Anténa pro letecké pásmo | Užitečné DIY

Nevím proč, ale vždycky mě zajímala jednání mezi pozemními službami a posádkou letadla.

Je na tom něco tajemného. Je to jako dotknout se něčeho vysokého, k čemu běžní lidé nemají přístup.

Právě pro tyto účely jsem si pořídil rádiovou stanici Yaesu VX-7r. Vygooglil jsem si požadované frekvence, ale ukázalo se, že standardní gumička je prakticky neslyšitelná. Proto je potřeba normální anténa.

A bylo by hezké, kdyby tato anténa byla navržena speciálně pro příjem leteckého pásma.

Pouze oligarchové si mohou dovolit koupit hotovou anténu (ceny se pohybují od 6.5 tisíce rublů do nekonečna), což znamená, že si ji budete muset vyrobit sami.

Nejprve bylo nutné rozhodnout se o typu antény. Na tom závisí snadnost výroby, složitost instalace a cena komponentů.

Výběr typu antény

Ze všech možností se mi J-anténa zdála nejzajímavější a nejatraktivnější:

Snadno se montuje a soudě dle recenzí má dobré vlastnosti.
Ale nejdřív jsem se rozhodl postavit známý a časem osvědčený Anténa GP (také známé jako Ground Plane nebo „džíp“).

GP má téměř kruhový vyzařovací diagram, což mu umožňuje zachytávat letadla stejně dobře ze všech směrů.

Výpočet antény

Jako centrální frekvenci jsem vzal úplný střed leteckého rozsahu:

118 + (136 – 118) / 2 = 127 MHz, což odpovídá vlnové délce:

λ = c/f = 300/127 = 2.36 m

Budu mít pravidelnou „čtvrtinu“ se svislým čepem a třemi protizávažími, proto potřebuji čtvrtinu vlnové délky: 2.36/4 = 0.59 m

Zbývá použít faktor zkrácení (k), který závisí na poměru vlnové délky k průměru vertikální trubice (λ/d). To znamená, že čím silnější vibrátory, tím větší faktor zkrácení (a tím širší šířka pásma antény).

V mém případě má svislý čep průměr 15 mm:

λ/d = 2.36/0.015 = 157

Konkrétní hodnotu vezmeme ze známého grafu:

tedy koeficient zkrácení k = 0.92, což znamená, že pro mou anténu budu potřebovat hliníkové trubky o délce 54 cm:

0.59 * 0.92 = 0.54 m

Výstavba

Všechno je co nejjednodušší z nejdostupnějších částí. Hliníkové trubky jsem nařezal na kusy o délce 54 cm. Pro svislý čep jsem vzal trubku o průměru 15 mm a pro protizávaží 10 mm.

Do konců 10mm trubek jsem vložil kolíky z instalatérských svorek (pasují perfektně):

Krimpoval jsem to pomocí krimpovacích kleští, které se později budou hodit pro krimpování konektorů:

A do tlusté trubky jsem zašrouboval svorník M10, který přesně seděl na průměr. Tak silnou trubku nebylo možné krimpovat, tak jsem ji na dvou místech provrtal a pevně utáhl šrouby. Vzal jsem matice s polyethylenovými vložkami.

Pro větší spolehlivost a ochranu před pronikáním vlhkosti jsem před krimpováním důkladně potřel všechny čepy bauxitem.

Abych upevnil čep a protizávaží, vyřízl jsem z tlustého (2 mm) ocelového plechu trojúhelník se stranami ~100 mm:

Konce tohoto kusu železa byly ohnuty pod úhlem ~45 stupňů. Zbývalo už jen zasunout trubky do otvorů a vše utáhnout maticemi.

Centrální kolík byl od zbytku antény izolován pomocí dvou průchodek, které byly vysoustruženy ze sklolaminátu (vrtačka, pilník, brusný papír).

Bohužel jsem pouzdra nevyfotil, ale jejich tvar by měl být přibližně jako na obrázku vpravo.

Ukázalo se to asi takto:

Mimochodem, ukázalo se, že nejpohodlnějším způsobem, jak ohnout základnu, je uchopit protizávaží přímo a použít je jako páky.

Horní konec svislého čepu by měl být naplněn bauxitem, aby se dovnitř nedostala voda. Nebo nasaďte vhodnou zátku. Zvolil jsem obě možnosti – nejprve naplnění a poté pro spolehlivost nasazení zátky:

Stožár

Nenapadlo mě nic chytřejšího pro stožár než vzít dva vodicí profily pro sádrokarton. Pohodlně do sebe zapadají a výsledkem je poměrně pevná a lehká konstrukce.

Pro zvýšení pevnosti je třeba tyto dva profily stáhnout k sobě šrouby. Nebude fungovat jen tak zašroubovat šrouby (tenké železo se při stisknutí jen zmačká), takže je třeba dovnitř vložit kusy dřeva. A poté šrouby zašroubovat skrz profil do těchto tyčí.

Osobně jsem šel na jistotu a tyčinky jsem předem namočil do vysychajícího oleje. Aby v prvním roce neshnily.

Bylo rozhodnuto připevnit anténu ke starému (již nepoužívanému) stožáru elektrického vedení

K tomu budete potřebovat svorky ve tvaru U, které se vyrábějí ohnutím 6mm trnů na trnu.

Špendlíky je třeba předehřát na červenou teplotu a nechat pomalu vychladnout. Jinak se při ohnutí zlomí. Jako trn se ideální hodila plechovka od deodorantu:

K stožáru jsem připevnil dva ocelové úhelníky s otvory. Provlékneme jimi naše svorky ve tvaru U:

Pár slov o kabelu

Je jasné, že jsem si tady měl vzít 50ohmový kabel, ale nakonec mě ropucha uškrtila. V naší oblasti stojí dobrý 50ohmový kabel téměř 4krát víc než dobrý 75ohmový televizní kabel.

Po odhadu útlumu na frekvencích 118-136 MHz jsem se rozhodl pro levnější variantu. Za desetiny decibelu se sotva vyplatí přeplácet. Ano, kvůli obecné nekonzistentnosti anténní napájecí cesty ztratím více!

Proto volba padla na kabel SAT-703 za 25 rublů za běžný metr. Na 25metrovém kusu kabelu bude útlum v pásmu vzduchu menší než 2 dB, což mi zcela vyhovuje.

Aby se ušetřily peníze, bylo rozhodnuto zbavit se konektorů a jednoduše připájet kabel k anténě.

Je velmi důležité řádně utěsnit konec kabelu před vlhkostí. Pokud se tak neudělá, bude opletení kabelu časem nasávat vodu po celé své délce.

Abych to utěsnil, navlékl jsem na konec kabelu hadičku a jednoduše ji naplnil epoxidovou pryskyřicí.

Celková cena antény

Nakonec jsem za samotnou anténu utratil něco málo přes 700 rublů a dalších 625 rublů za 25 metrů kabelu. Všechno kromě kabelu bylo zakoupeno v železářství:

1. Kulatá hliníková trubka 15×1, 1 ks — 78 rublů.
2. Kulatá hliníková trubka 10×1, 3 ks — 165 rublů.
3. Profil 28/27, 3 m, 2 ks — 64 rublů.
4. Montážní deska perforovaná, 100x200x2.0 — 70 rublů.
5. Upevňovací roh perforovaný, 105x105x90x2.0 — 41 rublů.
6. Vlásenka M6x1000, 2 ks — 58 rublů.
7. Instalatérské svorky pro 3/4″, 3 ks — 73.50 rub.
8. Epoxidové lepidlo – 62 rublů.
9. Dřevo, 25×40, 3 m — 48 rublů.
10. Sušicí olej PET, 0.5 l — 57 rublů.

Celkem: 716.5 rublů.

Montáž na střechu

Buďte opatrní a obezřetní! Práce ve výškách musí být prováděny speciálně vyškolenými osobami s povinným pojištěním!

Nejtěžší bylo zvednout anténu s kabelovou cívkou na střechu úzkým otvorem v půdě. Proto musely být protizávaží přišroubována již na místě.

Díky přesnému výpočtu upevňovacích jednotek vše zapadlo na své místo jako doma:

Kabel byl do bytu přiveden otvorem ve zdi. Je lepší, když je výstupní otvor o něco níže než vnitřní otvor v bytě. To proto, aby do domu nezatékala voda.

Pak jsem plánoval na tento konec kabelu nakrimpovat SMA konektor, ale bohužel balíček z eBay nikdy nedorazil. Takže jsem prozatím jen zastrčil střední žílu kabelu do zdířky rádiové stanice.

Video ukazuje 10 minut typického jednání mezi piloty a dispečery – poslechněte si a užijte si to:

V dnešní době není televize luxusem, ale nezbytnou a každodenní věcí. A potřeba namontovat externí anténu k televizi bude pravděpodobně relevantní ještě velmi dlouho. Sám jsem čelil nutnosti vynést anténu ven, protože televize na vnitřní anténě špatně přijímá signál. Asi před pěti lety jsem si koupil anténu a nainstaloval ji na komín. K televizi jsem ji připojil starým televizním kabelem (75 ohmů/metr, z dob SSSR). Všechno bylo pár let v pořádku, pak se příjem začal výrazně zhoršovat a počet kanálů se zvýšil. Výměna desky v anténě (zesilovači) nepřinesla znatelný výsledek. Zřejmě dlouhý (25 metrů) starý kabel tlumí signál. Obecně je nutné kabel zkrátit a anténu přiblížit k televizi. K tomu byl zakoupen nový kabel (9 metrů) a nový zesilovač v anténě.
Zkušební připojení ukázalo vynikající výsledek – viz foto vpravo. Zbývalo už jen bezpečně připevnit anténu na toto místo. Ale hřebíky to nepřibiješ.

Pro montáž antény byl nejprve otestován návrh držáku (na okolních domech, kde je instalována satelitní anténa). V budoucnu se plánuje instalace „paraboly“. Proto bylo rozhodnuto vyrobit poměrně pevný držák, na který bude tato „parabola“ v budoucnu upevněna.
Ne z chamtivosti, ale výhradně z důvodu hospodárnosti jsem tuto důmyslnou konstrukci vyrobil ze zbytků vodovodních trubek, které zbyly po opravě. Konzola je plánována ve formě svařovaného rámu: úsek svisle umístěné železné trubky (říkejme jí nosná trubka), držené třemi podpěrami v požadované vzdálenosti od zdi a okraje střechy. Do svislé trubky bude vložena trubka o menším průměru, ke které bude anténa vlastně připevněna. Měření ukázala, že délka střešní stříšky od zdi je 49 cm. To znamená, že vzdálenost 55 cm od zdi bude tak akorát, aby se voda ze střechy nedostala na stojan antény (a později na satelitní „parabolu“). Satelitní parabola bude připevněna stejným způsobem jako nyní jednoduchá anténa: na úseku tenčí trubky vložené do nosné trubky, viz výše.

Bez matematických výpočtů (v zásadě nesložitých) jsem naměřil na podlaze 55 cm. Mezi značky jsem umístil horní podpěru. Pak dvě spodní podpěry, jak je znázorněno na fotografii. Vzdálenost mezi nohami spodních podpěr na zdi by měla být taková, aby během instalace otvory ve zdi dopadaly na celou cihlu a ne na spáru mezi cihlami. Výsledkem je analog trojúhelníku se střední délkou ve tvaru horní podpěry. Dále by se délka spodních podpěr měla zvětšit o asi 9-10 cm od získané velikosti. A zde je důvod. Horní podpěra bude kolmá k nosné svislé trubce. Pokud jsou spodní podpěry také striktně kolmé, může se tato konstrukce v důsledku ohybu podpěr „prohnout“. Pak budete muset konstrukci dodatečně zpevnit výztuhou, která vede od spodní části nosné trubky k místu, kde je horní podpěra připevněna ke zdi. A pokud se úhel mezi nosnou trubkou a spodními podpěrami trochu zvětší, výztuha nebude potřeba. K tomu stačí snížit bod uchycení spodních podpěr ke zdi o něco níže, což se také stalo.

Pojďme tedy k věci.

První krok:
Abych se nehral s kulatým spojem trubek, kde se setkává nosná trubka a podpěry, zploštím konce nosných trubek kladivem, čímž jim dám plochý tvar (jak je vidět na videu). A teprve po této operaci přesně změřím a nařežu obrobek na požadovanou délku.

Druhý krok.
Horní podpěru přivařím k nosné trubce jako nejjednodušší prvek.

Třetí krok.
Konce spodních podpěr opírám o zeď. Protože je zeď z cihel, je snadné dodržet požadovanou vzdálenost mezi nohami podpěr. Rukou v rukavici přidržuji spoj spodních podpěr, který lehce svařím, abych ho upevnil. Po upevnění přivařím malý kousek ocelové tyče poblíž spoje podpěr. Výsledkem je něco jako trojúhelník – výztužný prvek konstrukce.

Čtvrtý krok.
Nikdy jsem nebyl akrobat, ale tady musím konstrukce získané ve druhém a třetím kroku současně opřít o zeď a spevnit jejich spoje k sobě. To se mi podařilo až na druhý pokus. Výsledného „pavouka“ jsem položil na zem a nyní svařuji spoj nosné trubky a spodních podpěr.

Pátý krok.
Z železného pásu jsem uřízl tři kusy dlouhé asi 15 centimetrů, vyvrtal jsem otvory a přivařil je k místům všech tří podpěr, které budou připevněny ke zdi.

V tomto případě nejprve přivařím desku k horní podpěře a opřem ji o zeď. Poté ke dvěma spodním podpěrám, čímž opět předvádím zázraky akrobacie. Dovednost se dává najevo – na první pokus se mi ji podaří správně přitlačit. Abych spodní podpěry bezpečně připevnil k desce, přivařím výztužné prvky – úseky tyče o průměru 15 mm (1). Úsek tyče přivařím také k rohu na spoji nosné trubky a horní podpěry (2) – spíše pro jistotu, protože spojení je tam již docela spolehlivé. Dodatečnou výztuhu provádím také na spoji spodních podpěr a nosné trubky (3).

Šestý krok.
Všechny svarové spoje poklepávám speciálním kladivem, abych odstranil strusku. Poté svařená místa čistím kartáčem na brusce (viz video).

Sedmý krok.
Malování. Možná to není nutné, ale pořád je hezčí vidět úhledný prvek než zrezivělou ošklivou věc.

Osmý krok.
Rám připevním ke zdi pomocí speciálních hmoždinek.

Do zdi se vyvrtá otvor (v mém případě 5 mm), vloží se hmoždinka a pohyblivý prvek hmoždinky se zatlouká kladivem. Výsledkem je nerozebíratelný spoj, který je svými vlastnostmi poměrně spolehlivý. Proces vrtání je poměrně prašný. Protože jsem nechtěl tahat vysavač pro bezprašné vrtání, nasadil jsem si respirátor a vyvrtal jsem otvor. Nejprve jsem k jednomu hmoždinkovi připevnil horní podpěru, poté k jednomu spodní. Pak, když jsem již rukou držel samotnou konstrukci, rychle vyvrtám zbývající otvory a zatloukám hmoždinky.

Tím je výroba a upevnění držáku antény dokončeno. Samotnou anténu připevňuji sponkami k hliníkové trubce, kterou mám po ruce. Před instalací antény utěsním tělo zesilovače plastelínou a nasadím kus plastové lahve. Toto je osvědčená metoda ochrany elektronické části antény i jednoduchých visacích zámků před srážkami.

Instalace antény není vůbec složitá: hliníková trubka se jednoduše zasune do nosné trubky výše popsaného držáku. A vlastní vahou je v něm bezpečně držena a otáčením kolem své osy se nastavuje nejlepší příjem signálu.