Антенна 433 МГц. Антенны на 433 МГц своими руками

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.

fb.ru

Спиральная антенна 433 МГц

Антенностроитель из меня просто никакой — я в этом успел убедиться после экспериментов с самодельными штырями и спиралями.

Поэтому я немного помучился, а когда понял, что многие проблемы с поделками на Arduino случаются именно по причине плохой связи, решил плюнуть на гордость, поддаться жабе и сдаться на милость профессионалам.

Результат — покупка готовых спиральных антенн диапазона 433 МГц, то есть для передатчиков и приемников, которые использую в домашней автоматике.

Общее впечатление: оно того стоило. Антенны меньше и аккуратнее, работают субъективно не хуже, а то и лучше моих самодельных.

Для понимания процесса немного той теории, что я усвоил. В портативной технике используются, в основном, три типа антенн:

1) Штыревые
2) Спиральные
3) Вытравленные непосредственно на печатной плате

Штыревые антенны обладают наилучшими характеристиками, но с рядом ограничений. Во-первых, на них сильно влияет окружение. Например, в ограниченном пространстве, в непосредственной близости от стен и подобных препятствий штыри могут работать не слишком хорошо из-за отражений и интерференции (вплоть до полного взаимного поглощения излученного и отраженного сигнала).

Во-вторых, оптимальная конструкция включает в себя расположение штыря перпендикулярно более-менее значимой заземленной пластине. Крошечная плата передатчика таковой, разумеется, не считается. Ценители, конечно, могут сделать отвод коаксиальным кабелем к нужной пластине с антенной, но для меня это как-то слишком.

Спиральные антенны несколько хуже штыревых и еще более зависимы от окружения, но у них неоспоримое преимущество. При сравнимом ухудшении характеристик они гораздо более компактны.

Наконец, антенны на печатных платах. Приемлемое сочетание характеристик и компактности, где не требуется сверхчувствительность. Поэтому часто используются в разных не слишком критичных приложениях — звонки всякие, автосигнализации.

По моему опыту вышло, что самодельные штыри и спирали, сделанные с максимумом нарушений всех рекомендаций все же ведут себя лучше, чем просто кусочек провода. Причем в ряде случаев спирали работали даже лучше штырей.

Именно поэтому, а также из-за компактности я остановился именно на спиральных антеннах.

Магазин выбрал наугад, просто посмотрел более-менее приемлемую цену и бесплатную доставку (включенную, разумеется, в цену). Отправка без трек-номера, так что даже успел забыть о заказе.

Тем не менее, доставка оказалась вполне быстрой: 21 августа заказал, а 16 сентября они приехали. Я приехал 17 сентября, и хотя 18-го все еще был в невменяемом состоянии после отпуска (ну разницы в часовых поясах), все же поменял самодельные спирали в домашнем контроллере на эти.

С некоторым замиранием сердца, между прочим, поменял. Мои-то посерьезнее выглядят 🙂

По виду антенны кажутся изготовленными из медной проволоки, но по факту это что-то другое. Поскольку они не деформируются, как медный провод, а, скорее, пружинят. Плюс в том, что при таком раскладе характеристики антенны будут более-менее стабильными. Минус — сложно поменять полосу пропускания, раздвигая витки. Если, конечно, для вас вдруг актуально менять полосу.

Кстати, приехали в обычном желтом мягком пакете, но в дороге не пострадали.

Длина спирали: 20 мм
Длина продолжения: 10 мм
Длина изгиба (перпендикулярная часть): 7 мм
Внешний диаметр: 5 мм
Внутренний диаметр: 3,5 мм (не знаю, почему так)
Диаметр проводника: 0.5 мм

Просто в канифоли они не облуживаются, но старая добрая таблетка аспирина (самый простой какой найдете в аптеке, никаких шипучих!) справляется с этой задачей отлично (только не дышите парами). Кислотный флюс, разумеется, тоже подойдет — просто у меня его нет.

После распайки вернул контроллер на место и провел быстрый тест. Свет работает, все розетки работают, кормушка — работает. Из этого вывод: эти спиральки как минимум не хуже самодельных.

Для сравнения и масштаба бедствия: рядом с батарейкой АА и моим самодельным спиральным монстром:

А так как волномера у меня нет, то дальше только субъективизм. Первое впечатление — дистанционное управление стало более уверенным. В особенности это касается одной капризной радиорозетки, которая раньше включалась не каждый раз и кормушки для котов, которая капризничает почище радиорозетки.

В дальнейших планах — замена самодельных антенн на эти в старых поделках (кормушка, погодный датчик) и перспективных новых изделиях 🙂

Резюме: вполне могу рекомендовать для любой самодельной техники, где используются передатчики и приемники диапазона 433 МГц по какой-то причине не оснащенные антеннами. Ну или для замены громоздких телескопических антенн, которые китайцы любят ставить в особо дешевую технику (возможно, характеристики станут чуть хуже, но комфорт и эстетика вполне оправдывают).

Минусов, кроме цены, придумать не получается.

FAQ

Q: Да кому это нужно?!
A: Если вы читаете ответ на этот вопрос, вам это, скорее всего, не нужно.

Q: А че так дорого за кусок проволоки?
A: Ценовую политику продавца обсуждать не готов.

Q: Купил бы моток эмалированного провода, накрутил бы себе сотни антенн за копейки. Слабо, что ли?
A: Слабо. Катушка провода стоит гораздо дороже этих десяти антенн, а больше десяти мне, пожалуй, пока не нужно. Ну и потом еще — найти оправку нужного диаметра, отмерять провод с максимальной точностью, на которую я не способен. Мне проще купить готовые.

mysku.ru

Новые антенны 433 МГц

На склад КОМПЭЛ поступили недорогие антенны компании ESG, предназначенные для работы в диапазоне 433 МГц. Штыревая антенна ANT 433 ESG-433-03 SMA-M представляет собой классический четвертьволновый штырь.

Полный размер 165 мм гарантирует хорошее усиление, а полужесткая верхняя часть предохранит антенну от поломок при механических нагрузках. Для оптимального согласования антенну желательно располагать над проводящей поверхностью, в качестве последней может выступать металлический корпус прибора. Антенна ANT 433 ESG-433-05 SMA-M 3M предназначена для крепления на стекло или другую непроводящую поверхность с помощью липкого слоя, уже нанесенного на поверхность антенны.

Кабель длиной 3 метра позволяет разместить антенну в оптимальном месте для получения максимального уровня радиосигнала, например в верхней точке помещения или около окна. Подобного типа антенны могут применяться для систем автомобильной сигнализации и системах сбора данных со счетчиков энергии.

Антенна ANT 433 ESG-433-05 SMA-M 3M

Для обеспечения надежной связи любому радиочастотному устройству требуется антенна. В зависимости от назначения,  антенны выполняются в совершенно различном конструктивном исполнении – от миниатюрной чип-антенны, до антенны с повышенным усилением для монтажа на мачту.

Со склада КОМПЭЛ доступны десятки антенн разной конструкции для диапазонов от 433 до 2400 МГц ведущих мировых производителей – ATEL-CAB, COSMTEC, CTI, BEYONDOOR, PRO-CELL, ADACTUS и других. В соответствующем разделе каталога вы можете подобрать антенну в подходящем для вашего изделия исполнении – в виде печатной платы для встраивания внутрь корпуса, с магнитным основанием, с креплением на стекло или с помощью кронштейна.

Всего со со склада КОМПЭЛ доступно более 100 типов антенн.

•••

Наши информационные каналы

www.compel.ru

Антенны - ООО "Ратеос"

Дальность радиосвязи в очень большой (можно сказать – в определяющей) степени зависит от параметров применяемых антенн и места их установки, поэтому выбор антенн и правильность их установки является очень важным этапом при проектировании систем радиосвязи.

Основными параметрами антенн являются направленность и усиление.

Направленность антенны – это характеристика ее свойства принимать и передавать сигналы с разных направлений. По этому признаку антенны классифицируются как ненаправленные (всенаправленные) и направленные.

Ненаправленные антенны одинаково принимают и передают сигналы со всех направлений. Часто ненаправленными называют антенны с круговой диаграммой направленности, хотя строго говоря, они таковыми не являются, поскольку одинаково принимают и передают сигналы только в горизонтальной полоскости (вдоль земной поверхности), а сверху и снизу принимают и передают плохо. Такое упрощение вполне оправданно, если мы говорим об использовании антенн для установки на зданиях, мачтах, автотехнике – во всех этих случаях нам важно распространение сигналов вдоль земной поверхности и нет неоходимости учитывать распространение сигналов сверху и снизу. Поэтому и здесь под ненаправленными антеннами будем понимать антенны с круговой диграммой направленности (360 градусов).

Направленные антенны сконструированы таким образом, чтобы лучше принимать и передавать сигналы с одного направления за счет ослабления приема и передачи с других - поэтому они при прочих равных условиях более эффективны в рабочем направлении, чем ненаправленные антенны и позволяют обеспечивать в этом направлении бОльшую дальность связи. Чем более узкая у антенны диграмма направленности (сектор, в котором она «работает»), тем большим усилением в этом направлении она обладает.

Усиление антенны - это показатель «эффективности» антенны в данном направлении по сравнению с идеальной всенаправленной антенной (со сферической диаграммой направленности). Направленные антенны имеют усиление за счет того, что они «работают» не со всех направлений (360 градусов), а в некотором секторе. У антенн с круговой диаграммой направленности также имеется усиление – за счет того, что они «работают» вдоль земной поверхности и не работают вверх и вниз.  Усиление антенны измеряют в dBi (децибеллы относительно всенаправленного "изотропного" излучателя).

Упрощенно можно сказать, что если одна антенна имеет в выбранном направлении усиление 10dBi (АН-433), а другая – 4 dBi (АШ-433), то первая из них как бы "усилит сигнал" в данном направлении на 6dB (в 4 раза) по сравнению со второй.

Важнейшее значение на дальность связи оказывает место установки антенн. Если мы говорим о диапазоне 433 МГц, то сигналы этого диапазона не могут "огибать" препятствия (здания, лесные массивы, изломы рельефа) на своем пути, как это происходит на более низких частотах (например, 27 МГц). Правда, в других популярных частотных диапазонах (868 МГц или 2,4 ГГц) дела с «огибанием» препятствий обстоят еще хуже. По этой причине самым эффективным средством повышения дальности связи является поднятие антенн - чтобы обеспечить между ними «прямую видимость».

Здесь следует понимать, что наличие прямой видимости не является обязательным условием работоспособности системы радиосвязи. Связь будет и в лесу, и в городской застройке – просто дальность при этих условиях получится меньше, чем в условиях прямой видимости. Таким образом, при небольших дальностях связи можно снизить требования к месту установке антенн.

Поднятие антенн часто приводит к удлинению антенного кабеля (от антенны до радиомодема или радиомодуля), что в определенных случаях может свести на нет все преимущества от поднятия антенны, поскольку в любом кабеле неизбежны потери сигнала. Популярные недорогие марки кабеля (например, RG-58) вносят потери около 4dB (более, чем в 2 раза по мощности) на каждые 10 метров. Здесь сможет выйти из положения использование радиомодемов «Спектр 433» в исполнении IP65 – их можно поднять вместе с антенной (они рассчитаны на «уличную" установку, не боятся пыли и дождя), избежав тем самым потерь в длинном высокочастотном кабеле.

Скомпенсировать потери в антенном кабеле можно также за счет повышения выходной мощности радиомодемов и радиомодулей «Спектр 433» – они позволяют это сделать программно соответствующей командой.

Как и в случае с обеспечением прямой видимости потери в кабеле могут не иметь большого значения при небольших дальностях связи, что позволяет в таких случаях более вольно использовать длинные антенные кабели.

 Итак, чем руководствоваться при выборе антенн для использования совместно с радиомодемами и радиомодулями «Спектр 433»? Топологией системы радиосвязи и требуемой дальностью связи.

Если планируется топология "звезда" (база и несколько объектов вокруг), то на базе придется в любом случае устанавливать ненаправленную антенну (Полярис 433-6, АШ-433 или АД1-433), чтобы обеспечить одинаковый прием от всех объектов.

На объектах при этом можно использовать как те же ненаправленные антенны (если требуется дальность связи в пределах 1...2 км в примой видимости), так и направленные антенны: слабонаправленные АН2-433 или АД2-433 для дальности связи до 2...4 км в прямой видимости или сильнонаправленные АН7-433, АН-433 или Полярис 433-7 для дальности связи до 3...6 км в прямой видимости.

Если удаленные объекты находятся по отношению к базе не со всех сторон, а в каком-то одном секторе, то на базе можно использовать и одну из направленных антенн: слабонаправленные АН2-433 и АД2-433 имеют «рабочий» сектор около 180 градусов, а мощные направленные АН-433 или Полярис 433-7 - около 30...45 градусов. Использование направленных антенн в качестве базовой (если это позволяет взаимное расположение базы и удаленных объектов) позволит увеличить дальность связи по сравнению с ненаправленной антенной на базе.

Для увеличения дальности связи можно также воспользоваться возможностью работы радиомодемов и радиомодулей «Спектр 433» в режиме ретранслятора – благодаря этому можно построить "цепочку" радиомодемов и обеспечить связь на расстоянии нескольких десятков километров. Ретрансляторы могут помочь также "обогнуть" излом поверхности земли на пути распространения радиосигнала.

В качестве ориентира для выбора антенн можно использовать следующую таблицу, в которой приводятся примерные дальности связи между антеннами разных типов в условиях прямой видимости.

Данные в таблице носят ориентировочный характер и предназначены для примерной оценки достижимой дальности связи. Реальные дальности могут отличаться от указанных в таблице из-за особенностей местности, способа установки антенн, длины антенного кабеля и т.д.

www.rateos.ru

Антенна 433 МГц. Антенны на 433 МГц своими руками

Домашний уют 23 марта 2017

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.

Источник: fb.ru

monateka.com


Практически все LPD радиостанции, получившие широкое распространение в последнее время комплектуются укороченными антеннами, эффективность работы с которыми часто оставляет желать лучшего. Часть радиостанций этого диапазона выполнена конструктивно с возможностью работы с другой антенной (имеет в своем составе антенный разъем). Использование внешней более эффективной антенны позволяет при работе таких радиостанций повысить устойчивость приема и дальность радиосвязи по сравнению с работой на штатные антенны. Ниже приведена широкораспростаненная конструкция такой антенны на диапазон LPD и простая технология ее изготовления в домашних условиях. При изготовлении данной антенны не требуются дефицитные материалы и при наличии неукоторых навыков работы с паяльником данный антенный модуль изготавливается в течении получаса. Конструкция и размеры антенны приведены на следующем рисунке:

Конструктивно антенна представляет из себя блочный разъем с фланцем (1) на котором смонтирован четвертьволновый штырь (2) и четыре "противовеса" (3). Встречающиеся конструкции аналогичных антенн отличаются друг от друга типом применяемого разъема и материалом изготовления штыря и противовесов (как правило либо из меди, что приводит к низкой жесткости всей конструкции, либо из латунных штырей, что увеличивает вес конструкции и требует при пайке применения мощных паяльников). При разработке данной антенны во главу угла ставилось снижение веса конструкции и упрощение технологии ее изготовления. Что нам понадобится для изготовления? Во-первых блочный раъем BNC-гнездо с фланцем под обжим кабеля RG58 (см. фото). Можно в принципе использовать разъем BNC-гнездо резьбовое под пайку, но тогда прийдется фланец изготавливать самостоятельно и фиксировать его на разъеме при помощи гайки с контровочной шайбой. Применение разъема BNC обусловлено как стремлением снижения веса так и широкодоступностью кабельных разъемов BNC (в старых компьютерных сетях на коаксиале). Из комплекта разъема спокойно выкидываем трубку под обжим (она нам не понадобится).

Вторым "необходимым компонентом" для нашей конструкции является пять обыкновенных велосипедных спиц, которые можно спокойно приобрести в любом магазине с велозапчастями. Велоспицы имеют диаметр 2 мм, хорошее антикорозионное покрытие и большую жесткость, что немаловажно для нашей "растопыпенной" конструкции. Гайки от спиц нам не понадобятся и их можно присовокупить к обжимной трубке от разъема.

Первым делом у разъема выпресовываем фланец для возможности дальнейшего его безболезненного прогрева при пайке. Если этого не сделать и прогревать разъем целиком, то расплавится внутренняя вставка разъема, выполненая из пластика (в отличии от старых добрых СР-50, где эта вставка была из фторопласта).

В резьбовые отверстия фланца разъема ввинчиваем четыре спицы.

Формуем из спиц "противовесы" отгибая их на 45 градусов относительно оси фланца.

Вооружившись паяльником, припоем и кислотным флюсом пропаиваем резьбовые соединения.

После остывания фланца тщательно его промываем, сначала с мылом (чтобы нейтрализовать остатки кислотного флюса) потом спиртом (для обезжиривания и удаления остатков канифоли). После промывки запресовываем фланец обратно на разъем.

Отложим наш "зонтик" пока в сторону и займемся штырем-излучателем. Здесь нам понадобится вставка из разъема и пятая спица.

Конец спицы обтачиваем, чтобы он входил в отверстие вставки разъема.

Вооружившись паяльником и кислотным флюсом сначала залуживаем обточенный конец спицы, а потом впаиваем спицу во вставку.

Промываем место пайки водой с мылом, потом обезжириваем спиртом. Берем отрезок термоусадочной трубки, надеваем на место пайки и прогреваем.

Обрезаем излишки термофита.

Вставляем центральный штырь в разъем.

Берем еще один отрезок термоусадочной трубки, надеваем его на разъем, чтобы он полностью закрыл как хвостовик разъема, так и участок спицы с термофитом и прогреваем его.

Обрезаем излишки термофита. Наш штырь зафиксирован в разъеме.

Проводим "обрезание" спиц в соответствии с размерами на чертеже. (Линейные размеры центрального штыря-излучателя и "противовесов" отсчитываем от крайней точки трубки разъема в районе выхода штыря-излучателя.) Вот мы и получили "железо" с которым уже можно работать.

Если планируется постоянное размещение антенны на улице, то необходимо сделать еще "пару штрихов" - защитить торцы спиц, где нарушено антикорозийное покрытие. Один из способов - облудить концы спиц с кислотным флюсом и потом их тщательно промыть (сначала с мылом, потом со спиртом). Вторым вариантом защиты может быть обтягивание спиц термоусадочным кембриком. При этом для исключения подтекания влаги в разъем кембрик надо "одевать" на весь штырь целиком от конца до фланца. На конец штыря надеваем пластиковую "пипку" которая исключает прямое попадание влаги на торец штыря и дополнительно служит защитой от "глазной болезни" при эксплуатации.

В результате проделанной работы мы получили антенный модуль с небольшим весом и очень хорошей жесткостью, что весьма актуально для стабильности геометрических характеристик антенны, а следовательно и ее электрических характеристик.

Для подключения к радиостанции нам осталось только разделать кабель. На одном конце кабеля разделываем разъем штырь-BNC , на другом - разъем для подключения к LPD радиостанции (скорее всего это штырь-SMA для таких стаций, как Midland GXT-400, GXT-500, YAESU VX-5, VX-6, VX7 и т.д. или гнездо-SMA для семейства радиостанций JJ-Connect с антенным разъемом). На втором конеце кабеля можно так-же разделать разъем штырь-BNC и подключать станцию через переходник. В качестве кабеля при небольшой длине (примерно до 3-4 м) можно использовать широкораспространенный RG58. На таких длинах потерями в нем можно пренебречь в пользу его гибкости. Если требуется большее удаление антенны от радиостанции, то желательно поискать кабель с меньшими потерями.

Разделав кабель и подключаем его к нашему "зонтику". Вопрос крепления нашей антенны либо на самой рации,либо на автомобиле, либо на балконе - это уже "другая тема" имеющая много вариантов и здесь мы ее рассматривать не будем.


Необходимость в универсальной антенне на диапазон 433МГц возникла примерно в 1997 году когда радиолюбители в нашем регионе стали активно осваивать этот диапазон. Для работы УКВ ЧМ репитеров, пакетной сети и просто для повседневной связи нужна была антенна которая удовлетворяла бы следующим характеристикам:

  1. Реальное усиление 9-10дб.
  2. "Хороший" КСВ во всём диапазоне 430-440мгц.
  3. Широкий лепесток.
  4. Непрохотливость к близко расположенным предметам.
  5. Простота в изготовлении и настройки.
  6. Возможность создавать фазированные антенные системы, на базе этой антенны.
  7. Запитка антенны должна осуществляться 50-омным кабелем.
  8. Устойчивость к сильному облединению и к ветрам силой 10-20 м/с.
Общий вид

Всем этим условиям отвечает антенна которую я бы назвал "четырёх-элементный овал". Почему же именно овал? Во первых из теории мы знаем что овал несколько эффективнее излучает энергию в пространство чем квадрат. Во вторых при практическом изготовлении выяснилось что сделать овальную рамку проще и быстрее чем отмерять по линейке стороны квадрата. Итак ОВАЛ! На рис.1 вы видите конструкцию каркаса этой антенны. Траверса сделана из железного уголка 25x25мм к которому прикручиваются четыре распорки из любого изоляционного материала (дерево, гетинакс и др.) за распорками оставляют "хвост" для крепления антенны к мачте, любым удобным способом, c вертикальной или горизонтальной поляризацией.

Рис.1

Конструкция активной рамки показана на рис.2. Разьём PL для подключения 50и-омного кабеля припаивается прямо к концам овала. В распорке из изолятора просверливаются три отверстия. Одно в центре для крепления распорки к уголку который является несущей траверсой. Два отверстия сверлят по краям распорки для продевания би-металла. Рефлектор и два директора имеют такую же конструкцию как на рис.2, только вместо разьёма PL их концы спаиваются вместе.

Рис.2

Вес антенны 900гр. КСВ по диапазону получился таким: 430=1.2, 435=1.0, 440=1.3. Измерения проводились прибором SWR-121, с учётом всех его известных погрешностей. Если в качестве бума использовать уголок других размеров или изоляционный материал, размеры всех овалов необходимо будет скорректировать! Хочу обратить внимание, на то что изготовление этой конструкции более трудоёмко чем антенны '4х элементный волновой канал'. Однако ваши труды окупятся большим перекрытием по диапазону и стабильным усилением, что невозможно достичь в 4х элементном волновом канале. Походный вариант антенны "ЧЕТЫРЕ ОВАЛА". Для использования в походах был сделан облегченный вариант антенны "четыре овала". К походной антенне предьявляются следующие дополнительные требования:

  1. Конструкция должна быть максимально лёгкой.
  2. Антенна должна быть разборной и занимать минимум места в рюкзаке.
  3. Антенну должно быть удобно держать в руке, крепить к деревьям, палкам и тд.
  4. Нечувствительность к грязи, воде и снегу.
  5. Возможность ремонта антенны в полевых условиях.
    1. style="text-align: left;"> Бум антенны сделан из деревянной рейки обработаной алифой. Поскольку в предыдущей конструкции использовался железный бум, то необходимо скорректировать размеры рамок для деревянного бума, их нужно увеличить на 20мм. Рапорки изготовляются из нефольгированного стеклотекстолита. Все элементы сделаны из мягкой медной проволоки диаметром 2мм. Место соединения кабеля к рамке необходимо залепить сырой резиной.

Цель была разработать простую и легкую антенну для работы в походах. Такая антенна должна отвечать некоторым требованиям. Например:
  1. Желательное реальное усиление не менее 7дб. Главная характеристика - усиление вперёд. Другими характеристиками, такими как подавление назад и др. можно смело принебречь.
  2. Широкий лепесток. Во время связи антенну приходится держать в руке и её колебания не должны приводить к полному 'провалу' сигнала.
  3. Простота в изготовлении и настройки. Возможность быстрого ремонта в полевых условиях.
  4. Вес всей антенны с кабелем до 500гр.
  5. Запитка антенны должна осуществляться 50-омным кабелем.
общий вид
    style="text-align: left;">

    Обратите внимание на то что вибратор распологается паралельно буму, он какбы лежит на буме. Конструкция антенны показана на рис.1. Бум сделан из деревянной рейки или легкой пластиковой трубки. Элементы и вибратор сделаны из медной проволоки диаметром 2мм.

    Размеры элементов:
    Рефлектор 345мм.
    Вибратор 285мм.
    Первый директор 312мм.
    Второй директор 306мм.

    рис.1

    Конструкция вибратора показана на рис.2. Изоляционная пластина (изолятор), придаёт вибратору жесткость и позволяет удобно и надёжно закрепить на ней кабель 50 ом, длиной 850мм, идущий к радиостанции. Кабель припаивается к вибратору и затем это место залепляется сырой резиной для того чтобы исключить влияние влаги на параметры антенны.

    рис.2

    Вес антенны 290гр. КСВ по диапазону получился таким: 433=2.0, 435=1.0, 438=2.0. Измерения производились прибором SWR-121. В целом, антенна вполне себя вполне оправдала. Усиление в середине диапазона соответствует 4х элементному квадрату.

    Эту антенну можно использовать в повседневной работе в стационарных условиях и в походах. Из описанной выше конструкции можно создавать фазированные антенные системы с большим усилением.

  • Хочу отметить что изготовление этой антенны и её настройка несколько проще чем 'четырёх овалов', но плата за это - более узкий лепесток и невозможность перекрыть весь диапазон от 430 до 440МГц с сохранением хороших характеристик.


  • Гостевая книга doom-phobos

    doom-phobos.narod.ru

    Антенна 433,1 МГц

    Одна из наиболее продвинутых систем поиска ракеты это пеленг по радиомаяку, наподобие известной "охоты на лис". Такая система не может обойтись без направленной антенны, т.е. антенны имеющей узконаправленную характеристику приема радиоизлучения, проще говоря, хорошо принимающей только в определенном направлении.

    Наиболее удобный по волновым свойствам диапазон радиоизлучения для маячковой системы поиска 433-435МГц. Наиболее проста, доступная для самостоятельного изготовления и очень приличная по возможностям антенна для этой системы - антенна типа "волновой канал" или "яга", от английского Yagi.

    Честно говоря, я хреновый специалист в антенной теории, но на практике мне, всеми правдами и неправдами, даже без спецоборудования, удалось сделать неплохую 4-х элементную ягу для маяка с частотой 433,1 МГц.

    Поскольку я сделал две таких антенны и их характеристики оказались идентичными, могу утверждать, что конструкция достаточно отработана и вполне годится для повторения.

    Материалы

    Материалы для антенны недорогие и не дефицитные, но хочу обратить внимание, что надо как можно точнее выполнить все рекомендации по размерам и материалам. Иначе за результат не гарантирую. Антенна - дело тонкое.

    Прежде всего, нам понадобятся медные прутки диаметром 4,4 мм. Именно медные и именно такого диаметра. На крайняк 4,5мм. Для этого на строительном рынке находим в электротоварах кабель с медными жилами нужного диаметра. Будем делать из него рабочие элементы антенны.

    Затем надо купить в сантехнике дюймовую ПВХ трубу. Диаметр примерно 25 мм. Метра будет достаточно.

    Важным элементом антенны является высокочастотный кабель. Нужен кабель с сопротивлением 50 Ом, например RG58. Я, правда, в первом варианте антенны использовал обычный телевизионный кабель (75 Ом), и особых проблем не испытал. Оптимальная длина кабеля 60 см, но можно и поварьировать из соображений удобства.

    Обязательно надо продумать соединение антенны с рацией, т.е. кабеля с рацией. Модель разъема зависит от рации, к которой подключается антенна. Я использую китайскую рацию Baofeng. Для нее нужен разъем типа SMA. Его можно приобрести на Алиэкспрессе, только не надо путать с RP-SMA. Очень хорошее решение, которое я применил во втором варианте антенны, купить на Алиэкспрессе кабель с уже пристыкованным разъемом. Такие по 50 см длинной тоже продаются на Алиэкспрессе.

    Кабели и разъемы можно поискать на радиорынках. Разъем можно и сколхозить, но в современных условиях в этом нет необходимости.

    Понадобятся еще кое-какие мелочи, будет ясно по ходу, ну и чтобы попаять, посверлить, попилить.

    Изготовление

    Собираем антенну согласно схеме на рис.1.

    Нарезаем из медной жилы элементы антенны с максимально доступной точностью.

    Отрезаем для несущей части, бума, кусок пластиковой трубы. Чтобы элементы антенны были расположены в одной плоскости, применяем хитрый способ сверления. Сначала по краям бума просверливаем отверстия для пары гвоздей, диаметром в районе 3 мм. Гвозди должны плотно входить в отверстия без люфта. Отверстия должны быть примерно в одном направлении. Прибиваем этими гвоздями бум к ровному деревянному бруску. Так мы жестко фиксируем бум и получаем четкую опору для сверления. Теперь, разметив положения отверстий для элементов антенны, засверливаем сверлом 4,2 мм на сверлильном станке, оперев на столик станка брусок с бумом. Если сверлите дрелью, то нужен станочек для дрели. Отверстия получаются строго в одной плоскости и в одном направлении.

    Теперь вставляем элементы антенны в соответствующие отверстия согласно схеме. Вставляются они в натяг и хорошо держатся. При желании можно подмазать суперклеем стыки элементов с бумом. Предварительно, конечно надо все отцентровать. Чтобы вставить вибратор придется проявить некоторую сноровку и сообразительность, но главное - надо предварительно залудить припоем торцы вибратора, дабы облегчить припайку кабеля в перспективе. И еще, прежде чем вставлять вибратор, надо просверлить в стенке бума отверстие 12 мм в районе размыкания кольца вибратора, т.е. нулевой точки. Это отверстие делается, естественно, перпендикулярно направлению отверстий под элементы и нужно для доступа к торцам вибратора для подпайки кабеля.

    Как пишут спецы, просто подсоединить кабель к вибратору будет неправильно. Надо организовать согласование кабеля с вибратором. Наиболее удобным способом согласования, на мой взгляд, является, так называемый, четвертьволновой стакан. Делается он очень просто. Со стороны контакта кабеля с вибратором на расстоянии 120 мм от края снимаем узкую полоску изоляции кабеля, обнажая полоску оплетки примерно 5 мм шириной. Далее берем полосу пищевой фольги шириной 120мм и обматываем крайний участок кабеля этой фольгой с заходом на оголенную оплетку. Тонкой проволокой прижимаем фольгу в районе оголенной оплетки, обеспечивая контакт фольги с оплеткой. Можно это место пропаять. Вместо фольги можно взять кусок оплетки с другого кабеля. Длина стакана получается 115 мм.

    Теперь можно закрепить фольгу термоусадочной трубкой. Для фиксации кабеля в буме я надел на кабель пробку из пористой резины. Если к кабелю уже присоединен разъем для рации, то можно его паять к вибратору. Паяем через окошко 12 мм, которое мы подготовили - оплетку к одному торцу вибратора, центральную жилу к другому. Зафиксировав кабель резиновой пробкой от болтанки и смещения, мы завершаем изготовление антенны.

    Использование

    Антенна используется с рацией в качестве приемной. Принимается сигнал от радиомаяка, установленного на ракете. Дальность приема зависит от многих факторов. Я на практике получал 600-800м. Это при обычных условиях - ровное поле и маяк лежит на земле.

    Направление на ракету определяется по максимуму громкости принимаемого рацией сигнала, который должен соответствовать прямому направлению антенны на ракету. Чем острее диаграмма направленности антенны, тем по идее проще определить направление. Расчет в программе MMANA-GAL дает диаграмму, как показано на фото. Практическую диаграмму можно получить с помощью самодельного индикатора излучения.

    На практике все получается несколько сложнее. На современных рациях вмешивается аппаратная компенсация силы сигнала от источника. Это очень мешает нахождению максимума сигнала. Я применил обходной маневр, который дал очень неплохой результат. Сначала определял примерное направление на ракету. Затем определял минимум сигнала при отклонении антенны влево, минимум при отклонении вправо и брал результирующее направление по биссектрисе. Такой способ дал очень хороший результат как в полевых испытаниях антенны, так и в конкретном поиске ракеты Эврика-1, пуск от 22.07.2014. /15.08.2016 kia-soft/

    Модификация 5-ти элементная
    Создав 4-х элементную антенну, естественно захотелось поэкспериментировать с увеличением количества элементов. Очень много элементов делать проблематично, но один директор добавить не проблема. Спецы, конечно, скажут, что тут надо пересчитывать всю схему по новой. Возможно, я не прав, но пошел по простому пути - добавил к существующей компоновке дополнительный директор №3.

    Схема представлена на рис.2. Технология и материалы все те же. Кабель 50 ом. Разъемчик к рации типа SMA с Алиэкспресса.

    Естественно, размеры дополнительного директора брались не с потолка, а просчитывались в программе MMANA-GAL. Расчет показал возможность увеличения усиления антенны, хотя и не большое. Форма диаграммы направленности не супер вытянутая, но есть один существенный нюанс - заметно возросло отношение максимального и минимального сигнала.

    Полевые испытания очень обнадежили. Если 4-х элементка уже затыкалась на 800м, то 5-ти элементная модификация ловила на 800м очень уверенно. К сожалению, проверить полную рабочую дальность не хватило расстояния поля, но думаю на 1000м работать должна. Это в условиях прямой видимости, когда маяк лежит на земле. От маяка тоже зависит, я работал с Rockwell-B7+ от Слона. Его мощность 100мВт.

    При испытаниях выяснилась одна любопытная вещь. Я выше упоминал, что значительно увеличилось отношение максимального и минимального сигнала. Это оказалось очень полезным при поиске по минимуму сигнала. Т.е. мы поворачиваем антенну до максимального ухудшения сигнала в обе стороны, а направление поиска получаем по биссектрисе этих двух направлений. В условиах современных раций с АРУ это наиболее надежный способ. Так вот в данном случае у 5-ти элементной антенны получилось очень четкое падение сигнала на определенном угле, что сильно облегчило задачу определения направления поиска.

    В общем, модификация оказалась весьма полезной. Антенна успешно была использована при запуске ракеты Круиз-1М. /20.08.2017 kia-soft/

    ***

    kia-soft.narod.ru

    alexxlab

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о