Как правильно подсоединить антенну от рации к автомагнитоле
Главный принцип установки антенны: выбирая "лучшую" антенну, не ставьте ее в "худшие" условия! Если нет возможности установить идеально, возьмите антенну покороче, но ставьте правильно. Эффективность будет значительно лучше чем при установке длинной антенны, свернутой в кольцо из-за нехватки места!
Приведенные ниже заблуждения в РАЗНОЙ степени ухудшают качество связи.
Нужно понимать, что ЛЮБАЯ автомобильная антенна, купленная в магазине - это ПОЛОВИНА антенны. Вторая половина - это Ваш автомобиль. Поэтому, антенна настраивается исключительно на автомобиле, по месту дальнейшего нахождения. Кстати, многие продвинутые покупатели просят настроить антенну при продаже. Однако, это невозможно сделать, не установив ее на автомобиль (на то место, где она в дальнейшем и будет эксплуатироваться). Если перенести антенну, настроенную на один автомобиль на транспорт другой модели, антенна превращается в не настроенную. Наклон настроенной антенны превращает ее в не настроенную. Съем и установка настроенной антенны на одно и то же место не меняют качество настройки!
Многие пользователи сняв антенну для магнитолы, стоявшую под углом к поверхности крыши, ставят на это же место связную антенну в том же положении. Это ошибка, т.к. приемные антенны для магнитол специально конструируются для определенной конфигурации установки. И ее параметры подбираются под нужный размер и наклон. Приемопередающие штыревые антенны (в том числе и 27Мгц) изначально проектируются под вертикальную установку! Отклонение от этого положения должно очень тщательно корректироваться настройкой, но не факт, что это удастся побороть, т.к. даже при хорошем КСВ антенна будет работать вверх, а не по горизонтали и может получиться так, что хорошая связь будет с Казахстаном за счет отражения от ионосферы, а не в радиусе 10 км по трассе.
Установка антенны без массы
Одной из самых распространенных ошибок при установке антенн (любых штыревых антенн, не только на 27 МГц), является установка антенны "без массы". Как правило, водитель, устанавливающий самостоятельно антенну, пользуется житейским опытом, и при установке думает только о том, чтобы антенна стояла повыше и держалась покрепче.
В итоге наблюдаем:
- антенны, установленные на конструкции, не имеющие контакта с кузовом автомобиля;
- антенны, врезанные в пластик;
- умышленно изолированные от кузова.
У антенн, установленных без массы, максимум диаграммы направленности (направление излучения/приема) имеет значительный угол к горизонту. Как следствие - малая дальность, большее количество помех от сети автомобиля. Особо любознательные владельцы раций при изучении возможных причин малой дальности, узнав, что нужна "масса", начинают кидать всевозможные "массовые жилы", не зная, что они могут значительно изменить круговой характер диаграммы направленности и согласование. Поэтому, если есть сомнения по способу установки, лучше обратиться к специалистам.
К способу установки нет нареканий, т.к. в некоторых случаях действительно некуда больше поставить антенну. НО: в данном случае изображен автомобиль MAN TGA, на котором на дуге зеркала нет массы! Это редкий случай, когда можно и нужно использовать массовую жилу (короткую и толстую, от основания антенны к болту крепления дуги зеркала к двери). Здесь массовая жила не проложена. Вот такой маленький ньюансик. Если бы это был изображен Камаз, то было-бы все правильно.
Автомобиль Iveco Stralis. Антенна установлена на крепление зеркала (пластик). Кинута массовая жила на болт. Правильнее было бы установить антенну в штатное место под козырек, которое находится в 20 см от зеркала. Когда антенну можно поставить без массовой жилы, нужно ставить без нее. В данном примере жила очень тонкая и длинная.
Установка антенны на рейлинг
Такие решения - один из классических вариантов установки с абсолютным непониманием как работает антенна. Многие думают, что ее просто нужно к чему-нибудь прикрутить. Как правило, рейлинги не имеют контакта с массой (но бывают исключения). В случае, если кронштейн имеет контакт с рейлингом, а рейлинг не имеет контакта с массой, то рабочей (подстилающей) поверхностью антенны является только рейлинг.
Данная антенна врезана в поперечину для прожекторов. В данном случае антенна закорочена болтом на массу и является не антенной, а просто частью кузова. В итоге получается антенна с некруговой направленностью, с максимумами вправо и лево вдоль рейлинга. Будет плохо работать вперед-назад. Дальность в таком случае составляет 20-50 м. Срок жизни передатчика такой радиостанции при наложении других отягчающих условий может составить несколько секунд!
Массы изначально нет в обоих случаях. Слева установка на пластик, на фото справа антенна установлена на специальные изолирующие прокладки. Однако, для контакта с землей проброшена массовая жила (белый кабель) и данная проблема устранена.
Установка на спойлеры и пластиковые поверхности
Требуется особая осторожность, т.к часто спойлеры не имеют контакта с металлическим корпусом автомобиля. И установка даже на металлические детали не дает гарантии в получении "массы". При отсутствии металлической крыши или другой удобной металлической подложки, антенны устанавливают на противовесы, имитирующие "землю". Такие антенны работают менее эффективно, чем установленные на металлическую поверхность, т.к. для правильной работы противовесы должны иметь размер, как у базовых антенн 27 МГц (т.е. около 50 см). Противовесы прижимают лепестки диаграммы направленности к земле, увеличивая дальность. Некоторые владельцы раций, по изучавшие на досуге теорию радиосвязи, для профилактики малой дальности устанавливают противовесы (меньшего размера, т.е. другого диапазона) в том числе даже на магнитные и на врезанные в металлическую крышу антенны. Детально такой вариант "улучшения" не изучен и насколько произошло (и произошло ли) изменение диаграммы визуально не отследить, теоретически этим никто не занимался, ну а мы уверены, что значимого эффекта не будет.
Автомобиль - Freightliner ("американец"). На этом болту были случаи спонтанного пропадания массы.
Автомобиль IVECO (евростар или евротек). Слишком большой наклон антенны. На этом месте массу можно получить путем зачистки в нужных местах. Изначально на пластике ее нет.
Если крыша была бы не металлическая, можно было бы так сделать, хотя эффект был бы не большой, т.к. демонстрируются противовесы другого диапазона.
Усилители и рации большой мощности.
Для получения большей дальности пользователи стараются увеличивать выходную мощность рации для усилителей предназначенных для установки в основном на выход рации до 4-х Вт. Подача на вход усилителя большей мощности может привести не к увеличению, а наоборот к уменьшению выходной мощности комплекса "радиостанция-усилитель".
- Применение усилителя при не настроенной антенне приводит к тому, что выходная мощность действительно увеличивается, однако ухода ее с антенны не происходит. Мы неоднократно демонстрировали клиентам преимущество 4-х Вт станции с хорошо настроенной антенной перед 90 Вт усилителем на не настроенной антенне.
- Использование длительное время усилителя на не настроенную антенну приводит перегреву станции и, как итогу, выгоранию выходного каскада в результате резкого увеличения мощности, возвращающейся от антенны на выход радиостанции.
- Большинство покупателей не утруждают себя изучением способа работы усилителя , т.к. наиболее приемлемые усилители имеют кнопку переключения для работы в амплитудной или частотной передаче, а пользователь включив в FM режим усилитель, работает рацией в AM модуляции. Несогласованные режимы не дают приращения мощности и приводят к сильным искажениям сигнала.
- Усилители эффективны в городской черте , где за счет переотраженного от металлических изделий (гаражей, крыш, машин. ) могут обеспечить повышенную дальность до 5-7 км. При работе с базовыми станциями (например, в С-Петербурге это платная служба "Крик") большая мощность очень важна и 10 Вт на расстоянии 20 км действительно не хватит. А вот по трассе, где нет такого количества металлических предметов, но зато есть российский рельеф местности, Ваши 50-100 Вт выходной мощности Вам не помогут и Вы будете в тех же дальностях, что и 4-х Вт станции (а именно: 5-10 км).
- Продаваемые дешевые усилители очень ненадежны:
- Они быстро выходят из строя и ремонт их дорогостоящ;
- Продавцы не дают на них гарантии. ;
- Не согласованные с радиостанцией, они искажают звук, вызывают шум.
Защита антенны от осадков
В данном случае разъем антенны замазан литолом (солидолом) (cо слов владельца) и обмотан скотчем. Антенны с контактом "через болт", действительно очень подвержены окислению при установке на кронштейн. Не стоит мазать маслом или легкопавкими материалами, т.к. при нагревании могут проникнуть в разъем и нарушить контакт. Литол - хорошее средство для гидроизоляции. Достаточно залить литол или силиконовый герметик в защитный колпачок (заполнить полностью), а затем надеть его. А вот скотч - это лишнее, т.к. в этом "мешке" наоборот копится вода, конденсат, да и портится внешний вид.
Это же относится и к магнитным антеннам, засунутым в п/э пакеты. Мы не рекомендуем применять способы, приносящие гораздо больше коррозии чем, Вы рассчитывали.
Второй вариант пришел из Польши. В основном такие украшения мы встречали на грузовиках. Для улучшения проветривания мы бы рекомендовали сделать в верхней части небольшие вертикальные прорезы.
Установка антенны вблизи металлических конструкций.
Из-за нехватки свободной поверхности антенну часто ставят рядом с металлическими конструкциями. Это относится и к багажникам и платформам автовозов. На любую штыревую антенну и для рации, и для магнитолы влияет все окружающие предметы. Они очень изменяют на настройку и диаграмму направленности антенны не смотря на кажущуюся малозначисмость размеров.
На водостоке стоит антенна для магнитолы. Врезана в крышу антенна рации. В данном случае то, что они касаются друг друга (даже при отсутствии электрического контакта) может сильно ухудшить настройку ОБЕИХ антенн.
Видимо, антенна для магнитолы все время падала, и водитель решил так ее закрепить. Прием магнитолы врядли заметно стал хуже, т.к. в черте города магнитола ловит на выкинутый проводок на улицу, а вот рация потеряла процентов до 30-40 дальности.
Антенна для магнитолы. Мало того, что изначально антенна выполняла роль держателя чего-то, т.к. на нее навязаны какие-то крючки, а избыток кабеля обмотан вокруг металлического сердечника (стойка зеркала бокового вида), так еще и к антенному штырю прикреплен кабель, соединенный с корпусом машины! Не возможно даже предположить, какую идею реализовывал владелец антенны, и на какую супер связь рассчитывал.
Рис.1: грубая ошибка заключается в том, что штырь не должен касаться ничего металлического. Если электрический контакт есть, то это КЗ на массу, если нет (Рис.2) - то это сильная расстройка КСВ и сильное изменение ДН(диаграммы направленности).
В последнее время возникает куча вопросов по установке и монтажу радиооборудования. Постараюсь ответить на большинство из них.
Итак, купили радиостанцию. Как же ее подключить, чтоб потом не разочароваться в качестве связи?
Казалось бы, нет ничего проще: присобачил красный провод на плюс, а черный на минус! — ан нет…
1. Плюс питания аппаратуры связи рекомендуется брать с плюсовой клеммы аккумулятора.
2. Минус питания на радиостанцию (и усилитель) следует брать с кузова (желательно не с самореза, а с винта или болта с полноценной резьбой, и непосредственно с кузова, а не с детали сидящей на кузове) проводом минимально удобной длины. (Существует распространенная ошибка тянуть на аппаратуру связи минус с клеммы аккумулятора.)
3. Любой провод, подключенный к плюсовой клемме аккумулятора, должен быть обязательно защищен предохранителем. Согласно нормативам, длина провода от плюсовой клеммы аккумулятора до предохранителя не должна превышать одного фута. (Я от греха делаю не более 15 см, так как всегда существует риск случайного замыкания на массу незащищенного предохранителем участка провода.) Ток предохранителя не должен превышать максимально допустимый ток нагрузки провода выбранного Вами сечения.
Помните, что невыполнение рекомендаций этого пункта создает риск для здоровья и жизни не только Вас, но и Ваших пассажиров.
На практике удобнее всего использовать обычный флажковый предохранитель в стандартном гнезде. Эти предохранители достаточно широко распространены, и найти нужный номинал обычно легко, за исключением разве 40-амперных, которые ставятся на усилители KL 500. Впрочем, в этом случае можно использовать предохранитель от акустического усилителя. Допустимо применять литые гнезда под флажковый предохранитель, но с ними могут возникать проблемы. Как правило, эти гнезда идут с тонкими проводами (0,75 — 1 мм.кв), которых недостаточно для питания усилителей. Тем не менее, с виду провода этих гнезд имеют достаточное сечение за счет избыточно толстой изоляции. Определить в момент покупки реальное сечение проводов, выходящих из такого гнезда, невозможно, не разрезав провод.
Обычно гнездо предохранителя крепится пластиковыми хомутиками к ближайшему жгуту проводов в удобном месте. При изготовлении плюсового провода питания рекомендую не доверять обжимным соединениям клемм (по крайней мере, в той его части, которая находится в подкапотном пространстве) и обязательно их пропаивать, во избежание отказов в самый неподходящий момент по причине окисления этих соединений.
4. Для того, чтобы свести к минимуму потерю напряжения питания в проводе, следует выбирать провод большого сечения:
при питании голой станции и длине провода до 2,5 м — 1 мм.кв, свыше 2,5 м — 1,5 мм.кв;
предохранитель 5-10 А (учитывая наличие штатного предохранителя радиостанции)
при питании станции и усилителя KL 200, KL 203, EA 150, Booster-747, КП 100-12, КП 101-12 и длине провода до 2,5 м — 1,5 мм.кв, свыше 2,5 м — 2,5 мм.кв;
предохранитель 15-20 А (учитывая наличие штатного предохранителя радиостанции)
при питании станции и усилителя KL 300, KL 400, EA 250, ЕА 300 и длине провода до 2,5 м — 2,5 мм.кв, свыше 2,5 м — 4 мм.кв;
предохранитель 25-30 А (учитывая наличие штатного предохранителя радиостанции)
при питании станции и усилителя KL 500, KL 800, Booster-797 и длине провода до 2,5 м — 4 мм.кв, свыше 2,5 м — 6 мм.кв;
предохранитель 40-50 А (учитывая наличие штатного предохранителя радиостанции)
Провода толще — брать можно, но лучше не будет; а вот при уменьшении сечения против рекомендованного, аппаратура на передаче будет недодавать выходную мощность.
5. Радиостанцию и усилитель рекомендуется запитывать с одного плюсового провода и не подключать к нему больше никакие потребители (особенно это касается потребителей, "шумящих" в радиочастотном диапазоне, например аудиоусилителей).
Дальше, купили супер пупер разрекламированную антенну. Надо ее установить. Вопрос как? Естественное желание использовать любое устройство по максимум его возможностей.
И так, первое на что следует обратить внимание, покупая антенну. Вы в любом случае покупаете лишь ее половину. Вторая половина у Вас уже есть: это Ваша машина. Соответственно место и способ установки антенны будет очень сильно влиять на целый ряд параметров, таких как:
1. Общий КПД антенны (имеется ввиду антенна в сборе, то есть вместе с кузовом машины).
2. Диаграмма направленности (которая на подвижных объектах должна в идеале в горизонтальной плоскости быть близка к кругу, а в вертикальной к плоскому "бублику"), и поляризация (которая должна быть максимально близкой к вертикальной). При неправильной установке антенны поляризация может серьезно искажаться.
3. Помехозащищенность антенной системы. Имеется ввиду склонность антенны на приеме собирать радиочастотные шумы с бортсети машины, а на передаче давать наводку на элементы бортсети.
Указанные пункты наиболее сильно проявлены на частотах Гражданского диапазона. Это происходит потому, что размеры кузова машины, его отдельных элементов и физическая длина соединительных проводов питания и элементов проводки машины близки к резонансным размерам на этих частотах. Рассмотрим указанные пункты более подробно.
КПД антенны определяется отношением мощности, излученной в эфир, к мощности, подведенной к кабелю. Теряется (превращается в тепло) она в самом кабеле, в системе согласования антенны, в ее штыре и в противовесе, образованном кузовом машины и элементами, закрепленными на нем (здесь имеются ввиду двери, крышки капота/багажника, рейлинги, верхний багажник, "люстра" и т.п…). В данном материале мы рассмотрим только потери в противовесе.
Наиболее распространенной ошибкой является сборка антенной системы (то есть установка антенны на кузов) через некий элемент, не имеющий полноценного контакта с кузовом на радиочастоте. К примеру, крышка багажника будет полноценно "звониться" тестером на кузов машины, но "полноценность" такой массы будет лишь при замере постоянным током. На радиочастоте крышка багажника станет колебательным контуром, образованным распределенной индуктивностью петель и замка и распределенной емкостью ее самой. Даже если КСВ-метр при такой установке антенны и последующей настройке "даст добро", внутри колебательного контура потекут довольно приличные токи на радиочастоте, что непременно вызовет возникновение лишней части тепловых потерь в противовесе, а неизбежно возникающий электрический потенциал между частями крышки багажника и кузовом добавит их за счет потерь в непредназначенном для подобной работы диэлектрике в виде уплотнительных резинок втулок замка и т.п. (пункт 1).
В этом случае добавляются также потери в близко расположенных стойках кузова, находящихся в зоне направления излучения штыря антенны. Это вызовет также искажение диаграммы направленности антенны, а горизонтальная несимметричность ее установки на крышке вызовет излучение полезной мощности в горизонтальной поляризации (пункт 2).
Однако, этим проблемы не ограничатся. Как уже было объяснено, крышка багажника начнет излучать (и принимать) в направлениях, которые посчитает нужными. Что-то она отправит в небо, а что-то в багажник, где есть элементы проводки машины. Кабель, идущий от антенны, на радиочастоте будет также иметь некий потенциал относительно кузова машины, что в свою очередь заставит и его излучать (принимать) радиосигнал по всей длине. Соответственно помехозащищенность при подобной установке также сильно пострадает (пункт 3).
Если Вы избрали подобный способ установки антенны, будьте готовы потерять дальность связи против установки в крышу с полноценной массой по передаче 20-30%, а по приему возможно что и намного больше, так как бортсеть современных машин как правило предметно "шумит" в радиочастотном диапазоне.
Стоит также указать на тот факт, что снижение точки установки антенны в очень большой степени вносит свой вклад в снижение дальности уверенной связи. При "пацанских" способах установки антенн на бампер проблема фальшивой массы выпирает несколько меньше, так как масса все-таки более полноценна, но за счет низкой точки установки антенны, потерь в конструкциях и искажения диаграммы направленности дальность уверенной связи падает как правило еще больше.
От описанных выше способов установки антенны рекомендую отказаться.
При установке антенны на рейлинг очень часто совершаются две типовых ошибки. Первая — это попытка привести массу в точку установки антенны отдельным проводком (впрочем, это вообще очень часто встречающаяся ошибка). Опять же, если звонить тестером, все вроде бы замечательно. Но не на радиочастоте. Дело в том, что даже короткий (50-100 мм) провод на радиочастоте будет иметь приличную собственную индуктивность, мало зависящую от его сечения. Соответственно, в точку сборки антенной системы вносится некий реактивный элемент малопредсказуемых параметров. В результате возникают дополнительные активные потери в самом проводе, опять же, искажается диаграмма направленности и поляризация (так как сам провод начинает излучать/принимать в одному ему понравившихся направлениях). Но главное что в таких же направлениях начинает излучать/принимать антенный кабель, так как его экран получается электрически смещенным относительно потенциала кузова. Поскольку кабель в основном лежит внутри кузова машины, излучает/принимает он именно туда, что ведет к резкому снижению помехозащищенности антенной системы.
Собственно, проблема протекания ВЧ токов по наружной стороне экранной оплетки кабеля антенны, стоящей на фальшивой массе (будь то крышка багажника, или же массовый проводок-сопелька), частично решается довольно простой мерой: максимально близко к точке подключения кабеля к антенне на него необходимо повесить разъемное ферритовое кольцо, а для надежности, отступив пару метров, еще одно, но это лишь полумера, способная несколько повысить помехозащищенность антенной системы.
В общем случае рекомендации по установке антенн аппаратуры связи гражданского диапазона будут следующими:
1. Антенна должна быть установлена в верхней части кузова машины (на крыше). При этом совершенно необязательно ставить ее непременно в центре крыши, достаточно просто максимально поднять ее от земли.
2. Антенна может быть установлена на некий промежуточный элемент (экспедиционный багажник, рейлинг и т.п.) только в том случае, если он имеет хороший конструкционный контакт с кузовом по крайней мере в крайних точках крепления (для экспедиционного багажника в четырех угловых точках). Приводить массу проводами недопустимо.
3. В случае врезки антенны в крышу необходимо уделить внимание механическому усилению точки врезки, так как металл крыши не предназначен для таких нагрузок. Наиболее просто подложить под точку установки антенны металлическую вкладку толщиной 2-2,5 мм механически привязав ее к конструкциям усиления крыши. При этом необходимо обеспечить хороший электрический контакт вкладки с крышей.
4. Перед установкой на машину любая антенна должна быть доработана, если Вы не хотите ее поменять через год. Дело в том, что производителю не выгодно, если его изделие служит Вам верой и правдой долго, поэтому антенны на Гражданский диапазон и не только, по сути, с завода выходят с запущенной системой самоуничтожения. При приложении рук эту систему можно отключить, и ресурс антенны вырастет до 5 и более лет.
При доработке во всех вышеперечисленных случаях используется "Литол-24" в качестве водоотталкивающего компаунда, и применять какие-либо другие составы я настоятельно не рекомендую. Дело в том, что к данному компаунду прилагаются очень жесткие и противоречивые требования. Он должен отталкивать воду, не насыщаться ей, не отслаиваться от защищаемых поверхностей, препятствовать их коррозии, не мешать электрическому контакту между стягиваемыми элементами, не вносить потерь на радиочастоте и многое другое. Мной на протяжении нескольких лет были опробованы очень разные составы, но по совокупности характеристик и доступности замену "Литолу-24" подобрать я так и не смог. Зато получил массу незабываемого опыта на тему "как быстро сгноить антенну, применив очередной суперсостав". Впрочем, при обработке антенн Гражданского диапазона литол более чем устраивает.
Хотелось бы особо предостеречь от использования в указанных целях каких-либо силиконовых и не только герметиков. По практике большинство из силиконовых герметиков при полимеризации выделяет кислоты, которые, в свою очередь, необратимо губят поверхности токоведущих элементов. Учитывая скин-эффект, это приводит к необратимым последствиям, а производитель очень часто лукавит, называя герметик нейтральным. Кроме того, в большинстве случаев, герметики вносят существенные потери на радиочастоте.
Допустимо применять нейтральные силиконовые герметики в местах ввода кабеля в салон, где они не контактируют с токоведущими частями, но следует помнить, что даже через его неповрежденную наружную изоляцию кислоты, образующиеся при полимеризации, могут за счет диффузии добраться до экрана. В этом случае кабель будет испорчен.
5. После установки антенна обязательно должна быть настроена КСВ-метром (анализатором). Бесполезно пытаться настраивать антенну до окончательной установки на кузов, так как он является ее полноценной частью. Предварительно рекомендуется установленную антенну прозвонить тестером. У антенн, согласованных по автотрансформаторной схеме, штырь, центральная жила кабеля и его оплетка должны накоротко звониться на массу (кузов машины). У более бюджетных антенн, согласованных последовательной катушкой индуктивности, экран должен звониться на массу, а центральная жила на штырь. Между массой и штырем (центральной жилой кабеля) этих антенн контакта быть не должно.
Если антенна звонится тестером как положено, можно приступать к настройке. Следует помнить, что значение КСВ, по большому счету, есть лишь цифра, показывающая сколь безопасен режим работы оконечного каскада передатчика (усилителя). Безопасным можно считать КСВ не более 2 при работе с усилителем и не более 3 с голой станции. Очень распространено заблуждение, что "хорошая" антенна легко строится. На практике все немного не так. К примеру "четверть" на базе MFJ 1966 в единицу настроить очень сложно из-за ее высокой эффективности, а горячо любимую меньшинствами Sirio T3-27 настроить не составляет проблем, так как из-за больших потерь согласования вся отраженная мощность, как и большая часть полезной, уходит в тепло. В общем случае следует стремиться область минимального КСВ привести к тем частотам, на которых Вы собираетесь работать, и не западать на то что стрелка прибора в центре резонанса немного отклоняется от единицы.
Теперь немного о возможных казусах.
Редко, но случается когда конструкции, закрепленные на крыше машины, имеют собственную частоту резонанса, близкую к 27 МГц. До начала настройки антенны вряд ли Вы когда-либо узнаете о такой "мелочи". При настройке сразу же проявляются "чудеса": при изменении длины антенны центр резонанса практически не смещается, а КСВ прилично отличен от единицы. Попытки резать штырь в этом случае надо немедленно прекратить и задуматься, иначе Вы безнадежно запорете антенну. Сперва еще раз убедитесь, что антенна установлена (собрана) правильно. Затем осмотрите машину и подумайте, "сидят" ли рейлинги обоими концами на массе (эффект куда более проявлен если рейлинг сидит на массе лишь одним концом, тестер Вам не поможет), "сидит" ли на массе экспедиционный багажник, "люстра", спойлер… Тестер здесь бесполезен, надо "смотреть руками". Совершенно не обязательно чтобы антенна была установлена на имеющую собственный резонанс конструкцию, ей достаточно просто находиться рядом. Суррогатный колебательный контур, образованный этой конструкцией, будет "отсасывать" часть мощности, излучаемой антенной, переводить ее частично в тепло, а частично излучать в непредсказуемых направлениях, искажая при этом входной импеданс антенны.
В моей практике был случай, когда антенну Lemm AT 73, установленную рядом с "резонящим" экспедиционным багажником на водосток, укоротили на треть, подняв при этом область минимального КСВ с начала в середину сетки В Megajet'a. Надо ли объяснять, что когда по угловым точкам багажник был посажен на массу и все встало на свои места, штырь пришлось выбросить. Дальше все настроилось стандартно и без приключений.
Поэтому если у Вас возникают подозрения на собственный резонанс конструкций, закрепленных на кузове машины, немедленно прекратите резать штырь и попробуйте электрически соединить с корпусом эти конструкции! Отрезать проще чем вернуть назад.
Если Вы ставите антенну на машину, имеющую крышу большого размера (к примеру цельнометаллическая Газель и т.п.), пускай Вас не смущает тот факт, что КСВ не удается уронить ниже 1,5-1,7. Дело в том, что стандартные конструкции антенн рассчитаны под противовес в виде кузова обычной легковушки, и для того чтобы добиться идеального КСВ нужно сильно изменять их штатную систему согласования. На практике это бессмысленно, антенна все равно будет полноценно работать.
Хотелось бы обратить внимание на еще один аспект. Стандартно врезные антенны комплектуются кабелем длиной 4 метра. Производитель почему-то уверен, что этой длины во всех случаях должно хватать. На практике при удобных для пользователя "неколхозных" установках этого часто оказывается недостаточно. В этом случае можно пойти двумя путями: либо нарастить кабель до удобной длины посредством ВЧ разъемов (например PL 259, зачем чего-то выдумывать) и переходника-бочонка, либо сразу заменить кабель на более длинный (чаще всего 6-ти метровой заготовки хватает с запасом на любую установку). Собственно если речь идет о врезной антенне, кабель можно взять любой удобной для Вас длины.
Ну и если уж по прочтении этого материала осталось непонимание или неуверенность в своих силах, посмотрите, может быть кто-то из знакомых мастеров находится не очень далеко от Вас и сможет помочь.
Данная статья взята с профильного сайта СиБи.ру в чье сообщество входит и ваш покорный слуга. Надеюсь она поможет не стать жертвой среди "доморощенных" мастеров и установщиков радиоаппаратуры, основной целью которых является развести Вас на деньги покупая определенный "модный" нелеквид и прилагая минимум усилий для установки и настройки радиоаппаратуры.
Сделать антенну для радио своими руками несложно, если понимать, что из себя представляет и каким образом распространяется радиоволна. Всегда можно подобрать простую и недорогую конструкцию.
Какие есть виды антенн
Радиоантенны делятся по назначению:
- для домашних детекторных приемников и музыкальных центров;
- автомобильные;
- авиационные;
- специальные (спутниковой связи, военные).
Улавливающие устройства отличаются диапазоном — от КНЧ (крайне низкие частоты) с длиной волны 10000 км и более) до ГВЧ (гипервысокие частоты) с размером колебаний 0,1-1 мм.
Для эфирного вещания используются частоты 148,5 кГц — 108 МГц.
В быту используют следующие конструкции:
- устройства с разворотом — апертурная антенна;
- изделия с бегущей волной;
- линейные приборы.
Антенны классифицируют по форме и материалу на:
- телескопические;
- рамочные;
- штыревые;
- проволочные;
- стержневые;
- фольгированные;
- коаксиальные.
По диаграмме направленности конструкции могут быть узконаправленными и круговыми. По полосе пропускания различают узко- и широкополосные приборы.
Особенности распространения радиоволн
Ультракороткие волны с частотной модуляцией — frequency modulation (FM) — не огибают препятствия, имеющие размеры больше нескольких метров. Ионосфера земли для них прозрачна. Поэтому считается, что УКВ распространяются только в пределах прямой видимости. В помещениях радиоприемник улавливает в большинстве случаев неоднократно отраженный от разных объектов сигнал.
На качество передачи информации влияют осадки в виде снега и дождя, а также источники электромагнитных помех:
- распределительные подстанции;
- линии электропередачи;
- работающий у дома крупногабаритный транспорт.
Например, однотонный низкочастотный звук в магнитоле — следствие работы расположенного недалеко генератора переменного тока.
Дальность распространения волны зависит от мощности радиостанции.
При отражении радиоволн от препятствий они взаимно усиливаются при синфазном сложении или ослабляют друг друга в случае противофазы. Кроме этого, если присутствует синфазное переотражение от поверхности земли, то формируются участки с максимальным уровнем сигнала — зоны Френеля.
Картина распределения волн для выбранного места определяет диаграмму направленности антенны, которая нужна, чтобы обеспечить качественный прием.
Создаем антенну
Для устойчивой работы приемного устройства требуется обеспечить следующие параметры:
Наиболее простая схема у полуволнового вибратора, который подойдет для мобильных аппаратов, но не отличается направленностью и помехозащищенностью.
Если нужна антенна для стационарного радио, а расположение передающей станции точно скоординировано, лучше выбрать изделие по типу волнового канала. Узкий луч такой конструкции обеспечивает избирательный прием с минимальным захватом посторонних шумов и помех.
Когда требуется расширить диапазон у имеющейся антенны, можно добавить параллельно несколько вибраторов, пересчитав длину по специальной таблице.
Трубная антенна
Чтобы сделать устройство для приема радиоволн, задействовав контур отопления или водопровода в доме, нужно предварительно подготовить остальные элементы самодельного приспособления:
- Ферритовый сердечник. Например, можно взять деталь от трансформатора черно-белого телевизора, собранного на лампах, из схемы строчной развертки.
- 2 м медного провода диаметром 0,25 кв. мм для монтажа.
- Фольгу из латуни или меди хорошего качества.
- Изоленту и клей. Подойдет ПВА.
- Разъем для подсоединения готового изделия к радиоприемнику.
Порядок сборки антенны:
- На одну половину ферритового сердечника наматывают катушку индуктивности. Для этого бумага в 2 слоя укладывается на сердечник и закрепляется изолентой.
- Оставляется 1 см перекрытия, прокладывается один слой фольги. Стороны витка изолируются липкой лентой.
- На металлизированную поверхность наматывается катушка из 25 колец провода.
- На 25, 12 и 7 витке делаются выводы.
- Вся конструкция вновь накрывается металлизированным экраном.
- 25 и 12 контакты контура подключаются ко входу приемника, а с 7 вывод заземляют. Если будет нужна дополнительная настройка качества сигнала, то подбирают обмотки в связном контуре.
Мощность на входе радио увеличивается в 2 раза за счет вертикального положения труб. Аппаратура такой схемы защищена от помех, т. к. трубопровод чаще всего безопасно заземлен.
Антенна из фольги
Для УКВ-диапазона можно изготовить антенну из металлической фольги.
Понадобятся следующие инструменты и материалы:
- припой, флюс, паяльник;
- разъем для соединения с радиоприемником;
- кусок экранированного кабеля с R = 50-75 Ом;
- квадратный отрез металлизированного материала (лучше медного);
- диэлектрик — текстолит, ДВП, сухая доска по размеру изделия.
- Нужно вырезать рамку из фольги в форме незамкнутого квадрата шириной 1,5 см со сторонами 13-15,5 см.
- Внизу рамки делают прорезь 1-1,5 см.
- На ровный жесткий диэлектрик клеят изготовленную ранее рамку.
- Зачищают 3-4 см провода и припаивают жилу и экран к нижним сторонам рамки возле разреза.
- С другого конца подсоединяют разъем так, чтобы металл соединялся с “землей” приемника, а жила — с антенным входом.
Устройство можно разместить в помещении или на открытом воздухе. Для улучшения качества сигнала подбирают высоту и угол поворота самодельной антенны.
Всенаправленная FM-антенна из коаксиального кабеля
Почти круговая диаграмма направленности получается у приспособления для приема радиоволн, сделанного из коаксиального кабеля.
Чтобы самому собрать устройство, понадобятся:
- Мачта (из дерева или другого диэлектрика).
- Труба полихлорвиниловая диаметром 20-24 мм и длиной 1,5-2 м.
- Не менее 1,5 м РК (для телевизора).
Изделие, рассчитанное на работу в диапазоне 87,5-108 МГц, собирается в следующем порядке:
- С одной стороны коаксиального кабеля длиной 75 см аккуратно удаляют изоляцию без повреждения экранирующей оплетки.
- Экран немного сжимают, как пружину. Когда он станет свободней двигаться, выворачивают его на изолированный участок наизнанку. Вывернутая часть согласует антенну с РК по волновому сопротивлению и одновременно служит противовесом.
- Получившийся штырь помещают в ПВХ-трубу и крепят к мачте.
- Центральную жилу подключают ко входу приемника. Если он отсутствует, то к металлической телескопической антенне, например у магнитолы.
- Экран соединяют с “землей” или минусом батареи.
Экранированный кабель хорошо работает в условиях помех. Для настройки качества сигнала меняют высоту и месторасположение конструкции. Так как длина антенны — 75 см, она считается четвертьволновой — 1\4 часть от 3 м (приблизительная длина принимаемой волны).
Проволочная антенна
Простая формула для расчета длины волны: 300/частоту (МГц). Для радиостанций FM — 2,7-3,4 м.
На основе этой информации можно сделать для дома антенну из проволоки.
Понадобится изготовить рамку в соотношении 1,01-1,02 к величине волны:
- Если материал диаметром 3 мм и толще, то выбирают пропорцию 1.01. Стороны прямоугольника должны относится друг к другу как 2,02:1.
- Диаграмма направленности проволочного рамного приемного устройства — в форме восьмерки. В том случае, когда в помещении можно задействовать окно, которое расположено в направлении радиостанции, рамку крепят скотчем к стеклу.
- Концы рамки соединяют с радиоприемником экранированным кабелем с сопротивлением 50-75 Ом. На вход магнитолы подключают центральную жилу, а экран — к общему проводу.
Сделанное своими руками изделие часто работает лучше покупных дипольных антенн.
Все соединения лучше пропаять, чтобы обеспечить хорошее качество сигнала.
Если конструкция расположена на траверсе или мачте, то середину рамки — точку с нулевым потенциалом — можно заземлить. Это обезопасит работу прибора во время грозы и улучшит электростатические характеристики антенны.
