KIR

Антенны линейной поляризации (монополь, диполь, Vee)

432 сообщения в этой теме

Ни для кого не секрет, что штатные антенны к передатчикам видео все производители AV оборудования кладут "для галочки". Качество и характеристики этих антенн ниже плинтуса, а летать далеко очень хочется. Изготовить антенну с круговой поляризацией для многих очень сложно, найти где купить качественные(!), замеренные на приборах клевера тоже не так легко, а направленные антенну круговой поляризации так и подавно.

Не беда! Есть антенны линейной поляризации, который тоже очень успешно применяются в FPV. Некоторые зарубежные пилоты летали на диполях на расстояния свыше 50км!!! Изготавливать такие антенны на порядок проще, их проще тестировать и настраивать, да и направленные антенны для них (патчи/яги тоже не такой уж дефицит и изготовить/купить их особых проблем не составляет).

Тут обсуждаем антенны линейно поляризации, которые будем ставить на модель и способы их изготовления.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Первая самая простая антенна - это монополь. Проще этой антенны нет вообще ничего. По сути это просто кусок медной проволоки, торчащей из разъема вашего приемника, а иногда и напрямую припаянный к плате передатчика.

Например вот антенна, на которой я пролетал весь 2011 год
dscf3702k.jpg

Причем в ней не надо паять вообще ничего! Из SMA разъема я вытащил центральный контакт и просто протянул через разъем медную проволоку, конец проволоки очистил от лака (он как изолятор) и заострил, чтобы он хорошо входил в принимающий разъем видеопередатчика. Вы будете смеяться, с такой антенной у меня была идеальная связь (с патчем на земле) на расстоянии 13км, почти без артефактов. Самое удивительное, что с другой наземной станции видеосигнал ловили даже на обычный диполь!

Нужно точно рассчитать длину атенны под вашу частоту видео, обычно они рассчитываются на четверть длины волны:

Длина антенны (мм) = 71250/Частоту в MHz (для кабеля 22AWG)
Длина антенны (мм) = 69850/Частоту в MHz (для кабеля 12-14AWG)
Например: для частоты 1280Mhz = 71250/1280=55.66mm

Кого ломает доставать калькулятор, тоже самое можно сделать просто забив свой частоту на этом сайте: http://rcexplorer.se...e-fpv-antennas/ в разделе The quarter-wave lambda antenna. Там же вы найдете картинки, как изготовить данную антенну.

Важно! Длина антенны считается от того места, где она выходит из разъема!

Следует понимать, что это на самая идеальная антенна. Отсутствие классического "антенного" противовеса несет определенный недостаток. Однако есть и очевидные плюсы: во-первых противовесом может служить сам корпус передатчика, во-вторых меньше потери на переходнике и кабеле (медная проволока входит стразу в разъем передатчика), ну и в-третьих такую антенну может изготовить даже ребенок, при этом она с большой долью вероятности будет лучше штатной!

Как я уже говорил, дальность с такой антенной у меня была более 13км, видать повезло и с конкретным приемником конкретно этот штырек согласовался очень хорошо. Кто сказал, что не повезет вам? Пробуйте!

Изменено пользователем KIR
cutdivision понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Диполь

Диполь изготовить не на много сложнее, чем монополь. Вся разница между ними в наличии противовеса. Для изготовления диполя используется такой же SMA разъем, но с хвостиком кабеля RG-174, RG-316 или RG-58. К центрально жиле кабеля припаивается один отрезок медной проволочки, к оплетке припаивается другой. Они разводятся под углом 180 градусов.

Выглядит это примерно так:
dipole.jpg
Размеры для длины усиков антенны такие же, как и у монополя:

Длина (мм) = 71250/Частоту в MHz (для кабеля 22AWG)
Длина (мм) = 69850/Частоту в MHz (для кабеля 12-14AWG)
Например: для частоты 1280Mhz = 71200/1280=55.66mm

Важно! Длины усиков антенны считаются от того места, где оплетка расходится с центральной жилой на кабеле!

Изменено пользователем KIR

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Еще один вариант диполя

Смысл антенны абсолютно такой же, только вместо уса проволоки к оплетке припаивается трубочка (латунная, медная и т.п), она надевается на хвостик кабеля. К центральной жиле аналогично припаивается медная проволока.
 
urlns.jpg   i-149.jpg

На фото выше для упрощения изготовления антенны к центральной жиле кабеля не припаивалась медная проволока, активной частью является сама центральная жила.

Длина активной части антенны рассчитываются примерно так же, как и в предыдущем посте.

Длина (мм) = 71250/Частоту в MHz (для кабеля 22AWG)
Длина (мм) = 69850/Частоту в MHz (для кабеля 12-14AWG)
Например: для частоты 1280Mhz = 71250/1280=55.66mm

Важно! Длина усика антенны и длина трубочки считается от места, где оплетка расходится с центральной жилой на кабеле!

PS. По скольку размеры трубочки (диаметр) отличается от размера активной части антенны, в теории длина трубочки должна быть немного короче, см. подробности тут: http://fpv-community.ru/topic/152-antenni-lineinoi-poljarizacii-na-modeli-monopo/#entry4807

cutdivision понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Инвертированный Vee диполь

"Вии диполь" это такой же диполь, как в посте N3, только усы антенны разведены под углом чуть меньшим, чем 180 градусов. Наиболее популярен угол 120 градусов.

finetuneddipoleantenna.jpg

При этом в размеры усов вносится небольшая корректировка (коэффициент деградации). Он зависит от угла:

180-165 градусов 0%
150-165 градусов 98%
120-150 градусов 97%
105-120 градусов 96%
90-105 градусов 95%

Длина (мм) = 71250/Частоту в MHz (для кабеля 22AWG) * коэффициент деградации
Длина (мм) = 69850/Частоту в MHz (для кабеля 12-14AWG) * коэффициент деградации
Например для частоты 1280Mhz и угла разведения усов 120 градусов = 71250/1280*0,96=53.43mm

Важно! Длины усиков антенны считаются считается от того места, где оплетка расходится с центральной жилой на кабеле!

a3827984-134-Vee%20diagram.jpg

Особенности и отличия этой антенны переде обычным диполем (разведением усов на 180 градусов).

Данная антенна имеет чуть большее усиление в направление схождения усов и чуть меньшее в направлении, откуда они расходятся. Поэтому ее принято располагать так, что бы при возврате самолета из дальнего полета усы смотрели схождением на пилота. Такое расположение обеспечит лучшую связь при возврате и позволит не потерять самолет.

t4461210-34-thumb-vee-antenna.jpg?d=1322

Изменено пользователем KIR

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Таблица сечений системы AWG

table.png

OlegFpv, FlyGreen, Влади и 2 другим понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Бытует мнение, что толщина проволоки тоже вносит некоторые изменения в размеры. Выше приведены примеры расчетов для проволоки диаметром 0.8-1мм (AWG22). Если использовать более толстую проволоку (1.6-2мм), то нужно размеры умножать на коэффициент 0.98 (см. таблицу выше). Однако без приборов все это весьма приблизительно конечно, так что при изготовлении антенны используйте какие-нибудь подручные средства, например из этой темы.

selynietis и amigaman понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Хочу сказать по поводу формул, все выше сказанное, хорошо описано в книге по антеннам К.Ротхаммеля, читаю и многое проясняется. Так например, вот нашел такой график, в котором показан зависимость коэффициента укорочения антенны в зависимости от диаметра и длинны провода антенны:

0_9158f_8eef77e8_XL.jpg

данный график относится к полуволновому вибратору, но думаю для четвертьволнового не сильно будет отличаться. На график В не смотрим, это относиться к антеннам, концы которых закреплены через изоляторы. Нам интересен график А. Как сказано в книге, скорость распространения электромагнитных волн в проводнике всегда будет меньше, чем в вакууме, и зависит от отношения L/d или лямда/d, где L-длина антенны, d-диаметр провода. Из этой таблицы, становится ясно почему на каоксиальном четвертволновом диполе, трубочка противовес, всегда короче активной части. То есть если взять, например частоту 1160Мгц, то для активной части коэффициент укорочения будет в пределах 300000/1160=258,6; 258,6/1 (диаметр проводника) = 258,6, по рисунку находим коэффициент укорочения V=0.94-0.95. А для противовеса имеем 300000/1160=258,6; 258,6/6=43,1 , по графику V = 0.91. То есть, у нашего диполя длинна активного элемента будет 61,4мм - длинна противовеса 58,8мм. Что, очень близко к практическим значениям, на которых люди летают далеко.

Так же, в книге нашел, непосредственно описание именно классического четвертьвонового диполя - "сардельки".

Привожу рисунок и цитаты из книги:

0_91590_90c860b1_M.jpg0_91593_7a085cc3_L.jpg0_91592_cd8ba97b_M.jpg

Как видно, здесь коэффициенты укорочения V приведены немного другие, наш диполь на 1160МГц будет иметь размеры 62,7мм -активная часть и 61,4мм - трубка противовес. Как видно, есть различия, но все-равно, главная мысль сохраняется, длина противовеса всегда будет короче активной части.

Нашел еще много интересного для нас, по мере возможности буду выкладывать.

