Что лучше для антенны медь или алюминий
Материалы для изготовления антенн
Отдельно необходимо остановиться на материалах, которые используются при изготовлении антенны. Элементы антенны могут выполняться из трубок, прутка, полос или уголков любого металла. В соответствии с поверхностным эффектом токи высокой частоты протекают исключительно по поверхности металла, поэтому тонкостенная трубка или сплошной пруток того же диаметра по своим свойствам совершенно одинаковы.
Обычно телевизионные антенны выполняют из алюминия или его сплавов. Это объясняется тем, что антенна из таких трубок получается достаточно прочной и легкой. Однако электрические свойства алюминиевых антенн недостаточно высоки из-за того, что в местах соединений элементов антенны часто образуются плохие контакты, вызванные окисной пленкой, покрывающей поверхность алюминиевых сплавов. Это с течением времени может привести к выходу антенны из строя.
Еще хуже получается тогда, когда при сборке антенны применяют элементы или стяжные болты из разных металлов. При этом из-за контактной разности потенциалов возникает гальваническая пара, разрушающая металл в месте соединения. Поэтому алюминиевые антенны лучше всего соединять при помощи газовой сварки или, в крайнем случае, при помощи алюминиевых стяжных болтов, гаек и шайб. Перед сборкой элементы в местах соединений полезно хорошо зачистить напильником и обильно смазать техническим вазелином для предотвращения образования окисной пленки.
В принципе антенна может быть выполнена из любого металла; меди, латуни, бронзы, стали или нержавеющей стали. По сравнению с алюминиевыми антеннами такие антенны, конечно, будут значительно тяжелее. Во всех случаях соединения элементов антенны желательно производить таким образом, чтобы исключить возможность появления плохих контактов из-за коррозии или разрушения от электролиза. Для этого все соединения лучше всего сваривать или пропаивать. В этом случае элементы антенны могут быть выполнены и из разных металлов. Если использовались стальные элементы и пропаивались с применением кислотного флюса, для удаления его остатков места пайки должны тщательно промываться горячей водой, иначе остатки флюса в течение непродолжительного времени приведут к сильной коррозии металла.
Следует помнить, что пайка служат лишь для обеспечения хорошего электрического контакта. Механических нагрузок пайка оловянными припоями не выдерживает. Поэтому необходимо обеспечить прочность соединений другими способами (заклепками, болтами и т. д.), а после сборки эти соединения пропаять. Исключение составляет пайка твердыми припоями, которые имеют достаточную прочность. Во избежание коррозии антенна после полной сборки и припайки к ней фидера с согласующим устройством тщательно очищается от окислов и хорошо прокрашивается в несколько слоев масляной или нитрокраской. Можно также использовать синтетические автоэмали. Эти красители являются хорошими диэлектриками и на работу антенны совершенно не влияют. Использовать же алюминиевые краски нежелательно, так как они обладают конечным значением сопротивления.
Места подключения кабеля к элементам антенны нужно герметизировать во избежание попадания влаги. Наилучшая герметизация достигается использованием пластифицированной эпоксидной смолы. Такая смола в виде эпоксидного клея марки ЭДП имеется в продаже в магазинах хозяйственных товаров. Место, подлежащее герметизации, накладывается на кусок пластилина, в нем делается углубление соответствующей формы и заливается смолой. После ее затвердевания пластилин удаляется, а поверхность смолы обрабатывается напильником для придания ей ровной формы. Для хорошего прилегания смолы к металлу он должен быть предварительно обезжирен ацетоном.
По книге В.А.Никитина «Как добиться хорошей работы телевизора.»
7.1. Основные материалы для изготовления антенн
7.1. Основные материалы для изготовления антенн
Активные и пассивные вибраторы, полотна, мачты, симметрирующие мостики, рамки, платы питания и другие элементы антенн изготавливаются из стальных, медных и алюминиевых сплавов. Наилучшими материалами являются сплавы из меди: латунь марки ЛС59-1, ЛС58-10, Л-63, из алюминиевых — АМг2 и АМгб, которые обладают наилучшими характеристиками и наиболее устойчивы к воздействию механических и климатических нагрузок.
Некоторые детали и элементы изготавливаются из диэлектрических материалов, которые необходимы для изоляции токоведущих проводников и частей антенн. В качестве изоляционных материалов используются плексиглас, полистирол, гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, ударопрочные пластмассы, дерево, органическое стекло, капролон, фторопласт и керамика.
Применять изделия из различных пород дерева в качестве изоляционного материала можно лишь в крайних случаях, предварительно обработав их изоляционными лаками или парафином. Необходимо иметь в виду, что из всех перечисленных изоляционных материалов наилучшими диэлектрическими параметрами обладает полистирол, но он, правда, недостаточно прочен при ударных нагрузках. Изоляционные детали из стеклотекстолита требуют осторожности при их механической обработке. Надо соблюдать меры предосторожности, исключающие попадание мелких частиц материала в дыхательные пути.
Материалы из алюминиевых сплавов марок АМг2 и АМгб обладают высокой механической прочностью, пластичны, хорошо поддаются гибке и сварке.
Учитывая, что все наружные антенны эксплуатируются на открытом воздухе и постоянно подвергаются воздействию атмосферных явлений, необходимо после сборки антенны и в процессе изготовления деталей принять
меры по защите от коррозии и старения. Защита металлических деталей от коррозии производится гальваническим покрытием и окрашиванием. Деревянные детали антенны защищаются специальным покрытием типа «Сенеж» от гниения и возгорания. При сборке антенны следует избегать контактирования разнородных металлов и гальванических покрытий, образующих недопустимые гальванические пары. Наличие таких гальванических пар приводит к коррозии в месте стыка, особенно в условиях влажного морского климата. Допустимые и недопустимые контакты между металлами и покрытиями приведены в табл. 7.1 и 7.2.
Например, к стальным трубкам вибраторов можно присоединять медную жилу коаксиального кабеля следующими способами:
зажимом под стальную оцинкованную шайбу с таким же винтом и с обязательным предварительным лужением конца медной жилы;
пайкой к стальному оцинкованному лепестку, с обязательным предварительным лужением конца жилы и части поверхности трубки;
Недопустимо приклепывать к медной трубке стальные лепестки, независимо от того, оцинкованы они или нет,
прижимать необлуженную медную жилу кабеля к стальной трубке, так как в этих случаях образуются электрохимические пары медь — сталь или медь — цинк.
Также необходимо отметить, что паяные соединения, выполненные припоями марок ПОС-40, ПОС-60 и другими, содержащими олово и свинец, обладают невысокой механической прочностью, поэтому кабель рядом с местом пайки дополнительно крепится скобой и винтом.
К трубке вибратора, изготовленного из меди или медных сплавов, можно непосредственно припаивать жилу коаксиального кабеля из меди, можно также поджимать жилу кабеля медным винтом или припаивать к медному лепестку, приклепанному к трубке. Нельзя припаивать провода и элементы антенны кислотными припоями, надо использовать только бескислотные флюсы, канифоль и спирто-канифольные присадки.
Перед пайкой все детали антенн необходимо тщательно очистить от грязи и ржавчины, зачистить до металличес
кого блеска, затем прочно соединить друг с другом, а после пайки закрасить масляной краской. Для защиты любых контактных пар можно использовать нитрокраски, шпаклевки и эпоксидную смолу, а также быстровысыхающие клеи.
Коаксиальный кабель монтируется с учетом следующих требований, обеспечивающих надежную эксплуатацию антенны:
при пайке необходимо использовать низковольтные паяльники малой мощности, не допускающие перегрева и оплавления полиэтиленовой изоляции и смещения внутреннего проводника;
при укладке надо соблюдать минимально допустимые радиусы изгиба коаксиального кабеля;
при вертикальной прокладке кабеля по мачте антенны нужно закреплять его через каждые 300 мм, так, чтобы кабель не мог вытягиваться под действием собственного веса;
при горизонтальной прокладке кабеля, например между опорами или мачтой, установленной на земле, и домом, необходимо закрепить его на металлическом тросе или проволоке;
при монтаже надо следить за тем, чтобы жила кабеля не была надрезана и чтобы волоски металлической оплетки не замыкались на жилу;
при монтаже кабелей, симметрирующих петель и т. п. необходимо подвязывать их или крепить хомутами к стреле или к мачте;
соединения и распайка кабелей закрываются крышками и герметизируются.
Что лучше для антенны медь или алюминий
Какой металл можно применить для изготовления антенны, а какой нежелательно? Какими критериями руководствоваться в выборе материала? Эти вопросы обязательно встанут перед вами, если вы всерьез взялись изготовить хорошую антенну самостоятельно. Попробуем найти на них ответ.
В поиске ответа самым важным является понимание того факта, что на высоких частотах ток течет не во всем сечении проводника, а только в тонком поверхностном слое. Это явление носит название скин-эффект. За толщину скин-слоя принято брать расстояние от поверхности металла, на котором величина тока равна 0.37 от величины на поверхности. При этом сопротивление скин-слоя такой толщины на данной частоте равно его сопротивлению на постоянном токе. Толщина скин-слоя уменьшается с ростом частоты. При этом уже в ДМВ диапазоне она составляет единицы микрон. Из этого следует вывод, что для нас важно из чего изготовлен поверхностный слой проволоки и не важен состав ее середины.
Сразу исключим непригодные металлы для антенны — это ферромагнетики — железо, никель и сплавы на их основе, например, сталь. Однако биметаллические провода со стальной серединой и медным покрытием (БСМ, БСМГ), очень даже пригодны. Именно благодаря наличию скин-эффекта. А конкретнее — все металлы и сплавы, которые можно применять в качестве внешнего слоя элементов антенн, можно разделить на две группы:
Внутри групп металлы мало отличаются по потерям и практически равноценны. Антенны из металлов и сплавов 2-ой группы уступят по усилению антеннам из металлов 1-ой группы от 0.04 до 0.16 dB, что на практике почти не ощутимо. Очевидно, что годится не только биметалл с медным покрытием, но и сплошной медный провод или провод из любого из шести вышеперечисленных металлов.
О всевозможных сплавах следует сказать отдельно. Примеры:
Поэтому совершенно не стоит рассчитывать, что присутствие слова «медь» или «алюминий» в названии или в составе сплава обеспечит ему малое сопротивление.
Благодаря скин-эффекту шероховатость поверхности провода увеличивает его сопротивление, т. к. увеличивается длина пути для ВЧ тока. Под влиянием атмосферных воздействий провод обычно окисляется, его поверхность становится более шероховатой и свойства антенны ухудшаются. При этом можно выделить несколько случаев:
Лакокрасочное покрытие хоть и способно защитить провод от окисления, однако со временем все же разрушается и нуждается в периодическом обновлении. Понятное дело! Если вы следите за состоянием своего автомобиля, то антенна тоже нуждается в уходе.
По механическим свойствам, способности противостоять нагрузкам, например весу птиц в порядке уменьшения прочности металлы располагаются в следующем ряду: стальной биметаллический провод, жесткая латунь, дюралюминий, медь, алюминий. Отдельно стоит упомянуть, что замена сплошного металла на фольгированный стеклотекстолит на высоких частотах без пересчета антенны недопустима, подробнее здесь.
При подключении кабеля снижения к антенне в месте контактов разных металлов возможна электрохимическая коррозия. В следующей таблице указана совместимость разных металлов в контактном соединении на открытом воздухе :
«+» — совместимые, «-» — не совместимые, «0» — нейтральные.
При выборе места установки антенны на крыше необходимо избегать близости дымовых и вентиляционных труб, т. к. выходящие газы оказывают разрушающее действие на металл антенны. Со временем под воздействием агрессивной окружающей среды антенна постепенно разрушается, но радует то, что IT технологии распространяются и развиваются гораздо более высокими темпами
Что лучше для антенны медь или алюминий
*) Данные требуют уточнения в зависимости от состава и условий применения материала.
У неферромагнитных проводников m r » 1, и формула (2) достаточна для сравнения погонного сопротивления проводов, например, из алюминия и меди.
Дело в том, что с ростом частоты m r быстро уменьшается, стремясь к единице, а в материале растут потери, в частности пропорционально квадрату частоты увеличиваются потери на вихревые токи. Уменьшение m r приводит к утолщению поверхностного слоя, т. е. к уменьшению сопротивления, а рост потерь эквивалентен увеличению сопротивления.
Для этого использовался нониусный конденсатор с делениями через 0,1 пФ. В результате прибор определял эквивалентную добротность Q всего измерительного контура, с учетом как потерь в испытуемой катушке индуктивности, так и прочих потерь (в самом приборе, в дополнительном внешнем конденсаторе, в окружающей среде и на излучение).
Для изоляции по высокой частоте корпуса прибора от электросети и прочих проводящих объектов установлен запорный дроссель, содержащий 20 витков из трехпроводного сетевого шнура на кольцевом магнитопроводе К90х70х10 из феррита марки 400НН в месте подключения шнура к прибору. Один из проводов шнура — это провод защитного заземления (зануления) корпуса прибора.
Куметр устанавливался на диэлектрической подставке высотой 0,5 м на расстоянии не менее 2 м от стен и других, в особенности проводящих, крупных предметов. Для уменьшения ошибок измерений надо перед измерениями в течение 60 мин прогреть прибор, следить за возможным дрейфом нуля и делать несколько (хотя бы 5—7) измерений С и Q при каждой частоте с последующим усреднением. При измерениях на частотах выше 10 МГц на результат может влиять рука оператора, поворачивающая ручку конденсатора. Для точного отсчета руку следует отводить, а голову держать на расстоянии не ближе 0,5 м от прибора.
Допустим, надо определить погонное сопротивление R провода диаметром d при частоте f в пределах 3. 30 МГц. Берем отрезок длиной 1 м этого провода и отрезок 1 м медного провода такого же диаметра. Делаем из этих проводов одинаковые короткозамкнутые двухпроводные линии с расстоянием между проводами 40 мм.
Эти линии подключаем поочередно к прибору в качестве катушек индуктивности, при этом линии нужно установить вертикально. Измеряем добротности для линий из обоих материалов и резонансные значения емкости С по шкале куметра. При необходимости (для частот ниже 10 МГц) подключаем дополнительный конденсатор, лучше слюдяной, но для обоих материалов обязательно один и тот же. Его емкость должна быть известна с погрешностью не более ±5 %.
Далее нужно сделать несколько вычислений. Сначала рассчитаем величину общего эквивалентного последовательного сопротивления потерь r экв. в измерительном контуре (сюда входят как потери в проводе, так и прочие потери). Это делается для обоих материалов в соответствии с известным выражением для колебательного контура: r экв. = 1/(2 p fCQ).
При одинаковых размерах линий, при одинаковых дополнительных конденсаторах и на одной частоте указанные выше прочие потери можно принять одинаковыми для обоих материалов.
Теперь осталось вычислить сопротивление отрезка 1 м провода из испытуемого материала R = r экв. и определить искомое отношение R / R м. Основная погрешность куметра ± 5%. Влияние возможной систематической погрешности частично скомпенсировано за счет того, что результат определения значения R содержит разность результатов измерения значений r экв. для разных материалов.
Из разных проводов диаметром от 1 до 4,5 мм и длиной 1 м были изготовлены короткозамкнутые отрезки двухпроводных линий с расстоянием между проводами 40 мм. всего — 25 образцов. Измерения производились по описанной выше методике на пяти частотах: 3,5; 7; 14; 21; 28 МГц.
Результаты расчетов R M приведены на рисунке 1, а результаты измерений погонного сопротивления R и вычисления отношений R/R M для стальных и некоторых других проводов — в табл. 2.
Антенный кабель для телевизора как выбрать
Чтобы подключить телевизор к спутниковой антенне существует специальный антенный кабель. Когда он правильно выбран и грамотно подключён, можно наслаждаться чётким изображением при просмотре любимых телепередач, а количество помех сводится к самому минимуму. О некоторых нюансах выбора антенного кабеля мы поговорим в этой статье.
Что нужно знать для выбора антенного кабеля?
Для подключения антенны к телевизору используется коаксиальный радиочастотный кабель. Прежде всего, стоит разобраться, как он устроен. Это поможет определить качество кабеля по срезу, а не верить на слово продавцу в магазине.
Проводник. В самом «сердце» кабеля расположен проводник, который и отвечает за передачу сигнала. Чаще всего, он медный, однако встречаются кабели и со стальным омеднённым стержнем.
Изоляция. Своеобразная прослойка между внутренним и внешним проводником. Состоит из пластика, обычно белого цвета.
Внешний проводник. Обычно состоит из экрана и оплётки. Экран представляет собой металлическую фольгу, а оплётка – переплетённые между собой металлические проводники. Задача этого слоя кабеля – защита сигнала от внешних помех, таких как трансформаторы и домашние радиотелефоны.
Защитная оболочка. Как уже понятно из названия, защищает кабель от механических повреждений.
Как видно, в устройстве кабеля нет ничего сложного. А теперь подробно обсудим, на что следует обратить внимание при выборе.
Медь или омеднённая сталь в антенном кабеле для телевизора. Что лучше?
О том, стержень из какого материала – меди или омеднённой стали лучше, ведётся немало споров. Принято считать, что медь является лучшим проводником, и в большинстве случаев это действительно так. Но есть и некоторые нюансы.
Если антенный кабель нужен для цифрового или эфирного телевидения, то материал стержня не имеет особого значения. Дело в том, что в этом случае сигнал проходит по поверхности стержня, и не важно, медный он полностью, или только омеднён по поверхности.
Оплётка антенного кабеля
Желательно выбирать кабель с медной оплёткой. И тут стоит обратить внимание на её густоту – чем она гуще, тем меньше сигналов извне будет проникать и создавать помехи.
Волновое напряжение антенного кабеля
Целесообразно выбирать антенный кабель с волновым напряжением 75 Ом. Если купить кабель с большим или меньшим напряжением, это может привести к появлению помех и другим техническим неполадкам.
Обратите внимание на толщину кабеля. Чем он толще (не менее 6 мм в диаметре) – тем лучше, так как в нём будет меньше потерь сигнала. Хотя тонкие кабели более удобны в монтаже и отличаются лучшей гибкостью, качество изображения с ними страдает. К тому же, они легко ломаются и повреждаются.
Миф о цветовых различиях антенных кабелей
Бытует мнение, что кабель белого цвета – для внутренних работ, а чёрного – для наружных. Однако на самом деле такого чёткого разграничения нет. Цвет стоит выбирать исключительно исходя из своих вкусовых предпочтений, а предназначение кабеля нужно уточнять у продавца или смотреть по маркировке.
Как найти нужный кабель?
Итак, вот мы и определились с основными критериями выбора. Но как найти тот самый, нужный кабель, и не оказаться обманутым невежественным продавцом?
Чтобы избежать таких неприятностей и ненужных хлопот, а также чувствовать себя более уверенно, нужно немного разбираться в маркировке.
Маркировка наносится непосредственно на кабель. Там в обязательном порядке указывается фирма-производитель, марка кабеля, волновое напряжение, и метка метража (с каждым метром изменяется на 1 единицу). Для наглядности: маркировка «CABLETECH RG 6U/48 75 OHM 055М» означает, что кабель от производителя CABLETECH, его марка 6U/48, волновое напряжение 75 Ом и метраж 55 метров.
Как уже упоминалось, качество кабеля можно визуально определить по срезу. Кроме того, качественный кабель будет толстым и жёстким, поэтому обратите на это внимание при покупке. Попробуйте согнуть кабель, и если он поддаётся с трудом, это говорит в его пользу.
Шпаргалка для покупателя
Ниже мы перечислили несколько марок антенных кабелей, с хорошим качеством и техническими характеристиками:
Часто задаваемые вопросы по выбору антенного кабеля
Какой кабель лучше, отечественный или зарубежный?
Нельзя говорить что-либо безапелляционно, однако замечено на практике, что кабели зарубежного производства лучше отечественных, даже несмотря на то, что у них алюминиевая или стальная проволока.
Какой длины приобретать кабель?
Это зависит от того, какое расстояние от антенны до телевизора. Однако ещё при монтаже антенны желательно учитывать, что чем больше это расстояние, тем больше будет потерь сигнала и помех.
Можно ли использовать кабель для подключения нескольких телевизоров?
Да, для этого понадобится разветвитель – сплиттер, или «краб», как его именуют в народе. Но в этом случае стоит учитывать, что чем больше устройств подключено к антенне, тем хуже будет сигнал, причём вне зависимости от того, работают ли остальные устройства.
Итак, при выборе кабеля учитывайте особенности вашего вида подключения, вышеприведённые советы и внимательно смотрите на маркировку – тогда вы не разочаруетесь в своей покупке.