Простая самодельная антенна для начинающего сканериста из куска проволоки.
NBFM посвящается =))). Ром, отвечаю на твой вопрос.

Будет интересна как начинающего так и для опытного, как быстрый, простой, дешевый и эффективный вариант.
Изготавливается за 10 минут из одного куска проволоки или провода.
По моему многолетнему опыту радиосвязи работает лучше чем 1/4 ГП и диполь.

История: Первая рамочная антенна с периметром, равным длине волны, была построена в 1942 году группой американских инженеров, среди которых был и радиолюбитель – W9LZХ – для мексиканской =)))миссионерской радиостанции HCJB. Именно благодаря любительскому радио эта антенна широко распространилась во всем мире.

Особенности:
Рамочная антенна охватывает большее пространство, чем петлевой диполь, в результате этого она имеет коэффициент усиления больше, чем коэффициент усиления простого и петлевого диполя. Рамочная антенна, как и петлевой диполь, симметричная антенна, поэтому для правильного ее питания необходимо использовать симметрирующее устройство. Рамочная антенна, как и все дипольные антенны, не нуждается в “земле”.

Ширина рабочего диапазона:
При построении рамочных антенн диаметр провода не влияет на ее длину, как это происходит в дипольных антеннах. Здесь больше выражено то, что при увеличении диаметра провода возрастает широкополосность антенны. Уже при диаметре провода 1-2 мм рамочная антенна, выполненная из него, перекрывает любой любительский диапазон от 1,8 до 144 МГц, и дальнейшее увеличение диаметра провода ее полотна приводит только к увеличению веса и механической прочности антенны и лишь немного увеличивает ее КПД. Конечно, в случае использования толстого провода можно подходить к проблеме согласования менее тщательно, меньше будет проявляться и влияние посторонних предметов на рамку.

Размер:
длина рамки равна 1,01 - 1,02 длины волны.
Длина волны=300/частоту в мегагерцах

Формула для расчета периметра рамочной антенны:

L= 300 К/F

где L - длина рамки в метрах;

F - частота в МГц;

K - коэффициент удлинения.

Он равен примерно 1,01 в случае использования толстого провода – 3 мм и более – и 1,02 в случае использования провода диаметром менее 2-1 мм.

Заземление:
Точка, лежащая напротив точек питания имеет нулевой потенциал. Это может быть очень полезно при построении рамочных антенн – например, можно заземлить полотно антенны на мачту или на траверсу.
заземление значительно обезопасит работу в предгрозовой период, а также уберет электростатический потенциал с антенны, да и просто может быть удобным при ее построении.

Если заземление центра полотна антенны сделано, ее необходимо питать только через симметрирующее устройство. Питание ее без симметрирующего устройства может снизить коэффициент усиления на 0,5-1,5 дБ, особенно это относится к рамкам, выполненным на низкочастотные диапазоны, где различные рассимметрирующие влияния наиболее велики.

Симметрирование:
Это симметричная антенна, и, следовательно, она требует использования симметрирующего устройства для ее питания. Без симметрирующего устройства возможно рассиметрирование, т.е. будет наводка переотраженной от различных предметов электромагнитной волны на внешнюю оболочку коаксиального кабеля, затем попадание этой переотраженной энергии в антенну.
В этом случае токи, наведенные на внешней оболочке, попадая в антенну, складываются с токами, возбуждаемыми передатчиком, что приведет к увеличению КСВ и возникновению дополнительных помех, т.к. в этом случае и оболочка кабеля будет излучать. Этот эффект приведет к тому, что во время приема коаксиальный кабель будет обладать “антенным” эффектом, т.е. энергия радиоволн, наведенная на внешней оболочке, попадает на вход приемника.

Простейшее симметрирующее устройство – это 2 (на 28 МГц) - 10 (на 1,8 МГц) витков коаксиала на достаточно большом ферритовом кольце (проницаемость не играет роли), например, от отклоняющей системы телевизоров, или 3-5 (на 144 Мгц) - 10 (на 28 МГц) - 30 (на 1,8 МГц) ( витков коаксиала на пластиковой бутылке из-под шампуня. Устройство располагается прямо у антенны.

В этом случае этот ВЧ дроссель не пропустит ВЧ энергию, наведенную на внешней оболочке коаксиала в антенну и обратно, что равносильно симметрированию. На токи, протекающие внутри оболочки коаксиального кабеля, дроссель не окажет влияния. Особенно балансное устройство эффективно, если по каким-либо причинам кабель оказался настроенным в резонанс на основную частоту антенны, или на частоты ее нечетных резонансов, или резонансов гармоник передатчика. В этом случае его паразитное излучение особенно велико..

А теперь самое главное

Конструкция антенны:


При таких пропорциях антенну можно использовать с 50-ти и 75 омным кабелем. В таком положении она имеет вертикальную поляризацию.

Диаграмма направленности:
диаграмма -восьмерка (как у горизонтального диполя),т.е куда смотрит бублик туда и бьет. Моя многолетний практика показывает, что в балконно-оконно варианте это преимущество, в крышном варианте не является таким уж значительным негативным фактором.

Варианты использования:
Например эту антенну на диапазон 400мгц, 900мгц я сделал с разъемом, и присобачил к Т-коннектору, Т-коннектор в свою очередь уже к портативной станции. Антенны получилась компактная и работала отлично, по сравнению со всеми вариантами резинок. Опять же в портативном варианте, диаграмма этой антенны является преимуществом.

Антенну на УКВ также можно сделать из мягкого провода и прилепить скотчем на стекло. Работать будет ЛУЧШЕ чем диполь! Проверено.

На этом все. Надеюсь информация и мой опыт был полезен и интересен. Удачной охоты.

P.S.
У меня в свою очередь вопросы к ув. участникам.

1) Подскажите, сколько витков кабеля на феррите, каком феррите, без феррита, должно быть у симметрирующего устр-ва для антенны на 400мгц?

2) Подскажите, сколько витков кабеля на феррите, каком феррите, должно быть у симметрирующего устр-ва для антенны на 144 мгц.

3)Обладатели Мани, какое расстояние должно быть между точками питания описанной мною рамки?
У меня было 2 см.

А у меня ещё один вопрос...

Пусть это будет рамка из провода диаметром 2 мм на частоту 435.3 MHz, тогда L=~0.70 м.
Значит сама рамка получается со сторонами A=0.234 и B=0.115 м, что весьма неплохо (маленькие размеры).

Далее, а что если её, такую из себя маленькую пришпандорить каким-то образом (каким?) прямо на BNC разем? А далее прямо на сканер, к примеру AR8000... (у него как раз 50 Ом входное). А вот симметрирование в этом случае какое-нибуь нужно? Что-то подсказывает, что нет? :)

Да я о том же =)
Маленькая по габаритам, полноразмерная-периметр-то длина волны, причем согласованная. Попробуй водрузи штырь длинной 70см и согласуй без приборов. А тут все в ажуре. А на 900 она вообще периметром 30 см. В железобетоне работает супер.

Цитирую себя любимого:
"..Варианты использования:
Например эту антенну на диапазон 400мгц, 900мгц я сделал с разъемом, и присобачил к Т-коннектору, Т-коннектор в свою очередь уже к портативной станции. Антенны получилась компактная и работала отлично, по сравнению со всеми вариантами резинок. Опять же в портативном варианте, диаграмма этой антенны является преимуществом.."

Я так и сделал. На симметрирование забил, кабеля-то нет, сразу на Т-коннектор. Работает отменно.
Почему на Т-коннектор, потому что для вертикальной поляризации она должна смотреть как бы вбок =).
Если сверху просто засобачить, то будет горизонтальная. На 144 и 430 разница в поляризации ощущается очень сильно.

"..пришпандорить каким-то образом (каким?) прямо на BNC.."
Взял медную проволоку, обточил по диаметру кончик, дабы можно было к центральной жиле разъема припаять, в качестве изолятора использовал кембрик от центального изолятора толстого кабеля, куда просунул проволоку, второй конец рамки зажал между кембриком-изолятором и внутренней стороной разъема и запаял.
А вообще вариантов куча, кусок проволоки-можно форму антенны менять =))), но учтите что при указанных мной пропорциях будет оптимальное согласование, можно из куска кабеля во внешней изоляции, используя оплетку в качестве проводника. Все в ваших руках. Цифровик заберу, сниму, выложу.
Выглядит "аля спутниковый телефон", с антенной вбок =))

Mexico
А на 900 она вообще периметром 30 см. В железобетоне работает супер.

Елы-палы... то шо надо... :)

сразу на Т-коннектор. Работает отменно.
Почему на Т-коннектор, потому что для вертикальной поляризации она должна смотреть как бы вбок =).

Т.е. это выглядит примерно так?

(Убрал я эти каляки-маляки чтобы не запутывать народ.)

[был мой кривой рисунок]

Только вот в сотсветсвии с формулами сторона A - у нас получается больше стороны B?

Ой, у меня от такого произведения аски графики башню сносит =))).

Короче.
Сверху на портативку Т-коннектор.

СБОКУ!!!, на левую или правую маму Т-коннектора накручивается папа СР-50 (БНС), а из него уже идет рамка. Т.е антенну можно прикрутить сразу на аппарат, тогда будет горизонтальная поляризация, а можно сбоку -тогда вертикальная (что нам и нужно). И вообще антенна уже с разъемом, как резинка, и ее можно хоть на магнитное основание от автомобильной антенны цеплять. Удобно!!! Хочешь на балкон, хочешь на авто. Не надо мудрить и придумывать крепление.
Главное через Т-коннектор. Для того чтобы прямоугольник антенны "лежал".

"..Только вот в сотсветсвии с формулами сторона A - у нас получается больше стороны B?.."
Я может с буквами напутал. Суть в следующем, Б (длинная сторона) больше А (короткой). Смотри рисунок.

В общем глянь на рисунок, как антенна на нем расположена (прямоугольник лежит), так она и выходит из мамы Т-коннектора.

Mexico
ОК! Все понял замечательно... Большое спасибо.
Выходные не пропадут даром... ;-)

73!

Всегда пожалуйста =)
Расскажи плз о результатах.
Удачной охоты!

А вот еще одна простенькая антеннка. Делается из подходящего куска проволоки и вешается на окошке. Рамка со сторонами LH - на 145МГц, диполь D - на 433МГц. длина и особенно "угол раскрыва" сторон D очень критичны на 433, но на прием это не так важно.




На передачу на кабель хорошо бы надеть несколько колец из ВЧ феррита, или - в крайнем случае - тот разъемный "бочёнок", что применяется в компьютерных делах. Но если кабель от антенны до передатчика не длинный (1...2 метра), то можно и пренебречь, следует только избегать длин, кратных полуволне на обоих диапазонах. Узел подключения лучше сделать из пластинки односторонне фольгированного стеклотекстолита - проще выдержать углы, да и вообще конструкция получается более жесткой и надежной во всех смыслах.

.... удалил за ненадобностью

рыдалЪ. (ц)
вот антенн- мне еще никто не посвящал)
все когда то случается в первый раз.(ц)

мерси.

rw3ar Класс.
Возникает тока вопрос чисто конструкционный , Как поведёт себя данная конструкция ежели изготовить её из стального прутика милиметров эдак 6 толщиной?

Господа , а было бы здорово , если кто из опытных смог бы выложить параметры таких антенн на КВ диапазон и на АВИА и схему запитки и согласование .

Сергей
да неплохо бы
и еще .. кто как гнет медную проволоку, так чтоб как замерил так и получилось, а то всегда получается +-1 см, какие технологии- выкладывайте

Я тут немного поработал в Мамане. И вот что получилось.
Ввел рамку на частоту 453мГц. с размерами 0.234х0.105 и диаметром провода 2мм:
1 вариант источник раположен в нижней части
2 вариант источник расположен в правой части рамки.
Чтото результат не ахти но чесно говоря разбираться сейчас некогда, посмотрю в чем дело немного позже.
А может ктото что то и подскажет. В общем что получилось
первый вариант








второй вариант

Правда у меня в проге какойто глюк при установке источника в начале первого провода или в конце пятого она отображает расположение источника смещенным на несколко сигментов. данные вводил согласно приведенных выше:


...Пусть это будет рамка из провода диаметром 2 мм на частоту 435.3 MHz, тогда L=~0.70 м.
Значит сама рамка получается со сторонами A=0.234 и B=0.115 м, что весьма неплохо (маленькие размеры)......

Flesh

Прежде чем выкладывать столько картинок, просьба, изучите программу (сегментация, радиус провода, определение резонансной частоты и т.д).

Flesh
изучите программу (сегментация, радиус провода, определение резонансной частоты и т.д).

Да и размеры не те, что хотели.
Ввели в моделировщик не прямоугольник 234мм х 115мм, а квадрат 234мм х 234мм. И диаметр провода задали 4мм.
Полный набор ошибок :))

Правда у меня в проге какойто глюк - http://www.cqham.ru/mmana2.htm

Сергей
Господа , а было бы здорово , если кто из опытных смог бы выложить параметры таких антенн на КВ диапазон и на АВИА и схему запитки и согласование .

все украдено до нас. (ц)
вам сюда:
http://rf.atnn.ru/s3/an-x1o.html

Сергей
"..Господа , а было бы здорово , если кто из опытных смог бы выложить параметры таких антенн на КВ диапазон и на АВИА и схему запитки и согласование.."

Таких антенн это каких?
По поводу моей антенны повторяю:

Формула для расчета периметра рамочной антенны:

L= 300 К/F

где L - длина рамки в метрах;

F - частота в МГц;

K - коэффициент удлинения.

Он равен примерно 1,01 в случае использования толстого провода – 3 мм и более – и 1,02 в случае использования провода диаметром менее 2-1 мм.

Симметрирование:
Это симметричная антенна, и, следовательно, она требует использования симметрирующего устройства для ее питания. Без симметрирующего устройства возможно рассиметрирование, т.е. будет наводка переотраженной от различных предметов электромагнитной волны на внешнюю оболочку коаксиального кабеля, затем попадание этой переотраженной энергии в антенну.
В этом случае токи, наведенные на внешней оболочке, попадая в антенну, складываются с токами, возбуждаемыми передатчиком, что приведет к увеличению КСВ и возникновению дополнительных помех, т.к. в этом случае и оболочка кабеля будет излучать. Этот эффект приведет к тому, что во время приема коаксиальный кабель будет обладать “антенным” эффектом, т.е. энергия радиоволн, наведенная на внешней оболочке, попадает на вход приемника.

Простейшее симметрирующее устройство – это 2 (на 28 МГц) - 10 (на 1,8 МГц) витков коаксиала на достаточно большом ферритовом кольце (проницаемость не играет роли), например, от отклоняющей системы телевизоров, или 3-5 (на 144 Мгц) - 10 (на 28 МГц) - 30 (на 1,8 МГц) ( витков коаксиала на пластиковой бутылке из-под шампуня. Устройство располагается прямо у антенны.

В этом случае этот ВЧ дроссель не пропустит ВЧ энергию, наведенную на внешней оболочке коаксиала в антенну и обратно, что равносильно симметрированию. На токи, протекающие внутри оболочки коаксиального кабеля, дроссель не окажет влияния. Особенно балансное устройство эффективно, если по каким-либо причинам кабель оказался настроенным в резонанс на основную частоту антенны, или на частоты ее нечетных резонансов, или резонансов гармоник передатчика. В этом случае его паразитное излучение особенно велико..

Схема запитки... Кхм... посмотрите пожалуйста рисунок и прочтите дальше.
На рисунке под надписью "Конструкци антенны" точки питания там где надпись 50 (75) ом. Центральную жилу кабеля к одной торчащей "палочке", оплетку к другой.

Согласование: При соблюдении указанных пропорций согласование не нужно.

Правда у меня в проге какойто глюк - http://www.cqham.ru/mmana2.htm

"Неча на зеркало пенять, коли р..а крива"

Статья была написана давно, предвзято и неграмотно.
Автор умышленно или по незнанию заходит в область ограничений MMANA, которые приведены в ее описании.
MMANA не предназначена для вычисления усиления и входного сопротивления при расположении антенн ниже полуволны над реальной землей. Чем ниже от этого порога - тем больше может быть погрешность.
Поэтому для правильного вычисления усиления и Rвх низко расположенных антенн была специально разработана утилита "NEC2 for MMANA": http://www.qslnet.de/member/dl2kq/mmana/4-8.htm

Ограничения есть у любого моделировщика. Их надо учитывать и уметь обходить.

Mexico
K - коэффициент удлинения.
Он равен примерно 1,01 в случае использования толстого провода – 3 мм и более – и 1,02 в случае использования провода диаметром менее 2-1 мм.

Как раз наоборот. Чем толще провод - тем больше коэффициент удлинения. Он находится в пределах от 1,02 (тонкий провод) до 1,1 (очень толстый провод). Примерный график есть в книге Беньковского с Липинским на стр. 350.

Это симметричная антенна, и, следовательно, она требует использования симметрирующего устройства для ее питания.

Замкнутым петлевым антеннам, периметр которых равен или кратен волне, присущ ЭФФЕКТ САМОСИММЕТРИРОВАНИЯ. Ток асимметрии у них не больше, чем у диполей с хорошим симметрирующим устройством!
UR0GT сообщил об этом эффекте на форуме "Hz" 19. 11. 2004, где он активно обсуждался почти месяц: http://groups.yahoo.com/group/Hz/messages/5061

Этот эффект успел уже описать в своей последней книге и DL2KQ, хотя тогда, при обсуждении на "Hz", только критиковал.

UB5 -Очень интересная информация. Спасибо Вам!

Mexico
Расскажи плз о результатах.
Удачной охоты!

Сварганил таки я антеннку в соответсвии с вот такими параметрами -

Пусть это будет рамка из провода диаметром 2 мм на частоту 435.3 MHz, тогда L=~0.70 м.
Значит сама рамка получается со сторонами A=0.234 и B=0.115 м, что весьма неплохо (маленькие размеры)

В качестве провода использовал ПЭВ-2 1.8. T-коннектор нашелся ещё посеребренный, из старых запасов СР-50-95ФВ. Разем BNC, аналогичо... Короче, выгнул, заточил концы, запаял и для придания механической прочности залил эпоксидкой.

После включения AR8000 с такой антенной я просто офигел... 8-) Приемник преобразился, практически на всех диапазонах. Удивительно, что даже на УКВ/FM и TV (ДМВ) он стал принимать все лучше. Сильно порадовала возможность оперативной смены поляризации и направления. Очень характерным стал эксперимент, когда на FM (на одной частоте) были приняты две станции (местная и дальняя), а отстраивать одну от другой можно было простым поворотом рамки вокруг оси.

Ещё короче, всякие резинки, телескопы «просто стоят рядом и нервно курят». Эх вот бы что-то подобное на КВ сварганить, да великоваты размеры получаются...

А то =). Я вообще удивлен что рамка еще не прижалась среди хэмов на УКВ. Пляшут вокруг вариаций палок. Диполи, гп.
Что интересно, рамка, видимо в силу своих особенностей работы, хорошо работает на прием и на других диапазонах, далеких от рабочего. Хотя может быть все дело в кратности резонансной длины рамки как в случае с обычным штырем.
Не зря фрицы использовали рамку =)

"..Эх вот бы что-то подобное на КВ сварганить, да великоваты размеры получаются..."
Не факт. Для приема есть вполне подходящий вариант. Такой же простой и эффективный как я люблю.
Пожалуйста:
http://www.radioscanner.ru/forum/index.php?action=vthread&forum=5&topic=22265&page=0#1

В догонку.
"..А то =). Я вообще удивлен что рамка еще не прижалась среди хэмов на УКВ. Пляшут вокруг вариаций палок. Диполи, гп.."
Вместо того чтобы попробовать, изготовить и сравнить, некоторые "душные паялы" бодаются со мной на форуме,и тычат Маней и формулами =)
Видимо процесс спора важней истины.
А понятно, доходчиво, без терминологии и теорий волновых цепей объяснять вообще не любят.

Да, и еще.
wol, в той теме на которую я дал ссылку посмотри все линки. Там много инфы про малогабаритные рамки на КВ.

Mexico

Спасибо, обязательно попробую. Все это лето будет посвящено антенностроению... :)