Изменено пользователем Drozd79
OlegFpv, KIR и cutdivision понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Очень интересно, а диполь с трубочкой на рисунке для какого диаметра антенны и трубочки?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Про это, в книге не нашел. Вообще книга заточена максимум на УКВ диапазон, наш диапазон это уже ближе к СВЧ. Но думаю закономерности те же. Здесь главный фактор - это отношение длинны антенны к диаметру. Там много теории в книге предварительной, и все показано для бескончено-тонкого проводника. А когда уже речь про реальные антенны, появляется укорачивающий коэффициент. Вот еще про наш диполь, правильно называется он sleeve antena (рукавная антенна).

0_915bf_d2175ab_L.jpg0_915bd_85435d63_M.jpg0_915be_eea8230e_M.jpg0_915c0_bd87bfe6_M.jpg

Как видно, приведена реальная антенна с мачтой, но кабель обычный коаксиальный, то есть размеры не гипер какие-то.

cutdivision понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

И еще, парни вычитал там интересную вещь, для себя новую, по крайней мере! Все пользуются лампочкотестерром, то есть два уса и между ними лампочка, то есть в принципе она показывает пучность тока. А в книге сказано, что можно использовать неоновую лампочку для нахождения пучности напряжение. Плюс какой, ее можно подключать прямо к антенне - подпаивать, там где пучность напряжения и не течет ток. То есть неоновой лампочке не нужны усы для получения резонанса. Вообщем я пока еще вникаю, но может у кого есть лампочка, желательно миниатюрная, на наших четвертьволновых диполях максимум напряжения это самый кончик антенны. Попробуйте к ней поднести неонку, будет гореть или нет? В книге просто есть описание настройки антенн с неоновой лампочкой, может нам метода пригодится. По идее нужна низковольтная лампа, вольт на 60 кажется меньше нету. Возможно, ошибаюсь и речь ведется про многоватные передатчики КВ и УКВ диапазона, но попробовать стоит.

Изменено пользователем Drozd79

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

К нашим антеннам нельзя не только припаивать, а и прикасаться неонкой - будет существенное изменение размеров антенны и следовательно изменение параметров антенны.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Разбил штатную антенну решил попробовать сделать V- диполь. Купил плату фольгированную 25 рублей. Кусок текстолита дали в нагрузку к плате, не смог найти разъема поэтому пришлось купить вайфай антенну с нужным разъемом (80 рублей). Текстолит хорошо режется ножницами по металлу. Клеил циакрином, угол замерял транспортиром. Подключил - работает, надо будет настраивать по каналам и по дальности. Если все получится из платки можно будет изготовить десяток таких антенн, надо только найти разъемчики.

post-307-0-47784500-1362424255_thumb.jpg

post-307-0-41715700-1362424256_thumb.jpg

post-307-0-46574900-1362424257_thumb.jpg

post-307-0-22453700-1362424258_thumb.jpg

post-307-0-20949000-1362424259_thumb.jpg

post-307-0-88685900-1362424259_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вот так и рождается новый бизнес, десяток продашь хватит на материал для сотни, ну а там и Китай заплачет горючими слезами :cray:

nanakami понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вот так и рождается новый бизнес, десяток продашь хватит на материал для сотни, ну а там и Китай заплачет горючими слезами :cray:

Это не мой бизнес) Так что идею дарю)))Можно было сделать покрасивее, но это экспериментальный вариант. Будет хорошо работать - сделаю красивую. А вообще я хочу попробовать клевер сделать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А как ты рассчитывал длину активных элементов антенны?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо за идею, но я ими уже давно барыжу  :blush:

ИМХО надо было сразу делать красиво при условии, что работать не будет, хоть эстетическое удовольствие получили бы.

Ну а клевер не так просто спаять!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А как ты рассчитывал длину активных элементов антенны?

Я сначала посчитал по формулам, в теме выше описаны,(спасибо тебе за это) потом умножил на коэффициент деградации. Чуть чуть не понял про типы кабелей, но решил не заморачиваться. А потом взял штангенциркуль и замерил элементы на V-диполе от Вовы, мне Флотеич дал временно попользоваться. Результаты совпали.

 

Спасибо за идею, но я ими уже давно барыжу  :blush:

ИМХО надо было сразу делать красиво при условии, что работать не будет, хоть эстетическое удовольствие получили бы.

Ну а клевер не так просто спаять!

Надеюсь что у меня получится, мне бы еще один разъем найти с проводом. Потом в поле разъезжаемся на 2 км и поверяем какие антенны лучше. Изменено пользователем zerol

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Калькулятор и штанген-это здорово, но без приборов +/- канал почти всегда! Потом уже под нужный канал настраиваешь, без приборов опять же пальцем в небо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

сегодня привез с китая, с таобао несколько антеннок разного исполнения, как потеплеет буду эксперементировать, кстати по качеству исполнения очень был удивлен, все ровненько без соплей. снизу две это у кирила брал.

e836fe88544ft.jpg

Изменено пользователем dilkins

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я сначала посчитал по формулам, в теме выше описаны,(спасибо тебе за это) потом умножил на коэффициент деградации. Чуть чуть не понял про типы кабелей, но решил не заморачиваться. А потом взял штангенциркуль и замерил элементы на V-диполе от Вовы, мне Флотеич дал временно попользоваться. Результаты совпали.

 Надеюсь что у меня получится, мне бы еще один разъем найти с проводом. Потом в поле разъезжаемся на 2 км и поверяем какие антенны лучше.

То, как ты сделал антенну яркая демонстрация того, как антенны делать НЕЛЬЗЯ:

 

1. Все расчеты выше приведены для диполей, где используется провод КОНКРЕТНЫХ сечений. Изменение сечения провода даже одного элемента антенны вносит существенные коррективы в ее измерения. Почему так сложно сделать качественные диполь с трубочкой? Потому что у всех разные диаметры трубочек и это очень сильно влияет. У тебя и активный элемент и противовес совершенно рандомных размеров, которые с формулами выше не стыкуются. 

 

2. Применение циакрина в изготовлении антенны совершенно не допустимо. Циакрин электропроводен и тоже влияет на характеристики антенн. Ну а если циакрин попал туда, где оплетка расходится с центральной жилой - антенну можно даже не тестировать уже.

Денис и Альгимантас понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

То, как ты сделал антенну яркая демонстрация того, как антенны делать НЕЛЬЗЯ:

 

1. Все расчеты выше приведены для диполей, где используется провод КОНКРЕТНЫХ сечений. Изменение сечения провода даже одного элемента антенны вносит существенные коррективы в ее измерения. Почему так сложно сделать качественные диполь с трубочкой? Потому что у всех разные диаметры трубочек и это очень сильно влияет. У тебя и активный элемент и противовес совершенно рандомных размеров, которые с формулами выше не стыкуются. 

 

2. Применение циакрина в изготовлении антенны совершенно не допустимо. Циакрин электропроводен и тоже влияет на характеристики антенн. Ну а если циакрин попал туда, где оплетка расходится с центральной жилой - антенну можно даже не тестировать уже.

Возоможно ты прав, однако передо мной лежит диполь от Вовы он похоже тоже сделан такими же методами как сделал я то есть од балды? То что совпали размеры того что считал я и фактический диполь от вовы тоже случайность. Посмотрим на полевые испытания. Мои полоски толще чем на вовиной антенне, однако из куска фольгированного текстолита за 25 рублей я смогу соорудить десяток антенн геометрически повторяющих размеры вовиной. И что то мне подсказывает что они будут работать не хуже покупной. Ну а эту потестирую посмотрим что получится.

Про циакрин спасибо следующая антенна будет на термоклее. Думаю циакрин не попал никуда я очень тонкий слой наносил.

Изменено пользователем zerol
OlegFpv понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Эх, жалко я не антеннщик, никогда не занимался ими, а то бы я давно бы уже лепил самостоятельно. Но Олега поддерживаю , он пытается сделать не дорогие антенны, пусть да же на это уйдет у него не один день и он изрежет свой текстолит. За то потом по его результатам сможем делать антенны. Я то же люблю сам доходить практическими методами.

 Но сегодня я дозвонился приятелю из Корбины  который имеет прибор и он занимается антеннами больше 10 лет. Он мне сказал что мои антенны это полная фигня и тут да же не нужно демагогий никаких разводить. Под любой канал он может мне помочь с антеннами хоть диполи хоть V.  Я еще не говорил ему  о размерах,  просто назвал частоты и мощность приемника. Но он сказал что частота часто используемая для видео наблюдения.

Изменено пользователем Oleg
zerol понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Возоможно ты прав, однако передо мной лежит диполь от Вовы он похоже тоже сделан такими же методами как сделал я то есть од балды? То что совпали размеры того что считал я и фактический диполь от вовы тоже случайность.

Положи рядом Вовин диполь и тот, что ты вырезал. Если верить фотографиям с сайта, ширина как минимум в полтора раза не совпадает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Мой уже по геометрическим размерам, но у вовы тоньше дорожка медная чем у меня. Кир интересно ты выверял на приборах трубки которые продаешь? Если да то наверняка у тебя есть формулы зависимости от толщины проводника?

Изменено пользователем zerol

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас