1.4 Простая Си-Би антенна

Рис.13. «Оконная» Си-Би антенна

Конструкция простой и эффективной в работе Си-Би антенны показана на рис. 13. Здесь: 1 -несущая антенны - раздвижное (телескопическое) стеклопластиковое удилище длиной 6...8 м; 2 - подпятник; 3 - оттяжки (лучше - жесткие), фиксирующие антенну в нужном положении; 4 - вибратор антенны - провод МГВ или МГШВ сечением 0,5...1,5 мм^2 и длиной ~5,37 м, прикрепленный изолентой к концу каждого сегмента удилища 1; 5 - согласующее устройство во влагозащитном чехле; 6 - фидер - 50-омный коаксиальный кабель; 7 - 5...10 ферритовых колец (m=50...2000), над винутых на коаксиальный кабель.

Принципиальная схема П-контура, согласующего высокое входное сопротивление антенны (она возбуждается в пучности напряжения) с 50-омным фидером, приведена на рис. 14, а. Катушка L1 - бескаркасная. Ее 9 витков наматывают проводом ПЭВ-2 1,6 на болванке диаметром 8 мм и растягивают до 19 мм. Конденсаторы П-контура - любые высокочастотные (с малыми потерями на частотах Си-Би), имеющие достаточно высокое рабочее напряжение. Последнее относится прежде всего к конденсатору С1*. Его рабочее напряжение Uс1і12(C2/C1)ЦPвых , где Рвых мощность передатчика в ваттах, а Uс1 - в вольтах. Так, при Рвых= 4 Вт Uс1і100В, при Рвых= 10 Вт - Uс1і160B, а при Pвых=100Bт- Uс1і500 В. И если для 4...10-ваттного передатчика в качестве С1 в П-контуре годился бы, например, конденсатор типа KCO-1 (250 В), то для 100-ваттного - КСО-2 (500 В) или еще более высоковольтный.

Катушку и конденсаторы П-контура распаивают на односторонней печатной плате, изготовленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 14, б). Собранную плату с припаянным к ней концом вибратора вводят в склеенный из ударопрочного полистирола бокс-чехол без «дна» (рис. 14, в), защищающий ее от дождя и снега.

Фидером антенны служит 50-омный коаксиальный кабель. При длине 10...15 метров он может быть довольно тонким. Так, в кабеле РК50-2-16 (его внешний диаметр 3,5 мм) потери на частотах Си-Би не выйдут из пренебрежимо малых 1...1,5 дб. Экономия в весе антенно-фидерной системы может быть важной, например, в пеших экспедициях.

Длину кабеля рекомендуется взять кратной l/2Цe , где l длина волны, соответствующая середине диапазона рабочих частот, а e- диэлектрическая проницаемость диэлектрика коаксиального кабеля (для полиэтилена Цe=1,52). То есть, его длина может быть равна 3,6; 7,2; 10,8 и т.д. метров. При таких длинах кабель может иметь даже другое волновое сопротивление.

Антенну настраивают обычным образом. Включив КСВ-метр между фидером и радиостанцией, работающей на передачу в середине диапазона рабочих частот, и сдвигая-раздвигая витки в катушке П-контура (бокс-чехол сдвинут на вибратор), стараются получить КСВ=1. Если сделать это не удается, ищут частоту (для этого нужно иметь многосеточную станцию), на которой это получается. Если частота, соответствующая КСВ=1, оказалась ниже

Рис. 14. Согласующий П-контур: а - схема П-конгура; б - печатная плата; в - бокс-чехол

середины диапазона рабочих частот, вибратор укорачивают, если выше - удлиняют. Величину удлинения-укорочения М вычисляют по расстройке антенны: расстройке Df =100кГц соответствует Dl=2,5 см.

Как показал опыт, полоса рабочих частот антенны 300...400 кГц (по КСВ <1,5).

Рис. 15. «Глобус», расширяющий полосу рабочих частот антенны

Антенну можно дополнить проволочным «глобусом» (рис. 15), изготовленным из двух 43-сантиметровых отрезков стального тросика** сечением 0,8 мм2. Их предварительно залуженные с хорошим флюсом концы распаивают в крестообразном разрезе штепсельного гнезда от разъема типа ШР. С другой стороны в гнездо впаивают конец вибратора, укороченного на 5...10 см (нужное его укорочение уточняют при настройке антенны).

Припаянный к вибратору «глобус» крепят к самому кончику удилища изолентой. Легкость и малая его парусность делают такое крепление вполне достаточным.

Антенна с проволочным «глобусом» на конце вибратора имеет заметно большую полосу пропускания и меньшую зависимость КСВ от рабочей частоты.

В городских условиях антенну можно установить непосредственно за окном своей квартиры так, как показано на рис. 16 (антенна выводится из поля зрения верхних окон). Угол между стеной и удилищем должен быть в пределах 20...30°. Антенну лучше ставить на окне, обращенном в сторону наиболее интересных корреспондентов.

Конечно, на диаграмму направленности таким образом установленной антенны будет влиять металлическая арматура стены, экранирующее и поглощающее воздействие всего здания. Но, как показывает опыт, отличие ее от круговой в значительной мере компенсируется теми же городскими условиями - переотражениями сигнала соседними зданиями. Хотя сама по себе асимметричная диаграмма направленности недостатком антенны, конечно, не является.

Рис. 16. Монтаж антенны на окне

На деревенском доме или на даче антенну можно поставить строго вертикально. Вставив, например, ручку удилища в специальное гнездо у чердачного окна. Удилище с заранее закрепленными на его секциях вибратором и антенным боксом раздвигают в процессе установки.

Можно рекомендовать и другой способ. Ручку полностью развернутого удилища-антенны крепят двумя хомутами на тонком конце 5...6-метрового шеста. Поблизости от дома в земле делают цилиндрическую, по диаметру толстой части шеста, выемку глубиной 10...15 см и, вставив в нее шест, поднимают всю конструкцию (ее вес - 5...6 кг) в вертикальное положение. В верхней части шест крепят к какой-либо выступающей части дома: привязывают к карнизу крыши, к стропилам и т.п. В таком варианте антенна может быть установлена и вне каких-либо строений, потребуется лишь какое-то иное подкрепление ее шеста-мачты.

Антенну не потребуется приподнимать, если она будет смонтирована на раздвижном стеклопластиковом удилище длиной 11...12 м. Для фиксации такой антенны в вертикальном положении достаточно прикрепить ее, например, к стойке экспедиционной палатки или к забитому в землю дюралюминиевому уголку.

Если антенну развертывают на опушке леса, то здесь, как правило, удается воспользоваться подходящим деревом. Через его сук, находящийся на высоте 11...12 м, перебрасывают*** нейлоновую леску, которой и подтягивают к нему всю антенную систему - вибратор с висящим на нем боксом П-контура и частью фидера. Нужно лишь оставить между самим деревом и верхом вибратора (имеющего в этой точке пучность напряжения) 10...15-сантиметровый отрезок лески в качестве высокочастотного изолятора.

Высота 11...12 м (~l), которая рекомендовалась для этой антенны во всех ее вариантах, выбрана не случайно. При такой высоте подвеса

вертикального полуволнового вибратора над проводящей поверхностью его излучение под малыми углами к горизонту, нужное для связи с корреспондентом «земной» волной, достигает максимума (минимальными становятся потери на излучение под другими углами). Но это верно лишь для расстояний между корреспондентами r, не превышающих rmax@ 4(Цh1+Цh2), где rmax- максимальное расстояние «радиовидимости» - в км, а h1, и h2- высоты антенн корреспондентов - в м. Если же r і rmax, то антенну устанавливают по rmax, так как высота подвеса антенны будет играть здесь большую роль, нежели лучшая «прижатость» лепестка ее излучения к горизонту.

Если по условиям связи нет необходимости держать антенну на улице постоянно, привлекая к ней нежелательное, возможно, внимание, то среди полноразмерных описанная антенна не имеет, пожалуй, равных: ее монтаж-демонтаж занимает менее минуты.

Как показали длительные испытания (с радиостанциями Yosan-2204, Dragoit SY-101 и др. без каких-либо усилителей), антенна, как в городском, так и в сельском ее вариантах, позволяла держать уверенную связь «земной» волной на расстояниях до 30...40 км и более. А на «проходе» - со всеми районами европейской части России, Украиной и Белоруссией.

*) На более высоких частотах критерием в выборе конденсаторов для антенного контура становятся их реактивная мощность и тангенс угла потерь.

**) Такой тросик используют для декоративной обивки «мягких» дверей.

***) Например, с помощью рогатки; снарядом может быть 20...30-граммовое рыболовное грузило, прикрепленное к концу лески.