Подключение антенны
Даже правильно рассчитанная и хорошо сделанная антенна будет работать плохо, если допустить ошибки в подключении.
Нужно соблюдать следующие условия:
- Использовать экранированный кабель.
- Надежно пропаивать контакты и разъемы.
- Следить за плотным соединением жилы и экрана с входной группой радио.
- Заземлять антенну.
- При наличии помех при питании радиоприемника от сети, когда нет заземляющего провода в розетке, магнитолу или транзистор лучше соединить с землей. Для этого в большинстве аппаратов предусмотрено специальное гнездо или клемма.
Если качество приема не устраивает, а изменение расположения и направления антенны не помогает, придется ставить усилитель.
Несложная и малозатратная схема такого устройства собирается, например, на микросхеме фирмы RFMD SPF5043Z. Достоинство конструкции — плату можно сделать без химии на 2-стороннем текстолите размером 15-20 мм и разместить в экранированный корпус.
Причины затухания сигнала
Цифровые и аналоговые сигналы постепенно затухают при движении в передающей среде. Снижение амплитуды указывается в дБ — децибелах. Ослабление ЭМВ в 2 раза соответствует потерям в 6 дБ.
Величина затухания зависит от:
- расстояния, которое проходит электромагнитная волна;
- несущей частоты передатчика (чем выше, тем больше потери) или длины волны;
- состояния и материала проводящей среды;
- наличия помех на пути распространения ЭМВ;
- качества регенерации и коррекции;
- формы сигнала.
Цифровой дискретный радиосигнал, проходя через повторитель, чаще всего полностью восстанавливается без потери информации.
Аналоговые сигналы при усилении сохраняют все приобретенные искажения и шумы. Соотношение сигнал\шум постепенно ухудшается, и в некоторый момент усиление теряет смысл, т. к. невозможно восстановить информацию.
Наиболее характерная форма помех для линий передач — перекрестная наводка. Причиной появления искажений могут быть неисправности оборудования, трещины изоляции. При передаче сигналов по проводам для устранения помех пары перевивают.
Экранирующие свойства материалов стен и отделки зданий также способны ослабить радиосигнал. Сильный экран — металлический сайдинг, алюминиевые сэндвич-панели, крыши из профлиста, металлочерепицы и т.д.
Чтобы автомобильная антенна работала правильно, нужно уметь ее устанавливать и подключать. С виду эта процедура выглядит не очень сложной, но на деле могут возникнуть некоторые проблемы. Наша статья поможет вам избежать их.
Сейчас на многих автомобилях имеется штатная антенна. Она устанавливается практических на всех новых моделях, даже если автомагнитола и не входит в набор предлагаемых опций.
Но такие антенны имеют некоторые недостатки. Главная из них – помехи в эфире. Антенна может плохо ловить некоторые частоты, что выражается в посторонних шумах при прослушивании любимой радиостанции.
Активная антенна может понадобиться и для другого случая. Например, для просмотра телевидения в автомобиле. Итак, вам понадобилось установить автомобильную антенну. Чтобы все получилось в лучшем виде, следует придерживаться определенного порядка действий.
Выбираем место для установки антенны
Для начала определяемся с местом, в котором будет установлена антенна. Обычно это зависит от расположения стрелок приема.
Угол или центр?
Если они расходятся по вертикальной линии, то антенна крепится в верхнем правом углу лобового стекла. Если же стрелки имеют горизонтальное расположение, то приемник необходимо установить по центру в верхней части стекла. Это расположение удобно тем, что основная часть антенны будет скрыта за зеркалом заднего вида.
Описанный вариант не подойдет в том случае, если на зеркале установлен видеорегистратор: антенна будет мешать полноценному обзору для видеосъемки.
Хотелось бы отметить еще один важный момент. Если в машине работают видеорегистратор или навигатор, то их блоки питания могут создавать сильные помехи для работы антенны. Поэтому приемник нужно установить подальше. Можете попробовать закрепить антенну на заднем стекле. Если длины кабеля не хватит, его необходимо удлинить.
Установка и подключение антенны
Определившись с местом, переходим к установке. Область на стекле, где будет прикреплена антенна, хорошо очищаем от пыли и тщательно обезжириваем. Для этого используются специальные спиртосодержащие средства.
Иногда очиститель для стекла уже входит в комплект с антенной. Обычно главный блок и приемные усики крепятся к стеклу на двусторонний скотч. Вам остается лишь удалить защитную пленку и приклеить конструкцию на стекло в нужном месте. Для лучшего эффекта прижмите антенну на несколько секунд. Это исключит отклеивание скотча в дальнейшем.
Затем наступает черед прокладки проводов. Обычно их ведут по стойке лобового стекла вниз к магнитоле. Если антенна расположена на заднем стекле, то провод можно спрятать под обшивкой крыши.
Назначение проводов
Частый вопрос — куда посадить тонкий проводов антенны к автомагнитоле? Разбираемся с назначением проводом. Стандартный кабель имеет три отдельных провода.
Все три провода могут быть объединены в один или же тянуться по отдельности.
Обычно в современных моделях кабель контактов и питания соединены в одну жилу. На магнитоле для нее имеется единый разъем. При этом заземлением служит корпус магнитофона.
Приведенная схема подключения подойдет для любых типов антенн без исключения.
Читайте также: