Антенна на 100 мгц своими руками

Несмотря на засилье в нашей жизни компьютеров, мобильных телефонов и телевизоров, радиовещание все еще имеет своих поклонников. Принимаются радиосигналы с помощью радиоприемника, им удобно пользоваться в фоновом режиме, во время долгой дороги в автомобиле, затяжных пробежек и занятий спортом.

Качественный воспроизводимый звук и нормальную громкость радиосигнала можно получить, только присоединив приемник к антенне. По своей сути, это очень простая конструкция, поэтому любой технически грамотный человек может смастерить антенну своими руками.

Разновидности антенн

Любой прибор, принимающий радиоволны, имеет порог чувствительности. Если получаемый сигнал ниже его, громкость звука и его качество будут желать лучшего. Радиоволна слабеет при значительном удалении от передающей станции или из-за ухудшения погоды. Особенно актуально это для фм и укв диапазонов из-за особенностей передачи волн. Для преодоления этих затруднений, усиления и улучшения качества сигнала любому радио нужна антенна. Их конструктивные особенности и размеры определяются диапазоном приемника: встречаются многокилограммовые антенны с покрытием тысячи кв. км и простые домашние самоделки в виде проволоки над землей.

Все многообразие антенн для радиостанций подразделяется на направленные и ненаправленные, а также на мобильные и стационарные. Направленные работают по принципу соединения точки с точкой или точки с множеством точек в пределах 50-100 метров. Ненаправленные имеют покрытие по всей площади вокруг.

Также различают такие антенны для радио, как:

• Стержневые – в виде обычного стержня или закругленной формы;
• Проволковые – изогнутые в различных необходимых положениях;
• На некогда модных бумбоксах и музцентрах можно встретить антенны телескопические – складывающиеся конструкции из металлических стержней, напоминающие телескопы;

• Выдвижная антенна имеется почти на каждом автомобиле, ее преимущество в том, что такую выдвижную конструкцию можно установить в любом месте машины (крыша, крыло и т.п.), принимающим элементом служит съемный пруток с противошумной навивкой, что позволяет сделать звучание радио чистым и громким даже на высоких скоростях езды. Пруток уходит в кожух из пластика, где имеется пружина из нержавейки, убирающая антенну на место при ее отклонении по ходу движения.

Независимо от типа или вида радиоантенны, принципы функционирования у них одинаковые.

Обратите внимание! Довольно часто качество радиосигнала зависит не от вида и состояния антенны для радиоприемника или музыкального центра, а от технических возможностей самих этих приборов с их принимающими микросхемами.

Конструкция FM антенны для приемника

Такие антенны предназначены для преобразования радиоволн в фм-диапазоне в электрические сигналы, воспринимаемые приемником. Самые простые конструкции представляют собой вибратор, размером в половину волны. Такие антенны не обладают направленными свойствами, воспринимают слишком много помеховых излучений из окружающего пространства. Если fm-приемник мобильный, можно, совершив некоторые перемещения, найти наилучшее направление сигнала. Стационарным принимающим радиоприборам больше подходит волновой канал, настроенный на луч приема эфира, при этом наилучшее качество звука будет на паре каналов (в основном радиостанции такого типа вещают на отрезке около 10 мегагерц).

Дополнительная информация. При необходимости расширения луча радиовещания можно соединить 2-3 полуволновых вибратора параллельно в вертикальном положении и припаять на круглые цилиндры.

Необходимые 50 ом сопротивления не всегда достигаемы, такую fm антенну надо усиливать приспособлениями для согласования. Так, вибраторы можно смонтировать на конусообразные направляющие, представляющие веер, «раскрытый» от центра к границам.

При использовании в конструкции стали и жести, удается получить даже 300 ом. Таким образом, получается принимать довольно качественно большое количество фм-каналов. Для большего расширения приема в этом диапазоне необходимо бывает собрать и присоединить антенную решетку.

Подключение антенны

Антенна для радиоприемника присоединяется несколькими способами:

• Прямым: антенна (обычно это антенны телескопические) является составной частью принимающего радиоустройства, при этом фазой «земли» является сам его корпус. Сопротивление (активное) при таком подключении достигает тридцати ом, а реактивное – убирается переделкой контура резонанса. Такие антенны не отличаются симметричностью. Заземление должно быть надежным (длина оголенного провода должна превышать 1/10 волны), иначе возможны помехи из-за контурного излучения;
• При нерезонансном питании: применяется передающая линия для направленной передачи радиоволн, при этом ее волновое сопротивление должно быть эквивалентным антенному сопротивлению. Такое подключение позволяет избавиться от потерь и обеспечить самый лучший уровень радиосигнала;

Важно! Лишний кабель между фм-антенной и радиоприемником следует обрезать, потому что каждый дополнительный метр сильно снижает восприимчивость приемника. После согласования сопротивления, приближения его к 50 Омам, прием радиосигнала существенно улучшается.

• При резонансном типе питания линий связи легкость прохождения радиоволн напрямую зависит от длины самой волны. Для таких антенн выбирают фидеры в половину длины волны (или кратные), при этом сопротивление волн уже не так важно, антенна согласована. Частота, которую воспринимает фм-антенна, является несущей, довольно часто это синусоидальные волны с заглавной частотой 50 герц (гармоники).

Как сделать антенну для радио

При наличии технического склада ума и умелых рук вполне рабочую антенну для радио можно собрать своими руками. Для этого потребуется следующий несложный инструментарий:

• небольшой моток проволоки из очищенной меди или металлическая фольга;
• остро отточенный нож;
• плоскогубцы/кусачки.

В самом легком случае можно взять готовую телевизионную антенну и просто перепаять разъемы для телевизора на необходимые для радио.

Самодельная антенна для укв и фм диапазонов может быть сконструирована из самой обыкновенной фольги или куска провода, будут только различаться размеры.

Фм-антенна самоделка конструируется на высушенной дощечке 15 на 15 сантиметров с помощью листа фольги 13 на 13 сантиметров, толщина 15 мм (можно составить из нескольких «лоскутков»). Алгоритм действий такой:

1. на фольге прорезаем квадрат со стороной 1 дециметр, получается рамка;
2. снизу отделяется 3-миллиметровый тонкий прямоугольник;
3. полученную квадратную рамку наклеиваем на фанеру или досочку для придания будущей антенне прочности;
4. для подключения экранированного кабеля (его сопротивление от 50 до 75 ом) центральную жилку антенны прикрепляем паяльником справа снизу;
5. экран присоединяется в центральной части, со сдвигом влево на 2,5 см.

Для антенн в укв-диапазоне плашка берется со стороной не меньше 18 сантиметров, фольговый квадрат со стороной 15 с половиной сантиметров, толщина рамки – 1,8 сантиметра.

Не везде сигналы fm-радиостанций имеют полное покрытие, которое может поймать встроенная антенна. На помощь приходят усилители сигнала к уже имеющейся или самостоятельно сделанной антенне для радио. Иногда достаточно просто обмотать штатную антенну проволокой из меди и вывести ее конец в форточку. Такая тактика помогает сделать радиосигнал немного сильнее, но качества звука не прибавляет. При этом конец провода должен быть тщательно зачищен ножом. Некоторые радиоумельцы вставляют свою дополнительную проволочную антенну в гнездо на задней панели музцентра, однако это может привести к порче приемника и даже короткому замыканию в домашней сети.

Если проволока оказывается бессильной, можно сконструировать антенну стержневого типа, которая будучи остронаправленной, лучше противостоит городскому радиошуму. Антенна-штырь составляется из стрелы, выполняющей роль силового элемента, пары пассивных принимающих устройств (директоров), вибратора петлевого типа и отражателя-рефлектора. Габариты такой направленной антенны определяются диапазоном, на который будет настроен радиоприемник.

Сборка штыревой антенны производится по следующему плану:

1. на фасаде здания монтируется силовая конструкция;
2. в заранее подготовленное гнездо на радиоприемнике / муз. центре вставляется провод;
3. производится настройка найденных радиопередающих станций.

Более сложные усилители фм-радиосигналов – требующие солидных знаний и умений. Несмотря на такие усилия, волны могут иногда пропадать ночью (из-за отсутствия дальнего восприятия радиоволн) и при неблагоприятных природных условиях (дождь, сильный ветер, обильный снег).

Трубная антенна своими руками

Основным несущим элементом этой радиоантенны являются трубы отопления или водопровода. Необходимые материалы для создания:

• использованный трансформаторный сердечник (от старого телевизора);
• изолента, скотч, канцелярский клей;
• фольга из тонкой меди или латуни;
• полтора метра проволоки из меди (диаметр ¼ кв. мм);
• соединительные штифты.

Для обмотки первым слоем укладывается сердечник из феррита, сверху пару слоев изоленты, следом одинарный фольгированный слой. На такую заготовку для экрана наматывается ровно 25 витков провода с перекрытием в 1 сантиметр для лучшей изоляции контактов. Следует помнить об обязательных отводах на витках №7, 12 и 25. Контур соединяют с другими деталями, а концы проволоки вставляются в штифты. Отвод с 7-го витка вводится в заземлительное гнездо, а остальные два присоединяются к антенным клеммам.

Заключительный этап – настройка приема радиосигнала, осуществляется она простым подбором подключения обмотки к связному контуру. Такие самодельные радио-антенны уверенно принимают сигнал даже в сильную грозу, благодаря надежному заземлению.

Если радиоприемник находится в зоне, где прием очень слабый и некачественный, можно самостоятельно собрать всенаправленную антенну, используя коаксиальный кабель. Для это необходимы:

• рейка из дерева;
• полтора метра кабеля (лучше всего подойдет телевизионный);
• полтора метра ПВХ трубы (диаметр сечения 2 см).

Сконструировать такую антенну довольно просто. На проводе делается надрез для снятия изоляционного слоя (но оплетка должна оставаться целой, это важно!). Ослабив и слегка размяв оплетку, экран выворачивают к месту надреза. Конечный этап – установка и надежное закрепление антенны внутри пластиковой трубки и монтаж ее на деревянную рейку. Регулировка для поиска сигнала радиостанции производится в вертикальном направлении, а не путем вращения самодельной антенны на 360 градусов.

На дачах, в машинах, даже в городских застроенных районах любителям послушать радио хорошо известна проблема слабого сигнала и тихого звука радиопередачи, особенно в фм-диапазоне. Исправить ситуацию помогают антенны для радио разного вида и типа приема сигнала. Их можно приобрести в специальных магазинах, а можно сделать самостоятельно, благо, технология несложная, а детали можно купить на любом радиорынке.

Видео

Приветствую читателей и подписчиков. В комментариях и письмах поступают многочисленные просьбы рассказать о том, как самому изготовить FM антенну и привести пример такой конструкции с подробной инструкцией по изготовлению простой FM антенны. В связи с этим публикуем данную статью. Здесь описывается три простых конструкции антенн для FM диапазона.

Изготовление FM-антенны своими руками с использованием конструкции в паре с радиоприёмником увеличивает на 60—100% мощность радиосигнала на FM-частотах (88 — 108 МГц). Увеличение чувствительности и качества приёма достигается вертикальной установкой антенны под диапазон распространения радиоволн передающих антенн. Рассмотрим конструкцию трёх простых антенн. Время изготовления — от получаса до трёх часов. Для конструкции потребуются недорогие или бывшие в употреблении материалы.

FM-антенна фольгированный квадрат.

Необходимые материалы и инструменты:

• Высушенная доска, ДВП, диэлектрический материал.
• Металлическая фольга.
• Отрезок экранированного кабеля с сопротивлением 50—75 Ом.
• Штекер для подсоединения к радиоприёмнику.
• Паяльник, флюс, припой.

Сам процесс изготовления данной патч FM антенны не сложен и занимает минимум времени. Изготавливается квадратная рамка из цельного куска фольги с указанными на рисунке размерами и вырезом шириной 15 мм в нижней части рамки. Готовая рамка закрепляется при помощи клея на плоском основании из дерева, ДВП, или любого диэлектрического материала. К нижнему краю квадрата, справа или слева от выреза, припаивается «экран» и центральная жила экранированного провода. На рисунке все размеры указанны в миллиметрах, жесткой привязки к размерам нет, в скобках указан минимально допустимый размер, без скобок максимальный. Расстояние между пайками кабеля (оплетка и центральная жила) варьируется от 25 до 40 мм. Обозначения: 1 – диэлектрический материал; 2 – фольга;

Рассмотренная конструкция самодельной FM-антенны устанавливается внутри помещения, или на улице. Настройка сигнала производится перемещением антенны в вертикальном направлении с поворотом вокруг своей оси.

Трубная FM антенна.

Основу конструкции антенны составляют внутредомовые водопроводные или отопительные трубы

• Сердечник из феррита от строчного трансформатора старого лампового телевизора.
• Клей, липкая, изоляционная лента.
• Латунная или медная фольга.
• Монтажный медный провод 1,5 м сечением 0,25 кв. мм.
• Соединительные штыри для подключения антенны к приёмнику.

Для изготовления обмотки на сердечник из феррита в два слоя укладывается изолента или бумага. Одиночный слой фольги, уложенный поверх бумаги с перекрытием витка в 1 см, изолируется на участке перехлёста изолентой для исключения контакта двух сторон витка. На подготовленный экран наматывается 25 оборотов провода с отводами на 7, 12 и 25 витке. Полученный контур связи обматывается экраном по аналогии с п.1, с последующим соединением экранов между собой. Концы провода вводятся в соединительные штырьки. Соединение вывода 7 витка с экранами подключается к гнезду «заземление» радиоприёмника, остальные выводы — к клемме «Антенна». Настройка приёма производится подбором подключений обмоток контура связи.

Надёжное заземление такой FM-антенны с применением внутридомовых труб отопления, позволяет принимать передачи во время грозы без риска повреждения оборудования. Вертикальный монтаж труб в высотном доме усиливает в 1.5—2 раза мощность радиосигнала.

Всенаправленная FM-антенна из коаксиального кабеля.

Антенна применяется для усиления радиосигнала в зоне неуверенного приёма.

• Отрезок телевизионного кабеля от 1,5 м и более.
• Пластиковая трубка длиной 1,5 м, диаметром 20 мм.
• Деревянная мачта.

На расстоянии 750 мм от начала провода делается надрез с дальнейшим удалением пластиковой изоляции и сохранением целостности экранной оплётки. После разминания и ослабления оплётки, необходимо без повреждения медной жилы вывернуть экран по направлению к месту надреза изоляции. Нахождение экрана в противоположной стороне от центрального провода согласовывает волновое сопротивление антенны. Необходимо установить и закрепить любым способом антенну внутри пластиковой трубки с дальнейшим прикреплением конструкции к деревянной мачте. Настройка сигнала производится после подсоединения антенну к приёмнику и регулировкой в вертикальном направлении необходимой высоты установки мачты.

Настройка приёма такой всенаправленной самодельной FM-антенны производится без вращения конструкции вокруг собственной оси. Применение в схеме экранированного кабеля устраняет влияние помех, возникающих при работе бытовой техники, на качество приёма.

У меня возникла необходимость изготовить портативную антенну для FM-радиостанции диапазона 88-108 МГц. Чтобы удобно и быстро собиралась-разбиралась, была ненаправленной, долговечной, и в комплекте содержала все необходимое для установки в самых разных местах — от крыши здания до верхушки дерева.

Полазив по форуму, я нашел несколько вариантов: от простого штыря и до Яги-образных конструкций. По соотношению мобильность/качество/простота, похоже, оптимальным вариантом является антенна типа Ground-plane.

В статье [1] о передатчике «Вероника» приведен общий вид и основные размеры элементов такой антенны, но без подробностей по изготовлению. Вот эскиз оттуда:

Рис. 1. Общий вид антенны Ground-plane на диапазон 100 МГц

Сперва обрадовавшись простоте и приступив к проработке конструкции, я понял, что не все так просто, и придется хорошо пошевелить мозгами, чтобы получилась не одноразовое изделие, способное пережить и дождь, и ветер, и «нежное» обращение владельца.

Итак, исходные данные: антенна должна работать в диапазоне 88-108 МГц, быть ненаправленной, иметь простую и надежную разборную конструкцию. Немного позже я подумал, что неплохо бы сразу разработать реальную для повторения конструкцию, и поэтому в список добавилось еще одно условие — абсолютная доступность компонентов.

Антенна состоит из 5 одинаковых элементов, крепящихся к центральной части, представляющей собой разъем BNC с фланцем (имеет обозначение BNC 7033). Длина элементов составляет 70 см, т.е. в собранном виде антенна имеет 120 см в высоту и квадрат со стороной 100 см в основании. На мой взгляд, вполне допустимо.
Рис. 2. Разъем BNC 7033

Во-первых, необходимо определить, из каких частей должна состоять разборная конструкция. Здесь условие — количество разных типов частей должно быть минимально, чтобы сократить время полевой сборки (да и изготовления тоже, конечно) антенны.

На мой взгляд, неплохой вариант — разделить элементы на две части одинаковой длины, а центральную часть оставить неразборной, предусмотрев на ней надежые средства крепления элементов и максимально уменьшив ее габариты.

Сразу возникает вопрос о механической прочности соединения центрального элемента с сигнальным выводом разъема. В поиске ответа на него, я наткнулся на разработку нашего брата [2], где применен другой тип разъема, рассчитанный на бОльшие мощности и имеющий сигнальный вывод большого сечения. Возможно, это хороший выход, но я с такими разъемами никогда не сталкивался, и посчитал их не абсолютно доступными ;]. Вариант отпал.

Я решил залить место соединения эпоксидкой, а поверх нее одеть фторопластовую укрепляющую муфту, наглухо соединенную с фланцем разъема, а потом сверху опять залить все эпоксидкой. Об этом ниже.

Вопрос о материале элементов антенны сперва поставил меня в тупик, поскольку я знал только, где достать алюминиевые трубки и прутки, но они плохо поддаются пайке (у меня пока не получилось, даже с применением специальных флюсов, как купленных, так и изготовленных по приведенным в сети рецептам). Задав вопрос на форуме [3], я получил ответ, что для изготовления антенн можно использовать медь, железо, латунь, алюминий (дюраль). Вариант с железом мне почему-то не нравится. Наверное, потому, что железо все-таки ферромагнитный материал и подвержено коррозии. А еще я никогда не видел железных антенн. В общем, решил остановиться на латуни или меди. Медных трубок подходящего даметра я не нашел, а вот латунные совершенно случайно попалсь мне в строительном супермаркете.
Изготовление элементов антенны

Итак, я купил в строительном магазине 5 латунных трубок длиной 1 м и диаметром 4 мм, по одному прутку диаметром 4 мм и 6 мм. До этого никогда таких не видел. Хотя, говорят, они не редкость в магазинах со сварочным оборудованием.

Рис. 3. Вожделенные латунные трубки — сырье для изготовления антенны

Из трубок я решил сделать основную часть элементов, поскольку они оказались очень легкие и достаточно прочные на изгиб. А из прутков удобно делать соединения частей антенны, так как они хорошо подходят для нарзеки как внутренней, так и наружной резьбы. Прямо на трубках метрическую резьбу с диаметром трубки, понятно, нарезать невозможно.

Нужно подготовить по 5 отрезков трубки длиной 317,5 мм и 307,5 мм. Из первых будут сделаны концевые части элементов с внешней резьбой на конце, а из вторых — средние части с втулками на концах, имеющими внутреннюю резьбу.

Пруток диаметром 4 мм пошел на заглушки с наружной резьбой. Всего длина заглушки составляет 50 мм, из которых 15 — резьба, 30 находится внутри трубки, а 5 — посередине. Такие габариты показались мне разумными по соотношению прочность/длина.

Рис. 4. Размеченная заготовка под заглушку с наружной резьбой

На заглушках нарезана резьба М4. Часть заглушки, которая должна находиться внутри трубки, я спилил напильником до нужных размеров, хотя, конечно, лучше это сделать на токарном станке, потому что если спилить неровно, то совместить трубку и заглушку так, чтобы не было изгиба в месте стыка, будет трудно.

Рис. 5. Подготовленная заглушка

После того, как заглушка подготовлена, ее часть, которая должна быть внутри трубки, необходимо залудить. Луженая заглушка вставлена в трубку длиной 317,5 мм и пропаяна с помощью нагрева газовой горелкой изнутри и — с помощью паяльника — снаружи. В процессе прогрева внутренней части я зажал трубку со вставленной заглушкой в тисках под небольшим углом к горизонту и несколько раз вытакскивал ее и вставлял обратно, добавляя при этом припоя. Таким образом я рассчитываю получить более качественное соединение за счет равномерного распределения припоя по длине и достаточного его количества.
Рис 6. Шаги по закреплению заглушки на трубке: 1 — вставляем луженую заглушку в трубку; 2 — прогреваем горелкой внутреннюю часть заглушки; 3 — пропаиваем паяльником место стыка (вращая деталь для равномерного распределения припоя и не допуская расплавления припоя внутри трубки)

Как видно, у меня все-таки получилось не очень ровно, но потом я аккуратно выгнул это место. Хотя, наверное, можно оставить и так. Думаю, ошибка на 1-2 градуса не должна сильно сказаться на характеристиках антенны. Всего нужно изготовить 5 таких деталей.

Теперь о средней части элемента. Она состоит из отрезка трубки длиной 307,5 мм, на концы которой одеты втулки с внутренней резьбой М4. С одной стороны эта часть соединяется с концевой частью, а с другой — с центральной частью антенны.

Рис. 7. Заготовка для втулки с внутренней резьбой

Втулка изготовлена из отрезка прутка диаметром 6 мм длиной 25 мм. Нужно просверлить с торца отрезка сквозное отверстие диаметром 3,3 мм для резьбы М4 (подробнее можно прочесть по ссылке [4]). Затем с одной стороны нужно просверлить отверстие даметром 4 мм на глубину 10 мм. Резьба нарезается на глубину 15 мм.
Рис. 8. Готовая втулка (вид со стороны отверстия 4 мм)
На этом этапе можно исправить допущенные неточности в длине части, немного меняя глубину надевания втулки. Перед тем, как надевать втулку, необходимо залудить конец трубки на длину 12-14 мм, так, чтобы когда втулка будет надета, оставалась доступна часть залуженного места. Также, лучше залудить и наружную часть втулки на длину 2-4 мм. Это удобно для последующей пайки.

Рис. 9. Шаги по закреплению втулки на отрезке трубки: 1 — втулка надета на залуженную часть трубки, затем прогрета газовой горелкой; 2 — втулка пропаяна снаружи (опять же, сборку во время пайки полезно вращать)

При прогреве лучше расположить сборку под некоторым углом к горизонту, чтобы припой не попал на резьбу. Также я столкнулся с проблемой попадания на резьбу канифоли. Она затрудняет соединение элементов, а отчистить ее оказалось довольно трудно.

Рис. 10. Две части элемента антенны, соединенные вместе

Меня очень интересует влияние резьбового соединения и переменного радиуса проводника на конечные характеристики антенны. Буду очень рад любым комментариям на эту тему, а также по поводу конструкции в общем.

Рис. 11. Общий вид частей элемента антенны: 1 — концевая часть; 2 — средняя часть

Во второй части статьи я опишу изготовление центральной части антенны, а в третьей постараюсь рассказать об испытаниях.