Особенности и типы антенн 433 Мгц
Эти устройства передают и принимают радиочастотный сигнал с частотой, установленной законодательством с учетом Международной системы правил. Каждый частотный диапазон применяется в различных видах устройств.
Частоты 433,075-434,775 используются в маломощных приспособлениях, например в автомобильной сигнализации, радиорозетках, системе освещения и даже кормушках для животных с дистанционным управлением. Диапазон имеет маркировку LPD. Это обозначение указано на передающем и принимающем устройствах. Максимально допустимая выходная мощность используемого оборудования — не более 10 мВт.
Применяются данные частоты и в небольших 8-канальных радиостанциях.
По конструкции антенны бывают следующих видов:
• штыревые;
• спиральные;
• в виде дорожек на печатной плате;
• рамочные.
Штыревые антенны обладают самыми хорошими характеристиками, однако зависят от внешних факторов — помех, солнечного излучения и т. п. Выполнены в виде отрезка проволоки, присоединенного к излучателю и коаксиальному кабелю. Распространение сигнала происходит по всей плоскости, расположенной перпендикулярно штырю. Часто такие устройства используют в радиопередатчиках и роутерах Wi-Fi. Характерным примером может служить прием телевизионного сигнала с помощью комнатного диполя с 2 штырями.
Несмотря на худшие приемно-передающие показатели, спиральная антенна имеет ряд достоинств и в некоторых случаях работает не хуже штыревой, т. к. более практична из-за небольших размеров.Чаще всего штыревые антенны применяются в тех случаях, когда положение приемника сигнала по отношению к ним может быть разным.
Там, где не требуется большая мощность сигнала и высокая чувствительность, используется антенна в виде дорожки на печатной плате. Это устройства звуковой сигнализации в автомобилях, беспроводные звонки, карманное радио. Чтобы исключить влияние рук, длина дорожки должна быть на 15-20% меньше расчетной. Она зависит от типа диэлектрика и толщины платы.
Часто рации комплектуются укороченными антеннами. У них невысокие качество и дальность связи. Самостоятельное изготовление внешнего передающего устройства улучшает эти параметры.
Инструкция по сборке своими руками
Для самостоятельного изготовления антенны нужно приготовить стальную, медную или латунную проволоку. При желании увеличить радиус действия понадобится коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Его оплетку подсоединяют к шине заземления.
Главное правило при изготовлении антенны своими руками — рассчитать необходимую длину и выбрать тип используемого устройства. Ориентиром может служить формула L=7500/433 мГц. Таким образом, рассчитываемая величина будет равна 17,3 см. Постоянная 7500 учитывает скорость света и четвертьволновую длину антенны.
В случае спиральной антенны эта величина зависит от толщины выбранной проволоки, диаметра намотки, расстояния между витками и является условной. Более точное определение нужных параметров делают экспериментальным путем, изготовив заведомо более длинную антенну. Затем постепенно уменьшают ее длину либо раздвигают витки, добиваясь резонанса.
Чтобы настроить устройство штыревого типа, понемногу изменяют длину кабеля.
Простая штыревая антенна используется в бытовых устройствах, чтобы производить прием и передачу сигнала на небольшие расстояния. Чтобы самостоятельно ее сделать, лучше воспользоваться готовой схемой с уже рассчитанными параметрами. В этом случае не нужно рассчитывать длину антенны и она будет обладать наилучшими техническими характеристиками.
Антенна на 433 мГц, своими руками
Пример технологии сборки приемно-передающего устройства LPD-диапазона:
1. Выбираем отрезок медной или латунной проволоки толщиной 2 мм.
2. Размечаем линейкой места загиба соответственно изображенным на схеме. Первое обозначение на расстоянии 16,5 см, второе — через 16 мм.
3. Надфилем аккуратно подтачиваем выделенные места, не пропиливая до конца, и сгибаем проволоку в этих точках под углом 90°.
4. Проверяем штангенциркулем полученный отрезок, находящийся между двумя "усами" антенны. В случае необходимости его можно немного поджать плоскогубцами.
