Jak si vyrobit anténu pro autorádio vlastníma rukama: která je lepší

Anténa autorádia je již několik desetiletí součástí nezbytného příslušenství každého vozidla, které zajišťuje vysoce kvalitní příjem rádiových signálů. Obrázek níže ukazuje vůz Moskvič-408 vyrobený na konci 60. let, nad nímž se tyčí ohebná metrová tyč rádiové antény.

Vůz Moskvič-408 s anténou pro příjem rozhlasového vysílání

Dávejte pozor! Mnoho vozidel různého určení je vybaveno mobilními rádii. V tomto případě anténa plní další funkci přenosu rádiového signálu.

V tomto článku se budeme zabývat pouze anténami, které pracují v režimu příjmu rádiových vln.

Jak funguje anténa autorádia

Přijímací anténa autorádia (dále jen CAR) je radiotechnické zařízení, při jehož provozu jsou technicky implementovány následující elektrofyzikální procesy:

1. Elektromagnetické vlny dopadající na APRA indukují vířivé proudy na površích vodivých pracovních prvků anténní konstrukce.
2. Vířivé proudy budí střídavé elektromagnetické pole, které je přiváděno přes napáječ APRA na vstup elektronického zařízení. V závislosti na funkcionalitě obsažené v použitém modelu zařízení a frekvenčním rozsahu přijímaného rádiového signálu má řidič automobilu možnost:

• příjem rádiových zpráv;
• sledování televizních programů;
• pomocí navigátoru.

Většina rozhlasového vysílání určeného pro autorádia v Ruské federaci je vysílána v tzv. rozsahu FM (od 88 do 108 MHz). Délka rádiové vlny FM se pohybuje od 280 do 340 cm. Aby anténa automobilu dokázala co nejefektivněji převádět rádiovou vlnu FM pro rádio, Byla zavedena následující optimální technická podpora pro vysoce kvalitní rozhlasový příjem:

• Anténa je konstruována jako vertikální vodič s přímým kolíkovým typem;
• Délka kolíku je ¼ vlnové délky rádiového vysílání.

Obrázek níže znázorňuje anténu FM rádia se spirálovou částí.

Pro FM záření v rozsahu 88-108 MHz s vlnovou délkou 2,8-3,4 m by elektrická délka APRA měla být 70-85 cm. Odchylka od těchto rozměrů výrazně zhoršuje přizpůsobení přijímací antény rádiovému přijímači, což negativně ovlivňuje účinnost celého rádiového přijímacího komplexu. Aby se zmenšily nadměrné lineární rozměry a zlepšila se snadnost použití, je APRA vyroben na principu asymetrického čtvrtvlnného vibrátoru.

Další informace. Asymetrický čtvrtvlnný vibrátor je ohebná tyč instalovaná kolmo na kovovou karoserii automobilu, která slouží jako uzemnění.

Ohebná tyč je vyrobena z dielektrického materiálu, na kterou je navinut elektrický vodič a poté je konstrukce pokryta dielektrickým pláštěm. Použití spirálové sekce umožňuje další zmenšení vertikální velikosti antény. V tomto případě lze délku kolíku APRA zkrátit na 30-50 cm.

Klasifikace APRA

Antény instalované na automobilu se klasifikují podle následujících hlavních vlastností:

• pro zamýšlený účel, s přihlédnutím k dalšímu využití přijatého signálu;
• způsobem instalace anténního zařízení;
• v místě přijímacího zařízení;
• metodou zesílení přijímaného rádiového signálu.

Jmenování APRA

Po domluvě rozlišujte:

• rádiové antény, které přijímají rozhlasové signály výhradně pro autorádia;
• Televizní antény – pro příjem televizního vysílání;
• GPS antény – pro navigační systém vozu a korekci trasy;
• mobilní rádiové antény pro rádiovou komunikaci.

Metody instalace APRA

Podle způsobu instalace anténních zařízení na automobil existují (viz obrázek níže):

Způsoby instalace anténních zařízení

• magnetická APRA, vybavená magnetickými podrážkami pro upevnění na kovový povrch (hlavně na střechu);
• zapuštěné antény, které vyžadují otvor v karoserii vozidla;
• anténní zařízení na elastické přísavce, která zajišťuje spolehlivé přilnutí základny zařízení k karoserii automobilu;
• APRA s použitím závitového připojení;
• Rádiové antény montované na svorky, nazývané také okapové nebo stropní antény, které jsou připevněny k kovovým okapům;
• vestavěná zařízení, jejichž hlavní prvky jsou během instalace skryty pod těsnicí gumou, ve dveřích atd.

Lokality APRA

V závislosti na umístění ve vozidle existují dva typy anténních zařízení:

• externí (nebo vnější) antény umístěné vně vozidla;
• vnitřní (nebo kabinová) anténní zařízení, nejčastěji upevněná na čelním skle uvnitř kabiny.

Nejlepšího výsledku příjmu FM rádia dosáhnete, pokud je APRA umístěn venku uprostřed střechy automobilu, jako v nejvyšším bodě vozu. V tomto případě bude dobrý rádiový signál přijímán ze všech stran.

Typy zesilování rádiového signálu

Podle metody zesílení signálu se APRA dělí na:

• pasivní, bez vestavěného zesilovače rádiového signálu;
• aktivní APRA vybavené vestavěným zesilovačem.

Obrázek níže ukazuje jednu z úprav aktivní externí rádiové antény známé značky Calearo, instalované na zadní části střechy automobilu.

Aktivní externí model APRA Calearo

Možnosti instalace APRA

Instalace APRA musí být provedena v souladu s následujícími požadavky:

• zajištění spolehlivého upevnění rádiového přijímače na vozidle, zabránění posunutí při vystavení různým mechanickým zatížením (vítr, ohyb atd.);
• zajištění těsného kontaktu s tělem, které působí jako hmota, což výrazně snižuje úroveň rušení a zlepšuje kvalitu signálu.

Všechny možnosti instalace přijímací rádiové antény se omezují na tři hlavní metody upevnění APRA na vozidle:

• montáž do zárubně pomocí průchozího otvoru vyvrtaného ve střeše nebo jiné části karoserie;
• magnetický držák s využitím magnetické základny antény;
• kolíkový držák, což je mechanické upevnění anténní tyče pro autorádio na speciálním držáku typu svorka.

Zapuštěná montáž APRA

Montážní čep základny rádiové antény se zasune do průchozího otvoru a zevnitř kabiny se na něj našroubuje matice. Mezi výhody metody „upevnění zadlabením“ patří:

• zařízení je bezpečně upevněno, což snižuje pravděpodobnost jeho krádeže;
• stabilita provozních parametrů anténního napájecího systému po instalaci.

Mezi nevýhody patří následující okolnost: okraje vyvrtaného otvoru jsou centry koroze kovového tělesa, proto se doporučuje použít standardní technologické otvory.

Důležité! V montážní oblasti je nutné očistit kov od barvy, aby byl zajištěn spolehlivý vodivý kontakt matice jako anténního prvku s kovem karoserie automobilu.

Obrázek níže ukazuje základnu antény s čepem a otvorem ve střeše vozu připraveného pro instalaci APRA.

Anténní základna pro zapuštěnou montáž

Magnetický držák APRA

Magnetické upevnění antény je zajištěno magnety umístěnými na její základně – podrážce. Magnety lze zakoupit samostatně od anténního zařízení. Nejoblíbenější magnety mají průměr od 90 do 170 mm. Stabilita APRA přímo závisí na průměru magnetu.

Anténa je k magnetu připojena dvěma typy konektorů:

• DV konektor je přizpůsoben většině anténních systémů a umožňuje nastavení úhlu instalace;
• Konektor PL je spolehlivější z hlediska dodržování striktní vertikální instalace.

Obrázek níže znázorňuje magnetické úchyty pro antény s paticemi DV a PL.

Magnetické držáky pro antény s DV a PL základnami

Mezi výhody magnetické metody montáže patří následující body:

• snadná instalace nebo demontáž;
• je zajištěna poměrně vysoká stabilita APRA při zachování optimální velikosti magnetické základny;
• kapacitní vazba magnetické základny s kovovým tělesem vytváří jakousi imitaci „hmoty“ nezbytné pro provoz přijímací antény;
• schopnost pohybu při instalaci zařízení.

K nedostatkům poznámka:

• nízká pevnost fixace k tělu;
• snadnost únosu;
• možnost posunutí, což vede k nutnosti dodatečných úprav.

Čepový upevňovací prvek APRA

Pro technickou realizaci upevnění čepu je na vyčnívající části karoserie (křídlo, kufr atd.) instalována konzolová svorka, jejíž upínací šrouby svými špičatými konci vytvářejí hromadný kontakt nezbytný pro vysoce kvalitní rádiový příjem.

Obrázek níže znázorňuje upevnění čepu na držáku.

Mezi výhody této metody patří možnost upevnění anténních zařízení na vozidlech s nerovnoměrnými a vyčnívajícími kovovými povrchy (autojeřáby, otevřená vozidla, speciální zařízení).

Mezi nevýhody patří:

• nízká mechanická pevnost;
• obtížné nastavení a koordinace APRA.

Salon APRA

Kabinové anténní rádiové přijímače jsou aktivní rádiová zařízení instalovaná v kabině automobilu. Zásadní rozdíl mezi aktivními kabinovými anténami a externími montážními zařízeními spočívá v přítomnosti vestavěného RF zesilovače v sadě, který využívá energii z hlavní jednotky (rádia nebo jiného zařízení). Nepopiratelné výhody salonní aktivní APRA jsou:

• udržování stabilních parametrů rádiového signálu v rozsahu FM;
• Kabinové APRA neovlivňují aerodynamiku vozu;
• absence vnějších mechanických vlivů;
• nepřístupné pro vandaly a lupiče.

Vnitřní antény se obvykle montují na čelní sklo nebo zadní okno. Mezi způsoby montáže patří přísavky, páska a magnety.

Obrázek níže znázorňuje interiérovou anténu modelu Triada-190, připevněnou k rohu čelního skla pomocí oboustranné pásky.

Palubní APRA model Triada-190

Připojení antény k rádiu

Připojení APRA k rádiu je elektrické spojení, které zajišťuje spolehlivý kontakt mezi zařízením pro reprodukci zvuku a anténou. Obecně se připojení pasivní rádiové antény automobilu provádí pomocí zástrčky nebo konektoru do anténní zásuvky dle normy ISO v souladu s pokyny pro instalaci a připojení standardního anténního systému.

Při instalaci aktivního APRA, vybaveného dvěma vodiči pro připojení napájení a výstupem pro připojení k rádiu, je algoritmus připojení pokročilejší:

• černý vodič přijímacího zařízení musí být připojen k karoserii vozidla a vytvořit tak záporný kontakt;
• modrý vodič (variativně červený) je připojen k rádiu;
• Napájecí kabel zesilovače je připojen k hlavní jednotce.

Dávejte pozor! Při tomto způsobu připojení bude zesilovač napájen pouze tehdy, když je rádio v provozu.

Nový typ APRA

Kanonický tvar antény autorádia ve formě ohebné tyče je diktován podmínkami vysoce kvalitního příjmu FM rádiových vln. Technický pokrok a různé provozní podmínky automobilů vnesly rozmanitost do tradičního designu automobilového „rádiového stožáru“ a jeho konfigurace. Princip „čím vyšší anténa, tím lepší rádiový příjem“, který po desetiletí diktoval své požadavky na výrobu standardních i domácích antén, ustoupil praktičnosti a měnícím se designovým trendům v automobilovém průmyslu. Mezi novými vývoji, které se uchytily na trhu automobilových anténních zařízení, vynikají zejména dva typy APRA:

1. Ploché síťované samolepky instalované na zadní nebo boční okno automobilu. Prohra do určité míry jako technikaFM– vysílání, zařízení s plochými anténami vítězí v boji o zachování integrity produktu před:

• dopad vandalů na parkovišti;
• útoky ptáků během dlouhodobého parkování;
• poškození v myčce aut;
• tvorba ledu.

1. Antény ve tvaru žraločích ploutví dodávají obrysům vysokorychlostního vozu eleganci mořského predátora. Celkové rozměry zařízení jsou tak malé, že nezpůsobují problémy při vjíždění do garáže nebo pod nízko zavěšenou stříšku. Obrázek níže ukazuje anténu s uvedenými celkovými rozměry.

Anténa žraločí ploutve s celkovými rozměry

Výběr kabelu pro APRA

Rádiové anténní zařízení trvale instalované na vozidle (zásuvné a kolíkové úchyty) mají dobrý kontakt s kovem karoserie. Vstupní odpor sériově vyráběných antén je 50 Ohmů a jsou dokonale kompatibilní se standardním koaxiálním anténním kabelem RG-58 s vnějším průměrem 5,0 mm. Délka kabelu delší než 5 metrů se nedoporučuje z důvodu rostoucího útlumu přijímaného signálu.

APRA instalované na vozidle magneticky nejsou elektricky spojeny s karoserií. Pro jejich připojení k rádiu se doporučují kabely RG-213 nebo РК 50-7-11 s vnějším průměrem 10,5 mm. Délka kabelu je definována jako 360-390 cm. Změna délky v jakémkoli směru od tohoto ukazatele vede ke ztrátě možnosti kvalitativního nastavení zařízení.

Anténa autorádia pro kutily

Často se stává, že z nějakého důvodu standardní anténa majiteli auta nevyhovuje, což ho vede k samostatnému návrhu přijímacího zařízení. Existuje spousta „receptů“, jak si anténu vyrobit doma ze šrotu. Mnoho automobilových nadšenců má rádo zkrácená anténní zařízení, která umožňují vjezd do nízkých garáží bez povinného odšroubování kolíku antény. Pro výrobu antény pro autorádio vlastníma rukama, která napodobuje nyní módní „žraločí ploutev“, není třeba vybírat speciální anténní materiály a další rádiové komponenty. Vystačíte si se šrotem.

Materiály a nástroje pro domácí APRA

Pro montáž antény svépomocí pro domácí řemeslníky Budete potřebovat následující materiály a nástroje:

• kotevní šroub, jehož průměr závitu odpovídá velikosti stávajícího otvoru pro upevnění závitem nebo čepem;
• 2–3 matice se stejným závitem jako kotevní šroub;
• měděný drát;
• nástroje pro obrábění kovů a páječka;
• lepidlo pro studené svařování kovů, epoxidových pryskyřic nebo plastů Polymorphus.

Výrobní proces

Proces výroby APRA se skládá z následujících fází:

• vrtání otvorů na obou koncích kotevního šroubu pro upevnění měděného drátu;
• navinutí dvou vrstev drátu po celé délce šroubu;
• pájení drátu v horním otvoru šroubu a utažení vinutí upevňovacími maticemi;

Obrázek níže ukazuje polotovar po navinutí a upevnění maticemi.

Polotovar domácí antény

• nanesení vrstvy vnější izolace z epoxidové pryskyřice nebo jiného polymeru ručním lisováním;

Důležité! Připravený polotovar je nutné na místě instalace vyzkoušet a zkontrolovat jeho funkčnost jako přijímací antény.

• dosažení požadovaného designu vzhledu výrobku pomocí mechanického zpracování a lakování.

Domácí antény do auta pro televizi a GPS

Pro výrobu domácí televizní antény používají domácí Kulibinové:

• dva hliníkové kroužky o průměru 130 a 270 mm;
• dřevěná lišta 3×3 cm;
• Televizní kabel.

Sestavená anténa přijímá signály v pásmech VHF a UHF.

Pro výrobu GPS antény řemeslníci doporučují použít měděný drát o průřezu 2,5 mm2, který se ohýbá kleštěmi a vytváří požadovanou konfiguraci. Obrázek níže ukazuje výkres domácího zařízení, které je po výrobě připojeno k GPS přijímači.

GPS anténa pro kutily

Anténní systémy jsou nedílnou součástí radiokomunikačního zařízení v automobilu a zajišťují nejen spolehlivou komunikaci mezi řidičem a okolním světem, ale také vytvářejí poměrně pohodlné podmínky pro trávení času při řízení nebo zastavení při poslechu rozhlasového vysílání nebo sledování televizních filmů.