Закрыть ... [X]


Содержание


Не только вещательный FM диапазон обладает привлекательностью для радиолюбителей. Свободные частоты лежат в областях 145 МГц и 433 МГц, вот где можно проявить свои навыки конструирования аппаратуры. Берутся делать УКВ антенны своими руками и жители удаленных деревень с плохим приемом сигнала. Причин для проявления самостоятельности в лучшем смысле слова много, важно лишь в запретные области передачи не проникнуть — проблем не оберешься.

А если задумал инженер для друзей вещать, то это законом не воспрещается, когда сделано без нарушения государственных норм. Собрать передатчик, наладить процесс — отдельная проблема, и каждому абоненту понадобится антенна для УКВ.

Цены на любительский диапазон кусаются. Нестандартные изделия не пользуются большой популярностью, производить их невыгодно, оттого и стоимость высокая. (См. также: Фрактальные антенны своими руками )

Любительский диапазон 145 МГц

Стационарные антенны УКВ диапазона изготавливаются сравнительно просто. За основу берется схема четвертьволнового вибратора. Изделия данного диапазона имеют сравнительно широкую полосу пропускания, поэтому точная настройка под частоту не понадобится. Вот примеры конструкций:

  1. Для максимально простого способа изготовления приемной антенны — на природе, дома, в любом месте — понадобится Т-тройник. Перпендикулярный отвод снабжается коаксиалом, остальные два — выкрученным шпилем от радиостанции и противовесами (любым аналогом земли для УКВ диапазона).
  2. Прямой уголок с квадратными сторонами порядка 4 см прикрепляется к наружной стене, к краям горизонтальной площадки прикручиваются на болты противовесы длиной 5 см, посередине оборудуется разъем под антенну. Поскольку отвод коаксиального кабеля, идущий до конструкции, является основной причиной потери сигнала, длина отрезка должна быть минимальной. Сделать самостоятельно золотые коннекторы будет сложновато, а вот зачистить имеющиеся стальные и протереть их спиртом для повышения чувствительности необходимо в обязательном порядке. Поскольку стандартная антенна любительской радиостанции, вставляемая в гнездо площадки, имеет сопротивление порядка 40 Ом, соединение проводится коаксиалом 50 Ом. Наконец, волновое сопротивление выносной антенны регулируется поворотом противовесов. На замену заводской антенне можно применять кусок медного провода диаметром 1-2 мм и длиной 48 см.
  3. Если фирменная антенна для УКВ приемника сломалась, можно заменить ее отрезком коаксиального кабеля 50 Ом длиной 48 см со снятым экраном. Оголять жилу не надо. Можно заменить таким изделием кусок провода в прошлом способе.
  4. Более сложный вариант можно получить, намотав полметра медной проволоки на внутренний диэлектрик коаксиала. Трудность заключается в согласовании сопротивления полученной самодельной конструкции с волновым сопротивлением радиостанции. После отладки следует закрепить витки изоляционной лентой.

Полуволновая антенна для частоты 145 МГц

Рассмотренные выше четвертьволновые самодельные антенны УКВ не являются единственным выходом из ситуации. Преимущество их в низком волновом сопротивлении, но и полуволновые варианты имеют право на существование. Отрезок проволоки диаметром 1мм и длиной 103 см имеет сопротивление 1 кОм, что в 20 раз превышает стандартный коаксиал (50 Ом).

Для согласования разницы значений применяется П-образный контур. Резать будущую антенну из проволоки следует так, чтобы она была на несколько сантиметров короче или длиннее величины 103 см. Это незначительно увеличит потери за счет роста реактивной составляющей импеданса, но зато значительно упадет действительная часть сопротивления, а значит, согласующее устройство легче будет настроить.

Индуктивность фильтра включается последовательно с антенной и состоит из 5 витков проволоки диаметром 1 мм, намотанных с шагом 2 мм на оправку диаметром 6 мм. Подстроечные конденсаторы КПВМ-1 (5-14 пФ) включаются одной обкладкой на землю с обеих сторон катушки.

Настраивается антенна для УКВ радиоприемника измерением КСВ и напряженности поля. Минимум первого параметра должен совпадать с максимумом второго. В противном случае длина антенны чуть укорачивается, и замеры проводятся с самого начала. В этом ключе рекомендуется изначально выбрать длину проволоки 102 см и постепенно обрезать ее с верхнего конца, подбирая оптимальное значение.

Широкодиапазонная антенна

Для изготовления стационарной антенны УКВ высотой более полутора метров, настраиваемой на две любительские частоты, 145 МГц и 433 МГц, понадобятся диэлектрические стержни диаметром от 7 до 17,5 мм. Намотанные на них витки закрепляются клеевым составом или компаундом. Но в нашем случае их еще нужно точно намотать, и это не будет простым делом. (См. также: Установка антенны Триколор своими руками )

Вся работа выполняется цельной проволокой 2-мм диаметра. Прямой отступ от вершины составляет 38,7 см, затем на стержень диэлектрика диаметром 7,5 мм наматывается строго 12,5 витков с таким шагом, чтобы общая высота индуктивности составила 63 мм. Отступив 42,2 см прямого участка, следует намотать 64 витка на 7-мм стержень так, чтобы общая высота индуктивности составила 28 см. Затем — прямолинейный участок в 36,7 мм, снова витки — 7 штук (высота 32 мм) на 10-мм стержне. Наконец, последний проволочный сегмент имеет длину 56,4 см и оканчивается индуктивностью из 4 витков (высота 20 мм) поверх стержня диаметром 17,5 мм.


На полтора витка сверху в последней индуктивности выполняется отвод к основной жиле коаксиального кабеля сопротивлением 50 Ом. Последовательно в цепь включается подстроечный конденсатор 1-10 пФ. Земля антенны УКВ подключается к экрану. Параллельно последней индуктивности включается емкость 1 пФ для коррекции работы на длине волны 70 см.

Низ антенны снабжается восемью противовесами:

  • четыре для диапазона 145 МГц;
  • четыре для частоты 433 МГц.

После сборки производится настройка изделия по коэффициенту стоячей волны или измерителю сопротивления. В обоих диапазонах следует подобрать приемлемые значения. Такая антенна, своими руками собранная, будет служить долго, если поместить ее в прочный защитный чехол из диэлектрического материала и защитить от попадания влаги компаундом.

Честь разработки данного варианта антенны УКВ принадлежит Александру RV9CX. Автор советует емкость в 1 пФ выполнять из отрезка кабеля SAT-50 (2 см). Одной обмоткой служит экран, второй — жила. Центральный провод можно чуть выдвигать и вставлять назад, изменяя этим емкость конденсатора.

FM диапазон

Для радиолюбителей является привычным делом копаться в элементной базе и собирать сложные приборы. Но самодельная антенна для УКВ приемника пригодится и среднестатистическому любителю Маяка.

Для начала потребуется квадратная доска со стороной 20 см или такой же кусок плексигласа. Из фольги вырезается квадрат со стороной 15,5 см, внутри которого прорезается по центру квадратное отверстие со стороной 11,9 см.

В одной из сторон концентрической фигуры (квадрата) делается вырез шириной пару сантиметров, и фольга наклеивается на доску по центру прорезью вниз. На пересечении нижнего продолжения правой внутренней стороны квадрата и средней линии нижней стенки концентрической фигуры припаивается провод центральной жилы коаксиального кабеля. Четырьмя сантиметрами левее припаивается провод для соединения с экраном.

Полученная конструкция вполне пригодна для приема станций вещания FM диапазона.

Применяемость самодельных антенн

Самодельные антенны КВ и УКВ пользуются немалой популярностью. В отличие от сложной приемной и передающей аппаратуры, где бесспорное лидерство остается за заводскими изделиями, конструкции из проволоки при правильной настройке дают отличные результаты.

Требуемые для оценки параметров приборы не всегда имеются в наличии. Для правильной работы самодельной антенны УКВ требуются КСВ-метр и измеритель напряженности поля. В конечном итоге вся проблема заключается не в геометрических размерах деталей и не в их взаимном положении, а в согласовании импедансов подводного коаксиального кабеля и непосредственно антенны.

Допускается использование любых методов устранения данной проблемы, выше было показано, как это сделать при помощи резонансных контуров. Небольшая подстройка выполняется изменением положения противовесов, при этом сложно подобрать опытным путем нужные параметры. Резонаторы не всегда будут лучшим решением ввиду сопутствующих сложностей с использованием.

Беспроводные технические средства передачи информации предоставляют их пользователям и обслуживающему персоналу значительные удобства монтажа и применения. Тем не менее их установка, наладка и эксплуатация часто сопряжена с целым рядом проблем, обусловленных в основном особенностями распространения радиоволн используемых частот. Знание и грамотное применение этих особенностей позволяет не только снизить влияние факторов, негативно воздействующих на устойчивость обмена информацией, но в ряде случаев значительно улучшить качество каналов передачи.


В зависимости от назначения технических средств, особенностей установки и функционирования для них определяется различный частотный ресурс. Для оборудования объектов охраны, использующего радиопередатчики малой мощности, в России назначена частота 433.92 МГц (длина волны l=0.69 м, диапазон дециметровых волн (ДМВ)).

Радиоволны этого диапазона при распространении значительно поглощаются землей, элементами конструкций зданий, других инженерных сооружений, растительностью (если ее размеры сопоставимы с длиной волны); плохо огибают препятствия, имеющие габариты в несколько длин волн, для них значительнее, чем для сигналов более низких частот проявляется эффект ослабления в результате взаимодействия нескольких волн. В результате устойчивая передача информации, как правило, возможна при условии прямой видимости между приемной и передающей антеннами. Уровень естественных, промышленных, станционных помех в этом диапазоне достаточно низкий (т.к. помеховые сигналы также значительно ослабляются при распространении), однако факт использования одной частоты разными системами охраны нередко приводит к значительному ухудшению помеховой обстановки (что также снижает устойчивость работы). Наиболее часто это проявляется в помеховом влиянии систем автомобильной сигнализации.

В технических средствах широко применяются штыревые антенны (называемые также несимметричными вибраторами), выполненные в виде отрезка провода. Длина таких антенн l, определяющая условия электрического резонанса, как правило, равна либо четверти длины волны передаваемого сигнала (l/4=0.173 м — резонанс токов), либо половине длины волны (l/2=0.346 м — резонанс напряжений). Реальные вибраторы резонируют на длинах волн, отличных от указанных выше, что определяется конечной толщиной и материалом проводника, из которого изготовлена антенна, его конструкцией. Учет этого эффекта осуществляют с помощью т.н. коэффициента укорочения (его значения приведены в справочниках, диапазон изменения k=0.85. 1), используя простые формулы l = kl/4, l = kl/2. Поэтому длины реальных антенн несколько меньше четверти волны и полуволны.

Эффективность антенны определяется коэффициентом усиления G, который учитывает как потери в ней, так и ее характеристику направленности. Четвертьволновые вибраторы имеют невысокий коэффициент усиления, но их характеристики излучения почти постоянны в широком диапазоне частот. Полуволновые штыревые антенны при достаточно высоком коэффициенте усиления (как правило вдвое большем, чем у четвертьволновых) характеризуются непостоянством параметров излучения вблизи резонансной частоты. В случае передачи узкополосных сигналов (что имеет место в технических средствах охраны) использование полуволновых штырей более предпочтительно, но реально применяют четвертьволновые для уменьшения общего размера системы датчик-передатчик.

Вертикальные штыревые антенны являются ненаправленными в плоскости, перпендикулярной их оси. Направленные свойства горизонтальных штыревых антенн зависят от высоты их установки. Существуют более эффективные антенны этого диапазона, но они имеют значительные габариты и поэтому почти не применяются. Тем не менее решение некоторых задач возможно только с использованием направленных антенн.

Существует ряд общих правил, которыми следует руководствоваться при выборе типов антенн, их установке и эксплуатации. Наиболее важными из них являются следующие.

  1. Вибраторы приемной и передающей антенн должны располагаться в одной плоскости (быть согласованными по поляризации).
  2. Выход передатчика (приемника), фидерная линия (при ее использовании) и антенна должны быть согласованы по волновому сопротивлению.
  3. Вертикальный штырь имеет максимальный коэффициент усиления, если он расположен над металлической поверхностью, а горизонтальный штырь, лежащий на металлической поверхности, не излучает волн. Наибольшее влияние на характеристики излучения имеет металлическая поверхность, расположенная на расстоянии менее четверти длины волны от антенны.
  4. В случае наличия вблизи оси передатчик — приемник каких-либо объектов электромагнитные волны распространяются от передатчика к приемнику различными путями: непосредственно и за счет отражений от этих объектов. Волны, отраженные от различных тел, и прямая волна в точке приема могут складываться с разными фазами; если разность фаз близка к нулю, происходит усиление сигнала, если же к 180 градусам — ослабление вплоть до полной компенсации.
  5. Любая антенна в режимах передачи и приема имеет один и тот же коэффициент усиления.
  6. Если при проведении измерений уровня поля заданной частоты от передающей антенны №1 в некоторой точке найден его максимум, то при установке в этой точке передающей антенны №2 излученная ею волна в направлении на антенну №1 будет складываться в фазе с волнами, отраженными от окружающих предметов.

Ниже приведены некоторые рекомендации по выбору, установке, эксплуатации маломощных передатчиков ближнего действия, сформулированные в соответствии с этими правилами.

Волны разного диапазона частот имеют различную способность распространяться сквозь стены домов и других сооружений. При падении электромагнитной волны на поверхность, электрические параметры которой отличаются от параметров воздуха, часть ее отражается от этой поверхности, а часть проникает внутрь тела. Чем больше проводимость отражающего тела (степень его металлизации), тем меньшая часть волны проникает в него и большая отражается. Степень отражения/поглощения волны зависит также и от частоты передачи: чем она выше, тем большая часть сигнала проникает внутрь. Поэтому сигналы ДМВ лучше, чем сигналы метровых волн передаются сквозь кирпичные, деревянные и другие стены. Волна, проникшая внутрь тела, имеет длину, меньшую, чем в воздухе (в частности, для бетона коэффициент укорочения примерно равен 1.5 — т.е. длина волны при частоте 433.92 МГц составляет 0.46м). При выходе из тела длина волны снова увеличивается до 0.69 м. В связи с вышесказанным достаточно эффективное распространение дециметровых волн сквозь железобетонные стены возможно в случае, если расстояние между металлическими элементами арматуры стен больше четверти длины волны в бетоне (примерно 0.1 м).

Передающие антенны беспроводных датчиков, как правило, располагаются в непосредственной близости от стен. При этом сигнал в точке приема равен сумме прямой волны и волн, отраженных от стены и других предметов. Рассматривая влияние стены, следует отметить, что если антенна находится непосредственно на ее поверхности, либо на расстоянии, равном половине длины волны (примерно 0.34 м для сигнала частоты 433 Мгц), то отраженная волна в направлении перпендикулярном к плоскости стены сложится с основной волной в противофазе и уровень принимаемого сигнала уменьшится (рис.1 а). При высокой проводимости поверхности стены уровни отраженной и прямой волн практически равны друг другу и амплитуда суммарного сигнала в этом направлении будет почти равна нулю. Если стена кирпичная, деревянная и т.п. некоторая часть падающей на нее волны проникает внутрь, поэтому уровень отраженной волны оказывается ниже, чем у прямой и влияние ее на суммарный сигнал не столь значительное. В случае, когда расстояние от антенны до поверхности отражения равно четверти длины волны, сигналы складываются в фазе и принимаемый сигнал увеличивается ( рис. 1 б). С этой точки зрения использование кронштейнов для монтажа беспроводных детекторов повышает эффективность передачи, т.к. позволяет увеличить расстояние от стены до антенны на 5. 7 см, что приводит к увеличению уровня принимаемого сигнала.

В случае передачи сообщений в помещении с множеством различных предметов или вне помещения в условиях городской застройки, посадок деревьев и т.п. взаимодействие прямой и отраженных волн значительно влияют на уровень принимаемых сигналов. При этом отражающими объектами являются не только неподвижные металлические или диэлектрические предметы, но и перемещающиеся люди, животные, автомобили и т.п. В зависимости от расстояния между отражающим объектом и осью передатчик-приемник может наблюдаться значительное ослабление (вплоть до полного пропадания) или усиление сигнала — т.н. эффект зон Френеля. Так на частоте 433.92 МГц при интервале между передатчиком и приемником равном L=10 м наличие металлического отражающего предмета, расположенного на расстоянии D=1.9 или D=2.7 м от главной оси (рис. 2), может привести к полному подавлению сигнала. В случае, когда это расстояние равно 1.3 м, уровень сигнала на приемной стороне увеличивается. Если отражающий предмет неметаллический, его влияние не столь существенно. В таблице 1 представлены соотношения расстояний до отражающих предметов D и интервалов между передатчиком и приемником L, которые могут привести к подавлению сигнала.

Расстояние между передатчиком и приемником L, м

Расстояние до отражающего предмета D, м

В случае, когда принимаемый сигнал имеет низкий уровень в результате сложения прямой и отраженной волн в противофазе, необходимо изменить положение передатчика или (и) приемника. Если такое изменение невозможно, следует переместить отражающий предмет (при небольших интервалах между передатчиком и приемником величина перемещения составляет доли метра), либо установить в зоне передачи сигнала дополнительный предмет, отражение от которого приведет к сложению сигналов в фазе.

При наличии КСВ-метра желательно выполнить с его помощью согласование передатчика с антенной. Для этого подключают КСВ-метр между выходом передатчика и входом антенны, после чего добиваются минимума КСВ, уменьшая длину антенны (в идеале КСВ=1, при хорошем согласовании его величина составляет 1.1 1.5).


Если измерителя КСВ нет, а антенна передатчика окружена большим количеством предметов различной формы и проводимости, что не позволяет рассчитать оптимальное место установки, рекомендуется расположить антенну на расстоянии не менее 1.5м от отражающих предметов, поверхности которых параллельны антенне по одному из измерений. Вблизи приемной антенны не должны располагаться проложенные параллельно ее полотну кабели питания. Кроме того, приемную антенну нежелательно устанавливать рядом с электронным оборудованием, которое может стать источником импульсных помех (переключатели, источники бесперебойного питания, компьютеры).

Особо следует рассмотреть применение носимых передатчиков (т.н. кнопок паники). Нередко возникают ситуации, когда владельцу такой кнопки необходимо передать тревожный сигнал в условиях, когда он ограничен в возможности передвигаться (например, больничной койкой; помещением, в котором он закрыт преступниками и т.п.). При этом изменением положения передатчика относительно тела его владельца, а также окружающих предметов можно добиться существенного увеличения уровня сигнала в точке приема. Как правило при передаче сигнала тревоги кнопку паники держат перед собой в согнутой руке на расстоянии предплечья (т.е. около 0.3 м от тела), что составляет половину длины волны. Как было показано выше (и подтверждено на практике), это приводит к уменьшению амплитуды волны в том направлении, куда смотрит человек, передающий тревожный сигнал. Можно рекомендовать в подобных случаях многократную передачу, с изменением положения кнопки паники относительно шкафов, дверей, систем отопления, окон и своего тела.

Часто встречаются передатчики охранных систем, антенны которых размещены внутри корпуса и провод антенны согнут под прямым углом. Если одна из сторон такой антенны расположена вблизи проводника печатной платы, являющегося корпусом схемы (и, как правило, имеющего большие размеры), то эта сторона почти не излучает электромагнитные волны и эффективность антенны мала. В этом случае следует изменять положение антенны, например, извлекая ее из корпуса.

Если передатчик и приемник используются вне помещений и между ними нет прямой видимости, для эффективной передачи сигнала могут использоваться пассивные ретрансляторы. Они выполняются из жгута проводов, металлических сетки или листа, отдельного проводника и т.п.

Желательно, чтобы один из геометрических размеров такого ретранслятора был кратен четверти длины волны. Если ретранслятор имеет вытянутую форму, то его расположение должно соответствовать поляризации излучаемой волны (рис. 3). В случае применения направленных антенн, основной лепесток их диаграммы направленности должен быть ориентирован на ретранслятор.

Часто возникают задачи по обеспечению передачи охранной информации на большие расстояния в сложных условиях распространения радиоволн. сквозь массив деревьев, через пассивный ретранслятор в условиях городской застройки, в садоводствах, гаражных кооперативах и т.п. В этом случае необходимо применять направленные антенны. Для этой цели могут использоваться модифицированные телевизионные антенны, либо разрабатываться специализированные. Следует учесть, что при одинаковых габаритных размерах, оптимальная антенна, рассчитанная на передачу узкополосных сигналов, будет иметь больший коэффициент усиления, чем широкополосная оптимальная антенна. Телевизионные антенны рассчитаны на передачу сигнала в полосе более 6 МГц. Сигналы охранных систем занимают полосу частот в сотни раз меньшую, чем телевизионные. Поэтому разработанные специализированные узкополосные антенны имеют более высокую эффективность. Так как длина волны передаваемого сигнала мала, размеры антенн тоже невелики. Их применение позволяет увеличить уровень полезного сигнала и снизить влияние помех от источников, расположенных вне главного лепестка диаграммы направленности (ДН). Использование таких антенн как на приемной, так и на передающей стороне приводит к дополнительному повышению эффективности канала в 2 раза. В случае большого интервала между передатчиком и приемником применение направленных антенн позволяет значительно уменьшить эффект зон Френеля (если другими способами устранить действие отражающего предмета невозможно).

Как показывает практика, в ряде случаев увеличения уровня принимаемого сигнала можно достигнуть, ориентируя приемную и передающую антенны не по оси передачи, а на крупный объект, расположенный вблизи нее, например, стену здания. Применение направленных антенн позволяет также значительно улучшить качество передачи сигналов, если в зоне радиолинии действует мощный источник помех. В этом случае увеличения эффективности радиолинии можно добиться как ориентированием максимума диаграммы направленности на свой передатчик, так и ориентированием минимума ДН на источник помех. Если угол между максимумом и минимумом ДН не соответствует углу от приемника на источники полезного сигнала и помехи, оптимальное направление приемной антенны определяют путем многократных экспериментальных приближений

Как уже отмечалось, устойчивое функционирование беспроводной системы в рассматриваемых диапазонах частот возможно, как правило, при условии прямой видимости между антеннами передатчика и приемника. При невыполнении этого условия, проблему чаще всего решают, поднимая антенны на необходимую высоту. Для передачи сигнала к излучателю необходимо использовать фидер. Рынок технических средств и оборудования систем связи предлагает большой перечень марок коаксиальных кабелей, используемых для питания антенн. При их использовании нужно учитывать прежде всего волновые сопротивления выхода передатчика (входа приемника), кабеля, а также его погонное затухание. Как правило, с выбором фидера по первому параметру проблем не возникает (для объектовых технических средств применяется кабель с волновым сопротивлением 75 Ом). В то же время имеют место случаи, когда не учитывается его погонное затухание. В результате приобретается дешевый кабель с большими потерями и вместо повышения эффективности за счет подъема антенн качество передачи сигналов ухудшается. В таблице 2 приведена величина погонного затухания некоторых марок отечественных и зарубежных кабелей на частоте 500 МГц.

Нетрудно рассчитать, что при использовании, например, кабеля РК75 — 2 — 12 длиной 30 м затухание в нем составит 12 дБ, т.е. 75% энергии сигнала будет потеряно. Если высота подъема антенны мала, затухание будет не столь большим. Поэтому выбирать фидер нужно, учитывая особенности установки оборудования. Рассчитывая высоту подъема антенны, опытные специалисты учитывают отражение радиоволн от небольших возвышенностей, домов, металлических гаражей, расположенных посередине между передатчиком и приемником. При этом изменение высоты подъема антенны на необходимую величину (составляющую от долей до единиц метров) приводит к увеличению мощности принимаемого сигнала почти в два раза.

При использовании радиочастотного кабеля не рекомендуется сращивать несколько отрезков для увеличения его общей длины, кроме того, нельзя сматывать в кольцо излишек фидера это приводит к увеличению затухания в нем.

При наличии КСВ-метра желательно выполнить с его помощью согласование передатчика с фидером и фидера с антенной. Первую регулировку проводят, подключив КСВ-метр между выходом передатчика и входом фидера, после чего добиваются минимума КСВ, укорачивая фидер со стороны антенны при этом, рассчитывая длину кабеля перед его установкой, намеренно оставляют некоторый запас длины. Вторую регулировку выполняют аналогично процедуре, описанной выше для случая, когда антенна подключается непосредственно к выходу передатчика, но КСВ-метр подключают между выходом фидера и входом антенны и уменьшают длину антенны.

Если принятые меры не привели к устойчивому функционированию радиоканала, необходимо либо увеличить высоту подъема антенны, либо применить фидер с меньшей величиной затухания (такой фидер, как правило, имеет больший внешний диаметр), либо установить передатчик ближе к антенне (при этом уменьшится длина фидера и, следовательно, затухание сигнала). В ряде случаев можно использовать активный ретранслятор на радиолинии. В крайнем случае необходимо принять меры по сокращению расстояния между передатчиком и приемником.

Предложенные выше рекомендации могут оказаться неэффективными, если у потенциальных злоумышленников имеется возможность бесконтрольно повредить кабель или антенну. Поэтому, выполняя монтаж антенно-фидерного устройства, необходимо принять меры по обеспечению его сохранности располагать антенну и фидер в охраняемой зоне или/и включить антенно-фидерное устройство в систему охраны. В последнем случае рекомендуется применять специальные фидеры, в которых коаксиальный кабель совмещен с двухпроводным сигнальным.

В целом следует отметить, что задача выбора антенно-фидерных устройств и мест их установки должна решаться комплексно, что позволит максимально использовать достоинства радиоканалов для передачи информации.

Антенностроитель из меня просто никакой — я в этом успел убедиться после экспериментов с самодельными штырями и спиралями.

Поэтому я немного помучился, а когда понял, что многие проблемы с поделками на Arduino случаются именно по причине плохой связи, решил плюнуть на гордость, поддаться жабе и сдаться на милость профессионалам.

Результат — покупка готовых спиральных антенн диапазона 433 МГц, то есть для передатчиков и приемников, которые использую в домашней автоматике.

Общее впечатление: оно того стоило. Антенны меньше и аккуратнее, работают субъективно не хуже, а то и лучше моих самодельных.

Для понимания процесса немного той теории, что я усвоил. В портативной технике используются, в основном, три типа антенн:

1) Штыревые
2) Спиральные
3) Вытравленные непосредственно на печатной плате

Штыревые антенны обладают наилучшими характеристиками, но с рядом ограничений. Во-первых, на них сильно влияет окружение. Например, в ограниченном пространстве, в непосредственной близости от стен и подобных препятствий штыри могут работать не слишком хорошо из-за отражений и интерференции (вплоть до полного взаимного поглощения излученного и отраженного сигнала).


Во-вторых, оптимальная конструкция включает в себя расположение штыря перпендикулярно более-менее значимой заземленной пластине. Крошечная плата передатчика таковой, разумеется, не считается. Ценители, конечно, могут сделать отвод коаксиальным кабелем к нужной пластине с антенной, но для меня это как-то слишком.

Спиральные антенны несколько хуже штыревых и еще более зависимы от окружения, но у них неоспоримое преимущество. При сравнимом ухудшении характеристик они гораздо более компактны.

Наконец, антенны на печатных платах. Приемлемое сочетание характеристик и компактности, где не требуется сверхчувствительность. Поэтому часто используются в разных не слишком критичных приложениях — звонки всякие, автосигнализации.

По моему опыту вышло, что самодельные штыри и спирали, сделанные с максимумом нарушений всех рекомендаций все же ведут себя лучше, чем просто кусочек провода. Причем в ряде случаев спирали работали даже лучше штырей.

Именно поэтому, а также из-за компактности я остановился именно на спиральных антеннах.

Магазин выбрал наугад, просто посмотрел более-менее приемлемую цену и бесплатную доставку (включенную, разумеется, в цену). Отправка без трек-номера, так что даже успел забыть о заказе.

Тем не менее, доставка оказалась вполне быстрой: 21 августа заказал, а 16 сентября они приехали. Я приехал 17 сентября, и хотя 18-го все еще был в невменяемом состоянии после отпуска (ну разницы в часовых поясах), все же поменял самодельные спирали в домашнем контроллере на эти.

С некоторым замиранием сердца, между прочим, поменял. Мои-то посерьезнее выглядят 🙂

По виду антенны кажутся изготовленными из медной проволоки, но по факту это что-то другое. Поскольку они не деформируются, как медный провод, а, скорее, пружинят. Плюс в том, что при таком раскладе характеристики антенны будут более-менее стабильными. Минус — сложно поменять полосу пропускания, раздвигая витки. Если, конечно, для вас вдруг актуально менять полосу.

Кстати, приехали в обычном желтом мягком пакете, но в дороге не пострадали.

Длина спирали: 20 мм
Длина продолжения: 10 мм
Длина изгиба (перпендикулярная часть): 7 мм
Внешний диаметр: 5 мм
Внутренний диаметр: 3,5 мм (не знаю, почему так)
Диаметр проводника: 0.5 мм

Просто в канифоли они не облуживаются, но старая добрая таблетка аспирина (самый простой какой найдете в аптеке, никаких шипучих!) справляется с этой задачей отлично (только не дышите парами). Кислотный флюс, разумеется, тоже подойдет — просто у меня его нет.

После распайки вернул контроллер на место и провел быстрый тест. Свет работает, все розетки работают, кормушка — работает. Из этого вывод: эти спиральки как минимум не хуже самодельных.

Для сравнения и масштаба бедствия: рядом с батарейкой АА и моим самодельным спиральным монстром:

А так как волномера у меня нет, то дальше только субъективизм. Первое впечатление — дистанционное управление стало более уверенным. В особенности это касается одной капризной радиорозетки, которая раньше включалась не каждый раз и кормушки для котов, которая капризничает почище радиорозетки.

В дальнейших планах — замена самодельных антенн на эти в старых поделках (кормушка. погодный датчик ) и перспективных новых изделиях 🙂

Резюме: вполне могу рекомендовать для любой самодельной техники, где используются передатчики и приемники диапазона 433 МГц по какой-то причине не оснащенные антеннами. Ну или для замены громоздких телескопических антенн, которые китайцы любят ставить в особо дешевую технику (возможно, характеристики станут чуть хуже, но комфорт и эстетика вполне оправдывают).

Минусов, кроме цены, придумать не получается.

Q: Да кому это нужно?!
A: Если вы читаете ответ на этот вопрос, вам это, скорее всего, не нужно.

Q: А че так дорого за кусок проволоки?
A: Ценовую политику продавца обсуждать не готов.

Q: Купил бы моток эмалированного провода, накрутил бы себе сотни антенн за копейки. Слабо, что ли?
A: Слабо. Катушка провода стоит гораздо дороже этих десяти антенн, а больше десяти мне, пожалуй, пока не нужно. Ну и потом еще — найти оправку нужного диаметра, отмерять провод с максимальной точностью, на которую я не способен. Мне проще купить готовые.

Планирую купить +36 Добавить в избранное Обзор понравился +38 +64

насколько я понял ТС взял готовое изделие «радио реле на 433МГц» и какой-то свой левый брелок которым хотел управлять, так? но насколько я знаю 433 это довольно условная цифра, т.е. в конечном итоге на заводе настраивают связку передатчик и приемник на наибольшее излучение и на наилучший прием соотвественно
и еще есть такой момент как тип модуляции (в таком примитивном тракте частотная и амплитудная) о котором почему то здесь даже не упомянули, т.е. ТС как бы предполагает что есть только одна единая и фиксированная частота на которую настраивают абсолютно все приемники/передатчики и так же что тип модуляции один.

к сожалению я не профи и не могу по схеме и/или набору элементов определить тип модуляции, на который рассчитан брелок/приемник/передатчик, но возможно что именно различие типов модуляции как раз и приводит к тому что приемник реагирует только на очень небольшом расстоянии.

я тоже столкнулся с подобной проблемой, есть брелок на 433 мгц, с фиксированным кодом, и есть два комплекта приемник+передатчик на 433мгц, так вот я сначала брал один приемник и нажимал кнопку на пульте с разного расстояния, потом брал другой приемник и так же измерял расстояние на котором была хоть какая-то успешная реакция и разница была довольно большая.
первый приемник «чувствовал» на расстоянии до 1,5метров, а вот второй только на расстоянии до 5см…
в качестве антенны я использовал и «штырь» нужной длинны и «спираль», особой разницы я честно говоря не почувствовал, так же я пробовал чуть подкрутить катушку на одном приемнике, при этом было небольшое улучшение (т.е. увеличение рабочей дистанции) но не радикальное и это при том что передатчик (т.е. мой брелок) работает до 30метров! отсюда я пришел к выводу, что в данном случае антенна играет не такую существенную роль, хотя безусловно она должна быть согласована.
я все же склоняюсь к мысли о том не совпадают типы модуляции в брелке и приемнике.

если кто знает как определить тип модуляции по каким-по характерным признакам подскажите плиз.

Автор не такой круглый идиот, как может показаться. Условность упоминаемых 433 МГц только в том, что так обычно в любительских целях называют частоту 433.92 МГц (это стандарт). Именно на ней и работает упомянутая техника. И именно на эту частоту настраивают ее при производстве.

Что касается модуляции, то здесь вы тоже неправы. Я ее упомянул. Насколько понимаю, речь идет о тексте про кормушку, и если так, то цитата:

«Частота: 433 МГц
Модуляция: ASK»

И если говорить о том, что я понимаю, то крайне маловероятно, что прибор с АМ сможет хоть как-то взаимодействовать с прибором с ЧМ. Это, в общем-то, совершенно разные принципы.

Поэтому могу сказать только одно: замена приемников в двух реле дала совершенно идентичные результаты. А именно — гораздо больший радиус действия. И это действительно сильно похоже на несовпадение частот.

Кстати, а вы реально получали дальность пульта 30 м? Или это в характеристиках написано? Так в характеристиках вообще много чего пишут, что достижимо только в идеальных условиях, в лаборатории и только если вокруг люди в белых халатах )

Похожие материалы


Источник: http://adoric.xyz/antenna-dlja-diapazona-433-mgc-svoimi-rukami/


Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:



Антенна 433 МГц. Антенны на 433 МГц своими руками Как гальванику сделать


Спиральная антенна на 433 мгц своими руками Спиральная антенна на 433 мгц своими руками Спиральная антенна на 433 мгц своими руками Спиральная антенна на 433 мгц своими руками Спиральная антенна на 433 мгц своими руками Спиральная антенна на 433 мгц своими руками Спиральная антенна на 433 мгц своими руками Спиральная антенна на 433 мгц своими руками

ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