Что такое антенна для радиостанций? Полное руководство

Антенны играют важную роль в любой настройке радиостанции, поскольку правильно подобранная антенна может значительно улучшить сигнал и расширить диапазон communication, обеспечивая тем самым точную и надежную communication. Сегодня доступны различные типы антенн для радиосвязи, каждая из которых предназначена для конкретных случаев использования. Правильное понимание этих антенн необходимо для достижения оптимальной производительности. 

В этой статье мы рассмотрим, что такое антенна для радиосвязи, различные типы антенн, их преимущества и практическое применение, а также дадим простое руководство по выбору лучшей антенны для радиосвязи для конкретного применения.

Введение в радиосвязь

Антенна для радиосвязи - это основное устройство в системах радиосвязи для передачи и приема радиосигналов. Эти антенны доступны в различных формах и размерах и работают в широком диапазоне частот. Это делает их универсальными и популярными для различных применений, помимо систем радиосвязи. Основное назначение антенны для радиосвязи - обеспечивать передачу и прием информации на большие расстояния. Правильный выбор антенн, а также их установка и обслуживание обеспечивают эффективную и надежную передачу данных с помощью радиосигналов.

Типы антенн для радиостанций

От типа используемой антенны зависит производительность радиосистемы и то, насколько хорошо вы сможете установить связь с удаленными станциями. На рынке представлено множество типов антенн для радиостанций, и ниже мы рассмотрим несколько самых популярных из них.

• Антенна "Резиновая уточка

Антенны типа "резиновая утка", также известные как "хлыст" или "ручные антенны", широко распространены. По сути, эти антенны представляют собой катушку проводов, покрытую короткой трубкой из резины или пластика, поэтому они и получили название "резиновая утка". Они поставляются с мужским/женским SMA-коннектором для подключения к радиоприемнику. Эти антенны универсальны, что делает их пригодными для широкого спектра применений. Кроме того, они сравнительно дешевле. Однако их долговечность ниже, а радиус действия, как правило, ограничен.

• Антенна Yagi

Антенны Yagi также известны как антенны Yagi-uda или лучевые антенны. Антенны Yagi являются направленными антеннами и предназначены для передачи и приема сигналов в определенном направлении. Как правило, они состоят из управляемого элемента, который обычно представляет собой полуволновой диполь, рефлектора, расположенного за диполем, для отражения волн обратно к диполю, и одного или нескольких директоров, расположенных параллельно по обе стороны длинной лучеподобной структуры для фокусировки радиоволн. Антенны Yagi используются в FM-радио, телевидении, беспроводных сетях, наземной ко1TP15Туникации и на спутниках. Антенны Yagi идеально подходят для дальней со1TP15Туникации благодаря высокому коэффициенту усиления и направленности, которые повышают уровень сигнала. Однако антенны Yagi - это, как правило, громоздкие конструкции, которые требуют достаточно места, правильного размещения и точного выравнивания для оптимальной работы. Кроме того, они могут иметь ограниченную полосу пропускания.

• Антенна из стекловолокна

В стеклопластиковых антеннах для радиолюбителей проводящий элемент обычно заключен в стеклопластиковый стержень. Стекловолокно обеспечивает баланс между гибкостью и прочностью, что делает эти антенны пригодными для использования в различных приложениях, включая мобильные установки.

• Дипольная антенна

Дипольные антенны - один из самых популярных типов антенн для радиолюбителей. Они состоят из проволоки или металлического стержня, разделенного посередине, к которому подсоединяется фидерная линия. Дипольные антенны просты, удобны в изготовлении и доступны по цене, что делает их универсальным вариантом для многих применений. Однако они имеют ограниченную полосу пропускания и требуют правильной высоты и ориентации для оптимальной работы. Лучше всего они работают на средних расстояниях, так как обычно подвержены помехам со стороны близлежащих объектов.   

• Четырехсторонняя антенна

Четырехканальные антенны также известны как кубические антенны или кубические четырехканальные антенны. Они представляют собой направленные антенны, состоящие из одной или нескольких квадратных или прямоугольных петель, выполняющих роль антенных элементов. Квадратные антенны могут работать в нескольких частотных диапазонах, таких как UHF, VHF и HF. Направленность антенны улучшается с увеличением количества петель в антеннах. Петли, обычно изготовленные из медных трубок, поддерживаются горизонтальными рычагами, соединенными с основной стрелой. Такие антенны обычно имеют высокий коэффициент усиления и направленности и меньше подвержены помехам. Однако они громоздки и требуют соответствующих опорных конструкций. Четырехлучевые антенны относятся к наиболее сложным типам антенн и требуют точного наведения и позиционирования для достижения оптимальных характеристик.

• Лог-периодические антенны

Логопериодические антенны - это направленные антенны, способные работать в широком спектре частот. Они состоят из множества элементов, расположенных по определенной схеме, закрепленных на штанге, и питаются через линию передачи. Логопериодические антенны немного сложны в изготовлении и настройке, но они обеспечивают отличные характеристики по коэффициенту усиления и направленности в широком диапазоне частот. Эти антенны можно использовать в нескольких диапазонах.

Частотный диапазон антенны для радиостанций

Антенны для радиостанций Ham используются в широком диапазоне частот, и точные рабочие частоты могут немного отличаться в разных регионах, например, в США и Европе. Радиоприемники можно классифицировать по диапазонам рабочих частот: LF, MF, HF, VHF и UHF, и антенны для них предназначены для поддержки этих частот.

• Низкие частоты (НЧ)

Обычно это диапазон между 30 kHz и 300 kHz. Этот диапазон составляет около 2200 метров и обычно используется для передачи данных, голоса и CW (азбука Морзе).

• Средняя частота (MF)

Антенны для MF-радиостанций имеют два диапазона - 630 метров и 160 метров, расположенные по обе стороны от диапазона AM-вещания. Диапазон 630 метров обычно работает в диапазоне от 472 kHz до 479 kHz, в то время как диапазон 160 метров обычно работает в диапазоне от 1,8 MHz до 2 MHz. Среднечастотные антенны обычно используются для передачи данных, голоса и CW (азбука Морзе).

• Высокая частота (ВЧ)

Далее он классифицируется на несколько диапазонов: 10м (28.000 MHz - 29.700 MHZ), 12м (24.890 MHz - 24.990 MHz ), 15м (21.025 MHz - 21.450 MHz), 17м (18.068 MHz - 18.110 MHz), 20м (14.0 MHz до 14.35 MHz), 30м (10.1 MHZ до 10.15 MHz), 40м (7 MHz до 7.3 MHz), 60м (5332 kHz, 5348 kHz, 5358.5 kHz, 5373 kHz, и 5405 kHz. ) и 80м (3.5 MHz до 4.0 MHz) диапазоны. Этот диапазон обычно используется для дальней со1TP15Туникации, включая CW, данные, голос и передачу изображений.

• Очень высокая частота (VHF)

Обычно это диапазон от 30 MHz до 300 MHz, который делится на три диапазона: 6 метров (50,0 MHz - 50,1 MHz), 2 метра (144,0 MHz - 144,1 MHz) и 1,25 метра (219,0 MHz - 225,0 MHz). Этот диапазон обычно используется для двусторонней голосовой связи государственными службами и в сельской местности для повседневных нужд радиосвязи.

• Сверхвысокая частота (СВЧ)

Обычно это диапазон от 300 MHz до 1 GHz, и он делится на три диапазона: 70 сантиметров (от 420,0 MHz до 450,0), 33 сантиметра (от 902,0 MHZ до 928,0 MHz) и 23 сантиметра (от 1270 MHz до 1300 MHz). Они обычно используются для голосовой связи государственными службами и в городских районах для повседневных нужд радиосвязи. Эти частотные диапазоны также используются для передачи голоса, изображений, данных и азбуки Морзе.

Применение антенны для радиостанций

Антенны для радиостанций Ham чрезвычайно универсальны, поэтому они интегрируются в различные системы. Хотя антенны используются в основном в радиостанциях, они также применяются в таких областях, как телекоммуникации, спутниковая связь, военная и аэрокосмическая промышленность, оборона, наблюдение, домашняя безопасность, общественная безопасность, беспроводная связь и т.д.

Антенны радиостанции Ham также чрезвычайно полезны для со1TP15Туникации во время чрезвычайных ситуаций. Антенны радиостанции Ham - популярный выбор среди спасателей для обеспечения надежной местной связи в сценариях стихийных бедствий. Антенны для радиосвязи с конечным питанием являются отличным выбором для портативных операций, таких как кемпинг, полевые дни и другие мероприятия на открытом воздухе.

Антенны для радиостанций Ham также используются для решения городских проблем, поскольку такие антенны, как петлевые, хорошо работают в условиях сильного шума, что делает их идеальными для операторов в городах или районах, где использование больших антенн может быть нецелесообразным.

Антенны Ham Radio также полезны для обеспечения общественной безопасности. Они используются для связи во время массовых мероприятий, когда обычные методы связи не работают или существующие сети передачи данных и голоса не работают или недостаточны.

Преимущества антенны для радиостанций Ham Radio

Антенны для радиостанций Ham обладают рядом преимуществ, что делает их популярным выбором для различных применений. Несколько ключевых преимуществ рассмотрены ниже.

• Антенны для радиостанций Ham чрезвычайно разнообразны. Эти антенны доступны в различных формах, типах, направленности и рабочих частотах. Таким образом, их можно использовать в широком спектре приложений.
• Антенны Ham легко настраиваются и подключаются к компьютерам для передачи или приема данных.
• Антенны для радиостанций Ham эффективны благодаря своей прочной конструкции, позволяющей им сохранять надежную работу в различных условиях окружающей среды.
• Антенны Ham-радио эффективны в чрезвычайных ситуациях, когда другие системы могут выйти из строя из-за какого-либо сбоя.
• Антенны для радиостанций Ham обычно дешевле других антенн. Их экономичность и простота делают их доступным выбором для многих повседневных случаев использования.

Настройка и резонанс

Настройка антенны в резонанс с определенным частотным диапазоном или диапазонами является важным фактором в работе радиостанции. Наиболее часто используемым оборудованием для настройки и тестирования антенных систем является SWR-метр. Это удобное устройство может дать вам много информации об антенне. SWR-метр может показать, слишком длинная или слишком короткая антенна, резонансную частоту и импеданс антенны. Нестабильные показания SWR обычно свидетельствуют о проблемах в фидерной линии или антенне. Он измеряет, насколько хорошо антенна согласована с передатчиком или приемником на определенной частоте.

Идеальное значение SWR, равное 1:1, означает, что антенна излучает максимальную мощность. Более высокие показания указывают на то, что часть мощности отражается обратно в радиооборудование. Необходимо произвести необходимые настройки антенны для достижения минимально возможного значения SWR в заданном диапазоне частот. При передаче сигналы будут сильнее и четче с настроенной антенной, а при приеме - больше частотных диапазонов с меньшим количеством помех. Таким образом, правильная настройка позволит добиться максимального эффекта от использования антенны.

Выбор правильных антенн для радиостанции Ham Radio

При выборе антенны для радиостанций необходимо учитывать несколько факторов. Наиболее важным фактором является рабочая частота устройства. Для оптимальной работы антенны и ее применения необходимы совместимые частоты. Необходимо определить рабочую частоту для конкретного применения, а затем выбрать антенну, предназначенную для работы в этом конкретном частотном диапазоне.

Также важно учитывать тип communication и требования к производительности приложения, такие как дальнобойность, направленность, коэффициент усиления и т.д. Выбор правильного типа антенны потребует анализа требований приложения, поскольку различные типы антенн лучше всего подходят для разных случаев использования.

Еще один фактор, который необходимо учитывать, - это место установки антенны, требуемое пространство, размещение, простота установки и выравнивания. Также важно учитывать помехи в рабочей среде. Антенны Ham обычно доступны по цене, однако важно помнить об общей стоимости антенны, включая расходы на установку и обслуживание.

Импеданс антенны должен совпадать с импедансом радиоприемника или другого рабочего устройства. Чтобы свести к минимуму помехи и потери сигнала, важно выбрать правильное оборудование для настройки антенны, включая соответствующие кабели и разъемы. Правильный выбор антенны позволит усилить сигнал и увеличить радиус действия communication.

Регулирование и лицензирование

В разных странах действуют разные правила и требования к лицензированию антенн для радиосвязи. Важно получить лицензию в конкретном регионе перед использованием и соблюдать правила и нормы, установленные соответствующим регулирующим органом в регионе при использовании антенн для радиосвязи. Лицензии обычно делятся на различные классы, например, в Великобритании они подразделяются на Foundation, Intermediate и Full, а в США - на Technician, General и Amateur Extra. Лицензия Technician дает доступ ко всем радиолюбительским диапазонам VHF и UHF, а также к высокочастотным диапазонам (HF). Обладатели генеральной лицензии могут получить доступ к VHF и UHF диапазонам и больше привилегий на HF для голосовых со1TP15Туникаций. Это идеальный вариант, если требуется глобальная ко1TP15туникация. Любительская лицензия Extra - это лицензия премиум-класса с полным доступом ко всем любительским диапазонам частот. Устройства, работающие по любительским лицензиям, должны соответствовать соответствующим стандартам.

Заключение

Как уже говорилось в этой статье, антенны для радиосвязи являются фундаментальной частью современных систем communication, используемых изо дня в день. Четкое понимание антенн для радиосвязи, включая различные типы, рабочие частоты, лицензионные требования, ключевые преимущества и случаи использования, позволит вам выбрать подходящую антенну для радиосвязи и добиться ее оптимальной производительности.