Антенны линейной поляризации (монополь, диполь, Vee)

[usup 4]

сделал коаксиальный диполь на 1080мгц,на прием(думаю здесь требования не такие жесткие как для передающей)делал по формуле из первого поста,штырь 66мм стакан 62мм,так дальность хуже чем у штатной у которой штырь 65мм стакан 45мм.вывод-формула  не подхолит для наших антенн,стакан должен быть значительно короче.

[KIR 1536]

Не торопитесь делать поспешные выводы. 100 человек сделает антенну и у 100 человек результаты будут у всех разные. Цифры - лишь опорный момент в изготовлении антенн, по большому счету там факторов чуть более чем дохуа, которые в итоге на результат повлияют. Не исключен даже тот факт, что на разных приемниках результаты могут отличаться, в силу определенных вещей, связанных с согласованием и т.д. и т.п.

 

PS. Я вообще не верю, что по любой формуле с любыми можно изготовить "идеальную" антенну, процесс изготовления антенн по формулам из подручных материалов - шаманство, где вера в цифры приближает некую вероятность успеха.

[usup 4]

Мда,очень что  странно нигде не в учебниках,не в нете нет полного подробного описания изготовления коаксиального диполя,прямо пришелец какой то.

Изменено 27 августа, 2014 пользователем usup

[Володимир 289]

Мда,очень что  странно нигде не в учебниках,не в нете нет полного подробного описания изготовления коаксиального диполя,прямо пришелец какой то.

Обычный диполь. Есть во всех учебниках начиная с библии Ротхаммеля.

 

Вот что такое коаксиальный диполь по науке - это диполь с разной толщиной половинок, а значит для каждой половинки надо ОТДЕЛЬНО считать ее длину УЧИТЫВАЯ ее диаметр. 

 

Все?!

Как бы не так - еще к диполю надо подключить кабель! Мы его просовываем через одно плечо. Молодцы - но это ведь один из методов подсоединения и значит надо СМОТРЕТЬ как он согласовывается с диполем и сопротивлением кабеля, какие нормы и требования к изготовлению..

 

И какие от этого бонусы ;)

[usup 4]

Как бы не так - еще к диполю надо подключить кабель! Мы его просовываем через одно плечо. Молодцы - но это ведь один из методов подсоединения и значит надо СМОТРЕТЬ как он согласовывается с диполем и сопротивлением кабеля, какие нормы и требования к изготовлению..

 

И что не нашлось не одного умного человека или грамотного издания которое пролило бы свет на расчет всего этого?ведь есть же формулы для других антенн а по коаксиальному диполю глухо.

[reed 286]

 

 

Как бы не так - еще к диполю надо подключить кабель! Мы его просовываем через одно плечо. Молодцы - но это ведь один из методов подсоединения и значит надо СМОТРЕТЬ как он согласовывается с диполем и сопротивлением кабеля, какие нормы и требования к изготовлению..

 

И что не нашлось не одного умного человека или грамотного издания которое пролило бы свет на расчет всего этого?ведь есть же формулы для других антенн а по коаксиальному диполю глухо.

 

 

 

Сам такой не делал, летаю на круговой поляризации. Но вот тема на rcgroups от IBCrazy, вроде обычно годные вещи выкладывает.

 

Про коаксиальный диполь в 6-ом посте.

Изменено 27 августа, 2014 пользователем reed

[Володимир 289]

И что не нашлось не одного умного человека или грамотного издания которое пролило бы свет на расчет всего этого?ведь есть же формулы для других антенн а по коаксиальному диполю глухо.

Потому что смысла нету :). Т.е. нужное уже выложено, а нового не придумать...

 

Ну сделай мой крест из диполей. Может и получится как надо, только без штангеля даже не начинай.

[Volot 114]

 

И что не нашлось не одного умного человека или грамотного издания которое пролило бы свет на расчет всего этого?ведь есть же формулы для других антенн а по коаксиальному диполю глухо.

 

  На мой взгляд дело обстоит так: 

  Есть антенны на которые кабель питания почти не оказывает влияние - это антенны направленные с рефлекторами, либо антенны линейные с отводом кабеля ортогонально оси антенны, со схемой симметрирования.

 В коаксиальном диполе один запорный стакан имеет низкое сопротивление асимметричным токам кабеля и электромагнитная связь диполя с оболочкой кабеля питания меняет характеристики диполя, рассчитанного без учёта кабеля.   

 Получается, что такую антенну можно рассчитывать только в комплекте с кабелем и пр. блоками аппаратуры. Результат будет зависеть и от конфигурации проводки кабеля и расположения блоков аппаратуры.

 

 Вывод такой - нужно либо усложнить схему симметрирования ( например добавкой второго запорного стакана), либо согласиться с тем, что простых формул для расчёта такой антенны нет и нужно использовать современные программы электромагнитных симуляторов.

