Как сделать антенну для радио своими руками?

Полуволновые вибраторы

Интернет обошло видео: смартфон вместо антенны принимает кусок оголенного провода, припаянный к разъему. Диво – радио ловится! Ничего удивительного. В радиовещании используется вертикальная линейная поляризация, провод произвольной длины способен усилить сигнал. Учебниками радиотехники показано – добиться результата повыше можно, если размер кратен четверти волны:

1. Равен длине волны.
2. Половине длины волны.
3. Четверти длины волны.

Существуют другие варианты, некоторые радиолюбители утверждают: лучший прием получается при длине приемной антенны 5/8 длины волны. Сегодня на этом останавливаться не будем. Каждое из приведенных устройств характеризуется внутренним сопротивлением, величина по возможности равна импедансу кабеля, приемного устройства:

1. Вибратор Герца – 300 Ом.
2. Полуволновой вибратор – 73,5 Ом.
3. Четвертьволновый – 37 Ом.

Сообразно сказанному выделено полдюжины стандартных номинала кабелей, чаще встретим РК – 75, РК – 50. Последний имеет наибольшее хождение меж связной аппаратурой

Важно использовать коаксиал, подходящий используемому типу устройств. На старых телевизорах входы специально подписаны в Ом

УКВ использует кабель РК – 50. Следовательно, потери, вызванные отражением сигнала линии, наименьшие.

Интернет обошла схема полуволнового диполя длиной каждой стороны 75 см. Приемное устройство обслуживает диапазон УКВ (FM), вмещающий немало радиостанций. Поясним изрядно:

• длина вибратора составляет половину длины волны;
• каждое плечо вибратора равно четверти длины волны.

Суммарно получаем: устройство настроено на частоту вещания 100 МГц, четверть длины волны составит 75 см. Сопротивление излучению конструкции равняется 73,5 Ом, поэтому антенна для радиоприемника своими руками делается из куска кабеля РК – 75:

1. Для образования одного плеча диполя снимаем внешнюю изоляцию на участке протяженностью 75 см. Оплетку экрана оставляем нетронутой.
2. После выворачиваем медную сетку чулком, стягивая вниз, распрямляя на 75 см. Образуется второе плечо диполя. Если затруднительно натянуть экран поверх изоляции, возьмите кусок медной трубки длиной 75 см, натяните. Оплетка срезается, пополняя содержимое мусорного ведра.
3. Медная трубка аккуратно припаивается к экрану, устройство готово. Согласовывать с кабелем не нужно, у обоих сопротивление 75 Ом. Приемник современный может иметь совсем другой импеданс. Подробнее прочитаете в технических характеристиках, перечисленных паспортом.
4. Установка ведется на мачту. Выше – лучше, но! Пассивная антенна для радиостанции, своими руками сделанная из куска кабеля, сильно понижает уровень сигнала. Рассмотрим позже, как спаять усилитель диапазона, оснастить непроницаемым корпусом, подвесить близ антенны. Дельная тема курсового проекта средней степени подготовленности студента ВУЗа радиотехнической направленности. Сегодня вопрос откладывается.

Самодельные антенны

Антенна, сконструированная в домашних условиях, обладает преимуществами: требует намного меньше затрат и превосходит по качеству магазинные аналоги.

Зигзагообразная антенна или антенна-«восьмерка»

Классический вид этого приемника ‒ 2 ромба Харченко. Квадратная конструкция компактна, сборка простая, внешне напоминает зигзаг, откуда и получила свое название.

Для основы используют любой металл, обладающий хорошей проводимостью ‒ алюминий или медь. Легче всего сконструировать антенну Харченко из медного шнура толщиной 3 мм: он легко гнется и паяется.

Чтобы создать зигзагообразный приемник нужно:

1. Отмерить 112 см проволоки и согнуть ее в ромбы так, чтобы длина участков была 13-14 см.
2. Два конца зачистить на расстоянии 1.5-2 см. На оголенных от изоляции фрагментах сделать петли и зафиксировать между собой.
3. Место соединения запаять.
4. К одному стыку с помощью паяльника прикрепить центральную жилу, к другому ‒ оплетку.

В результате должен получиться двойной квадрат. Для такого приемника потребуется телевизионный кабель около 3 метров длиной. Его необходимо зачистить на 1 см с той стороны, где расположен штекер, и на 2 см от антенны.

Двойной и тройной квадрат

Этот вид антенны ‒ узкополосный. Телевизор будет показывать всего пару каналов, но зато с максимально качественной картинкой. Создать приемник можно, если сигнал подавляется более мощным.

Чтобы изготовить двойной и тройной квадрат нужно взять проволоку следующей толщины:

• 10-20 мм для трансляции 5 и менее каналов в пределах 1 м;
• 8-15 мм для получения 5 и более каналов;
• 3-6 мм для вещания в дециметровом диапазоне.

Далее можно приступать к сборке. Для этого изготавливают 2 квадрата: один чуть больше другого. Называют их вибратор (меньший) и отражатель или рефлектор (больший).

Рамки закрепляют параллельно: сверху и снизу по центру их фиксируют при помощи стрел и присоединяют к вертикальной опоре. Нижнюю стрелу изготавливают из материала, не обладающего проводимостью. Центры рамок должны лежать в одной плоскости и «смотреть» в сторону телепередатчика. Если конструкция трехрамочная, то добавляют еще один квадрат.

Антенна из коаксиального кабеля

Для работы потребуется 50 см кабеля маркировки «РК-75».

Перед созданием приемника нужно зачистить конец, который будет подключаться в гнездо телевизора:

1. Отступить на 5 см от края кабеля и убрать изоляцию.
2. Снять обмотку с центральной жилы кабеля, а проволочные нити скрутить в жгут.
3. От оголенного края кабеля отступить около 20 см и снять острым ножом 2 см внешней изоляции, не затрагивая центральную жилу.
4. Далее от этого фрагмента нужно отложить еще 22 см и снова прорезать внешний слой изоляции, до экранированной фольги.
5. Собрать кабель в кольцо и первый подготовленный конец прикрутить к разрезу.

После подключения к ТВ запустить поиск каналов. Устанавливать приемник лучше за окном, чтобы стены дома не глушили сигнал.

Антенна из жестяных банок

Приемники, собранные из пивных банок, популярны по многим причинам:

1. Дешевизна материала.
2. Алюминий обладает хорошей проводимостью.
3. Форма тары из-под пива аэродинамическая, что существенно снижает парусность и не требует прочных конструкций для крепления самодельной антенны.
4. Банки, которые необходимы для работы, есть во многих домах, поэтому сборку можно осуществить из подручных средств.

Для изготовления потребуются:

• литровые жестяные банки, чистые и сухие (если использовать тару меньше, то сократится и диапазон приема);
• телевизионный кабель RG-58 4-5 м;
• штекер, подходящий для вашего телевизора;
• вешалка для одежды или пластиковая труба в качестве кронштейна для банок;
• крепеж: скотч, изолента, пластиковые хомуты;
• паяльник;
• нож и бокорезы;
• наждачная бумага;
• дрель.

Для изготовления приемника нужно просверлить отверстие диаметром 5 мм в дне одной из банок, затем проложить сквозь него кабель и вывести его через горловину. Закрепить на плечиках для одежды заготовку горизонтально. Через горловину протянуть шнур на 5-6 см. Изоляцию подрезать, снять оплетку и припаять к поверхности банки.

Затем ко дну второй емкости припаять выходящий кабель и присоединить конструкцию на плечики, расположив ее максимально близко к первой банке. На оставшийся конец прикручивают разъем для ТВ.

Подключение антенны FM-диапазона

Считается, подключение FM-антенны ведем тремя методами:

• При прямом – конструкция неотъемлемая часть прибора. Используются сотовыми телефонами. Часто в передающих устройствах антенна выполняется четвертьволновым диполем, землей послужит корпус прибора. Активное сопротивление составляет 30 Ом, реактивное снижается путем перестройки резонансного контура. Антенна несимметричная, в землю протекает эквивалентный ток идущему на каскад. Формирует потери, плюс расклад создает помехи. В случае стационарных устройств помогает хорошее заземление, если длина голого провода сравнима с десятой долей волны, контур заземления станет излучать, генерируя дополнительные помехи. 
• В случае нерезонансного питания используется обычный фидер, волновое сопротивление которого равняется волновому сопротивлению антенны. Обеспечит отсутствие потерь, максимальный уровень сигнала. В линии присутствует бегущая волна, длина фидера не играет роли, погонные потери весомы. Метр кабеля до первого усилительного каскада снижает чувствительность приемника. Избегайте складывать бухты на полу. Лишний кабель меж приемником и FM-антенной обрезается. Проблему длинного фидера отсекает активный усилитель. Придется завести кабель 12 вольт на крышу, о длине перестанем беспокоиться. Решения уместны, где больше делать нечего, кроме как слушать радио. Нет интернета, телевидения, прочих коммуникаций. Если большинство покупных изделий настроены на сопротивление 50 Ом, самодельные необходимо должным образом согласовать. Делается при помощи КСВ метра, у автомобильных конструкций найден специальный винт для проведения операции. Позволит существенно улучшить прием. Причем меняются параметры антенны, длина. В идеале КСВ равен единице, на практике допускается ниже 2.
• Резонансные линии связи питания антенны являются, самым любопытным явлением. Проблема одна: условия прохождения сигнала сильно зависят от длины волны. Фидер должен быть кратен половине. Радиостанция вещает в некотором спектре, частота, на которую настраиваются приемник, FM-антенна, является несущей. Вокруг роятся гармоники, которые, собственно полезны. Лишенная пользы несущая не представляет ценности. Для телевидения резонансные линии связи теряют смысл, частоты могут различаться втрое. Выдержать условия кратности половине длины волны невозможно. Прелесть, что волновое сопротивление линии перестает играть роль. Антенна в таких условиях будет согласована. Любопытная особенность бодро используется для измерения сопротивлений. Например, при помощи линии длиной 5λ проводится исследование антенны исключением погрешностей, помех. Для измерения сопротивления антенны характеристики фидера никакой роли не играют, как было сказано выше. Однако ряд практических любительских радиоантенн используется на резонансной частоте, частоте гармоник. Питание при помощи резонансной линии станет годным выходом из положения. Останется согласовать вход приемника с сопротивлением FM-антенны.

Важность согласования понятна читателям. Недостаточно реализовать устройство FM-антенны, рекомендуется провести согласование

В противном случае нетерпеливые могут позаимствовать способ из Wi-Fi: берется кусок фидера длиной четверть волны (солидный провод), очищается от экрана, паяется на разъем, втыкается в приемник, чтобы кабель расположился вертикально. Примитивная антенна FM, по словам людей опытных, хорошо показывает себя при наличии в эфире волн, следовательно, подойдет нетерпеливым читателям, не желающим согласовывать проект. Простейшая FM-антенна, своими руками сделанная из любого обрезка коаксиального кабеля, способна принимать. Смело берите телевизионный, мощность будет теряться.

Надеемся, дали понять читателям основные принципы конструирования FM-антенн. Кстати, не выкидывайте сломанные гаджеты. Внутри плееров MP3, телефонов, модемов часто имеется необходимое. Даже крошечная заводская FM-антенна способна сто очков форы дать самодельной конструкции. Извлеките требуемую часть, электронику изучите. Пригодится. Не за горами время – будем контроллеры дома программировать, создадите собственные устройства цифровой обработки информации.

Преимущества и недостатки самодельных устройств

Одно из достоинств самодельной автомобильной антенны — это возможность более точной подстройки под условия приема посредством выбора длины приемного штыря и места установки на кузове транспортного средства или внутри него. При тщательной и правильной сборке чувствительность и полоса пропускания самодельного приемного устройства будет не хуже, чем у фабричного.

Один из недостатков самодельных антенн — необходимость сверления кузова авто. Со временем отверстие может проржаветь. Некоторые самодельные антенны могут не соответствовать по своим габаритам Правилам дорожного движения.

Сборка своими руками

К преимуществам усилителя для дома причисляют:

1. Улучшение сигнала на территориях, где часто наблюдаются перебои со связью.
2. Избавление от помех.
3. Увеличение четкости сообщений.
4. Понижение степени излучения.
5. Повышение периода службы батареи телефона.

Необходимые элементы

Для создания простого репитера для квартиры потребуются такие компоненты:

• проволока длиной 350-400 мм (не из меди);
• блок-коннектор;
• кабель до 10 м;
• крепежные элементы;
• пластиковые детали;
• полимерная труба (200 мм).

Подготовленную проволоку сгибают под прямым углом, пока не получится ромб. От центральной части отмеряют по 90 мм в две стороны. Края конструкции заворачивают внутрь, к ним подключают блок-коннектор. Его монтируют с учетом последующих подсоединений. Для этого одну сторону трубы из полимера разрезают, проделывая в противоположной части отверстие.

Подключают коаксиальную трассу, на одном конце удаляют наружную изоляцию, оба проводника подсоединяют к коннектор-блоку. Кабель выполняет роль продолжения ретранслятора. Приспособление крепят на крыше или балконе, направляя его в сторону базовой станции мобильного оператора. Второй край провода подключают к пластиковой пластине, проводят тестирование оборудования.

Настройка усилителя

Корректировку узла, улучшающего сигнал сотовой связи, проводят с отладки пусконаладочного процесса. Сюда входит регулировка качества голосовых посланий и нивелирование самовозбуждения устройства.

Убеждаются в надежности фиксации, к высокочастотным портам подсоединяют блок питания и антенны. Для защиты от перепадов напряжения применяют сетевой фильтр. Настраивают коэффициент усиления. Его показатель не должен быть менее 15 дБ. Механическая корректировка осуществляется посредством изменения позиции антенн и рукояти потенциометра. Автоматика предполагает регулировку прибора с учетом базовой тарификации оператора, обеспечивая предельную выходную мощность.

Правильное место для установки

Кроме грамотной сборки, нужно выбрать место установки. Это повлияет на эффективность работы репитера и антенн. Проверить уровень сигнала можно, просто позвонив с мобильника в том месте, где планируется монтаж ретранслятора. Устанавливать усилитель не рекомендуется ближе 1 м к обогревателям.

Перед использованием всей системы проверяют коаксиальный кабель на повреждения и надежность соединений. Не допускается использование системы без подсоединения к наружной антенне, поскольку она может выйти из строя. Репитер монтируется только в помещениях с отоплением, разница температур для внешней антенны колеблется в пределах -40…+50°C.

Антенны, изготовленные самостоятельно

Как сделать FM-антенну для музыкального центра? Простейшим устройством для приема радиовещательных станций метрового диапазона является отрезок медного многожильного провода, не имеющего экранирующей оплетки. Наличие полиэтиленовой изоляции не влияет на качество принимаемого радиосигнала. Ее поверхность должна быть чистой и сухой.

Другой разновидностью антенны FM для музыкального центра (своими руками сделанной) является полуволновый диполь или разрезной вибратор. Он представляет собой два отрезка пустотелой алюминиевой трубки, закрепленных на основании из диэлектрического материала в горизонтальной плоскости. Зазор между их концами составляет (2-4) см. Общая длина конструкции выбирается из условия ½ длины принимаемой волны. Волновое сопротивление антенны этого типа составляет 75 Ом, что позволяет избавиться от согласующих устройств и подключить стандартный телевизионный коаксиальный кабель напрямую. Основная жила и оплетка при этом присоединяются к концам вибраторов.

Диаграмма направленности разрезного вибратора лежит в горизонтальной плоскости и напоминает по форме цифру «8». Продольную ось любого лепестка следует совместить с направлением на передающую антенну радиоцентра. Коэффициент ее усиления (по отношению к изотропному излучателю) составляет 2,14 дБ. Его можно увеличить за счет применения металлической решетки (рефлектора), расположенного позади приемного диполя.

Разновидности антенн для музыкальных центров

Антенны заводского изготовления подходят для приема и улучшения звука в аппаратах как известных (Sony и Lg), так и бюджетных производителей. Условно они делятся на несколько разновидностей.

1. Дисковые. К ним относят большие внешние или компактные комнатные тарелки. Как правило, такие модели ловят спутниковое вещание.
2. Стержневые. Представляют собой металлические прямые или закругленные штыри (выгнутые в форме окружности), состоящие из нескольких, секций.
3. Проволочные. Пассивные антенны из гибкого металлического стержня, способного принимать любую форму. К ним же можно отнести рамные приспособления.

Если ограничений в финансах нет, то принимающее устройство можно купить. Примером недорогой модели, которая может существенно улучшить звук, является Триада 8810. Усилитель предназначен для музыкальных центров УКВ и FM. Такую антенну можно использовать при удалении радиостанции от точки вещания на расстояние до 80 км.

Следует учитывать, что качество приема сигнала сильно зависит от технических характеристик самого музыкального центра, а не только от формы и свойств принимающей конструкции с усилителем. Поэтому далеко не каждая активная антенна может существенно улучшить радиосигнал. Из-за чего многие предпочитают экспериментировать с приемником, чтобы добиться максимального эффекта звучания.

Какие есть виды антенн

Радиоантенны делятся по назначению:

• для домашних детекторных приемников и музыкальных центров;
• автомобильные;
• авиационные;
• специальные (спутниковой связи, военные).

Для эфирного вещания используются частоты 148,5 кГц — 108 МГц.

FM-радиостанции захватывают 88-108 МГц (ультракороткие 3-метровые волны).

В быту используют следующие конструкции:

• устройства с разворотом — апертурная антенна;
• изделия с бегущей волной;
• линейные приборы.

Антенны классифицируют по форме и материалу на:

• телескопические;
• рамочные;
• штыревые;
• проволочные;
• стержневые;
• фольгированные;
• коаксиальные.

По диаграмме направленности конструкции могут быть узконаправленными и круговыми. По полосе пропускания различают узко- и широкополосные приборы.