Эксперименты с LPD-радиостанцией. Самодельная антенна на LPD диапазон Виды внешних приемопередающих устройств

Поэкспериментировав с дальностью связи в зависимости от рельефа и сделав для себя некоторое количество выводов, я сосредоточился на работе в сети интернет-ретрансляторов LPDnet .

Также стоит упомянуть о первом опыте работы через кроссбенд. Как-то днем я безуспешно вызывал на 433.500 Колю RN3KK (до этого проводили связи в заранее оговоренное время) и мне ответил Сергей RN3KU. На тот момент у него была Yaesu FT-8800R и он без труда мог прослушивать сразу две частоты. Слово за слово и он предложил мне сделать кроссбенд 433.500<-->145.500 чтобы я имел возможность повызывать RN3KK там. Там-то уже были настоящие радиолюбители, коих на 433 и по сей день встретишь довольно редко. В общем, позвав RN3KK на 145.500 несколько раз, я его не услышал, но ответили другие радиолюбители. После рассказа кто я, откуда и с чего работаю, мне поведали, что Коля RN3KK здесь(145.500) в FM не бывает уже очень давно, а работает в SSB на 144.300. С Колей RN3KK в тот день связь не удалась, зато я познакомился с Сергеем RN3KU, который в дальнейшем несколько раз делал мне кроссбенд на частоту местного Эхолинка. За что ему большое спасибо!

В LPDnet работать получалось без проблем только с балкона, т.к. там были наилучшие показатели по приему\передаче. Полазив по сайту LPDnet , я нашел множество описаний по изготовлению антенн, но внимание привлекла одна – антенна Харченко.

А привлекла она, прежде всего, простотой изготовления (делается из одного куска проволоки), имеет ярко выраженную направленность (при использовании рефлектора) и неплохой коэффициент усиления (8-10Дб).

Особых проблем в изготовлении самой антенны не возникло, разве что не из чего было сделать рефлектор. Полотно антенны сперва делал из медной проволоки сечением 1,5мм 2 , но позже стал делать из проволоки сечением 2-2,5мм 2 т.к. она более жесткая и не гнется при небольших нагрузках. Также толщина материала вибратора влияет на широкополосность.

Антенну я повесил на балконное окно, благо оно смотрит строго в направлении одного из LPD-линков. Кроме всего прочего окно играет роль поворотного устройства – открывая и закрывая его можно менять направление для приема\передачи. Возможно, не совсем правильно подведено питание к антенне – в трудах Харченко и на рисунке выше фидер подводится по одному из «плеч» антенны, а у меня снизу и сразу в центр. Вполне вероятны искажение диаграммы направленности и большие значения КСВ, но об этом позже.

На тот момент основной проблемой у меня было подключение данной антенны к радиостанции. К антенне кабель просто припаивается, а вот к радиостанции он крепится посредством разъема SMA (в моем случае). Как решить этот вопрос я описывал в статье под названием «Способ обжимки кабеля типа RG-8X SMA-разъемом для кабеля RG-58 ». В итоге подключение у меня выглядело вот так:

В общем и целом ситуация на прием\передачу кардинально поменялась в лучшую сторону – линк я принимал иногда до 9++, а открывал его с 0,5Вт. До установки этой антенны я не слышал Андрея RL3QAM , когда он, находясь у порога здания, где установлен линк, вещал со своей портативки с резинкой. В тот день мне удалось с ним поговорить в прямом канале со 100% разборчивостью. Тем не менее, возникали проблемы с пайкой кабеля к полотну антенны – со временем контакт отходил. Это решалось более качественной перепайкой и тщательным креплением кабеля к раме окна, дабы не создавать нагрузку во время открытия\закрытия окна. Также имела место быть проблема в месте соединения кабеля RG-8X с RG-58 – переход с толстого кабеля в тонкий. Иногда там был плохой контакт, а при частом откручивании\накручивании разъема SMA портился контакт в самом разъеме, вплоть до отсоединения кабеля от разъема в момент откручивания. Все это негативно влияло на прием\передачу.

Решение пришло в виде переходника SMA(папа)-BNC(мама). Проблемой было его раздобыть на тот момент, но сейчас есть на Али .

Откусывается кусок с RG-58 и выкидывается. Оставшийся кабель зачищается и обжимается разъемом BNC (прямой или угловой на Али есть).

BNC-разъемы бывают разные – под разный кабель, с разным типом крепления(обжимка, пайка, под винт), прямые и угловые. Обжать кабель разъемом с винтовым креплением особого труда не оставляет, но, в любом случае пайка будет всегда надежнее и лучше. Но для экспериментов сойдет и так.

Прямые разъемы обжимаются точно так же:

В итоге все выглядит гораздо красивее и надежнее:

После применения такого переходника проблемы с плохим контактом в месте крепления кабеля к разъему станции пропали. Также существуют различные другие переходники, например SMA-PL .

Основная проблема с ними – это их наличие в магазинах и цены на них. Оригинальные от Yaesu стоят на порядок дороже таких вот безымянных.

Следующая проблема, которую предстояло решить – это проблема питания . Заключалась она в том, что портативки мои питались от аккумуляторных батарей. Батареи имеют свойство разряжаться, а на зарядку аккумуляторов требуется время, в течение которого радиостанция должна находиться в выключенном состоянии. Время это было 10-14 часов. Т.е. на протяжении этого времени я не имел возможности ничего принимать и ничего передавать. Заметив на VX-177 подпись к разъему зарядки как «EXT DC», что означало «внешнее питание», я задумался об этом самом внешнем питании, точнее об источнике. Родная зарядка была пригодна только для зарядки аккумулятора, хотя в режиме приема станция могла работать и от зарядки, но в интернете писали, что не стоит зарядку применять не по назначению. Кто-то пробовал и зарядки сдыхали. Да и потом – слушать это одно, а передавать и слушать – это другое. На мидландах 500 работа от чего-либо кроме батарей не была предусмотрена, разве что была возможна зарядка не через стакан, а через разъем микрофона. Об этом писали , но это другая история.

Побеседовав на эту тему с Колей RN3KK и с Андреем RL3QAM, я пришел к выводу, что самый простой источник питания – это переделанный БП от компьютера. У меня как раз такой был без надобности. После визита к RN3KK я имел в наличии разобранный БП с большим количеством выкусанных проводов, перемычку для включения БП и помеченные места для пайки. Припаяв + и – я приступил к экспериментам.

К станции решил подключаться не через разъем зарядки, а непосредственно к клеммам для аккумулятора. Просто не было под рукой штекера подходящего. Для этого сперва определил, где + и где – у батарейки, и потом подключил питание с помощью «крокодилов».

Станция включилась и показала вольтаж 12В. Ну, иногда 11,9В.

Все бы хорошо, но при приеме сигналов из динамика помимо речи корреспондентов доносилось какое-то гудение, жужжание и очень осложняло разборчивость. Кроме этого сам БП издавал треск.

По совету Андрея RL3QAM, благо он имел опыт переделки компьютерных БП для питания своих линков, были куплены два конденсатора и один стабилизатор КРЕН (дальше маркировку не помню, а на фото не видно…).

После визита к Андрею RL3QAM, БП у меня был с впаянными кондюками для фильтрации помех от самого БП и стабилизатором, для снижения выходного напряжения до 9В(на всякий случай). Кардинально это ситуацию исправило – пропал гуд и треск в динамике станции, а вот треск в самом БП не пропал. В любом случае спасибо Андрею за помощь!

Этим БП я питал VX-177 не очень долго, т.к. несколько позже появился вариант использования другого компьютерного БП, но в любом случае использование БП гораздо удобнее, нежели аккумуляторов, которые надо заряжать. А позже я где-то раздобыл древний компьютерный БП, который после переделки, которая заключалась в пайке перемычки, установки тумблера включения, выкусывания всех ненужных проводов и припаивания проводов нужной длины к +и- 12В, работал вообще бесшумно(только вентилятор крутился) и давал 10-11В. Также впоследствии я использовал подключение станции через соответствующий разъем посредством штекера. За этот БП стоит поблагодарить Колю RN3KK, которому старый БП был отдан на опыты. Позже Коля сообщил, что трещащий БП был как замедленная бомба.

Но на этом эксперименты с питанием не закончились. Как-то появилась у меня пара отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов из ИБП. Аккумуляторы были CSB GP 1272 емкостью 7,2 Ач, с напряжением 12В. Идея попробовать в качестве источника питания такой аккумулятор пришла в тот момент, когда надолго отключили свет. Да, есть родная аккумуляторная батарея, но при интенсивном использовании она быстрее выйдет из строя, и стоит новая гораздо дороже, чем CSB GP 1272 или подобные. Так вот, почему бы, будучи в домашних условиях, но без электричества(временно) не использовать такую батарею? В общем, эксперимент прошел успешно – станция без проблем питалась от такой батареи, и на 5Вт мощности все работало нормально, сильной просадки напряжения не было. Правда аккумуляторы уже были изношены, и хватало их минут на 30 передачи. Я приобрел пару таких новых батарей и зарядное устройство от 220В для них. Позже мне эти батареи очень пригодились, но на тот момент это выглядело так:

Минусом было то, что батарею нельзя было разряжать ниже 10,8В, иначе уже идет разрушение свинцовых пластин. Дабы знать текущее напряжение надо было либо смотреть на встроенный вольтметр VX-177 и при этом не видеть никакой другой информации на дисплее, либо, как и было сделано, подключить отдельный вольтметр и всегда видеть текущий уровень напряжения. Правда, в мультиметре батарейку приходилось менять довольно часто.

В качестве подведения итога отмечу тот факт, что, как-то, сам того не замечая, я из портативки старался сделать базовую станцию… и это получалось. Внешняя антенна, БП от 220В, тангента….

Два автомобиля это компания, а три это уже колонна. И чем больше участников, тем сложнее координироваться. Остро встает вопрос оперативной и надежной связи. Казалось бы, самый простой и очевидный вариант - сотовая связь. Но она обладает несколькими серьезными недостатками: зависимость от доступности сотовой вышки, необходимость ожидания установления соединения, услуги оператора не бесплатные.

Быстро и решительно избавляемся от оператора сотовой связи, переходим из цифры в аналог, уходим в законодательно разрешенный диапазон частот - и мы получаем перед собой радиостанцию гражданского диапазона (CB, LPD или PMR). Мы больше не зависим от инфраструктуры посредника-оператора, мы можем оперативно общаться друг с другом нажатием одной кнопки, мы платим только за батарейки или зарядку аккумулятора. Но и здесь, увы, не без недостатков.

Есть такое понятие, как дальность устойчивой связи. Она складывается из мощности передатчика, избирательности и чувствительности приемника, эффективности передающей и принимающей антенны, уровня электромагнитных помех, препятствий между приемником и передатчиком и так далее. То есть, для максимального качества связи нам нужно взять мощный передатчик и качественный приемник, установить антенну с большим коэффициентом усиления, найти свободную от помех частоту и постараться устранить все препятствия. Вот так плавно и ненавязчиво мы пришли к набору оборудования базовой радиолюбительской станции, с которым можно общаться на десятки, сотни, а то и тысячи километров)

Наша задача скромнее: как правило, при движении в колонне дальность связи особо большая не требуется, должно хватить нескольких километров (при условии, что экипажи дисциплинированы и не норовят растянуться и растеряться кто куда). Так же важен "порог вхождения" - очевидно, что CB (27 MHz) диапазон оптимален для сухопутной передвижной радиосвязи, но чтобы общаться в этом диапазоне придется установить на машину довольно длинную антенну, на что готовы пойти далеко не все - заморочек весьма много. На диапазонах LPD и PMR требования к длине антенны намного ниже. Поэтому самым логичным вариантом выглядит покупка портативных трансиверов диапазона LPD/PMR (433 / 446 MHz), то есть именно того, что подразумевается большинством при слове "рация".

Моделей, входящих в диапазоны LPD/PMR, продается огромное количество, как правило, большинство из них идет комплектом "по две рации". Законодательство предусматривает ограничение максимальной мощности передатчика для LPD(433MHz) - 0,01Вт, для PMR(446MHz) - 0,5Вт. Применение внешних и направленных антенн запрещено. На самом деле, можно без проблем приобрести LPD рацию мощностью, например, в 4 ватта - и куда только смотрит радиочастотный центр?))

Поскольку за обзоры нам денег не платят, рации собирали как могли - у кадабры.

Подобралась следующая компания:

Midland GXT-1050

Voxtel MR-190

Motorola T5622

*видимо тонкий намек на то, что рацию можно "раскрыть" на большую мощность

Cobra MT600-2

Baofeng UV-5R

Эта рация охватывает намного больший диапазон, чем обычные LPD/PMR. Есть возможность работать на прием и передачу с 400 и до 480 Mhz. Так же, есть второй диапазон (т.н. "двойка") 136-174Mhz, что позволяет расценивать данный трансивер как радиолюбительское устройство.
Была возможность протестировать его со стандартной и с удлиненной антеннами, поэтому в таблицах будут периодически встречаться то один, то оба варианта.

Отдельно вне зачета (потому, что с ней связь такая, что проще в окно друг другу кричать) CB -портативка

Midland Alan 42

Мы сразу решили, что будем проводить тесты, исключительно находясь в салоне автомобиля, то есть заведомо усложнили условия. Все должно было быть максимально приближенным к реальности, ведь не будешь же постоянно останавливаться на обочине и залезать на пригорок, чтобы передать какую-нибудь информацию далекому абоненту.

Местность для тестирования была выбрана двух типов: город с плотной застройкой и загородная трасса. При этом проводилось по две серии тестов в каждой локации: при наличии прямой видимости и при наличии препятствий между двумя абонентами. Для теста были взяты два автомобиля Kia Sportage первого поколения, на которых установлены комплекты автомобильной CB радиосвязи - через нее мы поддерживали постоянную связь между экипажами.

Сами тесты выглядели так: оба автомобиля останавливаются в одной точке (А), один автомобиль остается на месте, второй отъезжает на заданное расстояние (измерялось GPS навигатором по прямой) и останавливается. Включаем первый комплект раций, первая машина вызывает вторую, затем наоборот, оценку пишем по субъективной десятибалльной шкале, выключаем рации, берем следующий комплект, и так далее, пока не проверим все. После этого первый автомобиль так и продолжает стоять на том же месте, а второй едет дальше, и все начинается сначала.

И так, первая локация - "город":

Очень кстати пригодился длинный и прямой Богатырский проспект. Связь по прямой мерили вдоль него. Результаты записывались с точки зрения абонента в данном конкретном автомобиле. То есть, были ситуации, когда абонент в авто №1 вообще не принимал абонента из авто №2, в то же время в обратном направлении связь была вполне хорошая. Возможно, это объясняется наличием э/м помех в разных точках локации, которые забивали прием, но не мешали передаче. Получились вот такие результаты:

Город, прямая видимость

Город, с препятствиями (дома, городская застройка) То ли в этот день нам не повезло, то ли так всегда, но LPD диапазон оказался тотально загаженным - всюду какие-то помехи, строители, охранники, почти на каждом канале либо что-то шумит, либо кто-то разговаривает. PMR же диапазон, несмотря на свои всего 8 каналов, был чист - минимум помех и посторонних разговоров. Сильно удивило CB - после 2км общаться стало крайне затруднительно. Впрочем, для города это закономерно, т.к. на 27 MHz сильно мешает помехами всякий городской техноген, который на 433-446 MHz остается незамеченным.

