Антенна стальная или алюминиевая

Обновлено: 26.04.2024

При выборе материала для изготовления антенн обычно отдают предпочтение меди или алюминию, так как эти металлы обладают лучшей проводимостью по сравнению, например, со сталью. Но сталь дешевле, и иногда сделать антенну из неё проще. В статье сделана оценка проигрыша при замене медных проводов проводами из стали и других материалов, приведены примеры ухудшения КПД антенн при замене.

Рассмотрены причины высокочастотных потерь в проводах из стали, описана методика измерения погонного активного сопротивления проводов из материала с неизвестными свойствами в диапазоне 3,5-28 МГц, а также даны рекомендации по компьютерному моделированию проволочных и вибраторных антенн из стали.

Традиционные материалы для антенн — медь (провода) и сплавы алюминия (трубки). Их достоинство в хорошей проводимости. К недостаткам относятся малая механическая прочность и, в последние годы, высокая стоимость.

Опыт использования стальных конструкций в качестве вторичных элементов антенных систем свидетельствует о возможности применения дешевых и прочных сталей как одного из основных материалов для изготовления антенн. Радиолюбители применяют атмосферостойкие биметаллические сталемедные провода (БСМ), а также гибкий проводе полиэтиленовой изоляцией (ГСП) [1], имеющий наряду с медными стальные жилки. В связи с этим представляет интерес оценка потерь при замене сталью традиционных меди или алюминия.

В качестве меры оценки было принято отношение активной составляющей R погонного сопротивления провода круглого сечения из исследуемого материала на высокой частоте к соответствующей величине RM для медного провода такого же диаметра при той же частоте: R/RM.

Как известно, высокочастотный электрический ток распределен неравномерно по сечению провода: он максимален у поверхности и быстро убывает при удалении от нее вглубь материала (поверхностный эффект). Для проводов диаметром более 1мм при частотах выше 1 МГц эффективная толщина поверхностного слоя, в котором сосредоточен ток (глубина проникновения), определяется по формуле [2]:

где f — частота (Гц); δ — удельная проводимость материала (См/м); μr — относительная магнитная проницаемость материала; μ0 = 4π·10-7 (Гн/м). Эффективное сечение провода диаметром d (м) для тока радиочастоты составляет s = 5πd (м2), а погонное активное сопротивление

В табл. 1 приведены значения δ, р и μr некоторых проводниковых материалов.

Таблица 1

У неферромагнитных проводников μr — 1, и формула (2) достаточна для сравнения погонного сопротивления проводов, например, из алюминия и меди. Искомая мера вычисляется просто: R/RM = = √δM/δ. Так, например, для алюминия получаем: R/RM = √56,6/35,3 = 1,265. Для ферромагнитных материалов (μr >> 1) все намного сложнее. Дело в том, что с ростом частоты μr быстро уменьшается, стремясь к единице, а в материале растут потери, в частности пропорционально квадрату частоты увеличиваются потери на вихревые токи. Уменьшение μr приводит к утолщению поверхностного слоя, т. е. к уменьшению сопротивления, а рост потерь эквивалентен увеличению сопротивления. В результате потери перевешивают и погонное сопротивление все же увеличивается с повышением частоты. Все можно было бы учесть (хотя и не просто), если бы точно знать химический состав и структуру сплава. А поскольку это редко бывает известно, остается обратиться к старому критерию истины — к практике.

Погонное сопротивление медного провода RM определялось расчетом по формуле (2). Для определения погонного сопротивления R провода из любого материала с неизвестными характеристиками использовался высокочастотный измеритель добротности (куметр) типа Е9-4.

Предварительная подготовка куметра заключалась в калибровке установки уровня на всех шкалах по критерию Q = fрез/Δf0,707- Для этого использовался нониусный конденсатор с делениями через 0,1 пФ. В результате прибор определял эквивалентную добротность Q всего измерительного контура, с учетом как потерь в испытуемой катушке индуктивности, так и прочих потерь (в самом приборе, в дополнительном внешнем конденсаторе, в окружающей среде и на излучение). Для изоляции по высокой частоте корпуса прибора от электросети и прочих проводящих объектов установлен запорный дроссель, содержащий 20 витков из трехпроводного сетевого шнура на кольцевом магнитопроводе К90х70х10 из феррита марки 400НН в месте подключения шнура к прибору. Один из проводов шнура — это провод защитного заземления (зануления) корпуса прибора. Куметр устанавливался на диэлектрической подставке высотой 0,5 м на расстоянии не менее 2 м от стен и других, в особенности проводящих, крупных предметов.

Для уменьшения ошибок измерений надо перед измерениями в течение 60 мин прогреть прибор, следить за возможным дрейфом нуля и делать несколько (хотя бы 5-7) измерений С и Q при каждой частоте с последующим усреднением. При измерениях на частотах выше 10 МГц на результат может влиять рука оператора, поворачивающая ручку конденсатора. Для точного отсчета руку следует отводить, а голову держать на расстоянии не ближе 0,5 м от прибора.

Допустим, надо определить погонное сопротивление R провода диаметром d при частоте f в пределах 3…30 МГц. Берем отрезок длиной 1 м этого провода и отрезок 1 м медного провода такого же диаметра. Делаем из этих проводов одинаковые короткозамкнутые двухпроводные линии с расстоянием между проводами 40 мм. Эти линии подключаем поочередно к прибору в качестве катушек индуктивности, при этом линии нужно установить вертикально. Измеряем добротности для линий из обоих материалов и резонансные значения емкости С по шкале куметра. При необходимости (для частот ниже 10 МГц) подключаем дополнительный конденсатор, лучше слюдяной, но для обоих материалов обязательно один и тот же. Его емкость должна быть известна с погрешностью не более ±5 %.

Далее нужно сделать несколько вычислений. Сначала рассчитаем величину общего эквивалентного последовательного сопротивления потерь rэкв в измерительном контуре (сюда входят как потери в проводе, так и прочие потери) Это делается для обоих материалов в соответствии с известным выражением для колебательного контура: rэкв = 1/(2πfCQ). При одинаковых размерах линий, при одинаковых дополнительных конденсаторах и на одной частоте указанные выше прочие потери можно принять одинаковыми для обоих материалов. А найти их можно по измерениям на медной линии, поскольку для нее известно расчетное сопротивление провода RM. Сопротивление прочих потерь, таким образом, есть разность: r пп = r ппм = r экв м — RM.

Теперь осталось вычислить сопротивление отрезка 1 м провода из испытуемого материала R = r экв — r пп и определить искомое отношение R/Rм.

Основная погрешность куметра ±5 %. Влияние возможной систематической погрешности частично скомпенсировано за счет того, что результат определения значения R содержит разность результатов измерения значений rэкв для разных материалов.

Из разных проводов диаметром от 1 до 4,5 мм и длиной 1 м были изготовлены короткозамкнутые отрезки двухпроводных линий с расстоянием между проводами 40 мм, всего — 25 образцов. Измерения производились по описанной выше методике на пяти частотах: 3,5; 7; 14; 21; 28 МГц. Результаты расчетов Rm приведены на рисунке.

Результаты измерений погонного сопротивления R и вычисления отношений R/RM для стальных и некоторых других проводов сведены в табл. 2.

Таблица 2

Из табл. 2 видно, что для стальных проводов в указанном диапазоне частот погонное сопротивление увеличивалось в 15,9…24,9 раз. Для образцов с чистой и гладкой поверхностью (1, 6, 8) зависимость R/RM от частоты слабая. Загрязненность поверхности образцов 2, 3 и существенная шероховатость поверхности образца 4 определяют более значительный рост R/RM при увеличении частоты. Отжиг стальных проводов заметного влияния на потери не оказывал, если удалять окалину и очищать поверхность.

Провода из титана и немагнитной нержавеющей стали имеют примерно 2,5-кратное преимущество перед обычными стальными проводами. Биметаллический сталемедный провод 9 (БСМ) на всех частотах проигрывает чисто медному более чем в 3 раза, однако в 5…6 раз лучше чисто стального. Заметим, что при толщине медного покрытия около 0,03 мм его основное назначение — защита стальной основы от атмосферных воздействий.

В строках 10, 11 приведены данные для многожильных проводов сечением 0,5 мм2 в изоляции. Провод ГСП имеет4 медные и 3 стальные жилы диаметром 0,3 мм. По потерям на 28 МГц он оказался на уровне стального провода диаметром 4,1 мм, а на низкочастотных диапазонах значительно лучше. Монтажный провод МГШВ имеет 16 медных луженых жил диаметром 0,2 мм и более чем в 2 раза лучше, чем ГСП.

Результаты для алюминиевого провода 8 с гладкой и чистой поверхностью имеют хорошую сходимость с результатами расчета по формуле (2) и могут служить подтверждением правильности выбранного подхода.

Было произведено компьютерное моделирование с помощью программы MMANA [3]. Особенность моделирования в том, что в результате анализа определяется активная составляющая комплексного входного сопротивления антенны, а не погонного сопротивления провода. А входное сопротивление зависит от размеров антенны, ее конфигурации и места подключения источника возбуждения. Эта зависимость, однако, позволяет при относительно больших волновых размерах антенн получить практически незаметный проигрыш при замене меди сталью.

Для анализа были взяты несколько рамочных и дипольных антенн разных размеров. Результаты моделирования приведены в табл. 3.

Таблица 3

Сопротивление излучения R∑ получено как активная составляющая RA входного импеданса при анализе без учета потерь. Это значение Ит принималось неизменным при переходе от меди к железу, так как форма и размеры антенны не изменялись. Получены также значения RAM и RAж для антенн соответственно из меди и железа. КПД для меди и железа рассчитывался как отношение R∑ к соответствующему значению RA. Отношение Rж/Rm вычислялось по формуле:

Rж/Rm = (Raж — R∑)/(RAм — R∑)

Для всех рассмотренных антенн оказалось, что отношение Rж/RM в среднем близко к 27,8 независимо от частоты.

Так могло получиться при условии, что для расчетов с потерями в железе использовалась формула (2), например, при табличном значении удельного сопротивления = 0,0918 Ом·мм2/м и постоянном μr — 150. Такие же результаты, кстати, получаются в программе ELNEC при указанных параметрах. Судя по приведенным выше данным эксперимента, эти результаты моделирования можно использовать как оценку наихудших потерь в стальном проводе в диапазоне частот до 28 МГц. Для диапазона УКВ они будут, по-видимому, ближе к истине.

Из табл. 3 видно, что даже при такой оценке для рассмотренных случаев практически все коэффициенты ухудшения КПД значительно меньше, чем коэффициенты R/RM для стали в табл. 2. Меньший проигрыш антенны из стали будет в том случае, если Rh антенны больше (см., например, диполь 2×5,13 м при частоте 28 МГц). Электрически малые антенны с малым R∑ и исходно малым КПД для меди наиболее чувствительны к замене меди сталью.

В некоторых программах моделирования проволочных антенн (например, Nec2d, ASAP) не предусмотрен ввод магнитной проницаемости материала. По-видимому, при моделировании антенн из стали с использованием формулы (2) можно полагать μr = 1 и вводить эквивалентную проводимость δэкв (или сопротивление рэкв) с учетом реальных потерь. Для стали в диапазоне 3,5…28 МГц можно вводить соответственно δэкв = 0,19… 0.094 МСм/м (рэкв = 5,3…10,6 Ом·мм2/м) для шероховатых и загрязненных поверхностей, или δэкв = 0,22…0,17 МСм/м (рэкв = 4,5.-5,9 Ом·мм2/м) для чистых и гладких.

Иногда для оценки КПД в указанной ситуации возможно уменьшение диаметра медного в модели провода (также в 16…25 раз). Однако надо помнить, что это приводит к значительному увеличению погонного индуктивного сопротивления, в результате распределение тока в структуре и все с этим связанное может сильно измениться.

Изменение КПД антенны при замене медного провода стальным зависит от волновых размеров и исходного КПД медной антенны. Если КПД полуволновой антенны из меди 0,98…0,99, то стальная антенна таких же размеров может иметь КПД 0,7…0,85, что не так уж плохо. Однако, если КПД электрически малой медной антенны порядка единиц процентов, замена меди сталью может привести к его ухудшению в 15…25 раз.

Автор благодарит Ф. Головина (RZ3TC) за постановку задачи и поддержку в работе, а также И. Каретникову за ценные замечания.

Обзор наружных телевизионных антенн

Наш эксперт – Станислав Боуш расскажет Вам все, что необходимо знать об этих антеннах - какие лучше выбрать - железные или алюминиевые, пассивные или активные, логопериодические или волновой канал.

Коротко об эксперте: окончил физмат школу, выпускник университета ЛЭТИ по специальности Радиоприемные устройства, окончил аспирантуру. Занимается радиосвязью с 1984 года.

Добрый день! Cегодня я расскажу об этих странных железяках, которыми утыканы крыши многих наших домов.

Часто уличных антенн так много, что в Орле власти решили запретить все антенны, установленные без согласования. Очень спорное решение, поскольку крыша является собственностью общего пользования. В остальных городах и поселках проблем с установкой не обнаружено, поэтому осталось лишь выбрать подходящую телевизионную антенну.

Самое главное, что следует уяснить - самодельные наружные антенны, изготовленные по чертежам из интернета, будут хуже самой плохой китайской антенны. Недоучившиеся школьники бегут зарабатывать деньги в интернет и выкладывают в общий доступ полный бред. Но многие думают, что это работает. Если это хобби - нет проблем, пробуйте! Однако чаще всего надо потратить вполне разумные деньги и купить качественную антенну.

"Абсолютная чепуха!"- как говорил Шерлок Холмс в исполнении Василия Ливанова. Судя по выложенным фотографиям, такие горе-советчики пьют слишком много пива.

Какую антенну лучше выбрать – активную или пассивную? Если длина кабеля более 10 метров, забудьте о пассивной антенне. Желание сэкономить приведет вас обратно в магазин для обмена антенны на активную. Весь сигнал затух в кабеле. Исключение – если до передатчика менее 5 км и прямая видимость на телебашню – никаких домов, проводов, деревьев.

Каким должен быть материал антенны – алюминий или сталь? Лучше алюминий, он меньше коррозирует, легче, лучше проводит радиоволны, долговечнее, но дороже на 30-50%.

Аналоговая или цифровая? Цифровая. Не сегодня – завтра, аналоговое ТВ прекратят вещать. Хотя лично мне не понятно, что в этой ситуации делать бабушке в Псковской области с пенсией 5000 рублей, у которой телевизор Funai 1989 года выпуска?

Сколько элементов (директоров, это поперечные палочки ) должно быть в уличной антенне? 15 элементов дает 10-14 дби (+усилитель 20-25 дБи). Дальнейшее увеличение числа элементов приводит к увеличению стоимости, антенна более красиво выглядит, но…лучше не принимает. Итак, 6-10 элементов- хорошо, 10-15 элементов - отлично, 20-30 элементов – бессмысленно. (Правильнее сказать, при увеличении количества директоров более 15, усиление увеличивается, но резко сужается полоса приема, и антенна становится более узкополосной и принимает уже не все каналы).

Нужна ли сзади решетка? Да, эта штука в наружной антенне называется рефлектор, ее роль может также выполнять длинный пруток. В промышленно-изготовленных антеннах, рефлектор есть обязательно. Может отсутствовать в логопериодических антеннах, хотя это и не очень правильно.

Хороший рефлектор не менее важен, чем больше число директоров! Даже 1 простой диполь с большим сетчатым рефлектором уже даёт усиление 7дБи. Кроме того, хороший рефлектор подавляет помехи с противоположной стороны от направления приёма.

Палочки или крестики? Конструкция с крестиками более широкополосная, что важно для аналогового ТВ. В цифровом ТВ каналы передаются мультиплексами, полосы передачи не на краях диапазона, поэтому для приема цифры разницы нет. Недостатком антенны с крестиками является большая парусность.

Одинарная или тройная? Усиление тройной антенны в среднем на 2 дБи больше, чем у одинарной, но и стоит она в два раза дороже. Кстати, не все китайские тройные антенны лучше одинарных, поскольку изготовлены методом копирования с ошибками с антенн…, изготовленных методом копирования с ошибками с антенн, про которые китайцам кто-то сказал, что они похожи на итальянские… ну, вы поняли? Недостатком тройной антенны является большая парусность и "любовь к сосулькам" зимой.

Какая должна быть цена? Розничная цена качественной антенны составляет на сегодня 1800-3000 руб. (без кабеля), зависит от производителя и места продажи, гарантийного срока.

Что лучше в более дорогих антеннах? В дорогих изделиях больше внимания обращают на срок службы – используются более дорогие радиоэлементы, плату покрывают лаком (защита от влаги), герметизируют корпус усилителя, установлена грозозащита и т.д. В дешевых изделиях производитель этого не делает. Каждая мелочь стоит денег, вот и набегает разница в цене. В дешевых все это надо проверять /доделывать самому.

Какой кабель выбрать? Сейчас в продаже большой выбор хорошего кабеля 75 Ом. Не следует покупать 3C2V (стальная центральная жила, большие потери) и RG-59 (очень жесткий). Чем дальше прием от передатчика, тем кабель должен быть лучше. Обычно используют недорогой кабель RG-6. В большинстве случаев с активной антенной этого вполне достаточно. Центральная жила стальная с омеднением, толщина 1.0 мм, в оболочке из вспененного полиэтилена. Кабель имеет экран из фольги, алюминиевую оплётку и защитную ПВХ-оболочку. Общая толщина провода 6,3-6,8 мм. Цена за метр от 15 рублей (Rexant).

Мои рекомендации – выбирайте антенну, похожую на одну из этих:

Выбор материала для изготовления антенн.

Какой металл можно применить для изготовления антенны, а какой нежелательно? Какими критериями руководствоваться в выборе материала? Эти вопросы обязательно встанут перед вами, если вы всерьез взялись изготовить хорошую антенну самостоятельно. Попробуем найти на них ответ.

В поиске ответа самым важным является понимание того факта, что на высоких частотах ток течет не во всем сечении проводника, а только в тонком поверхностном слое. Это явление носит название скин-эффект. За толщину скин-слоя принято брать расстояние от поверхности металла, на котором величина тока равна 0.37 от величины на поверхности. При этом сопротивление скин-слоя такой толщины на данной частоте равно его сопротивлению на постоянном токе. Толщина скин-слоя уменьшается с ростом частоты. При этом уже в ДМВ диапазоне она составляет единицы микрон. Из этого следует вывод, что для нас важно из чего изготовлен поверхностный слой проволоки и не важен состав ее середины.

Сразу исключим непригодные металлы для антенны — это ферромагнетики — железо, никель и сплавы на их основе, например, сталь. Однако биметаллические провода со стальной серединой и медным покрытием (БСМ, БСМГ), очень даже пригодны. Именно благодаря наличию скин-эффекта. А конкретнее — все металлы и сплавы, которые можно применять в качестве внешнего слоя элементов антенн, можно разделить на две группы:

Внутри групп металлы мало отличаются по потерям и практически равноценны. Антенны из металлов и сплавов 2-ой группы уступят по усилению антеннам из металлов 1-ой группы от 0.04 до 0.16 dB, что на практике почти не ощутимо. Очевидно, что годится не только биметалл с медным покрытием, но и сплошной медный провод или провод из любого из шести вышеперечисленных металлов.
О всевозможных сплавах следует сказать отдельно. Примеры:

в сплаве манганин меди 85%, а его сопротивление в 30 раз выше, чем у чистой меди.
нихром — сплав никеля 70% + хрома 15% + железа 15% имеет сопротивление в 10 раз выше, чем у любого из его компонентов.

Поэтому совершенно не стоит рассчитывать, что присутствие слова «медь» или «алюминий» в названии или в составе сплава обеспечит ему малое сопротивление.

Благодаря скин-эффекту шероховатость поверхности провода увеличивает его сопротивление, т. к. увеличивается длина пути для ВЧ тока. Под влиянием атмосферных воздействий провод обычно окисляется, его поверхность становится более шероховатой и свойства антенны ухудшаются. При этом можно выделить несколько случаев:

Биметаллические провода с медным покрытием обычно со временем сильно окисляются, приобретая очень плохую поверхность, поэтому нуждаются в периодической полировке. Допустимо ошкуривание поверхности мелкой шкуркой вдоль провода.
Оцинкованная сталь, наоборот, со временем улучшает свои свойства и хорошо пригодна для долговременных конструкций.
Алюминий и трубки из его сплавов (дюралюминий) — лучшие для пассивных и активных элементов не требующих пайки. Поверхностная пленка окисла довольно прочна и надежно защищает металл от дальнейшего окисления. Однако дюралюминивые сплавы нуждаются в дополнительной изоляции от агрессивной атмосферы путем покрытия лаком.
Латунь по прочности, состоянию и стабильности поверхности, надежности пайки, можно использовать для любых элементов антенны. Недостаток - повышенная хрупкость на морозе.
Часто в качестве материала для изготовления антенн используют медные или алюминиевые провода для электропроводки. Это вполне допустимо, однако предпочтительней выбирать одножильный провод. У электриков провода измеряются по поперечному сечению, так принято, нам же необходимо в расчетах знать диаметр провода. Вот таблица соответствия:

Таблица соответствия стандартных сечений жил проводов их диаметрам

Стандартный ряд сечений жил провода, мм 2	0,35	0,5	0,75	1,0	1,2	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0	10,0	16,0	25,0	30,0
Диаметр, соответствующий сечению жилы, мм	0,67	0,80	0,98	1,1	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,3	2,5	2,7	3,2	3,6	4,5	5,6	6,2

Лакокрасочное покрытие хоть и способно защитить провод от окисления, однако со временем все же разрушается и нуждается в периодическом обновлении. Понятное дело! Если вы следите за состоянием своего автомобиля, то антенна тоже нуждается в уходе.

По механическим свойствам, способности противостоять нагрузкам, например весу птиц в порядке уменьшения прочности металлы располагаются в следующем ряду: стальной биметаллический провод, жесткая латунь, дюралюминий, медь, алюминий. Отдельно стоит упомянуть, что замена сплошного металла на фольгированный стеклотекстолит на высоких частотах без пересчета антенны недопустима, подробнее здесь.

При подключении кабеля снижения к антенне в месте контактов разных металлов возможна электрохимическая коррозия. В следующей таблице указана совместимость разных металлов в контактном соединении на открытом воздухе :

Сопрягаемый металл или покрытие	Медь и ее сплавы	Сталь	Алюминий и его сплавы	Сталь нержавеющая	Олово и припои марки ПОС	Цинк (металл и хроматированное покрытые)	Никель и никелевое покрытие	Кадмий (металл и хроматированное покрытые)
Медь и ее сплавы	+	—	—	+	+	—	+	0
Сталь	—	+	—	—	—	—	—	—
Алюминий и его сплавы	—	—	+	0	0	+	—	+
Сталь нержавеющая	+	—	0	+	+	—	+	—
Олово и припои марки ПОС	+	—	0	+	+	0	+	0
Цинк (металл и хроматированное покрытые)	—	—	+	—	0	+	—	+
Никель и никелевое покрытие	+	—	—	+	+	—	+	—

«+» — совместимые, «-» — не совместимые, «0» — нейтральные.

При выборе места установки антенны на крыше необходимо избегать близости дымовых и вентиляционных труб, т. к. выходящие газы оказывают разрушающее действие на металл антенны. Со временем под воздействием агрессивной окружающей среды антенна постепенно разрушается, но радует то, что IT технологии распространяются и развиваются гораздо более высокими темпами

Материалы для изготовления антенн

Отдельно необходимо остановиться на материалах, которые используются при изготовлении антенны. Элементы антенны могут выполняться из трубок, прутка, полос или уголков любого металла. В соответствии с поверхностным эффектом токи высокой частоты протекают исключительно по поверхности металла, поэтому тонкостенная трубка или сплошной пруток того же диаметра по своим свойствам совершенно одинаковы.

Обычно телевизионные антенны выполняют из алюминия или его сплавов. Это объясняется тем, что антенна из таких трубок получается достаточно прочной и легкой. Однако электрические свойства алюминиевых антенн недостаточно высоки из-за того, что в местах соединений элементов антенны часто образуются плохие контакты, вызванные окисной пленкой, покрывающей поверхность алюминиевых сплавов. Это с течением времени может привести к выходу антенны из строя.
Еще хуже получается тогда, когда при сборке антенны применяют элементы или стяжные болты из разных металлов. При этом из-за контактной разности потенциалов возникает гальваническая пара, разрушающая металл в месте соединения. Поэтому алюминиевые антенны лучше всего соединять при помощи газовой сварки или, в крайнем случае, при помощи алюминиевых стяжных болтов, гаек и шайб. Перед сборкой элементы в местах соединений полезно хорошо зачистить напильником и обильно смазать техническим вазелином для предотвращения образования окисной пленки.

В принципе антенна может быть выполнена из любого металла; меди, латуни, бронзы, стали или нержавеющей стали. По сравнению с алюминиевыми антеннами такие антенны, конечно, будут значительно тяжелее. Во всех случаях соединения элементов антенны желательно производить таким образом, чтобы исключить возможность появления плохих контактов из-за коррозии или разрушения от электролиза. Для этого все соединения лучше всего сваривать или пропаивать. В этом случае элементы антенны могут быть выполнены и из разных металлов. Если использовались стальные элементы и пропаивались с применением кислотного флюса, для удаления его остатков места пайки должны тщательно промываться горячей водой, иначе остатки флюса в течение непродолжительного времени приведут к сильной коррозии металла.

Следует помнить, что пайка служат лишь для обеспечения хорошего электрического контакта. Механических нагрузок пайка оловянными припоями не выдерживает. Поэтому необходимо обеспечить прочность соединений другими способами (заклепками, болтами и т. д.), а после сборки эти соединения пропаять. Исключение составляет пайка твердыми припоями, которые имеют достаточную прочность. Во избежание коррозии антенна после полной сборки и припайки к ней фидера с согласующим устройством тщательно очищается от окислов и хорошо прокрашивается в несколько слоев масляной или нитрокраской. Можно также использовать синтетические автоэмали. Эти красители являются хорошими диэлектриками и на работу антенны совершенно не влияют. Использовать же алюминиевые краски нежелательно, так как они обладают конечным значением сопротивления.

Места подключения кабеля к элементам антенны нужно герметизировать во избежание попадания влаги. Наилучшая герметизация достигается использованием пластифицированной эпоксидной смолы. Такая смола в виде эпоксидного клея марки ЭДП имеется в продаже в магазинах хозяйственных товаров. Место, подлежащее герметизации, накладывается на кусок пластилина, в нем делается углубление соответствующей формы и заливается смолой. После ее затвердевания пластилин удаляется, а поверхность смолы обрабатывается напильником для придания ей ровной формы. Для хорошего прилегания смолы к металлу он должен быть предварительно обезжирен ацетоном.

Как выбирать спутниковую антенну

Часто сталкиваясь с вопросом, « какую спутниковую антенну лучше купить? » и видя удивление на встречный вопрос « для чего? » решил написать короткую статейку. Возможно, после прочтения которой, Вам захочется преобрести не одну тарелку, а целый сервиз. Короткой статья не получилась, занесло в дебри…

Данная статья, на первый взгляд, может показаться объемной для ознакомления, но причитав ее до конца у Вас останется мало вопросов на тему как выбрать, что смотреть и на каком оборудовании.

