Антенна для 433 мгц своими руками для автосигнализации

Обновлено: 08.01.2025

Небольшой обзор основных типов антенн, используемых в радиосистемах диапазона 433-866 МГц малого радиуса действия подготовили инженеры фирмы Telecontrolli. Поэтому в тексте и в иллюстрациях вы встретите ссылки на изделия, производимые этой фирмой.

Введение

Антенна – важнейший элемент маломощных беспроводных систем, в первую очередь определяющий их радиус действия. Передать информацию на значительное расстояние без антенны невозможно. В то же время, из всех элементов беспроводных систем, антенна труднее всего поддается расчету и оптимизации.

Кроме того, характеристики антенн сильно зависят от множества факторов, таких как диэлектрическая проницаемость материалов, близость и характер расположения других элементов. Наконец, измерение характеристик антенн требует наличия сложного и дорогостоящего оборудования, доступного далеко не всем.

В статье дается краткий обзор основных типов антенн, используемых в маломощных беспроводных системах.

Штыревая антенна

Простейший тип антенны – штыревая антенна. Эти антенны применяют, как правило, там, где радиус действия радиосистемы имеет первостепенное значение.

Штыревая антенна представляет собой четвертьволновый отрезок прямого провода или стержня (Рис. 1), подключаемого непосредственно к выводу RX/TX. Резонансная длина четвертьволновой штыревой антенны может быть вычислена по формуле:

L (см) = 7500 / частота (МГц)

Длина четвертьволнового отрезка для частоты 433.92 МГц равна 17 см.

Рисунок 1.

Эта формула может служить лишь отправной точкой расчетов, так как антенна может быть короче, если стержень слишком толст или имеет какое-либо покрытие. Если же область «земли» на печатной плате слишком мала, антенну, возможно, придется делать длиннее.

Такие антенны очень просты в настройке – достаточно лишь слегка изменить длину провода.

Если антенна устанавливается на удалении от приемного/передающего модуля, для подключения можно использовать кабель с волновым сопротивлением 50 Ом (Рис. 2).

Рисунок 2.

Экранирующая оплетка кабеля должна быть припаяна к «земле» возле антенного вывода модуля.

Штыревую антенну можно, также, изготовить в виде дорожки печатной платы (Рис. 3).

Рисунок 3.

Длина дорожки должна быть на 10-20% меньше, чем дают расчеты. Насколько меньше – зависит от типа диэлектрика и толщины печатной платы. Если устройство портативное, антенну надо делать чуть короче, чтобы компенсировать влияние рук.

Дорожку антенны проводите на плате на расстоянии не менее 5 мм от остальных цепей.

Спиральная антенна

Спиральная антенна изготавливается, как правило, намоткой отрезка стального, медного или латунного провода (Рис. 4).

Рисунок 4.

Из-за высокой добротности спиральных антенн их полоса пропускания очень мала, и межвитковое расстояние оказывает на характеристики антенн значительное влияние.

Число витков зависит от диаметра провода, диаметра намотки и межвиткового расстояния. Проще всего необходимое количество витков определять экспериментально, первоначально сделав антенну заведомо большей длины и укорачивая ее до обнаружения резонанса на требуемой частоте. Точная настройка антенны выполняется сжатием или растягиванием спирали.

Для изготовления антенны на частоту 433.92 МГц необходимо намотать 17 витков эмаль-провода диаметром 1 мм на оправке диаметром 5 мм и растянуть катушку так, чтобы ее длина равнялась 30 мм.

Большим недостатком спиральных антенн является их высокая чувствительность к любым предметам, подносимым к антенне, в частности, к рукам, поэтому такие антенны плохо подходят для портативной аппаратуры.

Рамочная антенна

Рамочные антенны находят применение, в основном, в передатчиках, в особенности, когда критичны размеры и вес конструкции. Рамочные антенны изготавливаются как часть печатной платы. Один конец антенны заземляется, а другой подключается к выводу TX/RX через конденсатор (Рис. 5). Конденсатор используется для согласования и настройки антенны.

Рисунок 5.

Существенным преимуществом рамочных антенн является их слабая чувствительность к влиянию рук и независимость от топологии «земли». По этой причине рамочные антенны широко используются в передатчиках дистанционного открывания ворот, автосигнализациях и т.п.

