Як зробити декілька простих антен для аматорського радіо
Протягом багатьох років аматорське радіо залишається важливим засобом комунікації, завдяки різним способам передачі повідомлень з одного місця в інше. Більшість видів антен були винайдені з необхідності. За часів трагедії «Титаніка» використовувалися розрядні передавачі. У ті часи такі передавачі називалися бездротовими, ця назва використовується і в наші дні. Антени відправляють сигнали по повітрю. З часів розрядних передавачів аматорське радіо поступово змінилося під впливом прогресу. Завдяки потужності, широкого поширення набули котушки високої напруги, за допомогою яких відправлялися «точки» і «тире» азбуки Морзе. Одержувач або одержувачі на іншому кінці, знайомі з азбукою Морзе, записували символи і складали з них слова. Дивовижний спосіб комунікації, досить примітивний, якщо розглядати його з точки зору сучасних технологій, проте на той момент це був найпопулярніший спосіб передачі інформації.
Кроки
1
Вся справа в антені! В основі аматорського радіо лежить пристрій антени. Деякі необізнані люди можуть стверджувати, що головне - це потужність, але це не так! Саме антена є серцем будь радіо-установки, будь то аматорське радіо або комерційний, діловий, цивільний або приватний сімейний передавач, включаючи експериментальні мало потужні аматорські пристрою. Не маючи гарного приймача, ви нічого не почуєте, не маючи хорошою антени, ви не зможете передавати інформацію на далекі відстані, навіть якщо ви будете використовувати радіочастоти високої продуктивності або висока напруга в електромережі!
2
Якщо ви плануєте створити антену, ваші думки можуть розбрестися в різних напрямках. Щоб не розгубитися, необхідно визначитися з наступними факторами. Вирішіть, які будуть висота і довжина антени, що підводить електропроводка, Балун (пізніше в цій статті ми торкнемося Балунов), ізолятори, тип використовуваних проводів і вибір матеріалу проводів, призначення антени, в яких діапазонах припускаєте працювати, чи є в наявність відповідні матеріали, є Чи є місце для установки антени. І найважливіше, якщо ви живете в місцевості, де діють закони зонування, вам знадобиться дозвіл на те, щоб встановити антену на свій власний будинок!3
Використовуйте матеріали, які легко комбінуються. Антену можна зробити з різних матеріалів. Пам`ятайте, що вам знадобляться метали, схожі за якостям, оскільки різнорідні метали схильні до корозії, або володіють непроводящими властивостями. Такі метали, як мідь, алюміній, олово або сталь відмінно проводять електрику. Однак, коли мова йде про радіочастоти, досить поверхневої електропровідності.
Алюмінієвий дріт для антени дуже незручний в роботі, тому він занадто легко гнеться, не тримає форму, ламається і не може бути припаяний, у разі потреби. Алюмінієвий дріт недорогий, але при виготовленні антени його слід використовувати в останню чергу. Ціни на мідну електропроводку сильно зросли останнім часом. Постарайтеся знайти старі використані шматки мідного дроту. Товщина дроту 12 розміру складає всього 3 мм. З такою дротом легко працювати. Мабуть, це самий відповідний метал для антени.
З олов`яної дроту, яка використовується для виготовлення електричних огорож, можна зробити відмінну антену. До того ж, цей матеріал недорогий. Єдине, він продається тільки цілими котушками. Якщо ви плануєте побудувати кілька антен, тоді для вас не буде проблемою витратити всі котушку.
# Як що працює. Змінний і постійний струм проходять через середину дроти, в той час як радіочастоти переміщаються по його поверхні. Уявіть собі зріз дроти. Якби електрику, біжить по дроту, можна було побачити, то постійний і змінний струм були б прямо в центрі. В той же час, радіочастоти поширилися б зовнішній поверхні дроти. Кожен метал, з якого виготовлений провід, має свою шкалу провідності. Мало кому прийде в голову використовувати дорогоцінні метали для виробництва антен. Тим не менш, рідкісні метали, такі як золото, срібло і платина є самими проведеними матеріалами, але через їх високу вартість, вигідніше скористатися мідної або сталевої дротом з латунним або мідним покриттям, або олов`яної з покриттям з міді або без нього, або звичайної олов`яної дротом для електричних огорож, або, на худий кінець, алюмінієвої дротом. Будь провідник електрики буде проводити і радіочастоти. Найгіршим варіантом буде використання механічної дроту, що володіє високим опором, а також легко піддається корозії і іржі, що може призвести до зростання непотрібного опору і поломки антени. Під дією погодних умов, механічний провід швидко іржавіє, що призводить до нескінченних поломок або, того гірше, до скоєного відсутності провідності. Провід перестає випромінювати радіочастотну енергію і отримувати сигнали, що посилаються вам іншими аматорськими станціями. Оптимальним, з точки зору ціни і якості, буде використання дроти, використовуваного для будівництва електричний огороджень, з оболонкою з міді або латуні (не забувайте, що радіочастоти передаються тільки по поверхні). Від використання стали краще відмовитися, тому що сталь легко іржавіє, навіть за наявності латунної або мідної оболонки. Можна використовувати олов`яну дріт без оболонки, яка застосовується для будівництва електричних огорож. У такому випадку, вам доведеться час від часу перевіряти з`єднання, очищати їх від корозії і споювати при необхідності. Чудову антену можна виготовити з ізольованою домашньої проводки. Принаймні 70% всіх аматорських антен виробляється з різних видів ізольованою і неізольованою дроту. Про них і піде мова в цій статті.
1
Почніть з вибору місця і простору для установки антени. Ніколи не встановлюйте антену поряд з силовим кабелем - зіткнення з таким кабелем може викликати серйозну травму або навіть смерть. Досить єдиного дотику до силового кабелю під напругою, і спроба встановити антену може завершитися найсумнішим чином. Визначте положення високовольтних проводів, і розташуйте антену таким чином, щоб відстань від неї до найближчих проводів було не менше півтори довжини найдовшої стійки. Найкраще розташувати антену недалеко від вашої радіокомнати. Найлегше обслуговувати антену, розташовану на задньому дворі, в безпосередній близькості від вашої радіокомнати чи сараю. Уникайте місця входження електропроводів в будинок. Використовуйте пряму дріт, без вузлів і скручувань. Якщо ви використовуєте олово з мідним або латунним покриттям, зверніть увагу на його здатність закручуватися. Іноді щільно змотані дроти, незалежно від матеріалу виготовлення або покриття, також закручуються назад. У деяких проводів, особливо у сталі, дуже гострі зрізи, одержувані також в результаті використання гострих плоскогубців при роботі з деякими металами. Чим тонше дріт, тим складніше з ним працювати. Так, використання проводів калібру від 17, 18 до 22 і 24 пов`язано з багатьма проблемами, зокрема з недовговічністю конструкції. Для більшості антен ми рекомендуємо використовувати дроти розміром не менше 18. Як уже говорилося, не у всіх місцях можна встановити антену. Непоганим варіантом було б розташувати антену на горищі, якщо дозволяє простір горища. Такі антени чудово працюють, якщо тільки дах вашого будинку не з металу.
2
Виберете матеріал для проводу. Провід повинен бути в робочому стані і витримувати різні погодні умови, як літні, так і зимові. Іншими словами, не використовуйте провід, який може наробити купу проблем після того, як ви підключите свій пристрій. Ідеальним буде ізольований мідний дріт, при цьому не в якому разі не знімайте ізоляцію! Насправді, ізоляція дозволяє істотно продовжити термін служби антени. Крім того, ізоляція захищає і від короткого замикання при зіткненні з деревом, а також з його листям, насінням та гілками. Оголені дроти слід прибирати з поверхні землі (про це ми поговоримо пізніше), щоб інші люди випадково їх не зачепили, особливо якщо вони під радіочастотним напругою. Радіочастоти - це невидима енергія спрямованого руху електронів в змінному електричному потоці. Бездротовий напруга може викликати хворобливі опіки пальців та рук.
3
Багато сучасні схеми налаштувань при щонайменшому дотику можуть викликати опіки, і дуже серйозні, які проникають в глибокі шари шкіри. Такі опіки називають «радіочастотним укусом», тому що по відчуттях це дуже схоже на укус комахи або бджоли, у якої немає отрути, але місце укусу сильно пече. Посилені радіочастоти також можуть сильно поранити. Якщо ви використовуєте підсилювач у вигляді трубки, то в залежності від потужності, на яку він налаштований, такий підсилювач також здатний нанести серйозну травму.4
Використовуйте тільки вивірені і випробувані схеми. Найлегше встановити антену на диполі, а потім підняти середню частину і надати їй форму перевернутої галочки. Правильним розміром антени буде половина її хвилі, при цьому оптимальну відстань від землі дорівнюватиме 1/4 хвилі. У надзвичайній ситуації можна швидко виготовити J-антену для УКВ. Для цього використовується поширене напруга в 300 Ом. Такі антени можна використовувати для роботи в різних діапазонах, навіть високочастотних, але для цього вам знадобиться висока опора або дерево, щоб підняти антену якомога вище.
Під час написання цієї статті, провідні антени в 300 Ом можна зустріти вкрай рідко. Ще рік тому, моток антенного проводу в 300 або 450 Ом коштував 55 дол. (Приблизно 2000 руб), а зараз, якщо вам вдасться його відшукати, ціна буде вже 95 дол. (Приблизно 3400 руб)
# Нижче наведено ще кілька корисних порад. Вибирайте провід виходячи з конкретних потреб. RG8 mini 8 може витримувати до 2 кВт. RG8U, який відноситься до товстих дротах, з ізоляцією з піни або пластику, може використовуватися до 3 кВт. Жорсткі дроти з 9913 серії ідеальні для УКВ і УВЧ. Для далеких відстаней більше 45 м можна використовувати переплетені ізольовані проводи на 300 Ом. Оголені дроти складні у використанні, але їх також можна використовувати за умови, що вони не будуть служити антеною. Якщо ви відріже відкритий провід на довжину менше хвилі, він буде виконувати функції антени, замість задуманого передавального елемента. Не слід покладатися на дивні довжини для передавальних ліній. Для запобігання паразитуючого прийому і передачі даних, а також запобігання внесення перешкод в мобільні пристрої і в сигналізації прилеглих будинків і машин, намагайтеся виміряти довжину антени, виходячи з довжини хвилі. Майте на увазі, що якщо ви радіоаматор, і ваше радіопристрій пройшло тестування, то це не ваша вина, якщо сусіди відчувають проблеми. Це не недоліки дизайну вашої радіоустановки, а слабкий захист і висока чутливість їх приладів. У деяких випадках можна знайти взаємовигідне рішення, іноді ж таки не знаходиться іншого виходу, окрім як встановити фільтри і захист на пристрої сусідів, щоб запобігти неправильну роботу їх приладів, які виступають в ролі передавачів. Федеральна служба з комунікацій також стверджує, що приватне радіо устаткування не повинна втручатися в роботу інших приладів. Щоб убезпечити себе, записуйте частоту, на якій ви працюєте, у тому числі в момент можливого інциденту. Крім того, якщо ви ще не перевіряли своє обладнання, відправте його на спектральний аналіз і гармонійну детекцию, щоб мати доказ того, що ваше обладнання не робить небажаного втручання. Якщо ваше обладнання чисто, то тоді захист власного обладнання стане обов`язком протилежного боку в можливому спорі.
1
Перевірте свої УКВ і УВЧ діапазони. Деякі звинувачують аматорське радіо у власних дурних помилках. Існують частоти, здатні вносити перешкоди в роботу іграшок, таких як радіокеровані машинки, літачки і роботи. Це не вина радіоаматора. Насправді, проблема може бути в недоліках дизайну чи захисту іграшок. Крім того, такі іграшки можуть виступати в якості приймача, а звинувачувати можуть вас. Нещодавно стався схожий інцидент, і ми розглянемо його наслідки пізніше. А зараз повернемося до розмови про будівництво антен.
2
Максимальна потужність! А що таке максимальна потужність? Пікова потужність обвідної (Peak Envelope Power - PEP) - це максимальне дозволене законодавством значення потужності, усереднене за час одного радіочастотного періоду від джерела змінного струму, радіочастотна потужність. З урахуванням недавніх змін законодавства, місцеві органи влади можуть також обмежувати кількість споживаної енергії. За законом, радіоаматори можуть використовувати до 1500 Вт Це багато, але потрібно розуміти, що станція вартістю в 10 тис. Дол. Не буде пуття працювати, якщо оснастити її антеною за 50 центів. Незалежно від того, живете ви в місті чи в селі, від якості антени залежить якість посилається і прийнятого сигналу.
3
Сім разів відміряй, один раз відріж! Для визначення довжини найпопулярнішої моделі антени - дипольної, використовуйте математичну формулу 468 / FMгц, де 468 - це незмінне значення, а FMгц - необхідна частота в мегагерцах. В результаті ви отримаєте довжину дипольної антени в футах. Розділіть навпіл і помістіть керамічна, кістяний або ПВХ трубковий ізолятор між кінцями антени, і ви отримаєте дипольні антену. Підведіть електрику і можете бігти до регулятора налаштувань. У випадку, якщо вам потрібна резонансна антена, приєднайте її до вимірника коефіцієнта стоячої хвилі (SWR) і стежте за появою чистого сигналу. Зазвичай, хорошим вважається результат 1: 5, кращим - 1: 1. Використання резонансних антен вважається, мабуть, найбільш захоплюючим в радіоаматорство, хоча внаслідок обмеженого простору і матеріалів варто задуматися про доцільність використання кількох резонансних антен для різних діапазонів.4
Зміна висоти положення антени допоможе зловити потрібну хвилю, але не забувайте про необхідність встановлювати антену на висоті мінімум 1/4 довжини хвилі. Антени у формі перевернутої букви V можна розташовувати як завгодно високо над землею, але не нижче 90-120 см від поверхні. Повісьте попереджувальний знак, якщо ваша антена висить так низько, що до неї можна доторкнутися. Знак повинен містити інформацію про високу напругу і заборона на будь-які дотики.5
Розведіть вусики антени якомога ширше, при цьому висуньте їх якомога вище. Чим більше область охоплення, тим краще сигнал. Для фіксації використовуйте міцний нейлоновий або віскозний шнур шириною близько 1 см. Це дуже надійний спосіб кріплення, але не забувайте оглядати його раз на півроку на предмет стирання та зносу під впливом погодних умов. При необхідності замініть.6
Створіть свою схему! Протягом довгих років багато радіоаматори з захватом придумували все нові і нові моделі радіостанцій. Останньою розробкою є клітинний диполь. Для його виготовлення вам знадобиться ПВХ колектор або водостічна труба довжиною 10-15 см і пристосування, щоб нарізати її на кільця-розподільники товщиною близько 1 см. Відмінно підійде пила торцювання або звичайна пила до 30 см. Будьте обережні при розпилюванні останніх 30 см труби, так як цей шматок може відскочити і потрапити в вас. Розпилюйте тільки безпечні відрізки. Зазвичай залишається близько 30-35 труби. Якщо у вас або у ваших друзів є пила, використовуйте її. Коли ви Напиляєте достатню кількість розподільників, виміряйте їх по зовнішньому радіусу в см і мм. Залежно від передбачуваної кількості проводів, розділіть отриману довжину кола на 6 або на 8. Як тільки ви визначитеся зі схемою, використовуйте дриль зі свердлом діаметром від 0,3 см до 0,4 см, залежно від діаметра дроту, яку ви збираєтеся використовувати . Будьте гранично акуратні.7
Наведена вище формула не підходить для клітинного диполя - такий диполь буде коротшим звичайного, і його розмір визначається залежно від розміру розподільника. Звичайну формулу можна використовувати в якості відправної точки. Залежно від розміру розподільника, вам можливо доведеться зменшити довжину на 4% і більше. Важливо, скільки ви будете використовувати підвідних проводів - 6 або 8. Зазвичай в антенах такого типу використовується дріт для електричних огорож, і її можна купити у великих кількостях - до півмилі в одному мотку. Олов`яна дріт також працюватиме в подібному проекті. Тим не менш, мідь буде найкращим вибором. Вибір іншого матеріалу (не б міді) буде компромісом.8
Проводьте точні вимірювання, нехай навіть на цьому етапі це не критично. Завжди краще відрізати трохи довше, ніж трохи коротше, і потім додавати дроти. Коли закінчите вимірювання та розріжете дроти, складіть їх в центрі. До роботи над цим проектом краще приступати з друзями.9
А тепер пограємо - складання антени! Візьміть 5 розподільників, 4 з яких надіньте на дроти і розподіліть по всій довжині на відстані 45-50 см один від одного. Для фіксації на дроті, закладіть в отвори цемент на кінчику зубочистки (або сірники). П`ятий розподільник залиште на самому початку, таким чином, щоб бачити точки входження проводів в отвори на розподільниках. Продовжуйте з наступною партією з 4-5 розподільників, залишаючи один на початку. Натягніть дроти і закріпіть їх зубочистками або сірниками, при цьому використовуйте тільки дерев`яну частину сірників. Коли ви дійдете до кінця проводів, зберіть всі вільні кінці з обох сторін і зв`яжіть їх за допомогою шматка дроту, змотайте всі кінці у центрі кільця-розподільника. Відкладіть готову частину антени і зберіть другу, таку ж.10
Будьте акуратні і послідовні. Незалежно від обраного відстані між розподільниками (45 см або 50 см), стежте, щоб воно завжди було однаковим. Це додасть естетичності майбутньої антені. Не міняйте цю відстань. Якщо ви вирішите розмістити розподільники на відстані 45 см, то відстань між усіма розподільниками повинні бути рівно 45 см. Більш товсті дроти розмірів 14 або 12 можуть бути занадто важкими, і довести таку антену до робочого стану може бути важко. Не поспішайте! Не поспішайте, працюйте якісно, щоб не доводилося переробляти. У такому випадку, ви будете впевнені, що антена буде виконувати свої функції. Область охоплення клітинного диполя з 6 проводів збільшиться в 5 разів, а якщо ви використовуєте 8 проводів, то охоплення збільшиться в 7 разів! Звичайно, споруда такої антени - заняття трудомістке, але це один з найкращих варіантів антени для аматорської радіостанції.11
Тяп-ляп, і готово! Рамкова антена - це самий охороняється секрет аматорського радіо. Резонансні антени виготовляють під конкретний діапазон середніх хвиль, і використовують спільно з регулятором настройки, досить потужним, щоб вловлювати кілька діапазонів. Формула для розрахунку довжини рамкової антени - 1005 / FMгц. Це довжина рамки в залежності від довжини хвилі, яку ви збираєтеся зловити. Щоб зібрати рамкову антену, складіть дріт у формі трикутника, квадрата або прямокутника, і ваша рамкова антена готова. Такі антени найбільш популярні в сільській місцевості - для її установки потрібно багато вільного простору. Харчування антени можна підводити як з кінця проводу, так і з середини. Коли ви підніміть цього маленького монстра вертикально в повітря, будьте обережні, щоб не зачепити силові електролінії! Окремо стоять дерева можуть служити досить високою опорою для такої антени. Такі дерева іноді називають «вежі для бідняків». Щоб дістатися до вершини дерева, використовують різні інструменти, в тому числі вудки або грузило, вагою в 100 р, які закидають на верхні гілки дерева. У разі вдалого захоплення, зафіксуйте мотузку і акуратно підтягніть верхівку дерева до землі. Не забудьте про використання страхувального шнура, або використовуйте мотузку достатньої довжини. В якості ізолятора підійде труба з ПВХ. Відріжте 3-4 відрізка труби з ПВХ, товщиною близько 4 см завдовжки близько 15 см. Просвердлите отвори в 1 см, при цьому ніколи не свердлите близько до зрізу. Достатнім вважається відступити 5 см від кінця відрізка. Для підведення електрики використовуйте інший відрізок труби з ПВХ, в якому потрібно просвердлити наскрізний отвір, щоб послабити натяг підвідних проводів. Дуже обережно підніміть антену на дерево або вежу, переконайтеся що її форма максимально відповідає задуманому дизайну. Незалежно від форми (трикутник, квадрат або прямокутник), грані антени повинні бути максимально віддалені один від одного. Так, ви можете допустити недбалість у виготовленні, зробивши одну грань трохи довше, але краще все-таки строго слідувати схемі.
Поради
- Акуратно зачистите провід, з`єднайте наземні деталі між собою і спаяти з негативним полюсом антенного дроти. Всі три проводи повинні бути спаянни і акуратно приєднані;
- Сім разів відміряй, один раз відріж. Хоча і не настільки важливо при виготовленні клітинного диполя, тим не менш, для інших типів антен необхідно точно відміряти довжину антени, залежно від діапазону, в якому ви збираєтеся працювати;
- Заручитеся допомогою друзів. Вашим друзям може дуже сподобатися збирати антени.
- Використовуйте схожі дроти. Уникайте використання проводів, які легко піддаються корозії, а також ламкі і низько проводяться;
- Розташуйте антену якомога ближче до вашої радіо кімнаті, щоб уникнути непотрібних втрат радіочастотної енергії;
- Почути весь світ за допомогою дроту, це дуже захоплююче. Антени - серце будь-якої радіостанції;
- При різанні проводів за допомогою тупих інструментів можуть залишатися гострі кінці, про які можна легко поранитися. Уникайте гострих кінців в процесі будівництва;
- Тримайтеся подалі від силових електроліній;
- Для виготовлення ізоляторів і розподільників використовуйте недорогі і легкі у використанні труби з ПВХ.
Що вам знадобиться
- Антенний провід з перерахованих вище. Завжди беріть з запасом;
- Хороший паяльник і каніфоль;
- Ніж, пасатижі, кусачки, дриль і свердла;
- Труби з ПВХ будь-якого діаметру для використання у виготовленні антен і ізоляторів;
- Не ставте антену поблизу від ліній електропередач.
