Как сделать заземление для радиоприемника

Устройство заземления для средневолновой передающей антенны индивидуального радиовещания

Устройство заземления для передающей антенны отличается от распространенных методик устройства заземления для приемных антенн детекторных и ламповых радиоприемников, а также электроустановок. Заземление для передающей антенны должно отводить в землю большой высокочастотный ток с малыми потерями, и должно иметь большую контактирующую поверхность с землей. Рисунок 1. Наличие заземления у протяженных высокорасположенных проволочных антенн необходимо не только с точки зрения эффективного излучения радиоволн, но и для защиты передатчика и оператора от статического электричества и грозовых разрядов.

Заземление должно располагаться в непосредственной близости от точки питания активного вибратора передающей средневолновой антенны и у точки соединения противовесов. Крайне желательно — непосредственно под ними. Поэтому, прежде, чем приступить к устройству заземления, необходимо определиться на местности, где будет расположены активные элементы антенны и как будет подходить к ним кабель или настроенная линия от радиопередатчика.

В данной методике предполагается, что устройство заземления выполняется летом.

Для устройства заземления необходимы:

Инструменты и приспособления:

Меры безопасности:

Поскольку устройство заземления связано с земляными работами на глубине более роста человека, то при проведении работ необходимо участие двух человек. Причем на глубине может находиться только один человек. Второй должен выполнять работы наверху и страховать того, кто работает на глубине в случае обрушения стенок траншеи. В процессе подготовительных работ необходимо закрепить стенки траншеи досками и распорками. На ночь необходимо закрывать траншею листами фанеры, чтобы исключить падение в траншею детей или домашних животных.

Подготовительные работы

Основные работы

Физика работы

Данное заземление реализует объемный контакт с землей с помощью созданной в грунте зоны повышенной проводимости. В качестве контакта с этой зоной используется металлический предмет, имеющий большую площадь поверхности. Для этой цели идеально подходит чугунный многосекционный радиатор водяного отопления. В качестве электролита для создания проводимости в грунте использован раствор медного купороса (CuSO₄), который при взаимодействии с железным радиатором будет осаждать на его поверхности слой металлической меди, одновременно превращаясь в железный купорос Fe₂(SO₄)₃, который, также как и медный, растворяется в воде и обладает хорошей электрической проводимостью. Такой химический процесс надолго обеспечит хороший электрический контакт с землей.

Использование медного купороса также обусловлено и следующими факторами:

Наличие в траншее двух областей, содержащих раствор медного купороса, необходимо чтобы увеличить поверхность контакта и тем самым снизить сопротивление заземления. Следуя капиллярному эффекту, от каждой области жижи начнется во все стороны медленное растекание раствора и когда через неделю, да еще после дождя эоны повышенной проводимости сомкнутся, то контакт с землей будет очень хорошим. Заодно, верхняя область будет дополнительным источником раствора для нижней, по мере того, как дожди будут промывать поверхностный слой земли, и купорос будет впитываться все глубже и глубже. Если бы мы сделали лишь один слой раствора, вокруг железного радиатора, то с течением времени, под воздействием вымывания, зона повышенной проводимости опустилась бы вглубь, и был бы ухудшен контакт с объемной областью повышенной проводимости. А так мы получаем большую область повышенной проводимости и опускание вглубь нижней зоны лишь даст расширение общей зоны проводимости за счет того, что верхняя зона будет расширяться преимущественно вниз.

Однако, следует заметить, что такое заземление должно устраиваться вдали от колодцев с питьевой водой и от водоемов, где производится забор воды для питья.

Возможные варианты изменения конструкции

Вместо старого радиатора водяного отопления можно использовать десяток отрезков старых водопроводных труб приблизительно по метру длиной, сваренные вместе с помощью стальных уголков или любой другой металлический предмет, имеющий большую площадь контакта с землей.

При отсутствии медного купороса, можно использовать поваренную соль (NaCl) в том же количестве, однако, в этом случае не будет проходить реакция омеднения поверхности железного заземлителя, и качество заземления со временем будет ухудшаться по мере его ржавения.

При применении поваренной соли желательно использовать в качестве материала заземлителя оцинкованное железо. К примеру, три листа рифленого кровельного железа, 1×1,5 метра, расположенные вдоль длинных стенок траншеи. Рисунок 3. Раствор поваренной соли в этом случае необходимо заливать с обеих сторон каждого листа и делать нижнюю зону соленой земляной жижи на всю высоту листов железа. Соединять листы между собой следует припаянной к ним припоем ПОС-40 полосой из такого же оцинкованного железа, шириной не менее 200 мм в месте подключения шины заземления. Шину заземления в этом случае надо припаять к среднему листу. Пайку следует производить газовой горелкой или паяльной лампой, используя в качестве флюса травленую паяльную кислоту (насыщенный водный раствор ZnCl₂). Однако, нужно помнить, что заземлитель из листового железа в земле, при отсутствии восстановительной химической реакции, весьма недолговечен.

В случае использования такого заземлителя, для значительного увеличения его эффективности, можно рекомендовать развернуть три листа по отношению друг к другу под 120 градусов и, соответственно, изменить форму траншеи.

Источник

Как сделать заземление для радиоприемника

Устройство заземления для передающей антенны отличается от распространенных методик устройства заземления для приемных антенн детекторных и ламповых радиоприемников, а также электроустановок. Заземление для передающей антенны должно отводить в землю большой высокочастотный ток с малыми потерями, и должно иметь большую контактирующую поверхность с землей. Рисунок 1. Наличие заземления у протяженных высокорасположенных проволочных антенн необходимо не только с точки зрения эффективного излучения радиоволн, но и для защиты передатчика и оператора от статического электричества и грозовых разрядов.

Заземление должно располагаться в непосредственной близости от точки питания активного вибратора передающей средневолновой антенны и у точки соединения противовесов. Крайне желательно — непосредственно под ними. Поэтому, прежде, чем приступить к устройству заземления, необходимо определиться на местности, где будет расположены активные элементы антенны и как будет подходить к ним кабель или настроенная линия от радиопередатчика.

В данной методике предполагается, что устройство заземления выполняется летом.

Для устройства заземления необходимы:

Инструменты и приспособления:

Меры безопасности:

Поскольку устройство заземления связано с земляными работами на глубине более роста человека, то при проведении работ необходимо участие двух человек. Причем на глубине может находиться только один человек. Второй должен выполнять работы наверху и страховать того, кто работает на глубине в случае обрушения стенок траншеи. В процессе подготовительных работ необходимо закрепить стенки траншеи досками и распорками. На ночь необходимо закрывать траншею листами фанеры, чтобы исключить падение в траншею детей или домашних животных.

Подготовительные работы

Основные работы

Физика работы

Данное заземление реализует объемный контакт с землей с помощью созданной в грунте зоны повышенной проводимости. В качестве контакта с этой зоной используется металлический предмет, имеющий большую площадь поверхности. Для этой цели идеально подходит чугунный многосекционный радиатор водяного отопления. В качестве электролита для создания проводимости в грунте использован раствор медного купороса (CuSO₄), который при взаимодействии с железным радиатором будет осаждать на его поверхности слой металлической меди, одновременно превращаясь в железный купорос Fe₂(SO₄)₃, который, также как и медный, растворяется в воде и обладает хорошей электрической проводимостью. Такой химический процесс надолго обеспечит хороший электрический контакт с землей.

Использование медного купороса также обусловлено и следующими факторами:

Наличие в траншее двух областей, содержащих раствор медного купороса, необходимо чтобы увеличить поверхность контакта и тем самым снизить сопротивление заземления. Следуя капиллярному эффекту, от каждой области жижи начнется во все стороны медленное растекание раствора и когда через неделю, да еще после дождя эоны повышенной проводимости сомкнутся, то контакт с землей будет очень хорошим. Заодно, верхняя область будет дополнительным источником раствора для нижней, по мере того, как дожди будут промывать поверхностный слой земли, и купорос будет впитываться все глубже и глубже. Если бы мы сделали лишь один слой раствора, вокруг железного радиатора, то с течением времени, под воздействием вымывания, зона повышенной проводимости опустилась бы вглубь, и был бы ухудшен контакт с объемной областью повышенной проводимости. А так мы получаем большую область повышенной проводимости и опускание вглубь нижней зоны лишь даст расширение общей зоны проводимости за счет того, что верхняя зона будет расширяться преимущественно вниз.

Однако, следует заметить, что такое заземление должно устраиваться вдали от колодцев с питьевой водой и от водоемов, где производится забор воды для питья.

Возможные варианты изменения конструкции

Вместо старого радиатора водяного отопления можно использовать десяток отрезков старых водопроводных труб приблизительно по метру длиной, сваренные вместе с помощью стальных уголков или любой другой металлический предмет, имеющий большую площадь контакта с землей.

При отсутствии медного купороса, можно использовать поваренную соль (NaCl) в том же количестве, однако, в этом случае не будет проходить реакция омеднения поверхности железного заземлителя, и качество заземления со временем будет ухудшаться по мере его ржавения.

При применении поваренной соли желательно использовать в качестве материала заземлителя оцинкованное железо. К примеру, три листа рифленого кровельного железа, 1×1,5 метра, расположенные вдоль длинных стенок траншеи. Рисунок 3. Раствор поваренной соли в этом случае необходимо заливать с обеих сторон каждого листа и делать нижнюю зону соленой земляной жижи на всю высоту листов железа. Соединять листы между собой следует припаянной к ним припоем ПОС-40 полосой из такого же оцинкованного железа, шириной не менее 200 мм в месте подключения шины заземления. Шину заземления в этом случае надо припаять к среднему листу. Пайку следует производить газовой горелкой или паяльной лампой, используя в качестве флюса травленую паяльную кислоту (насыщенный водный раствор ZnCl₂). Однако, нужно помнить, что заземлитель из листового железа в земле, при отсутствии восстановительной химической реакции, весьма недолговечен.

В случае использования такого заземлителя, для значительного увеличения его эффективности, можно рекомендовать развернуть три листа по отношению друг к другу под 120 градусов и, соответственно, изменить форму траншеи.

Источник

Тема: О заземлении.

Обратные ссылки

Опции темы

О заземлении.

На даче для электропроводки или чисто для радио?

Тема известная уже много лет. Есть варианты штырей из нержавейки (якобы на 50 лет), омедненные (на 30) и оцинкованные (на 15). ЦЕны, на мой взгляд, астрономические. Лет 5 назад один омедненный штырь стоил 450р, а сейчас уже 1500р. Знаю, что люди вколачивают обычные оцинкованные резьбовые шпильки и весьма успешно. Не думаю, что они 15 лет простоят, но тут уж у каждого цели свои. Я например по такому омедненному штырю заколачиваю на дальних концах бевереджей.

Отличие радиочастотного заземления от электротехнического в том, что это ОТРАЖАЮЩАЯ без потерь электромагнитную волну ПОВЕРХНОСТЬ. Электромагнитное поле в дальней зоне представляет сумму двух волн: прямую и отраженную от земли. Никакой кол, провод не является сам по себе заземлением, у него просто отражающая поверхность ничтожно мала.

Симметричные антенны не нуждаются в заземлении, если они достаточно высоко от земли. Для самолета, корабля, автомашины радиочастотной землей является металлический корпус. Искусственная земля это способ превратить не симметричную антенну в симметричную.

Это было очень давно, и это то что осталось в голове от теории антенн.

Немного попробую расширить и уточнить свой интерес по данной теме. Что предпочтительней для заземления радиостанции? Один штырь длиной девять метров или три штыря по три метра треугольником с длиной сторон примерно метр? Естественно концы трех штырей соединяются меж собой стальной омедненной проволокой.

Похоже речь идёт о радиотехническом заземлении. Для молниезащиты достаточно иметь сопротивление не более 10 Ом, для электротехнического не более 4 Ом, для радиотехнического заземления оно должно быть как можно меньше.
Отражающей поверхностью радиотехнического заземления в лучшем случае должна быть система закопанных под антенной металлических проводников в виде сетки соединённая с корпусом антенного блока передатчика, так делают профессионалы. Хорошо если под антенной влажная почва (плохо если песок или каменистая), в этом случае для соединения с корпусом передатчика всё равно нужны забитые в землю штыри.

Предпочтительней то, что дает большую площадь растекания потенциала. Т.е если штыри по 3 метра длинной, то сторона треугольника тоже три метра. Если в линию, то между соседними штырями, тоже, три метра.

Ну не знаю. Особо не припоминаю пользы для радио от заземления. В НАМ-радио с 1984 года. На коллективке UZ6LZL, которая располагалась по высоте примерно на 9 этаже (5-6 этаж при высоте потолков 4.5м) была и шина заземления от громоотвода на шпиле башни РИИЖТ-а, и трехфазная сеть с глухозаземленной нейтралью. Сто заземляли аппаратуру, что убирали заземление. Сейчас дома заземление есть, когда проводил три фазы по ТУ сделал. Но пока не использую, т.е. заземлен только нулевой провод сети. Ну а ВЧ земля у меня только на одной антенне, на НЧ вертикале в виде радиалов, разложенных по огороду.
Может надо еще что то.

Источник

Антенна и заземление

Само слово «радио» происходит от латинского radiare — излучать, что значит испускать лучи. Оно имеет общий корень с латинским словом radius — луч. Если ты из точки или окружности проведешь расходящиеся во все сто­роны прямые линии — лучи, то получится рисунок Солнца примерно в том виде, как его часто изображают малыши. А ведь в действительности так оно и есть: Солнце испускает во все стороны лучи-радиусы. Радиовещательная станция подобно Солнцу излучает радиоволны во все стороны по радиусам. Лишь радиостанции специального назначения излучают радиоволны в каком-то одном направлении.

Если бы ты пришел на территорию радиовещательной станции, то прежде всего увидел бы вертикальную ажурную металлическую мачту или провода, поднятые высоко над землей. Это — антенна. Рядом — здание, где находится передатчик радиостанции.

Передатчик представляет собой сложное устройство, вырабатывающее электрические колебания высокой частоты, которые антенна преобразует в энер­гию радиоволн.

К передатчику от радиостудии, которая может находиться далеко от передатчика, идет подземный кабель — хорошо изолированные провода в прочной оболочке. В студии установлен микрофон. Не только разговор и звуки музыки, но и шепот, шорохи микрофон мгновенно превращает в электрические коле­бания звуковой частоты, которые по кабелю поступают к передатчику, чтобы «внедриться» в его высокочастотные колебания. Скольким еще преобразованиям подвергается этот переменный ток, прежде чем приемник превратит его снова в звуки!

Знакомство с радиотехникой радиолюбитель обычно начинает с постройки самого простого приемника — детекторного. Советую и тебе не нарушать эту радиолюбительскую традицию.

Но детекторный приемник, как, впрочем, и многие простые транзисторные и ламповые приемники, которые будут следующим этапом твоего творчества, не будет удовлетворительно работать без хорошей антенны и заземления. С них поэтому тебе и придется начать свои первые практические шаги в радиотехнике.

Слово «антенна» пришло к нам из греческого языка. Греки называли антенной щупальца или усики насекомых.

Приемная антенна — это тоже щупальца, которыми приемник захватывает из пространства энергию радиоволн. Чем больше энергии он получит от своей антенны, тем громче будет работать. Это особенно необходимо для детектор­ного приемника, который работает исключительно за счет энергии, получаемой им из антенны.

Конструкций антенн много. Большая часть из них — это длинные провода, поднятые высоко над землей. Антенны этих видов носят название наружных, так как они находятся снаружи зданий. Те же антенны, которые располагаются внутри зданий, называют комнатными или внутренними. Наружные антенны по приемным свойствам лучше внутренних.

Тебе, пока что начинающему радиолюбителю, рекомендую соорудить наружную антенну. Однако сначала сделай заземление. Дело в том, что под действием атмосферных разрядов в проводе наружной антенны могут накапли­ваться столь значительные электрические заряды, что они будут ощущаться при прикосновении к проводу. Соединив же с землей провод будущей наруж­ной антенны, ты этим отведешь заряды в землю.

Заземление. Возможно ближе к окну, через которое ты предполагаешь вводить провода заземления и антенны, вырой яму такой глубины, где земля всегда сохраняет влагу. В яму уложи какой-нибудь металлический предмет, например старое, но не заржавевшее ведро (рис. 18, а) или лист оцинкован­ного железа (рис. 18, б) размерами примерно 50 х 100 см, предварительно припаяв к ним кусок длинной проволоки. Металлический предмет осторожно засыпь землей, чтобы не перерубить лопатой провод заземления, и хорошо утрамбуй землю.

Провод заземления прикрепи к стене дома скобками, сделанными из гвоз­дей или стальной проволоки.

Рис. 18. Устройство заземления.

Рис. 19. Наружная Г-образная антенна и заземление.

Если ты живешь в городе, то заземлением могут служить трубы водопро­вода, центрального парового или водяного отопления, так как они имеют хорошее соединение с землей. Трубу, по возможности ближе к месту уста­новки приемника, зачисти до блеска напильником. Этот участок трубы туго обмотай концом зачищенного медного провода, который пойдет к приемнику. Надежный контакт провода с трубой можно сделать и с помощью метал­лического хомута (рис. 18, в).

Наружная антенна. Лучше всего соорудить Г-образную антенну, напоми­нающую внешним видом буку «Г» (рис. 19). Такая антенна состоит из про­вода длиной 20—40 м, подвешенного с помощью опор-мачт на высоте 10—15 м над землей, и снижения — провода, свисающего вниз, конец которого подключают к радиоприемнику. Ту часть снижения, которую вводят в дом, называют вводом антенны.

Чем длиннее горизонтальная часть антенны и чем выше над землей она поднята, тем лучше радиоприем.

Для антенны лучше всего применить антенный канатик — много­жильный провод, свитый из тонких медных проволочек, или медную прово­локу толщиной 1,5 — 3 мм. В крайнем случае, можно использовать оцинкован­ную стальную или железную проволоку такой же толщины. Более тонкая проволока не годится: антенна из нее по­лучится непрочной. Непригодна для антен­ны алюминиевая проволока, так как на воздухе она весьма быстро становится хрупкой и обрывается.

Горизонтальную часть, снижение и ввод антенны делай из целого куска про­вода. Если нет куска провода необходи­мой длины, то соединяемые участки проводов зачисть до блеска, прочно скру­ти и обязательно пропаяй места скру­ток.

Определяя места подвески горизон­тальной части антенны, учитывай воз­можность использования крыши своего дома. Близко к железной крыше дома и над деревьями антенну подвешивать не рекомендуется. Если неподалеку про­ходят провода электрического освещения, то горизонтальную часть антенны располагай по возможности перпендикулярно им и подальше от них.

Имей в виду: категорически запрещается подвешивать провод антенны под линией электрического освещения, телефонными, телеграфными и другими про­водами, а также крепить шесты к водосточным, вентиляционным и ды­моходным трубам, телефонным столбам, столбам электрического осве­щения.

Для мачт, устанавливаемых на крышах домов, нужны шесты длиной 3—4 м, диаметром у основания 8—10, а у вершины 4—5 см. В сельской местности в качестве одной из опор можно использовать высокое дерево. К шестам, отступая от вершин на 15—20 см, прикрепи по три куска стальной проволоки длиной несколько больше длины шестов, они будут оттяжками. На вершине одного из шестов укрепи блок. Пропусти через него прочную веревку, а лучше тонкий металлический трос для подъема горизонтальной части антенны, а в дальнейшем для регулировки ее натяжения. Под мачты желательно сделать дощатые опоры — площадки с гнездами для их оснований (рис. 20).

Устанавливать мачты удобнее вдвоем. Один держит мачту в вертикальном положении, другой закрепляет ее оттяжки на костылях или гвоздях, вбитых в крышу. Если кровля железная, оттяжки можно крепить в закроях железа. Провод горизонтального луча антенны подвешивай к мачтам на двух цепочках из антенных изоляторов (рис. 21, а) или фарфоровых «роликах» (рис. 21, б), используемых для комнатной электропроводки. В каждой цепочке должно быть не менее чем по два изолятора. Одну цепочку крепи к вершине мачты без блока, вторую — к веревке (тросу), перекинутой через блок на второй мачте.

Разматывая провод, не выпускай моток из рук, следи за тем, чтобы на нем не образовывались петли, перегибы. Ту часть провода, которая будет снижением, временно, пока не закончишь подъем и крепление горизонтальной части антенны, соедини с заземлением. Если для снижения приходится исполь­зовать отдельный кусок провода, место его скрутки с горизонтальным лучом обязательно пропаяй.

Сильно натягивать провод горизонтального луча не следует, так как во время зимних морозов его длина заметно уменьшается, про­вод натягивается и может оборваться или поломать опоры.

Чтобы снижение не болталось и не соприкасалось с кровлей или другими частями дома, укрепи на стене или на краю крыши шест или брусок с роликом и привяжи к нему провод снижения.

В том случае, если в качестве одной опоры антенны будешь использовать дерево, привяжи к его стволу шест с блоком на конце, как показано на рис. 19. Свободный конец троса, пропущенный через блок, к стволу не крепи — во время ветра качающееся дерево может оборвать провод антенны. К нему надо привязать какой-нибудь груз, например камень. Подбирая массу этого груза, легко добиться необходимого натяжения горизонтального луча антенны.

Рис. 21. Цепочки изоляторов.

Если по каким-либо причинам тебе не удастся соорудить Г-образную ан­тенну на двух опорах, сделай ее в виде наклонного луча. В этом случае потребуется одна опора высотой 10 — 15 м. Второй конец провода крепи на изоляторе возле окна, через которое антенну вводишь в дом. Если дом высо­кий, а ты живешь на первом или втором этаже, неплохой наружной антенной может быть провод, вертикально или с наклоном свисающий к твоему окну.

Наружная антенна может быть и одномачтовой, например типа «метелка» (рис. 22). Она состоит из 40 — 80 прутков голой проволоки толщиной 1,0—1,5 мм и длиной по 40 — 50 см. Все они зачищены с одного конца и туго стянуты концом провода, предназначенного для снижения. Нижнюю часть «метелки» желательно залить расплавленным свинцом, чтобы обеспечить надежный кон­такт между отдельными ее прутками. Пучок прутков вставлен в отверстие большого фарфорового изолятора, предназначенного для уличной электропро­водки (можно толстостенный фарфоровый или стеклянный стакан подходящего диаметра), а затем залить варом или смолой. Свободные концы прутков рас­правляют наподобие метлы. Изолятор крепят к мачте железным хомутиком или проволокой.

Вводы антенны и заземления. Если ты живешь в сельской местности, то для оборудования ввода наружной антенны кроме изоляционных материалов потре­буется еще грозовой переключатель — небольшой рубильник с зубча­тыми пластинками, образующими искровой промежуток (рис. 23). Провода снижения и заземления вводи внутрь комнаты через отверстия, просверленные в стене, оконной колоде или неоткрывающейся раме окна. Сверли их с неболь­шим наклоном в сторону улицы, чтобы через них не могла затекать в комнату дождевая вода. Возможно ближе к этим отверстиям укрепи грозовой пере­ключатель (рис. 24).

В отверстие антенного ввода с наружной стороны вставь фарфоровую воронку, а с внутренней — втулку. Вставь в них резиновую, хлорвиниловую или другую изоляционную трубку, а через трубку пропусти в комнату конец провода снижения. Если нет фарфоровых воронки и втулки, можно обойтись одной изоляционной трубкой.

Провод заземления вводи без изоляционных материалов, только со сто­роны комнаты вставь в отверстие втулку, чтобы не испортить внешнего вида стены. Ввод антенны укрепи на роликах и, сделав на конце петельку, закрепи ее под верхний зажим грозопереключателя. Ввод заземления прибей к стене проволочными скобами. На конце его провода тоже сделай петельку и прочно зажми ее под винт ножа грозопереключателя. Далее заготовь два куска изоли­рованного провода такой дины, чтобы дотянуть их до твоего рабочего места. Подойдет провод, применяемый, для электросети. Концы проводов зачисть от изоляции. Один из них закрепи под нижний свободный зажим грозопереклю­чателя, другой — под его верхний зажим (с которым соединен ввод антенны). Противоположными концами эти провода будешь подключать к приемнику.

Этих предосторожностей вполне достаточно, чтобы не иметь неприятностей от наружной антенны во время грозы.

Грозопереключатели для комнатных антенн не нужны. Следует отметить, что в современных домах из железобетонных панелей комнатные антенны малоэффективны.

Источник