Конструируя рамочную антенну, старайтесь сделать ее как можно больше, так как маленькая антенна имеет плохое усиление и очень узкую полосу пропускания. Крайне важна правильная настройка антенны. Для настройки часто используются подстроечные или постоянные конденсаторы.

Сравнение антенн различных типов

Подводя итог, можно сказать, что штыревая антенна имеет наибольшие физические размеры и должна использоваться там, где радиус действия имеет первостепенное значение.

Спиральная антенна является неплохим компромиссом, в особенности в тех случаях, когда важны габариты устройства. Конструкция должна заключатся в корпус, и может быть сделана весьма компактной. В установке и настройке спиральные антенны сложнее, чем штыревые, так как на них оказывают сильное влияние соседние объекты.

Рамочные антенны из всех рассмотренных имеют самый маленький радиус действия.

Собрал простую направленную 3-х элементную антенну УДА-ЯГИ на 433МГц и проверил на дальность такую антенну.Приемником служила рация Баофенг-82,передатчик на одном транзисторе на частоту 433.873МГц.

Полотно антенны выполнено из алюминиевого провода диаметром 4мм,такой можно взять из кабеля ПАВ 1-10,его стоимость 15 рублей один метр.К диполю подключен коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом и длиной 50см. Там, где подключение кабеля и диполя,установлен на кабель ферритовый цилиндр для согласования симметричного диполя с несимметричным кабелем.Все размеры антенны на фото.

Для начала проверил диполь с помощью прибора для настройки антенн NanoVNA.Сопротивление антенны 46 Ом,КСВ-1.3,что вполне очень даже нормально(настройку надо вести на расстоянии не менее 0.6-07 метра от металлических предметов).Но диполь плохо усиливает сигнал.

Для лучшего усиления сигнала и лучшей направленности антенны надо позади диполя установить на определенном расстоянии от диполя рефлектор.При расстоянии около 20 см от диполя КСВ будет около двух а сопротивление антенны 25 Ом.

Для еще большей диаграммы направленности, усиления и лучших характеристик,надо впереди диполя установить еще один элемент-директор.На расстоянии примерно 12 см от диполя,характеристики антенны будут такими: КСВ 1.1,сопротивление антенны 52 Ом на частоте 433 МГц,что является очень хорошими показателями.Теперь пора проверить такую антенну в реальных условиях на прием.

Передатчик установил в траве на улице.Прошел где-то 1км, пока прием на штатную антенну не стал пропадать.Далее,убрал штатную антенну и к рации присоединил антенну-диполь,без рефлектора и директора.Уровень сигнала заметно поднялся и я отошел еще дальше от передатчика.

Как только сигнал стал пропадать при приеме на диполь,подсоединил рефлектор и сигнал поднялся на два-три деления.Потом подсоединил директор и сигнал поднялся до четырех-пять делений.Антенна стала направленной,если повернуть ее влево-вправо от передатчика,сигнал начинает убывать и прием пропадает.С такой антенной ушел на 1.5км от передатчика и сигнал был еще на четыре деления,при приема на штатную антенну рации прием вообще отсутствовал.Эта антенна реально работает,дает хорошее усиление и она направленная.

В большинстве случаев, когда речь заходит об антеннах, люди представляют себе большие «тарелки», которые установлены за окном или на крыше дома. Однако стоит понимать, что это далеко не так. Дело в том, что размер антенны зависит от того, какую частоту и длину волны она будет ловить. Естественно, если вы хотите ловить сигнал спутника, чтобы транслировать несколько десятков телевизионных каналов, то вам понадобится большая антенна. Но далеко не всегда вам нужен такой сигнал. Именно поэтому и стоит рассмотреть такую вещь, как антенна 433 МГц. Это устройство сильно отличается от тех антенн, которые вы привыкли видеть на окнах и крышах. Оно является очень маленьким и, как уже можно заметить по названию, принимает не самые длинные волны сигнала. Зачем могут пригодиться такие волны? Большинство людей не обращают на них внимания, однако если вы любите наполнять свой дом различными предметами, работающими на дистанционном управлении, то вам определенно понадобится далеко не одна антенна 433 МГц. Если вы научитесь пользоваться их свойствами, то сможете создавать в своей квартире такие вещи, как радиорозетка или даже кормушка для домашнего питомца с дистанционным управлением. Заинтересованы? Тогда читайте статью далее, и вы узнаете, что представляет собой данная антенна, как ее использовать, где купить, а самое главное - как сделать ее собственными руками, если вы не хотите тратиться на покупку.

Что это за антенна?

Итак, в первую очередь необходимо разобраться с тем, что представляет собой антенна 433 МГц. Как вы уже могли понять, это устройство, которое позволяет вам настроить определенный прибор на конкретную частоту, чтобы затем взаимодействовать с ним. Установив антенну в конкретный прибор, вы сможете затем посылать ей сигнал на определенной частоте, чтобы активировать этот прибор и контролировать его. Это очень полезная функция в любом доме, так как вы сможете значительно упростить многие процессы. Однако далеко не каждый сможет проделать нечто подобное – вам нужно хорошо разбираться в данной сфере, чтобы настроить приборы на нужную частоту. Но если вы поставите перед собой цель, то достигнуть ее определенно сможете. Просто вам придется как следует постараться, и начать стоит с изучения именно этой антенны, так как она является одним из самых главных элементов. Вам определенно стоит знать, что антенна 433 МГц бывает трех типов: штыревой, спиральной и вытравленной на печатной плате. Чем они различаются? Какую лучше выбрать? Именно об этом и пойдет речь дальше. Вам предстоит узнать, что представляет собой каждая из этих антенн и понять, какая из них лучше всего подходит для вашей конкретной цели.

Штыревые антенны

Как может оказаться в вашем распоряжении антенна на 433 МГц? Своими руками сделать ее довольно просто, но также вы можете приобрести и готовую, которая обойдется вам немного дороже, но сэкономит немного времени. В любом случае вам сначала нужно определиться с тем, какой именно тип вы хотите получить. И первый тип, о котором пойдет речь, – это штыревая антенна. Ее основным преимуществом является то, что она имеет самые лучше технические характеристики по сравнению с остальными видами. Именно поэтому практически всегда люди делают выбор в ее пользу. Более того, ее сделать своими руками гораздо проще. Так что в целом это наилучшая антенна на 433 МГц, своими руками сделанная или же купленная в магазине. Однако при этом вам не стоит думать, что она идеальна. Если бы ситуация обстояла именно так, то потребности в других видах попросту не было бы. Именно поэтому необходимо отдельно рассмотреть недостатки, которые имеет этот вид антенн, чтобы вы были в курсе всех особенностей, прежде чем принимать решение о покупке.

Недостатки штыревых антенн

Первый недостаток, которым обладают штыревые направленные антенны 433 МГц, – это подверженность влиянию окружающей среды. Проблема заключается в очень сильном отражении и интерференции, которые возникают, если вы пытаетесь использовать антенну в закрытом помещении. Таким образом, она больше подходит для переносных приборов, а не для домашних бытовых приборов, так как в домах из-за малого количества пространства, препятствий в виде мебели и стен сигнал может искажаться, теряться и не доходить до целевого устройства. Так что в первую очередь вам стоит задуматься о том, с какой целью вы собираетесь использовать антенну, а затем уже принимать решение о ее покупке. Однако это не единственный недостаток штыревых антенн, которые изначально могли показаться идеальными. Оказывается, штырь в этой антенне должен быть практически (или полностью) параллельным заземленной пластине, на которой находится сама конструкция. Как вы легко можете понять, в небольших бытовых приборах это очень сложно реализовать. Поэтому вы уже могли сообразить, что штыревые направленные антенны 433 МГц лучше всего подходят для различных портативных приборов более-менее крупных размеров или же тех, на которых антенну можно установить снаружи. В домашних условиях использовать такие антенны не рекомендуется. Но чем же их тогда заменить? Насколько вы помните, существуют еще два вида таких антенн, так что пришло время обратить внимание на них.

Спиральные антенны

Проще всего вам дастся штыревая самодельная антенна на 433 МГц, однако, как вы уже могли заметить выше, она неидеальна. Поэтому стоит обратить внимание на другие виды, например, на спиральную антенну. Чем она отличается от штыревой? Во-первых, она также имеет неплохие технические характеристики, так что в этом плане вы можете использовать с полным спокойствием как первый, так и второй вид. Что же насчет помех? Оказывается, они у спиральной антенны также присутствуют в закрытых помещениях, причем иногда бывают даже более сильными, чем у штыревых. Поэтому остается взглянуть на последний параметр – компактность. Как вы помните, штыревые антенны из-за особенности конструкции должны либо размещаться на корпусе устройства, либо внутри него, но при этом внутри устройства должно быть довольно много свободного места, чего сложно добиться, когда речь идет о небольших бытовых приборах домашнего использования. И по этому параметру спиральная антенна обходит штыревую, потому что она является крайне компактной и позволит вам сделать радиоуправляемым практически каждый прибор в вашем доме. Естественно, самодельная направленная антенна 433 МГц, сделанная таким образом, займет у вас гораздо больше времени, но если вы собираетесь купить антенну, то вам определенно стоит взглянуть на спиральные версии, так как они могут вам пригодиться и очень сильно помочь.

Антенна на плате

Если вам нужна качественная компактная коллинеарная антенна на 433 МГц, то вам определенно стоит обратить внимание на этот вид, то есть на антенны, которые втравлены в плату. Это означает, что данный вид невозможно (или же очень сложно) сделать своими руками, поэтому рассматриваться они будут исключительно как покупные. В чем их преимущества перед описанными выше двумя типами? В первую очередь, они имеют неплохие характеристики. Конечно, не такие впечатляющие, как у предыдущих двух вариантов, однако достаточно хорошие для повседневного использования. Основным их преимуществом является компактность – такие антенны можно разместить абсолютно в любом устройстве. Но, как уже было сказано выше, основным их недостатком является то, что двухдиапазонная антенна 144-433 МГц на плате, сделанная своими руками – это нечто фантастическое. Именно поэтому далее этот вариант рассматриваться не будет по той причине, что оставшаяся часть статьи будет уделена созданию антенны своими руками. Насколько это сложно сделать? Что для этого понадобится? Обо всем этом вы узнаете далее.

Необходимые расчеты

Но если вы решились сделать антенну своими руками, то вам понадобится немало теоретических знаний по этой теме. Дело в том, что любое отклонение в процессе изготовления не позволит вам настроить антенну на прием конкретной частоты. Поэтому все должно выполняться очень точно, так что начинать всегда рекомендуется с расчетов. Сделать их не так сложно, потому что все, что вам нужно рассчитать, – это длина волны. Возможно, вы разбираетесь в физике, поэтому вам будет намного проще, так как вы будете понимать, о чем идет речь. Но даже если физика – это не самая сильная ваша сторона, вам не обязательно нужно понимать, что означает каждая переменная, чтобы провести необходимые расчеты. Итак, как же высчитывается длина антенны 433 МГц? Самое основное уравнение, которое вам нужно знать, – это то, которое позволит вам высчитать необходимую длину антенны. Для этого вам нужно сначала рассчитать длину волны, так как длина антенны составляет одну четвертую часть длины волны. Те люди, которые разбираются в физике, могут сами рассчитать необходимую длину волны для конкретной частоты: в данном случае это 433 МГц. Что необходимо сделать? Вам необходимо взять показатель скорости света, который является постоянным, а затем разделить его на необходимую вам частоту. В результате получается, что длина волны для данной частоты составляет около 69 сантиметров, но при такой детальной настройке лучше использовать более точные значения, поэтому стоит сохранить хотя бы два знака после запятой, то есть финальный результат – 69.14 сантиметра. Теперь необходимо разделить полученное значение на четыре, и получится четверть длины волны, то есть 17.3 сантиметра. Такой длины должна быть ваша J-антенна 433 МГц или любой другой вид, который вы захотите использовать. Помните, что независимо от типа, длина антенны должна оставаться неизменной.

Использование полученных данных

Теперь вам необходимо использовать данные, которые вы получили, на практике. Антенна 144-433 МГц может делаться различными способами, однако практическое применение теоретических сведений должно всегда быть одинаковым. О чем идет речь? Во-первых, вам необходимо всегда брать проволоку на несколько сантиметров длиннее, чем желаемая длина антенны. Почему? Дело в том, что в теории все получается довольно точно, однако на практике работать все будет далеко не всегда так, как вы планируете. Поэтому вам стоит всегда иметь некоторый запас на тот случай, если что-то пойдет не так или сигнал не будет ловиться на той частоте, на которой вы хотели. Всегда можно легко откусить проволоку в конкретном месте, когда вы определите необходимую длину. Во-вторых, вам стоит всегда помнить, что длина отсчитывается от того места, где проволока выходит из основания. Таким образом, полученные 17 сантиметров должны отсчитываться от основания вашей антенны. Чаще всего вам придется использовать немного более длинную проволоку, так как вам нужно будет запаять вашу антенну. Антенна 433 МГц штыревая тем лучше будет работать, чем больше вы штырей используете, поэтому вам стоит позаботиться о том, чтобы каждый из них был одинаковой длины.

Подготовка материалов

Итак, с теорией покончено, пришло время заняться практикой. А для этого вам нужно будет взять все, что вам понадобится для создания собственной антенны. В первую очередь, это проволока или прутья, которые будут составлять основную приемную часть вашей антенны. Во-вторых, вам понадобится основа для вашей антенны. Желательно, чтобы в ней было несколько отверстий, которые вы сможете использовать для крепления штырей. Если эти отверстий не будет, вам придется или просверливать дыры, или же паять прямо к прямому металлу, что не очень удобно и не позволит вам правильно подсчитать длину заранее. Поэтому используйте основание с готовыми отверстиями. Естественно, вам понадобятся и другие вещи, такие как, например, паяльник, однако об этом известно каждому, поэтому нет смысла перечислять все такие предметы.

Выполнение работ

В первую очередь вам нужно подготовить материал для дальнейшей работы. Для этого все штыри вам нужно зачистить, залудить и обработать флюсом. После этого вам нужно обрезать штыри до необходимой длины, но при этом не забывайте о том, чтобы оставить немного длины, чтобы затем подкорректировать готовый результат. Затем вам нужно браться за паяние – каждый из штырей необходимо запаять с обратной стороны антенны, а затем взять еще один, который будет крепиться к антенне. Его длина уже не играет роли, так как он будет исполнять функцию держателя и не будет отвечать за принятие сигнала. Его также нужно запаять, после чего вы уже можете полюбоваться на результат вашей работы.

Финальные шаги

Что ж, ваша антенна уже готова к использованию. Вам осталось лишь сделать финальные шаги. Обрежьте лишнюю длину штырей, чтобы сигнал принимался идеально. Если у вас есть термоусадка – используйте ее. И помните – это лишь один из примеров самодельной антенны. Вы можете сделать также и спиральную антенну, а штыревая антенна в вашем исполнении может выглядеть совершенно иначе. Однако расчеты для получения длины антенны актуальны в любом случае, да и шаги создания антенны собственными руками также будут отличаться лишь в деталях.

А чем хуже J-антенна, 3дб усиления и круговая диаграмма направленности!
http://www.hamradio.cmw.ru/antenna/433_j2.jpg
Описание антенны смотрим на http://www.hamradio.cmw.ru/antenna/433_j.htm
Антенны 5/8 сложны в изготовлении и морально устарели!
Из вертикалов я предпочитаю именно J-ку, неоднократно раз собирал!
Превосходно работает,собирается буквально из подручного материала, настраивается легко, а главное, заземленная антенна!
Настройка антенны подробно описана на http://www.qrz.ru/schemes/contribute/antenns/rk3zk-ant.shtml (http://www.cqham.ru/ant_j.htm)

Другой вариант исполнения - http://rf.atnn.ru/s5/an-rx501.html
Успехов в выборе!

4l1fp спасибо, но все же хотелось по существу.

оригинальная статья датируется 1924 годом
Так ведь мало чего изменилось с тех пор.

Из вертикалов я предпочитаю именно J-ку, неоднократно раз собирал!
Превосходно работает,собирается буквально из подручного материала, настраивается легко, а главное, заземленная антенна!

Но тут есть одно НО.
У J-ки довольно большие антенный эффект фидера и антенный эффект мачты (если J-ка является продолжением мачты или ее основание заземлено).
Из-за антенного эффекта, при неблагоприятной длине фидера, мачты или заземляющего провода, параметры J-ки могут существенно ухудшиться. Особенно, когда основной лепесток ДН "задирается" вверх.
Причем, когда оплетка фидера подключается к длинному отрезку антенны (как рекомендуется на ссылке), антенный эффект фидера будет больше. Поэтому надо подключать наоборот - оплетку к короткому концу антенны.
Все это подробно обсуждалось на форуме "Hz" в декабре 2004 г.:
http://groups.yahoo.com/group/Hz/message/5297

Вот модель J-ки, которая там приводилась, демонстрирующая пагубное влияние антенного эффекта мачты на параметры антенны.
Если провод 8, имитирующий металлическую мачту, сделать "изолятором", то параметры антенны становятся нормальными.

У вас есть еще какие либо предложения по поводу антенн. Какие.
Надо подумать. Чтоб обойтись без шлейфов; внизу - как у J-ки или в разрыве антенны. Для автоантенны это некрасиво и непрактично.
И чтоб усиление при этом было поболее чем у четвертушки.
А пока можно посмотреть двухдиапазонные варианты 144/430 МГц:
http://forum.qrz.ru/thread8065-1.html

У вас есть еще какие либо предложения по поводу антенн. Какие.
Да вот такие два варианта пожалуй подойдут для авто.
Усиление у обеих антенн больше чем у "Франклина", Rвх 50 Ом, не узкополосные, простая конструкция.
Антенну желательно монтировать примерно в центре крыши. Тогда параметры будут близки к расчетным.
Связь с крышей, которая служит "землей", можно сделать с помощью конструктивной емкости - как у серийных антенн.

Безусловно, эти антенны можно использовать не только для авто, если добавить четвертьволновые противовесы.

Конденсатор в "геометрии" - это примерная величина собственной емкости катушки ( катушек без собственной емкости не бывает).

Не могли бы вы в кратце описать конструкцию вашей антенки.
Это штырь высотой 680 мм и диаметром 6 мм запитанный снизу кабелем 50 Ом напрямую.
Штырь из двух кусков: нижний 240 мм, затем зазор 20 мм и верхний 420 мм. Между нижней и верхней частями штыря включена катушка 0,12 мкГн.

Второй вариант отличается от первого только размерами и индуктивностью катушки.
Нижняя часть штыря 260 мм, зазор тоже 20 мм, верхняя часть 430мм, а катушка 0,097 мкГн.

У первого варианта усиление на 4,2 дБ больше чем у четвертьволнового штыря. А у второго варианта - на 4,5 дБ.
КСВ меньше 1,5 в диапазоне 425. 440 МГц (на 432 МГц КСВ равен 1).

2 4l1fp
Ну убивать за антенну это слишком. Для автомобиля, я считаю, она не приемлима.

2 Alfred
Можно по подробнее о симетрирующем устройстве. Его конструкция, размеры.

врезная ант.на 433МГц штырь 17см далее кондер 5пФ потом опять штырь 30см.Работает около года и нет проблем.
У такой антенны из прутка диаметром 4 мм резонанс на 469 МГц, где КСВ равен 1,1. А на 432 МГц КСВ равен 5,2. Усиление на 3 дБ меньше, чем у первого варианта предложенной мной антенны.
Но самое неприятное то, что основной лепесток диаграммы направленности сильно задран вверх. Кому нужно излучение под 47 град.? Разве что для связи с летающими объектами :)

Фирменный арсенал. :D

Diamond SG7200
144/430MHz(2m/70cm) (300MHz receiving only)
Gain: 3.2dB(144MHz), 5.7dB(430MHz) / Max. power rating: 150W(total) / Impedance: 50ohms
VSWR: Less than 1.5:1/Length: 0.96m / Weight: 335g / Connector: M
Type: 1/2wave C-Load radialless(144MHz), 2x5/8 C-Load radialless(430MHz)

2 ur0gt
А вы не могли бы пересчитать ВОТЯ"нину антенну в Манне на 433 Мгц и выложить ее размеры.
По сути, на данный момент мне нужна такая внешняя антенна для работы в автомобиле, чтобы избежать экранеровки кузовом авто и чтобы все прелести внешней антенны не умирали в тонком кабеле метров 3 длинной.

PS. С наступающим праздником!

А вы не могли бы пересчитать ВОТЯ"нину антенну в Манне на 433 Мгц и выложить ее размеры.
Параметры антенны, которую предложил Вотя, практически не изменяются при замене конденсатора перемычкой.
Поэтому такую антенну с резонансом на 433 МГц можно просто выполнить в виде прутка диаметром 4 мм и длиной 497 мм. Расчетный размер немного больше, но недостающую длину компенсируют разделанные концы фидера (примерно 10 мм).

Напоминаю еще раз, что штырь длиной 3/4 волны хорошо согласуется с 50-омным фидером напрямую, но бОльшую часть энергии излучает под углом 47 град. к горизонту. И зачем Вам нужна такая диаграмма? :)

Желаю удачи и с праздником!
Николай

2 ur0gt
Так зачем там Конденсатор стоит? И как изменятся характеристики антенны сделанной из 2-3 мм прутка?

Да, 47 градусов это не дело. Но если я не ошибаюсь, то и у 1/4 то же излучает куда то вверх, а Ку имеет меньше чем 3/4.

Так зачем там Конденсатор стоит?
И как изменятся характеристики антенны сделанной из 2-3 мм прутка?
Отвечу сразу на простой второй вопрос.
При использовании прутка 2мм параметры антенны 3/4 волны практически не изменятся, если антенну удлинить до 500мм + 10мм на разделанные концы фидера.

А что касается конденсатора в разрыве штыря 3/4 волны, то видимо Вотя слышал про емкостное фазирование колинеаров. Но более чем на порядок завысил емкость фазирующего конденсатора, что на этих частотах, при включении конденсатора столь большой емкости в пучности напряжения, практически эквивалентно короткому замыканию.

Для получения "правильного" синфазного колинеара из четвертьволнового штыря и полуволнового вибратора емкость фазирующего конденсатора должна быть всего 0,22 пФ и требуется коррекция длины отрезков такой антенны.
При применении прутка 3мм нижний отрезок - 195мм, верхний - 277мм. Между ними - конструктивный конденсатор 0,22 пФ (самый простой вариант - с помощью небольшого зазора между прутками через изоляционную прокладку).
Благодаря синфазной запитке составляющих колинеара усиление антенны близко к максимально достижимому при такой высоте штыря, а диаграмма направленности прижата к линии горизонта.
Эта антенна очень широкополосна - по краям полосы в 100 МГц КСВ поднимается только до 1,6.
Но входное сопротивление антенны 200 Ом. Поэтому 50-омный фидер надо подключать через согласующий трансформатор 1:4.
Модель этого колинеара 1/4 + 1/2 с емкостным фазированием в прилагаемом файле.

Да, 47 градусов это не дело. Но если я не ошибаюсь, то и у 1/4 то же излучает куда то вверх, а Ку имеет меньше чем 3/4.

Да нет, четвертьволновой штырь излучает под гораздо меньшими углами:
http://www.qslnet.de/member/dl2kq/ant/kniga/344.htm
Усиление штыря 3/4 больше, чем у 1/4. Но, повторяю еще раз, почти вся энергия у 3/4 излучается под очень большими углами. Поэтому для связи на УКВ между наземными объектами 1/4 будет намного эффективнее.
Сплошные штыри не делают длиннее 5/8 (а только колинеары), поскольку при дальнейшем удлинении диаграмма направленности резко "задирается" вверх.

Надеюсь Николай UR0GT объяснит Вам, почему так происходит.
А может объяснит кто-нибудь другой?
Накопилось много вопросов в приват. Займусь пока ответами на них. Все не успеваю :)

73 Николай
Народ требует чтобы Николай объяснил.

2 ur0gt
Спасибо за разъяснения. У меня пявилось еще пара вопросов.

Между ними - конструктивный конденсатор 0,22 пФ (самый простой вариант - с помощью небольшого зазора между прутками через изоляционную прокладку)
Как посчитать этот зазор? Подскажите формулу расчета емкости конденсаторов.

Поэтому 50-омный фидер надо подключать через согласующий трансформатор 1:4.
Как изготовить такой трансформатор? И возможно ли его применение в автомобильной антенне?

RW3DKB сказал: известно, что при случайной длине кабеля УКВ автомобильные антенны работают из рук вон плохо.
Как с этим быть? Какая длинна кабеля считается правильной?

Приходилось заменять кабель на новый с требуемой длиной.. иначе антенна просто не работала - связь на расстоянии 1-2 км была, а дальше - ничего. при нормальной длине кабеля связь работала в радиусе 20-25 км. Надеюсь Николай UR0GT объяснит Вам, почему так происходит.

это происходит потому, что антенна не согласована с кабелем.
линии передачи бывают согласованные и настроеные. при согласованной с антенной линией передачи (кабель) она может быть любой длины. при настроеной приходиться подбирать длину кабеля.. поэтому согласовывайте антенну с кабелем, и вам не прийдеться решать загадки с длиной кеабеля.

Антенну на 433 Мгц своими руками можно сделать для повышения эффективности устройств. Цена такого самодельного приспособления ниже, чем покупного, однако оно поможет выполнить различные функции в домашнем хозяйстве и улучшить качество связи.

Особенности и типы антенн 433 Мгц

Эти устройства передают и принимают радиочастотный сигнал с частотой, установленной законодательством с учетом Международной системы правил. Каждый частотный диапазон применяется в различных видах устройств.

Применяются данные частоты и в небольших 8-канальных радиостанциях.

По конструкции антенны бывают следующих видов:

штыревые;
спиральные;
в виде дорожек на печатной плате;
рамочные.

Чаще всего штыревые антенны применяются в тех случаях, когда положение приемника сигнала по отношению к ним может быть разным.

Несмотря на худшие приемно-передающие показатели, спиральная антенна имеет ряд достоинств и в некоторых случаях работает не хуже штыревой, т. к. более практична из-за небольших размеров.

Там, где не требуется большая мощность сигнала и высокая чувствительность, используется антенна в виде дорожки на печатной плате. Это устройства звуковой сигнализации в автомобилях, беспроводные звонки, карманное радио. Чтобы исключить влияние рук, длина дорожки должна быть на 15-20% меньше расчетной. Она зависит от типа диэлектрика и толщины платы.

Часто рации комплектуются укороченными антеннами. У них невысокие качество и дальность связи. Самостоятельное изготовление внешнего передающего устройства улучшает эти параметры.

Инструкция по сборке своими руками

Для самостоятельного изготовления антенны нужно приготовить стальную, медную или латунную проволоку. При желании увеличить радиус действия понадобится коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Его оплетку подсоединяют к шине заземления.

В случае спиральной антенны эта величина зависит от толщины выбранной проволоки, диаметра намотки, расстояния между витками и является условной. Более точное определение нужных параметров делают экспериментальным путем, изготовив заведомо более длинную антенну. Затем постепенно уменьшают ее длину либо раздвигают витки, добиваясь резонанса.

Чтобы настроить устройство штыревого типа, понемногу изменяют длину кабеля.

Простая штыревая антенна используется в бытовых устройствах, чтобы производить прием и передачу сигнала на небольшие расстояния. Чтобы самостоятельно ее сделать, лучше воспользоваться готовой схемой с уже рассчитанными параметрами. В этом случае не нужно рассчитывать длину антенны и она будет обладать наилучшими техническими характеристиками.

Пример технологии сборки приемно-передающего устройства LPD-диапазона:

Указанным способом изготавливается т.н. J-антенна. Дальность связи превосходит устройство с одним штырем и составляет 40-100 км в зависимости от чувствительности приемника и мощности передатчика. Существуют и другие виды приспособлений для приема и передачи сигнала. Например, можно сделать штыревую антенну из блочного разъема с фланцем и 4 стоек-держателей.

Для того чтобы увеличить дальность связи устройства автомобильной сигнализации, вместо спиралей, установленных в приемно-передающем блоке, нужно припаять отрезок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением не менее 50 Ом. Справа находится площадка, не соединенная с элементами на плате и соответствующая заземлению устройства. К ней присоединяем экранирующую оплетку кабеля. Ко второй площадке припаивается центральная жила провода.

Свободный конец удлиняющего кабеля прикрепляется к антенне. Далее элементы конструкции размещаются по желанию владельца.

Установка и подключение

Чтобы проверить действие антенны, подключим свободный конец кабеля к приемно-передающему устройству. Это может быть небольшая рация типа BAOFENG. Лучше выполнить проверку до того, как устройство будет установлено в корпус.

Для минимизации потерь при передаче сигнала используют как можно более короткий и толстый кабель. Его подсоединяют при помощи коннектора. Для этого одевают термоусадочную трубку длиной 10 см, кольцо и сам соединитель, который нужно укрепить кримпером.

Определяем размещение антенны. Устройство может устанавливаться на стене или крыше дома, на мобильном устройстве и т.д. При необходимости закрепляем там металлический уголок. Изготовленную конструкцию фиксируем хомутами к выбранному месту. Подключаем кабель к приемно-передающему устройству.

Сравнение разных видов устройств

Каждый тип устройств имеет свои недостатки и преимущества. Необходимый вид приемно-передающего приспособления выбирают в зависимости от приоритета и характера использования.

Спиральные антенны еще более подвержены внешнему воздействию, однако их размер меньше, чем у штыревых. За счет этого их можно использовать в качестве компромиссного решения в домашнем контроллере, устройстве для открывания ворот и подобных приспособлениях.

Рамочные антенны имеют незначительные размеры. Радиус их действия меньше, чем у рассмотренных ранее типов устройств. Однако их преимуществом является независимость от внешних факторов. Используются в основном в передатчиках.

Читайте также: