Антенны, которые я предлагаю собрать, обладают важным свойством. Они широкополосные, а значит промахнуться относительно основной частоты приёма и передачи в результате неточности конструкции будет затруднительно, что является важным фактором в случае отсутствия измерительных приборов.
Всенаправленная антенна.
Начинающим радиолюбителям, я не советовал бы браться за изготовление всенаправленных антенн с большим усилением, например коллинеарных или подобных им. Без навыков и отсутствия измерительных приборов, добиться от этих конструкций отличных результатов не получится.
Тем не менее, простая самодельная антенна будет заметно отличаться от покупного изделия, возможно, потому, что вложенная в конструкцию энергетика творчества даёт свои результаты.
Покупная антенна - кот в мешке.
Четвертьволновой вибратор с противовесом по качеству приёма будет заметно отличатся от антенны в виде разъёма с проводком.
Самодельная всенаправленная антенна представляет собой четвертьволновый вибратор с противовесом.
В литературе можно встретить другие названия аналогичной антенны: вертикальный диполь, четвертьволновой штырь с противовесом, манжетная антенна, коаксиальная антенна (патент США № 2184729, 1937 год).
Конструкция всенаправленной антенны.
1 - коаксиальный кабель RG-402 с волновым сопротивлением 50 Ом.
2 - диэлектрическая втулка из пластика, плотного пенопласта.
3 - противовес, полый стакан из латуни или меди.
4 – паяное соединение оплётки коаксиального кабеля.
5 – центральный проводник коаксиального кабеля.
6 – паяное соединение центрального проводника коаксиального кабеля.
7 – Паяное соединение внахлёст цилиндра вибратора.
8 – вибратор, полый стакан.
Вибратор и противовес имеют одинаковую конструкцию в виде полых стаканов выполненных из листа тонкой меди или латуни. К дну одного стакана распаивается оплётка коаксиального кабеля, а его центральный проводник распаивается к основанию другого стакана. Коаксиальный кабель проходит по центру стакана и во избежание его смещения внутри располагается диэлектрическая круглая втулка из пластика с отверстием по центру, через которое проходит коаксиальный кабель. Днищам стаканов желательно выполнить в виде конусов, как это сделано у фабричной антенны (фото 1). Правда с плоским дном стакана параметры антенны оказались вполне приемлемы. Использовал коаксиальный кабель 50 Ом с минимальным затуханием. С ростом длины кабеля будут расти потери, однако короче 20 см делать кабель я не рекомендую, так как само электронное устройство, к которому подключена антенна, может иметь СВЧ (сверхвысокочастотное) излучение от микросхем из корпуса, что может негативно сказаться на приёме данных. Не раз замечал, что в случае близкого расположения антенны у корпуса модема, ноутбука или его экрана терялась чувствительность приёмного тракта. Кроме того сам излучатель должен быть так расположен в свободном пространстве, чтобы металлические предметы и корпуса приборов не влияли на параметры антенны.
Уважающие себя фирмы используют в качестве вибратора и противовеса фрезерованные стаканы (фото 1), но чудес не бывает, и усиление от этого не прибавляется, что нельзя сказать о надёжности конструкции.
Для придания антенне опрятного вида можно использовать пластиковую трубку диаметром 20 мм, которую применяют для слаботочной проводки. Однако подойдёт не любая диэлектрическая трубка, поэтому прежде чем заниматься дизайном, необходимо убедиться в работоспособности антенны. Это условие относится и к втулке из фторопласта, расположенной между двумя стаканами, которая используется для жёсткости конструкции.
А разобрав коллинеарную антенну, обнаружил, что вибраторы в виде цилиндров сделаны из плотной бумаги и обклеены медной лентой.
Параметры антенны.
Диапазон частот 2300 – 2500 МГц.
КСВ на крах диапазона 1,5. КСВ в середине диапазона 1,2.
Волновое сопротивление 50 Ом.
Направленная антенна.
Аналогичную широкополосную направленную антенну Харченко для пассивного ретранслятора я уже показывал в ленте Дзена.
Напомню, её центральная частота 2,1 ГГц.
Теперь, чтобы перестроить антенну на частоту Wi-Fi (2,4 ГГц) необходимо изменить два размера.
Для изготовления антенны был использован односторонний фольгированный стеклотекстолит толщиной 0,5 мм. Острые края ромбов обрезал, на параметры они не влияют.
В качестве рефлектора я использовал алюминиевую фольгу, наклеив её на дно упаковочной коробки с крышкой из органического стекла, на которой точечно зафиксировал клеем «Момент» вибратор. Размер рефлектора 160 Х 80 мм. Благодаря рефлектору, антенна имеет одностороннюю диаграмму направленности и за счёт этого обладает усилением.
Расстояние между рефлектором и вибратором составляет 3,6 см было выбрано исходя из наилучшего КСВ, что обеспечивает хорошее согласование с кабелем. Для быстрого и удобного крепежа стойки сделал из пробок. Вибратор не имеет электрического контакта с рефлектором. Используется 50-Омный коаксиальный кабель с минимальным затуханием.
Параметры антенны.
Диапазон 2,3 – 2,5 ГГц, КСВ менее 1,5.
Диапазон 2,2 — 2,6 ГГц, КСВ менее 2.
Коэффициент усиления 6 дБ.
Волновое сопротивление 50 Ом.
