Фото 1. Вид на полотно антенны с нижней точки подвеса.
Простая антенна типа «длинный провод» сооружена для ознакомительных, с реальным неинтернетным радио эфиром, целей. Предназначена для связного КВ радиоприемника на любительские диапазоны 80, 40 м. Построена по рекомендациям [1], растянута между мачтой на крыше сельского дома и рядом стоящей мастерской. Полотно длиной чуть менее 20 м выполнено из одиночного полевого провода со стальными жилами. Верхняя точка подвеса на высоте около 11 м от земли, нижняя около 6.
Самодельная алюминиевая мачта на крыше собрана из нетолстых труб-колен и при высоте 5 м имеет два яруса проволочных оттяжек на высоте 2 и 4 м от конца. 3 оттяжки на каждом ярусе повернуты на 120 градусов друг относительно друга и выполнены из 2 мм стальной оцинкованной проволоки. Разбивка оттяжек изоляторами не применялась [1].
Не смотря на табельную изоляцию полевого провода, его концы изолированы от крыши и заземленной мачты цепочками из двух самодельных текстолитовых изоляторов каждый. Горизонтальная часть полотна относительно короткая, тонкая и соответственно легкая – изоляторы выполнены упрощенно из нетолстого текстолита. Последний, как и все слоистые пластики, весьма порист и гигроскопичен – перед применением изоляторы пропитал подогретым атмосферостойким лаком с применением разрежения.
Фото 2. Приспособление для пропитки – насос и клапан - части для консервирования или от спецмешков для хранения вещей, лак яхтный (глифталевый ?) подогретый для лучшей текучести на солнышке.
Рядом видны и изоляторы. Емкость – стеклянная обрезанная 1 л банка с отшлифованным краем, крышка самодельная с вклеенным обратным клапаном, уплотнение – слой силиконового герметика.
Фото 3. Присоединение цепочки изоляторов к верхушке мачты.
Фиксирование концов полевого провода в очень прочной и стойкой, но и жесткой и скользкой изоляции выполнил так – несколько раз продел в три отверстия на краю изолятора, свободный конец свил на длине 100…150 мм. Конец провода обрезал, макнул в лак и заделал в термотрубку со сплющенным концом. Свивку скрепил несколькими слоями изоленты и поверх – бандажом из нетолстой нихромовой проволоки.
Фото 4. Одна из заделок крупнее.
Фото 5. Место подключения снижения.
К нижнему концу горизонтальной части полотна перед разделкой – механическим креплением к изолятору подключен провод снижения – на небольшом участке провода снята изоляция без повреждения жил, медных и стальных. Провода залужены с канифольным флюсом, к ним припаян провод, растворителем удалены остатки флюса, место пайки покрыто лаком и тщательно изолировано. Перед разделкой на провод надел пару квадратиков резинового листа ТКМЩ (тепло-морозо-кислото-щелочестойкий) проколотых шилом, для препятствованию стекающим по проводу каплям воды. Крепление нижнего края провода к крыше мастерской – неширокий синтетический ремень-стропа несколько раз обмотанный вокруг привинченного парой саморезов брусочка.
Фото 6. Место нижнего крепления полотна антенны.
Фото 7. Провод полотна подвешен с некоторым провисом компенсирующим укорочение при пониженных температурах зимой.
Заземление – 2 м стальной оцинкованный штырь забитый около ввода антенны в мастерскую. Небольшой УШМ сточил на его конце цинковое покрытие (гальваническая пара с медью), обмотал проводом и сильно прижал нержавеющим червячным хомутом. Место соединения тщательно и герметично заизолировал и защитил от осадков.
Ввод антенны в «шек» - через швы между брусом стен мастерской.
Фото 1. Радиоприемник с ламповым детектором. Вид на монтаж.
Постепенно собирая оборудование и осваивая стеклодувное дело надеюсь добраться и до самодельных вакуумных радиоламп, простейшая из которых – диод. Образцово-показательное их применение – конечно радио! Классика жанра, традиция. Простейшее же радио на простейшей радиолампе – детекторный радиоприемник с вакуумным диодом. В чистом виде в старой литературе не описан, надо полагать - слишком нерациональное по тем временам (батарейное питание, редкие и дорогие радиолампы) решение, зато нередко применялись лампы комбинированные, например, диод-пентод 1Б1П и одним баллоном можно было и продетектировать сигнал и усилить его (Рис. 2). Впрочем, чаще использовалась практическая, но и менее наглядная, схема где детектором служил участок сетка-катод – «сеточное детектирование», обычного триода (пентода).
Рис. 2. Ламповый детектор-усилитель. Вход включают вместо кристаллического детектора радиоприемника. О. Л. Бартовский. Первые шаги радиолюбителя. Изд. «Советская школа», 1962 г.
«В химически чистом виде» средневолновой детекторный радиоприемник с радиолампой встретил в литературе современной – последствие нынешнего ренессанса, если не сказать более, применения вакуумных приборов. Конечно такой радиоприемник в обычном своем качестве - технический курьез. Здесь же – он не более чем этакий наглядный стенд для демонстрации работоспособности электровакуумного прибора (ЭВП), отсюда кстати и упрощенные требования к колебательному контуру. Для начала соберем радиоприемник-стенд с фабричной радиолампой. Электровакуумный аналог классических для детектора Д2, Д9 – 6Х2П. Косвенный накал 6,3 В Х 300 мА, два раздельных экранированных диода (Рис. 3).
Рис. 3. Цоколевка 6Х2П. Лампа в семиштырьковом пальчиковом исполнении.
К делу.
Первым долгом изготовим контур радиоприемника. Ныне, средневолновые вещательные радиостанции прекратили свое существование. Мощное АМ вещание перебралось или осталось на волнах коротких (КВ). Построив невысокую Г-образную антенну (конец провода ~14 м длиной заброшен на дерево высотой ~7 м) включил ее на вход фабричного КВ радио и покрутил ручки. Нашел сосредоточие мощных вещательных станций в районе 6 МГц. Макетным образом собрал простейший детектор на германиевом точечном диоде с контуром на эту частоту и убедился в работоспособности антенны и приемника. «Международное радио Китая» можно было сносно слушать через небольшие активные акустические системы (АС) для компьютера.
Фото 4. Контурную катушку на 6 МГц (вместе с собственной емкостью антенны), намотал проводом Ø1 мм на толстостенном пластиковом каркасе Ø92 мм. 15 витков.
Фото 5. Прошлый макетный вариант радио показал – лучший прием был при небольшой индуктивной связи антенной катушки с контурной. Достаточно было поднести к ней свернутый несколько раз длинный антенный провод (на фото - голубого цвета).
Фото 6. Здесь, такой виток связи сделал стационарным и регулируемым – на подвижном бумажном каркасе-гильзе сверху катушки контурной.
Подвижный каркас выклеил прямо на намотанной контурной катушке – по бокам от нее выровнял высоту каркаса двумя полосками ватмана временно закрепленными липкой лентой. Из нескольких слоев такого же ватмана выклеил подвижную гильзу и намотал на нее катушку связи – 3 витка провода потоньше, Ø около 0,5 мм.
Фото 7. Контурная катушка, снятая катушка связи. Последняя с небольшим трением перемещается поверх контурной. Положение ее подбирается при настройке по максимальной громкости передачи в наушниках.
Фото 8. Детекторное радио требует высокоомных наушников, малочувствительных и давно снятых с производства. Заменить их можно наушниками современными, низкоомными но с согласующим трансформатором.
Очень хорошо подойдут старые ТВЗ, ТВК от ламповых телевизоров или маломощные сетевые с аналогичными моточными данными. Свой ТВ-ЗШ нашел в непотребном виде, но с целыми катушками. Стальную обойму и недостающие пластины магнитопровода подобрал от других аналогичных трансформаторов. Вставил немагнитную прокладку из листа писчей бумаги (~0,1 мм) на случай применения лампового однотактного усилительного каскада. Собранный магнитопровод со всех сторон простучал на ровной деревяшке резиновой киянкой и поместил в обойму.
Фото 9. Мой радиоприемник имеет несколько тяжелых элементов. Их следует закрепить на едином основании иначе работать со схемой будет крайне неудобно.
В своем деревянном хламе подобрал некрупный обрезок 10 мм фанеры, из кусочков соснового брусочка сделал, и приколотил гвоздиками, ножки.
Фото 10. Контурную катушку закрепил тремя нетолстыми саморезами. Насквозь через фанерку, в массивный пластик каркаса.
У трансформатора отогнул четыре лапки на обойме и прижал их коротенькими саморезами с широкими шляпками. Разъем для наушников – старый ненужный переходник для гнезда Ø 6.3 мм, приклеил его термоклеем к деревянному шасси и припаял к низкоомной обмотке трансформатора гибким монтажным проводом. Диод-детектор – стеклянный Д2. Подвигал катушки, попереключал антенну с заземлением и лучшего, самого громкого результата добился используя катушки наоборот – верхняя подвижная 3 витка – контурная, нижняя 15 витков – связи (?). ЧуднО. На мое «Радио Китая» местами наплывают какие-то французы (?) но это черт с ними. Работает хорошо - вполне громко и четко, конечно с учетом характерных КВ «замираний сигнала». Блокировочный конденсатор параллельно нагрузке детектора (высокоомная обмотка трансформатора) паче чаяний громкости не добавил, но звучание сделал басовитее и приятнее, при этом почти пропал зуд от регулятора-диммера паяльника поблизости.
Фото 11. Нетолстые выводы катушки тоже неплохо бы закрепить на основании, например, на винтовых клеммах. Для них подобрал латунный пруток. Как раз более-менее соответствующий стержню под М4.
Отрезал две заготовки, зачистил и обработал на точиле торцы, в тисках нарезал М4 под ходовые гайки. Порывшись в своих закромах подобрал комплект неоцинкованных (гальваническая пара – харам!) шайб и гаечек.
Фото 12. Просверлил отверстия, укоротил обратные части шпилек ювелирным лобзиком, собрал клеммы. Провода от катушки укоротил по месту, зачистил, залудил, зажал между верхним комплектом шайб. Нанес пояснительные надписи.
Фото 13. Для 6Х2П нашлась стандартная керамическая панелька. Подобрал для нее две одинаковых длинных шестигранным стойки.
Парой гибких изолированных монтажных проводов сделал выводы к питанию накала, соединения от анода-катода одножильным нетонким медным луженым проводом – зачищенный от лаковой изоляции старый обмоточный. Стойки закрепил на деревянной панели винтиками М3, насквозь. Задействован только один диод, выводы второго свободны. Ламповый вариант работает тоже неплохо. Особенной теплоты в звучании не обнаружено, но в темноте светится красиво. Питание накала – от лабораторного стабилизированного, регулируемого БП.
L2 – 15 витков провода Ø1,0 мм на каркасе 92 мм. L1 - 3 витка провода Ø0,5 мм на каркасе (Ø~98 мм) поверх L2. Верхняя катушка с легким трением перемещается по L2, ее положение следует подобрать один раз по максимальной громкости в телефонах. Детектор Д – полупроводниковый «кристаллический» типа Д2, Д9, Д18 или один из диодов 6Х2П (Рис.3). Трансформатор согласующий, от старого лампового телевизора или радиоприемника, наушники низкоомные.
В моей деревне слишком мало жителей, чтобы компании интернет-провайдеры обратили на нее внимание. Единственный доступный способ подключиться к интернету – через сотовую сеть, однако, её ближайшие вышки находятся далеко, в соседних населенных пунктах и не обеспечивают даже более-менее уверенную связь телефонную. Штатные внутренние антенны GSM модемов в таких условиях не работают, однако, многие из них оснащены миниатюрным гнездом для подключения антенны внешней. Например, мой недорогой 4 G модем имеет одно такое гнездо. Чтобы надежно и удобно к нему подключиться, придется приобрести и специальный переходник (Фото 2, отмечено).
Фото 2.
Для внешней, я изготовил «антенну Харченко», бывшую когда то весьма популярной для приема эфирного телевидения. Здесь (Рис. 3) её размеры пересчитаны на нужную длину волны и изменено положение на горизонтальное – для работы с другой поляризацией.
Рис. 3. Картинка из сети.
Такие интернет-антенны весьма популярны у самодельщиков пытающихся улучшить свою мобильную связь, однако, в подавляющем большинстве конструкций их зигзагообразные вибраторы изготовлены из гнутой толстой медной проволоки с невысокой точностью. Другое дело – изготовление вибратора выпиливанием. Эту часть можно выполнить из нетолстой листовой меди (латуни?) ювелирным лобзиком. Очень удобный вариант – из фольгированного стеклотекстолита (Фото 4) – листовой заготовки для изготовления печатных плат для электроники. Этот материал хорошо обрабатывается, хотя и довольно абразивен. Пилить его можно обычным ручным лобзиком по дереву с дешевыми пилками.
Фото 4.
Вибратор (Фото 4) – это уже вполне работоспособная антенна, но несколько увеличить ее усиление поможет рефлектор – пластина-отражатель сзади, установленная параллельно вибратору и на определенном (Рис. 3) расстоянии. Вибратор должен быть изолирован от рефлектора. Для такой установки я применил четыре стойки выпиленные из того же фольгированного стеклотекстолита и удалил на них медную фольгу оставив по узкой полоске на концах. Их залудил и припаял (Фото 4). Для удобного и точного монтажа применил простую оснастку – деревянный кубик (Фото 5). Паял электрическим паяльником 60 Вт, припоем ПОС-61 с канифолью. Остатки канифоли отмыл ацетоном. Вариант – приклеить стойки из какого либо долговечного, стойкого к морозу и ультрафиолету изолятора, например, эпоксидной смолой.
Фото 5.
Антенна имеет сложную поверхность и открытые электрические соединения. Их намокание, загрязнение и окисление ухудшают работу антенны, а иногда и делают ее невозможной. Для защиты от атмосферных осадков и пыли подобрал более-менее герметичную полиэтиленовую коробку с крышкой. В ней и разместил свою антенну. Рефлектор – пластину-отражатель вырезал из тонкой пластины нержавеющей стали по размеру крышки коробки (Фото 6) и припаял к ней стойки вибратора. Паял припоем ПОС-61 с ортофосфорной кислотой, подогревая пластинку снизу небольшой горелкой.
Фото 6.
Фото 7.
Кронштейн для крепления и наведения антенны на вышку базовой станции сотовой связи сделал из стандартного фабричного оцинкованного крепежа – перфорированной пластины и кусочка шпильки М6. Шпильку согнул на оправке. Конец пластины согнул в тисках, разметил и выпилил ювелирным лобзиком фигурный паз для заднего конца хомута – для вертикального наведения антенны (Фото 7). Горизонтальное наведение – поворотом антенны вокруг мачты.
Фото 8.
Фото 9.
Кронштейн прикрепил к рефлектору антенны с крышкой коробки при помощи пары крупных вытяжных заклепок (Фото 8). При этом, собранная закрытая коробка полностью укрывает антенну (Фото 9) оставаясь прозрачной для радиоволн.
Фото 10.
Для согласования волновых сопротивлений кабель к антенне следует подключать этаким коленом, проложив его снизу половинки одного из вибраторов (Фото 10). Здесь, я применил недорогой уличный жесткий телевизионный кабель. Для нетравматичного сгибания, его углы пришлось хорошо прогреть строительным феном. Ниточный бандаж пропитал цапонлаком, им же покрыл все места паек, поверхность вибратора и текстолитовые детали, особенно их торцы – стеклотекстолит как и все слоистые пластики весьма порист и соответственно гигроскопичен. Выход кабеля из коробки снаружи замазал силиконовым герметиком, им же промазал и стык крышки с собранной коробкой – все эти детали пластиковые и на открытом воздухе, кислота герметика им не повредит.
Фото 11.
Собранную антенну установил на самодельной мачте на крыше дома, примерно в 8 м от земли. Закрепил и сориентировал. Кабель провел по мачте и закрепил мягкой алюминиевой проволокой, провел внутрь чердака под коньком и пропустив по деревянным элементам конструкции завел в дом около рабочего места с компьютером. Общая длинна кабеля получилась около 13 м. Ее следует делать возможно более короткой и без лишних соединений.
Фото 12.
Кабель к переходнику модема присоединяется комплектом (Фото 12). Это стандартный ширпотребный навинчивающийся на кабель разъем (слева) использующий его жесткую центральную моножилу как контакт и переходник оканчивающийся BNC разъемом, такие применяются для монтажа видеонаблюдения.
Фото 13.
Исходный кабельный разъем монтируется чрезвычайно просто (Фото 13). Конец кабеля с разъемом и переходником показан на фото 14.
Фото 14.
Модем подключил к внешней антенне. С компьютером он соединен недлинным USB шнуром-удлиннителем и парой хомутов из ПЭТ-бутылки пришпилен мебельным степлером к деревянной стене (Фото 15). При длительной работе модем изрядно нагревается – снятая крышка открывает ряд проемов в корпусе что наверняка пойдет прибору на пользу.
