Как выбрать антенну для рации

Антенна для рации влияет на связь сильнее, чем прибавка ватт передатчику. Выбирают её не по коэффициенту усиления, а по четырём параметрам: диапазон, тип и место установки, разъём, допустимая подводимая мощность. Усиление подбирают пятым шагом — под рельеф, а не по максимальному значению. Ниже разобрано, что стоит за дБи и КСВ в характеристиках и какие ошибки при подборе повторяются чаще всего.

Четыре типа антенн: портативные, автомобильные, базовые, сумматоры

Тип антенны определяет место установки, а не модель станции.

Тип	Что это	Куда ставится	Примеры из каталога
Портативные	штыревые, подбираются под модель рации	на разъём станции	серия АШ, «Лента»
Автомобильные	кузов работает противовесом	крыша, крыло, багажник	AW-6 VHF, Patrol 2D
Базовые	стационарные, для баз и ретрансляторов	мачта, кронштейн на здании	A-100, D4 UHF
Сумматоры	объединяют антенны или разводят сигнал	в тракте до антенн	СУ-1/2, СУ-1/4, СУ-1/8

Сумматор антенной не является: СУ-1/2, СУ-1/4 и СУ-1/8 работают на два, четыре и восемь каналов в исполнениях UHF и VHF.

Коэффициент усиления: почему больше не значит лучше

Коэффициент усиления антенны не добавляет мощности передатчику, а перераспределяет излучение по направлениям.

Усиление в дБи — это выигрыш относительно изотропного излучателя, который отдаёт энергию одинаково во все стороны.

Растёт усиление за счёт сужения диаграммы направленности в вертикальной плоскости. У A-100 это сделано соосной конструкцией: два элемента фазированной решётки на одной оси разделены фазосдвигающим дросселем. У A-300 MU шесть излучающих элементов 5/8λ и длина 3,6 м дают усиление 10 дБи.

Насколько узким становится луч, видно из паспорта D4 UHF. При усилении 8,15 дБи сектор излучения в вертикальной плоскости составляет 18° по уровню −3 дБ.

Узкий луч выигрывает вдоль горизонта и проигрывает вверх и вниз. На пересечённой местности и в высотной застройке антенна с высоким усилением может ухудшить связь: корреспондент оказывается выше или ниже основного лепестка.

Разброс по каталогу большой: 2,7 дБи у автомобильной Patrol 2D и 10 дБи у базовой A-300 MU. Меньшее усиление означает более широкую диаграмму, а не худшую антенну.

КСВ и согласование с трактом

КСВ — числовая мера согласования: он показывает, какая доля подведённой мощности не ушла в эфир, а вернулась по кабелю.

Волновое сопротивление тракта — 50 Ом, поляризация вертикальная.

Вернувшаяся мощность попадает в выходной каскад, поэтому высокий КСВ — это и потеря излучения, и нагрузка на передатчик.

Значения по разделу лежат в узком коридоре: менее 1,2 у A-300 MU, не хуже 1,4 у AW-6 VHF, не хуже 1,5 у A-100 и D4 UHF.

Частая причина роста КСВ — антенна не своего диапазона: она отражает бо́льшую часть мощности и грозит выходному каскаду.

Диапазон и допустимая мощность

Первое требование — общий диапазон у антенны и станции: VHF — 136–174 МГц, UHF — 400–520 МГц.

VHF устойчивее на открытой местности и по рельефу, UHF — внутри застройки и зданий; подробнее — в материале частоты раций.

Двухдиапазонные модели тоже есть: Patrol 2D работает в 136–174 и 400–480 МГц, WH-711S — в 136–174 и 430–460 МГц.

Модель	Диапазон	Усиление	КСВ	Макс. мощность	Разъём
A-100 (UHF)	400–470 МГц	4,5 дБи	≤1,5	100 Вт	N female
A-100V	136–174 МГц	3,5 дБи	≤1,5	150 Вт	SO-239
D4 UHF	400–490 МГц	8,15 дБи	≤1,5	400 Вт	N female
A-300 MU	400–512 МГц	10 дБи	<1,2	200 Вт	N female
AW-6 VHF	134–174 МГц	3,4 дБи	≤1,4	220 Вт	UHF male (PL-259)

В таблице четыре базовые модели и одна автомобильная. Максимальная подводимая мощность — предел для антенны, и мощность передатчика не должна его превышать.

Разъёмы и переходники

Разъём антенны должен совпадать с разъёмом станции, иначе в тракт добавляется переходник.

Типов три: N female у базовых A-100 в UHF-исполнении, D4 и A-300; SO-239 у A-100V; UHF male PL-259 у автомобильных AW-6 и «Шайбы-2 Ультра».

При несовпадении переходник подбирается в разделе разъёмов и переходников. Ограничение: каждое лишнее соединение в тракте даёт потери, поэтому цепочку из переходников собирать не стоит.

Автомобильная антенна: что учесть при установке

У автомобильной антенны противовесом работает кузов, поэтому её ставят на металл: крышу, крыло или багажник.

Ровнее всего антенна излучает из центра крыши: диаграмма направленности там почти круговая, с небольшими лепестками в сторону капота и багажника.

На капоте ухудшается излучение в сторону багажника. На переднем бампере антенна излучает в основном вперёд по ходу движения и в стороны, а назад хуже всего. Смещение к заднему бамперу даёт обратную картину и ухудшает излучение вперёд.

КСВ настраивают уже после установки антенны на место.

Габарит подбирают по условиям эксплуатации: длина AW-6 VHF — 1425 мм. Когда высота ограничена, берут короткое исполнение: у «Шайбы-2 Ультра» высота 53 мм и масса 0,75 кг при усилении 5 дБи в диапазоне 400–520 МГц.

Отдельный параметр в характеристиках — ветровая нагрузка, и это скорость ветра в километрах в час, а не дальность связи. Указано 150 км/ч у AW-6 UHF, 160 км/ч у AW-6 VHF, 180 км/ч у A-300 MU и A-300 MV, не менее 500 км/ч у «Шайбы-2 Ультра». Дальность связи в характеристиках антенн не приводится.

Базовая антенна: мачта, заземление, грозозащита

Базовая антенна ставится стационарно, и к её параметрам добавляются требования по креплению и электробезопасности.

A-100 — соосная антенна из двух элементов фазированной решётки, разделённых фазосдвигающим дросселем; корпус фибергласовый, в конструкции есть противовесы.

D4 UHF — параллельное сложение мощностей четырёх коллинеарных петлевых вибраторов, отсюда полоса 400–490 МГц и практически круговая диаграмма. Полимерное покрытие защищает вибраторы от агрессивных сред и обледенения, ветровая нагрузка по паспорту — 55 м/с.

В комплект поставки D4 UHF входят крепление на трубу Ø25–55 мм, U-образные шпильки и сумматор.

Заземление и грозозащита для внешней антенны обязательны. У A-100 грозозащита выполнена заземлением по постоянному току, а в паспорте ретранслятора РТ-2800 указано прямо: при внешней антенне грозозащита обязательна, корпус необходимо заземлить.

Порядок выбора: пять шагов

Порядок действий одинаков для портативной, автомобильной и базовой антенны.

1. Определите диапазон станции — VHF 136–174 МГц или UHF 400–520 МГц — и берите антенну того же диапазона.
2. Выберите тип по месту установки: на рацию — портативную, на кузов — автомобильную, на мачту — базовую.
3. Проверьте разъём: N female, SO-239 или UHF male PL-259, при несовпадении нужен переходник.
4. Сверьте мощность передатчика с допустимой для антенны: от 100 Вт у A-100 до 400 Вт у D4 UHF.
5. Подберите усиление под рельеф и застройку, а не по максимальному значению в дБи.

На пересечённой местности широкая диаграмма работает предсказуемее узкой.

Частые ошибки

Ошибки при подборе антенны сводятся к шести ситуациям.

• Погоня за усилением. Оно растёт за счёт сужения вертикальной диаграммы: у D4 UHF при 8,15 дБи сектор излучения — 18° по уровню −3 дБ.
• Антенна не своего диапазона. Она поднимает КСВ и создаёт риск повреждения выходного каскада.
• Штырь от другой модели рации. Разъёмы и диапазоны у моделей разные, сходство корпуса ни о чём не говорит.
• Мощность передатчика выше допустимой для антенны. Предел — от 100 до 400 Вт.
• Внешняя антенна без заземления и грозозащиты. Для РТ-2800 это прямое требование паспорта.
• Ожидание, что антенна пробьёт препятствие. Там, где прохождения сигнала нет, замена антенны ничего не изменит.

Что делать, если связи всё равно не хватает

Начинают с проверки тракта, а не с покупки антенны с большим усилением.

Сначала измеряют КСВ: рост значения укажет на несогласование или чужой диапазон. Затем поднимают антенну выше: чем выше она стоит, тем дальше связь.

Высоту мачты специалисты компании выбирают кратной половине длины волны. Для частоты 150 МГц длина волны равна 300 / 150 = 2 м, её половина составляет 1 м, поэтому антенну ставят не ниже метра и дальше с шагом в метр.

Если прямой видимости нет, задачу решает ретранслятор.

Подобрать антенну под станцию, диапазон и место установки помогут специалисты Терек-Радио, российского производителя средств радиосвязи.

Частые вопросы

Какая антенна даёт больше дальности?

Такого параметра в характеристиках антенн нет: дальность зависит от рельефа, застройки и прохождения сигнала. Усиление в дБи перераспределяет излучение и не добавляет мощности передатчику. Числа с «км» в карточках — это ветровая нагрузка, километры в час.

Что такое КСВ и каким он должен быть?

Ориентир простой: чем ближе значение к единице, тем полнее согласование с трактом 50 Ом и тем меньше мощности возвращается в станцию. В характеристиках раздела заявлено от менее 1,2 у A-300 MU до не хуже 1,5 у D4 UHF. Значение выше паспортного указывает на несогласование или на антенну чужого диапазона.

Подойдёт ли антенна от другой рации?

Совпасть должны две вещи: диапазон и разъём. Штыревые исполнения серии АШ выпускаются под РК-101, РК-301 и РК-501, поэтому сходство корпуса ничего не решает. Антенна чужого диапазона поднимает КСВ и грозит выходному каскаду станции.

Чем отличается автомобильная антенна от базовой?

Противовесом: у автомобильной его роль выполняет кузов, у базовой противовесы входят в конструкцию, как у A-100. Отсюда и габариты: длина AW-6 VHF — 1425 мм, длина A-300 MU — 3600 мм при усилении 10 дБи.

Нужно ли заземлять антенну?

Для внешней антенны заземление и грозозащита обязательны. У базовой A-100 грозозащита выполнена заземлением по постоянному току, а в паспорте ретранслятора РТ-2800 указано прямо: корпус необходимо заземлить.

Что такое сумматор и когда он нужен?

Сумматор ставится в тракт между станцией и антеннами: он объединяет несколько антенн или разводит сигнал на несколько устройств. Это СУ-1/2, СУ-1/4 и СУ-1/8 на два, четыре и восемь каналов, в исполнениях UHF и VHF.

Можно ли поставить базовую антенну на машину?

Можно, но не нужно: у базовой антенны слишком большие габариты и парусность. В движении она может сломаться сама и повредить кузов, к которому прикреплена. Для машины предназначены автомобильные антенны. Разница видна по габаритам и креплению: длина A-300 MU — 3600 мм, крепление D4 UHF рассчитано на трубу Ø25–55 мм.