Как работает короткая автомобильная антенна. Как установить антенну для радио в машину своими руками

Автомобильные антенны уже давно считаются обыденным аксессуаром, но такая техника часто ломается, нередко ее просто воруют. Заводские модели стоят довольно дорого, а зачастую проблематично найти подходящую. Однако можно сделать автоантенны для магнитолы своими руками. Процесс несложный, но требует некоторых профессиональных навыков.

Ассортимент устройств в магазинах очень большой. По назначению эту технику делят по таким видам:

  1. Активные антенны для автомагнитолы, когда прием сигнала идет вместе со встроенным усилителем. Считаются очень мощными. Отлично подходят для улавливания сигнала на больших расстояниях.
  2. Пассивные модели. Работают без усилителей. Считаются более простыми, их намного проще сделать самостоятельно. Такие устройства как раз рекомендуют устанавливать, если автомагнитолы используются только в окрестностях города.

Классифицируют антенны и по способу установки. Различают внутренние и внешние антенны:

  1. Внутренние. Их монтируют в салонах автомобилей. Подходит этот способ установки для активных моделей.
  2. Внешние. Располагаются снаружи автомобильных корпусов. Такой монтаж больше подходит для пассивных приборов. При этом хоть как-то компенсируется небольшая мощность техники.

Чтобы сделать антенну для автомагнитолы своими руками, нужно учесть принципы работы уловителя сигналов, определить длину устройства, место его размещения, степень сложности всей конструкции.

Обычные антенны для автомобилей представляют собой четвертьволновые вибраторы, которые заземляют на корпусы машин. Такие устройства могут быть смонтированы только вертикально, а в длину достигают 2,5 м. Для антенн стандартных автомагнитол эти параметры считаются избыточными.

Именно поэтому для замены устаревших габаритных устройств используют самостоятельно сделанные наружные антенны для автомагнитол. Чтобы услышать устойчивые радиосигналы в популярном диапазоне, достаточно использовать штыревые приборы длиной от 10 до 20 см.

Помимо существенной экономии средств, есть еще ряд преимуществ в применении такой техники. Выделяют такие достоинства:

  1. Сделанную самостоятельно конструкцию можно подогнать под совершенно разные модели автомобилей.
  2. Не будет никаких проблем с высотой установки для приема радиосигналов.
  3. Устанавливать самодельное устройство гораздо проще, чем заводские аналоги.
  4. Можно улучшить качество приема сигналов при правильном производстве установки, в отличие от использования покупных антенн.

Стоит отметить, что приступать к самостоятельному конструированию можно, если есть навыки работы с электротехникой, в ином случае лучше воспользоваться услугами профессионалов или использовать магазинные аналоги.

Сделать собственными руками можно как неактивные, так и активные (с усилителем) устройства. Технология производства состоит из нескольких этапов:

  • подготовки необходимых инструментов;
  • непосредственной сборки;
  • крепления к машинному корпусу;
  • подключения.

Сборка разных по назначению типов антенн для магнитолы своими руками существенно отличается даже подборкой необходимых инструментов.

Пассивные антенны без усилителя считаются довольно простыми по своей конструкции. Чтобы создать такое устройство, потребуется:

  • проволока из меди (диаметр от 1,5−2 мм);
  • качественная гайка;
  • хороший напильник;
  • отвертка;
  • термический клей (можно заменить термоусадочной трубкой);
  • винт (диаметр М5);
  • контргайка.

Сборку проводят поэтапно. Для этого:

Для придания эстетичного вида установке на нее наклеивают пленку, обрабатывают грунтовкой, красят. Пассивное устройство готово.

Создание активного вида приборов

Особенность этой техники - наличие оборудования, которое усиливает прием сигналов. При создании внутренних активных установок используют рамочные конструкции. Для этого требуются такие инструменты:

  • проволоку из меди, обязательно с изоляцией (диаметр - 2 мм);
  • домашний усилитель (подойдет телевизионное устройство);
  • качественный паяльник;
  • разъем, который подходит для магнитолы;
  • хорошие кусачки;
  • клей.

В качестве базовой основы для прибора часто используют корпус усилителя, предназначенный для обычной домашней антенны. Припаивают к нему провод, который, в свою очередь, будет подключаться к магнитоле. Это необходимо для того, чтобы усилитель принимал и передавал сигналы.

К гнезду подключают штекер антенны, с другого конца провода монтируют разъем. Кабель питания для усилителя в автомагнитолах считается управляющим, окрашен он в синий цвет.

Приемник активного типа монтируют на крыше машины, чтобы хорошо принимались сигналы. Для этого в корпусе сверлят два отверстия - монтирующее и вспомогательное. Антенный провод прокладывают по периметру водительской двери, фиксируя клеем. После установки на крыше машины крепят в стойке (боковой) кабель, аккуратно подсоединяют его к автомагнитоле.

Особенности монтажа и подключения

Традиционно активные типы антенн для магнитол устанавливают на лобовых стеклах в верхних правых углах либо за зеркалами заднего вида. Пассивные установки для приема сигналов ставят на корпуса машин, обычно крепят на крышах.

Любую антенну монтируют только на чистую поверхность. Для установки используют клей или малярный скотч, болты, гайки, контргайки для заземления, подходящую по размеру диаметра антенного провода дрель. Место монтирования обязательно обезжиривают специальным очистителем.

Фиксируют приборы клеем или малярным скотчем. После монтажа от антенны к магнитоле прокладывают провода. Это делается либо по периметру автомобильных дверей или окон, либо непосредственно по салону через специальные отверстия.

В конструкции обыкновенной автомобильной антенны есть три провода:

Чаще всего второй провод объединен с третьим, подключая питание, активируют контактную функцию, антенна начинает принимать сигнал.

Важно правильно выбрать место установки антенны. Автомобильный кузов может быть как своеобразным индикатором повышения качества приема сигнала, так и помехой. Лучшее место для крепления - центр крыши.

Вблизи с уловителем не должны находиться посторонние предметы из металла. Комбинированные антенны для приема различных сигналов связи лучше приобрести в готовом виде.

Установку необходимо максимально защитить от воздействия внешней среды, чтобы не произошло окисление контактов, не проржавели детали всей конструкции.

Сделанная собственноручно антенна - эффективный способ экономии средств, повышение качества приема сигналов, возможность технической доработки магнитолы в собственной машине.

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:

  1. 27; 65 МГц.
  2. 28,2; 68 МГц.

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.

Современная автоэлектроника способна превратить салон обычного автомобиля в мобильный офис, концертный зал или даже кинотеатр. За внимание и лояльность автовладельцев ведут постоянную борьбу именитые производители электронных компонентов из Европы, Японии, США, Южной Кореи и Китая. На российском рынке сегодня присутствует огромный ассортимент автомобильных аудиосистем, навигаторов и жидкокристаллических телевизионных экранов. Но качество функционирования всех этих устройств напрямую зависит от состояния поступающего на их вход электрического сигнала, распространяемого с помощью радиоволн. Работу по выделению из эфира нужных сигналов и передаче их на конкретный электронный прибор как раз и призвана выполнять активная автомобильная антенна.

Стоит отметить, что функцию приема сигнала для электронных систем внутри машины может с успехом выполнять и пассивная автомобильная антенна, однако зона уверенной работы такого устройства обычно ограничена городской чертой или ближайшими пригородами. Кроме того, в крупных мегаполисах даже в городских условиях пассивная антенна не может гарантировать уверенного приема радиоволн из-за негативного влияния на качество сигнала больших железобетонных конструкций: зданий, эстакад, тоннелей и пр.

Слово «активная» в названии антенны означает только то, что устройство имеет в своем составе встроенный усилитель сигнала, который способен улавливать слабые электромагнитные волны и «выращивать» их до приемлемого уровня. Но для этой цели антенна требует и отдельного питания. Усилитель в антенне необходим в тех случаях, когда автомобиль находится вдалеке от передатчика. С учетом того, что передающие станции расположены преимущественно в городах или других крупных населенных пунктах, а расстояния между ними в России бывают очень значительными, актуальность задачи усиления принимаемого антенной сигнала становится вполне очевидной.

Типы активных антенн

По назначению активные автомобильные антенны можно разделить на 3 типа:

  • радиоантенны. Принимают сигналы исключительно для автомобильного приемника (магнитолы);
  • телевизионные антенны (ТВ-антенны). В свою очередь, активные ТВ-антенны по типу принимаемого сигнала подразделяются на аналоговые и цифровые;
  • комбинированные антенны (универсальные антенны). Это многофункциональные устройства, способные принимать различные типы сигналов - для аудио, ТВ-приемников, мобильных телефонов, приборов GSM или GPS и т.д.

Интересно: Есть еще один тип активных автомобильных антенн - спутниковые антенны. Это специфические устройства, которые пока не получили широкого распространения среди автомобилистов в силу своей дороговизны и сложности как самого оборудования, так и работ по его установке и настройке.

По типу установки на автомобиле активные антенны подразделяются на:

  • внутрисалонные. Внутрисалонная антенна обычно устанавливается на ветровом или заднем стекле автомобиля. Она состоит из небольшого корпуса со встроенным усилителем в форме овала, прямоугольника или круга (самый распространенный вид) и приемных элементов («усов»);
  • внешние. Внешняя активная антенна может устанавливаться на крыше, крыльях или крышке багажника (магнитное или врезное крепление), а также на стеклах боковых дверей (крепление в виде струбцины). Различают штыревые и спиральные внешние антенны. Усилители таких антенн обычно оформлены в виде отдельных приборов, размещаемых внутри салона.

К основным преимуществам внутрисалонных антенн относятся их компактность и надежность. Такие устройства не подвержены воздействию агрессивных внешних факторов, поэтому долго сохраняют свою функциональность и презентабельный внешний вид. Кроме того, внутрисалонная антенна лучше защищена от кражи или механических повреждений.

Внешние антенны имеют одно, но существенное, преимущество: они более чувствительны и обеспечивают лучший прием сигналов по сравнению с внутренними. Но и недостатков у внешних антенн немало: они более громоздки, портят внешний вид автомобиля, сложны в установке, и требуют дополнительных отверстий в корпусе для прокладки кабелей от приемного блока. Кроме того, внешние антенны недолговечны, так как постоянно подвержены негативным воздействиям окружающей среды.

Помимо адекватной цены и современного дизайна устройства, потребителей главным образом волнует вопрос качества приема сигнала, которое способен обеспечить приобретаемый экземпляр. Поэтому при выборе активной автомобильной антенны для радиоприемника в первую очередь следует проверить наличие у нее двух основных режимов работы:

  • «город» - режим с повышенным уровнем помехозащищенности от негативного влияния промышленных объектов;
  • «турбо» - режим максимального усиления приема при большом удалении от источников сигнала. Защита от помех в этом режиме практически не работает.

Критерии выбора активной ТВ-антенны сложнее. Многое зависит от типа установленного в авто ТВ-приемника. Часто специализированные телевизионные приемники в своей комплектации уже имеют необходимое антенное устройство. Если же такая задача (выбор ТВ-антенны) все же возникает, лучше обратиться за помощью к специалисту, обладающему специальными знаниями в области распространения и приема ТВ-сигнала.

При монтаже/установке активной антенны внимания заслуживают следующие аспекты:

  • подключение усилителя активной антенны к сети бортового питания должно осуществляться через отдельный предохранитель;
  • не рекомендуется подрезать (укорачивать) или наращивать (удлинять) штатный кабель антенны, так как это может привести к ухудшению принимаемого сигнала;
  • качество ТВ-сигнала зависит от высоты установки антенны (чем выше, тем лучше), а качество радиосигнала зависит от расстояния между антенной и подстилающей проводящей поверхностью - крышей или крылом (чем меньше, тем лучше);
  • при установке активной антенны необходимо строго придерживаться требований инструкции по установке, которая обязательно должна присутствовать в комплекте поставки качественного изделия;
  • если антенна наклеивается на ветровое стекло, перед началом установки стекло надо тщательно обезжирить, а защитную пленку от клеящего слоя рекомендуется отделять в самую последнюю очередь;
  • для повышения эффективности приема антенны во всех диапазонах частот (учет различной поляризации волн) элементы внутрисалонной антенны необходимо располагать на стекле перпендикулярно друг другу - один горизонтально, а второй вертикально;
  • антенный кабель на всем протяжении от антенны до прибора не должен иметь резких перегибов. В местах прохода его через автомобильные переборки надо применять резиновые втулки.

Заключение

Задача выбора правильной активной антенны для нового автомобильного гаджета только на первый взгляд кажется простым делом. Многообразие присутствующих на рынке предложений также увеличивает сложность принятия верного решения. Поэтому перед покупкой подобного устройства всегда полезно проконсультироваться со специалистом.

Тонировка будущего! Каркасные шторки TROKOT - приватность вашего автомобиля с защитой от солнца и штрафов.
- Шторки TROKOT в 10 раз лучше тонировки!
- Более 55 000 автомобилистов России выбрали именно эти шторки!
- Ставятся за 10 секунд, снимаются за 3 секунды!

Эта разработка была сделана для профессиональных нужд. Требовалась скрытая и защищенная на автомобиле. Решение далось не сразу - щелевые антенны малоизвестны, а на КВ применяются очень редко. Приходилось долго доказывать заказчикам, что это может работать (что смешно, сразу после измерений напряженности поля, показывавших, что антенна нормально излучает). У многих вызывала детский азарт: и сеткой автомобиль накрывали, и водой обливали, и по днище в воду ставили. Ничего не помогало, железяка кузова упорно продолжала излучать. Одна из самых повторяемых вещей - мне известно более чем о 2000 случаев. Статья в журнале в 1996 году преследовала рекламные цели, и многое там было опущено. Но даже в таком виде была многократно "содрана" на разных сайтах. Ниже дается расширенный вариант статьи, включающий те самые опущенные в журнале тонкости.

Кузов автомобиля в качестве антенны

При использовании в автомобилях радиопередатчиков наиболее трудной задачей является выполнение согласованной антенны. В данной статье рассматривается принцип использования кузова автомобиля как скрытой и согласованной передающей антенны на частотах от 20 до 200 .

Обзор существующих типов автомобильных антенн

Минимальные размеры эффективного излучателя должны быть не менее l /4. При уменьшении размеров его КПД падает очень резко: пропорционально квадрату укорочения. Когда антенна является передающей, ее малый КПД безвозвратно снижает излучаемую мощность и соответственно уменьшает дальность радиосвязи. Поэтому несмотря на все рекламные заверения о эффективной работе очень маленьких чудо-антенн надо относиться как минимум иронично.

Самой простой автомобильной антенной является укороченный снизу катушкой штырь на крыше. Это неплохое решение, кроме тех случаев, когда наружная антенна неприемлема (системы охраны, слежения, скрытой радиосвязи). В этих случаях необходимо, чтобы антенна была скрытой и недоступной воздействию на нее снаружи (угонщик первым делом сломает наружную антенну, и охранное устройство становится бесполезным).

Для решения этой проблемы как правило используется короткая спиральная антенна, расположенная внутри салона у стекла. Она фактически представляет собой свернутый l /4 штырь, но так как она размещена внутри металлического кузова, эффективность ее сильно снижается из-за экранирующего эффекта. Кроме того, спиральная антенна имеет очень узкую полосу, что требует тщательной настройки антенны и делает, невозможным ее использование во всей полосе частот.

Использование кузова автомобиля в качестве щелевой антенны

Наша задача сводится к следующему: отыскать в автомобиле конструктивную щель с общей длиной не менее 1,5...3 м (для эффективной работы в диапазоне 20..30 MHz) и обеспечить ее возбуждение. На любом автомобиле таких мест можно найти несколько, но желательно, чтобы конфигурация щели была примерно одинакова для разных типов автомобилей, с тем чтобы сама антенна, ее параметры и устройство согласования с кабелем получились бы унифицированными.

Также необходимо свести к минимуму вмешательство в конструкцию автомобиля при выполнении устройства возбуждения щели, потому это лишь теоретически хорошо подключать ВЧ в центре щели, а практически, если для этого надо сдирать краску и сверлить, то на это мало кто пойдет.

С учетом вышесказанного выбрана щель между крышкой багажника (ВА3 2101-2107 и аналогичные) или задней дверью (ВА32108, 2109, АЗЛК2141 и аналогичные) и кузовом автомобиля. Для обеспечения возбуждения необходимо произвести изоляцию фиксатора замка багажника как показано на рисунке 1.

При этом входными точками питания щели служат штатные болты крепления фиксатора замка багажника, вкручиваемые в кузов (корпусной вывод), и изолированный с помощью дополнительных прокладок от болтов крепления фиксатор замка, имеющий механический и электрический контакт с замком багажника и с крышкой багажника (сигнальный вывод).

Эта конструкция очень напоминает изоляцию металлических транзисторов и болтов их крепления от радиатора, и не представляет трудности для радиолюбителя. Конкретный способ изоляции может быть и иным (в зависимости от конструктивных особенностей автомобиля), главное - обеспечить разрыв электрического замыкания через замок багажника, и обеспечить возможность подключения туда проводов. Один провод должен идти крышке багажника, другой - к корпусу кузова.

Обратите внимание, это щелевая антенна, поэтому крышка багажника не только не должна быть изолирована от кузова в своих поворотных петлях, а напротив должна иметь там качественный электрический контакт. Если такового нет или есть, но плохой (старые петли с ржавчиной), то надо проложить гибкую шину, соединяющую крышку багажника в петлях с корпусом (примерно такую же гибкую перемычку из толстой оплётки экранированного провода, которая устанавливается для снижения помех от зажигания). Причём такие перемычки надо установить в двух местах - по одной около каждой петли.

Всё, механическая часть работ по изготовлению антенны завершена. Осталось только подключить к лепесткам коаксиальный кабель и заняться измерениями. На рисунках 2 и 3 показаны экспериментальные зависимости КСВ от частоты для некоторых автомобилей.

"Москвич" АЗЛК 2142 и "Жигули" ВАЗ 2109 имеют почти совпадающий первый резонанс около 65 МГц (на этой частоте размеры автомобиля составляют около половины волны). Третья гармоника отличается более существенно, т.к. на нее сильно влияет форма автомобиля.

Для автомобилей Volvo 249, BAЗ 2104, ВАЗ 2106 и им подобных резонансы лежат выше, что говорит о том, что возбуждается в основном не весь кузов, а только зона багажника и прилегающего к нему металла. В итоге имеем готовую щелевую антенну с несколькими резонансными частотами, одна из которых совпадает с рабочей частотой. Достаточно подключить кабель питания к точкам с соответствующим . Но такое совпадение случается редко. Как правило, входной импеданс щели на рабочей частоте носит комплексный характер, что исключает непосредственное подключение питающего кабеля.

Поскольку размеры щели определяются конструктивными особенностями автомобиля и мы, естественно, не можем их менять, для обеспечения КСВ в кабеле, близкого к 1, используется , которое обеспечивает трансформацию комплексного сопротивления щелевой антенны в активное, равное волновому сопротивлению используемого кабеля. СУ размещается непосредственно около точек питания щели. То есть картина практически такая же, если бы имели диполь фиксированных размеров - низкий КСВ на резонансных частотах и комплексный входной импеданс на всех остальных. И точно также для возбуждения не на собственной резонансной частоте антенны требуется СУ в точке питания.

В диапазоне 20-30 MHz реактивное сопротивление щели является индуктивным, а активное лежит в пределах 8...15 Ом (последовательный эквивалент). Для согласования с кабелем в данном диапазоне, используется СУ, показанное на рисунке 4.

Широкополосный трансформатор TV1 1:4 (на феррите, обеспечивающий работу при заданной мощности и частоте) согласует сопротивление кабеля 50 Ом с активной частью сопротивления излучения антенны, а конденсаторы C1, C2 обеспечивают компенсацию индуктивной составляющей.

Коробочка с СУ монтируется (на винтах-саморезах) непосредственно у замка багажника. Выход СУ короткой (не более 50...80 мм) и толстой (сечение проводов 1..3 мм 2) витой парой изолированных проводов подключается к лепесткам замка багажника.

Указанное значение С2 относится к участку 25...28 MHz, на более низких частотах ёмкость C2 надо увеличивать. Точное согласование достигается единственной подстройкой – конденсатором C2. С кабелем 50 Ом на резонансной частоте КСВ не более 1,3. Полоса щелевой антенны на частоте 27 MHz по уровню КСВ<2 составляет 500..800 kHz. Это СУ обеспечивает хорошее согласование с большинством типов автомобилей.

Возможно в конкретном случае вашего авто (иная конфигурация щели, иная частота) будут проблемы с согласованием. В этом случае можно порекомендовать следующую методику:

  1. Подключить к щели полуволновой отрезок кабеля (электрически полуволновой, с учётом ) для нужной частоты. Причем (важно) подключаете его не прямо к лепесткам щели, а именно через ту витую пару (её длину определите сами, исходя их конструктивных возможностей закрепления СУ рядом с замком), которой в дальнейшем будет подключен выход СУ к замку багажника. Индуктивность этой пары - важная составная часть входного импеданса щели (именно эта величина была одним из ноу-хау).
  2. На свободном конце повторителя высокочастотным мостом произвести измерение импеданса, и под эту величину спроектировать СУ. В принципе можно обойтись и без измерений, просто взяв любое настраиваемое СУ нужного диапазона и добиться минимума КСВ.
  3. Сделать по полученным данным фиксированное и маленькое СУ, и установить его у замка багажника.

В диапазоне VHF, в зависимости от частоты СУ может иметь самые разные схемы. В отличие HF диапазона, в данном случае требуется аккуратная индивидуальная подстройка под конкретный тип автомобиля и рабочую частоту. Например, на частоте 144 MHz полоса по уровню КСВ < 2 составляет 5...7 MHz.

Полученные результаты

В обоих описываемых диапазонах (имеются в виду 27 MHz и 144 MHz) отмечались:

  1. Практически полное отсутствие влияния на параметры щелевой антенны предметов, находящихся в салоне автомобиля (люди, грузы) и вокруг (атмосферные осадки, другие машины, и т.д.);
  2. Низкий уровень напряженности электромагнитного поля в салоне (токи протекают по внешней поверхности и из-за поверхностного эффекта почти не затекают внутрь салона);
  3. Вертикальная (вспомним: горизонтальная щель, имеет вертикальную поляризацию), что хорошо сочетается с большинством автомобильных антенн, которые также имеют вертикальную поляризацию.

В диапазоне в горизонтальной плоскости близка к эллипсу с небольшим (около 3 dB) максимумом излучения, назад по оси автомобиля. Дальность связи такая же, как со спиральной антенной высотой 20 см или со штыревой антенной высотой 0,6 м с катушкой индуктивности, которые размещались на крыше автомобиля.

В диапазоне 144 MHz ДН в горизонтальной плоскости зависит от типа автомобиля и рабочей частоты и представляет собой сложную много лепестковую структуру без глубоких провалов с небольшим максимумом излучения назад. Дальность связи составляет 35%...50% от дальности при использовании l /4 штыря на крыше автомобиля.

Худшие параметры объясняются более близким к земле расположением точек питания антенны и плохой проводимостью железа кузова в этом диапазоне. Для 144 MHz железо кузова проводник совсем плохой - поэтому при больших в длинах волн размерах щели эффективность получается невысокой. Впрочем, если у вас кузов оцинкованный, или лужённый, то эффективность щелевой антенны заметно возрастёт.

Используя описанные принципы, при соответствующем выборе точек подключения к кузову и схемы СУ можно обеспечить работу кузова автомобиля любой марки как резонансной антенны в любой точке 20...200 MHz. Конечно эффективность такой антенны уступает штырю на крыше, но в случаях, когда важна скрытость антенны, кузов - лучшее решение.



Статьи по теме: