Антенна FM: принцип действия, универсальная модель для музыкального центра своими руками, затухание сигнала

Антенна FM: принцип действия, универсальная модель для музыкального центра своими руками, затухание сигнала

Принцип изготовления FM антенны для радио своими руками

Несмотря на быстрое развитие Интернета, многие люди по-прежнему предпочитают слушать любимые радиостанции. Спрос всегда идет в ногу с предложением, поэтому количество транслируемых программ увеличилось настолько, что каждый пользователь может выбрать ту волну, которая ему подходит. Однако есть минус – не везде можно принимать качественные радиостанции. Для решения этой проблемы можно использовать качественную FM-антенну, которую можно собрать своими руками.

    Принцип работы радиоприемников Основные параметры Разнообразие моделей Техника своими руками
      Универсальный трубчатый агрегат Многофункциональный квадрат из фольги Оригинальное всенаправленное устройство Незаменимый дизайн в городских условиях

    Причины ослабления сигнала

Принцип работы радиоприёмников

Стабильная работа такого устройства возможна только при формировании на входе оптимального уровня сигнала, превышающего необходимый порог. Специалисты называют этот параметр чувствительностью устройства. Только когда принимаемый сигнал будет выше этого порога, радио будет работать нормально, и пользователь сможет наслаждаться качественным звуком своей любимой музыки. В противном случае прием может быть невозможен.

Чаще всего такие эффекты возникают не только из-за большой удаленности от радиостанций, но и в городских условиях. В приемниках, работающих в диапазонах FM и VHF, возникают различные типы помех. Дело в том, что эти вариации сигналов имеют особое разнообразие. Их частота не превышает предела 108 мГц. Специалисты обращают внимание на то, что все волны в этой полосе распространяются только в пределах прямой видимости и очень плохо обходят все холмы на своем пути.

Основные параметры

Прежде чем приступить к изготовлению FM-антенны самостоятельно, внимательно прочтите теоретическую часть. Каждая волна передается на определенной несущей частоте, настроенной на приемник. Именно по этим параметрам и должна быть спроектирована изготавливаемая антенна. Конечно, он будет улавливать и другие радиоволны, но в конечном итоге качество звука будет хуже.

Есть несколько параметров, которые различают устройства для FM и VHF диапазонов. Изделие для ультразвуковых волн отлично улавливает сигналы в диапазоне 74 МГц. Максимальное значение для FM составляет 108 МГц. Стоит отметить, что он практически не подходит для ультразвуковых волн, из-за чего антенны УКВ утратили свою популярность. Следовательно, необходимо сделать только блоки FM.

Основным параметром, определяющим эффективность использования домашней антенны, является длина волны принимаемого сигнала. Этот параметр также влияет на геометрические размеры устройства. Каждый мастер может вычислить длину волны независимо, для этого нужно разделить скорость света (м / с) на частоту полезного сигнала. Полученное таким образом число следует перевести в герцы. Полученная цифра указывается в метрах.

Все внутренние радиоантенны и некоторые внешние модели способны принимать сигнал. Но есть также конструкции, которые отличаются наличием диаграммы направленности, добиться максимального качества звука можно только в том случае, если пользователь произвел точную настройку. У таких конструкций есть существенное преимущество: они способны усиливать сигнал, что не характерно для ненаправленных моделей.

Качество звука во многом зависит от полярности.

Все генерируемые сигналы в диапазоне FM проходят вертикально. Радиус изменения напряженности поля не может быть горизонтальным (относительно основного направления распространения). Поэтому домашняя антенна должна быть спроектирована по этой схеме.

Разновидности модельного ряда

Каждый, кто решил построить антенну для FM-радио своими руками, должен понимать, что основная задача такого устройства – принимать передаваемый сигнал, усиливать его и передавать на вход используемого приемника. В зависимости от желаемого ассортимента конечный агрегат может отличаться не только типом конструкции, но и размерами. Опытные специалисты говорят, что на современном рынке существует огромное количество разнообразных антенн, и некоторые из них смело можно назвать сложнейшими инженерными сооружениями, которые могут покрывать до нескольких тысяч квадратных метров.

В стандартном исполнении приемное устройство может быть укомплектовано универсальным кабелем, подвешенным над землей на защитных изоляторах. Эти электромагнитные волны, проходящие через такой блок, вызывают в нем переменное высокочастотное напряжение и передают его на вход радиоприемника. Терминальное устройство усиливает сигнал, так что он выделяется в виде определенной низкочастотной составляющей, и пользователь сам слышит качество звука.

Все современные типы FM-установок можно разделить на ненаправленные и направленные. Среди мастеров существует особая классификация в зависимости от назначения: мобильные и стационарные. Несмотря на огромные различия в типах и видах, существуют общие стандарты, по которым они действуют.

Техника самостоятельного изготовления

Сделать антенну для радио своими руками не так уж и сложно, главное подготовить все необходимые материалы и соблюдать основные правила. Значительное повышение качества и чувствительности приема достигается за счет вертикального размещения устройства в зоне действия радиоволн. На изготовление одного устройства уходит от 30 минут до 3 часов. Однако для создания самой конструкции вам потребуются доступные предметы, которые часто можно найти в гараже.

Универсальный трубный агрегат

Основа конструкции – трубы отопления или трубы питьевого водоснабжения. Конечный продукт получается чрезвычайно прочным и долговечным. Для работы следует подготовить следующие материалы и инструменты:

    Качественная фольга типа меди или латуни. Специальный ферритовый сердечник, взятый из кинескопа телевизора или линейного трансформатора. Прочная двухметровая линия сечением 0,25 мм². Обычный клей ПВА и скотч. Монтажные штифты нужны для подключения антенны к самому приёмнику.

Для начала нужно взять сердечник и сделать для него обмотку. Для этого можно использовать не только изоленту, но и бумагу, которую нужно укладывать в два равных слоя. Один клубок фольги аккуратно наматывается на бумагу с небольшим нахлестом (1 см). В зоне перекрытия все должно быть изолировано, чтобы не допустить соприкосновения двух сторон обмотки. Мастер должен намотать на подготовительное сито 26 витков проволоки с хвостами длиной 8, 12 и 24 витка. Концы вставляются в соединительные штифты. Окончательная настройка приемника проводится по схеме выбора обмоток контура подключения.

Внутренние тепловые трубки помогают правильно заземлить FM-антенну. Благодаря этому пользователь может рассчитывать на хорошее качество звука даже во время шторма, без риска повредить оборудование. Стоит отметить, что именно вертикальная прокладка труб в многоэтажном доме позволяет усилить сигнал в 2-3 раза.

Многофункциональный фольгированный квадрат

Многие мастера изготавливают такую ​​FM-антенну для музыкального центра, поскольку такой вариант не только недорогой, но и эффективный. Тем более что конструкция довольно проста в реализации. Для работы вам понадобятся:

    Прочная металлическая фольга. Хорошо просушенный картон, ДСП или диэлектрический материал. Флюс, припой и паяльник. Небольшой кусок экранированного кабеля с сопротивлением от 50 до 70 Ом. Штекер нормальный для подключения к магнитоле.

Изготовление такого агрегата занимает минимум времени. Сначала мастер создает из цельного куска фольги квадратную рамку, где в нижней части необходимо сделать аккуратный разрез 17 мм. Готовая конструкция закрепляется на плоской деревянной основе с помощью клея. Затем припаяйте экран и центральную жилу кабеля к нижнему левому и правому краям.

Стоит отметить, что для этого продукта не обязательно придерживаться каких-то точных параметров, главное, чтобы все было аккуратно и качественно. Расстояние между центральной жилой и оплеткой должно быть от 25 до 40 мм. Сборная конструкция может быть установлена ​​как внутри, так и снаружи здания. Сигнал можно настроить, перемещая антенну только в вертикальном направлении с плавным вращением вокруг оси.

Оригинальное всенаправленное устройство

Сконструировать такую ​​FM-антенну своими руками довольно просто, особенно если у мастера в наличии есть подходящий коаксиальный кабель. Устройство активно используется для качественного усиления радиосигнала в зоне нестабильного покрытия. Конструкция состоит из таких элементов:

    Прочная пластиковая трубка диаметром 24 мм и длиной 2 метра. Небольшой телевизионный кабель длиной от одного метра. Деревянная основа.

Отмерив 70 см от начала провода, мастер должен сделать небольшой надрез, чтобы аккуратно снять пластиковую изоляцию и сохранить прочность оплетки экрана. Выполнив эту простую задачу, экран следует повернуть в сторону прорези изоляции, не повредив медную жилу. Антенну необходимо аккуратно установить и закрепить внутри пластиковой трубки. Затем вся конструкция крепится к заранее подготовленной деревянной мачте. Регулировка сигнала по расписанию может производиться только после подключения готового изделия к приемнику и установки направления высоты мачты.

Большим преимуществом является то, что вы настраиваетесь на радиостанции, не поворачивая антенну вокруг своей оси. Благодаря тому, что в схему входит экранированный кабель, он помогает предотвратить воздействие помех, возникающих во время работы бытовой техники.

Незаменимая конструкция для городских условий

В мегаполисе радио будет работать намного лучше, если мастер процитирует ТВ антенну волнового типа. Его неоспоримым плюсом является то, что он считается шарпождальным. Эта функция особенно важна в городских условиях, поскольку пользователь всегда может выбрать радиостанцию ​​с наименьшими помехами.

Самодельная антенна волнового типа состоит из стойки с закрепленными на ней элементами – это петлевой вибратор, два пассивных директора, отражатель. Конечные габариты изделия зависят только от объема поступления. Конструкция антенны обеспечивает максимально качественный прием на расстоянии 60 км и более.

Готовая конструкция отличается тем, что ее выходное сопротивление составляет 75 Ом, поэтому можно смело подключать кабель непосредственно к распределительной коробке. В зависимости от предпочтений домашнего мастера может использоваться ТВ антенна с диапазоном 5 каналов.

Причины затухания сигнала

Каждый приемник обязательно оснащен антенной, которая помогает устройству принимать сигнал, отделяя его от помех и шумов. Качественный прибор имеет хорошую чувствительность к передаваемым волнам, но с увеличением расстояния уровень радиосигнала снижается. Прием сигнала на больших расстояниях просто невозможен.

Даже в развитых городах часто бывают мертвые зоны, где не работает приемник. Дело в том, что передаваемый сигнал распространяется по прямой линии и не может проходить через препятствия (высокие здания). В этом случае сигнал отражается и теряет мощность.

Специалисты утверждают, что прямолинейное распространение FM-радиоволн не позволяет устройствам принимать их в нормальных условиях и за линией горизонта, куда волны, транслируемые предыдущей радиостанцией, просто не доходят. Сигнал попадает туда только после отражения от облаков, и это во многом зависит от погодных условий. Преодолеть эту ситуацию можно, только сделав более крепкие антенны самостоятельно.

Антенна для ФМ радио своими руками

Сделать антенну для радио своими руками несложно, если понимать, что это такое и как распространяются радиоволны. Всегда можно выбрать простой и недорогой дизайн.

Какие есть виды антенн

Радиоантенны делятся по назначению:

    для бытовых приемников-детекторов и музыкальных центров; самоходная; самолет; специальные (спутниковые, военные).

Устройства захвата различаются по размеру – от КНЧ (крайне низкие частоты) с длиной волны 10 000 км и более) до ВЧ (сверхвысокие частоты) с размером колебаний 0,1-1 мм.

Для наземного вещания используются частоты от 148,5 кГц до 108 МГц.

FM-радиостанции принимают частоты 88-108 МГц (ультракороткие 3-х метровые волны).

В домашних условиях используются следующие выкройки:

    Устройства разворота – апертурная антенна; продукты бегущей волны; линейные устройства.

Антенны классифицируются по форме и материалу на:

    телескопический; петля;; штыревые антенны; провод стержни; фольга; коаксиальный.

Особенности распространения радиоволн

Ультракороткие волны с частотной модуляцией (ЧМ) не огибают препятствия размером более нескольких метров. Ионосфера Земли для них прозрачна. Поэтому считается, что VHF распространяется только в поле зрения. В закрытых помещениях радиоприемник в большинстве случаев принимает сигнал, многократно отраженный от различных предметов.

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

    распределительные подстанции; линии электропередач; Рядом с домом работает крупногабаритная техника.

Например, низкочастотный монотонный звук в автомобильной стереосистеме является следствием расположенного поблизости генератора переменного тока.

Дальность распространения волны зависит от мощности радио.

Форма волны для выбранного местоположения определяет диаграмму направленности антенны, необходимую для обеспечения хорошего приема.

Создаем антенну

Для обеспечения стабильной работы приемного устройства необходимо обеспечить следующие параметры:

    минимально допустимая высота; линейная поляризация низкий электрический импеданс; Частотный диапазон – 88-108 МГц; Диаграмма направленности – чаще всего круглая; максимальное усиление; Приемлемые вес и размер.

Самая простая схема имеет полуволновой вибратор, который подходит для портативных устройств, но не отличается направленностью и помехозащищенностью.

Если нам нужна антенна для стационарного радио, а расположение передающей станции тщательно согласовано, лучше выбирать изделие по типу волнового канала. Узкий луч этой конструкции обеспечивает селективный прием с минимальным приемом посторонних шумов и помех.

Если необходимо увеличить дальность действия существующей антенны, можно добавить несколько вибраторов параллельно, рассчитав длину по специальной таблице.

Трубная антенна

Чтобы сделать устройство для приема радиоволн, включая контур отопления или водопровод в доме, необходимо предварительно подготовить остальные элементы самодельного устройства:

Ферритовый сердечник. Например, из схемы строчной развертки можно взять деталь от черно-белого ТВ-трансформатора, собранного на лампах. 2 м медного провода 0,25 мм² для сборки. Латунь или медная фольга хорошего качества. Лента и клей. ПВА тоже хорош. Разъем для подключения готового изделия к магнитоле.

Порядок монтажа антенны:

На одну половину ферритового сердечника намотайте индукционную катушку. Для этого бумагу кладут в 2 слоя на сердцевину и фиксируют малярным скотчем. Оставляют внахлест в 1 см и укладывают один слой фольги. Боковые стороны змеевика заизолированы липкой лентой. На металлизированную поверхность намотана катушка из 25 проволочных колец. На 25-м, 12-м и 7-м витках делают провода. Вся конструкция снова накрыта металлизированным экраном. Контакты 25 и 12 шлейфа подключены к входу приемника, а контакт 7 заземлен. При необходимости дальнейшей тонкой настройки качества сигнала выбираются обмотки в контуре связи.

Антенна из фольги

Антенна из металлической фольги может быть изготовлена ​​для диапазона УКВ.

Вам потребуются следующие инструменты и материалы:

    припой, флюс, паяльник; разъем для подключения к радиоприемнику; отрезок экранированного кабеля R = 50-75 Ом; квадратный кусок металлизированного материала (желательно меди); диэлектрик – текстолит, ДВП, сухой стираемый картон по габаритам изделия.

Из фольги следует вырезать рамку в виде незамкнутого квадрата шириной 1,5 см и по сторонам 13-15,5 см. Сделайте зазор в 1-1,5 см в нижней части каркаса. Изготовленный ранее каркас приклеивается к плоскому жесткому диэлектрику. Отрежьте 3–4 см провода и припаяйте сердечник и крышку к нижним сторонам лицевой панели возле пересечения. На другом конце подключите разъем так, чтобы металл был соединен с землей приемника, а жила – ко входу антенны.

Устройство можно разместить внутри или снаружи здания. Высота и угол наклона домашней антенны регулируются для улучшения качества сигнала.

Всенаправленная FM-антенна из коаксиального кабеля

Практически круглая диаграмма излучения получается на устройстве для приема радиоволн, сделанном из коаксиального кабеля.

Для сборки собственного устройства вам понадобятся:

Мачта (из дерева или другого диэлектрика). Полихлорвиниловые трубы диаметром 20-24 мм и длиной 1,5-2 м. Не менее 1,5 м от РК (для ТВ).

Устройство, рассчитанное на работу в диапазоне 87,5-108 МГц, устанавливается в следующей последовательности:

С одной стороны коаксиального кабеля длиной 75 см аккуратно снимаем изоляцию, не повреждая экранирующую оплетку. Диск слегка сжимается, как пружина. Когда он сможет двигаться, переверните его на изолированную часть. Перевернутая часть соответствует антенне RC по волновому сопротивлению, а также служит противовесом. Полученная оправка вставляется в трубу ПВХ и прикрепляется к мачте. Центральная жила подключена ко входу ресивера. Если его нет, его подключают к металлической телескопической антенне, например к магнитофону. Экран подключен к массе или минусу батареи.

Экранированный кабель хорошо работает в шумной среде. Для регулировки качества сигнала необходимо изменить высоту и положение конструкции. Поскольку длина антенны составляет 75 см, она считается четвертьволновой – 1 часть 3 м (примерная длина принимаемой волны).

Проволочная антенна

Простая формула для расчета длины волны: 300 / частота (МГц). Для FM-радио это 2,7-3,4 м.

Исходя из этой информации, можно сделать проволочную антенну для дома.

Нужно будет сделать рамку в соотношении 1.01-1.02 к длине волны:

Если материал диаметром 3 мм и толще, выберите коэффициент 1,01. Стороны прямоугольника должны иметь соотношение друг к другу 2,02: 1. Диаграмма направленности проводного приемника имеет форму восьмерки. Если есть возможность использовать окно в комнате, выходящее на радиостанцию, рама приклеивается к стеклу. Концы рамы подключаются к магнитоле экранированным кабелем с сопротивлением 50-75 Ом. Центральный провод подключается к радиовходу, а экран подключается к общему проводу.

Самодельное изделие часто работает лучше, чем покупное дипольное устройство.

Для обеспечения хорошего качества сигнала лучше все соединения спаять.

Если конструкция размещается на перекладине или мачте, можно заземлить центр каркаса – точку с нулевым потенциалом. Это обеспечит безопасность устройства во время грозы и улучшит электростатические характеристики антенны.

Подключение антенны

Даже правильно спроектированная и качественно изготовленная антенна будет плохо работать, если будут сделаны ошибки в проводке.

Необходимо соблюдать следующие условия:

Используйте экранированный кабель. Безопасная пайка контактов и разъемов. Убедитесь, что жила и экран надежно подключены к радиовходу. Заземлите антенну. В случае возникновения помех, когда магнитола запитана от сети, а в розетке нет заземляющего провода, лучше подключить магнит или транзистор к земле. В большинстве радиоприемников для этой цели есть розетка или зажим.

Если качество приема неудовлетворительное и изменение положения и направления антенны не помогает, установите усилитель.

Несложная и дешевая схема такого устройства собрана, например, на интегральной схеме RFMD SPF5043Z. Преимущество конструкции в том, что пластину можно изготовить без химии на двухстороннем текстолите размером 15-20 мм и поместить в экранированный корпус.

Причины затухания сигнала

Цифровые и аналоговые сигналы постепенно затухают по мере прохождения через среду передачи. Амплитудное затухание указывается в дБ – децибелах. 2-кратное ослабление ЭДС соответствует потерям в 6 дБ.

Величина демпфирования зависит от:

    расстояние, пройденное электромагнитной волной; Несущая частота передатчика (чем выше частота, тем больше потери) или длина волны; Состояние и материал проводящей среды наличие возмущений на трассе распространения ЭМП; качество регенерации и коррекции; форма волны.

Цифровой дискретный радиосигнал, проходя через ретранслятор, чаще всего полностью регенерируется без потери информации.

Аналоговые сообщения при усилении сохраняют все приобретенные искажения и шумы. Отношение сигнал / шум постепенно ухудшается, и в какой-то момент усиление становится бессмысленным, поскольку никакая информация не может быть восстановлена.

Наиболее характерной формой помех для линий передачи являются перекрестные помехи. Искажения могут быть вызваны выходом из строя оборудования, трещинами изоляции. При передаче сигналов по проводам пары скручиваются вместе, чтобы исключить помехи.

Экранирующие свойства стен здания и отделочных материалов также могут подавлять радиосигнал. Прочное покрытие – это металлический сайдинг, алюминиевые сэндвич-панели, кровли из профлиста, металлочерепицы и т. Д.

Читайте также:  Изоспан А: технические характеристики ветрозащиты и инструкция по применению, с какой стороны укладывать теплоизоляцию
Оцените статью
Добавить комментарий