5. Второй штырь должен быть длиной 480 мм. Учитывая толщину проволоки, соответственно этому размеру отрезаем кусачками 478 мм. Острые концы лучше заточить на наждачном круге.
6. Размечаем места припаивания кабеля. Они должны находиться на расстоянии 15 мм от перемычки. Их тоже слегка надпиливаем.
7. Используя активный флюс, осуществляем пайку мест сгиба для укрепления конструкции так, чтобы штыри антенны были параллельны друг другу.
8. Припаиваем кабель типа RG-58 к намеченным местам, находящимся на расстоянии 15 мм от перемычки. Экран кабеля подключается к короткому элементу, а центральная жила — к длинному, причем кабель располагается ближе к месту подсоединения оплетки.
9. Для прочности конструкции и изоляции элементов надеваем на "усы" кусочек пенопласта, располагая его около места припайки кабеля, и небольшую часть плексигласа возле начальной точки короткого штыря.
10. Корпус антенны изготовим из пластиковой водопроводной трубы диаметром 25 мм. В нее пропустим получившуюся конструкцию, закрыв концы пробками из пенопласта. Их заливают эпоксидным клеем.
Указанным способом изготавливается т.н. J-антенна. Дальность связи превосходит устройство с одним штырем и составляет 40-100 км в зависимости от чувствительности приемника и мощности передатчика. Существуют и другие виды приспособлений для приема и передачи сигнала. Например, можно сделать штыревую антенну из блочного разъема с фланцем и 4 стоек-держателей.
Для того чтобы увеличить дальность связи устройства автомобильной сигнализации, вместо спиралей, установленных в приемно-передающем блоке, нужно припаять отрезок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением не менее 50 Ом. Справа находится площадка, не соединенная с элементами на плате и соответствующая заземлению устройства. К ней присоединяем экранирующую оплетку кабеля. Ко второй площадке припаивается центральная жила провода.
Установка и подключениеСвободный конец удлиняющего кабеля прикрепляется к антенне. Далее элементы конструкции размещаются по желанию владельца.
Чтобы проверить действие антенны, подключим свободный конец кабеля к приемно-передающему устройству. Это может быть небольшая рация типа BAOFENG. Лучше выполнить проверку до того, как устройство будет установлено в корпус.
Для минимизации потерь при передаче сигнала используют как можно более короткий и толстый кабель. Его подсоединяют при помощи коннектора. Для этого одевают термоусадочную трубку длиной 10 см, кольцо и сам соединитель, который нужно укрепить кримпером.
Определяем размещение антенны. Устройство может устанавливаться на стене или крыше дома, на мобильном устройстве и т.д. При необходимости закрепляем там металлический уголок. Изготовленную конструкцию фиксируем хомутами к выбранному месту. Подключаем кабель к приемно-передающему устройству.
Простые самодельные антены для радиомодулей на 433 мгц
Сравнение разных видов устройств
Каждый тип устройств имеет свои недостатки и преимущества. Необходимый вид приемно-передающего приспособления выбирают в зависимости от приоритета и характера использования.
Наиболее крупные размеры у штыревой антенны. Однако у нее большой радиус действия, поэтому она используется там, где главным является этот показатель — в телевидении, на радиостанциях, в телефонах, автомобильных приемниках и т.п. Недостаток этих систем — в сильной зависимости от внешнего окружения. Близкое расположение окружающих поверхностей, плохие метеоусловия и прочее оказывают на них отрицательное влияние.
Спиральные антенны еще более подвержены внешнему воздействию, однако их размер меньше, чем у штыревых. За счет этого их можно использовать в качестве компромиссного решения в домашнем контроллере, устройстве для открывания ворот и подобных приспособлениях.
Рамочные антенны имеют незначительные размеры. Радиус их действия меньше, чем у рассмотренных ранее типов устройств. Однако их преимуществом является независимость от внешних факторов. Используются в основном в передатчиках.
Источник >>>