Как изготовить эффективную FM-антенну в домашних условиях. Какие материалы потребуются для самодельной антенны. Какие существуют типы FM-антенн для самостоятельного изготовления. Как правильно рассчитать размеры антенны для оптимального приема FM-сигнала.
Основные типы самодельных FM-антенн
Существует несколько основных типов FM-антенн, которые можно изготовить своими руками:
- Дипольная антенна
- Т-образная антенна
- Рамочная антенна
- J-образная антенна
- Антенна «волновой канал»
Каждый тип имеет свои особенности конструкции и характеристики приема. Выбор зависит от условий приема и доступных материалов.
Необходимые материалы и инструменты
Для изготовления простейших FM-антенн понадобятся:
- Медный провод диаметром 1-2 мм
- Коаксиальный кабель 75 Ом
- Разъем для подключения к приемнику
- Изоляционная лента
- Плоскогубцы, кусачки, паяльник
- Линейка или рулетка
Для более сложных конструкций могут потребоваться дополнительные материалы — алюминиевые трубки, деревянные рейки и т.д.
Расчет размеров FM-антенны
Правильный расчет размеров элементов антенны критически важен для ее эффективной работы. Как рассчитать оптимальную длину антенны для FM-диапазона?
Длина волны в FM-диапазоне (87,5-108 МГц) составляет примерно 3-3,4 метра. Для полуволнового диполя оптимальная длина каждого плеча составляет 1/4 длины волны.
Формула для расчета длины плеча диполя:
L = 71,5 / F, где:
- L — длина плеча в метрах
- F — частота в МГц
Для средней частоты FM-диапазона 98 МГц длина плеча составит:
L = 71,5 / 98 = 0,73 м
Таким образом, общая длина диполя будет 1,46 м.
Пошаговая инструкция по изготовлению дипольной FM-антенны
Дипольная антенна — один из самых простых и эффективных вариантов для самостоятельного изготовления. Вот пошаговая инструкция:
- Отрежьте два куска медного провода длиной по 73 см каждый.
- Зачистите концы проводов на 1-2 см.
- Припаяйте провода к центральной жиле и оплетке коаксиального кабеля.
- Заизолируйте места соединений изолентой.
- Расположите провода под углом 180 градусов друг к другу.
- Установите на свободный конец кабеля разъем для подключения к приемнику.
Такая антенна обеспечит хороший прием в большинстве случаев. Для улучшения направленности можно добавить рефлектор.
Изготовление Т-образной FM-антенны
Т-образная антенна — еще один популярный вариант для самостоятельного изготовления. Ее преимущество — компактность и простота конструкции.
Порядок изготовления Т-образной антенны:
- Отрежьте кусок провода длиной 1,5 метра для вертикальной части.
- Для горизонтальной части возьмите провод длиной 70-75 см.
- Соедините провода перпендикулярно, формируя букву «Т».
- Припаяйте к месту соединения центральную жилу коаксиального кабеля.
- Оплетку кабеля соедините с нижним концом вертикального провода.
- Заизолируйте соединения.
Т-образная антенна хорошо подходит для установки на окне или балконе. Вертикальная часть обеспечивает прием вертикально поляризованных сигналов, а горизонтальная — горизонтально поляризованных.
Рамочная FM-антенна своими руками
Рамочная антенна отличается компактностью и хорошими направленными свойствами. Ее можно легко изготовить из подручных материалов:
- Сделайте квадратную рамку со стороной 70-75 см из деревянных реек или пластиковых трубок.
- Намотайте на рамку 3-4 витка медного провода с шагом 2-3 см.
- Концы обмотки подключите к согласующему конденсатору емкостью 10-30 пФ.
- От средней точки обмотки и конденсатора подключите коаксиальный кабель.
Рамочная антенна позволяет настраиваться на нужную станцию путем поворота рамки. Это помогает уменьшить помехи от соседних станций.
Изготовление J-образной FM-антенны
J-образная антенна обеспечивает хорошее усиление сигнала и подходит для приема удаленных станций. Порядок изготовления:
- Отрежьте кусок медной трубки или толстого провода длиной 150 см.
- Согните его в форме буквы «J», оставив вертикальную часть длиной 100 см.
- В нижней части сделайте отвод длиной 15-20 см под углом 30 градусов.
- Подключите центральную жилу кабеля к верхней точке отвода.
- Оплетку кабеля соедините с нижней частью вертикального элемента.
J-образная антенна обладает хорошей направленностью и подходит для установки на мачте или стене здания.
Практические советы по улучшению приема FM-сигнала
Чтобы добиться максимального качества приема FM-радиостанций с самодельной антенной, воспользуйтесь следующими рекомендациями:
- Размещайте антенну как можно выше, вдали от металлических предметов
- Экспериментируйте с ориентацией антенны для поиска оптимального положения
- Используйте качественный коаксиальный кабель с минимальной длиной
- При слабом сигнале попробуйте добавить усилитель
- Для приема удаленных станций используйте направленные антенны
- Регулярно проверяйте все соединения на отсутствие окисления
Следуя этим советам, вы сможете добиться отличного качества приема даже с простой самодельной антенной.
Сравнение эффективности различных типов самодельных FM-антенн
Каждый тип FM-антенны имеет свои преимущества и недостатки. Давайте сравним основные характеристики:
Тип антенны | Усиление | Направленность | Сложность изготовления | Компактность |
---|---|---|---|---|
Дипольная | Среднее | Низкая | Низкая | Средняя |
Т-образная | Низкое | Низкая | Низкая | Высокая |
Рамочная | Среднее | Высокая | Средняя | Высокая |
J-образная | Высокое | Высокая | Средняя | Средняя |
«Волновой канал» | Очень высокое | Очень высокая | Высокая | Низкая |
Выбор оптимального типа антенны зависит от конкретных условий приема и ваших возможностей по изготовлению.
Часто задаваемые вопросы по самодельным FM-антеннам
Вот ответы на некоторые распространенные вопросы о самодельных FM-антеннах:
Можно ли использовать алюминиевую проволоку вместо медной?
Да, алюминиевая проволока подойдет, но она менее эффективна из-за более высокого сопротивления. Кроме того, алюминий сложнее паять.
Влияет ли толщина провода на качество приема?
Толщина провода влияет незначительно. Для большинства конструкций достаточно провода диаметром 1-2 мм.
Нужно ли заземлять FM-антенну?
Для большинства конструкций заземление не требуется. Однако в некоторых случаях оно может помочь уменьшить помехи.
Как определить направление на радиостанцию?
Можно использовать компас и карту расположения передатчиков или экспериментально подобрать оптимальное направление антенны.
Влияет ли погода на качество приема FM?
Погодные условия могут влиять на дальность распространения FM-сигнала. Особенно заметно это влияние при приеме удаленных станций.
КВ антенна своими руками: конструкция и расчёты
Диапазон КВ содержит ряд частот радиосвязи (27 МГц, повсеместно используемые водителями), вещание множества станций. Телепередач здесь нет. Сегодня рассмотрим любительский ряд, задействованный различными энтузиастами радиосвязи. Частоты 3,7; 7; 14; 21, 28 МГц диапазона КВ, относящиеся, как 1 : 2 : 4 : 6 : 8. Важно, как увидим далее, становится возможным сделать антенну, которая ловила бы всех номиналы (вопрос согласования – дело десятое). Верим, всегда найдутся люди, воспользующиеся информацией, ловите радиопередачи. Сегодняшняя тема – КВ антенна своими руками.
Конструкция КВ антенны
Разочаруем многих, сегодня речь опять пойдет про вибраторы. Объекты Вселенной образованы вибрациями (воззрения Николы Теслы). Жизнь притягивает жизнь, это движение. Чтобы дать волне жизнь, необходимы колебания. Изменения электрического поля порождают отклик магнитного, так выкристаллизовывается частота, несущая информацию эфиру. Обездвиженное поле мертво. Постоянный магнит не породит волну. Образно говоря, электричество является мужским началом, существует только в движении. Магнетизм качество, скорее, женское. Впрочем, авторы углубились в философию.
Считается, для передачи предпочтительно использовать горизонтальную поляризацию. Во-первых, диаграмма направленности по азимуту не является круговой (вскользь говорили), помех будет заведомо меньше. Знаем, для связи оборудуются различные объекты наподобие кораблей, авто, танков. Нельзя терять команды, приказы, слова. Не тем боком объект повернется, а поляризация горизонтальная? Несогласны с известными, уважаемыми авторами, пишущими: вертикальная поляризация избрана связью за антенну более простой конструкции. Коснись дело любителей, речь, скорее, о преемственности наследия предыдущих поколений.
Добавим: при горизонтальной поляризации параметры Земли меньше влияют на распространение волны, впридачу при вертикальной фронт терпит затухание, лепесток приподнимается до 5 – 15 градусов, нежелательно при передаче на дальние расстояния. Для антенн (несимметричных) с вертикальной поляризацией важно хорошее заземление. Напрямую зависит КПД антенны. Лучше зарыть провода длиной порядка четверти волны землей, чем больше, тем выше КПД. Пример:
- 2 провода – 12 %;
- 15 проводов – 46 %;
- 60 проводов – 64 %;
- ∞ проводов – 100%.
Увеличение числа проводов снижает волновое сопротивление, приближаясь к идеальному (указанного типа вибратора) – 37 Ом. Заметьте, качество не стоит приближать к идеалу, 50 Ом согласовывать с кабелем не нужно (в связи применяется РК – 50). Великое дело. Дополним пакет информации простым фактом, при горизонтальной поляризации сигнал складывается с отраженным Землей, давая прирост 6 дБ. Столько минусов выказывает вертикальная поляризация, применяют (с проводами заземления интересно получилось), мирятся.
Устройство КВ антенн сводится к простому четвертьволновому, полуволновому вибратору. Вторые меньше размерами, принимают хуже, вторые проще согласовать. Ставятся мачты вертикально, используя распорки, растяжки. Описывали конструкцию, вешаемую на дерево. Не каждый знает: на расстоянии половины волны от антенны не должно быть никаких помех. Касается железных, железобетонных конструкций. Повремените радоваться, на частоте 3,7 МГц расстояние составляет… 40 метров. Антенна высотою достигает восьмого этажа. Создавать четвертьволновой вибратор непросто.
Удобно возводить вышку послушать радио, решили припомнить старенький способ ловли длинных волн. Внутренние ферромагнитные антенны найдете в приемниках советских времен. Посмотрим, годятся ли конструкции прямому назначению (ловля вещания).
Магнитная антенна КВ диапазона
Допустим, возникла надобность принять частоты 3,7 — 7 МГц. Давайте посмотрим, можно ли спроектировать магнитную антенну. Сформирована сердечником круглого, квадратного, прямоугольного сечения. Ведется пересчет размеров формулой:
do = 2 √ рс / π;
do — диаметр круглого стержня; h, c — высота, ширина прямоугольного сечения.
Намотка ведется не всей длины, собственно нужно рассчитать, сколько мотать, выбрать тип провода. Возьмем пример старенького учебника проектирования, попробуем рассчитать КВ-антенну частот 3,7 — 7 МГц. Примем сопротивление входного каскада приемника 1000 Ом (на практике читатели измеряют входное сопротивление приемника самостоятельно), параметр эквивалентного затухания входного контура, при котором достигается заданная избирательность, dэр равным 0,04.
Антенна, проектированием которой занимаемся, входит в состав резонансного контура. Получается каскад, наделенный некой избирательностью. Как спаять, думайте сами, просто следуем формулам. Проводящим расчет понадобится найти максимальную, минимальную емкости подстроечного конденсатора, пользуясь формулой: Cmax = K2 Cmin + Co (K2 – 1).
К – коэффициент поддиапазона, определяемый отношением максимальной резонансной частоты к минимальной. В нашем случае 7 / 3,7 = 1,9. Выбирается из непонятных (согласно учебнику) соображений, по примеру, приведенному текстом, возьмем равной 30 пФ. Не сильно ошибемся. Пусть Cmin = 10 пФ, находим верхний предел подстройки:
Cmax = 3,58 х 10 + 30 (3,58 – 1) = 35,8 + 77,4 = 110 пФ.
Округлили, разумеется, можно взять переменный конденсатор большего диапазона. Пример дает 10-365 пФ. Вычислим необходимую индуктивность контура, пользуясь формулой:
L = 2,53 х 104 (K2 – 1) / (110 – 10) 72 = 13,47 мкГн.
Смысл формулы понятен, добавим, 7 – верхняя граница диапазона, выраженная МГц. Выбираем сердечник катушки. На частотах диапазона у сердечника магнитная проницаемость М = 100, выбираем феррит марки 100НН. Берем стандартный сердечник длиной 80 мм, диаметром 8 мм. Отношение l / d = 80 / 8 =10. Из справочников извлекаем действующее значение магнитной проницаемости md. Получается 41.
Находим диаметр намотки D = 1,1 d = 8,8, количество витков намотки определяется формулой:
W = √(L / L1) D md mL pL qL;
коэффициенты формулы считываем визуально, пользуясь графиками, приведенными ниже. Рисунки покажут справочные цифры, использованные выше. Марку феррита ищите, не одним хлебом жив человек. D выражено сантиметрами. Авторы получили: L1 = 0,001, mL = 0,38, pL = 0,9. qL вычислим, пользуясь формулой:
qL = (d / D)2 = (8 / 8,8)2 = 0,826.
Подставляем цифры в конечное выражение расчета количества витков ферритовой КВ антенны, получается:
W = √ (13,47 / 0,001) х 0,88 х 41 х 0,38 х 0,9 х 0,826 = 373 витка.
Каскад нужно завести на первый усилитель приемника, минуя входной контур. Больше скажем, сейчас рассчитали средства избирательности диапазона 3,7-7 МГц. Помимо антенны включает входную цепь приемника одновременно. Поэтому потребуется рассчитать индуктивность связи с усилителем, выполняя условия обеспечения избирательности (берем типичные значения).
Lсв = (dэр — d) Rвх / 2 π fmin K2 = (0,04 — 0,01) 1000 / 2 х 3,14 х 3,7 х 3,61 = 0,35 мкГн.
Коэффициент трансформации составит m = √ 0,35 / 13,47 = 0,16. Находим число витков катушки связи: 373 х 0,16 = 60 витков. Намотку антенны ведем проводом ПЭВ-1 диаметром 0,1 мм, катушку мотаем ПЭЛШО диаметром 0,12 мм.
Многих, наверное, интересует несколько вопросов. Например, назначение Со формул расчета переменного конденсатора. Автор вопрос стыдливо обходит, якобы начальная емкость контура. Трудолюбивые читатели просчитают резонансные частоты параллельного контура, в котором впаяна начальная емкость 30 пФ. Незначительно ошибемся, порекомендовав поместить рядом с переменным конденсатором подстроечный емкости 30 пФ. Ведется доводка цепи. Новичков интересует схема электрическая, куда войдет самодельная КВ антенна… Параллельный контур, сигнал с которого снимается трансформатором, образован намотанными катушками. Сердечник общий.
Готова самостоятельная КВ-антенна. Такую найдете в туристическом приемнике (сегодня популярны модели с динамо-машиной). Антенны КВ диапазона (а тем более СВ) были бы велики, если сделать конструкцию в виде типичного вибратора. Подобные конструкции не применяются портативной техникой. Простейшие КВ антенны занимают много места. Прием получше. Назначение КВ антенны улучшать качество сигнала. В квартире, лоджии. Рассказали, как сделать КВ антенну миниатюрных размеров. Вибраторы применяйте на даче, в поле, лесу, на открытой местности. Материал предоставлен конструкторским справочником. Книжка полна ошибок, а результат вроде получился сносный.
Даже старенькие учебники грешат пропущенными редакторами опечатками. Касается не одной отрасли радиоэлектроники.
vashtehnik.ru
Цифровая антенна своими руками – приём качественного сигнала
Усвойте желающие настроить антенну на телевидение: цифровых вещиц природой не создано. Во Вселенной существуют аналоговые сигналы, мощность изменяется по квантовым состояниям электронов. Переходы настолько малы, что человеку кажутся непрерывными. Сигнал возможно представить определенным числом, помноженным на элементарную энергию. Хотим дать понять: природа цифрового сигнала в понимании человечества лишена, цифровая антенна самостоятельно не конструируется. Возможно изготовить антенну для приема аналогового сигнала, несущего цифровую информацию.
Цифровая антенна
Антенны приема цифрового сигнала
Сегодня исключительно цифровое телевидение. Однако! Мультиплексы, где программы штампуются кадрами, содержат радиопередачи. Хотим пояснить: при нынешнем положении дел вещание радио сбилось вверх, захватив частоты FM-диапазона, телевидение полностью вытеснено в ДМВ. Объясняется особенностями современной жизни. Водитель хочет дорогой слушать радио, смотреть телевизор. Видели длинные антенны раций? 34 МГц. Сравните: I канал СССР вещал 50 МГц. Каждому на крыше иметь антенну два метра длиной, чтобы посмотреть центральный канал?
Просто смехотворно. В противоположность палкам антенны FM-ДМВ сравнительно малы. Легко умещаются на крыше. Облегчая страдания киноманов, каналы переносит одна частота. Картинка разбивается кадрами, получается, доступно немало программ при единственной настройке антенны. Удобно. Массу выгод технического решения увидим из явления, называемого сегодня цифровым мультиплексом. Антенну становится возможным точно нацелить на частоту приема (являющуюся тривиальным каналом ДМВ), чтобы смотреть передачи, слушать радио.
Для решения задачи конструируется некоторым представляющееся «самодельной цифровой антенной» устройство. Антенна обычная, – интересующимся типом добавим – линейная. Конструкция выбрана, благодаря малым габаритам. Выделена в цифровой передаче одна проблема…
Телевидение привыкло пользоваться горизонтальной поляризацией. Постигла участь цифровой мультиплекс. Получается, сигнал ловится тогда восхитительно, когда линия антенны перпендикулярна лучу приходящего сигнала. Нарушим правило, мощность начинает теряться, прием ухудшается.
Прием цифрового сигнала антенной
Желающие вести прием цифрового сигнала должны уяснить тип поляризации электромагнитного излучения. Отбросить спутниковое телевидение, вещающее кадрами, поляризация, как говорит Владимир Вольфович, горизонтальная однозначно. Тип сигнала принято ловить телевидением на полуволновой вибратор, выделяют сигнал двух типов:
- Симметричный.
- Несимметричный.
Поясним. Первый образован одинаковыми плечами, равными четверти длины волны. Суммарно получается половина длины волны. Сигнальная жила кабеля подсоединяется к одному плечу, экран — противоположному. Плеча в ряд образуют линию, разделены зазором 20 мм. Для согласования уравняйте сопротивления антенны и кабеля, потрудитесь симметрировать. Первое условие в идеале выполняется, второе на частотах ДМВ с уменьшением длины волны играет меньшее значение.
Антенна своими руками
Чтобы сделать цифровую антенну самостоятельно, достаточно мачту снабдить несущей пластиной, приделать горизонтально-симметрично два проволочных плеча толщиной 3 мм, длиною четверть волны каждое.
Полученное устройство паяют на коаксиал волновым сопротивлением 75 Ом, как указано выше, длина кабеля снижения берется по возможности ниже, каждый метр съедает часть полезной мощности потерями. Играет роль только длина до первого усилительного каскада. Снабжая кровлю питанием, поставив покупной блок нужной частоту, бухту в углу, свернутую за телевизором, лишаем возможности портить прием. Эффект переусиления иной раз вводит неприятные визуальные эффекты, самым известным считают двоение изображения.
Возможен другой негатив. Сначала стоит попробовать антенну без усилителя. Прием никак не будет искажен лишней мощностью. Если наблюдаются неприятные побочные эффекты, стоит пробовать бороться за улучшение качества. Важно поточнее направить антенну. В городе ввиду эффекта многолучевости, в селе за счет отклонения направления движения волны от прямой линии точка выхода луча находится не там, куда указывает (согласно карте) компас. Следует слегка подвигать антенну, задавая верное направление, находя наилучшее положение.
Прием сигнала антенной
Полуволновой вибратор описанной выше конструкции на диаграмме направленности образует два главных лепестка. Разнесены на 180 градусов. Диаграмма направленности симметрична в горизонтальной плоскости. Следовательно, характеристики улучшим, поставив экран. Очевидное решение, нечасто увидим по простой причине: антенна обязана ловить широкий диапазон, сложно подобрать правильное расстояние. Для полуволнового вибратора экран не будет куском проводящего материала — пара отрезков провода, из которого сделаны плечи. Расстояние между ними не столь важно, не должно быть большим. Вполне достаточно 5-ти сантиметров вверх-вниз от плоскости нахождения плеч. Длина экрана превышает размах обоих, электрически располагается на оплетке кабеля.
