protuutega (vidi sliku 10.9 ), jer je na frekvenciji od 27 MHz dobar izolator.