Самое главное, что интересует людей, впервые столкнувшихся со спутниковым ТВ , это какого размера устанавливать спутниковую антенну. Тут нужно учитывать многие факторы, ориентируясь на поставленную задачу. Это тот самый случай, когда главное — это размер. Но какого бы не была тарелка размера, Вы не сможете смотреть нормально спутниковое телевидение без правильно и оптимально подобранного всего остального необходимого оборудования. Сами антенны бывают из разных материалов: стальные, алюминиевые, пластиковые и др. Так же они бывают прямофокусные и офсетные, а еще они могут быть с цельным зеркалом, с разборным, перфорированные, сетчатые и т.д. А еще, спутниковые антенны бывают весьма экзотической формы, например квадратные или прямоугольные. От такого обилия вариаций голова может пойти кругом, но на самом деле не все так сложно, как может показаться на первый взгляд. Итак, по порядку:

Формы спутниковых антенн

Самые распространенные спутниковые тарелки — офсетные и прямофокусные. Сигнал со спутника распространяется так же, как и обычный свет, только малой мощности и задачей спутниковой антенны является сбор и фокусировка в одну точку сигнала. Принцип действия, как у отражателя в карманном фонарике или в прожекторе, только наоборот.

Поднимается мучительный вопрос, какую форму выбрать, офсетную или прямофокусную? У прямофокусной антенны фокусировка луча в центре и она настраивается прямо на спутник, а у офсетной центр фокусировки смещен и в рабочем положении она стоит практически вертикально. Для бытовых нужд в европейской полосе офсетная антенна более приемлема и удобна по нескольким причинам: во-первых, для такой антенны проще найти место для крепления, а во-вторых, в наших климатических условиях офсетная антенна не будет большим тазом для сбора осадков в отличии от прямофокусной антенны, которая в установленном положении похожа на таз для бытовых нужд. С офсетной антенной очень редко бывают проблемы с загрязнением посторонними предметами, а основным условием качественного и бесперебойного приема спутникового сигнала является условие, что между антенной и спутником ничего не должно находиться. В нашей умеренной климатической зоне иногда бывает снег, а он бывает мокрым и налипает, изменяя фокус отражения. Снег — это вода, а вода является препятствием для сигнала идущего от спутника. Исходя из выше написанного, получается, что наш оптимальный выбор — офсетная спутниковая антенна.

Цельная или перфорированная спутниковая антена?

Теперь нужно определиться, какой должна быть антенна, цельной или с дырочками. Тут вообще нет сложностей с выбором. Теоретически, у сетчатых (перфорированных) антенн площадь отражения меньше из-за этих самых дырочек. На самом деле, перфорация не влияет на качество приема, так как при изготовлении такой антенны учитывается длинна волны улавливаемого сигнала и, говоря простым языком, сигнал просто не «пролазиет» через эти дырочки, а отражается так же, как и от цельной поверхности. Перфорированные антенны производятся по нескольким причинам — уменьшение веса и парусности. На сетчатую антенну стоит обратить внимание только при условии проблем с монтажом, когда отсутствуют возможность установить антенну жестко. Обычно есть возможность найти место для установки, которое гарантировано выдержит нагрузку до 200 кг., т.к. при порывах ветра может возникать именно такая нагрузка. Казалось бы, что логично выбирать сетчатую антенну, но из-за ее «экзотического» вида на нашем рынке, она необоснованно дорогая. Повторяю, на такую антенну стоит обращать внимание только в конкретных и специфических случаях при трудностях с обеспечением надежного крепления.

Алюминий, сталь или пластик — из какого материала выбрать спутниковую антену?

Теперь давайте разберемся с материалами, из которых должна быть спутниковая тарелка. На самом деле, спутниковая антенна может быть сделана из любого радиоотражаемого материала, главное в ней форма и точность фокусировки отражаемого сигнала. По отражающим свойствам, на частоте вещания сигнала спутникового ТВ, самыми лучшими является тяжелые металлы, например, золото. И если Вы захотите, то по индивидуальному заказу и за соответствующею оплату Вам изготовят такую антенну. Только учтите, что Вам придется нанять круглосуточную охрану для обеспечения сохранности этого «сокровища».

На самом деле, хотелось бы подойти к этому вопросу конструктивно и рационально. Самыми распространенными у нас являются спутниковые антенны из алюминия и стали. Безусловно, алюминиевая антенна превосходит стальную по многим показателям, в том числе и долговечности, но имеет один недостаток — высокую цену. Стальная спутниковая тарелка немножко большего диаметра будет отражать сигнал с таким же уровнем, но стоить будет в несколько раз дешевле. Что касается срока службы, то стальная антенна, при аккуратной установки и без царапин на защитном покрытии, однозначно прослужит более 10 лет. За это время, оглядываясь на скорость развития новых технологий, может оказаться, что сие благо достижений цивилизации может потерять свою актуальность так же, как и домашний телефон, который еще лет 5 назад был желанным объектом обладания в любой семье. За цену одной алюминиевой антенны можно купить 3 стальные, что дает минимум рациональных 30 лет эксплуатации, а замену антенны раз в 10 лет, можно рассматривать как профилактику.

Исходя из приведенных фактов, получается следующее: на данный момент рациональным будет использование стальной тарелки, но если Вы хотите подчеркнуть свой социальный статус, то можно обратить внимание на алюминиевую тарелку. Стоит еще отметить, что алюминиевую спутниковую антенну рационально использовать только в некоторых, специфических случаях, но данная статья не относится к этой теме.

Главное — размер спутниковой антены

Вот мы и подошли к вопросу размера нашего «корыта» . Тут тот самый случай, что главное в размере и теоретически, чем больше, тем лучше. В противовес этому можно сказать, что все хорошо в меру, т.к. Вы не заметите разницы качества приема между 2-х и 3-х метровой антенной, а вот между 0.9 и 1.2 метра разница заметна хорошо. Особенно она проявляется в облачную погоду и на некоторых частотах со слабым вещанием со спутника. Чтобы сильно не вдаваться в теоретические дебри и возможные варианты, будем считать, что в данном разговоре принимается во внимание территория восточной Украины. Чтобы было более понятно, вкратце опишу принцип работы, как говориться, на пальцах. Спутник находится на постоянной геостационарной орбите, другими словами, в любой момент времени он находится в одной точке на небе. Расстояние до спутника 36900 км., поэтому настройка должна быть точной до сотых долей миллиметров. Сам спутник является ретранслятором и ретранслирует он с помощью размещенных на нем транспондеров (ретрансляционных антенн-излучателей под каждую частоту). Образно говоря, спутник как будто обвешан фонариками, которые светят на землю и светить они могут в разные стороны. Наша задача поймать этот «свет» на земле в достаточном количестве для просмотра ТВ. Вот для этих целей и будет служить Вам спутниковая антенна.

На заре спутникового ТВ сигнал от спутника был очень слабый и антенны нужны были 2 и более метров. Сейчас мощности развились до возможности, в некоторых случаях, обеспечить устойчивый прием сигнала даже на антенну диаметром 0.3 метра . Сказанное нельзя рассматривать как руководство к действию покупки антенны минимально необходимого диаметра, т.к. может оказаться, что каналы, которые Вы захотите смотреть, находятся на спутнике, который находится низко к горизонту относительно Вашего расположения или на вашу территорию «светит» слабый край луча транспондера с интересующими каналами.

Возможно, у Вас получилось запутаться в уже прочитанном, а если нет, то я Вам в этом немножко помогу. На самом деле четкого рецепта, какого диаметра покупать антенну не существует. В этом вопросе главное — рациональность и, если возможно, небольшой запас в диаметре. Существуют карты покрытия спутника с указанием необходимого диаметра антенны для устойчивого приема, вот этим и нужно руководствоваться. А небольшой запас даст практически гарантированную возможность перенастроить антенну на другой спутник, если там появится что-то новое и интересное.

Есть еще один нюанс, о котором стоит упомянуть. Спутниковая антенна изначально рассчитана для приема сигнала только с одного спутника, но у нас часто практикуется установка 3-х и даже 4-х конверторов (в просторечии часто называют головками) на одну антенну, для приема сигнала со спутников находящихся рядом . Для установки дополнительных конверторов используются так называемые мультифиды , с помощью которых возможно закрепить и настроить по бокам от центра еще несколько спутников и т.к. дополнительно установленные конверторы будут не в центре фокуса антенны, уровень отражаемого и фокусируемого сигнала будет ниже.

Как выглядит эта эпопея с размерами антенны на практике? А выглядит она следующим образом. Если Вы обращаетесь в фирму, которая занимается установкой спутниковых антенн, то Вам, как правило, предложат антенну с минимально возможным диаметром по нескольким причинам.

Во-первых, это позволяет сделать комплект заметно дешевле и не даст Вам пойти к конкурентам,

во-вторых, антенну большего диаметра сложнее настраивать

и в-третьих банальная причина — транспортировка.

Не каждая фирма или частное лицо может транспортировать на своем легковом автомобиле антенну размером более 1 метр. Казалось бы, что эта причина не значительна, но как оказывается на практике, она часто значит больше первых двух причин.

Из моей многолетней практики, для восточной Украины оптимальный диаметр антенны для настройки более, чем на 1 спутник — 1.2 метра, а для настройки только на 1 спутник достаточно 0.9 метра . При этом, будет выжат рациональный максимум для стабильного и уверенного приема сигнала даже в сильно облачную погоду. При использовании антенны 0.9 метра на 3 спутника в облачную погоду часто случаются пропадания сигнала, это утверждение не выдумано , а неоднократно было проверенно на практике.

Еще полезные статьи по теме:

К акие бывают спутниковые антенны
К ак установить и настроить спутниковую антенну
С амостоятельная настройка и установка спутниковой антенны
С путниковое оборудование
С путниковые технологии

Понравился материал?! Нажми на иконку и поделитесь информацией с друзьями в соц.сетях, добавьте страницу в закладки или распечатайте

Читайте также: