短い車のアンテナはどのように機能しますか? 車体がアンテナになる

14.08.2023

車の選択

06.06.2016

車にテープレコーダーを持たずに旅行するのは、本当に退屈になってしまいます。お気に入りのラジオ局にチャンネルを合わせて、お気に入りの音楽を聴く世界に飛び込むほうがずっと面白いです。確かに、退屈な田舎道でも移動する方が快適です。しかし、自動車愛好家にとっての主な問題の 1 つは、アンテナの選択です。多くの車愛好家は、どの特性が最も重要であるか、選択するときに何に注意を払うべきかを知らないことがよくあります。これらの質問をさらに詳しく見てみましょう。

目的と特徴

アンテナの役割は、さまざまな発生源から来る電磁波を電流の形の特別な信号に変換することです。電気信号が電磁波に変換される場合は、その逆のプロセスも可能です。このオプションは、同じアンテナが信号の捕捉と送信という複数の機能を実行できることを意味します。アンテナ自体が信号をキャッチできない場合、アンプはそれを助けることができません。

まず注意すべき点はアンテナのサイズです。物理学では、電磁波には長さと分極ベクトルという 2 つの主な特性があることが知られています (パラメーターは磁気成分と電気成分に依存します)。電気部分に関しては、波は水平波と垂直波の 2 つのタイプに分けられます。現在運用されているラジオ局は垂直偏波の原理に基づいて運用されています。逆に、テレビを放送する局は水平偏波の原理に基づいて運営されています。アンテナを選択するときは、波長に応じたパラメータを考慮する必要があります。波の偏光に関しては、サイズだけでなく、製品の位置を正しく選択することも重要です。

アンテナのサイズと受信 (送信) 波の長さの関係は、完全な科学です。この点を簡単に説明すると、EM振動と共振する必要があるためです。この場合にのみ、アンテナは最大効率で動作し、電磁波を必要な値の電圧に変換します。その後、電流はラジオテープレコーダー（受信装置）内で増幅され、変換されます。

アンテナにとってチューニングの概念は重要です。この場合、アンテナは特定の信号の受信に選択的にアプローチできるからです。一方、最終的な選択プロセスは受信者にあります。技術的な正当性と実施された実験を信じるのであれば、最も効果的なのは通常のピン形状のアンテナです。この場合、デバイスの長さは範囲の中央部分の波長の 4 分の 1 に等しくなければなりません。

1. 屋外アンテナ。この場合、アンテナで受信された信号は品質を損なうことなく受信デバイスに送信されます。しかし、そのような結果を達成するには、アンテナと給電線 (ケーブル) の整合性、および接続ケーブルと無線機の整合性が必要です。アンテナの長さが 1/4 で、ケーブル抵抗が 75 オーム (テレビケーブルの場合)、受信機の入力が正しく計算され、正しく設計されていれば、これらの条件を満たすのは難しくありません。

空気中の波の分布の質は波長と密接に関係しています。このようにして中波と長波が地表の周りで曲がり、地球規模に分布します。短波の場合は多重反射により伝播します。最も弱く、視界内でのみ機能する超短波もあります。さらに、それぞれの種類の波には独自の目的があります。

たとえば、車のアンテナの長波と中波は、無線信号を受信するためにのみ必要です。この場合、信号には十分な電力があるため、特別なアンテナを作成する必要はありません。アンテナが信号をキャッチした場合、その信号は高品質になります（このような受信の原理は、しばしば「オン・ザ・ネイル」と呼ばれます）。

短波長域で動作する場合も原理は同様です。唯一の違いは、ここでも通信が可能になることです。アマチュア通信オプションに加えて、車両所有者向けの HF の「ピース」もあります。ここでの動作周波数は 26.97 ～ 27.85 MHz です。このような範囲をＣＢ（ＣＢ）と呼ぶ。

最新のアンテナのほとんどは、超短波を受信するように構成されています。この場合、受信範囲は 66 ～ 108 MHz の周波数に制限されます。ここでは、ソ連時代に採用されていた「ソ連」（66～74 MHz）と、88～108 MHz（FM波）の範囲で動作する「外国」の2つの周波数カテゴリに注目する価値があります。 FM という名前は、「周波数変調」または周波数変調の略です。アンテナの種類を指定するときは、波長によって、そして海外ではその送信の種類によって導かれることがわかりました。同時に、作品の繊細さは変わりません。

2. 内部アンテナ。アンテナが内蔵されている場合は、取り外し可能と固定式の 2 つのタイプがあります。後者の場合、製品はガラスに接着されます。内部デバイスの主な利便性は信頼性です。壊したり盗んだりするのは困難です。もう 1 つは、このような製品の信号品質にはまだ改善の余地があるということです。問題は、アンテナに到達する信号の方向は垂直であるにもかかわらず、アンテナの「アンテナ」が水平であることです。さらに、都市部では信号が定期的に変化するため、アンテナの「寿命」が複雑になります。しかし、街を離れると、さまざまな問題に遭遇します。

製品の宣伝と普及を目的として、メーカーは信号品質を向上させる特別なアンプを備えたアンテナを供給しています。一方、アンテナが信号を受信できない場合、アンプは役に立ちません。アンテナアンプは、アンテナと受信機の間に長い配線がある場合に適しています (多くの場合、これが信号品質の劣化の原因です)。

ワイヤーの長さが最大5メートルの場合、市外を走行するとき（通常の信号がないとき）、アンプは効果がないと考えられています。できることは騒音を増大させ、都市内で干渉を加えるだけです。そのため、多くのアンテナ開発者は特別な都市高速道路スイッチを設置しています。実際、このようなシステムの動作原理は単純です。「都市」に切り替えると、アンプがオフになります。

実際にやってみると、最良のアンプは高品質のアンテナであり、アンテナの最良の選択は (偏波と波長を考慮して) 外部製品を取り付けることです。 FM レンジを考慮すると、長さ 75 センチメートルのピンで最高の音質が得られます。

屋外アンテナの主な欠点は壊れやすいことです。そのため、そのような製品を選択するときは、ガレージの高さと車のデザインの特徴に焦点を当てる必要があります。また、受信装置までのケーブルの配線の複雑さ、設置場所、その他の点についても事前に検討する価値があります。最適なケーブルオプションは、受信デバイスからアンテナ自体までの全距離にわたってはんだや接合部がない、シールドされた固体製品を使用することです。

3. 静電気防止アンテナ。これとは別に、別のタイプのデバイス、つまりメーカーによれば、車体から静電気を除去できる「奇跡的な」アンテナを強調する価値があります。自動車業界における同様の革新が航空分野でも観察されました。そのため、飛行機には翼の端に特別な「タッセル」があり、その役割は静電気を除去することです。ここでも原理は同じです。しかし、これは自動車では機能しません。静電気の発生を避けるために、自動車は飛行機の速度で移動する必要があるからです。さらに、帯電防止アンテナは二重テープで固定されているため、塗料やワニスのコーティングと合わせて、静電気を除去するプロセスが不可能になります。

アンテナパラメータ

耐波性。CB 帯域で動作する標準アンテナの電波インピーダンスは 50 オームです。場合によっては、抵抗が 50 オームの同軸ケーブル (通常は PL-259) を介して受信デバイスに接続されます。ほとんどのアンテナのパーソナルウェーブ接続のボリュームは 50 オームです。そのため、給電線とアンテナの間に整合器が接続されています。主な難点は、特殊な装置を使用して特性インピーダンスを測定することができないことです。

チャネルの数または帯域幅。このパラメータは、アンテナが調整なしで動作できる周波数範囲を特徴付けます。問題は、帯域幅制限における SWR パラメーターがパラメーターで指定されていないことが多いため、異なるアンテナモデルの帯域幅を比較することができないことです。しかし、抜け出す方法はあります。チャネル間のグリッドステップが 10 kg であるため、アンテナのスループットはチャネル数によって決定できます。式は次のとおりです: 帯域幅 (kHz) = チャネル数 * 10 kHz。

得。このインジケーターは、基準デバイスの同じインジケーターと比較して、アンテナ出力の信号が何回変化するかを示します。測定プロセス中に、1 つの無線局からの信号が考慮されます。アンテナゲインの測定値は相対単位で示されます。問題は、メーカーがデバイスでこのパラメーターを常に指定しているわけではないことです。専門家は、アンテナを購入するときは利得に焦点を当てる必要があるが、これには細心の注意を払うことを推奨しています。そしてここで、アンテナのサイズを考慮する価値があります。したがって、長尺製品の方が補強性が高いという特徴があります。延長コイルを備えた特別なアンテナは、同じサイズのアンテナよりも大きな利得を提供します。

伝導電力。このパラメータによって、このアンテナが使用される場合に送信機が持つことができる最大電力を判断できます。最大許容電力を超えると故障や熱破壊が発生する可能性があります。産業用アンテナの場合、最大電力制限は 10 W です。

耐風性。この基準は重要ですが、多くの自動車愛好家はアンテナを選択するときにそれを無視します。耐風性インジケーターを使用すると、アンテナがどのくらいの風速で破損するかを判断できます。ハリケーン風が発生する地域では、この指標に注意を払うことが特に重要です。さらに、磁気ベースに取り付けられたアンテナは風の影響を受けやすくなります。

最初の自動車用ラジオは 1930 年に登場し、今日に至るまで自動車用ラジオは重要な役割を果たしています。車のサイズが小さいため、大きなアンテナを取り付けることができないため、ドライバーはアクティブアンテナを広く使用しています。これらのデバイス、その目的、種類については、記事をご覧ください。

アクティブアンテナの目的

ラジオ受信機を操作するには、アンテナ、つまり電磁波を受信し、そのエネルギーを電気信号に変換するデバイスが必要です。この信号は増幅および変換され、これがラジオ受信機の役割となります。信頼性の高い受信は、アンテナが特定の周波数または周波数範囲に調整されている場合にのみ可能です。この設定は、アンテナの長さを選択することによって実行されます。最も単純なケースでは、アンテナは 2 分の 1 または 4 分の 1 波長のロッドにすることができます。たとえば、FM 放送帯域の場合、波長はそれぞれ約 3 メートルで、アンテナの長さは 0.75 ～ 1.5 メートルにする必要があります。

75cmというと少ないように思えますが、車にとってもかなりの長さであり、この長さのアンテナを車に取り付けるのは難しく、車の外観を損なうこともあります。したがって、長さの短いアンテナがよく使用されますが、感度が低く、電磁波のエネルギー変換が低下し、ラジオ受信機の入力に供給する電圧が低くなります。つまり、アンテナが短いと、ラジオ番組の受信と再生の品質が低下したり、一部のラジオ局 (特に遠隔局) の受信が不可能になったりすることがあります。

この状況により、車内で確実に無線を受信できる、短くても非常に効果的なアンテナが必要になりました。この問題を解決するために、高感度の短いアンテナであるアクティブアンテナが作成されました。

アクティブアンテナは、従来のアンテナ (ホイップまたはダイポール) と無線周波数増幅器を組み合わせた電子デバイスです。このようなアンテナは、弱い信号を受信し、長さを長くした従来のアンテナと同じ無線性能を提供できます。また、アクティブアンテナは、以下で説明する他の機能も実行できます。しかし、まず最初に、現在どのような種類のアクティブアンテナが存在するのかを確認する必要があります。

アクティブアンテナの種類

市場では、デザイン、設置場所、設置の種類、機能が異なるアンテナを見つけることができます。

アンテナは、その設計に基づいて、次の 2 つの主なタイプに分類されます。

ホイップ - 何らかの長さの金属ピンがアンテナとして使用されます。最新のアンテナでは、ピンにプラスチックの保護シースが付いています。通常、外部アンテナはこのタイプです。
ダイポール - 受信は、同じ長さの間隔をあけたピンを使用した対称ダイポールで実行されます。この回路は室内アンテナに典型的なものです。

アンテナが設置されている場所に応じて、次のようなものがあります。

外部 - ルーフ、フロントまたはリアフェンダーなどに取り付けられます。
キャビン内 - キャビン内のフロントガラスまたはリアウィンドウに取り付けられます。

どちらのタイプのアンテナにも、金属ボディの存在に関連して長所と短所があります。ご存知の通り、金属は電波を通さないので車体がスクリーンの役割を果たし、車室内は屋外に比べて電磁界強度が数倍低くなります。このため、室内アンテナはフロントウィンドウに取り付けられています。ただし、外部アンテナがすべての干渉を受信する一方で、車体は干渉 (特に隣接する車線や後方に位置する車両からの干渉) からさらに保護する役割を果たします。

アンテナ設置の種類に応じて、次のようなものがあります。

内側 - 両面テープ。
ほぞ穴アンテナは、本体または特別なコンテナ (格納式アンテナ) にしっかりと取り付けられる外部アンテナです。
磁気ベース - 通常は屋根に素早く取り付けるための外部アンテナ。

アクティブアンテナの主な機能は信号を増幅することですが、最新のアンテナにはさまざまな追加機能が備わっている場合があります。

レンジ間の切り替え。
感度の変更 - 感度が低い「シティ」モードと感度が高い「ハイウェイ」モード。
干渉防止保護。

また、アクティブアンテナは、目的と動作範囲に応じていくつかのグループに分類できます。

1 つまたは 2 つのバンド用のアンテナ - 通常は FM または AM/FM。
テレビアンテナ。
ユニバーサルアンテナ - AM から TV までのすべての帯域に対応。

すべてのアクティブアンテナは、タイプに関係なく、同様の設計と共通の動作原理を備えています。

アクティブアンテナの設計と動作原理

構造的には、アクティブアンテナは 5 つの主要な部分で構成されます。

アンテナ (ピンまたはダイポール);
アンプ（プラスチックケース入り）。
アンテナケーブル (供給ケーブル);
電源ケーブルを有線または別個に接続します (オプション)。
アース接続線。

車内アンテナは通常、ダイポール設計になっています。ダイポールは、いわゆるキャンバスの形で作られています。これは、ガラスに取り付けることができるプラスチックのシェルに入った柔軟な導体です。パネルはアンプが配置されているハウジングから直接出ており、この構造全体が両面テープを使用してフロントガラスに取り付けられています。

アクティブアンテナの仕組みは非常に簡単です。キャンバス上で分離された信号はアンプに送信され、その後ケーブルを介してラジオ/カセットプレーヤーのアンテナ入力に供給されます。アンプが動作するには電源と接地が必要です。電源は別の 2 線ワイヤで供給することも、アース線を本体 (アンテナの隣にあるボルトに) に接続し、2 番目のワイヤを「+」に接続するという標準的なスキームに従って行うこともできます。バッテリーの。

(磁気ベース上に) 簡単に取り付けることができるコンパクトなアンテナには、通常、個別のアースがなく、シガーライターから電力が供給されます。このようなアンテナはサイズが小さく、設置が簡単ですが、利得が低く、一般に車室内アンテナと比較しても劣ります。

アクティブアンテナの設置と運用の特徴

外部アンテナ、特にほぞ穴アンテナの設置は専門家に依頼する必要がありますが、内部アンテナは独立して設置できます。アンテナの設置は通常、次のようになります。

フロントガラスまたはリアウィンドウ上のアンテナの最適な位置を選択します。
アンテナ本体とアンテナシートを付属の両面テープで貼り付けます（シートには接着剤が塗布されており、保護フィルムが貼られています）。
アンテナ本体とパネルが接着されている部分のガラスを脱脂します。
アース線を車体に接続します（任意のボルトに接続するか、塗装を取り除いた車体の一部に直接接続します）。
電源ケーブルをラジオ/テレビのアンテナ入力に接続します。
電源ケーブルを任意の便利な場所で「+」電源に接続します (最良のオプションは無線端子です)。

アンテナの設置場所には特に注意を払う必要があり、次のいくつかの推奨事項に従う必要があります。

アンテナパネルは、窓の端から 5 cm 以内の距離に配置する必要があります (これにより、車体のシールド効果が減少します)。
アース線はできるだけ短くする必要があります。
電源コードはラジカセのできるだけ近くに接続してください。

キャンバスをウィンドウの端と平行に配置する必要があります。ここには 2 つのオプションがあります。

窓の上端に沿って、キャンバスは細長くなります。
窓の隅 - キャンバスは右 (またはガラスの形状に応じて) 角度に配置されます。

正しく接続されている場合は、イグニッションをオンにすると、アンテナハウジングの LED が点灯します。アクティブアンテナは無線の動作を変更せず、最も単純な場合には追加のアクションは必要ありません。アンテナに追加機能がある場合は、「都市」/「高速道路」モードを切り替えるか、帯域を選択する必要がある場合があります。その方法は通常、説明書に記載されています。

アクティブアンテナは、適切に取り付けて使用すると、ラジオの受信状態が向上し、旅行がより楽しくなります。これは、すべての自動車所有者が購入できる、シンプルで安価で興味深いソリューションです。

この開発はプロフェッショナルのニーズに応えて行われました。車に隠して保護する必要がありました。解決策はすぐには与えられませんでした。スロットアンテナはほとんど知られておらず、HF ではほとんど使用されません。それを顧客に証明するには長い時間がかかりましたこれ動作する可能性があります（これは面白いことに、電界強度を測定した直後に、アンテナが正常に放射していることがわかります）。車をネットで覆い、水をかけて、底を水に浸すなど、多くの子供たちが興奮しました。何も役に立たず、体の金属片は頑固に放射し続けました。最も繰り返されることの 1 つは、私が知っている症例は 2000 件以上です。 1996年の雑誌記事は広告目的のため、多くの部分が省略されていた。しかし、この形式であっても、さまざまなサイトで何度も「パクられ」ました。以下は、雑誌では省略された微妙な点を含む記事の拡大版です。

車体がアンテナになる

自動車で無線送信機を使用する場合、最も困難な作業は、整合したアンテナを作成することです。この記事では、車体を周波数 20 ～ 200 の隠れた整合送信アンテナとして使用する原理について説明します。

既存のタイプのカーアンテナのレビュー

有効エミッタの最小寸法は少なくとも 1 /4 でなければなりません。サイズが小さくなるにつれて、その効率は短縮の二乗に比例して非常に急激に低下します。アンテナが送信しているとき、その効率の低さにより放射電力が不可逆的に減少し、それに応じて無線通信範囲が減少します。したがって、非常に小さな奇跡のアンテナが効果的に動作するという宣伝上の保証にもかかわらず、少なくとも皮肉的にそれらを扱う必要があります。

最も単純なカーアンテナは、屋根上のコイルによって下部が短縮されたピンです。これは、外部アンテナが受け入れられない場合 (セキュリティシステム、追跡システム、隠れた無線通信) を除いて、優れたソリューションです。このような場合、アンテナを隠し、外部からの影響を受けられないようにする必要があります (泥棒は最初に外部アンテナを破壊し、セキュリティ装置は役に立たなくなります)。

この問題を解決するには、通常、キャビン内のガラス近くに設置された短いヘリカルアンテナが使用されます。実際には1/4ピンを折り曲げたものですが、金属ボディ内に配置されているため、シールド効果により効果が大幅に低下します。また、ヘリカルアンテナは帯域が非常に狭いため、アンテナの調整に注意が必要であり、全周波数帯域で使用することができません。

車体をスロットアンテナとして利用

私たちのタスクは要約すると、全長 1.5 ～ 3 m (20 ～ 30 MHz の範囲で効果的に動作する場合) の自動車内の構造的ギャップを見つけ、その励起を確保することです。どの車にもそのような場所がいくつかありますが、アンテナ自体、そのパラメータ、およびケーブルとのマッチングのためのデバイスが統一されるように、スロット構成はさまざまなタイプの車でほぼ同じであることが望ましいです。

また、スロット励起装置を作成する際には、自動車の設計への干渉を最小限に抑える必要があります。スロットの中心に RF を接続するのは理論的にのみ良いためですが、実際には、塗装を剥がして穴あけする必要がある場合、これを行う人はほとんどいないでしょう。

上記を考慮し、トランクリッド（BA3 2101～2107等）または後部ドア（VA32108、2109、AZLK2141等）と車体との間に隙間を設けた。励磁を確実にするには、図 1 に示すようにトランクロックラッチを絶縁する必要があります。

この場合、スロットに供給するための入力ポイントは、本体 (本体出力) にねじ込まれたトランクロックラッチを固定するための標準ボルトと、追加のガスケットの助けを借りて固定ボルトから分離されたロックラッチであり、機械的構造を備えています。トランクロックおよびトランクリッドとの電気的接触（信号出力）。

この設計は、金属トランジスタとその取り付けボルトをラジエーターから絶縁することに非常に似ており、アマチュア無線家にとっては難しいことではありません。具体的な絶縁方法は（車の設計上の特徴に応じて）異なる場合がありますが、主なことは、電気回路がトランクロックを確実に遮断し、そこにワイヤを接続できるようにすることです。 1 本のワイヤーはトランクリッドに接続し、もう 1 本はボディシェルに接続します。

これはスロットアンテナであるため、トランクリッドはロータリーヒンジでボディから分離されてはいけないだけでなく、逆にそこに高品質の電気的接触がなければならないことに注意してください。存在しない、または存在するが不良である場合（錆びた古いヒンジ）、ヒンジのトランクリッドをボディに接続するフレキシブルバスバーを敷設する必要があります（シールドされた厚い編組で作られたほぼ同じフレキシブルジャンパー）点火からの干渉を減らすために取り付けられているワイヤー）。さらに、このようなジャンパーは 2 か所 (各ループの近くに 1 つ) に取り付ける必要があります。

以上でアンテナ製作作業の機械部分は完了です。あとは同軸ケーブルを花びらに接続して測定するだけです。図 2 と 3 は、一部の自動車の周波数に対する SWR の実験的依存性を示しています。

「Moskvich」AZLK 2142と「Zhiguli」VAZ 2109は、約65MHzのほぼ同一の第一共振を持っています（この周波数では、車のサイズは約半波です）。 3 次高調波はさらに大きく異なります。車の形状に大きく影響されます。

ボルボ 249、VAZ 2104、VAZ 2106 および類似の車の場合、共振はより高く、これは、励起されているのは車体全体ではなく、トランク領域とそれに隣接する金属だけであることを示しています。その結果、いくつかの共振周波数を備えた既製のスロットアンテナが得られ、そのうちの 1 つは動作周波数と一致します。電源ケーブルを適切なポイントに接続するだけで十分です。しかし、そのような偶然はめったに起こりません。一般に、動作周波数におけるスロットの入力インピーダンスは複雑なので、電源ケーブルを直接接続することはできません。

スロットの寸法は車の設計上の特徴によって決定され、当然のことながら変更することはできないため、ケーブルの SWR を 1 に近づけるために、スロットアンテナの複素インピーダンスの変換を確実にするを使用します。使用するケーブルの特性インピーダンスに等しいアクティブなインピーダンスに変換します。制御システムはスロットの給電点のすぐ近くに配置されています。つまり、固定寸法のダイポールがある場合でも、状況はほぼ同じになります。共振周波数では SWR が低く、その他の周波数では複素入力インピーダンスになります。また、同様に、アンテナ自身の共振周波数以外で励起する場合は、給電点に制御システムが必要です。

20 ～ 30 MHz の範囲では、スロットリアクタンスは誘導性であり、アクティブリアクタンスは 8 ～ 15 オーム (直列等価) の範囲にあります。この範囲のケーブルに適合させるために、図 4 に示す制御システムが使用されます。

広帯域トランス TV1 1:4 (フェライト上、特定の電力と周波数での動作を保証) は、50 オームのケーブル抵抗をアンテナの放射抵抗の有効部分と一致させ、コンデンサ C1、C2 が誘導成分を補償します。

制御システムを備えたボックスは、トランクロックに直接取り付けられます (セルフタッピングネジを使用)。制御システムの出力は、短く（50 ～ 80 mm 以下）太い（ワイヤー断面積 1..3 mm2）ツイストペア絶縁線を使用してトランクロックの花びらに接続されています。

C2 の示された値は 25...28 MHz の領域を指します。より低い周波数では、C2 の静電容量を増やす必要があります。正確なマッチングは、コンデンサ C2 を 1 つ調整するだけで実現されます。 50 オームのケーブルの共振周波数では、SWR は 1.3 以下です。周波数27MHzにおけるスロットアンテナの帯域幅（SWRレベル換算）<2 составляет 500..800 kHz. Это СУ обеспечивает хорошее согласование с большинством типов автомобилей.

おそらく、あなたの車の特定のケース（異なるスロット構成、異なる周波数）では、調整に問題が発生する可能性があります。この場合、次のテクニックをお勧めします。

ケーブルの半波長セクションを、目的の周波数のスロット (電気的に半波長を考慮して) に接続します。さらに（重要なことですが）スロットペタルに直接接続するのではなく、ツイストペア（ロックの隣に制御システムを固定するための設計能力に基づいて長さを自分で決定します）を介して接続し、その後制御システムの出力に接続します。トランクロックまで。このペアのインダクタンスは、スロットの入力インピーダンスの重要な要素です (この値がノウハウの 1 つでした)。
リピータの自由端で、高周波ブリッジを使用してインピーダンスを測定し、この値に合わせて制御システムを設計します。原則として、測定を行わずに、必要な範囲のカスタマイズ可能な制御ユニットを使用するだけで最小の SWR を達成できます。
受信したデータを基に固定式の小型制御システムを作成し、トランクロックに設置します。

VHF 範囲では、周波数に応じて、制御ユニットはさまざまな設計にすることができます。 HF 範囲とは異なり、この場合は特定の車種と動作周波数に応じて慎重に個別に調整する必要があります。たとえば、周波数 144 MHz では、SWR レベル帯域は< 2 составляет 5...7 MHz.

結果

記載されている両方の範囲 (27 MHz と 144 MHz を意味します) では、次の点に注意してください。

車内（人、荷物）および周囲（降水、他の車両など）にある物体からのスロットアンテナのパラメータへの影響がほぼ完全に存在しないこと。
キャビン内の電磁界強度が低い（電流は外表面に沿って流れ、表面効果によりキャビン内にはほとんど流れません）。
垂直 (覚えておいてください: 水平ギャップ、あります垂直偏波）、垂直偏波を持つほとんどの車のアンテナでうまく動作します。

水平面内の範囲では、車の軸に沿って戻ると、最大放射が小さい (約 3 dB) 楕円に近くなります。通信距離は車の屋根に設置した高さ20cmのスパイラルアンテナやインダクタ付きの高さ0.6mのホイップアンテナと同等です。

144 MHz 範囲では、水平面のパターンは車両のタイプと動作周波数に依存し、深いディップがなく、後方放射の最大値が小さい複雑なマルチローブ構造です。通信範囲は、車のルーフにある l/4 ピンを使用した場合の通信範囲の 35% ～ 50% です。

パラメータの悪さは、アンテナの給電点の位置が地面に近いことと、この範囲での本体鉄の導電率が低いことによって説明されます。 144 MHz では、ボディ鉄は非常に貧弱な導体であるため、波長のギャップサイズが大きいと効率が低くなります。ただし、ボディが亜鉛メッキまたは錫メッキされている場合、スロットアンテナの効率は著しく向上します。

説明した原理を使用し、ボディと制御システム回路への接続ポイントを適切に選択することで、どのブランドの車のボディでも 20 ～ 200 度の任意の点で共振アンテナとして動作するようにすることができます。 MHz範囲。もちろん、このようなアンテナの効率は屋根上のピンよりも劣りますが、アンテナの隠蔽性が重要な場合には、ボディが最適な解決策です。

最も人気のある車の外部アンテナは故障したり損傷したりすることがよくあります。庭に車を駐車する際、盗難や車上荒らしが多発しています。工場アンテナを見つけるのは困難であり、自動車メーカーがスペアパーツとして単純なデバイスを製造することはほとんどありません。古い設計の車の受信装置が壊れたり盗まれたりした場合、多くの場合、カーラジオ用のアンテナを自分の手で作る以外に選択肢はありません。ほとんどのドライバーは、安定した受信のために長い柔軟なアンテナや伸縮式アンテナを必要としない FM ラジオ放送を聴くことを好みます。

車のアンテナの動作の一般原則

カーラジオ用のアンテナを自宅で自分の手で作るのは非常に簡単です。ただし、製造する前に、アンテナの長さ、その位置、設計の複雑さなどの主要なパラメータを決定する必要があります。

無線工学の公準によれば、車のアンテナは車体に接地された 4 分の 1 波長の振動子として定義されます。自動車送信無線局のアンテナは長さが 2.5 メートルに達し、垂直位置で動作する必要があります。標準的なカーラジオ受信機の場合、そのようなパラメータは冗長です。

ほとんどのドライバー向け放送局が運用されている最も一般的な VHF FM 帯域の無線信号を安定して受信するには、長さ 10 ～ 20 センチメートルのホイップアンテナで十分です。長波と中波の受信専用に設計された旧式のヘッドユニットを交換する場合、カーラジオ用のDIY外部アンテナが最も簡単な解決策になります。

テレビ信号や Wi-Fi インターネット電波を受信するためのアンテナは考慮せず、外部アンテナと内部アンテナに分けられる単純な車のアンテナに焦点を当てます。車内アンテナは車体で遮蔽されているため、電波の受信が弱くなります。安定して動作するには、追加の補強や複雑なフレーム構造が必要です。高品質の内部アンテナを独自に計算して製造できるのは、訓練を受けたアマチュア無線家だけであり、初心者のチューニング愛好家がそのような設計を始めるのは意味がありません。

手作りアンテナの製作過程

製造用の柔軟な伸縮アンテナには、特別なアンテナ材料と追加の無線コンポーネントを選択する必要があります。さらに、車の以前のアンテナと同じくらい簡単に壊れます。

ファッショナブルな「シャークフィン」受信装置を模倣した固定固体アンテナは、製造が簡単です。このようなカーラジオ用の自家製アンテナを自分の手で作るには、簡単な材料とツールが必要です。

ネジ付き金属ピン。
固定ナット。
銅線;
金属製の工具。
はんだごておよびはんだ用品（フラックス、はんだ、ロジン）。
絶縁体;
アンテナケーブル。

アンテナの主要素は金属ピンで、そのネジはアンテナの標準的な位置のサイズまたは選択した取り付けブラケットに応じて選択されます。標準の事前にねじ切りされたアンカーボルトは、アンテナベースに適しています。アンテナ振動子の銅線を取り付けるために、ピンの反対側に 2 つの穴を開ける必要があります。シールドされていないワイヤは、ピンの全長に沿って 2 層で巻かれています。

巻かれたワイヤーは固定ボルトで締め付けられ、アンテナの上部の穴に密封されます。断熱材の外層には、アマチュアはさまざまな材料を使用します：冷間溶接接着剤、エポキシ樹脂、ポリモーファス、熱可塑性プラスチック。溶けたビニールやカーボンファイバーは電波の受信障害を引き起こす悪玉であることが判明しました。

熱可塑性プラスチックまたはエポキシを手動で成形した後、アンテナは目立たなくなります。

アンテナを設置現場で試着して性能を確認した後、外面を旋盤で加工し、手作業で仕上げます。

使用される材料の色に応じて、完成したアンテナは黒のままにするか、ボディの色に合わせて防水性のアクリル塗料で塗装することができます。

屋外旅行用にカーラジオ用のアンテナを自分の手で作る方法に関するビデオを見ることができます。

屋外アンテナを接続する

アンテナを設置する最も簡単な方法は、受信装置を設置するための定期的な場所が車体にある車の所有者向けです。このようなモデルでは、内部ケーブルの配線を気にせずに、アンテナを既存のコネクタ (通常はネジ式) に慎重にねじ込むだけで十分です。

屋根の上にうまく加工された自家製アンテナは、高価なメルセデス、アウディ、BMW に装備されているファッショナブルな「シャークフィン」アンテナと何ら変わりはありません。

車体に定位置がない場合は、カーラジオ用の自家製アンテナを磁気ブラケットまたは真空吸盤に取り付けることができます。走行中に車の屋根にしっかりと保持される磁気ホルダーを使用することをお勧めします。

車体に不必要な切断を行うことは望ましくないため、既存の技術的な穴を使用するか、リアライトシールの溝を最小限に拡張することができます。本体のすべてのケーブル出口はシーラントで密閉する必要があります。タクシー運転手用無線機用のリモート磁気ブラケットは変換に適しています。この設計では、延長コイル (アンテナのベースにある) を取り外し、ケーブルをピンに直接接続するだけです。理論的には、アンテナを取り付けるのに最適な場所はルーフの中央であると考えられていますが、通常、車愛好家は左翼またはルーフの後部に自作のデバイスを取り付けます。

屋外アンテナを接続するには、シールド付き同軸ケーブルを使用する必要があります。キャビン内にケーブルを敷設するには、次のものが必要です。

ケーブル入口ポイントからセンターパネルまでの内装トリムを取り外します。すべての操作は、ファスナーのプラスチック製クリップを維持しながら、力任せに行わず、慎重に実行する必要があります。
ケーブルを敷いて固定します。無線受信にさらなる干渉を引き起こす標準的な電気配線との交差を避けることをお勧めします。
アンテナとヘッドユニットのコネクタを比較してください。必要に応じて、アンテナコネクタを再はんだ付けするか、アダプタを使用します。
カーラジオ受信機の動作を確認してください。
取り外した内装部品を組み立てます。

アンテナが正しく組み立てられ、ケーブルが敷設されていれば、新しい受信デバイスは標準アンテナと同等に機能します。

結論

受信装置の外観を工夫することで、ずさんな手作りアンテナの欠陥を見つける可能性のある交通警察の検査官からのクレームを避けることができます。アンテナを自分で作った経験についてのフィードバックを私たちに送っていただくことで、運転仲間がよくある間違いを避けることができます。

車のアンテナは異なります。これらは主に、FM ラジオ局を受信したり、特別なチューナーを備えたミニデバイスでテレビ番組を視聴したりするために使用されます。さらに、ナビゲーションチャンネルとして車内のアンテナも必要です。軍事環境では、車両アンテナは信号受信に不可欠です。

今日は、FMラジオ局を聴くために車のラジオ用アンテナを作成する方法、既製のデバイスを購入するときに間違いを犯さない方法について説明し、車のアンテナの種類についても説明します。存在する。

車載アンテナの分類

自分の手でラジオアンテナを作りたい場合、そのようなデバイスは非常に単純な設計であるため、それは難しくありません。仕事をするときに重要なことは、正しく行うことです 波長範囲を選択する(FM が最もよく選択されます) と変調タイプ。ただし、これには後で戻りますが、車のアンテナがどのカテゴリに分類されるかを見てみましょう。

目的に応じて、以下のものを受け取るように適応されています。

さまざまな帯域でのラジオ放送、主に FM。
テレビ放送。
ナビゲーションシステムの動作を保証するために衛星からの情報を収集します。

通信アンテナもあります。

装置の設置車上で実行できます:

磁石を使用する。
吸盤を通して。
ほぞ穴法。
ねじ接続方式。
クランプ。
組み込みメソッドを使用します。

配置方法に応じて、アンテナは外部または屋内に配置でき、増幅の種類 (アクティブとパッシブ) に応じて異なります。

他にも色々な分類があります、しかし、それらはあまりにも具体的であるため、ここでは詳しく説明しません。

デバイスのサイズは範囲によって異なります。例えば、27MHzの通信アンテナは大きい。最も強力な標本は長さが約2メートルになることもあります。

正しく動作するには、アンテナを厳密に垂直な位置でマシンに取り付ける必要があります。これは偏波の種類によって決まります。もちろん、接続された構造は、特定の場所で破損しないようにレバーまたは親指で傾けることができますが、主に大型車両のドライバーが使用します。

車のデジタルテレビアンテナはパトカーの点滅ライトに似ていますが、色合いが異なるだけです。この設計のデバイスは非常にシンプルで、主なタスクは次のとおりです。 数百MHzを受信。ほとんどの場合、デジタルインスタレーションは磁石を使用して車の屋根に設置され、追加の変更を加えずにワイヤーでドアの上に引っ張られます。信号は水平偏波です。

購入時に注意すべきこと

カーラジオのアンテナも小さいですが、波長が長いためテレビのアンテナよりも少し大きくなります。この目的には、トランシーバー信号を受信するための装置を思わせる短いピンが適していますが、その長さは警察の点滅灯よりも短くなります。ラジオ用の特別なモデルではなく、テレビ受信機用のアンテナを誤って購入しないように、 その技術的特性を研究します。

ラジオのアンテナは FM または AM (周波数 70 ～ 108 MHz) として指定されます。
テレビ用 - DVB – T (周波数最大 900 MHz)。
ナビゲーション用 - GPS (400 MHz);
無線通信用 - CB (27 MHz)。

こちらも忘れずにご注意ください アンテナコネクタ。ほとんどの場合、お使いのデバイスと一致するはずですが、購入前に確認しても問題ありません。外部タイプの車用アンテナの方が受信状態が良いと考えられていますが、これは都市環境での作業にのみ当てはまります。ただし、車内に設置するための装置は設置が簡単ですが、同時に安価であるため、外部のものよりも動作が悪くなります。

現在、番組の視聴、FM ラジオ局の聴取、ナビゲーションなど、上記のニーズすべてに使用できるあらゆる種類のハイブリッド製品が販売されています。高速道路から市街地へ、またその逆に受信を切り替える機能を備えたモデルもあります。このような技術は、感度と干渉抑制機能が互いに異なります。そのため、高速道路では受信範囲が 80 km まで伸びる可能性があります。

タンデムモデルが一般的、一対のピンが装備されており、1 つはテレビ番組を視聴するために設計され、もう 1 つはラジオ放送を聞くために設計されています。もちろん、そのようなデバイスを本来の目的に使用するには、特別な機器が必要になります。

自分の手でラジオアンテナを作る方法

FM ラジオ局を聴くためのアンテナを組み立てる際の主な困難は、車体の絶え間ない振動です。したがって、地上用の単純な家庭用アンテナはここでは機能せず、 受信のデッドスポット。通常の地上に設置されたデバイスの場合、どちら側から信号が送信されるかはまったく同じですが、常に動作しているデバイスの場合は、DIY で組み立てる特別なアプローチが必要です。

適切に手作業で組み立てられた車のアンテナには、 次の特徴:

身体への不必要な改造を理由に、交通警察の代表者から不必要な質問をしないでください。
機内では立ち上がらなければなりません。
信頼性の高い受信を提供します。
高い効率を持っています。

シンプルな 4 分の 1 波バイブレーターこの場合、次のような欠点があるため、あまり適していません。

製造が難しい。
比較的大きい。
取り付けるのが難しい。
運転中に干渉する可能性があります。

乗用車に最適なオプションはフレーム構造から得られ、リアウィンドウシールの真下に配置する必要があります。上向きにわずかに狭くする必要があります。その中央にはコンデンサがあり、アンテナをあるチャネルまたは別のチャネルの共振に調整します。受信周波数は 2 つあり、それぞれ 27 MHz と 65 MHz、または 28.2 MHz と 68 MHz になります。

上部の共鳴はラジオ放送の下部の範囲に対応する必要があります。それが理由です 次のアクションを実行します。

作業が完了したので、次のことを行うことができます コネクタを使用してアンテナを接続します通信機器で使用されます。ケーブルは長すぎてはなりません。アンテナはパッシブであるため、信号は経路内で大幅に減衰する可能性があります。リアウィンドウ付近に通信機器を設置すればさらに良くなります。

DIYアンテナのメリット

自作アンテナ工場出荷時のモデルと比較して多くの利点があります。もちろん、あなたが望むような長い到達距離や優れた受信は得られません。ただし、車に取り付けることができ、高すぎると手の届きにくい場所で通常の運転ができなくなるという問題は発生しません。

また、整合器を巻く必要もありませんので、非常に大変な作業となります。巻き数とピッチを正確に維持し、必要な太さの線材を選択する必要があるためです。さらに、これらすべてに密閉が必要なため、アンテナ自体に加えて多数のアクセサリを購入することになります。

自作用コンデンサ輪郭が短くなったために必要です。係数は0.3です。フレームの電気的延長は中央ループを使用して希望のサイズまで実行され、コンデンサーがリアクタンスを減衰させてケーブルに一致させ、すべてを共振に合わせて調整できます。広帯域アンテナなので、ほとんどの車種のリアウィンドウに大きな改造をすることなく取り付けることができます。設定を行う必要があります 最小定在波比による.

多くの自動車愛好家は、車の工場出荷時のアンテナを購入して設置することは、場合によっては高価であるだけでなく、自家製のアンテナよりも設置が難しいことを長い間知ってきました。また、受信品質は「自家製」のものよりも悪い場合があります。したがって、運転中にお気に入りの FM 局の曲のメロディーを楽しみたい場合は、デバイスを自分で作ってみてください。ご覧のとおり、これは思っているほど難しくありません。