Важность обретает расстояние меж экраном и полуволновым вибратором. Затрудняемся с правильным ответом, какая пропасть разделяет детали, для зигзагообразных рамочных антенн величина составляет 0,175 длины волны сигнала. Полагаем, любители вправе попробовать экспериментально подобрать нужное расстояние, профессионалы имеют шанс смоделировать систему MMANA. Первые получат приемлемый результат быстрее, вторые смогут заведомо предсказать итоговый расклад произвольной длины волны, что предпочтительнее. Моделирование антенн не входит в круг интересов авторов, люди увлеченные способны выложить готовый файл, сдобрив комментарии плодом технической мысли. Полагаем, расклад снизит величину помех.
Несимметричная антенна
Несимметричная цифровая антенна
Что касается несимметричного полуволнового вибратора, представляет одно плечо. Второе заменяется «землей» (бесконечная плоскость нулевого потенциала), на практике просто ничего в этом месте нет. Изготовление полуволнового несимметричного вибратора неоднократно показано форумами, порталом ВашТехник, сетью. Обычно антенна служит комнатным дополнением цифрового ресивера, который самостоятельно поймать боится. Чтобы сделать приспособление, вычисляется длина волны канала, делится на четыре. Вдоль отрезка зачищается экран кабеля, внутренняя изоляция сохраняется – не помешает приему.
На отогнутый на 90 градусов конец навинчивается F-коннектор, который вставляется в ресивер, гнездо телевизора (содержи приемная часть наземного цифрового телевидения нужное поколение микросхемы). Практически у всех современных плазменных панелей нужное внутри. Настройка займет время, частота канала известна. Нужно узнать цифру — посещаем сайт http://ртрс.рф, смотрим регион, звоним по нужному телефону. Принимаются запросы по e-mail. Разумеется, если регион лишен цифрового телевидения, никакой информации найти не удастся.
Приведенный сайт является официальным ресурсом государственного унитарного предприятия, на которое возложены задачи оцифровки пространства РФ. Спросите, логопериодическая цифровая антенна делается ли самостоятельно? Ответ – незачем. Логопериодическая антенна перекрывает большой диапазон, если хотите смотреть три московских мультиплекса, берите. Отбросив опаску, используйте антенну типа волновой канал, отличается от логопериодической несколько худшими диапазонными характеристиками, проще конструкцией. Методику изготовления обсуждали, провинции маловато смысла тратить время.
Читатели понимают: устройство цифровой антенны идентично привычной. Поляризация линейная горизонтальная, частота определена каналом. Принцип действия цифровой антенны аналогичен. Преобразование электромагнитной волны в ток внутри проводника. Особенность цифровых антенн — точно настроены на одну частоту. Конструкция получается простой, эффективной. Обещая качественный просмотр (без визуальных, звуковых помех). Естественно, телевизор, приставка должны декодировать сигнал.
Осталось попрощаться с читателями. Сегодня отрасль радиолюбительства уходит в прошлое, кто предскажет ожидающее человечество завтра…
vashtehnik.ru
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. Назначение Fm-антенныОсновной и довольно частой проблемой при использовании радиоприемников можно считать большую удаленность от передающих устройств, не позволяющую принимать качественный радиосигнал. Эту проблему в большинстве случаев удается решить с помощью многочисленных конструкций антенн, способных принимать FM или УКВ-сигналы. Они могут быть комнатными или уличными, а также автомобильными. Антенны могут быть активными или неактивными, однако, даже такие полностью не решают проблему качественного приема радиосигналов. Поэтому, все конструкции антенн, установленных на принимающих устройствах, подвергаются различным усовершенствованиям со стороны народных умельцев. Улучшение качества приемаОбобщенный опыт домашних инженеров позволяет использовать все наработки в виде определенных технических советов, позволяющих улучшить качество приема радиосигналов:
Таким образом, антенна для радио своими руками вполне может быть улучшена и усовершенствована. FM антенна для радио из старой ТВ антенны |
electric-220.ru