Антенна диполь на Си-Би

DSCN3094

Что может быть проще диполя? Наверное, ничего. Это самая простая в изготовлении антенна доступная большинству радиолюбителей. Ее просто рассчитать, просто изготовить, просто настроить и еще проще использовать. Вышло так, что в лаборатории журнала у меня не было никакой антенны где-то год, и вот недавно я решил, что хватит это терпеть!

В этой статье я расскажу, как рассчитать, из чего и как изготовить простую дипольную антенну на 27 МГц. Покажу весь ход построения антенны, от идеи до законченного изделия. Антенна проектировалась с расчетом на долгую не обслуживаемую эксплуатацию и поэтому вниманию защиты от пагубного воздействия атмосферы было уделено много внимания. Кроме того правильный диполь должен обязательно запитываться через балун. Что это такое и с чем его едят, читайте ниже.

Техническое задание

Условия, в которых предполагается использовать антенну, не самые благоприятные. Крыша двухэтажного здания. Не доминантная высота. Вокруг высотных зданий не много, но они есть. Мягкая кровля. В маневре мы ограничены с той точки зрения, что самовольно попадать на крышу проблематично, закрепить антенны выше уровня крыши тоже достаточно сложно, для этого нет никаких конструкций, а новые городить никто не даст. Единственно, разрешили вбить в стену крюк над окном, и на том спасибо. В общем, рассчитывать на великую дальнобойность подобной антенны не приходится, просто даже исходя из условий размещения.
Кроме того, антенна не должна никому мешать эксплуатировать кровлю. На крышу частенько заходят всяческие организации, следящие за состоянием кровли и кондиционеров и прочего оборудования. Короче, условия – отстой, но антенну все равно хочется. 🙂 Поэтому был выбран самый простой вариант – диполь.

Что такое диполь

Диполь – симметричный вибратор, простейшая и наиболее распространённая на практике антенна. В самом простом варианте представляет собой прямолинейный проводник длиной в половину длины волны и питаемый в середине от генератора токами высокой частоты.
Иными словами, это два одинаковых куска провода растянутые в пространстве последовательно, друг за другом. Но в центре этой конструкции, точке их соединения к ним подключается кабель, по которому сигнал будет идти от диполя в трансивер и от трансивера в диполь. Все просто. Диполь может быть как вертикальный, так и горизонтальный. При этом поляризация волн принимаемых и излучаемых такой антенной будет меняться сообразно ориентации диполя. Вертикальный диполь – вертикальная поляризация (целесообразно использовать для местных связей), горизонтальный диполь (целесообразно использовать для дальних связей). Диполь, натянутый под углом, имеет обе составляющие.

Проект и расчет

Прежде чем брать в руки инструменты и начинать что-то делать не плохо бы посчитать какого же размера нам нужен диполь, кроме того, это поможет нам рассчитать количество провода который мы будем использовать для лучей диполя.
Надо понимать, что действительная (геометрическая) длина диполя несколько меньше чем рассчитанная формуле. Это связано с тем, что на концах антенны возникает емкостный ток, который эквивалентен увеличению ее длины. Необходимую длину диполя, с учетом соответствующего коэффициента укорочения можно посчитать по всяким умным формулам, которые я приводить не буду, а можно воспользоваться более технологичными средствами и привлечь к нашему творчеству программу моделировщик MMANA. И если Вы, будучи радиолюбителем ее, по какой-то причине все еще не освоили, настоятельно рекомендую это сделать. Для проектирования и расчета простых антенн, это совершенно незаменимый инструмент.

Итак, наш проект выглядит следующим образом. Антенна диполь. Верхняя точка подвеса на высоте 3м, центр на 2,5м, нижняя точка на 2м. Не густо, с учетом того, что КСВ и параметры работы антенны дипольного типа в целом довольно сильно зависят от высоты подвеса, но выбирать особенно не из чего. Длина плеч антенны примерно 2,57м, диаметр провода 2мм (R=1мм).

Вбиваем эти данные в моделировщик и получаем следующее.

2016-04-16_130136

Считаем параметры для частоты 27.200МГц. Центральная частота центральной сетки.

2016-04-16_130423

Похоже на правду, с учетом того, что диполь в свободном пространстве имеет сопротивление около 75Ом, что соответствует КСВ=1,5. Меня это вполне устраивает.

КСВ, а также активная и реактивная составляющая импеданса. Параметры для нашей антенны вполне подходящие.

2016-04-16_130720

2016-04-16_130713

Диаграмма направленности. Антенна при данном размещении будет по большей части зенитного излучения. Это следствие низкого подвеса, но тут уж ничего не поделаешь.

2016-04-16_130918

Питать антенну мы будем не просто через коаксиальный кабель, а через балансировочное устройство (балун). Балун это симметрирующий трансформатор. Называется так из-за использования в названии сокращенных англицизмов. Balanced-Unbalanced. Или BalUn. (БалУн). Он необходим для питания симметричной антенны. Диполь как раз антенна симметричная, а питаться она будет не симметричной линией, коей как раз является коаксиальный кабель. Но о балуне чуть ниже. Итак, примерно прикинув, что нас ждет, можно приступать к изготовлению.

Конструктив

Для ленивых, и тех, кто хочет просто попробовать сделать такую антенну, есть вариант проще. Сразу приведу картинку позаимствованную у EU4DGC. Отдельно комментировать не буду, на ней и так все понятно. Повторите и оно заработает.

dipol

Но так как надежность конструкции у меня стояла не на последнем месте, я решил подойти к делу более основательно.
Для изготовления диполя нам в первую очередь потребуется сделать заготовку для антенны дипольного типа. Эта штука необходима для полноценной реализации балуна. Вы, конечно, можете купить готовый балун, но, на мой взгляд, сделать его своими руками проще, дешевле и интереснее.

Для конструирования нам потребуется.DSCN3058 1. Сантехническая пластиковая муфта диаметром 50-55мм. Продается в сантехнических магазинах.
2. Сантехнические заглушки того же диаметра. Продаются там же.
3. Разъем типа SO-239
4. Винт-кольцо 3 штуки (М6).
5. 6 шайб и 3 гайки.

Начинаем подготовку. Сверлим отверстия в крышках-заглушках и муфте.

DSCN3060

В муфте одной из заглушек диаметром 6мм, для крепления, и 16мм в другой, для разъема. Сверлим отверстия под креплениями и для вывода проводов которыми будем питать лучи антенны.

DSCN3062

Монтируем крепления. В собранном виде конструкция выглядит вот так.

DSCN3063

Теперь приступаем к изготовлению балуна.

Балун

Как я уже писал выше, балун это симетрирующее устройство позволяющее избавиться от антенного эффекта фидера. Если этого не сделать, наш кабель снижения станет полноправной частью антенны и при приеме будет работать как часть антенны, собирать сигналы, помехи и шум, а при передаче излучать. Нам это совершенно не нужно, поэтому мы изготовим балансирующее устройство на ферритовом кольце. Как мы помним, сопротивление диполя у нас около 75Ом, это значит, что для правильного согласования антенны, наш балун не должен трансформировать сопротивления, а должен просто передавать сигнал 1 к 1. Самый простой вариант балуна представлен на рисунке ниже. Он выполнен на ферритовом кольце трифилярной обмоткой.

balun_1-1_image2

Для изготовления такого балуна нам потребуется ферритовое кольцо, у меня нашлось с проницаемостью 600, кусок провода сечением 0,5-1мм., в закромах нашелся кусок МГТФ сечением 1мм и длиной 2,5м.

DSCN3065

Складываем провод втрое и начинаем наматывать на кольцо. В итоге у нас должно получиться нечто вроде этого.

DSCN3066

Фиксируем обмотку на кольце при помощи хомутов или изоленты и начинаем соединять обмотки в нужной последовательности. Готовый вариант.

DSCN3072

Монтируем балун в нашу заготовку. И припаиваем разъем.

DSCN3075

Собираем все вместе и в итоге у нас должна получиться вот такая конструкция.

DSCN3076

Почти готово. Теперь нам необходимо отмерить нужное количество провода для лучей антенны и закрепить их на нашем, теперь уже балуне-заготовке. Для лучей можно использовать почти любой провод достаточной толщины, я обычно использую обычный ПВ сечением 1,5мм^2. Отмеряем по 3 метра, не смотря на то, что MMANA нам посчитала 2,57м, лучше взять с запасом и потом отрезать лишнее, чем судорожно соображать, как нарастить недостающее. Плюс, часть провода пойдет на крепление лучей к балуну и оттяжкам. Прикручиваем лучи к ушкам балуна и подсоединяем выводы нашего балуна к лучам.

DSCN3077

DSCN3078

После этого все хорошо пропаиваем. Собственно, сама антенна готова.

DSCN3083

Осталось придумать из чего сделать оттяжки. Лично я для этих целей предпочитаю использовать обычный паракорд. Он крепкий, надежный и не особенно вытягивается под нагрузкой.

DSCN3085

Пришла пора лезть на крышу и устанавливать антенну. Весь процесс выкладывать не буду, но по основным пунктам пройдусь.

Верхняя точка крепления антенны. В стену вкручен анкер-крюк.

DSCN3086

Сама антенна и кабель снижения. Кабель – обычный RG-58 C/U длиной от точки запитки до радиостанции примерно 15м. Длина кабеля на настройку антенны не влияет.

DSCN3088

Настройка антенны

Поскольку диполь — антенна симметричная, длина плеч антенны должна быть одинаковой! Начинать я рекомендую с той длины которая нам выдала MMANA, как правило, начав с этого можно с высокой вероятностью попасть именно туда, куда нам нужно. Отрезать полотно антенны не нужно, достаточно просто загнуть лишнюю часть параллельно полотну антенны и примотать изолентой или зафиксировать кабельной стяжкой. Возможно, для точной настройки придется несколько раз снимать и опять натягивать антенну, подгоняя длину плеч под нужную Вам частоту.
Вот что в итоге получилось у меня.

По КСВ=3 диполь имеет полосу почти 5МГц, по КСВ=2 почти 2,5МГц.

SWR

Активная и реактивная составляющие.

xr

На мой взгляд, все не плохо.

Итог

В итоге получилась достаточно универсальная, а самое главное простая антенна на Си-Би диапазон. Расположенная в моем случае не самым лучшим образом, но, тем не менее, вполне себе работоспособная. Принимающая и передающая пусть и не так как вертикал длиной 5/8, но, на мой взгляд, это сильно лучше, чем вообще ничего. Собирается эта конструкция при наличии всех необходимых частей за час-полтора, очень быстро. Эта антенна висит за окном всего несколько дней, тестирование продолжается, пока результат меня вполне устраивает, если будут какие-то дополнения, обязательно про них напишу. Ну, или если кто-то решится повторить мой подвиг, был бы рад свежим мнениям и комментариям.

maxresdefault

Всем удачи, 55, 73!

Нашли что-то полезное? Поделитесь с друзьями!
  • Добавить ВКонтакте заметку об этой странице
  • Мой Мир
  • Facebook
  • Twitter
  • LiveJournal
  • В закладки Google
  • Блог Li.ру
  • Blogger
  • RSS
  • LinkedIn
  • Одноклассники
Не закрывайте просто эту статью - поделитесь ссылкой в социальных сетях со своими читателями и друзьями. Многие из них за это вам скажут спасибо.
Хотите первым получать свежие статьи и обзоры?
Подпишитесь на обновления журнала по e-mail:
Оставите комментарий ?

54 Комментарии。

  1. Самое главное это не сказано что антенна имеет горизонтальную поляризацию и для связи с антеннами типа 5/8 мало подходит.Так же для антенн данного типа питающий кабель должен ийти перпендикулярно полотну антенны как можно дольше но не меньше 1/4 лямбды.Да и про балун очень мало информации.Для симметрирования такой антенны достаточно 3 ферритовых защелок на кабель.Они и легче весят и проще.Не каждый сможет намотать такой балун.Да и без навыков его очень сложно мотать.Защёлки легко ищутся на Али экспресс и стоят копейки.У меня после статьи больше вопросов чем ответов.Извените.

    • Как это не написано про поляризацию? Написано. Читаем внимательно. 🙂
      Что касается балуна, именно такой предпочтительнее, поскольку замыкает антенну по постоянному току и предохраняют трансивер от статики, так что это сделано не случайно. Да и намотать 10 витков тремя проводами не так уж и сложно. Если начинающему радиолюбителю уже это не под силу, тогда я не знаю, стоит ли вообще заниматься этим делом. По моему все крайне доходчиво. И я специально не углублялся в дебри теории, сплошная практика.
      Кстати, вариант с защелками на кабель тоже рассмотрен, как упрощенный, но он не является балуном в полном смысле этого слова, просто запорный дроссель предотвращающий затекание тока на внешнюю оплетку кабеля. И мне он нравится меньше. Есть вопросы? Пишем в комментарии, что знаю, расскажу, ну или вместе подумаем.

  2. А какого размера колечко? Хоть на что ориентироваться, по фото не понять.

  3. Саныч

    Про поляризацию написано,но не написано что при существующей установке приём от радиостанций с вертикальной поляризацией будет значительно ослаблен.Я сомниваюсь что у начинающего найдётся такое кольцо.Я не совсем начинающий и то такого кольца нет совсем.И достать его в моей деревне не представляется возможным.А что касается статики то в любой сибишке на разьеме сидит резистор 4,7 Ком который и отвечает за статику.

    • Ну я никого и не призываю располагать антенну именно так, просто у меня другого выбора нет в данных условиях. О чем, кстати и пишу. Лучше всего повесить под углом в 45 градусов, будет наиболее универсальный вариант. Да и в горизонтальном положении, за счет отражения от разных поверхностей, происходит «кручение» поляризации, с приличным ослаблением, естественно, но прием и передача все-таки возможны. За неимением лучшего, как говориться…
      Что до кольца, то его марка не шибко принципиальна, я делал на том, что было под руками, можно намотать на чем-то еще, даже на воздухе (пластиковой трубке). По сути, это ШПТЛ.
      Ну, на резистор надейся, а сам не плошай. Резистор действительно есть, но он не панацея, на мой взгляд, проще устранить проблему в зародыше чем бороться с ее возможными последствиями. Я сталкивался уже со статикой и ее проделками, очень я ее не люблю. Да и мало кто, наверное…

    • Странно Вы как то размышляете, кольцо почему-то обязательно должно быть в закромах, а ферритовые защёлки с Али, а кольцо там же на Али купить не судьба? Я когда был начинающим, имел в наличии гораздо больше, чем сейчас… Про кольца разных размеров и типов и говорить нечего. Кто ищет, тот всегда найдёт, было бы желание.

  4. Андрей

    Дядьки, хватит критиковать, я вот самый начинающий из всех начинающих, но с уверенностью могу сказать что ежели руки не мешают сидеть на стуле по причине их не целесообразного произрастания. Внимание: Изготовить такую антенну сущие пустяки. А вообще всё зависит от Реального желания(не путать с типа: я вот думаю или, может такуюже забабахать) ибо ежели захочеш звучать «по воздуху» то реально делаеш а не ищишь причины сомневаться.
    Денис, спасибо, все весьма информативно и реально изготавливаемо ежели руки позволят.

  5. Евген

    Хорошо сказано!
    Денис молодчик!

  6. Алексей

    Вот еще интересный способ:
    http://dl2kq.de/ant/3-38.htm

  7. Ильдар

    Денис зачетно!Мне понравился твой вариант с балуном.

  8. Алексей

    Защелки на кабель свободно продаются в городе Обнинске в магазине радиотоваров около Фора-банка. Все будет работать и в горизонтальной поляризации, а в некоторых случаях даже подальше, чем в вертикальной.

  9. Stalker2935

    Очень все хорошо описал, спасибо! Вопрос у меня возник немножко по другой тематике, прошу не критиковать, в эфире недавно;)
    Можно ли использовать этот балун на кв 1.8-28мгц?
    И что если в качестве антенного полотна использовать поливик, то как паять к стальным и медным жилам или стальные откусывать только к медным? И если использовать кусок гетинакса в качестве основы для соединения, можно ли полотно из поливика намотать несколько раз в отверстие а потом уже подпаивать к балуну(кабелю)? Или надо снимать изоляцию уже после крепления и подпаивать кабель?

    • Можно. В полевке сталь для прочности, медь для сигнала, но они между собой контачат. Соответственно за сталь цепляем, к меди паяемся.

    • В свое время делал диполь из «поливика» на 14Мгц,»запитовал» обычным кабелем 75ом без всяких балунов,и работал успешно с «амерекосами»,так что написано и разжёвано до мелочей,спасибо за статью.

    • Валерий

      Stalker2935! По поводу пайки «полёвки». Можно сделать проще: берёте таблетку аспирина, прикладываете к ней оголенную часть «полёвки» и прижимая её («полёвку») к таблетке жалом хорошо прогретого и облуженного паяльника, протягиваете несколько раз. Итогом будет качественно облуженный кусок «полёвки». Это нужно делать на открытом воздухе: очень едкий дым.

  10. Антон

    Снизу небольшого отверстия не хватает, уже осенью там водичка будет.

  11. Валерий

    Денис, идея действительно отличная. У меня тоже на даче стоял «sloper», но, из-за (как Вы совершенно справедливо заметили) поляризация антенны горизонтальная, я остановился на более компромиссной разновидности диполя — «inv.V».
    Кстати, по поводу «гидроизоляции» металлических частей — весьма актуальная заметка. Я все металлические части покрыл обычным клеем из пистолета. Даже мороза не боится!
    Ну, а по поводу критики — она всегда была, есть и будет, в споре рождается истина. Но именно в споре, а не перебранке.
    Статья хорошая, спасибо!
    С уважением, Валерий (UA3ITL), 73!

  12. Владимир

    Денис, а почему именно диполь? почему не «Двойная базука»? В данный момент сам в поисках возможности установить антенну.

    • Потому что про базуку уже была статья. И я ее кому-то подарил, поэтому и сделал диполь.

      • Владимир

        А по эффективности идентичны, как я понимаю. Единственное, базука получается уже согласованна. Да?

        • Ну в общем виде да. Такой диполь можно на любую длину волны сделать, в этом его преимущество. А вот базука она только на один диапазон.

  13. Виктор

    А зачем нужно было концы обмоток выводить через отверстия наружу, чтобы потом их цеплять на кольца, к которым потом еще цепляются плечи антенны. Мне кажется проще и надежнее было их подцепить внутри трубы прямо на резьбу колец. И дырок в корпусе меньше, и «уши» из проводов на улице не висят

  14. Денис, добрый вечер!Можно ли использовать для изготовления данной антенны кольцо K45x28x12 M2000HM1-36?Или K28x16x9 M2000HM1-36?

  15. Сергей

    Добрый день. Подскажите сколько витков провода мотать на кольцо, и можно ли использовать вместо кольца, стержень?

  16. Не диполь это не то!Вот Базука это компактнее и эффективнее.

  17. Да базука вещь )))

  18. Добрый день! где-то читал что при установке антенны на авто нельзя, чтобы стержень антенны дотрагивался до кузова. При устройстве «балуна» получается что мы соединяем центральную жилу кабеля с оплеткой? а рации от этого ничего не будет? и судя по комментариям эту антенну можно использовать с усилителем? Прошу сильно не бить. (экономист по образованию). 🙂

    • Утверждение верное. Не путайте замыкание по постоянному и по переменному току. С усилителем использовать, конечно, можно.

  19. Спасибо, хорошая статья.

  20. Александр

    Добрый день, изготовил балун по данной схеме с небольшими изменениями: провод для намотки взял из сетевого кабеля (витая пара) одножильный, сплел 3 провода между собой и намотал 9 витков на кольцо (600нм), в результате измерений ксв получилось 3(без плечей антенны, с подключением резистора 50Ом)на 27.200Мгц. Кстати кольцо на фото очень похоже на мое. В чем тут проблема?

    • Сложно вот так сказать, без анализатора. Кольцо в этом случае не играет большой роли, вернее, его материал, это же ШПТЛ. Поэтому ищите ошибку в коммутации. Кстати, провода лучше всего скручивать между собой, а не переплетать, кто его знает, как там емкость распределяется, хотя, чисто теоретически, разницы быть не должно.

  21. Александр

    Денис, большое спасибо за быстрый ответ! Сегодня проверил ксв-метр(подключил к нему резистор 50 Ом напрямую) показал 2, правда резистор у меня не совсем 50, а 47. Ну не может же быть из-за 3 Ом ксв в два раза больше? Буду искать анализатор

  22. Антон К.С.

    В школе ходил в радиокружок, в принципе все понятно. Но…
    Вопрос тому кто проверял, какая дальность связи?
    В армии на симетричную диполь р-111 с 11 метровой мачты брала свыше 100 км., Но она направленная, а если такая растяжка получается типа АЗИ, то даже лучше меньше шумов с горизонта.
    И сделать деполь и возить с собой весьма полезно для экстренных случаев, если дальность ПЕРЕДАЧИ станет км. 50 и КСВ не выше 2.
    Еще помню из литературы которую в армии читал, изготовление направленной антенны буквально из подручных средств, но в инете ненашел.
    Еще с собой в машине всегда есть не менее 100 м. РК-75-3 и ШВВП 2*0,5.

    P.S. если что не так написал, извините, познания школьные и армии, езжу часто межгород, Урал, Сибирь, север, ну вот, как-то так.

    • Все правильно пишете. 🙂 А направленную антенну Бевереджа можно, действительно, изготовить из того что под руками (почти), но не компактная она.

  23. Дмитрий

    Подскажите антенну кв для дальности 30-40 км

  24. Кирилл

    Решил сделать подобный для дачи за неимением материала на самодельный GP 5/8. Материал весь есть кроме феррита. Вопрос — можно ли сделать BalUn на основе феррита от компьютерного импульсного БП (d=30 mm, a=8mm, h=10mm)? С уважением Кирилл «Стрелок», город-герой Тула. 55, 73!!!

Оставить комментарий