Антенны на машинах — зачем они нужны?
Почему водители до сих пор ездят с высокими антеннами на машинах?
Принято считать, что все высокотехнологичные электронные устройства должны быть компактными. По этой причине многим водителям непонятно, почему некоторые автомобилисты до сих пор устанавливают на свои машины громоздкие антенны, ведь миниатюрные приемники радиоволн давно изобретены. Они не портят внешний вид транспортного средства и не мешают при передвижении. Так для чего же все-таки нужны высокие антенны?
Оптимальная длина
Гражданская радиосвязь функционирует в определенных диапазонах частот. В Российской Федерации их три: PMR, CB и LPD. Волны в данном случае являются носителями информации, свободно распространяются в пространстве и улавливаются принимающими устройствами. При помощи них же отправителю «высылается» ответный сигнал. Длина волны диапазона CB («си-би»), используемого чаще всего, составляет 11 м.
Наиболее эффективными среди стационарных антенн считаются устройства размером 5,5 или 6,8 м. Однако такие конструкции невозможно установить на машину. Автомобильные антенны, охватывающие гражданский диапазон, имеют длину от 20 см до 2,7 м (1/4 длины волны). Последние являются самыми широкополосными. Они позволяют по максимуму использовать возможности раций.
Источник изображения: drive2.ru
Разумеется, редкий автомобилист решится оборудовать свое транспортное средство антенной, высота которой более 2,5 метров. Поэтому производители стали изготавливать устройства с меньшей длиной. Однако простое сокращение размеров влечет за собой значительную потерю функциональности. Рабочая полоса частот неизбежно сужается. Чтобы частично решить эту проблему, часть антенны стали закручивать в спираль. В результате уменьшилась физическая длина приспособления, но сохранилась реальная.
Преимущества высоких антенн
Устройства со спиральными катушками не так сильно уступают по эффективности прямым антеннам, как просто укороченные. Однако потери в качестве приема сигнала все же есть. Те водители, которым в дороге необходима радиосвязь, используют высокие антенны (от 1,5 м и более). Чаще всего это таксисты, перевозящие пассажиров в пределах городской черты. Из-за большого количества источников волн в населенных пунктах возникает такое явления, как интерференция. В результате появляется много помех. Именно высокие антенны помогают бороться с этой проблемой. Длинное устройство способно «вытаскивать» из эфира даже слабые сигналы.
Антенны внушительных размеров являются не только хорошими приемниками радиосигналов. Они необходимы, если требуется не просто слушать, но еще и говорить, то есть передавать в эфир информацию. Короткое устройство не позволит полноценно пользоваться CB-рацией.
Нужна ли длинная антенна во время загородных поездок? Да, здесь такие приспособления тоже имеют преимущество перед компактными. Количество помех за пределами городской черты снижается в разы. Однако практика показывает, что небольшие антенны вне населенных пунктов сносно работают только на высоких автомобилях. Обычные «легковушки» слишком низкие, поэтому короткое устройство будет функционировать плохо.
Антенну можно как закрепить стационарно, то есть сделать врезной, так и прикрепить при помощи магнита. Для тех, кто пользуется рацией редко, больше подойдет второй вариант. Если же связь необходима постоянно, лучше зафиксировать устройство более надежным способом.
Для чего нам антенны на крыше?
Приветствую всех! Вот есть автомобили, которые мне очень нравятся. Есть те, что не очень. Но есть один элемент, который можно увидеть на многих современных автомобилях, который меня просто бесит и выводит из себя! Это дурацкая антенна, что торчит из крыши.И, в основном, они очень длинные. Просто неприлично длинные! Выглядит это, конечно, довольно дёшево, пошло и вульгарно!
На мой взгляд, эта палка уродует вид любого автомобиля! Этот элемент экстерьера портит своим видом общее восприятие автомобиля, практически сводит на нет кропотливую и безупречную работу автодизайнеров.Интересно, были ли психически здоровы те люди, которые решили, что нужно просверлить крышу и вставить эту хрень?!Это как можно додуматься так изуродовать автомобиль?Или они считают, что это красиво?А как считаете Вы?
Вот Я не слушаю радио, но вынужден иметь этот сомнительный элемент дизайна!К тому же это стоит немалых денег.Почему Я должен платить за то, чем не пользуюсь?! Почему Я не могу иметь идеально красивый автомобиль без всякой лишней и ненужной фигни!И никаких альтернатив ведь нет, просто есть эта палка и все! В итоге Я вынужден что-то колхозить и придумывать, что бы хоть как-то исправить это безобразие
Некоторые ставят плавник, что крепится на двусторонний скотч к крыше. Это, конечно, простой и довольно недорогой способ преобразить вид автомобиля, но назвать его изящным не могу.Да и несерьезно это, на мой взгляд. Много раз видел, как скотч частично отклеивается, или плавник установлен уже с зазором, т.к.сопрягаемые плоскости не совпадают.Да и видно, что это всего лишь накладка. Лично меня такой вариант не устраивает
На некоторых автомобилях антенны интегрированы в нити на заднем либо боковом стекле, либо установлены активные антенны под крышей возле лобового стекла. На более дорогих моделях антенны выполнены в виде тонких пластин между слоями стекла, либо металлизированное напыление на заднее или боковые стекла.Это же гениальное решение, не так ли? Так зачем же не сделать так на всех автомобилях!
Всё же гладкая крыша без всяких лишних элементов смотрится, на Мой взгляд, более органично и изящно.Почему в 21 веке мы имеем столь архаичный элемент экстерьера?
Зачем нужны большие антенны на современных машинах
Большие антенны для радиоприёмников у многих современных людей ассоциируются с «глубокой древностью». Действительно, современные радиоприёмники имеют очень маленькие размеры, а антенны в её классическом обличье не имеют вообще. Для наглядности можно сравнить современный смартфон и мобильный телефон образца девяностых: оба они по своей сути являются радиотелефонами, но у старых мобильников была внушительная антенна, а у современных устройств её не видно.
Однако если выйти на улицу, то можно заметить, что на некоторых вполне современных машинах установлена «доисторическая» антенна – очень длинная и прикреплённая на кузове снаружи. Для чего же нужна такая антенна?
На самом деле это не обычная антенна «для радио». Такие антенны устанавливают на свои машины обладатели рации, которая позволяет переговариваться друг с другом. Чаще всего это таксисты, которым необходимо координировать свои действия. Большие и длинные антенны в таких устройствах просто необходимы, поскольку они позволяют принимать волны большой длины.
Для гражданской радиосвязи в России применяются несколько частотных диапазонов. Они обозначаются как PMR, CB и LPD. При этом СВ – самый распространённый диапазон. Длина волны на нём составляет 11 метров. Чтобы принимать такие волны, необходима стационарная антенна, длина которой будет составлять несколько метров. Естественно, на легковой автомобиль такую конструкцию установить невозможно. Более того, предназначенные для автомобилей антенны имеют максимальную длину до 2,7 метров, и даже такую «палку» закрепить на кузове согласится не каждый автолюбитель.
Поэтому производители стали изготавливать антенны с меньшей длиной. Однако просто укоротить реальную длину антенны нельзя, поскольку от этого сильно упадёт качество приёма. Вместо этого антенны стали закручивать в спираль; это позволило сократить физическую длину устройства, но сохранить реальную.
Тем не менее, привычные высокие антенны тоже продолжают использоваться. Это необходимо главным образом на оживлённых городских трассах, где источников волн очень много и это приводит к появлению помех. Высокие (около полутора метров) антенны позволяют устранить помехи и без труда обмениваться информацией.
Антенну можно сделать врезной, если планируется использовать её постоянно. Но некоторые автомобилисты пользуются рацией редко, поэтому они выбирают другой вариант: на время связи антенна крепится к кузову с помощью магнита, а затем опять убирается в салон.
А вы когда-нибудь пользовались автомобильной рацией?
masterok
masterok Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
Давно, давно у нас в семье был автомобиль «Москвич-407». Мне, пацаном, нравилось вытягивать длинную телескопическую антенну. Машина сразу казалась круче. А ведь у некоторых понтовых марок автомобилей антенна выдвигалась по нажатию на кнопочку с помощью электромоторчика. Круть.
А почему на современных авто пропали такие длинные антенны. Вот у меня например сейчас такая.
Ну она же мизерная? Практически на всех автомобилях сейчас антенны в виде «акульих плавников».
Итак, длинные телескопические антенны предназначены для приема FM- и других диапазонов радиосигналов. Из физики мы знаем, что длина волны «гражданского диапазона» «CB» 27 МГц равна 11 метрам. Размер наружной антенны для автомобиля стремились сделать ¼ этой длины, то есть примерно 2,7 м. Что бы в машине получить хороший прием, нужно было по максимуму выдвинуть такую антенну.
Потом антенны становились все меньше и меньше. А вот «акульи плавники» впервые установлены на компактном кроссовере Mazda CX-5. Основным достоинством антенны-плавника стала именно компактность. Но за счет чего этого добились?
Итак, на самом деле такой «плавник» ловит например ТВ, GSM и GPS-сигналы. А вот для FM-диапазона приспособлены совсем другие варианты антенн. Их можно найти встроенными в заднее стекло вместе с его обогревом или вообще упрятаны в элементы кузова, например в кормовые спойлеры. Вот такие изменения претерпела обычная телескопическая антенна.
Что у нас в итоге? Качество приема радиосигнала принесено в жертву автомобильной эстетике. Тем более радио сейчас не особенно то пользуется спросом. В машине сейчас и так можно найти множество мультимедиа.
Но остались еще любители помериться антеннами:
Автомобильные антенны для трассы и города, есть ли разница?
Читая различные форумы и паблики посвященные гражданской радиосвязи, невольно даешься диву, сколько разнообразных и зачастую противоречащих друг другу мнений может находится в головах у людей. В итоге, эти мысли обличенные в слова и набитые на клавиатуре ПК или смартфона отправляются на ресурсы всемирной паутины, где своим появлением и длительным существованием способны внести смуту в неподготовленные умы неофитов гражданской радиосвязи. О чем собственно речь? А речь о вопросах, какая антенна лучше, длинная или короткая, какая лучше в городе или на трассе? Давайте разбираться.
Вообще, изначально статья задумывалась как краткое объяснение почему та или иная антенна лучше и в каких условиях, но потом плохоконтролируемый творческий порыв автора превратил короткую заметку в большой ликбез. 
Длинные или короткие?
Для начала давайте проклассифицируем антенны по размеру. Автомобильные антенны для гражданского диапазона существуют самого разного размера. От 20см в длину до 2,7м. Всем известно, что длина волны гражданского си-би диапазона составляет 11 метров. Наиболее эффективными считаются антенны длиной 5/8 длины волны (6,8м), 1/2 длины волны (5.5м), это стационарные варианты. На автомобиль их особенно не поставишь, разве что только на стоянке (есть и такие варианты).
Фото взято с drive2 от товарища alnair
Далее у нас идет 1/4 длины волны (2.7м) это самая длинная си-би антенна которую человек разумный (а может уже и не очень :-)) способен установить на свой автомобиль. Соответственно эта антенна является самой эффективной из тех, что можно установить на машину.
Четверть же является самой широкополосной из всех автомобильных си-би антенн (полоса по КСВ=2 около 4-5МГц), что позволяет использовать весь потенциал современных радиостанций на 100%.
Однако не все являются энтузиастами связи, и городить на крыше машины «троллейбусные рога» под два с половиной метра нужно далеко не всем. Тем более, что с практической точки зрения это не всегда удобно, такая длинная антенна будет задевать все нижние ветки деревьев, мосты, ж-д переезды и прочие низко висящие предметы даже будучи установленной на легковом автомобиле. И если энтузиастам нужна максимально эффективная связь, и они готовы мириться с грохотом в салоне от бренчащей по веткам антенны, обычные пользователи зачастую к этому совсем не готовы.
Спрос рождает предложение. Производители, маркетологи и разработчики антенн которые не прогуливали в школе физику, задумались, можно ли уменьшить размеры антенны? Оказывается, можно, но есть нюанс. При уменьшении размера антенны падает ее эффективность, а также уменьшается ширина рабочей полосы частот. Это та самая плата за уменьшение размера. Допустим, что обычному, законопослушному гражданину не требуется ширина полосы сверх разрешенных 440 кГц (26.965 – 27.405 МГц). Но как быть с эффективностью? Она в любом случае будет уменьшатся и тем больше, чем дальше мы отдаляемся от резонансного размера антенны в 1/4 длины волны. Все это относится именно к верхнему участку коротких волн, где и находится си-би диапазон. Сильно ли будет падать эффективность? Да, сильно и причем это будет происходить не линейно (уменьшили антенну в два раза, эффективность упала в два раза), а по характеристике близкой к экспоненциальной.
Кратко упомянем и УКВ, поскольку многие задают вопрос, почему у полиции и других служб антенны такие короткие, а связь такая хорошая?
Так вот для УКВ все намного проще и удобнее, поскольку длина волны на УКВ значительно меньше чем на Си-Би. Если мы возьмем, скажем, длину волны 2 м (
430 МГц), то там антенны в 1/4 длины волны (длина антенны 50 см и 17 см) или даже в 5/8 длины волны (длина антенны 125 см и 43 см) – обычное дело, поскольку размеры антенного полотна будут не столь велики для установки на автомобиле, и в таком случае можно не жертвовать эффективностью, сверх меры укорачивая полотно антенны. С более короткими длинами волн есть свои нюансы и особенности, но про них как-нибудь в другой раз. Кстати, на УКВ тоже есть гражданские диапазоны, это LPD и PMR.
Ширина полосы
У широкополосных и у узкополосных антенн есть свои преимущества. Широкополосные антенны хорошо принимают и передают сигналы во всем диапазоне частот радиостанции, это же качество является их минусом, поскольку такая антенна на вход радиостанции подает больше шумов и помех с соседних, смежных, частот входящих в рабочий диапазон антенны. А если учесть, что динамический диапазон си-бишек довольно мал, на сильно зашумленном эфире это будет сказываться негативно на общем качестве приема, так что в уменьшении ширины полосы есть и свои плюсы. Уменьшение полосы благотворно сказывается на поведении радиостанции за счет того, что узкополосная антенна выполняет роль т.н. преселектора сигнала, своеобразного фильтра и не гребет помехи с эфира в диапазоне 5МГц, что повышает качество принимаемого сигнала на частотах настройки. Но узкополосные си-бишные антенны, как правило, низкоэффективные и имеют большие потери, как на прием, так и на передачу. И если на прием, этот недостаток в какой-то степени может скомпенсировать система автоматической регулировки усиления приемника радиостанции, то на передачу это можно скомпенсировать только увеличением выходной мощности передатчика, что не всегда возможно.
В любом случае, старое радиолюбительское правило до сих пор верно: лучший усилитель, это антенна!
Каким образом уменьшают размеры антенн
Конструкций си-бишных, да и не только си-бишных, антенн существует великое множество. Однако надо выделить несколько основных групп по типу уменьшения излучателя. Суть тут в том, что часть антенны длиной 1/4 длины волны скручивают в спираль тем самым уменьшая физический размер антенны, сохраняя при этом электрический. Проще всего среди автомобильных антенн выделить 4 типа:
Антенны с удлиняющей катушкой в основании. Т.н. Bottom Loaded CB Antennas. Самый распространенный вариант укорочения штыревых антенн, к таким антеннам относится, например: Lemm AT-2001 Turbo, Alan 9+, Sirio P-1000, Optim ML-145 им подобные.
Суть в том, что удлиняющая катушка находится в основании антенны, такой вариант обладает меньшей эффективностью по сравнению с антеннами, у которых удлиняющая катушка находится в центре полотна, но он более надежен и прочен в повседневной эксплуатации. Антенны обладают достаточно широкой рабочей полосой частот. Внутри этого типа антенн можно выделить еще два подтипа по способу согласования, это антенны с автотрансформаторным согласованием и без, но про это ниже.
Антенны с удлиняющей катушкой в центре антенного полотна. Т.н. Center Load CB Antennas. Не распространенный у нас вариант антенн. Такие антенны наиболее популярны у водителей грузовиков в США. У этих антенн удлиняющая катушка находится в центре антенного полотна или немного смещена в нижнюю часть.
Антенны спиральные. У этих си-бишных антенн излучатель целиком выполнен в виде манганиновой спирали намотанной на стеклопластиковое или гибкое основание.
Такие антенны обладают достаточно низкой эффективностью в силу больших потерь (большая часть подаваемой в антенну энергии выделяется в виде тепла, по сути, на передачу мы греем воздух), но такие антенны обладают узкой полосой и могут выступать в качестве хорошего преселектора-фильтра. Также к плюсам этих антенн можно отнести их физический размер от 20 до 100см. А таким антеннам относятся: всем известная Sirio T3-27, Optim CB-82, Sirio DELTA 27, Fire Stik Antenna и им подобные. Такие антенны обладают узкой полосой частот, до 0,5МГц, что позитивно сказывается на качестве приема, но из-за низкой эффективности это преимущество не всегда очевидно.
Антенны емкостного типа. Самый, пожалуй, не распространенный вариант антенн для си-би связи, представляет из себя открытый колебательный контур возбуждающий кузов автомобиля на резонансной частоте.
Надеюсь, что внес некоторую ясность в то, что в общем виде из себя представляют си-бишные автомобильные антенны. Безусловно, я сознательно исключил из этой классификации ряд моментов дабы не расширять и без того огромное многообразие параметров. Антенны также можно проклассифицировать по типу согласования, по типу связи с противовесом и ряду других параметров которые также влияют на эффективность, но с ними мы разберёмся попозже.
Магнитка или врезка?
Если коротко, то, что касается антенн на магните, бытует мнение, что они работают хуже, чем антенны врезные. В общем виде это действительно так. Магнитки предназначены для временной радиофикации автомобиля! И, скажем, если вам связь нужна пару раз в год, съездить на юг или еще куда, то антенна на магните это Ваш выбор. Если связь нужна чаще, то тут стоит задуматься о врезке в кузов автомобиля или об установке врезной антенны на кронштейн.
Что до эффективности и помехозащищенности магниток, то здесь сказывается отсутствие гальванической связи (прямого контакта) с кузовом автомобиля. Дело в том, что антенны на магнитном основании сообщаются с кузовом автомобиля через емкостную связь. Емкость образуется между крышей автомобиля и магнитной подошвой антенны, тем самым обеспечивается связь с т.н. «массой» или противовесом. Также важным параметром является длина кабеля антенны (
3.9м) который менять крайне не желательно. И все это работает, но такая система в большей степени подвержена влиянию помех порождаемых бортовой сетью автомобиля или какими-то внешними факторами. Фактически антенна на магните собирает больше шумов, чем аналогичная врезная антенна. Зависимость эта ситуативная, в разных обстоятельствах может проявляться в большей или меньшей степени, все индивидуально. На передачу эффективность исправной антенны на магнитном основании и аналогичной врезной антенны отличаются незначительно.
Эффективность антенн
Теперь, разобравшись с общей классификацией, давайте посмотрим, что влияет на эффективность работы антенн.
Главным образом, при прочих равных условиях, эффективность антенн страдает из-за потерь в системах согласования. И чем более замороченная эта система (говоря простым языком), тем ниже эффективность. По эффективности, и исходя из списка выше, антенны можно проклассифицировать так (классификация приблизительная и основана на моем опыте):
То есть, в общем виде можно утверждать, что чем длиннее антенна, тем лучше одна работает. Однако не все так просто и встречаются исключения. Есть ряд нюансов влияющих на поведение антенн и зачастую не видимых для обычного пользователя. Зачастую эти моменты встречаются в сегменте самых дешевых антенн. Так, например, среди антенн длиной 1,5-1,8м встречаются антенны, у которых эффективность ниже антенн длиной 1м вследствие того, что согласующая катушка этих антенн намотана очень тонким проводом, который сводит эффект от наличия длинного полотна на нет. Вроде бы и антенна длинная, а толком не работает.
Система согласования
Также надо отметить, что антенны с автотрансформатроной системой согласования (с двумя катушками «холодной» в основании антенны и «горячей» в основании штыря) работают лучше аналогичных по длине антенн с обычной системой согласования из-за того, что у них как раз-таки присутствует вторая, холодная, катушка в основании антенны замыкающая антенну на кузов по постоянному току, что при правильной установке стабилизирует антенную систему и защищает ее от статики.
Так что эффективность антенн, штука весьма многофакторная и не такая простая, как может показаться на первый взгляд, что, часто для простого обывателя затрудняет анализ информации при выборе антенны, а также порождает кучу разных «авторитетных» мнений на форумах.
Город или трасса
Собственно, с чего и была начата статья, какая же антенна лучше для города или для трассы? Длинная или короткая? Вопрос тоже не так прост, как может показаться на первый взгляд. Длину и эффективность антенны следует выбирать из задач, которые мы будем решать при помощи радиосвязи.
Город
Трасса
На трассе, как правило, уровень помех достаточно низкий, сказывается удаленность от города и промышленных зон (не берем периоды высокой солнечной активности или какие-то техногенные помехи), поэтому специально отгораживаться узкой полосой которую нам обеспечит короткая антенна, смысла нет.
Если мы говорим о грузовиках, то надо сказать, что короткие врезные антенны, настроенные на один канал (условно), на трассе, будучи установленными на высоких кабинах работают довольно не плохо. Аналогичные же по размеру короткие антенны, установленные на легковушку, работают куда как хуже, главным образом из-за высоты установки. Поэтому на грузовики имеет смысл ставить короткие спиральные антенны с врезкой в крышу, т.е. максимально высоко поднимая их над дорогой. А на легковые автомобили имеет смысл устанавливать длинные антенны, опять же для компенсации низкой точки установки. Длинная антенна на грузовике будет работать роскошно, но до первого низколетящего бревна, пролета моста или еще какого-нибудь твердого препятствия. Подробнее о требованиях к установке антенн можно почитать тут.
Какие задачи можно решать на трассе с помошью связи?
Ну, во-первых, и даже, наверное, в главных, это оперативная радиосвязь (опять же не берем крайности типа: «топливо продать и на х#й послать», хотя для кого-то это тоже актуальные задачи). Напомню, что гражданская радиосвязь в автомобиле, это связь обеспечивающая обмен оперативной информацией о том, что происходит на дороге. Я уже неоднократно писал, но повторюсь, оперативной радиосвязью можно назвать связь на 5-8км! Почему это так? Все очень просто. Получая такую информацию у вас должно быть время ее обдумать (почесать попу, поковырять в носу) и принять решение.
Давайте разберем пару ситуаций, в которых связь на 5-8 километров куда как выгоднее, чем на более короткие дистанции.
Итого
Если резюмировать все вышеизложенное, то лично мое мнение на данный момент таково и обычно я даю вот такие рекомендации:
Также не стоит связываться с дешевыми антеннами младших моделей (не гонялся бы ты поп за дешевизной). Почему так, я писал выше, ничего кроме «геморроя» вы с ними не получите.
Дорогая же антенна прослужит вам годы при правильной подготовке, установке, настройке и уходе. По моим представлениям, дешевые антенны стоит покупать, только для временной радиофикации, когда совсем уж ничего нет, или нужно срочно радиофицировать машину и продать ее с рацией.
Стоит также помнить, что любые антенны перед установкой следует подготовить, дабы существенно увеличить сроки их службы. Почитать про это можно тут.
Также надо понимать, что любая установка оборудования связи на автомобиль, как показывает практика, уникальна, поскольку зачастую все упирается во внутренний монолог водителя не особенно соображающего в области радиосвязи. Примерно так:
“Я не хочу ставить антенну так, я поставлю ее вот так, так тоже можно? За кабину запихну, между фурой и кабиной, у дафов вон с завода так. Так можно? Низко? Не настроится, будет плохо работать? Надо ставить выше? Не, ну как вы говорите я не хочу, это некрасиво (неудобно, непрактично … Что? Плохо будет? Рация сгорит? А может не сгорит? Ну и ладно, зато будет удобно и я не буду как (троллейбус, трамвай, сумасшедший Вася радиолюбитель). Связь будет кого вижу того и слышу? Ну, это меня устраивает, у нас все так катаются и ничего”.
Соответоственно результаты работы подобной установки тоже будут отличаться друг от друга и иногда весьма радикально!
Немного о проверке качества связи
Этому можно было бы посвятить отдельную статью, но в коротком варианте я распишу рекомендации здесь.
Фактически в 15 канале проверять связь последнее дело, поскольку никто вам толком не ответит, люди работают, им некогда, либо ответят, что слышат на пятерочку (что несет в себе смысловой нагрузки чуть больше чем нифига).
PS: В статье использованы изображения с разных источников. Где-то поставил ссылки, где-то не смог найти первоисточник (графики), если узнаете, напишите в комментариях, укажу. Если найдете грамматические ошибки, тоже пишите, поправлю, давно не писал статей. 
Возможно пора вернуться к этому формату.