Коллинеарная антенна на 144 мгц

Дмитрий RV9CX, предложил отличную антенну , изготавливаемую просто и с минимумом деталей

X-200 — это двухдиапазонная (144/430) коллинеарная антенна с круговой диаграммой направленности и высоким коэффициентом усиления.

Первая такая антенна была изготовлена в конце 90х и даже до сих пор работает. X-200 Ниже представлена схема антенны:


Рис. 1. Схема антенны X-200

Антенна изготовлена полностью (включая все катушки) из сплошного медного провода диаметром 2мм без промежуточных паек. Все катушки бескаркасные. Конденсатор С1 выполнен из отрезка коаксиального кабеля SAT-703 длиной 2см — он для возможности работы системы на 70см диапазоне. Конденсатор С2 — воздушный, подстроечный — им и производим настройку антенны.

Ну, с электрической частью все понятно — перейдем к технической реализации.

Силовую нагрузку нес деревянный черенок от лопаты (только несколько мощнее, чем в магазинах продают).

К нему на изоленту (сейчас вопрос можно решить красивее, безусловно) несильно (чтоб не пережать) приматывалась стеклопластиковая удочка, внутрь которой и помещалось все, что было намотано непосильным трудом, т.е. сама антенна, проложенная поролоновыми прокладками от дребезга со всеми катушками (кроме L4 и конденсаторов).

В черенке на 5см ниже катушки L4 перпендикулярно, но с разницей по высоте в 5мм было просверлено два сквозных отверстия — для будущих противовесов. Вставлялись и пропаивались противовесы. Схематично их крепление можно увидеть ниже:


Рис. 2. Схема крепления противовесов (вид сверху)

Далее, в районе L4 и перемычки на противовесах устанавливался уголок с закрепленным разъемом SO-239 и к нему производилось крепление всех необходимых элементов.

В первую очередь, нужно настроить параллельный контур C1/L4 на среднюю частоту 70см диапазона — именно он позволяет питать всю конструкцию на этих частотах. Место отвода в L4 определяет коэффициент трансформации. Ну, если нечем проверить, то оставьте, как есть. Я тоже это ни разу не проверял, т.к. в то время и нечем было.

Я производил настройку лишь по показаниям КСВ-метра прямо в помещении, поместив антенну горизонтально. Высокие потолки позволяли это сделать. Настройка производится вращением ротора С2. Нужно отметить, что если не удается "сходу" получить нужные показатели по согласованию одновременно в обоих диапазонах, нужно подобрать отвод от катушки L4.

В итоге, я получил очень хорошие показатели по согласованию:

145МГц — КСВ=1.03
435МГц — КСВ=1.02

После настройки, сверху на узел согласования была надета пустая бутылка из-под "Спрайта", которая предохраняла все открытые части от влаги. Спустя 10 лет эта бутылка утратила свой зеленый цвет.

Читайте также:  Кого можно увидеть на балконе

Практическая работа в эфире показала полную работоспособность системы, в т.ч. и в сравнении с фирменными продуктами. В связи с чем и повторялась эта конструкция неоднократно. Тем более, что коэффициент ее повторяемости очень высок при указанной технологии ее изготовления.

Добавил: Павел (Admin)
Автор: RV9CX

Умные люди наконец-то объяснили доступным языком, что дальность связи, которая не даёт мне покоя, это не величина определяемая путем колдовства или шаманства, а это величина, которая получается путем решения системы уравнений, в которую подставляется выходная мощность передатчиков, чувствительность приемников, ограниченная шумами, коэффициент усиления антенн и еще несколько факторов. Нормальный чайник, вроде меня, на практике может управлять только одним параметром — коэффициентом усиления антенны. Все остальные параметры у доступных простым людям раций примерно одинаковы.

Дальше я дословно цитирую логику невербальных рассуждений с некоторым избытком информации:
"Вспомним, из курса физики, что палка длиной в четверть волны имеет коэффициент усиления 0 дБ.

1. Длина волны СиБи 27 МГц = 11 метров, четверть длины волны = 2,75 метра, антенны короче 2,75 метра с точки зрения физики — дрянь, никакого коэффициента усиления у них нет, есть сплошное затухание :), и не важно, 2 метра она, или 1,5 метра. А геморроя больше с длинной. В общем, какую СиБи антенну не поставь — дела не важные.

2. На 144 МГц уже веселее: длина волны = 2 метра, четверть = 50 см. Поставить легче, можно даже коллинеарную антенну 2 х 1/4 соорудить, будет метр высоты и при этом +3 дБ, все равно что мощность в два раза подняли, уже прибавка пошла.

3. На 433 МГц длина волны 70 см, четверть = 17,5 см, метровая палка получается уже что-то совсем серьезное, типа 5 х 1/4, тут уже можно около 6 дБ снять, считай в 4 раза мощность выросла! И все это при равных габаритах антенны!

На портативных радиостанциях все вышеописанное еще актуальнее, потому что антенна в 17,5 см на СиБи портативке это ерунда, а на портативке на 433 МГц антенна 17,5 см — это самая настоящая полноценная антенна.

т.е. чем выше частота, тем эффективнее антенную систему можно сделать в тех же габаритах. А всякие глупости, что в лесу лучше 144 мГц, на рыбалке 433 мГц, в горах 27 МГц — лучше забыть. Менты и прочие службы постоянно лезут вверх по частотам, уже на 800 МГц залезли во всякие ТЕТРЫ, а сотовые телефоны за 2 ГГц ушли, и ничего так звонят себе, хоть в лесу, хоть в поле.".

Читайте также:  Как сшить зайчика из носка

Имея на своем Бао антенну длинной 17 см., мне сразу пришла в голову мысль рассчитать обратным счетом оптимальную длину волны передатчика. Пренебрегая условиями среды распространения волн, скорость света разделим на четыре антенных длинны и переведём это всё в Mhz = 299729458/0,68/1000000 = 440,7786147 Mhz. Всё здорово, только это за пределами LPD и PMR! Надо крутить "антенну", но куда и как, совершенно не понятно.

Профи посоветовали измерить КСВ и сразу станет ясно, что делать. Что такое КСВ и для чего он нужен, процитирую ниже:

"Рассмотрим это понятие на простом примере насоса, качающего воду; шланга, который подключен к выходу насоса, и насадки на конце шланга, которая нужна чтобы сделать далеко бьющую струю. Насос — передатчик, шланг — кабель, насадка — антенна. Если насос качает воды много, а дырка в насадке на конце шланга узенькая, то струя будет бить далеко, но в шланге образуется "стоячая волна", насос будет греться и сгорит, а если дырка в насадке будет слишком большой, то струя будет бить на малое расстояние, а насос крутиться практически вхолостую, без нагрузки, начнется сухой ход и снова насос сгорит. Подобрать диаметр дырки в насадке нужно так, чтоб вся вода, подаваемая насосом, изливалась во вне, но при этом на максимально дальнее расстояние. Такой режим работы системы и будет режимом с минимальным КСВ: застоя воды нет, льется хорошо и далеко"…

Вывод простой, чем ближе КСВ к единице, тем лучше для всех.)

И вот теперь квинтэссенция поста — КСВ штатной антенны Baofeng UV-82:
В диапазоне 2 м:
Муляж радиостанции в руке, перед лицом:
КСВ=1,48 резонанс 145.300
КСВ=1,5 полоса 142.000 — 148.100 МГц.
КСВ=2,0 полоса 138.100 — 152.400 Мгц.
КСВ=3,0 полоса 132.000 — 157.500 МГц.

Муляж радиостанции на плече, антенна возвышается над плечом:
КСВ=1.2 резонанс 138.500 Мгц.
КСВ=1,5 полоса 135.300 — 143.800 МГц.

В диапазоне 70 см:
Муляж радиостанции в руке, перед лицом:
КСВ=1,25 полоса 441.700 — 456.400 Мгц.
КСВ=1,5 полоса 430.000 — 470.000 МГц.

Муляж радиостанции на плече, антенна возвышается над плечом:
КСВ=1,1 резонанс 433.900 Мгц.
КСВ=1,2 Полоса 426.600 — 445.600 Мгц.
КСВ=1,5 Полоса 414.500 — 466.200 Мгц.

Читайте также:  Как сделать из бумаги формулу 1

Диапазон 2 м нам мало интересен, это явно не для чайников, а вот в диапазоне 70 см. видно, что вся сетка PMR имеет приемлемый КСВ, а также 34 канал LPD, тоже выглядит неплохо!

Используя математический аппарат (см. выше) найдем длину антенны, оптимальной для 34-го канала LPD диапазона 433.900 Mhz (299729458/433900000)/4*100=17,27 см. Надо нарастить 27 мм! Нереально.

Остаётся один вариант — встать в центр PMR диапазона, чтобы иметь максимум КПД в серединке и приемлемый вариант по краям. Итак, канал 4, частота 446.04375 Mhz (299729458/446056250)/4*100=16,8 см. Остаётся лишь срезать 2 лишних мм. и "дело в шляпе" !

Казалось бы, к чему все эти заморочки? Купили дешевенькие станции и хай себе работаю как работаю, НО теперь нам известны самые важные вещи:
1. даже незначительная доработка даст значительный прирост в дальности действия и простенькую станцию можно использовать по максимуму;
2. выбирая антенну, необходимо удостовериться, что материала в ней с запасом, чтобы не оказаться в ситуации, когда надо нарастить, а "увы и ах";
3. вседиапазонность станций — маркетинговый ход. слушать можно всё, но слышать тебя будут не всегда. антенна выдаёт максимальный КПД на какой-то одной частоте или в небольшом диапазоне частот;
4. приобретая станции, неплохо бы найти таблицы КСВ с их штатными антеннами. это поможет сделать правильный выбор.

Изучил относительно недорогую 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

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

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

Антенна приехала с отпаянным от катушки выводом конденсатора. Пришлось подпаять

Самый сложный в изготовлении элемент

Противовесы в количестве 6 штук

Как показал замер КСВ, антенна отлично настроена. Значение КСВ на границах 2м и 70 см диапазонов не превышает 1.2, в центре — 1.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector