Комнатная и автомобильная антенна FM-диапазона. Антенна для FM-диапазона своими руками

Радиоприемники в качестве отдельных устройств практически не встречаются в торговых точках. В них широко представлены многофункциональные изделия - автомагнитолы и музыкальные центры. Производители основное внимание уделяют качеству звучания, которое определяет усилитель звукового сигнала. Использование хорошей антенны FM-диапазона в значительной степени повышает эффективность приема радиостанций. Их трансляция ведется с высоким качеством и стереофоническим звучанием.

Некоторые теоретические основы

Для того чтобы антенное устройство концентрировало в своем основном вибраторе максимум излучаемой передающим центром мощности, его геометрические размеры выбираются из условия ½ или ¼ длины волны передатчика. Антенна для приема FM-диапазона должна работать на частотах 88-108 МГц. Середина этого участка соответствует длине волны 3 метра. Чаще размеры вибраторов составляют 0,75 метра (¼ средней длины волны).

Волновое сопротивление определяет потери мощности при переходе волны из одной среды в другую за счет частичного отражения сигнала. Оптимальным случаем считается равенство волновых сопротивлений антенны, кабеля и входного сопротивления приемника на частоте 100 МГц (середина FM диапазона). Общие потери оцениваются коэффициентом стоячей волны (КСВ) и выражаются в условных единицах (разах). Нормальной считается величина КСВ в пределах 1,1-2,0. Большему значению соответствует более высокий уровень потерь. Антенна для приема FM-диапазона используется радиоволнами с вертикальной поляризацией. Это обусловлено вертикальным расположением передающих антенн радиовещательных центров. Поэтому продольные оси вибраторов требуется располагать в вертикальной плоскости (в отличие от горизонтального расположения телевизионных вибраторов).

Приемная антенна не усиливает принимаемый сигнал. Коэффициент усиления определяет только ее избирательные свойства. Он выражается в децибелах (дБ) и является отношением мощности, принятой антенной в направлении главного лепестка диаграммы направленности, к мощности, принятой в той же точке вибратором с круговой диаграммой направленности.

Исполнение промышленных антенн для комнаты

Активные элементы комнатных антенн (вибраторы) выполняются чаще всего в виде телескопических "усов", длину которых и угол наклона можно изменять вручную.

Такие оперативные изменения позволяют добиться наилучшего качества стереофонического приема для разных радиостанций с частотной модуляцией (FM). Такие комнатные антенны FM-диапазона имеют круговую диаграмму направленности. Коэффициент их усиления близок к единице.

Большим усилением обладают узконаправленные логопериодические устройства или антенны типа "волновой канал". Но размеры конструкций для диапазона трансляции FM-радиостанций позволяют разместить их только в непосредственной близости от окна "с видом" на передающий центр. Они представляют собой горизонтальную траверсу, с закрепленными на ней основным вибратором, директорами и рефлектором. Коэффициент усиления таких конструкций определяется количеством директоров и может достигать величины 12-16 дБ.

Активные и пассивные устройства

Часто производители антенн FM диапазона используют встроенные в них электронные усилители сигнала. Такие устройства называются активными.

Название обусловлено наличием в схемах усилителей активных элементов - транзисторов. Использование усилителя требует наличия внешнего источника питания. В комплект поставки включаются адаптеры, представляющие собой малогабаритные выпрямители переменного тока в постоянный. Напряжение на выходе таких устройств составляет 9-12 В. Подключение может производиться через специальный низкочастотный разъем на корпусе или антенный сепаратор (инжектор напряжения) по высокочастотному кабелю.

Соответственно, устройства без антенного усилителя называют пассивными. Они обеспечивают повышение уровня полезного сигнала за счет избирательных свойств конструкции антенны. Назначение антенных усилителей - уменьшить ослабление сигнала в протяженном кабеле от антенны до входа приемника. Оно обусловлено волновым сопротивлением и определяется величиной погонного затухания. Последнее зависит от марки используемого кабеля и составляет 0,15-0,75 дБ/м.

Антенны диапазона FM для автомобиля

Разделение устройств этого класса можно провести по их расположению - внешнему или внутрикабинному. Способ крепления антенн внешнего расположения может быть врезным и с использованием магнита. Автомобильные антенны FM-диапазона чаще всего располагаются на крыше, на заднем бампере или переднем крыле автомобиля.

Они выпускаются в телескопическом исполнении. Длиной вибратора управляет специальный двигатель. Управление этим двигателем производится водителем непосредственно из салона. Другим способом является автоматический запуск при включении магнитолы. Телескопическая антенна выдвигается при этом на всю длину. Первый вариант является более предпочтительным.

Магнитное крепление отличается своей простотой.

Из-за небольшой длины штыревого вибратора чувствительность антенны уступает телескопическому исполнению. Существует необходимость убирания устройства на ночь с места его установки.

Для внутрикабинных антенн местом установки является правый верхний угол лобового стекла автомобиля.

Большинство из них (но не все) имеют встроенный усилитель, требующий внешнего питания. Применение усилителя значительно повышает их цену. В городской черте обеспечивается удовлетворительный прием близко расположенных радиостанций, но при движении в сельской местности сказывается неудачное (горизонтальное) расположение вибраторов.

Как уже было упомянуто выше, передатчики FM-радиостанций работают в режиме вертикальной поляризации. Такую же поляризацию должна иметь автомобильная антенна FM-диапазона.

Использование связных радиостанций

Использование радиосвязи для нужд гражданского населения возможно только в 3 частотных диапазонах - PMR (44 600 000 - 44 610 000) МГц, LPD (433, 075 - 434, 775) МГц, CB (10-метровый диапазон). В диапазоне CB частота 27,135 МГц используется без запретов всеми автомобилистами, включая "дальнобойщиков". Передающая антенна FM-диапазона является одновременно и приемной. Поэтому изобретать ничего не требуется. При выдерживании размеров, соответствующих используемому диапазону, можно обеспечить удовлетворительный прием и передачу. Связные станции имеет смысл покупать в качестве готовых изделий. Они не требуют необходимого сложного согласования передающей антенны с выходным каскадом передатчика.

Самодельные антенны

Приемлемое качество приема сигнала можно получить, если изготовить антенну для FM-диапазона своими руками. С коаксиального антенного кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом требуется аккуратно, не повреждая при этом экранирующую оплетку, снять защитную изоляцию длиной 75 см. Оголившаяся часть оплетки выворачивается наизнанку "чулком" и надевается на оставшуюся внешнюю изоляцию.

Верхний отрезок кабеля (без оплетки) используется в качестве вибратора ¼ длины волны середины диапазона. Оставшаяся вывернутая оплетка выполняет роль антенного противовеса, значительно улучшающего качество приема. После распайки штатного разъема антенна готова к использованию. Место ее расположения выбирается опытным путем.

Заключение

После прочтения статьи читатель сможет сделать правильный выбор среди многообразия антенных устройств, предлагаемого торговлей. Не стоит гоняться за высоким коэффициентом усиления активных антенн. Он подходит, в большинстве случаев, для устройств, расположенных на улице, на большой высоте. Качество передачи, определяемое комнатной антенной, в значительной степени зависит от выбора удачного места ее расположения.