Содержание
Вводили читателей в курс вопроса конструирования полуволновых вибраторов, тема столь обширна, будут проявляться временами новые аспекты. Столь полюбившаяся зрителям передача, обсуждающая, как собирается антенна из банок своими руками – новая вариация, обмусоливающая старую тему. Конструкция, сформированная двумя жестянками, выстроенными рядком на палке, образуют диполь — первую действующую антенну, сделанную человечеством. Обсудим аспекты конструирования, читателям окажется полезно узнать: не одни пивные банки годятся принести пользу дому, помогут кофейные, прочие жестянки. Читателей, раскусившие задумку, могут сразу переходить изучать графики, приведенные ниже, прочим будет интересно почитать теорию.
Коэффициент укорочения антенны
Под коэффициентом укорочения принято понимать число, показывающее, во сколько раз длина волны линии меньше, нежели в свободном пространстве. Однако сегодня коснемся другой области. Давно замечено: полуволновой вибратор снабжен идеальными характеристиками лишь при минимальной толщине проволоки (отбрасываем высоту подвеса антенны). В реальности провод снабжен конечными размерами, изменяющими характеристики. Касается частоты. Помните, размеры полуволнового вибратора определены длиной волны.
При отклонении от резонанса прием начнет падать, на практике эффекта стараются избежать. С увеличением диаметра стержня вибратора частота уходит вверх. Означает: следует слегка укоротить плечи для точного попадания на канал. Чтобы придать процессу некую научность, введен термин коэффициента укорочения. Коэффициент укорочения антенны показывает, на сколько в процентном отношении потребуется укоротить полуволновой вибратор для придания оптимальных свойств системе.
Графика показывает: зависит коэффициент укорочения антенны от отношения длины волны к удвоенному диаметру проволоки, из которой сделан полуволновой вибратор. Придумана иная форма графика, смысл остается прежним. Для расчета удобнее с точки зрения минимизации вычислений. Дана частота 100 МГц, диаметр медной трубки, послужившей материалом, составляет 25 мм. Находим нужную длину полуволнового вибратора, пользуясь формулой.
Определим длину волны: 299792458 / 100000000 = 2,998 м. Коэффициент укорочения находим, пользуясь графиком, разделив 2,998 на 0,025 (толщина проволоки), получается 120. Рисунок показывает: К = 0,482. Заключаем: суммарная длина полуволнового вибратора составит 1,445 метра. Сразу оговоримся, расчетный график сильно расходится с приведенным ниже (теоретически предполагаются идентичными). Во втором случае длина получается меньше, антенну укоротить проще, нежели нарастить. В пользу последнего графика говорит факт: рекомендует форум радиолюбителей, люди собрались с практическим прицелом, следовательно, можно доверять. В любом случае стоит попробовать оба рисунка.
Как определить коэффициент укорочения антенны для пивных банок
Надеемся, понятно: полуволновой вибратор из банок соберем только для той длины волны, которая приближенно равна четырем длинам банки. Конструкция вибратора подразумевает: оба плеча равны, не стоит пытаться взять жесть разных напитков. Высокие баночки с низкими не могут быть плечами одной антенны. Расстояние в разрыве типично составляет 10 – 20 мм. Теперь необходимо обзавестись линейкой, получится сказать, для какой частоты пригодна обычная пивная банка.
Нужное отыскалось в официальном документе, называется ГОСТ Р 51756-2001 – Банки алюминиевые глубокой вытяжки с легко вскрываемыми крышками. Технические условия. Размеры нормированы, предварительные расчеты проведете дома. Стандарт вводит четыре типоразмера пивных банок, указываемые таблицей. Для удобства читателей сведения приводим выше (первый рисунок). Любой найдет текст стандарта в интернете.
Предлагаем читателям заняться… Имеется график коэффициентов относительного укорочения полуволнового вибратора, в наличии размеры банок. Известно расстояние меж плечами, составляющее 10 – 20 мм. Имея на руках сведения, подсчитаем длину волны, принимаемую будущим самодельным полуволновым вибратором. Банка объемом 0,5 литра снабжена габаритными размерами:
- Высота 168 мм.
- Внешний диаметр 66,4 мм.
Зависимость на графике напоминает параболу, шкала логарифмическая по горизонтали. Поскольку точной формулы на руках нет, предлагается определить диапазон, потом по возможности найти резонансную частоту.
Удвоенная высота банки, зазор меж плечами составляют суммарно 350 мм. Половина волны, не считая коэффициента укорочения. Получается длина волны 70 см, частота цифрового телевидения. Найдем более точно: 299792458 / 0,7 = 428,3 МГц. Теперь становится понятным, почему некоторые умники применяют пивные банки, вылавливая каналы телевидения.
Посчитаем коэффициент укорочения по первому (верхнему) графику, получается: λ/d = 0,7 / 0,0664 = 10,54. На левой границе шкалы, К = 0,4625. Находим частоту, под которую подойдет полуволновой вибратор умножением на коэффициент, только удвоенный. 396 МГц. Для сравнения первый мультиплекс Москвы вещает на 560 МГц. Банки возьмем короче. Примерно в 560 / 396 = 1,41 раза, дает высоту емкости 118 мм. Длина согласно стандарту пивной банки 0,33 литра. По нашим собственным подсчетам, получается: если сделать антенну из банок своими руками, ловит первый мультиплекс Москвы. Неизвестны занимавшиеся подбором частот, но цифра (560 МГц) заставляет задуматься.
Настроить антенну из пивных банок на нужный канал
Не будем пересказывать, как сделать из банок антенну самостоятельно – натянуть на палку две жестяные емкости под силу каждому. Главное, чтобы два плеча оставались параллельны, находились горизонтально. Приделать – каждый на собственный лад горазд. Черенок лопаты, вешалка одежная, штора, любой подходящий предмет.
Возникает вопрос, как произвести настройку собранной из пивных банок антенны. Видим два фактора, нуждающиеся в согласовании:
- Волновые сопротивления линии и антенны.
- Вопрос симметрирования.
Каналы цифрового телевидения облюбовали диапазон ДМВ, симметрирование не имеет решающей роли, как на более длинных волнах. Что касается волнового сопротивления, у идеального полуволнового вибратора цифра колеблется в диапазоне 72 – 76 Ом, согласуется с телевизионным кабелем. Допускали вольности в обращении с цифрами, читатели заметили: нельзя умножать длину антенны на выбранный коэффициент, цифра окажется меньше, полученной графически. Аспекты указанные, погрешность инженерных расчетов (закладывается 30%), приводят к необходимости самодельную антенну настраивать.
Проще сделать, изменяя расстояние меж банками. Варьируется в широких пределах, логично воспользоваться. С увеличением диаметра провода (банки) растет полоса пропускания антенны. Для отношений длины волны, диаметра проволоки, равного 10000, диапазон, где КСВ может быть настроен в требуемых пределах, составляет 6,5%. При отношении 100 параметр вырастает в 2,5 раза. Полезное свойство для антенн. Кстати, по указанной причине рассматриваются литературой полуволновые вибраторы, у которых множество плеч с любой стороны образуют цилиндрические поверхности. По схожим принципам реализованы фрактальные биконусные антенны, рассмотренные кратко в предыдущих обзорах.
Баночные антенны крепите герметиками. Силиконовый сантехнический стоит копейки, найдете в хозяйственном магазине. Чтобы антенну не ломало ветром, прочно крепите конструкцию. Силикон бесстрашно встретит дождь, пропускает радиоволны. Используйте современные технологии, сочетая с проверенными временем конструкциями. Кстати, не одни пивные банки годятся для изготовления антенны. Металлические цилиндры сойдут.
Из сказанного запомним, самостоятельно сделать антенну из банок реально. Причем годятся любые емкости. Возможно делать трубы из картона, обклеивать алюминиевой фольгой, получая приемлемый результат. Отличие от традиционной конструкции в широкополосности, ряде сложностей с согласованием. Открывается широкое поле экспериментаторам: с картоном, фольгой обращаться несравненно проще. Самодельная антенна из банок станет необычным украшением интерьера, если цвета подобраны правильно. В довершение скажем: ролик Ютуб лишен простейших расчетов, тяжело получить хороший результат, отбрасывая теорию. При попытках поймать Первый канал не хватало полосы пропускания устройства. Вот почему антенна из банок, собранная на столе, работала плохо. Хотя… в период Олимпийских игр выяснилось: у Останкино прием неуверенный, возможно, в этом дело.
