У Сі-Бі діапазоні найбільшого поширення набули антени с, вертикальною поляризацією. Це пов'язано з тим, що Сі-Бі радіостанціішіроко використовуються для зв'язку з рухомими об'єктами, а на автомобілі вельми складно розмістити ефективну антену горизонтальної поляризації.
З тієї ж причини в якості базових вибираються антени с, круговою діаграмою спрямованості в горизонтальній площині, однаково добре працюють в будь-якому напрямку.
Мал. 1. Конструкція антени GP.
Найбільш широке застосування в цій групі отримали антени типу "Ground Plane" або скорочено - "GP", показані на рис. 1. Антена має штиркової конструкцію, зручну для розміщення як на даху будівлі, так і на автомобілі. Вона проста і, в той же час, досить ефективна.
Довжина штирів (2/4) для роботи в діапазоні 27 МГц залежить від діаметра трубок і вказана в табл. 1.
Таблиця 1. Довжина елементів антени GP.
Діаметр трубок, мм
Для нормальної роботи антени вона забезпечується трьома противагами, які можна виконати з трубки або антенного канатика. Довжина противаг Вибирається рівній, або на 2,5% більше 2/4.
Для Сі-Бі діапазону можна прийняти її рівною 275 см. Вхідний опір антени залежить від кута між противагами і щоглою: чим менше цей кут (противаги притиснуті до щогли), тим більше опір.
Для отримання вхідного опору 50 Ом кут вибирається рівним 30-45 градусів. Діаграма спрямованості у вертикальній площині має максимум під кутом 30 градусів до горизонту. Посилення антени приблизно дорівнює посилення вертикального півхвильового диполя. Найкраща робота забезпечується при висоті щогли близько 6 м.
Ця антена найбільш широкосмугового з усіх варіантів GP. Якщо після установки мінімум КСВ антени виявляється трохи вище або нижче частоти 20 каналу сітки С, довжину штиря необхідно відповідно збільшити або зменшити. Після настройки антени в резонанс мінімуму КСВ па середній частоті домагаються зміною кута установки противаг.
Мал. 2. Включення короткозамкнутого шлейфу.
Недоліком даної конструкції є відсутність з'єднання штиря з щоглою, що вимагає додаткових заходів по грозозащіте і захисту від статичної електрики. Найбільш простим способом захисту є використання короткозамкнутого шлейфу з кабелю довжиною 2/4, підключеного до фідера за допомогою трійника.
Шлейф забезпечує з'єднання центральної жили фідера з заземленою опліткою по постійному струму і не впливає на узгодження антени. Схема підключення шлейфа приведена на рис. 2.
Довжина шлейфу розраховується з урахуванням коефіцієнта укорочення використовуваного кабелю і становить близько 2 м. На рис. 3 приведена конструкція полуволновой антени GP довжиною лямбда / 2. У порівнянні з вищеописаною антеною вона має вдвічі більшу довжину штиря, що висуває підвищені вимоги до забезпечення вітрової міцності конструкції.
Антена не потребує противаги, роль яких виконує щогла, а її діаграма спрямованості вертикальній площині сильніше притиснута до горизонту, що покращує умови радіообміну з віддаленими кореспондентами. Оскільки антена має високий вхідний опір, кабель підключається до неї через узгоджувальний високочастотний трансформатор.
Підстава штиря з'єднується з заземленою щоглою через узгоджувальний трансформатор, що автоматично вирішує проблеми грозозахисту і статики. Посилення антени в порівнянні з напівхвильового диполів становить близько 4 дБ.
Мал. 3. полуволновой антена.
Найбільш ефективною для далеких зв'язків є GP довжиною 5/8 * лямбда. Її конструкція показана на рис. 4. Вона трохи довший полуволновой антени, а кабель фідера підключається до согласующей індуктивності, -Розташування в підставі вібратора.
Цей тип антени вимагає використання не менше трьох противаг довжиною (0,1-0,2) Л, розташованих в горизонтальній площині. Антени цього типу вузькосмуговими напівхвильових, в зв'язку з чим вони вимагають більш ретельної настройки.
Налаштування на середній частоті! забезпечують як зміною довжини штиря, так і регулюванням величини согласующей індуктивності. Потрібне вхідний опір досягається вибором точки підключення кабелю до согласующей котушці.
Мал. 4. Антена ВР довжиною 5/8 * лямбда.
Посилення цієї антени становить 5-6 дБ, максимум діаграми спрямованості розташований під кутом 15 градусів до горизонту. Штир цієї конструкції також заземлений на щоглу через погоджує котушку. Приблизні дані согласующей котушки для хвильового опору кабелю 50 Ом: діаметр каркаса - 18 мм, діаметр дроту - 1,5 мм, число витків - 22, крок намотування -2,5 мм, відведення - від 9-го витка, рахуючи від заземленого кінця котушки.
Установка антени на даху може сильно впливати на її характеристики. Спільними рекомендаціями є наступні:
- підставу антени бажано влаштовувати не нижче 3 м від площини даху; поблизу від антени не повинно бути металевих предметів і конструкцій (наприклад телевізійних антен, проводів і т. п.);
- встановлювати антену бажано якомога вище;
- для нормальної роботи станції найближча базова Сі-Бі антена не повинна бути розташована ближче 200 м.
Ефективність роботи антени на передачу тим вище, чим менше омические втрати в її елементах. Тому найкращим матеріалом для; елементів антен є мідні трубки, проте прийнятним компромісом можна вважати застосування алюмінієвих (алюмінієвих) трубок (через високу питому вагу і низьку міцність міді),
При необхідності розширення смуги частот діаметр трубок збільшують, або використовують трубки з ребристою зовнішньою поверхнею. Оскільки струм, що протікає по штиря антени, зменшується до її верхнього кінця, діаметр верхньої частини штиря можна зменшити без погіршення її параметрів.
Мал. 5. Розширювач смуги антени.
Одним з найбільш простих засобів розширення смуги частот довгих штирьових антен є застосування втулки з чотирма вусами довжиною близько 100 мм і діаметром 4-5 мм, що закріплюється у верхній частині штиря (рис. 5). При цьому резонансна частота антени знижується і довжину штиря доведеться дещо зменшити.
При роботі антени на передачу по ній протікають досить великі струми, тому необхідно забезпечити дуже добре сполучення всіх елементів між собою і подбати про їх захист від корозії.
В даний час у продажу є Сі-Бі антени заводського виготовлення (рис. 6) як вітчизняні, так і імпортні, легкі, витончено виконані. Як свідчить досвід їх експлуатації, в з'єднаннях елементів, які здійснюються самонарезающими шурупами, під дією вітру досить швидко втрачається електричний контакт.
Більш надійною є конструкція штирів зі стяжними хомутами. Практично всі варіанти промислових антен вимагають додаткової герметизації, що запобігає потраплянню води всередину трубок, на погоджують трансформатори, котушки і закладення кабелю, що призводить до незворотних наслідків.
Якщо на даху Вашого будинку є досить висока ліфтова будка, телевізійна антена або прибудова висотою більше 5 метрів, то антену GP можна встановити, використовуючи капронову трос-розтяжку (рис. 7) без щогли. Крім капронового'шнура і кабелю РК-50 буде потрібно ще 4 ізолятора будь-якого типу.
Мал. 6. Конструкції серійних базових антен: 1 - л / 4; 2,3 - л / 2; 4 - 5/8 л.
Мал. 7. Антена GP без щогли.
Кінець кабелю довжиною 2,7 м звільняється від зовнішньої ізоляції і обплетення, обплетення розплітається і скручується в 4 приблизно однакові "косички". До них приєднуються противаги. Противаги можна зробити з будь-якого мідного (б крайньому випадку навіть алюмінієвого) дроти, який прикручується (або припаивается) до "кісок".
Довжина противаг повинна бути 2,7 м. На кінцях противаг закріплюються ізолятори, які прикріплюються до дротяних або капронових відтяжка.
Кінець звільненого від обплетення ділянки кабелю за поліетиленовий ізолятор прикріплюється до капроновому шнуру так, щоб він не відірвався поривами вітру. Противаги розлучаються в сторони рівномірно по колу. відтягнення закріплюються на даху (наприклад, прив'язуються до цеглин).
Постарайтеся довжину відтяжок підібрати так, щоб між проводом противаги і вертикаллю був кут близько 45 °. Місця з'єднань і місце виходу кабелю з обплетення ретельно герметизують пластиліном, щоб під оплетку не потрапила вода.
Мал. 8. Дерев'яний ізолятор.
Ця антена за своїми характеристиками цілком відповідає класичній антени GP довжиною 2/4. Таку антену дуже зручно встановлювати в польових умовах між двома деревами, потрібно тільки заздалегідь заготовити кабель і противаги з відтяжками, а в якості ізоляторів на кінцях противаг згодяться навіть короткі сухі палички (див. Рис. 8), т. К. На частоті 27 МГц це непоганий ізолятор.
Нікітін В.А. Соколов Б.Б. Щербаков В.Б. - 100 і одна конструкція антен.