Пассивная антенна для авто своими руками

Автомобильная антенна своими руками

Автомобильные антенны сегодня расходятся предназначением. В боевых условиях ловят связь, в мирных – каналы вещания, навигационную информацию. Автомобильная антенна представляет собой четвертьволновый вибратор, дополненный согласующими устройствами. Сигнальная линия, землей послужит корпус автомобиля. За счет двух этих составляющих становится возможен прием сигнала. Ввиду простоты конструкции изготавливают автомобильную антенну своими руками. Определите вначале назначение устройства, диапазон волн, тип модуляции. Три основные составляющие, закладываемые конструкцией.

Разновидности автомобильных антенн

Упоминали разновидности автомобильных антенн, приведем избыточную классификацию:

• Назначение:

1. Прием радиовещания.
2. Прием телевещания.
3. Прием спутниковой информации систем навигации.
4. Связные автомобильные антенны.

• Способ установки антенн на авто:

1. Магнитные.
2. На присоске.
3. Врезные.
4. Резьбовое соединение.
5. На струбцине.
6. Встраиваемые.

Схема подключения автомобильной антенны под заднее крыло

• По месту размещения:

1. Наружные автомобильные антенны.
2. Салонные (внутренние).

• Типу усиления:

1. Активные.
2. Пассивные.

Наверняка опытный автолюбитель сможет добавить пару-тройку признаков, ограничимся указанной классификацией. FM-антенны умещаются внутри салона. Любители изготавливают аксессуары собственноручно, используя отрезки кабеля волновым сопротивлением 50 Ом. Оплетка электрически объединяется с корпусом авто (массой). Опасайтесь словить молнию, проезжая полем. Гроза выбирает максимально близкую небу точку.

Величина автомобильной антенны зависит от диапазона. Связные (рации частоты 27 МГц) большого размера. Мощные разновидности достигают длины 2-х метров (ставят на грузовики), по науке следовало бы изготовить выше на 50 см. Для согласования отличий между действительным размером, четвертью длины волны «удлиняющая» катушка в основании. Для использования установка автомобильной антенны для связи ведется вертикально. Обусловлено типом поляризации. Связная антенна может наклоняться посредством барашка, рычага, чтобы не сломать, проезжая лесом, преодолевая пролеты низкого моста. Связными антеннами пользуются по большей части водители крупногабаритных фур. Допускается оснащение джипов, гражданских авто, временами вид получится неказистый.

Примечание. Заводские антенны настраиваются на длину волны. Укорачивается ус, снабженный на конце защитным колпачком. Операция проводится согласно инструкции. Руководство включает график рекомендуемых размеров. Нарушение вызывает падение чувствительности приема.

Цифровая автомобильная антенна приема ТВ выглядит подобно милицейской мигалке, выполнена в другом цветовом решении. Устройстве лишено излишних наворотов, принимает частоту сотни МГц. Первый мультиплекс Москвы облюбовал 559 МГц. Цифровая автомобильная антенна на магните размещается наверху (крыша), провод проходит над дверцей без доработок. Сигнал горизонтальной поляризации, задача устройства принимать произвольный азимут.

Антенны радиовещания редко прихвастнут большим размером, поскольку длина волны повыше, габариты поболее. Небольшой высоты штыри, наподобие украшающих переносные рации. Остерегайтесь случайно купить антенну для автомагнитолы, предназначенную изготовителями украсить телевизионный приемник. Боясь ошибиться, читайте в магазине технические характеристики:

1. Радио обозначается, FM, AM (частоты 70 — 108 МГц).
2. Телевидение — DVB – T (частоты ниже 900 МГц).
3. Навигация – GPS (порядка 400 МГц).
4. Радиосвязь – СВ (27 МГц).

Иногда дилеры забывают указать возможности антенны. Приведен диапазон 400 – 530 МГц, упомянуто, “доступна опция приема сигналов GPS”. Остается догадываться, что умеет экземпляр, первый московский мультиплекс проходит мимо. Частоты выше 400 МГц использованы портативными рациями, ведомственной связью МВД.

Осталось обратить внимание на разъем. Совпадает с подавляющим большинством устройств, для которых предназначен, выверить вопрос совместимости будет нелишним. Говорят, внешняя автомобильная антенна лучше ловит, вопрос касается преимущественно городского приема. Мчась трассой, стекла типичной легковушки не создадут серьезных препятствий прохождению электромагнитного излучения. Внутрисалонные автомобильные антенны монтажом попроще. Аксессуары стоят ниже наружных, отсюда худшее качество.

Магазине предоставит всяческие гибридные модели, включая варианта а-ля Все в одном. Можно переключать прием с городского на шоссейный. Отличается чувствительностью, особенностями подавления помех. Загородная дальность приема увеличивается, составляя 80 км. Продают своеобразные тандемы. Выложена пара видом похожих штырей, один из которых ловит телевещание, другой – радио, связь. Использование прелестей набора, требует приобретения соответствующего приемного оборудования.

Создание автомобильной антенны своими руками

Сложность единственная: корпус авто непрерывно движется. Традиционные наземные бытовые антенны в этом случае будут образовывать мертвые зоны приема. Возникнут продолжительные промежутки времени при маневрировании, когда прием отсутствует. Касается горизонтальной поляризации, не вертикальной! В последнем случае антенне безразличен азимут поступления сигнала. Мачта стоит вертикально! Это обсуждали обыкновенные рамочные биквадратные антенны, четвертьволновые вертикальные вибраторы. Посмотрим, что еще природе полезного.

Зануление оплетки посредством массы

Как сделать автомобильную антенну своими руками, чтобы:

• не вызвала нареканий сотрудников ГИБДД за излишнюю доработку корпуса;
• встала в салоне;
• обеспечила надежный прием частот радиосвязи;
• обладала высоким КПД (так как нужно работать на передачу).

Четвертьволновый вибратор подходит названному случаю плохо. Сложен в изготовлении, снабжен сравнительно большими размерами (см. выше), сложно крепится, мешает езде. Вот придумка шоферов автомобилей ВАЗ 2106 (опытный радиолюбитель переделает концепцию, абстрагируясь от марки машины).

Используется рамочная конструкция, прокладываемая под уплотнителем заднего стекла авто. Чуть заужена кверху, немного иных размеров, нежели требуются частотой 27 МГц, в центре расположился конденсатор, которым выполняется настройка автомобильной антенны в резонанс на нужном канале. Обратите внимание, приемных частот две:

Верхний резонанс приходится на нижний диапазон вещания радио. Схема автомобильной антенны проста:

• Необходимо выложить проводом МГТФ 0,5 периметр заднего стекла трапецией:

1. Верхняя грань 56,5 + 56,5 см.
2. Нижняя грань 66,5 + 66,5 см.
3. Боковины 22,5 + 22,5 и 45 см.

Спиральный участок снижает общую длину антенны

• Плюсы стоят, где будем добавлять провода согласующего конденсатора, снимаем сигнал кабелем РК – 50.
• Посередине стекла вертикально идут к центру два провода, где крепится ровно по оси подстроечный конденсатор (5 – 25 пф). Длиной 45 см каждый. Поэтому придется свить зигзагом, уложить под изоляционную трубку.
• Кабель паяем с той боковины, где провод посередине обрезан. С противоположной стороны разрыва быть не должно.

Подключение автомобильной антенны идет через разъем, используемый связным оборудованием. Длина кабеля небольшая, точнее – следует взять поменьше. Поскольку антенна пассивная, в тракте до приемника сигнал будет сильно затухать. Если реально связное оборудование поставить у заднего стекла, так стоит сделать.

Преимущества самодельной рамочной автомобильной антенны

Смотрите преимущество. Едва ли наша антенна для авто своими руками будет отличаться слишком большой дальностью действия, выказывать чудеса приема, но конкурентоспособна некоторым заводским моделям, монтируемым на крышу, имеют высоту большую, нежели легковая машина. Плюс в лесу, городу не помешает. К тому же отпадает надобность мотать согласующее устройство. Это непросто, помимо точной выдержки количества, шага витков необходимо будет найти нужную толщину провода. Конструкцию придется герметизировать, мероприятие потребует покупки ряда дополнительных материалов.

Поймет смысл единожды державший руками рацию. Антенна покрыта плотным герметиком, приборы позволят вещать в лучшем случае на пару километров. Если местность не пересеченная. В нашем случае достигаются простота монтажа, легкость конструирования, доступность для рядового пользователя.

Конденсатор необходим: контур укороченный. По утверждениям автора идеи, коэффициент составляет 0,3. Серединными шлейфами выполняется электрическое удлинение рамки до нужного размера, конденсатор гасит реактивное сопротивление для согласования с кабелем РК – 50 и позволит настроить систему в резонанс. Автор утверждает, что антенна широкополосна. В большинстве случаев можно выполнить монтаж на заднее стекло любого авто без серьезных изменений в конструкции. Настройка ведется по минимуму коэффициента стоячей волны.

В некоторых случаях купить антенну для автомобиля и установить выйдет дороже, сложнее и обеспечит меньшим качеством приема. В приведенной же конструкции нет ничего трудного, и на досуге аксессуар может попробовать в деле каждый автолюбитель. Мачта под два метра не подойдет легковой машине, больше уместна на танке! Которые, как известно, грязи не боятся.

Источник

Антенна для автомагнитолы

Уже несколько десятилетий антенна для автомагнитолы входит в перечень незаменимых аксессуаров любого автотранспортного средства, обеспечивая качественный прием радиосигналов. На рис. ниже показан автомобиль Москвич-408 выпуска конца 60-х годов, над которым возвышается гибкий метровый стержень радиоантенны.

Обратите внимание! Многие автомобили различного назначения оснащены мобильными рациями. В этом случае антенна выполняет дополнительную функцию передачи радиосигнала.

В данной статье выбираем к рассмотрению только антенны, работающие в режиме приема радиоволнового излучения.

Принцип работы автомобильной радиоантенны

Автомобильная приемная антенна для магнитолы (далее по тексту – АПРА) представляет собой радиотехническое устройство, в работе которого технически реализованы следующие электрофизические процессы:

1. Падающие на АПРА электромагнитные волны наводят вихревые токи на поверхности токопроводящих рабочих элементов антенной конструкции.
2. Вихревые токи возбуждают переменное электромагнитное поле, которое по фидеру АПРА поступает на вход радиоэлектронного девайса. В зависимости от функционала, заложенного в используемую модель девайса, и частотного диапазона принимаемого радиосигнала водитель автомобиля получает возможность:

• приема радиосообщений;
• просмотра телепередач;
• пользования навигатором.

Большинство радиопередач, предназначенных для автомагнитол, на территории РФ транслируется в так называемом FM-диапазоне (от 88 до 108 МГц). Длина радиоволны FM-вещания колеблется от 280 до 340 см. Чтобы антенна для автомобиля смогла максимально эффективно преобразовать FM-радиоволну для радио, сложился следующий оптимум технического обеспечения качественного радиоприема:

• конструктивное исполнение антенны – вертикальный проводник по типу прямолинейного штыря;
• длина штыря – ¼-я часть длины волны радиовещания.

На рис. ниже показана штыревая радиоантенна FM-диапазона со спиральным участком.

Для FM-излучения диапазона 88-108 МГц с длиной волны 2,8-3,4 м электрическая длина АПРА должна составлять 70-85 см. Отклонение от этих размеров значительно ухудшает согласование приемной антенны с радиоприемником, что негативно сказывается на эффективности работы всего радиоприемного комплекса. В целях уменьшения избыточного линейного размера и повышения удобства эксплуатации АПРА изготавливают по принципу несимметричного четвертьволнового вибратора.

Дополнительная информация. Несимметричный четвертьволновый вибратор представляет собой гибкий стержень, устанавливаемый перпендикулярно металлическому кузову автомобиля, которому отведена роль заземления.

Гибкий стержень изготавливается из диэлектрического материала, на него наматывается электропровод, затем конструкция покрывается диэлектрической оболочкой. Использование спирального участка позволяет дополнительно уменьшить размер антенны по вертикали. В этом случае длину штыря АПРА удается снизить до 30-50 см.

Классификация АПРА

Антенны, устанавливаемые на автомобиль, классифицируют по следующим основным признакам:

• по назначению с учетом дальнейшего использования принятого сигнала;
• по способу установки антенного устройства;
• по месту размещения принимающего прибора;
• по способу усиления принятого радиосигнала.

Назначение АПРА

По назначению выделяют:

• радиоантенны, принимающие сигналы вещания радиостанций исключительно для автомагнитолы;
• тв антенны – для приема телевизионного вещания;
• gps антенны – для навигационной системы автомобиля и корректировки маршрута движения;
• антенны мобильной радиосвязи для радиопереговоров.

Способы установки АПРА

По способу установки антенных устройств на авто различают (см. рис. ниже):

• магнитные АПРА, оснащенные магнитными подошвами для фиксации на металлической поверхности (в основном на крыше);
• врезные антенны, требующие наличия отверстия в кузове;
• антенные устройства на эластичной присоске, обеспечивающей надежное сцепление основания прибора с автомобильным кузовом;
• АПРА, использующие резьбовое соединение;
• радиоантенны на струбцинах, называемые также желобовыми или накладными антеннами, закрепляемые на металлических водостоках;
• встраиваемые устройства, основные элементы которых при монтаже прячут под уплотнительными резинками, в дверях и т.п.

Места размещения АПРА

В зависимости от места размещения на авто, выделяют два типа антенных приборов:

• наружные (или внешние) антенны, размещаемые снаружи автомобиля;
• внутренние (или салонные) антенные устройства, чаще всего фиксируемые на лобовом стекле внутри салона.

Наилучший результат приема FM-трансляции достигается, если поставить АПРА снаружи в центре крыши автомобиля как наивысшей точке автомашины. В этом случае хороший радиосигнал будет улавливаться со всех сторон.

Типы усиления радиосигнала

В соответствии со способом усиления сигнала, АПРА подразделяются на:

• пассивные, не имеющие встроенного усилителя радиосигнала;
• активные АПРА, снабженные встроенным усилителем.

На рис. ниже показана одна из модификаций активной внешней радиоантенны известного бренда Calearo, устанавливаемая на задней части крыши авто.

Варианты установки АПРА

Установка АПРА должна осуществляться с соблюдением следующих требований:

• обеспечение надежного закрепления радиоприемного устройства на автомобиле, не допускающего смещения при воздействии различных механических нагрузок (ветровой, изгибной и т.п.);
• обеспечение плотного контакта с кузовом, выполняющим роль массы, что существенно уменьшает уровень помех и улучшает качество сигнала.

Все варианты установки приемной радиоантенны сводятся к трем основным методикам фиксации АПРА на автомобиле:

• врезному креплению с использованием сквозного отверстия, просверленного в крыше или другой части кузова;
• магнитному креплению, использующему магнитную подошву антенны;
• штыревому креплению, представляющему собой механическую фиксацию прута антенны для автомагнитолы на специальном кронштейне типа струбцины.

Врезное крепление АПРА

В сквозное отверстие вставляется крепежная шпилька основания радиоантенны, на нее изнутри салона накручивается гайка. К достоинствам методики «врезного крепления» отосят:

• прочность закрепления прибора, снижающую вероятность его похищения;
• стабильность рабочих параметров антенно-фидерной системы после монтажа.

Из недостатков отмечают следующее обстоятельство: края просверленного отверстия являются очагами коррозии металлического кузова, поэтому рекомендуется использовать штатные технологические отверстия.

Важно! В зоне крепления необходимо зачистить металл от краски, чтобы обеспечить надежный токопроводящий контакт гайки, как элемента антенны, с металлом кузова автомобиля.

На рис. ниже показаны основание антенны со шпилькой и отверстие в крыше автомобиля, подготовленное для установки АПРА.

Магнитное крепление АПРА

Магнитное крепление антенны обеспечивается магнитами, расположенными в ее основании – подошве. Магниты можно приобретать отдельно от антенного устройства. Наиболее востребованы магниты диаметрами от 90 до 170 мм. Устойчивость АПРА напрямую зависит от диаметра магнита.

Крепление антенны к магниту осуществляется через два вида разъемов:

• DV-разъем адаптирован под большинство антенных систем и допускает регулировку угла установки;
• PL-разъем более надежный в части соблюдения строгой вертикальности установки.

На рис. ниже показаны магнитные крепления антенн с DV и PL-основаниями.

К достоинствам магнитного способа крепления относят следующие моменты:

• легкость выполнения установки либо демонтажа;
• обеспечивается сравнительно высокая устойчивость АПРА при соблюдении оптимального размера магнитного основания;
• емкостная связь магнитного основания с металлом кузова создает своеобразную имитацию «массы», необходимую для работы приемной антенны;
• возможность перемещений при настройке аппаратуры.

Из недостатков отмечают:

• низкую прочность фиксации на кузове;
• легкость похищения;
• возможность сдвига, что приводит к необходимости проведения дополнительных подстроек.

Штыревое крепление АПРА

Для технической реализации штыревого крепления на выступающей части автомобильного кузова (крыло, багажник и т.п.) устанавливается кронштейн-струбцина, зажимные болты которого своими заостренными концами создают массовый контакт, необходимый для качественного радиоприема.

На рис. ниже показано штыревое крепление на кронштейне.

Из преимуществ этого метода отмечают возможность фиксации антенных устройств на автотехнике с неоднородными и выступающими металлическими поверхностями (автокраны, открытые автомобили, спецтехника).

К недостаткам относят:

• низкую механическую прочность;
• затрудненную настройку и согласование АПРА.

Салонные АПРА

Салонные антенные радиоприемные устройства представляют собой радиоаппаратуру активного типа, устанавливаемую в салоне автомобиля. Принципиальным отличием салонных активных антенн от приборов внешнего монтажа является наличие в комплектации встроенного ВЧ-усилителя, для которого используется электропитание от головного устройства (магнитолы или другого девайса). Неоспоримыми достоинствами салонных активных АПРА считаются:

• поддержание на стабильном уровне параметров радиосигнала в FM-диапазоне;
• внутрисалонные АПРА не влияют на аэродинамику автомобиля;
• отсутствие внешних механических воздействий;
• недоступность для вандалов и грабителей.

Внутренние антенны обычно закрепляются на лобовом или заднем стекле. Способы фиксации – присоски, скотч, магниты.

На рис. ниже показана внутрисалонная антенна модели Триада-190, закрепленная в углу лобового стекла при помощи двустороннего скотча.

Подключение антенны к магнитоле

Подключение АПРА к магнитоле представляет собой электрическую коммутацию, обеспечивающую надежный контакт звуковоспроизводящей аппаратуры с антенной. В общем случае подключение пассивной радиоантенны автомобиля осуществляется через штекер или разъем к антенному гнезду ISO-стандарта в соответствии с инструкцией по установке и подключению штатной антенной системы.

При установке активной АПРА, оснащенной двумя проводами для подключения электропитания и выводом для подключения к магнитоле, алгоритм подключения более расширенный:

• черный провод приемного устройства необходимо подсоединить к кузову авто, создавая минусовой контакт;
• синий провод (как вариация красный) подключается к магнитоле;
• провод питания усилителя подключается к головному устройству.

Обратите внимание! При таком способе подключения электропитание будет поступать на усилитель только при работающей магнитоле.

АПРА нового типа

Каноническая форма автомобильной приемной радиоантенны в виде гибкого стержня продиктована условиями качественного приема радиоволн FM-диапазона. Технический прогресс и различные условия эксплуатации автомобилей внесли разнообразие в традиционную конструкцию автомобильной «радиомачты» и ее конфигурацию. Принцип «чем антенна выше, тем качественнее радиоприем», десятилетиями диктующий свои требования к изготовлению штатных и самодельных антенн, уступил свое место практицизму и изменившимся дизайнерским тенденциям в автомобилестроении. Из новых разработок, закрепившихся на рынке автомобильных антенных приборов, особо выделяются два типа АПРА:

1. Плоские сетки-наклейки, устанавливаемые на заднем или боковом стекле машины. Проигрывая в какой-то степени в качестве приемаFM-трансляций, плоские антенные устройства выигрывают в борьбе за сохранение целостности изделия от:

• воздействия вандалов на стоянке;
• налетов птиц на длительной парковке;
• повреждений на автомойке;
• образования наледи.

1. Антенны типа «акулий плавник», добавляющие грацию морского хищника в очертания скоростного автомобиля. Габаритные размеры прибора настолько малы, что не создают проблем при заезде в гараж или под низко нависающий навес. На рис. ниже показана антенна с указанием габаритных размеров.

Выбор кабеля для АПРА

Радиоантенные устройства, установленные на автомобиле стационарно (врезные и штыревые крепления), имеют хороший контакт с металлом кузова. Входное сопротивление серийно выпускаемых антенн составляет 50 Ом, с ними отлично согласуется стандартный коаксиальный антенный кабель марки RG-58 внешним диаметром 5,0 мм. Длину кабеля более 5 метров не рекомендуют из-за нарастающего затухания принимаемого сигнала.

АПРА, установленные на авто магнитным способом, электрически не связаны с кузовом. Для их коммутации с магнитолой рекомендуют кабели RG-213 либо РК 50-7-11 наружным диаметром в пределах 10,5 мм. Длина кабеля определена 360-390 см. Изменение длины в любую сторону от этого показателя приводит к потере возможности качественной настройки аппаратуры.

Антенна для автомагнитолы своими руками

Нередко штатная антенна по какой-то причине не устраивает владельца автомобиля, побуждая его к самостоятельному конструированию приемного устройства. «Рецептов», как сделать антенну в домашних условиях из подручных материалов, предостаточно. Многим автолюбителям импонируют укороченные антенные устройства, допускающие заезды в низкие гаражи без обязательного откручивания штыря антенны. Чтобы изготовить имитирующую модный сейчас «плавник акулы» антенну для автомагнитолы своими руками, нет нужды подбирать специальные антенные материалы и дополнительные радиодетали. Можно обойтись подручными материалами.

Материалы и инструмент для самодельной АПРА

Для сборки антенны своими руками домашнему умельцу понадобятся следующие материалы и инструменты:

• анкерный болт, диаметр резьбы которого соответствует размеру имеющегося отверстия под врезной или штыревой способ крепления;
• 2-3 гайки с той же резьбой, как на анкерном болте;
• медная проволока;
• слесарные инструменты для работы по металлу и паяльник;
• клей «холодная сварка для металла», эпоксидная смола либо пластик Полиморфус.

Процесс изготовления

Процесс изготовления АПРА состоит из следующих этапов:

• сверления на обоих концах анкерного болта отверстий для закрепления медной проволоки;
• намотки по всей длине болта двух слоев проволоки;
• запаивания проволоки в верхнем отверстии болта и поджатия намотки фиксирующими гайками;

На рис. ниже показан полуфабрикат изделия после намотки и фиксации гайками.

• нанесения ручной лепкой слоя внешней изоляции из эпоксидной смолы или другого полимера;

Важно! Приготовленный полуфабрикат изделия необходимо примерить по месту установки и проверить работоспособность в качестве приемной антенны.

• доведения внешнего вида изделия до желаемого дизайна, используя мехобработку и покраску.

Самодельные автомобильные TV и GPS антенны

Для изготовления самодельной телевизионной антенны доморощенные Кулибины используют:

• два кольца из алюминия, диаметрами 130 и 270 мм;
• деревянную рейку 3х3 см;
• телевизионный кабель.

Собранная антенна принимает сигналы в МВ и ДМВ диапазонах.

Для изготовления GPS антенны умельцы советуют применить медную проволоку сечением 2,5 мм2, которую при помощи плоскогубцев гнут для формирования нужной конфигурации. На рис. ниже приведен чертеж самодельного устройства, которое после изготовления прикрепляется к GPS-приемнику.

Антенные системы являются неотъемлемым атрибутом аппаратуры радиосвязи в автомобиле, обеспечивая не только надежную связь водителя с внешним миром, но и создавая довольно комфортные условия времяпровождения во время езды или остановок при прослушивании радиопередач или просмотра телефильмов.

Видео

Источник