[baliv 52]

Либо подбор размеров по приборам(если есть такие).

Скажу из опыта, формула приведенная здесь никуда не годиться. В двух словах - стакан получается гораздо короче(почти вдвое короче от центральной жилы). Влияет все. Колличество и толщина термоусадки тоже. Измеренные размеры удачной антенны через время уже не подходят(из-за немного разных материалов).

:(

 

Я не знаю, что имеет в виду Волот под симметрированием(не силен я в теориях), но нормально настроенная антенна не будет зависеть от длины кабеля(ну разве что чуть чуть) - проверено. 

[Volot 114]

Baliv, симметрирование  подразумевает конструкцию, которая исключает влияние несимметричного кабеля питания( например коаксиального), подключенного к симметричной антенне. Т.е. она должна существенно ослабить токи затекающие на внешнюю оболочку кабеля. Однако токи могут быть и наведёнными ЭМСвязью.

 

 " Нормально настроенная антенна не будет зависеть от длины кабеля" только в том случае, если поверхностные токи оплётки кабеля не участвуют в формировании диаграммы направленности антенны. И электромагнитная связь кабеля с антенной пренебрежимо мала.

Изменено 27 августа, 2014 пользователем Volot

[Володимир 289]

Volot, а как думаешь, если после стакана на кабель одеть ферритовые колечки - даст это что-то?!

[Volot 114]

 Колечек нужно побольше и почаще, они резко увеличат индуктивное сопротивление кабеля и значительно ослабят асимметричные токи.

 

 Единственная трудность - найти нужно феррит, который на рабочих частотах антенны будет иметь большую( хотя бы 10/20) действительную часть магнитной проницаемости.

 Ферриты для низких частот на СВЧ ведут себя как диэлектрик с потерями.

 

 Попробуйте найти такой феррит для частот 1.2/2.4 ГГц

Изменено 28 августа, 2014 пользователем Volot

[Volot 114]

 В некоторых случаях бывает полезно вместо патч антенны с линейной поляризацией использовать щелевую антенну. Особой разницы по усилению и габариту нет. Единственное отличие угол раскрыва диаграммы направленности у неё шире по вертикали( по горизонту уже) . У патч антенны наоборот.

 К достоинствам можно отнести и большую механическую надёжность, т.к. она фактически представляет из себя металлическую коробку.

  В моей модели для 1160 МГц я переднюю стенку сделал круглой, диаметром 33 см, но можно ограничиться и коробком. Толщина короба 30 мм.

 

 На скрине поляризация вертикальная - вектор эл. поля по оси Х.

Изменено 31 августа, 2014 пользователем Volot

[Drozd79 314]

Приветствую! Подскажите пожалуйста, досталась вот такая антенна 

 

 

Со слов товарища, диапазон 450Мгц. Есть два вопроса:

1. Можно ее использовать в поисковой системе маяка Слона, на диапазон 433, без каких-либо изменений? 

2. Если ее можно использовать на диапазон 433, хочу ее укоротить для удобства. Как правильно подрезать на пару директоров?

 

Спасибо! 

[Володимир 289]

Это антенна от Скайлинка.

Стандарт CDMA-450 (IMT-MC) использует частоты диапазона 450 МГц

 

по п.1. надо попробовать.

[Drozd79 314]

Ок, запитаю маяк отпишусь, что намерил!

[Volot 114]

 Антенны Уда-Яги на частотах немного ниже рабочих имеют усиление( обычно на 3/4 дБ) ниже, чем на оптимальных частотах. Согласование возможно будет плохим.

 

 Для понижения рабочих частот такой антенны нужно будет удлинять директоры и рефлектор, может быть петлевой вибратор останется с той же геометрией.

Самый простой путь поместить геометрию этой антенны в электромагнитный симулятор компьютера и оптимизировать её под частоты 433 МГц. 

 

 Простое удаление крайних директоров для укорочения антенны, приведёт к расстройке согласования и соответственно к дополнительным потерям сигнала.

Изменено 1 сентября, 2014 пользователем Volot

[baliv 52]

Простое удаление крайних директоров для укорочения антенны, приведёт к расстройке согласования и соответственно к дополнительным потерям сигнала.

100% не делайте этого

Лучше сделайте ее складной, если размер великоват....

 

А петлевой вибратор будет с другой геометрией(примерно на 1см шире при тех же радиусах изгиба) 

[Leshik 0]

Подскажите пожалуйста какую нибудь антенну для поиска маяка Слона на 433 МГц, при поиске в радиусе 20 м.

Проблема в том, что я ни как не могу определить направление. Даже с выкрученной антенной на рации, упёртой в собственное тело.

Сделал Уда-Яги трёх элементную, дак она, редиска, ловит в любом положении в пространстве.

