Возможно, самое простое улучшение, которое вы можете сделать для двусторонней радиосвязи, является также одним из наименее дорогих и, безусловно, тем, которое окажет наибольшее влияние как на диапазон передачи, так и на прием вашей радиостанции. Это замена антенны.
Хотя концепция замены одной антенны на другую кажется легкой и простой, с ней связаны некоторые проблемы. Но — продолжайте читать — мы поможем упростить задачи и решить их.
Эта статья предназначена для людей, использующих радиолюбительские радиостанции VHF/UHF или, альтернативно, радиостанции MURS/GMRS. Многое из того, что мы говорим, относится и к радиостанциям CB, за исключением того, что их антенны в идеале намного больше (в пять раз больше, чем 2 м/GMRS, и в 15 раз больше, чем 70 см/MURS).
Обратите внимание, что радиостанции FRS не могут иметь внешние антенны, и если у вас есть КВ или другая менее распространенная радиолюбительская радиостанция, то вы, вероятно, уже знаете большинство из этих вещей!
Если у вас есть базовая станция или автомобильная двусторонняя радиосвязь, она почти наверняка не снабжена антенной, поэтому вы можете пропустить следующий раздел (но не другие разделы). Если у вас есть рация портативного типа, то есть большой вопрос, на который вам в первую очередь нужно ответить.
МОЖЕТ ЛИ ВАША РАЦИЯ ПРИНИМАТЬ ВНЕШНЮЮ АНТЕННУ?
Итак, первое соображение заключается в том, способно ли ваше радио принимать внешнюю антенну.
Если у вашего радио есть только фиксированная антенна, то ничего не поделаешь, и вам нужно смириться или выбрать лучшую рацию. К счастью, в наши дни это не является серьезной инвестицией — менее чем за 2,5 тыс. рублей вы получите Baofeng UV-5R, и этого более чем достаточно для большинства обычных целей.
ИЗМЕРЕНИЕ И СРАВНЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ/ЭФФЕКТИВНОСТИ АНТЕННЫ
Эффективность антенн можно измерить, чтобы вы могли понять, насколько они «хороши». Это часто называют коэффициентом усиления антенны.
Это измерение находится в децибелах и измеряется либо в dBi, либо в dBd. В чем разница? Чтобы преобразовать dBi в dBd, вы вычитаете 2,15 из рейтинга dBi, чтобы получить эквивалентный рейтинг dBd. Например, антенна с рейтингом 4 dBi аналогична антенне с рейтингом 1,85 dBd.
(Если вам интересно, «i» означает, что это измерение относительно изотропной антенны, а «d» означает, что это измерение относительно дипольной антенны, а диполи имеют коэффициент усиления 2,15 dB по сравнению с изотропной антенной) .
Иногда вы увидите антенну, которая описывается как имеющая определенное усиление в dB, но в спецификации не указано, в единицах ли оно единиц dBi или единиц dBd. Если рейтинг не указан, можно с уверенностью предположить, что он соответствует наименее благоприятной шкале, т. е. dBi.
ВЫБОР ВНЕШНЕЙ АНТЕННЫ
Существует три основных семейства внешних антенн. Существуют короткие антенны, предназначенные для использования с портативными трансиверами, более крупные мобильные антенны, подходящие для установки на транспортном средстве (постоянно или временно), и еще более крупные антенны для использования со стационарной базовой станцией в вашем доме, уединении или офисе.
К выбору стационарной антенны для базовой станции относятся несколько иные вопросы: вы можете рассмотреть такие вопросы, как направленность вашей антенны, а также тип антенны и, прежде всего, расположение антенны (и длину коаксиального кабеля), и эти вопросы выходят за рамки охват этой статьи.
Конечно, независимо от того, какой тип радиостанции у вас есть, вы должны иметь самые лучшие антенны на своих основных стационарных базах, и это вопросы, которые мы рассмотрим отдельно. Но в этой статье мы сосредоточимся на антеннах, которые излучают более или менее равномерно по кругу вокруг себя на 360°, хотя в идеале с плоской диаграммой направленности, а не тратят впустую сигнал, посылаемый прямо в небо или вниз на землю.
Портативные антенны
Стандартная антенна, с которой поставляется ваше радио не очень эффективна. Она была разработана, чтобы быть короткой и удобной (и, надеюсь, умеренно прочной). Но она не была разработана для лучшей производительности.
К счастью, есть много других антенн вторичного рынка, которые обеспечивают значительно лучшую производительность.
Если антенны, которые вы выбираете, указывают коэффициент усиления, используйте его, чтобы выбрать лучшую антенну для портативного устройства. В противном случае эмпирическое правило может заключаться в том, что чем больше антенна, тем лучше (но убедитесь, что она предназначена для частотных диапазонов, которые вы хотите использовать).
А поскольку антенны такие недорогие, нет ничего плохого в том, чтобы купить две или три, а затем поэкспериментировать с ними, чтобы увидеть, какие из них работают лучше всего.
Автомобильные антенны
Наличие отдельной антенны для радиоприемника, используемого в качестве автомобильного (т. е. в автомобиле, а не в портативной рации), дает два основных преимущества.
Первое преимущество заключается в том, что антенна, установленная снаружи вашего автомобиля, лучше, чем антенна внутри вашего автомобиля. Мало того, что она немного выше и свободна от частичного экранирования, препятствий и поглощающих материалов внутри автомобиля, он также может иметь лучшее заземление (используя весь автомобиль как часть его общей конфигурации антенны), чем в случае с переносной антенной на самой рации.
Второе преимущество заключается в том, что она может быть больше и, следовательно, более эффективной.
Общеизвестно, что многие автомобильные антенны свернуты посередине. У такой конструкции есть один недостаток — катушка действует как ловушка ветра/музыкальный инструмент при движении по дороге, и особенно если ваша антенна находится на крыше вашего автомобиля, вы получите гораздо больше шума от ветра внутри автомобиля, чем с другой конструкции антенны.
Если вы обнаружите, что не можете получить альтернативный тип антенны, вы можете модифицировать свою спиральную антенну, поместив что-то снаружи или внутри катушки - в обоих случаях, чтобы сделать ее твердым объектом, который на ветру не свистит.
К сожалению, если вы сделаете это, вы повысите сопротивление ветра антенне и можете вызвать ее больший изгиб при движении по дороге на скоростях автомагистрали, а движение от вертикального к наклонному уменьшит функциональность антенны. Лучше либо принять шум ветра, либо выбрать антенну без центральной катушки.
Лучшее место для внешней антенны — в центре крыши автомобиля. Иногда это нецелесообразно, но это должно быть вашим первым выбором, когда это возможно.
ДВУХДИАПАЗОННЫЕ И ОДНОДИАПАЗОННЫЕ АНТЕННЫ
Скорее всего, у вас будет многодиапазонная радиостанция – возможно, с двумя, а то и с тремя «основными» диапазонами VHF/UHF, на которых вы хотите общаться.
Кажется, что диапазон 2 м является самым популярным диапазоном для радиолюбителей, за ним следует диапазон 70 см, хотя, похоже, он несколько различается от региона к региону.
Диапазон 1,25 м — это очень отдаленная треть — в зависимости от вашей точки зрения вы можете увидеть ценность в концентрации на популярных или непопулярных группах. Если вы надеетесь использовать существующие ретрансляторы, вам следует больше всего сосредоточиться на диапазонах 2 м и 70 см, но если вы хотите использовать диапазон, который, вероятно, использует меньше других людей, то диапазон 1,25 м может быть лучшим выбором.
Последнее замечание по поводу выбора группы. Диапазон 70 см имеет очень широкий диапазон частот (от 420 до 450 МГц) с разбросом 3,5% выше и ниже центральной точки диапазона. Диапазон 2 м имеет спред всего 1,4%, а диапазон 1,25 м — 0,7%. Это имеет некоторые последствия для конструкции антенны — найти антенну, которая хорошо работает на всем диапазоне частот 420–450 МГц, труднее, чем антенну, которая хорошо работает в диапазоне 222–225 МГц. Это объясняется во второй части этой серии, и мы расскажем вам, как превратить эту проблему в преимущество.
Возвращаясь к проблемам с антенной, вы можете получить одну антенну, которая предназначена для работы как на 2 м, так и на 70 см, и вы даже можете получить трехдиапазонные антенны, которые будут достаточно хорошо работать и на 1,25 м.
Обычно это наиболее удобный подход. Но в вашей домашней/базовой среде вы можете захотеть иметь отдельные антенны для каждого диапазона и, возможно, даже в мобильной среде. Действительно, помимо наличия отдельных антенн, есть смысл иметь отдельные радиостанции для каждого диапазона — это может значительно упростить мониторинг и работу на нескольких частотах.
С другой стороны, если вы не хотите использовать существующие ретрансляторы, действительно ли вам нужна дополнительная гибкость — и дополнительные хлопоты — наличие нескольких диапазонов? Почему бы тогда просто не сконцентрироваться на нескольких конкретных каналах только в одном диапазоне?
Если вы знаете, что будете использовать радиостанцию только в одном диапазоне, приобретите антенну, оптимизированную для этого диапазона. Но если вам нужна дополнительная гибкость, рассмотрите двух-/трехдиапазонные радиостанции и двух-/трехдиапазонные антенны.
НАПРАВЛЕННЫЕ АНТЕННЫ
Для портативного и автомобильного использования вам редко нужна направленная антенна, потому что вы понятия не имеете, в каком направлении вы будете смотреть или где вы будете общаться. Вместо этого вам нужна антенна, которая излучает одинаково во всех направлениях, на 360° вокруг себя, но, надеюсь, в плоской плоскости, чтобы сигнал шел «прямо», то есть перпендикулярно самой мачте антенны, которую вы обычно должны держать как можно ближе к точно вертикально, насколько это удобно.
Есть одно исключение. Если вы только частично мобильны и будете неподвижны в определенном месте в течение определенного периода времени, и если человек (лица), с которыми вы хотите общаться, также находятся в известном месте, и если прием плохой с обычным всенаправленным антенны, возможно, в этих случаях вы захотите использовать направленную антенну.
Направленные антенны намного больше, чем обычные антенны. Диапазон 70 см, вероятно, является наиболее практичным для направленных антенн, потому что они могут быть намного меньше и легче, чем аналогичные направленные антенны для двух других диапазонов частот (1,25 м и 2 м).
Если вы устанавливаете стационарную «базовую станцию», вы могли бы подумать о направленной антенне, если бы знали, что вы всегда будете хотеть общаться с людьми в одном направлении и почти никогда в другом направлении.
Существует множество различных типов направленных антенн с различными диаграммами направленности, начиная от очень плотно сфокусированных только в одном направлении, до широко сфокусированных, возможно, примерно на 270°, что является относительно «слепой зоной» для остальных 90° (кардиоидная диаграмма направленности), к тем, у которых фокус направлен как спереди, так и сзади, но не с одной стороны (паттерн типа восьмерки).
Даже только умеренно направленная антенна может дать вам в пять раз больше мощности в своем основном направленном фокусе — и обратите внимание, что этот фокус применяется не только для передачи мощности в основном в этом направлении, но также и для более легкого приема более слабых сигналов с этого направления.
Проектирование и использование направленных антенн — увлекательная тема, но она выходит за рамки этой статьи. Если вы видите ситуацию, в которой направленная антенна была бы выгодна, вам определенно следует рассмотреть ее в дальнейшем.
ПОДРОБНЕЕ ВО ВТОРОЙ ЧАСТИ
Это первая часть статьи, состоящей из двух частей – подписывайтесь на наши обновления для получения полезной дополнительной информации о том, как подключить антенну к радиостанции и как «настроить» антенну для достижения наилучших результатов, а также для того, чтобы не пропустить еще более интересных статей про рации от компании Радиоволна.