FM-антенны для музыкальных центров: виды и способы создания своими руками

При разработке антенны крайне важно придерживаться правильного соотношения между длиной принимаемой волны и размером активной части устройства. В противном случае не удастся достичь необходимого усиления сигнала.

Как изготовить антенну для радио своими руками?

В сети можно найти множество видео, где демонстрируется, как простой кусок оголенного провода, подключенный к разъему смартфона, служит антеннным элементом, при этом ловля радио осуществляется успешно. Это совсем не удивительно. Однако в радиовещании применяется вертикальная линейная поляризация, и любой провод, вне зависимости от его длины, может усиливать сигнал. В учебниках по радиотехнике описывается, что максимального результата можно достичь при использовании проводов, длина которых кратна четверти волны:

1. Полной длине волны.
2. Половине длины волны.
3. Четверти длины волны.

Существуют и другие варианты. Некоторые радиолюбители считают, что наилучший прием возможен при длине приемной антенны, равной 5/8 от длины волны. В данной статье мы не будем углубляться в этот аспект. Все приведенные устройства имеют определенные внутренние сопротивления, которые желательно делать равными импедансу кабеля и приемного устройства:

1. Вибратор Герца — 300 Ом.
2. Полуволновой вибратор — 73,5 Ом.
3. Четвертьволновый вибратор — 37 Ом.

В соответствии с указанным выделяются шесть стандартных номиналов кабелей, среди которых наиболее распространенными являются РК-75 и РК-50. Последний тип находит большее применение в связной аппаратуре.

Важно использовать коаксиальный кабель, соответствующий используемому типу антенн. На старых телевизорах входы подписаны в омах.

Для УКВ применяется кабель РК-50. Соответственно, потери, возникающие из-за отражения сигнала, будут минимальными.

Схема полуволнового диполя, длина каждой стороны которого составляет 75 см, также популярна в интернете. Эта антенна охватывает УКВ (FM) диапазон, предоставляя возможность принимать множество радиостанций. Поясним подробнее:

• Длина вибратора составляет половину длины волны;
• Каждое плечо вибратора равно четверти длины волны.

Таким образом, если антенна настроена на частоту передачи 100 МГц, четверть длины волны составит 75 см. Сопротивление, возникающее в конструкции, равно 73,5 Ом, благодаря чему антенна для радиоприемника может быть выполнена из куска кабеля РК-75:

1. Для формирования одного плеча диполя необходимо снять внешнюю изоляцию на участке 75 см, оставив при этом оплетку экрана нетронутой.
2. Затем следует вывернуть медную сетку чулком и стянуть ее вниз, распрямляя на 75 см. Таким образом будет сформировано второе плечо диполя. Если натянуть экран поверх изоляции затруднительно, можно использовать кусок медной трубки длиной 75 см, которую нужно натянуть, а оплетку можно срезать, что лишь добавит содержимое в мусорное ведро.
3. Аккуратно припаять медную трубку к экрану, и антенна будет готова. Согласовывать с кабелем не нужно, поскольку у обоих будет сопротивление в 75 Ом. Однако приемник может иметь совершенно другой импеданс, что можно узнать из технических характеристик, указанных в паспорте на устройство.
4. Установка производится на мачту. Чем выше, тем лучше, но важно отметить, что пассивная антенна, изготовленная собственноручно из куска кабеля, может значительно снизить уровень сигнала. Позже мы рассмотрим, каким образом спаять усилитель диапазона, поместить его в герметичный корпус и повесить рядом с антенной. Это важная часть курсового проекта для студентов радиотехнических направлений. Однако на сегодня этот вопрос оставим открытым.

Самодельные антенны

Антенна, изготовленная самостоятельно, имеет свои преимущества: она требует значительно меньших затрат и по качеству может превосходить аналоги из магазина.

Зигзагообразная антенна или антенна-восьмерка

Классическая форма этого приемника представлена двумя ромбами Харченко. Квадратная конструкция компактна, проста в сборке и внешне напоминает зигзаг, что и стало основанием для ее названия.

Для изготовления используются материалы с хорошей проводимостью, такие как алюминий или медь. Наиболее просто создать антенну Харченко из медного провода толщиной 3 мм, так как он легко гнется и паяется.

Для создания зигзагообразной антенны вам понадобится:

1. Отмерить 112 см проволоки и согнуть в ромбы так, чтобы длина сторон составляла 13-14 см.
2. Очистить два конца проволоки на расстоянии 1.5-2 см. На оголенных участках сделать петли и зафиксировать их между собой.
3. Запаять место соединения.
4. К одному соединению прикрепить центральную жилу, а к другому — оплетку с помощью паяльника.

В результате получится двойной квадрат. Для такого приемника потребуется телевизионный кабель длиной около 3 метров. Его необходимо очистить на 1 см с одной стороны, где установлен штекер, и на 2 см с другой, ближе к антенне.

Двойной и тройной квадрат

Этот тип антенны является узкополосным. Телевизор при этом показывает лишь несколько каналов, но с максимально качественным изображением. Создать такой приемник можно, если сигнал поступает с более мощного источника.

Для изготовления двойного или тройного квадрата потребуется проволока определенной толщины:

• 10-20 мм для трансляции 5 и менее каналов в пределах 1 м;
• 8-15 мм для получения 5 и более каналов;
• 3-6 мм для вещания в дециметровом диапазоне.

Для сборки изготавливаются два квадрата: один немного больше другого. Их называют вибратором (менший) и отражателем или рефлектором (больший).

Рамки фиксируются параллельно друг другу: сверху и снизу по центру их прикрепляют с помощью стрел и присоединяют к вертикальной опоре. Нижняя стрела изготавливается из непроводящего материала. Центры рамок должны находиться в одной плоскости и направлены в сторону телепередатчика. Если конструкция трехрамочная, добавляется еще один квадрат.

Антенна из коаксиального кабеля

Для работы понадобится 50 см коаксиального кабеля маркировки РК-75.

Перед созданием приемника необходимо очистить конец, который будет подключён к телевизору:

1. Отступить на 5 см от края кабеля и удалить изоляцию.
2. Снять оплетку с центральной жилы кабеля, а проволочные нити аккуратно скрутить в жгут.
3. От оголенного конца кабеля отступить около 20 см и с помощью острого ножа удалить 2 см внешней изоляции, не затрагивая центральную жилу.
4. Затем от этого фрагмента отложить еще 22 см и снова сделать разрез внешнего слоя изоляции, чтобы добраться до экранированной фольги.
5. Получившийся кабель соединить в кольцо и прикрутить первый подготовленный конец к разрезу.

После подключения к телевизору запускайте поиск каналов. Устанавливать приемник лучше на улице, чтобы не было помех от стен дома.

Виды антенн

Антенны могут быть активными и пассивными. Тип антенны определяется ее диаграммой направленности. Это зона пространства, где сосредоточен максимальный уровень излучения передаваемого (или принимаемого) радиосигнала. Остронаправленные антенны необходимы для ограничения направленности сигнала, чтобы он не распространялся в ненужных направлениях. Для птиц и космонавтов наземное FM-вещание не имеет значения, а всенаправленное излучение привело бы к перерасходу электричества в работе радиопередатчика. Так, для охвата той же зоны с радиусом до 100 км вместо 15-киловаттного излучения в FM-диапазоне (66… 108 мегагерц) хватило бы и одного киловатта.

Активная и пассивная антенна

Активная антенна помогает усиливать сигнал. Иногда она комплектуется усилителем, который называют радиоудлинителем (в зависимости от радиус действия радиостанции). В характеристиках активной антенны указываются значения в децибелах, которые добавляются к коэффициенту усиления самого FM-приемника. Антенны могут быть пассивными (с коэффициентом 0 дБ) и активными (1-6 дБ).

К пассивным изделиям относятся штыревые антенны, в то время как активные — это усовершенствованные конструкции с усилителями противовесов.

1. Петлевые антенны. Состоят из единственного элемента — петлевого вибратора, к одному выводу которого подключается оплетка кабеля, а к другому — его центральный провод.
2. Восьмерные (бабочки). Для улучшения приема соединяются две восьмерки, размещенные под прямым углом друг к другу.
3. Симметричный вибратор. Состоит из двух разнонаправленных штырей. Разновидностью этой конструкции является турникетная антенна, где расположены два вибратора под углом 90 градусов.
4. Директорные антенны. Являются наиболее эффективными. Они включают в себя направляющие штыри (директоры) в количестве от 6 до 10 штук, которые направлены в сторону сигнала. За ними следует петлевой вибратор, а затем рефлектор (отражатель) в виде сетки или самого большого штыря. Директоры и отражатель изолированы друг от друга и от вибратора, все детали располагаются параллельно, но перпендикулярно направлению сигнала.
5. Логопериодические антенны. Напоминают директорные, но директоры укорочены и расположены в шахматном порядке.
6. Тарелочные или дисковые антенны. Состоящие из линейки диполей или петлевого вибратора, размещенного рядом с диском, который отражает сигнал на него.

На практике выбирается наиболее эффективный и экономичный вариант.

Дисковая антенна

Дисковая антенна – это вариант спутниковой тарелки, где вместо приемной головки с усилителем применяется бабочка либо телескопические штыри (симметричный вибратор). Дисковый отражатель может быть выполнен из старого компакт-диска (из-за алюминиевой подложки), а также из любой металлической сетки, размер ячеек которой в десятки раз меньше длины волны на нужной частоте.

Стержневая антенна

Стержневая антенна — это любой штырь длиной 25% от длины волны. Для FM-диапазона это примерно 3 м (на частотах 87,5… 108 МГц), и длина штыря составит около 75 см.

Стержневая антенна оснащается противовесами, которые располагаются под углом 90 градусов.

Рамная антенна

Если восьмерка одна, то она устанавливается на прочной основе – пластине из пластика или пропитанной и окрашенной древесины. В качестве проводника могут использоваться тонкий профиль, резаные пластины, а также вытравленный фольгированный текстолит или гетинакс. Такой тип конструкции часто применяется в остронаправленных автомобильных антеннах.

Как выбрать антенну?

Готовую антенну можно выбрать из ассортимента, представленного в российских и китайских интернет-магазинах. Это единственный способ для тех, кто живет в райцентрах или в маленьких городах, где не имеется радиорынка или специализированного радиомагазина. Людям, имеющим хоть какое-то представление о радиосвязи, будет проще выбрать экономичную антенну, которая обеспечит прием FM-радиостанций даже на расстоянии 100-150 км от близлежащих населенных пунктов. Для уменьшения шума (если FM-тюнер музыкального центра не имеет шумодава), может потребоваться дополнительный антенный усилитель.

Вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

1. Паяльник, припой и канифоль, паяльный флюс. Ранее вместо последнего использовался хлористый цинк, который готовится из таблеток с соляной кислотой, используемых для лечения заболеваний желудка. В качестве источника цинка можно применить отработанную щелочную батарейку — ее корпус выполнен из цинка.
2. Медная проволока; это, как правило, толстый обмоточный провод. Альтернативой могут служить различные более тонкие многожильные провода, которые скручиваются. Для прочности и надежности они пропаиваются, устойчивы к окислению и не рассучиваются.
3. Диэлектрическая основа. Это может быть доска, фанера, ДСП, ДВП, а также гетинакс (или стеклотекстолит), с которого сняты печатные дорожки. Могут также подойти плоские куски пластика от устаревших электроприборов.
4. Крепежные элементы. Вам понадобятся болты, винты, саморезы, шайбы и гайки. Запаситесь их необходимым количеством. Возможно, понадобятся и пластиковые монтажки.
5. Коаксиальный кабель (с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом), а также штекер, соответствующий антенной гнезду вашего приемного устройства.
6. Простые слесарные инструменты. Вам понадобится плоская и фигурная отвертка, пассатижи, бокорезы, ножовки по металлу и дереву, возможно, разводной ключ и молоток. Процесс создания антенны значительно упростится, если под рукой будут болгарка и дрель.
7. Водостойкий лак или краска. Проводники и место их соединения с кабелем должны быть обработаны, чтобы защитить их от коррозии, вызванной попаданием влаги.

