Лучшая из ненаправленных антенн

Известно, что лучшими (из ненаправленных) антеннами DX для связей на НЧ диапазонах являются вертикальные, имеющие низкий зенитный угол излучения. Но высота в четверть волны на 1,8 МГц (39 м) остановит кого угодно. Следовательно, надо применять укороченные антенны. А как известно, оптимальным способом укорочения является емкостная нагрузка наверху.

Осталось требования теории привести в соответствие с такими практическими мелочами, как:

• всегдашняя нехватка места;
• укороченная вертикальная антенна на 160 м – сооружение весьма внушительное и грешно не использовать его заодно на 80 и 40 м;
• крайне желательна простая схема СУ и невысокие требований к его деталям.

Проще всего обеспечить указанные требования, используя вертикальный излучатель с парой наклонных емкостных нагрузок (ЕН) как показано на рис.1. ЕН выполнены как часть верхнего яруса растяжек, поэтму антенна умещается даже на узком многоэтажном доме.

Антенна, показанная на рисунке 1, хорошо работает на диапазонах 1,8; 3,5 и 7 MHz, а при использовании блока согласования, приведенного далее на рисунке 4 — и в диапазоне 10 MHz. Антенна имеет электрическую длину 0,15λ на 1,8 MHz, 0,29λ на 3,5 MHz, 5/8λ на 7 MHz и 0,75λ на 10 MHz. Согласование достигается блоком, устанавливаемым у основания антенн и переключаемым но диапазонам постоянным управляющим напряжением, подаваемым на центральную жилу питающего кабеля.

Диаграммы направленности по диапазонам показаны на 4 следующих рисунках. Файл модели антенны в антенны, в программе GAL-ANA (для просмотра и расчета данного файла достаточно демо-версии). Данный файл не имеет СУ, одинаково считается и MININEC3 и NEC2.

Конструкция

Мачта высотой 16,5 м собрана из алюминиевых или стальных труб (в последнем случае вдоль труб надо проложить несколько алюминиевых или медных проводов, равномерно распределив их по окружности трубы, закрепив их хомутиками или липкой лентой через 1..1, 5 м) и удерживается 4 ярусами растяжек.

Растяжки выполнены из оцинкованного стального провода или промасленного стального тросика разорванного изоляторами на куски по 3. 4 м. Использование; полимерных растяжек на высоких мачтах, как показала практика, крайне нежелательно. Под действием влаги и тепла их размеры немного меняются, а даже совсем небольшое изменение длины растяжки верхнего яруса на несколько см (это еще минимальная цифра для длины растяжки верхнего яруса в 18 . 20 м) совершенно достаточно, чтобы мачта (особенно дюралевая) изогнулась и стала S-образной. При полимерных растяжках мачта в зависимости от влажности и температуры воздуха, будет по-разному изгибаться, и хотя это забавно выглядит и позволяет узнать погоду, но даёт большую механическую нагрузку на мачту, и ничем кроме полного, неустранимого перегиба или излома мачты кончиться не может. Поэтому растяжки должны быть только из металла.

Провода емкостной нагрузки выполнены из стального нержавеющего троса (токи наверху малы, поэтому даже не самый лучший антенный материал сталь в данном месте подходит) или биметалла и являются частью растяжек верхнего яруса. Выполнение этого яруса для случая установки на узкой крыше многоэтажного здания показано на рисунке 2

Конструктивно выполнение емкостной нагрузки в виде двух проводов значительно надежнее и удобнее, чем в виде "шляпы" из дюралевых трубок, и не требует много свободного места во всех направлениях, как в случае с четырьмя проводами емкостной нагрузки. При необходимости можно изменять высоту мачты в пределах + 0,5 метра, соответственно изменяя длину проводов емкостной нагрузки.

Отмечу, что указанные на рис. 1 размеры соответствуют углу примерно 50 0 . 60 0 между мачтой и емкостными нагрузками. Если у вас из-за нехватки места угол получается меньше, то для сохранения прежней электрической длины антенны физическую длину ЕН надо несколько увеличивать. Угол меньше 40 0 использовать крайне нежелательно из-за затенения верхушки мачты горизонтальными проекциями ЕН.

Система заземления

Все что написано для системы заземления — противовесов традиционного GP, справедливо и в этом случае. Кое-что прочесть об этом можно в Антенной переписке. Совсем подробно о заземлении GP написано во второй части книги "Антенны КВ и УКВ". При расположении на крыше высотного дома лучше использовать по 4 четвертьволновых противовеса, на каждый диапазон, расположенных под углом 90 градусов. У меня, в силу того что дом окружен по периметру открытыми токоведущими проводами (и поэтому развешивать над ними провода крайне опасно – прикиньте кто и как будет отвечать, если за ваш противовес, упавший на токонесущие провода кто-нибудь возьмётся руками), противовесы пришлось изогнуть вдоль крыши, как показано на рисунке 3.

Шесть штук на 1,8 MHz и по 4 на остальные диапазоны. Общая длина каждого противовеса (уточняется при настройке противовесов в резонанс) должна составлять: 18 м на 3,5 MHz и 37 м на 1,8 MHz. Размеры указанные на рисунке 3 относятся не ко всей длине противовеса, а только к прямой его части и даны лишь для того, чтобы сориентироваться как и где изогнут обычный l /4 противовес. Противовесы выполнены из изолированного провода, их концы растянуты полимерными шнурами. Крайне желательно настроить противовесы в резонанс. Практика показала, что вынос противовесов на распорках (даже коротких по 1м) за габарит дома значительно увеличивает эффективность заземления.

Блок согласования

Катушка L1 намотана проводом диаметром 2,5 мм На каркасе диаметром 55 мм с шагом 4 мм. Содержит 29 витков, отводы от 6-го и 20-го витков считая снизу. Точное число витков и положение отводов подбирается при настройке. Удобно намотать катушку с запасом в несколько витков и сразу зачистить торцы витков. Это упрощает подбор индуктивности и отводов. Данные L1 могут быть и иными. Главное нужная индуктивность и большая толщина провода (ток по L1 протекает большой) и наличие зазора между витками (напряжения там тоже немаленькие).

L2 – любой ВЧ дроссель, не имеющий резонансов в рабочем диапазоне. У меня это 150 витков диаметром 0,36 на каркасе диаметром 30 мм, виток к витку, что впрочем, совсем непринципиально.

VD1, VD2 – любые диоды, выдерживающие ток реле.

Конденсаторы С3, С5 любого типа, С2 типа КСО на напряжение >250 В, С1 и С4 на соответствующую мощности передатчика реактивную мощность, на напряжение 500 В, например типов КСО, К15У-1. Набирая С1 и С4 из нескольких конденсаторов, имейте в виду, что допустимая реактивная мощность одного конденсатора типа КСО 75 Вт (это по паспорту, реально они выдерживают раза в три больше).

К1. КЗ — низкочастотные силовые реле с расстоянием между контактами не менее 1 мм. При замене на другие типы реле следует помнить что ток через замкнутые контакты достигает 4 А, а К1 и К3, кроме того, должны выдерживать 1000 В между разомкнутыми контактами и между контактными группами и обмотками. Этим требованиям удовлетворяет большинство низкочастотных силовых реле с включенными параллельно контактными группами. Практика подтвердила, что нет необходимости использовать ВЧ реле (хотя, конечно, можно), поскольку паразитные индуктивность и емкость контактов входят в состав реактивных элементов блока согласования и полностью компенсируются при настройке.

Нет особой необходимости использовать герметизированные реле, так как блок согласования все равно придется помещать в герметичную коробку, а открытые контакты реле значительно проще почистить при профилактических работах.

Управление переключением реле, конечно, можно производить по отдельному кабелю, но показанная на рис.1 схема длительно и надежно работала при мощности в кабеле в несколько сотен ватт.

Настройка

160 метров. Подав на центральную жилу кабеля управляющее напряжение Uynp отрицательной полярности через блок управления. Это громкое название носит любой регулируемый источник питания, выходное напряжение которого через ВЧ дроссель, аналогичный L2, подано на центральную жилу кабеля у TRX. Естественно, что высокочастотный сигнал от TRX подается на кабель, через разделительный конденсатор. Изменяя общее число витков L1 достигают резонанса на 1,8 MHz, а перемещая нижний отвод L1 добиваются КСВ=1 на этом же диапазоне.

Есть тонкий момент в настройке этого диапазона. Можно попасть в ложную настройку, когда резонанс обеспечивает часть катушки от отвода до антенны, а часть катушки от отвода до земли просто шунтирует кабель. КСВ тогда, менее 1,5. 2 не получается (при правильной же настройке КСВ на 160 метров должен быть равен в точности 1). Если упорно не выходит (резонанс острый и можно легко проскочить) можно порекомендовать следующее:

1. Отвод катушки временно отключить от входа.
2. Временно отсоединить от земли нижний вывод катушки и подключить его прямо к центральной жиле кабеля.
3. Меняя общее число витков катушки добиться резонанса на выбранной частоте 160-м диапазона (быстрее будет если есть высокочастотный мост). КСВ при этом будет неважный, но на этом этапе главное установить реактивное сопротивление всей катушки равным реактивности антенны.
4. Вернуть нижний вывод катушки на землю, кабель на место.
5. Перемещением только нижнего отвода добиться минимального КСВ.
6. Затем небольшой (в пределах 1 витка) точной подстройкой индуктивности всей катушки (верхний вывод) установить КСВ=1. Если КСВ не равен 1, повторите несколько раз с уменьшающимся шагом пункты 5 и 6.

Файл модели антенны вместе с СУ в диапазоне 160m в программе GAL-ANA (для просмотра и расчета данного файла достаточно демо-версии) можно считать только MININEC3. Дело в том, что СУ в данном случае симулировано набором коротких проводов в точке питания. А ядро NEC2 совершенно не приспособлено для расчета нескольких коротких проводов в точке питания и дает в таком случае большие ошибки.

80 метров. Подав Uynp положительной полярности (диапазон 3,5 МГц), подбором емкости С1 добиваются резонанса на 3,65 MHz. Файл модели антенны вместе с СУ в этом диапазоне в программе GAL-ANA (для просмотра и расчета данного файла достаточно демо-версии)можно считать только MININEC3. Дело в том, что СУ в данном случае симулировано набором коротких проводов в точке питания. А ядро NEC2 совершенно не приспособлено для расчета нескольких коротких проводов в точке питания и дает в таком случае большие ошибки.

40 метров. Не подавая Uynp (диапазон 7 MHz), подбором положения верхнего отвода L1 добиваются резонанса на 7,05 MHz. Активная часть входного сопротивления антенны в этом диапазоне заметно зависит от соотношения диаметров мачты и проводов емкостных нагрузок (у меня мачта диаметром 60 мм до уровня 12 м, выше две трубы 40 мм и 30 мм, провода нагрузок- 2 мм). Если у вас иное соотношение, то входное сопротивление на этом диапазоне изменится. Измерьте мостом входное сопротивление на резонансе (через настроенный блок согласования). Если оно меньше 40 Ом, то провода емкостных нагрузок надо немного УКОРОТИТЬ (не опечатка, именно так: если малое сопротивление, то укоротить), если больше 60 Ом — УДЛИНИТЬ.

Если подстраивать длину емкостных нагрузок затруднительно, то придется сделать еще один отвод от L1 (на 1..3 витка ниже верхнего отвода) и поставить еще одно реле, на диапазоне 7 МГц замыкающее этот отвод на землю. Схема согласования при этом получается такая же как и на 160 м , и та же методика настройки. КСВ на резонансе в этом варианте становиться равным точно 1.

Файл модели антенны вместе с СУ в диапазонe 40m в программе GAL-ANA (для просмотра и расчета данного файла достаточно демо-версии)можно считать только MININEC3. Дело в том, что СУ в данном случае симулировано набором коротких проводов в точке питания. А ядро NEC2 совершенно не приспособлено для расчета нескольких коротких проводов в точке питания и дает в таком случае большие ошибки.

30метров. При использовании блока согласования, показанного на рисунке 4 настройка диапазонов 1,8 и 7 MHz выполняется точно так же, как было описано выше. Файл модели антенны вместе с СУ на этом диапазоне в программе GAL-ANA (для просмотра и расчета данного файла достаточно демо-версии)можно считать только MININEC3. Дело в том, что СУ в данном случае симулировано набором коротких проводов в точке питания. А ядро NEC2 совершенно не приспособлено для расчета нескольких коротких проводов в точке питания и дает в таком случае большие ошибки.

Для включения диапазона 10 MHz подается Uynp= +18. 20 В, при этом срабатывает только реле К1 (имеется в виду, что напряжение срабатывания К1 22cfm , country: 105wkd/ 105cfm , получен DXCC160m#856.

80 m — zone 36wkd/ 35cfm , country: 153wkd/ 149cfm , получен DXCC80m#1731.

40 m — zone 40wkd/ 40cfm country: 206wkd/ 192cfm , получен DXCC40m#3588.

30 m — zone 38wkd/ 35cfm , country: 157wkd/ 148cfm (за этот диапазон DXCC не выдают).

Мне кажется, цифры нагляднее слов. Стоит добавить, что в то время я не имел кластера, и был в эфире лишь от случая к случаю. При наличии кластера и времени результаты были бы ощутимо выше. Все приведенное: передатчик 500. 900 Вт, и сработано практически только на эту антенну. До нее у меня был диполь Inverted V (на той же самой мачте) почти ничего интересного я на него не сработал. Разница с этой антенной очень велика.

На 160 метров стали отвечать и приходить на CQ USA и станции Карибского региона упрямо не слышавшие меня на Inv V. Есть подтвержденные QSO c P4 при мощности в 50 Вт (страна была уже подтверждена и я пробовал чего можно достичь на одном трансивере). В этом диапазоне ощущалась малая длина горизонтальной части и от ближних станций (до 500..700 км) рапорты обычно были невысокими 58. 59, плюсов почти никогда не давали. Зато эти самые плюсы давали обычно давали станции, лежащие в 1000. 1500 км. На более длинных трассах сигналы конечно уменьшались, но оставались достаточно высокими — я всегда выигрывал у полноразмерных горизонтальных диполей и рамок, развешанных между высотными (9. 12 этажей) домами.

Ну и в подтверждении сказанного, вот выдержка из кластера OH2AQ:

DX-SUMMIT Spot Database:

W1QC	1834.6	EU1TT	gary	0316	14 Jan 1999
W4TO	1834.8	EU1TT	0331	14 Jan 1999
K8IP	1834.5	EU1TT	0338	14 Jan 1999
N2KK	1834.7	EU1TT	0350	14 Jan 1999
K3JJG	1834.4	EU1TT	0512	14 Jan 1999

Конечно и прохождение было, и EU1 для янок страна, но тем не менее. Два часа на CQ и pile-up из NA. Причем pile-up не абы какой, а при изрядном количестве 4 зоны, и даже нескольких станциях третьей! Смотрите — в числе спотящих N2KK. Не верьте глазам своим — это не NY и не NJ, это Калифорния ( из QRZ.com — N2KK DAV >CA 91355 USA).

Он на QSL даже график силы моего сигнала на West coast нарисовал. Пишет слышно там меня было минут 45.

На 80 метров я мог легко стоять на CQ в телефонном участке и собирать станции обоих Америк поверх Европы, которая к ним ближе. В этом диапазоне антенна оптимальна (надеюсь вы это почувствуете и оцените сами) и возникает непривычный эффект — практически все станции от 100 до 2000 км дают одинаковый рапорт.

На 40 метров проигрывал только обладателям направленных антенн. Экспериментально проводил QSO c обеими Америками при выходной мощности 2 (два) ватта, с вполне приличными рапортами.

На 30 метров на DX трассах при одинаковой мощности передатчиков, всегда выигрывал 1..2 балла у соседа, использующего вертикальный, запитанный с угла треугольник с периметром 30м, размещенный на той же высоте.

Заключение

Хотя с момента разработки этой антенны прошло уже более 10 лет, но и сегодня она представляется мне наиболее оптимальным компромиссным решением для всех низкочастотных диапазонов и одной мачты.

Уменьшенный вдвое вариант антенны при высоте всего 8,75 м закрывает 4 диапазона 3,5, 7, 14 и 21 MHz. Недостаток такого вариант а только в том, что на 80 m придется выбирать куда настроить антенну в SSB или в CW участок — полоса антенны составит 100 . 120 kHz.

Несколько отзывов от повторивших эту антенну:

Небольшой отчет об антенне в CQ WW. На 160 я работал на трансивер FT1000MP (100 вт.) Всех кого услышал ответили все кроме одного SM. Треск сильнейший на диапазоне. Особенно не усердствовал на 160.

Разговаривал вместе с Владом UA4LU. Ругается что IH9P (59) и IG9P (59+10) его не слышат. У него QTH Дмитровград юго-западнее меня 150 км. т.е. направление от меня к ним через него. Антенна треугольник на высоте 12 этажного дома, радиоFT990+Р-140. У меня антенна нижняя точка на высоте 6 метров по 4 противовеса на каждый диапазон от земли тоже 6 метров из медного сетевого провода в изоляции. Вызывали одновременно мне ответили оба его не слышат. Правда он мне не поверил (на следующий день созванивались по телефону) что я на 100 вт.

Посоветовал ему изготовить вашу антенну. Промолчал. Работой на 160 м. антенной я очень доволен

73! Victor UA4RC

Небольшой отчёт о работе GP вашей конструкции с емкостными нагрузками. Прошло 3,5 месяца. Работа только на 100 ватт, SSB & CW, только на 80 м. WKD — 125 стран. Неделю назад умощнился (500 W) и добрал ещё 3 страны, в основном Африка. Без труда удаются QSO с USA, JA и Карибами. Африка — тема отдельная, но выбрал практически все DX-pedition, что были за последние 3 месяца оттуда. Причём чаще пробивался через киловатные стены Европейских станций. Очень тяжко даётся Юж. Америка, но видимо не сезон. Из VK, пока только VK6HD (579 в обе стороны), но меня звали ещё пара станций оттуда, но я не слышал.

Если бы была мощность сразу не 100, а 500, то добрал бы как минимум ещё стран 40, это тех кого слышал и кого всё же не дозвался. Просто ни когда не подумал бы, что за столь короткий период, можно наработать столько на 80 м.

73! Алексей, 4Z5LO

Использую GP вашей конструкции уже второй год. Установлена на даче. Противовесы приподняты на 2-3 метра по 4 на диапазон (настроены в резонанс). Очень доволен. Буквально за последние WW160 и ARRL160 — сработал 37 штатов. Из 18 зоны это достаточно сложно, т.к. все трассы на штаты у нас через полярную шапку.

Добрал 60 стран за зиму, теперь WKD-138 на 160 метров. Причем слушал тоже на GP.

Среди радиолюбителей известен афоризм: "Лучший усилитель — хорошая антенна", и это справедливо. Антенна в отличие от усилителя мощности передатчика обеспечивает выигрыш как при передаче, так и при приеме. Нет смысла увеличивать мощность передатчика, если из-за малоэффективной антенны ответ корреспондента не будит услышан. От диаграммы направленности антенны зависит как уровень сигнала, так и уровень помех, поступающих на входе приемника. Все существующие антенны можно разделить на две группы: ненаправленные антенны, обладающие круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, и направленные антенны, имеющие более или минее узкую диаграмму направленности в определенном направлении.
В зависимости от назначения базовая антенна может относиться к первой или второй группе. Если она предназначена для связи с разными корреспондентами или с подвижными объектами, требуется ненаправленная антенна. Если же назначение антенны состоит в осуществлении связи с постоянным неподвижным объектом (например, связь между домом и дачным участком), используется узконаправленная антенна. Такие антенны обладают пространственной избирательностью. В режиме передачи узконаправленная антенна концентрирует излучаемую энергию в определенном направлении, а в режиме приема избавляет приемник от поступления помех с других направлений.

Антенны с круговой диаграммой направленности

В Си-Би диапазоне наибольшее распространение получили антенны с вертикальной поляризацией. Это связано с тем, что Си-Би радиостанции широко используются для связи с подвижными объектами, а на автомобиле весьма сложно разместить эффективную антенну горизонтальной поляризации. По той же причине в качестве базовых выбираются антенны с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, одинаково хорошо работающие в любом направлении.
Наиболее широкое применение в этой группе получили антенны типа "Ground Plane" или сокращенно — "GP", показанные на рис. 2. Антенна имеет штыревую конструкцию, удобную для размещения как на крыше здания, так и на автомобиле. Она проста и, в то же время, достаточно эффективна. Длина штырей (Л/4) для работы в диапазоне 27 МГц зависит от диаметра трубок и указана в табл. 4.

Таблица 4. Длина элементов антенны GP

Диаметр трубок, мм	2	6	20	40
Длина штырей l, мм	2690	2670	2650	2620

Рис. 2. Конструкция антенны GP

Для нормальной работы антенны она снабжается тремя противовесами, которые можно выполнить из трубки или антенного канатика. Длина противовесов выбирается равной, или на 2,5 % больше Л/4. Для Си-Би диапазона можно принять ее равной 275 см. Входное сопротивление антенны зависит от угла между противовесами и мачтой; чем меньше этот угол (противовесы прижаты к мачте), тем больше сопротивление. Для получения входного Сопротивления 50 0м угол выбирается равным 30-45 градусов. Диаграмма направленности в вертикальной плоскости имеет максимум под углом 30 градусов к горизонту. Усиление антенны примерно равно усилению вертикального полуволнового диполя. Наилучшая работа обеспечивается при высоте мачты около 6м.

Рис. 3. Включение короткозамкнутого шлейфа

Эта антенна наиболее широкополосна из всех вариантов GP. Если после установки минимум КСВ антенны оказывается несколько выше или ниже частоты 20 канала сетки С, длину штыря необходимо соответственно увеличить или уменьшить. После настройки антенны в резонанс минимума КСВ на средней частоте добиваются изменением угла установки противовесов.
Недостатком данной конструкции является отсутствие соединения штыря с мачтой, что требует дополнительных мер по грозозащите и защите от статического электричества. Наиболее простым способом защиты является использование короткозамкнутого шлейфа из кабеля длиной Л/4, подключенного к фидеру с помощью тройника. Шлейф обеспечивает соединение центральной жилы фидера с заземленной оплеткой по постоянному току и не влияет на согласование антенны. Схема подключения шлейфа приведена на рис. 3.
Длина шлейфа рассчитывается с учетом коэффициента укорочения используемого кабеля и составляет около 2 м.

Рис. 4. Полуволновая антенна

Полуволновая антенна (рис. 4) GP длиной Л/2, по сравнению с вышеописанной антенной, имеет вдвое большую длину штыря, что предъявляет повышенные требования к обеспечению ветровой прочности конструкции. Антенна не нуждается в противовесах, роль которых выполняет мачта, а ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости сильнее прижата к горизонту, что улучшает условия радиообмена с удаленными корреспондентами. Поскольку антенна имеет высокое входное сопротивление, кабель подключается к ней через согласующий высокочастотный трансформатор. Основание штыря соединяется с заземленной мачтой через согласующий трансформатор, что автоматически решает проблемы грозозащиты и статики. Усиление антенны по сравнению с полуволновым диполем составляет около 4 дБ.

Рис. 5. Антенна GP длиной 5/8 Л.

Наиболее эффективной для дальних связей является GP длиной 5/8
Нужное входное сопротивление достигается вы бором точки подключения кабеля к согласующей катушке. Усиление этой антенны составляет 5-6 дБ, максимум диаграммы направленности расположен под углом 15 градусов к горизонту. Штырь этой конструкции также заземлен на мачту через согласующую катушку. Примерные данные согласующей катушки для волнового сопротивления кабеля 50 0м: диаметр каркаса — 18 мм, диаметр провода — 1,5 мм, число витков — 22, шаг намотки — 2,5 мм, отвод — от 9-го витка, считая от заземленного конца катушки.

Рис. 6. Расширитель полосы антенны

Установка антенны на крыше может сильно влиять на ее характеристики. Общими рекомендациями являются следующие:
— основание антенны желательно располагать не ниже 3 м от плоскости крыши;
— вблизи от антенны не должно быть металлических предметов и конструкций (например, телевизионных антенн, проводов и т. п.);
— устанавливать антенну желательно как можно выше;
— для нормальной работы станции ближайшая базовая Си-Би антенна не должна быть расположена ближе 200 м.
Эффективность работы антенны на передачу тем выше, чем меньше омические потери в ее элементах. Поэтому наилучшим материалом для элементов антенн являются медные трубки, однако приемлемым компромиссом можно считать применение алюминиевых (дюралевых) трубок (из-за высокого удельного веса и низкой прочности меди).
При необходимости расширения полосы частот диаметр трубок увеличивают, или используют трубки с ребристой наружной поверхностью. Поскольку ток, протекающий, по штырю антенны, уменьшается к ее верхнему концу, диаметр верхней части штыря можно уменьшить без ухудшения ее параметров. Одним из наиболее простых средств расширения полосы частот длинных штыревых антенн является применение втулки с четырьмя усами длиной около 100 мм и диаметром 4-5 мм, закрепляемой в верхней части штыря (рис. 6). При этом резонансная частота антенны понижается и длину штыря придется несколько уменьшить. При работе антенны на передачу по ней протекают довольно большие токи, поэтому необходимо обеспечить очень хорошее соединение всех элементов между собой и позаботиться об их защите от коррозии.
В настоящее время в продаже имеются Си-Би антенны заводской изготовления (рис. 7) как отечественные, так и импортные, легкие, изящно выполненные. Как свидетельствует опыт их эксплуатации, в соединениях элементов, которые осуществляются самонарезающими шурупами, под действием ветра достаточно быстро теряется электрический контакт. Более надежной является конструкция штырей со стяжными хомутами. Практически все варианты промышленных антенн требуют дополнительны герметизации, предотвращающей попадание воды внутрь трубок, на согласующие трансформаторы, катушки и заделку кабеля, что приводит к необратимым последствиям. Если на крыше Вашего дома есть достаточно высокая лифтовая будка, телевизионная антенна или пристройка высотой больше 5 метров, то антенну GP можно установить, используя капроновый трос-растяжку (рис. 8) без мачты. Кроме капронового шнура и кабеля РК-50 потребуется еще 4 изолятора любого типа. Конец кабеля длиной 2,7 м освобождается от внешней изоляции и оплетки, оплетка расплетается и скручивается в 4 примерно одинаковые "косички".
К ним присоединяются противовесы. Противовесы можно сделать из любого медного (в крайнем случае даже алюминиевого) провода, который прикручивается (или припаивается) к "косичкам". Длина противовесов должна быть 2,7 м. На концах противовесов закрепляются изоляторы, которые прикрепляются к проволочным или капроновым оттяжкам. Конец освобожденного от оплетки участка кабеля за полиэтиленовый изолятор прикрепляется к капроновому шнуру так, чтобы он не оторвался порывами ветра. Противовесы разводятся в стороны равномерно по кругу, оттяжки закрепляются на крыше (например, привязываются к кирпичам). Постарайтесь длину оттяжек подобрать так, чтобы между проводом противовеса и вертикалью был угол около 45°. Места соединений и место выхода кабеля из оплетки тщательно герметизируют пластилином, чтобы под оплетку не попала вода.

Эта антенна по своим характеристикам полностью соответствует классической антенне GP длиной Л/4. Такую антенну очень удобно устанавливать в полевых условиях между двумя деревьями, нужно только заранее заготовить кабель и противовесы с оттяжками, а в качестве изоляторов на концах противовесов сгодятся даже короткие сухие палочки (см. рис. 9), т. к. на частоте 27 МГц это неплохой изолятор.

Рис. 9. Деревянный изолятор

Выше были рассмотрены наиболее распространенные виды антенн с круговой диаграммой направленности. Эти антенны не позволяют получить большого усиления, а из-за круговой диаграммы все они относятся к классу относительно "шумных" антенн, поскольку они одинаково воспринимают шумы и помехи с любого направления.
Для обеспечения связи между двумя неподвижными станциями, расстояние между которыми превышает "дальнобойность" антенн типа GP, с успехом используют направленные антенны "Волновой канал" (рис. 10). Эти антенны концентрируют максимум излучения в нужном направлении, обеспечивая выигрыш как при передаче, так и при приеме.
Существенную роль при установлении устойчивой радиосвязи играет поляризация излучаемого сигнала. Известно, что при дальнем распространении поверхностная волна испытывает заметно меньшее затухание при использовании горизонтальной поляризации. Именно поэтому горизонтальная поляризация используется в телевидении. Применение антенн с горизонтальной поляризацией оправдано и в условиях Си-Би связи. Описанные далее антенны при горизонтальном расположении вибратора имеют горизонтальную поляризацию. Прием же ими сигналов радиостанций с вертикальной поляризацией будет сопровождаться заметным ослаблением.

Рис. 11. Полуволновый вибратор

Самой простой из направленных антенн бесспорно считается полуволновый вибратор (рис. 11). Эта антенна используется при приеме телевидения и подробно рассмотрена в разделах 3.2, 4.2. Коэффициент усиления антенны принимается за единицу измерения, так как коэффициенты усиления других антенн определяются относительно полуволнового вибратора.
Диаграмма направленности антенны имеет вид восьмерки в горизонтальной плоскости и круга в вертикальной. Подключение к вибратору может быть выполнено кабелем с волновым сопротивлением 75 0м. Возникающая при этом асимметрия, искажающая диаграмму направленности, проще всего устраняется с помощью ферритового кольца большого диаметра, на которое наматывается 2-4 витка используемого кабеля. Кольцо желательно располагать как можно ближе к антенне, а кабель — перпендикулярно вибратору на длине не менее 3 м от антенны. Для Си-Би диапазона длина вибратора должна быть 5,22-5,25 м. Эта антенна обычно не требует настройки. При подключении к такой антенне 50-омного кабеля (или подключении 75-омного кабеля к радиостанции) обеспечивается КСВ= 1,5, что вполне приемлемо.
Удлиняя полуволновый вибратор, получают конструкцию, получившую название "Длинный провод" (рис. 12), обладающую существенно большим усилением. На практике наиболее распространены антенны длиной Л или 2Л, поскольку размещение более длинных антенн на современных дачных участках и на крышах городских зданий затруднительно. С учетом влияния краевых емкостей, полная длина вибратора составляет для Л -10,8м, для 2JI -21,8м. Для антенны длиной Л максимум излучения ориентирован под углом 50° к направлению провода, а усиление по сравнению с полуволновым вибратором составляет 0,5 дБ. Для антенны длиной 2Л эти параметры составляют — 30° и 1,5 дБ соответственно.

Рис. 12. Антенна "Длинный провод"

Телевизор – это техника, которая считается незаменимой для каждой семьи на протяжении долгого времени. Несмотря на то, что сейчас развивается интернет телевидение, все же для обычного пользователя важен доступ к бесплатному цифровому вещанию. Антенна и телевизор поддерживающий стандарт DVB-T2, то, что необходимо для этого в 2019 году. Если у вас старая модель телевизора, нужна приставка для приема цифровых каналов. Подобрать ресивер довольно просто – достаточно изучить функциональные возможности и учесть стоимость товара.

Но, как выбрать антенну для цифрового телевидения? Ведь именно цифровая антенна воздействует на качество и скорость передаваемого приема. Более того, для многих интересует вопрос, нужна ли антенна для цифрового телевидения? Далее мы рассмотрим требования к антенне, остановимся на существующих классификациях и их особенностях. Более того, пройдемся по правилам и рекомендациям относительно монтажа.

Какая антенна нужна для цифрового ТВ

Нужна ли антенна для цифрового телевидения? Да. Теперь что касается вопроса, какую же лучше купить антенну для цифрового ТВ. Можно использовать обычные эфирные устройства, которые работают в ДМВ диапазоне. Частенько пользователям не хочется приобретать другую антенну, ведь можно пользоваться уже имеющейся моделью и купленной цифровой приставкой.

Но чаще всего старая антенна и цифровая приставка не способны предоставить пользователю качественный сигнал в требуемом диапазоне. Есть одно самое распространенное заблуждение, касательно того, что приставка преобразовывает сигнал аналогового типа в цифровой. То есть осуществляется повышение качества.

В реальности все происходит совсем по-другому. Цифровой поток чаще всего транслируется параллельно с аналоговым, и в большинстве случаев на других частотах. Получается, если у пользователя плохо показывают каналы метрового диапазона, тогда прием ДМВ диапазона может столкнуться с трудностями. Как раз на данном диапазоне осуществляется вещание цифрового ТВ.

Одним из мифов считается то, что приставка не нуждается в антенне для своего функционирования. Важно подобрать антенну для цифрового телевидения, без нее ресивер не справится со своими задачами. Другая ситуация, когда в диапазоне уверенного приема сигнала достаточно установить у антенного входа кусочек проволоки. Такой подход способен предоставить результат в единичных ситуациях.

Запомните два момента: наружная антенна всегда будет ловить лучше, нежели комнатная, даже когда комнатная оснащена самыми мощными усилителями.

Если вы решили приобрести данное устройство, все же нужно остановиться на вопросе, как выбрать антенну для цифрового телевидения. Существует ряд требований, которые обеспечат повышенное качество сигнала на ТВ. Ключевые факторы, которые особенно важные для приема каналов:

1. Должна осуществляться работа на дециметровом диапазоне. Запомните, что устройства принимающие сигнал исключительно на метровом диапазоне, для DVB-T2 не предназначены.
2. Рекомендуется приобрести модель с усилителем. Когда дело касается города, где телевышка расположена недалеко, усилитель сигнала не потребуется. Для жителей населенных пунктов, отдаленных от зоны уверенного приема, усилитель считается незаменимым элементом для получения качественного сигнала.
3. Устройство нужно направить в нужную сторону к телевышке. Это позволит сбежать искажения сигналов.
4. Когда поступает сигнал с шумами, тогда можно попробовать антенну с фильтрами на выходе. Докупить фильтр дополнительной защиты от LTE сигналов можно отдельно. Здесь важно посмотреть, какие каналы ТВ будет пропускать, чтобы не упустить возможность просмотра любимой передачи. Данные помехи появляются из-за вышек мобильной связи, а фильтр позволяет их отсечь.
5. Учитывайте количество ТВ. Для подсоединения 1 ТВ чаще выбор падает на пассивный тип устройства. Когда в доме, квартире несколько ТВ, тогда остановить выбор лучше на активных моделях.

Далее рассмотрим главные типы антенн, их особенности и условия для использования.

Комнатная или уличная

В процессе выбора антенны необходимо брать во внимание не только расстояние от вышки, но и ее показатель мощности.

100-ваттный передатчик предоставит отличный прием сигнала где-то на расстоянии 10 км, киловатные – 35 км, 5Вт до 50 км. В тот же момент прямую видимость телевизионной вышки в городе могут получить только единицы жителей, и дистанция, на которой сигнал можно принять без усилителя, сокращается. Для грамотного выбора устройства, следует проанализировать все типы оборудования, представленные на современном рынке.

Антенна для цифрового ТВ бывает:

Остановимся более подробно на двух группах.

Комнатные, в которых отсутствует усилитель, считаются неплохим вариантом для зоны с сильным сигналом. Учтите, что это самые простые модели, цена в районе 500 рублей не выше.

Когда сигнал от вышки поступает не сильный, притом отсутствует желание или нет возможности вывесить антенну на крышу, тогда в качестве альтернативного варианта комнатная антенна с усилителем.

Наружная антенна для цифрового ТВ или же уличная считается оптимальным решением для тех, чей дом расположен далеко от телевышки, а также есть препятствия для поступления качественного сигнала.

Преимущество уличных моделей проявляется том, что они бывают разного размера, монтаж допускается в любом месте, с целью получения более четкого и мощного сигнала. Такое устройство обеспечит любого пользователя надежным приемом, но здесь есть ряд нюансов относительно особенностей установки и поиска места для монтажа.

Для зоны мощного и среднего сигнала допускается использование уличных моделей без усилителя. Когда речь идет о большом расстоянии или же не самых благоприятных условиях для ловли приема, как вариант сложный рельеф или высокие здания, тогда лучше выбрать модель с усилением, и даже выставить направленность антенны на вышку.

Чтобы установить антенну в нужном направлении, посмотрите, как это сделано у соседей, хороший ли у них прием. Второй вариант – это самостоятельно повертеть телеантенну, и самому оценить, в каком именно положении телевизор показывает лучше. Учтите, что нужно переключиться по каналам, чтобы посмотреть на всех ли хорошее изображение и звук без помех.

Относительно высоты монтажа, здесь рекомендуется придерживаться принципа «чем выше, тем лучше». Для жителей города 25-30 м, в пригороде и небольшом городке 20 м, для сельской местности не меньше 10 м. Относительно выбора места установки – лучше всего крыша или фронтон здания.

Обратите внимание, что существуют универсальные телеантенны, которые можно установить как внутри, так и снаружи дома. Согласно словам производителей, такие модели способны обеспечить неплохой прием сигнала на расстоянии не больше 25 км от вышки, более того, они сразу идут с фильтрами от частотных помех мобильной сети.

Активная или пассивная

Антенны для приема цифрового телевидения делятся на два вида:

Теперь рассмотрим каждую из данных антенн для цифрового ТВ DVB. Зная особенности каждого типа, пользователь сможет выбрать наиболее оптимальную модель в зависимости от условий.

Пассивные антенны для цифрового ТВ– это обычная конструкция, представленная только приемником. Задача такого устройства – это принимать поступающие сигналы. Для такой группы характерен коэффициент усиления до 9 дБ. Такой тип TV-антенны считается самым доступным по цене и чаще всего встречается в городах.

Активные антенны для цифрового телевидения DVB T2− это конструкция, в которой присутствует усилитель, поэтому цена на такой товар выше. Учтите, что антенна с усилителем для цифрового ТВ требует дополнительного энергопотребления. В тоже время, вы получаете более четкий сигнал при большом расстоянии от телевышки и при наличии других факторов, которые негативно сказываются на качестве сигнала.

Активная антенна с усилителем для цифрового ТВ подходит для тех, у кого дом расположен далеко от вышки или же присутствуют другие факторы, воздействующие на качестве приема сигнала.

Параметры ТВ сигнала

Уровень – это показатель того, насколько мощный сигнал на входе в тюнер. Обратите внимание, что данный уровень определяется не пользователем и не продавцом дециметровой антенны для цифрового телевидения. В меню каждого цифрового тюнера присутствует функция, показывающая мощность вашего уровня сигнала.

Качество – это ключевой показатель, именно ради него каждый любитель сериалов, новостей и телепередач старается приобрести надежную антенну для цифрового телевидения DVB T2. Именно этот параметр показывает насколько телесигнал подходит для цифрового декодирования без помех. Тюнер самостоятельно рассчитывает качество и сможет ли он показать его зрителю через меню.

Если будет выставлена частота необходимого мультиплекса, пользователь увидит на экране ТВ графические отображения, уровни и качество самого приема. Затем за счет поворотов антенны телевизионного цифрового телевидения в различные стороны, размещением ее в разные места, можно будет оценить, как изменяются данные параметры.

Учтите, что особенно сложно разместить антенну на территории загородного дома или на даче. Достаточно минимум перемещения на один метр в любом направлении и прием существенно изменяется.

Расположение и установка

Качество приема телесигнала будет изменяться в зависимости от места, в котором расположена цифровая антенна для телевизора. Все эти тонкости нужно учитывать в процессе выбора оборудования. Основные факторы, влияющие на выбор телеантенны и схему ее расположения:

• мощность передатчика;
• зона покрытия;
• рельеф местности;
• наличие потенциальных преград для сигнала: деревья, вышки, всевозможные постройки;
• многоэтажные здания;
• возможность направить телеантенну в сторону ретранслятора.

На основе этих критериев определяется, какая антенна нужна для приема цифрового ТВ. Антенну можно расположить в комнате или на улице. Все зависит от уровня сигнала. Плотная застройка территории, расположение на краю зоны покрытия – эти факторы не позволяют использовать комнатную телеантенну. Впрочем, внешняя модель передатчика обеспечит качественный прием даже при таких условиях.

Комплектация наружных антенн включает всевозможные крепежные элементы, необходимые для монтажа. Установкой можно заняться самостоятельно или доверить эту непростую работу специалистам.

Наружную антенну стоит устанавливать в случае появления проблем с приемом цифрового сигнала. Во всех остальных ситуациях можно сделать ставку на комнатную антенну.

Построенные, относительно недавно, жилищные комплексы оборудованы сложной коллективной телеантенной. Устройства этого типа оснащены несколькими мощными приемниками, от которых по общему кабелю обеспечивается подключение всех популярных сегодня типов телевещания.

Во время монтажа нужно учитывать несколько важных нюансов. Высота расположения передатчика в относительно не густонаселенных районах должна составлять свыше 1,2 м. Обеспечьте независимое питание для усилителя и антенны. Инструкция по подключению телевизионной антенны:

1. Штекер подсоединяется к тюнеру или напрямую к телевизору.
2. Усилитель подключается к общей сети или ТВ.
3. Настраивается независимое питание для передатчика и усилителя.
4. Системное подключение тюнера.
5. Можно наслаждаться просмотром.

Для установки антенны потребуется специальное оборудование.

Лучшие комнатные антенны для цифрового телевидения

Многие пользователи сталкиваются с проблемами в процессе подбора устройств для настройки цифрового ТВ. Для некоторых людей основным ориентиром остается цена устройства, но это отнюдь не самый эффективный способ выбрать подходящую технику. Чтобы понять, какую антенну купить для приема цифрового сигнала, ознакомьтесь с рейтингом 2019 года, составленным на основе отзывов реальных пользователей.

REMO BAS-5310

Одна из лучших антенн для цифрового ТВ активного типа, изготовленная из качественных материалов. От аналогов отличается высоким уровнем эффективности, а также нестандартным дизайном. Активная антенна для цифрового телевидения REMO BAS-5310 оборудована встроенным усилителем. Питание осуществляется через интерфейс USB. Поэтому проблем с подключением напрямую к телевизору у пользователей не возникнет.

Установить мощную антенну можно непосредственно на ТВ или на любой другой поверхности. Реализована полная совместимость со стандартом DVB-T2. В базовую комплектацию включены специальные крепежные элементы, с помощью которых можно закрепить устройство на телевизоре. Коэффициент усиления составляет 35 дБ. Телеантенна обеспечит качественный прием сигнала в радиусе до 20 километров от ретранслятора.

Если вы не знаете, какую антенну выбрать для цифрового ТВ и стоит ли покупать REMO BAS-5310, внимательно изучите преимущества этого устройства:

• простой процесс монтажа;
• эффективный встроенный усилитесь;
• компактные размеры;
• оригинальный дизайн.

Есть также определенные недостатки:

• относительно небольшой радиус приема сигнала.