1. В лидеры вышел с большим отрывом Baofeng - это и не удивительно, при 4 ваттах мощности и эффективной антенне с ним тяжело конкурировать. В один из моментов стандартная антенна стала работать на прием даже лучше, чем удлиненная - возможно более эффективная антенна, благодаря своей чувствительности, смогла "поймать" какую-то помеху, которую короткая "не услышала".
2. На втором месте по дальности оказался Midland GXT-1050.
3. Неожиданно третье место занял Voxtel MR-190.
4. Cobra MT600-2 - одна из раций в этом комплекте оказалась с дефектом и отказывалась нормально работать на передачу, оценивать связь пришлось в одностороннем режиме.
5. Motorola T5622 - удивительная рация. Казалось бы, достаточно мощный сигнал, который уверенно открывал шумодав вплоть до 2км по прямой. Но модуляция настолько отвратительная, что разобрать слова совершенно невозможно. Ощущение, что человек разговаривает с заклеенным ртом. Поэтому в ячейке присутствует две оценки - баллы разборчивости голоса и баллы разборчивости Roger Beep (сигнал окончания передачи, отправляется рацией автоматически при отпускании кнопки). Почетное последнее место.

Участвующий вне зачета Midland Alan 42 выбыл из борьбы уже на 500м. Дело в том, что даже на таком смешном расстоянии пришлось выйти из автомобиля на улицу - при передаче из салона он даже не мог открыть шумодав у другого абонента. На передачу он отработал на 1 балл, после чего стало ясно, что смысла тратить время на его дальнейшее тестирование нет никакого. Снова подтвердилась аксиома, что в CB диапазоне имеет смысл работать только при наличии достаточно серьезного набора оборудования. Портативкам тут места нет.

Перемещаемся на вторую локацию - "загородная трасса"

Трасса по прямой По расстановке мест картина получилась такой же, как и в городе - Baofeng, Midland GXT, Voxtel, Cobra, Motorola. В тесте с неровностями на точке 2000м Баофенг неожиданно уступил Midland - скорее всего мы наткнулись на какую-то помеху на этой частоте, возможно, стоило попробовать другие каналы, и картина бы изменилась.

Тест "по прямой" пришлось прекратить на 2000м по причине того, что ровная асфальтовая прямая на этом заканчивалась, и дальше шли повороты. Поэтому предельную дальность связи по прямой за городом установить так и не получилось. Но цель нашего исследования состояла не столько в том, чтобы выявить самую "дальнобойную" рацию, а для того, чтобы определить на каком расстоянии, в общем и целом, можно комфортно общаться при передвижении на автомобилях. Кстати CB за городом работало на всех вышеприведенных расстояниях вполне хорошо.

Вывод таков: при использовании обычных популярных PMR/LPD, продающихся комплектами, при езде и по городу, и за городом - не стоит разделяться дальше, чем на ~1.5км - любая неровность местности, поворот или другое препятствие, и дальность связи сразу же падает очень сильно. А заявленные в брошюрах оптимистичные цифры дальности нужно смело делить на 2.

Огромное спасибо одноклубникам по кадабре: @Turbocat , @BeeRMaN , @Michspar и @Cooleroff за предоставленные рации. А так же @Michspar и @Cooleroff отдельное спасибо за помощь в проведении тестов.

Ниже описываются несколько коллинеарных антенн, все они рассчитаны быть выполненными из алюминиевой проволоки сечением 6 мм квадратных (провод АПВ с которого была удалена ПВХ изоляция). Алюминиевый провод был выбран потому, что алюминий в отличие от меди, коррозионно более стоек при незначительно меньшей электропроводности, т.е. антенна из алюминия работает не хуже чем из меди, но не гниёт под нашими кислотными и щелочными дождями.

Все антенны выполнены по схеме "J колено и фазовращающие петли" и выгнуты из цельного куска провода, по умолчанию антенны посчитаны на PMR 446 МГц, но без проблем могут быть пересчитаны и на LPD 433 - 434 МГц.
Ширина короткозамкнутой линии образующей J колено у всех антенн 20мм, длина тоже одинакова 1/4 длины волны или 168мм, немного разные только места подключения фидера.

Коллинеарная антенна 2 по 5/8 плюс 1/2 L

Коллинеарная антенна 3 по 5/8 плюс 1/2 L

Коллинеарная антенна 4 по 5/8 L

Коллинеарная антенна 4 по 1/2 L

Настраиваются антенны подбором места подключения фидера к J колену и небольшой подрезкой последнего, самого верхнего элемента, так как только на него распространяется коэффициент укорочения.