Если вы не являетесь специалистом в области радиотехники, то лучше воспользоваться готовым чертежом. Например, можно сделать рамочную антенну. Для ее изготовления выполните следующие шаги:

1. На основе размеров чертежа согните из медной проволоки рабочий элемент — бабочку.
2. Закрепите ее на прочной диэлектрической основе, используя монтажки для закрепления на деревянной или пластиковой пластине. Более продвинутый вариант — использовать вертикальные подставки по краям и в центре восьмерки на винтовом креплении. Так в 1990-х поступали радиолюбители, создавая антенны для приема ДМВ каналов телевидения.
3. Припаяйте кабель. Центральная жила подключается к одной стороне антенны, а оплетка — к другой. При этом между частями восьмерки должен оставаться зазор до 1 см. Аналогично подключаются и дипольные антенны.
4. Покрасьте всю конструкцию.
5. После высыхания краски закрепите конструкцию на шесте или трубе. Проводка привязывается в нескольких местах к опоре.
6. Присоедините штекер к другому концу кабеля и поднимите антенну выше. Направьте ее в сторону радиосигнала. Если расстояние слишком велико и прямого сигнала нет, попробуйте найти отраженный сигнал, например, от ближайшей горы или самого высокого здания.

Разновидности антенн

Существующие на сегодня радиоантенны делятся по нескольким критериям:

По возможности усиления сигнала их разделяют на 2 типа:

1. Активные. Могут усиливать принимаемый радиосигнал, с коэффициентом усиления 1-6 дБ;
2. Пассивные. Не обладают возможностью усиления, с коэффициентом усиления 0 дБ.

Пассивные антенны, как правило, чаще всего применяются для FM-радио, доступные для самостоятельного изготовления.

По принципу установки конструкции различают уличные и комнатные антенны. Модели активного типа чаще всего устанавливаются на улице, где требуется максимальное качество приема и передачи сигнала, особенно в случае с ретрансляторами и радиостволами.

К внутренним вариантам относятся штыревые (часто телескопические) и рамочные антенны. Эти подвиды обычно устанавливаются непосредственно в сам приемник или колонку.

По направленности сигнала радиоантенны можно классифицировать на 2 типа:

Направленность определяет способность радиоантенны принимать сигнал в строго заданном направлении, откуда он исходит. Это позволяет избежать неоправданного расхода энергии во время работы передатчика.

К направленным модификациям относятся следующие виды антенн:

1. Директорная. Оснащена штырями-директорами, направленными в сторону источника сигнала. Бывает симметричной волновой или логопериодической, с штырями, расположенными в шахматном порядке;
2. Тарелочная. Такой тип антенн преимущественно используется для спутникового телевидения. Аналогичный метод работы применяют USB-модемы и приемники Wi-Fi и WiMAX. Для FM-диапазона они не используются, так как нужно строить громоздкие конструкции;
3. Телескопическая двойная. Простота конструкции позволяет создавать антенну для FM-радио в современном музыкальном центре, однако следует помнить, что она не обладает высокой стабильностью;
4. Магнитная. Строится на основе двух катушек с ферритовым или стальным сердечником для приема волн в средних и длинных диапазонах частот. Характеризуется двусторонней направленностью.

Одну из самых простых радиоантенн можно сделать из старой телевизионной — телескопического типа.

К ненаправленным антеннам, кроме штыревых и телескопических, относится широко известная метелочная конструкция. По сути, это несколько стержней, спаянных в центральной части, к которой также подводится антенный провод.

Если ваша антенна уже установлена, но сигнал плохой, это не всегда свидетельствует о её неэффективности. Перед тем как её заменить, убедитесь в исправности проводки и соединительных контактов.

Доступные варианты антенн

Теперь представлено несколько доступных вариантов самодельных радиоантенн:

Алгоритм производства следующий:

1. Берется отрезок неизолированного медного провода.
2. Далее он сворачивается в спираль.
3. Краями конструкция припаивается или просто накручивается на имеющуюся антенну приемника.

В качестве альтернативы, можно вставить свободный край провода в дополнительное антенное гнездо. Но этот метод не гарантирует результата и может даже привести к поломке аппаратуры.

Также предлагается видео пример создания ФМ-антенны из старой телевизионной:

Если в вашем распоряжении имеется ненужная телевизионная антенна, её можно использовать для улучшения приема ФМ-радио в доме. Для этого выполните следующие действия:

1. Силовая часть конструкции устанавливается с наружной стороны здания.
2. К проводу от конструкции припаивается штекер для подключения к приемнику.
3. Затем его подключают в соответствующее гнездо и на устройстве начнется поиск искомой радиочастоты.

Этот способ требует паяльного оборудования и навыков его использования.

Итак, есть и более простой вариант, для которого потребуются минимальные материалы и расходы. Алгоритм действий:

1. Вырезается квадрат из ДВП со стороной около 15 см.
2. По центру наклеивается квадратный контур из фольги со стороной 13 см и шириной 1,5 см.
3. В нижней части фигуры вырезается полоска шириной 3 мм.
4. Необходим экранированный кабель на 50-70 Ом.
5. Центральная жила подсоединяется к правой части, а экран — не менее чем на 3 см от нее, со смещением к центру.

ФМ-антенну данного типа можно устанавливать как внутри помещения, так и снаружи. Главное — избегать попадания влаги, иначе ДВП-разделитель может разрушиться.

Вот такая видеоинструкция по созданию ФМ-антенны:

Как из маркера сделать миниатюрную и чувствительную антенну для FM-приемника вместо длинного провода

Воспользоваться FM приемником, антенна которого состоит из метрового куска провода, иногда бывает крайне неудобно, в некоторых случаях это может быть и вовсе невозможно. Чтобы предоставить больший комфорт во время прослушивания, автор канала Valery Samodelkin показывает, как можно изготовить миниатюрную спиральную FM антенну, которая обладает высокой чувствительностью, выглядит стильно и не вызывает проблем с размещением.

Необходимые материалы

• Перманентный маркер.
• Болт 6х150.
• 2 гайки и 1 соединительная гайка.
• Термоусадочная трубка.
• Провод в изоляции длиной 77 см (это будет расстояние в 1/4 длины волны FM диапазона).
• Защитный колпачок от цоколя лампочки (при покупке их обычно выбрасывают).

Первым делом берем маркер и с помощью канцелярского ножа срезаем верхнюю часть колпачка.

В результате получаем заостренную поверхность, так как широкое верхнее кольцо отпадает.

Корпус маркера разбираем, удаляем красящий стержень. Пишущий наконечник также подрезаем и убираем.

На болте сверлим отверстие диаметром 2 мм по центру. Накручиваем термоусадку, чтобы закрыть стык от шляпки до отверстия.

Оголенный конец провода вставляем в отверстие и закручиваем для надежного контакта. Изолированную часть провода наматываем виток к витку на болт, начиная с стороны термоусадки.

Затем задний колпачок от маркера и защитный колпачок от лампочки сверлим в центре под болт.

Собираем антенну. В корпус маркера вставляем болт с накрученным проводом.

Процесс самостоятельного создания антенны

Изготовление антенны для радио своими руками не так сложно, как может показаться. Главное — подготовить все необходимые материалы и следовать основным правилам. Значительное увеличение качества и чувствительности приема достигается при вертикальной установке устройства, соответствующего диапазону распространения радиоволн. Время на создание одного агрегата колеблется от 30 минут до 3 часов. Однако, чтобы создать саму конструкцию, понадобятся доступные предметы, которые порой можно найти даже в гараже.

Универсальный трубный агрегат

Основу конструкции составляют отопительные или внутридомовые водопроводные трубы, что делает изделие прочным и долговечным. Для работы вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

• Качественная фольга из меди или латуни.
• Специальный ферритовый сердечник, взятый из лампового телевизора или строчного трансформатора.
• Прочный монтажный провод длиной до 2 метров и сечением 0,25 кв. мм.
• Обычный клей ПВА и изолента.
• Для подключения антенны к приемнику понадобятся фиксирующие штыри.

Первым делом нужно взять сердечник и создать для него обмотку. Для этого можно использовать изоленту и бумагу, которую следует намотать в два равномерных слоя. Один шар фольги аккуратно нанизывается сверху бумаги с небольшим перекрытием витка (1 см). На участке, где происходит перехлест, должно быть обеспечено хорошее изолирование, чтобы предотвратить контакт двух сторон намотки. На подготовленный экран нужно намотать 26 витков провода с отводами на 8, 12 и 24 витка. Концы проводов позже вводятся в зажимные штырьки. Финальная настройка приемника производится на основе подбора обмоток контуров связи.

Благодаря использованию внутридомовых отопительных труб FM антенна может быть надежно заземлена. Это позволяет пользователю рассчитывать на хорошее качество звучания, даже во время грозы, без риска повреждения своего оборудования. Следует отметить, что вертикальная установка труб в многоэтажном доме позволяет усилить сигнал в 2-3 раза.

Многофункциональный фольгированный квадрат

Многие радиолюбители создают такую FM антенну для музыкального центра, благодаря простоте и доступности данного варианта. Кроме того, эта конструкция весьма эффективна. Для работы понадобятся:

• Прочная металлическая фольга.
• Хорошо высушенная древесина, ДСП или диэлектрический материал.
• Флюс, припой и паяльник.
• Небольшой отрезок экранированного кабеля с сопротивлением от 50 до 70 Ом.
• Обычный штекер для подключения к радиоприемнику.

На изготовление такого устройства уходит минимум времени. Сначала мастер создает квадратную рамку из фольги, где в нижней части обязательно проделывается аккуратный разрез размером 17 мм. Готовую конструкцию фиксируют на плоской деревянной основе с помощью клея. Затем, к нижнему правому и левому краю рамы припаивают экран и центральную жилу провода.

Причины затухания сигнала

Каждый приемник обязательно оснащается антенной, которая помогает устройству улавливать сигнал, отделяя его от помех и шумов. Качественная антенна обладает хорошей чувствительностью к радиоволнам, однако с увеличением расстояния уровень радиосигнала падает. На больших дистанциях прием сигнала становится практически невозможным.

В даже крупных городах можно встретить мертвые зоны, в которых приемник не работает. Основной причиной этого является то, что транслируемый сигнал движется по прямой линии, а препятствия (например, многоэтажные здания) мешают его прохождению. В такой ситуации сигнал отражается, и его мощность ослабевает.

Специалисты выделяют, что прямолинейное распространение FM радиоволн не позволяет устройствам нормально принимать сигналы за линией горизонта, куда волны от предыдущей радиостанции просто не могут добраться. Они туда попадают лишь после отражения от облаков, что в значительной мере зависит от погодных условий. Выход из этой ситуации возможен только благодаря самостоятельному созданию более мощных антенн.