АНТЕННЫ НОСИМЫХ УКВ РАДИОСТАНЦИЙ
Игорь НЕЧАЕВ (UA3WIA)
Часто оказывается, что дальность действия носимых УКВ радиостанций невелика. Причиной этого может быть низкая эффективность используемой антенны из-за того, что она слишком коротка, не настроена либо вообще предназначена для другого диапазона частот. Иногда к любителям попадают радиостанции, предназначенные для транковых систем радиосвязи. После перестройки их используют в диапазоне 144. ..146 МГц, но со штатными антеннами, которые в любительском диапазоне работают неэффективно. Иногда штатная антенна просто теряется. Выходом из этой ситуации может быть самостоятельное изготовление антенны.
Для изготовления простой антенны потребуется вилка ВЧ соединителя СР-50-74ПВ (или аналогичного) и отрезок ВЧ кабеля Антенну можно выполнить в двух вариантах. Для первого варианта подойдет кабель РК-50-4-11, РК-50-4-13 или аналогичный с внутренним медным проводником диаметром 1,3 1,4 мм и диаметром внутренней изоляции 4 5 4,6 мм. Для второго варианта нужен аналогичный коаксиальный кабель, но с двойной оплеткой и внешним диаметром изоляции 7,5 мм.
В первом варианте антенны излучающей частью будет центральный проводник кабеля во внутренней изоляции. Конструкция антенны показана на рис. 1. С отрезка кабеля длиной 25-30 см удаляют внешнюю изоляционную оболочку и экран. Затем монтируют и распаивают этот отрезок 1 в вилке соединителя 2. Возможно, при этом придется немного подточить надфилем конец центрального проводника. Изоляцию закрепляют фиксатором 7, входящим в конструкцию вилки.
На расстоянии примерно 7 мм от вилки надрезают изоляцию вдоль на длине около 30 мм и на глубину до центрального проводника. Перекусив проводник на середине разреза, изгибают его и делают выводы 3 и 4 высотой не более 2 мм. Смазав участок разреза эпоксидным клеем, наматывают поверх него катушку 5 из 19 — 20 витков провода ПЭВ-2 0,8.
Пайку провода катушки к выводам 3 и 4 надо делать быстро, чтобы не расплавилась изоляция. Пайка к выводу 4 — временная, окончательно ее делают после настройки. Настраивают антенну по максимуму напряженности поля или антенного тока, изменяя число витков (грубо) и сжимая-растягивая витки (точно). При настройке можно пользоваться индикатором антенного тока (см И. Нечаев, И. Безруцкий Индикатор антенного тока — Радио,1999, № 6,с 68, 69.) В авторском варианте катушка содержала 17 витков при общей длине антенны (вместе с вилкой) 27 см.
Второй вариант конструкции антенны поясняет рис. 2. Для ее изготовления понадобится отрезок кабеля длиной 30 см. С него необходимо
без повреждений снять верхнюю
изоляционную оболочку, удалить двойную оплетку и
центральный проводник. Оставшийся изолятор надо
обработать наждачной бумагой, чтобы убрать
шероховатости. С этой же целью верхнюю
изоляционную оболочку изнутри надо обработать
надфилем. Затем центральный изолятор 1 аккуратно
вплавляют в бобышку вилки 2, на него надевают
металлическую 3 и резиновую 4 шайбы, входящие в
конструкцию вилки. На расстоянии примерно 20 мм от
вилки в изоляторе делают наклонный прокол, в
который вставляют отрезок провода 5 (ПЭВ-2 0,3-0,4)
длиной около 80 см и припаивают его к штырю вилки 6.Провод плотно (с натягом) наматывают на центральный изолятор, соблюдая шаг, с таким расчетом, чтобы обмотка равномерно поместилась примерно на 3/4 длины изолятора. Внешнюю изоляционную оболочку 8 надевают поверх обмотки (вращая по направлению витков) и натягивают на сухари 7. Затем окончательно собирают корпус вилки с фиксатором (2 и 7 — на рис 1). Отверстие в последнем растачивают до диаметра внешней изоляционной оболочки. Для снижения потерь в антенне намотку можно выполнить в два провода.
Настройку, как и в предыдущем случае, проводят по максимуму напряженности поля или антенного тока, вытягивая провод из-под изоляционной оболочки и укорачивая его. Если по ошибке провод слишком укорочен, положение может исправить шайба или втулка из фольги, припаянная к концу провода и создающая емкостную нагрузку. После настройки провод фиксируют, а конец антенны для герметичности и прочности заливают термоклеем подходящего цвета.
Обе антенны получаются достаточно прочными и гибкими, а последняя очень похожа на "фирменную".
После настройки и проверки эффективности антенны катушку и места пайки защищают пластмассовым кожухом 6 (колпачок от авторучки или фломастера), который приклеивают эпоксидным клеем. Тонким слоем клея рекомендуется смазать и катушку. Возможный "уход" настройки антенны в небольших пределах корректируют изменением ее длины. Чем короче антенна, тем большее число витков должна содержать катушка. Антенну аналогичной конструкции можно изготовить и для диапазона 430 МГц, но катушка при этом нужна только при длине антенны менее 15 см.
Следущая антенна разрабатывалась для двухдиапазонной (144/430 МГц) радиостанции "STANDART-C510", в комплекте с которой была штатная антенна длиной всего 10см. Понятно, что ее эффективность не очень высока. Для повышения дальности связи необходимо применять более эффективную, а значит, и более длинную антенну. Конечно, такую антенну можно и приобрести, но стоит она недешево. Между тем ее несложно сделать самостоятельно.
Электрическая схема антенны показана на рис. 3. Она содержит ВЧ соединитель (вилку) ХР1 и металлический штырь, между которыми включен параллельный контур L1C1. Общая длина антенны в диапазоне 430 МГц выбрана немного более четверти длины волны. Поэтому в этом диапазоне последовательно со штырем необходимо включить укорачивающий конденсатор. В то же время в диапазоне 144 МГц последовательно со штырем надо включать удлиняющую катушку. Поскольку в диапазоне 144 МГц контур обладает индуктивным сопротивлением, а в диапазоне 430 МГц — емкостным, то, правильно подобрав значения емкости и индуктивности, можно добиться требуемого эффекта.
Конструктивно контур размещают на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм, эскиз которой показан на рис. 4,а — с одной стороны, а на рис. 4,б — с другой. Узкой стороной плату вставляют в ВЧ соединитель (вилка типа SMA, предназначенная для монтажа ВЧ кабеля методом обжима). С этой стороны платы к ней с помощью отрезка провода припаивают центральный контакт ВЧ вилки. Чтобы он был размещен точно посередине, в плате с узкой стороны надо надфилем пропилить тонкий паз. Через отверстия в плате площадки фольги с двух сторон соединены между собой короткими отрезками провода. Подстроечный конденсатор (КТ4-25) припаивается к контактным площадкам, катушка индуктивности (7 витков провода ПЭВ-2 0,8, намотанных на оправке диаметром 4,5 мм) надевается на плату левее подстроечного конденсатора (рис. 4). В качестве штыря применен отрезок центральной части кабеля РК 50-4-11 или РК 50-4-13 (медный центральный проводник диаметром 1,3 мм) вместе с внутренним изолятором (диаметр 4,6 мм) длиной примерно 17 см. Часть изолятора на одном конце штыря (примерно 15 мм) удаляют и центральную жилу припаивают к плате.
Плату с помощью эпоксидного клея закрепляют в ВЧ разъеме и после этого проводят настройку по минимуму КСВ (или максимуму напряженности поля) в диапазонах рабочих частот. В диапазоне 430 МГц это делают конденсатором, а в диапазоне 144 МГц — катушкой, изменяя количество витков и расстояние между ними. Эти настройки взаимосвязаны, и их надо провести поочередно несколько раз. По окончании настройки плату и детали обволакивают тонким слоем эпоксидного клея и закрывают пластмассовым кожухом (колпачок от авторучки).
Настроенная антенна у автора имела общую длину 20 см и обеспечила КСВ (в тракте 50 Ом) не более 1,5 (144 МГц) и 2 (430 МГц), что не хуже, чем у "фирменной" антенны длиной 10 см. При сравнении двух антенн самодельная имела выигрыш (на прием и передачу) по уровню сигнала порядка 1...1,5 балла.
