Си би антенна на балконе своими руками
Обновлено: 04.05.2024
Практически любой владелец СВ радиостанции приходит со временем к необходимости установки хорошей стационарной антенны. Однако, в городских условиях это оказывается не всегда просто, т.к. приходится решать как минимум три проблемы: юридическую (в плане санкционирования и получения доступа на крышу), механическую (обеспечение необходимой ветроустойчивости) и антивандальную (борьба за сохранность и исправность антенны и кабеля).
Очевидно, что в ряде случаев этих трудностей можно избежать, если отказаться от антенны на крыше и использовать варианты балконных или даже подоконниковых антенн. Разумеется, их эффективность в значительной степени зависит от высоты подвески над уровнем земли , однако при грамотном построении можно добиться неплохих результатов и получить антенну с весьма хорошими параметрами, способную неплохо работать даже на уровне второго этажа.
Следует отметить, что в данном случае речь идет не о балконных антеннах класса "BOOMERANG", которые не получили широкого распространения из-за своих невысоких параметров ( полоса по уровню КСВ =2.0 не более 30 . 35 каналов, минимальное значение КСВ очень трудно опустить ниже 1.3 ), а также некоторых конструктивных недостатков - слабого узла крепления и сравнительно большой длине штыря (его верхняя часть практически заглядывает в окно соседа сверху). Вниманию читателей предлагается описание несложной антенны, которая легко монтируется на подокониике, балконе и т.п. и обладает сравнительно неплохими параметрами. В ее основу положена идея обычного автомобильной антенны - укороченного штыря с удлиняющей катушкой и автотрансформаторным согласующим устройством.
Существует распространенное мнение, что автомобильные антенны с магнитным креплением невозможно настроить без солидного противовеса, которым является корпус автомашины. На самом деле это не так. Трудности, как правило, связаны с тем, что резонансная частота антенны при уменьшении противовеса смещается вверх и выходит за пределы СВ диапазона. При этом за счет большого рассогласования начинает излучать и антенный кабель, что крайне затрудняет проведение измерений и приводит к противоречивым результатам при попытках настройки всей системы. Не трудно убедиться, что, поместив антенну на подоконник и удлинив ее каким- либо образом на 25-30 см., можно добиться смещения резонанса обратно, однако минимальное значение КСВ при этом скорее всего окажется неприятно высоким. Действительно, более длинная антенна имеет более высокое входное сопротивление и для нее требуется дополнительное согласование с подводящим кабелем.
Таким образом, существует возможность использования стандартной автомобильной антенны в качестве стационарной. Необходимые переделки при этом сводятся к удлинению штыря ( в простейшем случае с помощью обычного "крокодила" и куска упругой проволоки ) и увеличению на 0.5 . 1.5 витка нижней части согласующего автотрансформатора. Для точной настройки антенны можно воспользоваться методикой, приведенной ниже.
В тоже время подобный путь вряд ли может быть признан целесообразным. Во-первых, жалко портить хорошую вещь и, во-вторых, не все антенны удается безболезненно разобрать для получения доступа к согласующему устройству. Поэтому ниже приводится описание конструкции простой самодельной антенны, не содержащей каких либо дорогостоящих узлов и допускающей известные отклонения в размерах неосновных деталей.
Конструкция антенны с указанием основных размеров показана на рисунках 1 и 2. Как видно из рисунков, антенна состоит из следующих блоков: составного штыря ( 1,2 ), блока противовесов ( 3,4 ) , согласующего устройства ( 9 ) и штанги с элементами крепления ( 5,6,7,8 ,10).
Рис. 1. Конструкция антенны - вид сбоку
Составной штырь представляет собой металлическую трубку 2 диаметром 7 . 9 мм ( лучше из меди или дюралюминия ), в которую вставлена стальная проволока диаметром 2.5 . 4 мм. Такая конструкция позволяет получить высокую механическую прочность и при необходимости легко изменять длину антенны.
Блок противовесов выполнен из фольгированного стеклотекстолита ( толщиной 3 .. 4 мм ) в виде круга 4, к которому припаяны проволочные лучи 3. Для их изготовления может быть использована медная проволока диаметром 2 .. 3 мм.
Для крепления антенны использована Т-образная штанга (6,7), изготовленная из трех металлических уголков, свинченных винтами. Уголок 7 служит для крепления штанги к нижней доске оконной рамы. Блок противовесов привинчивается к штанге через втулки 8 длинными винтами или шпильками 5. Для придания большей жесткости всей конструкции желательно раскрепить антенный штырь деревянными рейками 10, как это показано на рис . 1.
Более подробно следует остановиться на конструкции согласующего устройства, которая показана на рисунке 3. На центральный изолятор ( текстолит, эбонит, и т.п.) диаметром 18 . 22 мм намотаны катушки автотрансформатора . По его оси вставлены две резьбовые шпильки, которые фиксируются латунными винтами, служащими одновременно площадками для подпайки проводов и антенного кабеля. На верхнюю шпильку либо непосредственно, либо через резьбовую втулку навинчивается штырь антенны, а посредством нижней шпильки согласующее устройство привинчивается к блоку противовесов. Желательно закрыть согласующее устройство сверху каким либо непроводящим кожухом - например, пластмассовым стаканом подходящих размеров.
Рис. 2. Конструкция антенны - вид сверху
Для катушек автотрансформатора следует использовать медную проволоку диаметром d не менее 1.5 мм. Место подпайки центральной жилы кабеля может изменяться для каждой конкретной антенны, поэтому следует зачистить изоляцию в нескольких точках. При сборке антенны следует обратить особое внимание на надежность всех электрических контактов и на их влагостойкость.
Рис. 3. Согласующее устройство.
В следующей таблице приведены конструктивные параметры согласующего устройства, обеспечивщие точную настройку описываемой антенны:
| D | d | Nсв | Nудл |
| 19 | 1.8 | 3.5 | 8.5 |
Настройка антенны проводится в два этапа. Первый из них является тренировочным и может происходить непосредственно в комнате. В домах с железобетонными перекрытиями антенну следует приподнять над полом на высоту в 30 . 40 см. Для уменьшения влияния арматуры на свойства противовеса. При этом желательно , чтобы верхний конец штыря находился как можно дальше от сетевых проводов и стен комнаты. Собственно настройка антенны заключается в изменении длины штыря и измерении ее КСВ в максимально широкой полосе частот. Здесь не следует лениться и ограничиваться двумя-тремя измерениями, т.к. на этом этапе важны не абсолютные значения КСВ, а выяснение тенденции их изменения в полосе частот. Желательно записывать полученные данные, потому, что разница в значениях может оказаться очень небольшой. Цель этих измерений заключается в поиске резонанса и смещении его в середину желаемой сетки частот посредством изменения длины штыря. Следует помнить, что уменьшение величины КСВ с ростом частоты (в направлении сетки F) требует удлинения штыря и, наоборот. При благополучном исходе этой операции нужно подбором точки присоединения антенного кабеля к автотрансформатору согласующего устройства добиться минимального значения КСВ при резонансе. Дополнительным признаком успешной настройки является стабильность значений КСВ при различном положении кабеля и касании руками корпусов радиостанции и КСВ-метра.
Следует учитывать, что при установке антенны за окно ее параметры обязательно изменятся. Поэтому еще на первом этапе желательно предусмотреть возможность подстройки согласующего устройства. Для этой цели можно рекомендовать способ подстройки с помощью короткозамкнутого витка, как это сделано , например, в некоторых стационарных антеннах. При этом не следует всерьез опасаться того, что эффективность антенны от этого, якобы, резко уменьшится. Хорошо сделанный короткозамкнутый виток - из полоски толстой медной фольги шириной 15 . 30 мм, тщательно пропаянной в месте стыка, обладает очень малым сопротивлением и незначительно уменьшает добротность системы. В практическом плане нужно позаботиться о том, чтобы это кольцо располагалось как можно ближе к виткам катушки, было от нее хорошо изолировано и могло с небольшим усилием перемещаться вдоль ее оси. Ниже будет проиллюстрирован процесс настройки антенны таким способом.
После закрепления антенны снаружи дома нужно повторить настроечные манипуляции. В случае особо некорректной настройки внутри здания может потребоваться как изменение длины штыря, так и перепайка точки отвода согласующего устройства, однако это не должно вызывать трудностей с учетом накопленного на первом этапе опыта.. Рекомендуется настроить антенну в резонанс в сетке А и с помощью короткозамкнутого витка сместить его вверх по частоте на нужный канал. После завершения процесса настройки нужно закрыть согласующее устройство кожухом и убедиться в механической крепости подвески и распорок.
Частотная характеристика описанной антенны приведена на рисунке 4. Измерения проводились в следующих условиях: уровень мощности - 10 Вт ( р/ст. Dragon SY101 + PANDA 10ST), КСВ-метр SWR-430.
На том же рисунке показана характеристика антенны "BOOMERANG-SYRIO -27A"( тип- GP, общая длина 3.2 м). Их сравнение убеждает в определенных преимуществах самодельной антенны. При практических испытаниях данная антенна, будучи установленной на уровне двадцатого этажа, обеспечила прибавку по приему дальних ( 55 ..65 км) корреспондентов до 2 баллов по сравнению с антенной, аналогичной антенне "BOOMERANG-SYRIO".
И, в заключение, еще раз о настройке антенны короткозамкнутым витком. На рисунке 5 показано соответствующее изменение частотной характеристики описанной антенны при неизменной длине штыря. Из рисунка видно, что при надвигании витка на согласующее устройство резонанс смещается в нужном напрaвлении и рабочая полоса антенны несколько расширяется.
Рис 4. Сравнительные характеристики антенн.
Рис. 5. Настройка антенны с помощью КЗ-витка.
Сервер Кубанских Радиолюбителей
none Опубликована: 2005 г. 0 0
Вознаградить Я собрал 0 0
Конструкция антенны навеяна статьей из журнала "Радио" 1987 год №05. Идея многодиапазонной антенны заключается в универсальном узле крепления и легко заменяемых укороченных вибраторов на разные диапазоны. Антенна представляет собой диполь из двух алюминиевых трубок диаметром 8 мм и длиной 2 метра каждая. Такая длина обусловлена тем, что в хозяйственных магазинам продают только двухметровые трубки. Вторая причина- ширина балкона 3 метра с небольшим. Не хочется лезть на территорию соседей. А на своем балконе вешаю что хочу. 8 мм -это минимальный диаметр, который был в продаже. Для того, что бы настроить диполь в резонанс на рабочую частоту, применены удлиняющие катушки. Чем дальше катушка от точки питания- тем выше эффективность такой антенны и шире рабочая полоса, тем меньше требования к качеству исполнения катушки. Но одновременно с с этим растет индуктивность катушки (число витков, вес, трудность исполнения). Поэтому была выбрана оптимальная точка установки удлиняющей катушки- и идуктивность в разумных пределах, и рабочая полоса уже широкая, и ток уже не такой значительный (снижаются требования к диаметру провода удлиняющей катушки).
От точки питания отмеряется 120 см, трубка отрезается, остается кусок 80 см. Как соединить два куска трубки и на чем намотать катушку? В продаже есть текстолитовые, фторопластовые, капролоновые стержни диаметром от 15 мм и длиной один метр. Был выбран текстолит, как самый дешевый. Можно применить провод в изоляции и намотать катушку виток к витку. Я заказал токарю нарезать канавку с шагом 3 мм на текстолитовой заготовке. Для самого низкочастотного диапазона 14 МГц достаточно длины текстолитовой заготовки 70 мм. В торцах заготовки по центру сверлим отверстие диаметром 8 мм на глубину 25- 30 мм. Теперь две половинки луча диполя будут надежно зафиксированы в текстолитовом каркасе катушки. Для закрепления концов провода на алюминиевых трубках нам понадобятся автомобильные хомутики самого маленького размера. затягиваем хомутик на трубе, а к нему уже припаиваем провод. Удобное и недорогое решение. Для размеров моей заготовки было достаточно намотать 37 витков на каждой из двух катушек, что бы попасть в резонанс на телеграфном участке диапазона 14 МГц и 16 витков для диапазона 21 МГц. Более точный расчет под свои исходные данные можно выполнить с помощью программы, написанной RN6LLV.
Как закрепить такой диполь за балконом? Из двухметрового стального уголка методом подрезания и сгибания пополам был изготовлен Г- образный кронштейн. Одна часть кронштейна с помощью анкерных болтов закреплена на наружной поверхности балконного ограждения. Теперь нам нужен узел для крепления двух половинок диполя. Для этого подойдет текстолитовая пластина из электрощита толщиной 6 мм. Мой вариант крепления трубки к пластине выполнен по методу бутерброда. Две металлические пластины размером 50х50 мм, между ними прокладки толщиной 8 мм ( как раз на толщину трубок). Прокладки располагаются параллельно друг другу на расстоянии те же 8 мм. Вся эта конструкция стянута и закреплена на пластине болтами с резьбой М4. подробно конструкцию можно разглядеть на фото:
По фото видно, что лучи диполя располагаются под углом друг к другу около 120 градусов. Это сделано намеренно, что бы максимально удалить концы диполя от бетонной стены здания и уменшить вредную емкость
Как и предполагалось, входное сопротивление нашего укороченного диполя сильно отличалось от стандартных 75 Ом. При измерении антенным анализатором MFJ-259B сопротивление составило около 35 Ом на диапазоне 21 МГц и 28 Ом на диапазоне 14 МГц. Рабочая полоса с приемлимой реактивностью в точке питания составила коло 40 кГц на диапазоне 14 МГц и около 100 кГц. Конечно, это очень мало. Но не стоит ожидать чудес от укороченного диполя. Это лишь компромисс, который дает возможность поработать в эфире.
Теперь встает вопрос с питанием. Так как антенна резонансная, ее можно было бы запитать кабелем любой длинны. Но в связи с укорочением аж в 2,5 раза на 14 МГц, антенна получилась очень узкополосной. Поэтому выбираем способ питания через полуволновый повторитель. Пусть с реактивностью борется тюнер в трансивере. Автоматически получаем согласование и на 21 и на 28 МГц. Не помешает запорный дроссель на ферритовом колечке непосредственно у точки питания антенны. Длина кабеля, потраченная на намотку дросселя, входит в те самые пол волны.
Специально глянул инструкцию своего FT-450D. Про ATAS отдельно есть раздел, две странички. Никаких гнезд дополнительных нет. Суть настройки сводится к выставлению через меню режима работы встроенного тюнера трансивера для работы с ATAS. Видимо, алгоритм настройки чуть меняется.
В АТАS-25 и АТАS-100 отдельного разъема нет, по центральному контакту разъема SO-239 двумя уровнями напряжения задается направление вращения мотора, который передвигает скользящий контакт замыкающий часть витков катушки в основании антенны.
Итак, пока на крыше строится семиэлементный пятибэндер.
В 2020году вынужденно пришлось поработать на "балконную рамку".
Лоджия выходит на запад, этаж высокий, просматривается все до горизонта.
Застеклена, поэтому рамка делалась по периметру оконных деревянных рам.
Изначально рамка была как квадрат по центру и длиной 6м. На 50МГц строилась неплохо.
Затем сделал по всему периметру оконного проема и длина получилась 11м.
Резонанс ок. 23МГц, поэтому в разрыв рамки на 21МГц подстегиваю индуктивность ок. 10витков диам20мм, а на 24МГц емкость ок. 120пФ.
КСВ и там и там ок. 1,5.
50Вт на всякий случай, без фанатизма.
FT8 и CW.
Поехали.
50МГц.
Европа и Ближний Восток без особых проблем.
780QSO 59стран.
Из интересного: JW (когда стихли пайлапы, на бурсте), EY и EK (эт вообще через все стены дома).
ER удалось сделать, для нас это редкость - "мертвая зона"
Очень хотелось, но не удалось - Северная Африка и GD, GJ, GU.
Говорят, в этом году проход был не очень, но для меня диапазон жил с 30апреля по 15августа.
Ну и поработал в тестах "IARU R1 50/70 MHz" и "CQ WW VHF 2020"
начиная с августа начал пробовать КВ.
на 12м Европа ломится и отвечают хорошо. Ближе к вечеру слышу и янок и Юж.Ам.
На восток дом поглощает, но кое-что слышу.
280QSO 68стран.
Из интересного: 4L (new band), 5T, 5Z, ZS, CE (14000км), VP8
Ну и 15м как самый популярный.
Рапорта дают похуже, но работать можно.
366QSO 82страны.
Из интереснонго 3V, 5T, 7X, CO (неск. дней звал), HK, J6, LU, UK, десяток USA.
Когда совсем уж некого звать, становлюсь на CQ в FT4. Европа зовет, даже один раз VK проспотил (но не позвал).
Будь проходы получше, думаю, Карибы можно было бы делать.
В этой части поста, расскажу о установке антенна 5/8 на балконе своей квартиры.
В предыдущий пост не поместились фотографии(не более 24 блоков на пост).
Тут скорее всего будет больше фото чем текста.
Сразу оговорюсь, я бы рад водрузить эту антенну на конёк крыши, но увы.
Да и со стороны обслуживания этот вариант удобнее.
Красить я пока ничего не буду, по весне все разберу, гляну как себя показала катушка и ее соединения.
Сварил крепление для самой мачты. Болты предназначены для зажима мачты на необходимой высоте.
Все стыки смазал силиконом.
Теперь можно спокойно обслуживать.
Противовесы крепил так(честно забыл как эта деталь называется, для торца бруса).
По месту ничего даже подгонять не пришлось, параметры отличные!
Так же по весне, саму мачту сделаю телескопическую, я думаю можно будет без проблем забрать ещё на 2 метра!
Ваши предложения и замечания!
Всем удачи 73 и 36.6
Над фасадом и балконом знатно поиздевался, конечно.
Укрепи балкон он скоро рухнет, смотри снизу.
Потом расскажешь мнение соседей о себе, при нажатии тангенты )))
На "коллективке " думаешь уже никого нет ?
Радиосвязь в Эхолинке
Решил продемонстрировать, как это работает :)
Думаю, будет интересно тем, кто только начинает открывать для себя мир любительской связи!
Всех с Днем Радио!
Всем творческих успехов и хорошего звука!
Всегда будьте на своей волне!
В эфире МКС!
Сегодня в 15:25 UTC с борта МКС проводился сеанс связи на частоте 145.800 МГц
Удалось немножко записать, пусть и не в самом хорошем качестве
Дальнее прохождение на УКВ
Раннее утро 15 августа вдруг напомнило мне о том, что в такой час может иметь место прохождение радиоволн. Я этим явлением я столкнулся впервые в декабре 2016 года.
Итак, прохождение. Я сталкивался и со спорадическим - когда возникает отражающий слой Es, и с тропосферным прохождением - от неоднородностей в атмосфере.
Время около 6 утра, и я смотрю в экран ноутбука, где запущен в сей ранний час SDRSharp, подключен приемник и открыта частота 2-х метрового диапазона. Внезапно я замечаю цифровой сигнал от APRS-маяка, что расположен в Ростовской области!
"Челюсть с пола подними!" - сказал я себе и срочно подключил к антенне рацию Баофенг. Пока другого оборудования нет, увы.
Подключаю, и просто щелкаю по каналам, как вдруг отозвался полтавский репитер на частоте 438.700 (разнос -7.600) (также доступен на частоте 145.625, разнос -0.600). Отозвался репитер мощно, почти без шума. Несколько корреспондентов ответили мне рапортом Q5, или же 5-9. "Отлично!" - подумал я, и тут меня разобрал интерес - а что будет, если поключить обычный штырек? Сможет ли что-то принять антенна 1\4 длины волны?
Иду в комнату, подключаю - и пришлось подобрать челюсть во второй раз! В комнате рация отозвалась!
Немедленно беру камеру и срочно снимать!
Такие моменты не должны оставаться незамеченными!
В итоге установлен личный рекорд - принят репитер на расстоянии ~250 км, на примитивную антенну!
После того как всё необходимое было закуплено, а именно:
Анкерные болты, собственно саму антенну, трос в силиконовой оплетке, разъемы и крепежные приспособления.
Слезно просим сварщика изготовить стеновой кронштейн, который будет прикручен к гаражу и нужен чтобы держать мачту на уровне 3-х метров.
Труба 45мм длниной 6-ть метров была использована как мачта. А уголок 50х50х5мм длиной 2,2м и забитый в землю на глубину 1,5м является одновременно и заземлением и нижним упором мачты.
Вот фото процесса забивания уголка в землю.Далее он был забит так, что в земле было 1,5м, а над землей осталось 60см. Был спилен кусочек уголка, который деформировался в процессе ударов кувалды.
Были просверлены отверстия в кирпичной стене гаража и при помощи анткерных болтов был установлен кронштейн мачты.
Сам кронштейн, без хомута пока что.
А здесь на фото видно уголок уже забит и кронштейн готов к установке мачты.
Но перед самой установкой антенны на мачту, её следует доработать. В комплекте с антенной идут саморезы, которые по задумке автора должны фиксировать колена антенны.Мне такой способ крепления показался не долговечным.потому как от ветров могут расшататься колена и саморезы могут просто напросто выкрутиться.
Я просверлил каждое отверстие под саморез насквозь и вставил вместо саморезов болты м5. Подкрепив енто дело шайбами, гровером и контргайками.
Болты установлены в разные стороны, это потому что мне так больше нравится)
Далее, я все соединения колен в месте с болтами, которые уже были отпилены болгаркой до нужной длины, прокрасил краской с баллончика по совету отца)))
Цвет конечно Беееее, но какой был.
И после всех этих манипуляций я обмотал все сочленения колен изолентой))
А верхний штырь, который отвечает за настройку я выдвинул согласно инструкции антенны на 67см и зафиксировав болтиком из комплекта намотал немного изоленты на случай если захочет провалиться внутрь.
Катушку я от души промазал литолом!))
О чем в последствии собственно пожалел и получил "по шапке" от всех уважаемых мною радиолюбителей(((
Не мажьте литолом, друзья!
Всё готово к установке и три человека лихо подняли мачту вертикально и потом так же лихо перенесли к крепежу и зафиксировали.
Чтоб закрепить мачту в стеновом кронштейне я использовал специальные втулки. Втулки я изготовил из куска сантехнической трубы для канализации диаметром 50мм. Две заготовки по 10см были с одной тороны распилены, чтоб смогли надеться на мачту и послужили втулками для фиксирования хомутом.
Далее, к антенне был подключён кабель. На высоте 2м от антенны я установил обычный хомут и за него зацепил трос. К тросу кабель закреплен при помощи обычных стяжек.
Вуаля! Антенна установлена, кабель подключен и заведен в дом! Остаётся самое интересное — настройка АФУ.
Сразу же после установки я был разочарован качеством связи((( И если на прием меня всё устраивало, то на передачу было всё печально((
Как оказалось, виной тому 40 метров кабеля, из которых нужны были всего около 20м! Но нужно же знать в каком месте отрезать кабель… А как это узнать? Да очень просто. Используем формулу:
[b]300/F/2*0,66[/b]
Где F- частота на которую мы настроиваемся (27,425)
А 0,66 — коэффициент укорочения кабеля.
Получается 300\27.425\2*0,66 = прим. 3.60
Далее это число умножаем кратно. В моем случае необходимая мне длина кабеля составляла примерно 20м.Получается 3.60*5= 18м. То есть, 18м кабеля кратно 3,60 в пять раз. Помечаем отрезок кабеля от антенны на длине 18м изолентой, берем анализатор и нагрузку 50ом. И при помощи хитрых манипуляций с анализатором кабелем и шилом находим минимальный КСВ путем закорачивания шилом оплетки кабеля на центральную жилу.
При этом, на анализаторе значение R=должно быть как можно ближе к 50.
У меня получилось настроиться на частоту Ростовского Автоканала вот с такими показателями:
При этом КСВ 2.0 на моей антенне вот в таких приделах:
Хотя тут значение R мне уже совсем не нравится))
Вот так вот я и сутановил, а затем ещё и настроил своб базовую антенну!)
При всё при этом, в идеале, согласно инструкции, антенна имеет таки показатели :
Читайте также: