Диполь за окном и металлический фасад: что показали два дня замеров через SDR
Многоэтажка, металлические панели на фасаде, кондиционеры под окном и никакой крыши. Антенна — простой диполь на присоске. Я хотел понять, как она на самом деле работает и можно ли выжать из неё больше, просто подвигав. Спойлер: пропайка точно помогла, положение влияет, а вот цифрам с удалённого приёмника верить надо очень осторожно.
Из чего собрана антенна
Ничего сложного и почти всё — с китайского маркетплейса:
- Держатель — китайский автомобильный держатель телефона на присоске. Шарнир позволяет менять угол.
- Китайская «вилка» — переходник BNC → две клеммы. На одну клемму идёт центральная жила кабеля, на другую — оплётка. В клеммы зажаты лучи диполя.
- Лучи — жёсткая медная проволока 2–2,5 мм. Посчитал и сделал лучи для 2 м (145 МГц), а рядом — для 70 см (433 МГц). Получился двухдиапазонный диполь на одном разъёме.
- Ферритовые дроссели на кабеле. Поставил их ещё в начале, когда на 2 м был большой КСВ: они отсекают обратный ток по оплётке, чтобы кабель сам не становился частью антенны.
- Контакты залиты пластиком от влаги. Выглядит так себе, но своё дело делает.
Длины плеч
| Диапазон | Исходная длина плеча | У меня после подрезки |
|---|---|---|
| 2 м (145 МГц) | 47 см × 2 | ≈ 43 см × 2 |
| 70 см (433 МГц) | 16,5 см × 2 | без изменений |
Это стартовые размеры с запасом под подрезку по КСВ, а не окончательные. Отрезать лишнее легко, нарастить сложнее, поэтому начинать лучше с длинных плеч и укорачивать понемногу, по несколько миллиметров, каждый раз проверяя КСВ.
Почему расчётные цифры не совпадают с итоговыми:
- Параллельные лучи влияют друг на друга. Плечи для 2 м и для 70 см идут рядом, и каждое немного «перестраивает» соседнее. Двухдиапазонный диполь всегда настраивается не так, как два отдельных.
- Стена тоже влияет на КСВ. Металлический фасад в десятке сантиметров от антенны сдвигает её резонанс.
Лучи на 70 см мне пришлось развести изгибом в разные стороны: на них одновременно действуют и металлическая стена, и соседние лучи на 2 м. Поэтому на фото антенна выглядит кривовато. Изначально все лучи были ровными, а нынешняя форма — результат подстройки геометрии по КСВ.
В моём случае плечи на 2 м пришлось укоротить примерно на 4 см с каждой стороны. Но это именно моя установка: у вас могут быть другое расстояние до стены, другой провод и другое взаимное положение лучей, так что подстраивать придётся по месту.
Про ферриты. Когда КСВ уже подстроен, четырёх защёлок подряд у антенны, скорее всего, многовато: обычно хватает одного «бочонка».
После подрезки КСВ на обеих частотах хороший во всех положениях, которые я пробовал. Значит, с согласованием всё в порядке, и разница в сигнале — это про то, куда антенна излучает, а не про то, сколько мощности отражается обратно в передатчик.
Как я мерил
У меня нет поля-измерителя, поэтому я взял то, что есть у всех: удалённый SDR-приёмник в интернете, который слышит мой район. Передаю несущую — смотрю, какой уровень показывает его шкала.
- Частоты: 145,300 МГц (2 м) и 432,575 МГц (70 см).
- Малая мощность: 50, 250 и 500 мВт (это 1, 5 и 10 % от 5 Вт).
- Большая мощность: 5, 25 и 50 Вт.
- Цифры ниже — уровень на шкале SDR в дБ. Чем ближе к нулю, тем сильнее сигнал: −38 лучше, чем −48.
Шпаргалка по децибелам
Чтобы дальше всё было понятно — вот что значит разница в дБ «на пальцах»:
Например, если после доработки сигнал вырос на 10 дБ — это как если бы я поднял мощность передатчика в 10 раз, ничего не меняя в нём самом.
Все замеры в одной таблице
Малая мощность, 50 / 250 / 500 мВт:
| Что делал | 145,300 МГц | 432,575 МГц |
|---|---|---|
| 11.10 — с наклоном | −44 / −40 / −37 | −63 / −58 / −55 |
| 12.10 — строго вертикально | −52 / −49 / −48 | −67 / −63 / −60 |
| 12.10 — низ к дому, верх от дома | −48 / −42 / −38 | −62 / −56 / −54 |
| Пропаял соединения, вертикально | −50 / −46 / −43 | −63 / −57 / −56 |
| Залил пластиком от влаги, лёгкий наклон | −43 / −39 / −36 | −64 / −59 / −57 |
| То же самое через 30 минут, ничего не трогал | −49 / −45 / −43 | −62 / −57 / −53 |
Большая мощность, 5 / 25 / 50 Вт:
| Когда | 145,300 МГц | 432,575 МГц |
|---|---|---|
| Первый тест | −33 / −31 / −31 | −48 / −42 / −39 |
| После пропайки | −35 / −32 / −31 | −48 / −42 / −39 |
Теперь по порядку, что из этого следует.
1. Пропайка соединений — помогла
Сравним одно и то же вертикальное положение до и после того, как я пропаял контакты:
| Мощность | 145 МГц до → после | 432 МГц до → после |
|---|---|---|
| 50 мВт | −52 → −50 +2 | −67 → −63 +4 |
| 250 мВт | −49 → −46 +3 | −63 → −57 +6 |
| 500 мВт | −48 → −43 +5 | −60 → −56 +4 |
Улучшение на обоих диапазонах и на всех мощностях — от 2 до 6 дБ. Скрутки и зажимы на улице со временем окисляются и дают потери. Вывод простой: соединения на уличной антенне надо паять, а потом защищать от влаги.
2. Металлический фасад — это часть антенны
Дом обшит металлическими панелями, а диполь висит от них сантиметрах в десяти. На таком расстоянии металл работает как огромное зеркало: волна, отражённая от стены, складывается с прямой. Где-то они усиливают друг друга, где-то гасят. Поэтому даже небольшой наклон заметно меняет картину.
Сначала казалось, что наклон (нижний конец ближе к дому, верхний — дальше) даёт целых +10 дБ на 145 МГц. После пропайки стало понятно, что часть этого выигрыша на самом деле была из-за плохого контакта. Честная разница между наклоном и вертикалью получилась скромнее:
- 145 МГц: примерно +2…+5 дБ в пользу наклона;
- 432 МГц: примерно +1…+2 дБ — почти без разницы.
А когда я уже на следующем шаге попробовал наклонить сильнее — стало хуже. То есть «наклон лучше» — это не правило. Для каждой точки установки есть своё удачное положение, и найти его можно только замерами.
3. На большой мощности приёмник врёт
В идеале, если поднять мощность с 5 до 25 Вт (в 5 раз), уровень должен вырасти на ~7 дБ, а с 25 до 50 Вт — ещё на 3 дБ.
- 432 МГц — почти как в учебнике: −48 → −42 → −39, то есть +6 и +3 дБ.
- 145 МГц — странно: −35 → −32 → −31, всего +3 и +1 дБ.
Это не значит, что антенна «не берёт» лишние 45 Вт. Просто на 2 м мой сигнал у того приёмника уже настолько сильный, что его тракт или автоматическая регулировка усиления (АРУ) перестают показывать честно. Видно это и по стыку диапазонов: с 500 мВт до 5 Вт (×10) на 145 МГц прибавилось +8 дБ — нормально, а с 5 до 50 Вт (тоже ×10) — всего +4.
Зато приятный момент: большой тест до и после всех переделок повторился почти один в один (на 432 МГц — абсолютно одинаково). Значит, сама связка «я — приёмник» в целом стабильна.
Практический вывод: для настройки антенны большая мощность не нужна и даже вредна. 500 мВт — оптимально: сигнал уверенный, а приёмник ещё работает линейно.
4. Самое важное: цифры «плавают» сами по себе
После заливки соединений пластиком 145 МГц показал лучший результат за все дни: −43 / −39 / −36. Я уже обрадовался. А через 30 минут, ничего не трогая, получил:
| Диапазон | Было | Через 30 мин | Разница |
|---|---|---|---|
| 145,300 МГц | −43 / −39 / −36 | −49 / −45 / −43 | −6…−7 дБ |
| 432,575 МГц | −64 / −59 / −57 | −62 / −57 / −53 | +2…+4 дБ |
Причём на SDR уровень и в реальном времени гуляет на несколько дБ. Почему так:
- Многолучёвость. В городе сигнал приходит к приёмнику не одной волной, а несколькими — отражёнными от домов, фасадов, машин. Они складываются то в плюс, то в минус.
- Окружение меняется. Проехала машина, открыли окно, нагрелся металл, сменилась влажность — и картина уже другая. На 70 см это заметнее, потому что волна короче.
- Сам приёмник. АРУ, шумы, чужие сигналы рядом — всё это меняет показания.
Честный вывод: если сигнал сам гуляет на 6 дБ за полчаса, то разницу в 2–5 дБ между двумя замерами, сделанными с перерывом, нельзя считать доказанной. Это касается и «наклон лучше», и «после пластика стало на 7 дБ лучше». Пластик, кстати, сам по себе почти наверняка ничего не добавил — скорее, при заливке чуть сдвинулось положение плеч. Надёжнее всего из моих выводов — эффект пропайки и то, что большая мощность для замеров не годится.
Как мерить правильно: методика на будущее
Из всего этого я собрал для себя простой порядок, чтобы цифрам можно было доверять:
- Одна мощность — 500 мВт. Не больше: на большой мощности приёмник перестаёт быть честным.
- Смотреть не одно число, а 10–20 секунд. Записывать диапазон и среднее: «−42…−46, в среднем −44», а не просто «−43».
- Сравнивать по схеме А → Б → А. Замер в старом положении, сразу в новом, сразу снова в старом. Весь цикл — за 2–3 минуты.
- Проверять первый и последний замер. Если А в начале и А в конце совпадают — разнице с Б можно верить. Если нет — эфир «уплыл», повторить.
- Менять что-то одно. Либо угол, либо расстояние до стены, либо положение кабеля. Не всё сразу.
- Записывать время. Тогда видно, если результаты меняются по времени суток.
Итог
- Антенна исправна, КСВ хороший на обоих диапазонах.
- Пропайка соединений дала реальные +2…+6 дБ. Паять и защищать от влаги — обязательно.
- Металлический фасад сильно влияет на то, куда антенна излучает. Положение имеет значение, особенно на 2 м, но «правильного угла на все случаи» нет — его надо искать замерами.
- Удалённый SDR — отличный бесплатный инструмент, но не точный прибор. Мерить быстро, на малой мощности, по схеме А-Б-А и с усреднением.
73! Если у вас похожая ситуация — металлический фасад, балкон без крыши — пишите, интересно сравнить.