10.4. АВТОМОБИЛЬНЫЕ АНТЕННЫ

Установка антенны на автомобиле имеет ряд особенностей и от ее правильности сильно зависит дальность связи. Уровень помех от системы зажигания двигателя серьезно влияет на чувствительность станции, поэтому желательно располагать антенну как можно дальше от двигателя, а питание станции осуществлять через фильтр или непосредственно от аккумуляторной батареи. Добейтесь того, чтобы уровень шума приемника при отключенной антенне не изменялся после включения двигателя. Это будет означать, что по цепям питания не проникает помех. В большинстве современных автомобильных станций используются фильтры по питанию и они не требуют дополнительной фильтрации. В этом случае подключать станцию к борт сети автомобиля можно в любой удобной точке. Постарайтесь провод к корпусу автомобиля не делать особенно длинным и тонким.

К автомобильной антенне предъявляются настолько жесткие требования по механическим, электрическим, эстетическим и эксплуатационным параметрам, что подавляющее большинство автомобилистов используют антенны промышленного изготовления. Рынок предоставляет широкий выбор антенн, различных по цене и внешнему виду. Все типы автомобильных антенн относятся к классу антенн "Ground plane", роль заземляющей поверхности которой (противовеса) выполняет металлический кузов автомобиля. При установке на кузов из диэлектрика эти антенны утрачивают свои функциональные характеристики. Проблема может быть решена с помощью металлического листа или металлической сетки, расстилаемых на крыше кузова, но существуют и фирменные рекомендации.

Для автомобилей с пластмассовым кузовом, пластиковых катеров и мотоциклов разработаны специальные антенны типа "вертикальный полуволновый вибратор", оба плеча которого укорочены согласующими индуктивностями (рис. 10. 26).

Следует иметь в виду, что наилучшие результаты по дальности связи дает полноразмерная антенна длиной L/4 (2, 75 м). Однако антенна такой длины задевает за ветки деревьев, арки, въездные ворота и т. п., поэтому изготовители антенн используют различные методы их укорочения (согласующая индуктивность в основании штыря, в середине штыря или распределенная по всей длине антенны (рис. 10. 27, 10. 28). Это позволяет сократить длину антенны без катастрофического ухудшения характеристик. Но и для укороченных антенн справедливо общее правило: более длинные антенны обычно эффективнее. Во всяком случае, не рассчитывайте на

Рис. 10. 26. Автомобильные Си-Би антенны: 1 - MIDLAND 18-2983 (диапазон 26, 5-27, 5 МГц, длина 1, 1 м); 2 - BLACK MAGIC (диапазон 26, 5-27, 5, длина 1, 22 м); 3 - MIDLAND 18-400 (диапазон 26-30 МГц, длина 1 м).

хорошие результаты при использовании антенн длиной менее 1, 2 м, какой бы сложной ни была их конструкция и что бы там ни писали в рекламных проспектах. '

Металлические и пластиковые (фиберглассовый или угле пластиковый штырь с медным проводником внутри) антенны работают одинаково эффективно. Антенны на магнитном основании, широко представленные на рынке, имеют то преимущество, что легко убираются внутрь машины на стоянке, что предохраняет их от похищения, а сила магнита обеспечивает надежное крепление при любой скорости. Относительно длины этих антенн справедлива прежняя рекомендация. Вместе с тем, их эффективность при прочих равных условиях несколько снижена, поскольку связь экрана подводящего кабеля с кузовом-противовесом осуществляется через электрическую емкость основания на кузов, а не за счет непосредственного гальванического контакта. Для этих антенн изменение длины кабеля абсолютно недопустимо так же, как и для сдвоенных антенн (рис. 10. 29, 10. 30).

Рис. 10. 27. Варианты крепления автомобильных антенн: 1 - в отверстие кузова; 2 - на кронштейне наружного зеркала; 3 - на магнитной подошве.

Автомобильная антенна должна быть настроена в резонанс на средней частоте диапазона. В большинстве случаев, настройка в резонанс достигается регулировкой длины штыря, обеспечивающей минимум КСВ в центре диапазона. Если КСВ больше на верхнем краю диапазона, длину штыря необходимо уменьшить, если на нижнем - увеличить. Антенны, электрическое укорочение которых обеспечивается распределенной по длине индуктивностью, настраиваются путем последовательного удаления витков.

Устанавливать антенну на автомобиле желательно как можно выше: на крыше или, в крайнем случае, на переднем или заднем крыле, бампер с этой точки зрения является наихудшим местом. От места установки антенны зависит ее диаграмма направленности (рис. 10. 31).

При установке антенны в середине крыши, диаграмма направленности приближается к круговой. Если антенна установлена на правом краю

Рис. 10. 28. Варианты размещения согласующей индуктивности: 1, 3, 7 - в основании антенны; 2 - в основании и средней части антенны; 4, 5, б - в средней части антенны.

крыши, большее усиление она дает в направлении влево от оси автомобиля, если на левом краю, то вправо.

На крупногабаритных грузовиках и фургонах часто используются системы из двух антенн, соединяемых сфазированным V-образным кабелем (рис. 10. 29). Из теории антенн известно, что два одинаковых вибратора, размещенных на расстоянии полволны (5, 5 м) друг от друга, дают диаграмму направленности в форме восьмерки. При этом в направлениях линии размещения антенн наблюдается резкий минимум, а в перпендикулярных направлениях наблюдается усиление на 3 дБ. Если разместить эти антенны на расстоянии, равном четверти длины волны (2, 75 м) друг от друга, что соответствует максимальной ширине автомобиля (например, на зеркалах заднего вида грузовика или на крыше фургона), то эффект сложения сигналов существенно ослабляется, в результате чего такие двойные антенны работают не намного лучше идеально установленных одинарных (рис. 10. 32). Вместе с тем, применение сдвоенных антенн ослабляет затенение, создаваемое высоким и широким кузовом грузовика,

Рис. 10. 29. Сдвоенная автомобильная антенна

благодаря чему несколько улучшается диаграмма направленности в направлении маршрута движения. Кабели, соединяющие двойные антенны с радиостанцией, обеспечивают согласование и фазировку антенн. Поэтому изменение их длины и волнового сопротивления недопустимо.

Виды крепления антенн можно разделить на 3 основные группы:

крепление в отверстии кузова; крепление кронштейнами, устанавливаемыми на водосливной бортик крыши, багажник или зеркало; магнитные подошвы. Промышленностью выпускается широкий ассортимент аксессуаров и принадлежностей, включающих разнообразные скобы, зажимы и фиксаторы (рис. 10. 33). Однако, при любых способах установки необходимо обеспечить надежный контакт антенны с кузовом, отсутствие ненадежных контактов при заделке коаксиального кабеля в разъемах (в том числе в разъемах и подпружиненных контактах салазок при съемном монтаже трансивера). Вот почему, при установке антенны в отверстии кузова необходимо зачищать краску в окрестности монтажного отверстия, а при монтаже антенны на кронштейне, фиксируемом на водосливном бортике

Рис. 10. 30. Подключение сдвоенных автомобильных антенн: 1 - к разъему SO-239; 2 - к разъему RL-259; 3 - коаксиальный кабель (RG 59/U) к антенне;

4 - коаксиальный кабель (RG 59/U) ко второй антенне

Рис. 10. 31. Размещение антенн на автомобиле и их диаграммы направленности (точками обозначены места установки антенн)

Рис. 10. 32. Размещение сдвоенных антенн и их диаграммы (точками обозначены места установки антенн)

Рис. 10. 33. Аксессуары для установки автомобильных антенн: 1 - магнитные подошвы; 2 - зажимы для багажника; 3 - зажимы для кронштейна наружного зеркала; 4 - крепеж для отверстий в кузове; 5 - скобы для водостока

крыши автомобиля нужно обеспечить хорошее электрическое соединение кронштейна с кузовом, зачищая краску или просверлив отверстие в водосливном бортике.