Антенна для ФМ радио своими руками

Сделать антенну для радио своими руками несложно, если понимать, что из себя представляет и каким образом распространяется радиоволна. Всегда можно подобрать простую и недорогую конструкцию.

антенна для радио своими руками.

Какие есть виды антенн

Радиоантенны делятся по назначению:

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

Улавливающие устройства отличаются диапазоном — от КНЧ (крайне низкие частоты) с длиной волны 10000 км и более) до ГВЧ (гипервысокие частоты) с размером колебаний 0,1-1 мм.

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.

Телескопическая.

Особенности распространения радиоволн

Ультракороткие волны с частотной модуляцией — frequency modulation (FM) — не огибают препятствия, имеющие размеры больше нескольких метров. Ионосфера земли для них прозрачна. Поэтому считается, что УКВ распространяются только в пределах прямой видимости. В помещениях радиоприемник улавливает в большинстве случаев неоднократно отраженный от разных объектов сигнал.

На качество передачи информации влияют осадки в виде снега и дождя, а также источники электромагнитных помех:

  • распределительные подстанции;
  • линии электропередачи;
  • работающий у дома крупногабаритный транспорт.

Например, однотонный низкочастотный звук в магнитоле — следствие работы расположенного недалеко генератора переменного тока.

Дальность распространения волны зависит от мощности радиостанции.

При отражении радиоволн от препятствий они взаимно усиливаются при синфазном сложении или ослабляют друг друга в случае противофазы. Кроме этого, если присутствует синфазное переотражение от поверхности земли, то формируются участки с максимальным уровнем сигнала — зоны Френеля.

Картина распределения волн для выбранного места определяет диаграмму направленности антенны, которая нужна, чтобы обеспечить качественный прием.

Создаем антенну

Для устойчивой работы приемного устройства требуется обеспечить следующие параметры:

  • минимально допустимую высоту;
  • линейную поляризацию;
  • небольшое электрическое сопротивление;
  • диапазон частот — 88-108 МГц;
  • диаграмму направленности — чаще всего условно-круговую;
  • максимальный коэффициент усиления;
  • приемлемый вес и размер.

Наиболее простая схема у полуволнового вибратора, который подойдет для мобильных аппаратов, но не отличается направленностью и помехозащищенностью.

Если нужна антенна для стационарного радио, а расположение передающей станции точно скоординировано, лучше выбрать изделие по типу волнового канала. Узкий луч такой конструкции обеспечивает избирательный прием с минимальным захватом посторонних шумов и помех.

Когда требуется расширить диапазон у имеющейся антенны, можно добавить параллельно несколько вибраторов, пересчитав длину по специальной таблице.

Схема.

Трубная антенна

Чтобы сделать устройство для приема радиоволн, задействовав контур отопления или водопровода в доме, нужно предварительно подготовить остальные элементы самодельного приспособления:

  1. Ферритовый сердечник. Например, можно взять деталь от трансформатора черно-белого телевизора, собранного на лампах, из схемы строчной развертки.
  2. 2 м медного провода диаметром 0,25 кв. мм для монтажа.
  3. Фольгу из латуни или меди хорошего качества.
  4. Изоленту и клей. Подойдет ПВА.
  5. Разъем для подсоединения готового изделия к радиоприемнику.

Порядок сборки антенны:

  1. На одну половину ферритового сердечника наматывают катушку индуктивности. Для этого бумага в 2 слоя укладывается на сердечник и закрепляется изолентой.
  2. Оставляется 1 см перекрытия, прокладывается один слой фольги. Стороны витка изолируются липкой лентой.
  3. На металлизированную поверхность наматывается катушка из 25 колец провода.
  4. На 25, 12 и 7 витке делаются выводы.
  5. Вся конструкция вновь накрывается металлизированным экраном.
  6. 25 и 12 контакты контура подключаются ко входу приемника, а с 7 вывод заземляют. Если будет нужна дополнительная настройка качества сигнала, то подбирают обмотки в связном контуре.
Мощность на входе радио увеличивается в 2 раза за счет вертикального положения труб. Аппаратура такой схемы защищена от помех, т. к. трубопровод чаще всего безопасно заземлен.

Антенна из фольги

Для УКВ-диапазона можно изготовить антенну из металлической фольги.

Понадобятся следующие инструменты и материалы:

  • припой, флюс, паяльник;
  • разъем для соединения с радиоприемником;
  • кусок экранированного кабеля с R = 50-75 Ом;
  • квадратный отрез металлизированного материала (лучше медного);
  • диэлектрик — текстолит, ДВП, сухая доска по размеру изделия.

Последовательность действий:

  1. Нужно вырезать рамку из фольги в форме незамкнутого квадрата шириной 1,5 см со сторонами 13-15,5 см.
  2. Внизу рамки делают прорезь 1-1,5 см.
  3. На ровный жесткий диэлектрик клеят изготовленную ранее рамку.
  4. Зачищают 3-4 см провода и припаивают жилу и экран к нижним сторонам рамки возле разреза.
  5. С другого конца подсоединяют разъем так, чтобы металл соединялся с “землей” приемника, а жила — с антенным входом.

Устройство можно разместить в помещении или на открытом воздухе. Для улучшения качества сигнала подбирают высоту и угол поворота самодельной антенны.

Антенна из фольги.

Всенаправленная FM-антенна из коаксиального кабеля

Почти круговая диаграмма направленности получается у приспособления для приема радиоволн, сделанного из коаксиального кабеля.

Чтобы самому собрать устройство, понадобятся:

  1. Мачта (из дерева или другого диэлектрика).
  2. Труба полихлорвиниловая диаметром 20-24 мм и длиной 1,5-2 м.
  3. Не менее 1,5 м РК (для телевизора).

Изделие, рассчитанное на работу в диапазоне 87,5-108 МГц, собирается в следующем порядке:

  1. С одной стороны коаксиального кабеля длиной 75 см аккуратно удаляют изоляцию без повреждения экранирующей оплетки.
  2. Экран немного сжимают, как пружину. Когда он станет свободней двигаться, выворачивают его на изолированный участок наизнанку. Вывернутая часть согласует антенну с РК по волновому сопротивлению и одновременно служит противовесом.
  3. Получившийся штырь помещают в ПВХ-трубу и крепят к мачте.
  4. Центральную жилу подключают ко входу приемника. Если он отсутствует, то к металлической телескопической антенне, например у магнитолы.
  5. Экран соединяют с “землей” или минусом батареи.

Экранированный кабель хорошо работает в условиях помех. Для настройки качества сигнала меняют высоту и месторасположение конструкции. Так как длина антенны — 75 см, она считается четвертьволновой — 1\4 часть от 3 м (приблизительная длина принимаемой волны).

Проволочная антенна

Простая формула для расчета длины волны: 300/частоту (МГц). Для радиостанций FM — 2,7-3,4 м.

На основе этой информации можно сделать для дома антенну из проволоки.

Понадобится изготовить рамку в соотношении 1,01-1,02 к величине волны:

  1. Если материал диаметром 3 мм и толще, то выбирают пропорцию 1.01. Стороны прямоугольника должны относится друг к другу как 2,02:1.
  2. Диаграмма направленности проволочного рамного приемного устройства — в форме восьмерки. В том случае, когда в помещении можно задействовать окно, которое расположено в направлении радиостанции, рамку крепят скотчем к стеклу.
  3. Концы рамки соединяют с радиоприемником экранированным кабелем с сопротивлением 50-75 Ом. На вход магнитолы подключают центральную жилу, а экран — к общему проводу.

Сделанное своими руками изделие часто работает лучше покупных дипольных приборов.

Все соединения лучше пропаять, чтобы обеспечить хорошее качество сигнала.

Если конструкция расположена на траверсе или мачте, то середину рамки — точку с нулевым потенциалом — можно заземлить. Это обезопасит работу прибора во время грозы и улучшит электростатические характеристики антенны.

Проволочная антенна.

Подключение антенны

Даже правильно рассчитанная и хорошо сделанная антенна будет работать плохо, если допустить ошибки в подключении.

Нужно соблюдать следующие условия:

  1. Использовать экранированный кабель.
  2. Надежно пропаивать контакты и разъемы.
  3. Следить за плотным соединением жилы и экрана с входной группой радио.
  4. Заземлять антенну.
  5. При наличии помех при питании радиоприемника от сети, когда нет заземляющего провода в розетке, магнитолу или транзистор лучше соединить с землей. Для этого в большинстве аппаратов предусмотрено специальное гнездо или клемма.

Если качество приема не устраивает, а изменение расположения и направления антенны не помогает, придется ставить усилитель.

Несложная и малозатратная схема такого устройства собирается, например, на микросхеме фирмы RFMD SPF5043Z. Достоинство конструкции — плату можно сделать без химии на 2-стороннем текстолите размером 15-20 мм и разместить в экранированный корпус.

Причины затухания сигнала

Цифровые и аналоговые сигналы постепенно затухают при движении в передающей среде. Снижение амплитуды указывается в дБ — децибелах. Ослабление ЭМВ в 2 раза соответствует потерям в 6 дБ.

Величина затухания зависит от:

  • расстояния, которое проходит электромагнитная волна;
  • несущей частоты передатчика (чем выше, тем больше потери) или длины волны;
  • состояния и материала проводящей среды;
  • наличия помех на пути распространения ЭМВ;
  • качества регенерации и коррекции;
  • формы сигнала.

Цифровой дискретный радиосигнал, проходя через повторитель, чаще всего полностью восстанавливается без потери информации.

Аналоговые сообщения при усилении сохраняют все приобретенные искажения и шумы. Соотношение сигнал\шум постепенно ухудшается, и в некоторый момент усиление теряет смысл, т. к. невозможно восстановить информацию.

Наиболее характерная форма помех для линий передач — перекрестная наводка. Причиной появления искажений могут быть неисправности оборудования, трещины изоляции. При передаче сигналов по проводам для устранения помех пары перевивают.

Экранирующие свойства материалов стен и отделки зданий также способны ослабить радиосигнал. Сильный экран — металлический сайдинг, алюминиевые сэндвич-панели, крыши из профлиста, металлочерепицы и т.д.

Ссылка на основную публикацию