Как сделать антенну

Ваше внимание сегодня будет привлечено к двум разновидностям антенн. Обе они находятся в некоем родстве, поэтому мы сочли логичным обсудить то и другое в одном обзоре. Речь пойдет о j-pole и антенне Франклина. Рассмотрим внешний вид, предпосылки для выбора именно такой конструкции, нюансы реализации выбранной конструкции. Надеемся, что читателям будет интересно почитать про то, как сделать антенну, а мы постараемся преподнести материал, собранный из разных источников, с комментариями.

J-антенна

Мы писали немного про эти разновидности антенн. J является предком Франклина, хотя дату изобретения ее в точности источники не приводят. Указанный тип антенны был изобретен немцами – не исключено, что фашистами – потому про дату создания источники как-то умалчивают. Известно лишь, что свою нынешнюю форму она приобрела в 1943 году, а изначально создавалась именно для военных дирижаблей. В связи с чем именовалась Zeppelin. Ну, а J – это уже сокращение от длинного слова. Кстати, российским читателям, по крайней мере на форумах, факт аббревиатуры прекрасно известен. Поэтому еще именуют J-антенны дирижаблями.

J-антенна

J-антенна

Смысл заключается в том, что в нижней части вибратора длиною примерно 5/8 волны (более точный расчет смотрите ниже) идет согласующая линия. Распределение токов по J-антенне таково, что сопротивление меняется от: (См. также: Как сделать антенну для WiFi)

  • десятков тысяч Ом в верхней части, где разрыв;
  • до нуля в нижней части, где линия замыкается на вибратор.

За счет этого создается возможность достичь очень точного согласования. Если для обычных антенн приходится изготавливать четвертьволновые трансформаторы и прочие адские штуковины, то J соединится с любым шлейфом – были бы навыки настройки изделия. Люди опытные говорят, что лучше всего пользоваться КСВ-метром, как обычно и делают, но Ротхаммель упоминает о возможности использования для тех же целей низковольтного светодиода или лампочки. Указанное устройство подключается параллельно не нагруженному шлейфу. Мы в точности не скажем, в чем заключается эффект, но в идеальной точке подключения свечение будет ярче, нежели в других местах.

До согласования антенну необходимо возбудить каким-нибудь передатчиком через эфир. Напоминаем, что в радиовещании принята вертикальная поляризация, посему и антенну следует расположить должным образом. По нашему же скромному мнению для согласования можно взять короткий отрезок шлейфа в пределах метра, на конец которого уже подключать лампочку. Смотрится более логично, но с другой стороны Ротхаммель тоже умный малый, мы не беремся ему перечить.

В общем знайте, что настройка J-антенны ведется сравнительно простым образом, потому что на форуме из этого раздули целую проблему. Пока кто-то не привел ссылку на указанные постулаты Ротхаммеля.

А теперь о внешнем виде антенны и ее параметрах. Представьте себе букву U с прямыми углами или перевернутую букву П – кому что удобнее. Высота литеры составляет порядка 21502/f см, где f – частота в МГц. Для 300 МГц получается нечто вроде 72 см. Теперь одну ножку срежем до длины 7132/f см. Это получается примерно четверть волны. Все, антенна готова. Осталось ее правильно запитать кабелем. Для этого примерно на 671/f см от верхней грани нижней горизонтальной перемычки следует припаять кабель питания жилой на вибратор, экраном на четвертьволновый отрезок. Именно про выбор этого места мы говорили в начале. А каково же его сопротивление для указанных условий?

J-антенна была разработана для связи, потому что поляризация вертикальная. Следовательно, шлейф должен иметь сопротивление 50 Ом. Получается, что для телевизора антенну следует развернуть горизонтально, а пайку вести чуть выше. Как искать точно место стыковки, мы уже обсудили. Теперь о конструкции.

Оба штыря делаются по традиции из медной трубки. Расстояние в 640/f см дается между их ближайшими гранями. Измерения удобно вести штангенциркулем. Что касается вопроса, где взять материал, чтобы своими руками сделать антенну, то ответ каждый ищет для себя сам. Это и трубки из тормозной системы авто, и старые кондиционеры и холодильники, и многое, многое другое. Можно вести пайку, обжимать муфтами, гнуть, паять, здесь уже каждый кто на что горазд, а мы хотели бы обратить внимание на два момента: (См. также: Как сделать антенну своими руками)

Самодельная антенна J

Самодельная антенна J

  1. Не всегда J-антенна будет работать в точности, как это задумано. А иногда и вовсе хочется немного изменить частоту. Это очень актуально для каналов WiFi модемов и роутеров. Понятно, что большого выигрыша на этом не получишь, но и проигрывать не хочется – не так ли? Вот для этого франкоязычный канадец с индийскими корнями Питю Наги (ударения на второй слог) предлагает каждый из двух штырей оборудовать подстроечными элементами. Что касается короткой линии, то на вершине трубки монтируется гайка, куда вкручивается стопорный болт. От того, насколько сильно вкручен элемент, зависят характеристики антенны. Что касается самого вибратора, то на его конце гайка ставится в стенку трубки. А из окончания вытягивается изрядный кусок стальной упругой проволоки. Этим изменяется частота. В месте стыковки проволоки (наподобие телескопической конструкции) возникает отражение сигнала. Потому трубку нужно разорвать небольшим отрезком плотного пластика, а оборванные концы соединить линией из той же трубки половины длины волны. Это будет согласующее устройство, которое является мостиком к антенне Франклина, до которой мы еще доберемся.
  2. У J-антенны есть один несомненный плюс помимо указанных для работы на крыше дома. Нижнюю часть можно заземлить, и получится отличный громоотвод. Это нисколько не влияет на работу оборудования, зато защитит домашний приемник от грозы. Таким образом ловлю каналов можно не прерывать на время непогоды.
  3. Учтите, что медь в условиях попадания влаги будет вести себя агрессивно по отношению к другим металлам. Возникнет электрохимическая коррозия. Только оцинкованная сталь может противостоять такому натиску. Возьмите это на заметку при выборе крепежа.
Мульти антенна

Мульти антенна

Мы полагаем, что сделать антенну самостоятельно по указанной схеме сумеет большинство наших читателей, а мы показали, что согласование ее ведется относительно простыми методами. Остался вопрос с толщиной трубки, но он никак не акцентируется в литературе, а подстроечные элементы помогут получить максимальный эффект. Разумеется, нужен сильный источник волны, чтобы провести согласования. Проблема еще в том, что не получится использовать вольтметр вместо лампочки, потому что частота относительно высокая. Мы полагаем, что настоящие радиолюбители могут собрать подстроечный прибор своими руками из усилителя, выпрямителя и теперь уже любого индикатора, включая китайские мультиметры.

И последний вопрос: каково усиление J-антенны? Очевидцы утверждают, что лучше полуволнового вибратора. А это уже неплохо.

Антенна Франклина

Франклин работал в свое время на Маркони, не был президентом США. Однако изобретений в начале 20-го века выдал немало. Среди прочего подстроечный конденсатор. В 1924 году он изобрел свою знаменитую антенну, по которой сегодня строятся все китайские штыри для WiFi. Отличие в том, что равноплечая конструкция лишилась одной половины, а согласующие шлейфы загнулись в катушки. Именно такую конструирует ZikValera на одном из своих видео. Пример расчета приведен в первом томе Ротхаммеля на странице 232.

Антенна Франклина

Антенна Франклина

Представьте себе волновой вибратор, концы которого увенчаны двумя согласующими шлейфами, каждый по половине волны. Наконец, все это оканчивается еще одним разорванным вибратором. Его плечи в сумме уже в точности равны длине волны. В результате получается антенна Франклина, сигнал с которой снимается по центральной линии, а сопротивление излучения зависит от точки входа шлейфа. Чтобы было понятнее, выше мы привели скромный рисунок, где показано сама антенна Франклина.

Мы полагаем, что из указанного изображения уже понятно, как согнуть из проволоки нужную форму. Что касается размеров, то они достаточно велики, поэтому целесообразно антенны Франклина использовать в диапазоне ДМВ и выше, хотя в сети полно конструкций на гораздо более низкие частоты. При этом приготовьтесь отрядить специальную сосну во дворе под конструкцию, либо же создать распорки приличной длины на крыше.

У антенны Франклина хорошее усиление (благо, и размер немалый) 3,2 дБ. Для указанной на рисунке конструкции в точке подвода шлейфа посередине сопротивление излучения составит 300 Ом. Если добавить еще по вибратору с каждой стороны, то станет 500 Ом. Усиление превысит 5 дБ. И так далее. Добавим к этому, что ширина линии согласования не является критичной. Например, это может быть 7 мм на длине волны 32 см.


Следует отметить два недостатка конструкции:

  1. Питание нужно вести в идеале двухпроводной, хотя любители паяют кабель, как это показано на рисунке. Никто не жалуется.
  2. До того, как сделать антенну своими руками, убедитесь, что можете точно выравнять плечи. Они должны быть строго по одной линии, согласующие же участки можно чуть гнуть (китайцы вообще делают из них катушки, учитывая индуктивность при изготовлении антенны).

Расчет антенны Франклина не является простым делом, потому что в исходном виде не всегда получается использовать этот тип устройств. Потому рекомендуется копировать китайские модели, измерить которые поможет штангенциркуль. В этом случае самодельная антенна гарантированно будет показывать хорошие характеристики. Даже на форумах коллинеарные линии не изучены толком, много небылиц на эту тему. Это явно не ответ на вопрос, как сделать самую простую антенну.