Готов экспериментировать с любыми вашими предложениями, вплоть до 20 элементной Уда-Яги.

[Володимир 289]

при поиске в радиусе 20 м.

 

Ни какая антенна в ближней зоне не будет способна четко показывать направление на маяк -  полно переизлучений вокруг. Только ножками вытаптывать этот пятачек. Ну и вообще то просто поглядеть глазами.

[Volot 114]

Leshik, для такого поиска нужно использовать антенну с кардиоидной диаграммой направленности( у неё всего один глубокий провал усиления). Т.е. определяют направление поиска не по максимуму, а по минимуму сигнала.

 

 Обычно это 2-х элементная Яги антенна с настройкой элементов не на усиление, а на обеспечение глубокого провала усиления. Чтобы его обеспечить нужно позаботиться о хорошей схеме симметрирования кабеля питания.

 

 Второй вид, это антенна бегущей волны - рамка нагруженная на согласованное сопротивление, по симметрированию требования те же.

 

 "Лисоловы" используют сдвоенную антенну -штырь и рамку сумма сигналов от них подбирается с таким фазовым сдвигом и баллансом амплитуд сигналов, что получают ту же кардиоидную ДН.

 

  Ближняя зона для таких антенн на 433 МГц около одного метра, так что для Вас не всё потеряно.

Изменено 17 сентября, 2014 пользователем Volot

[Leshik 0]

так что для Вас не всё потеряно

Ага, не всё потеряно, только прочитав Ваш пост, мне показалось на оборот:

я, при наличии только лампочкотестера, смогу "позаботиться о хорошей схеме симметрирования кабеля питания" ?

При том, что я не понимаю, что такое симметрирование кабеля питания.

Помогите пожалуйста с расчётами двухэлементной Яги.

[Volot 114]

Хорошей кардиоидной ДН обладают двухэлементные Уда-Яги с активным питанием обоих элементов.

Можете взять размеры у Ротхаммеля  "Антенны" том 2 стр 43 ( антенна HB9CV для диапазона 70 см), изд. Минск 2001 г.

 

 Я позволил себе проверить эту антенну в модели симулятора, использовав для элементов медный  провод диаметром 1.8 мм. Добавил только металлическую "ручку" для использования антенны( см. скрин), вдоль которой отводится к приёмнику кабель питания 50 Ом. Это для того, чтобы своё тело не искажало ДН антенны при поиске.

 Эта "ручка" ухудшила соотношение F/B на 10 дБ. И тем не менее сигнал в минимуме меньше сигнала в максимуме на 30 дБ( в 1000 раз). 

 Если Вы при изготовлении не нахомутаете ошибок, получится хорошая поисковая антенна. Усиление в максимуме у неё 6.35 дБi

 Входной импеданс с моими материалами  118 Ом, запитывать её нужно через конденсатор 6.2 пФ - компенсирует индуктивную составляющую( см . описание Ротхаммеля) и L/4 трансформатор( четвертьволновый отрезок 75 Омного кабеля) . Ксв при этом будет 1.04 для 50 Омного входа приёмника.

Изменено 18 сентября, 2014 пользователем Volot

[Volot 114]

Как установить компенсирующий конденсатор посмотрите на моём скрине. Если делать эту антенну из провода диаметром 1.8 мм :

 длины элементов немного отличаются от геометрии Ротхаммеля - 350 мм и 310 мм, зазор между линией питания и элементами антенны 3.2 мм.

 Вместо трубки бум сделан из стеклотекстолита шириной 14 мм( см. скрин), к нему припаиваются элементы антенны.

Остальные размеры без изменений.

 

 На втором скрине вид объёмной диаграммы направленности этой антенны. Вид с тыльной стороны антенны, синяя впадина и есть индикатор направления поиска.

Изменено 19 сентября, 2014 пользователем Volot

[Volot 114]

 В заключение, прилагаю характеристики активной (Re) и реактивной (Im) составляющих входного импеданса этой антенны. 

 Расчёт в ЭМСимуляторе может давать 1/3% ошибку. Т.е. я после изготовления обязательно подстраиваю геометрию антенны по показаниям приборов. Обычно подстройка небольшая и зависит от широкополосности антенны.

 

 В нашем случае, оценивая графики хода импеданса видно, что при реальном изготовлении антенны входной импеданс может варьироваться от 50 до 100 Ом.  Возможно, применять L/4 трансформатор и не придётся.

 Конденсатором можно добиться полной компенсации реактивной составляющей изменяя его величину в пределах 4.7/8.2 пФ. На графике Im расчёт для конденсатора 6.8 пФ.

 

 Длина рефлектора у Ротхаммеля дана для настройки антенны по максимуму усиления. В нашем случае её нужно удлинить до 350 мм - это настройка на глубокий провал усиления в тыловом направлении.