Антенны вместе с J коленом, как и было сказано выше, выгибаются из цельного куска провода, "противовес", идущий вниз от J колена монтируется потом, методом скрутки.
При сборке антенны все расстояния отмеряются от центра провода, а не от границ, точность измерения должна быть не хуже 1мм.
Учтите - ошибка измерения в элементах основного полотна антенны накопительная, то есть если при сгибании первого колена, считая от низа J колена мы ошиблись на +2 мм, то мы можем это исправить сделав длину следующей за ним фазовращающей петли меньше на 2мм. Если же ошибка и там составит +2мм то суммарная ошибка будет +4мм, если ещё на 1мм ошибёмся в следующем колене, то суммарная ошибка уже будет +5мм, что неминуемо приведёт к падению усиления антенны в целом на расчётной частоте.

Что бы желающие повторить антенны могли себе представить как антенну согнуть, вот фотография уже готовой антенны 4 по 1/2 L на PMR:

При подключении антенны, желательно, что бы фидер отводился хотя бы на 1/2L под углом 90 градусов к полотну антенны.

Сами коллинеарные антенны выполненные из провода сечением 6 мм квадратных не обладают конструкционной прочностью и не способны поддерживать себя самостоятельно, по этому закрепляются на пластиковой удочке полиэтиленовыми стяжками. Как показали испытания пластик китайских удочек радиопрозрачен и не влияет на параметры антенн.

Фазовращающие петли можно выполнить и по иному - в виде 1 витка, таким диаметром, что бы его длина окружности соответствовала длине фазовращающей петли.

Если необходимо пересчитать одну из представленных антенн на 433 МГц, то все её элементы удлинняются пропорционально изменению частоты, то есть длину каждого элемента, включая длины J колена и фазовращающих петель нужно умножить на 446/433 или 1,030023094688222.

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 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.

В данной публикации речь пойдет не о том, как доработать, а о том, как проверить результат на коленке.
Некоторые радиостанции, например популярная Midland G5 поддаются доработкам даже полными новичками. Но любую доработку надо контролировать, иначе можно испортить хорошую вещь.
Для примитивного контроля нам вполне хватит такого же примитивного индикатора поля.
Для его изготовления нам понадобится индикаторная головка чувствительностью до 200 мкА(желательно), пара диодов, кусочек проволоки и паяльник с припоем.
Индикаторную головку можно вытащить из старого сломанного магнитофона, например такую. Курочить рабочий лично у меня бы не поднялась рука Или купить например в чип и дипе.

Диоды подойдут например КД 419, КД514 (и вообще КД5ХХ), КД922, ГД507, Д18, Д20 (лучше - германиевые)

Схема у меня применена такая, только еще проще - без конденсаторов (просто небыло под рукой на тот момент). Всё отлично работает, на четвертьволновой штырь реагирует отлично, а от Yagi стрелка кладётся со скоростью света.

Длина проволоки-антенны должна быть четвертушной, т.е. для 433-446 мегагерц - около 16.5 сантиметров. Милиметры можно не ловить, прибор нам нужен не для точных измерений, а для контроля пропайки и т.п. Можно вообще поставить дешевую антенну телескопчик за 50 рублей и получить изменяемую длину (и соотв. изменяемую частоту контроля)

При измерении не забывайте о полярности антенны. Если антенна на рации - обычный штырь - желательно ее держать соосно с антенной индикатора и примерно на той же высоте, иначе прибор может и не среагировать. Также проверяйте работу рации на одном расстоянии (до переделок и после)
Очень удобно таким индикатором проверять новые самодельные антенны. Иногда бывает, что пропайка плохая, или контакт отошел, или что-то еще. А так - направил антенну на индикатор - и сразу видно, рабочая она или нет. Не лишним будет напомнить, что при отсутствии антенны (если она не работает как надо) можно спалить передатчик

Картинки
сама схема

пара индикаторных головок от магнитофонов




фото моего индикатора спереди и сзади.



На моей индикаторной головке присутствовал резистор, на него внимания не обращайте (он заметен сзади).

Благодаря этому индикатору я уже пару раз ловил раскручивание BNC разъема на самодельных антеннах, а также плохую пропайку антенны на Midland G5.