KIR

Антенны линейной поляризации (монополь, диполь, Vee)

437 posts in this topic

  Помехозащищённость в характеристиках обозначается F/B ( защитное действие антенны), и равна сумме модулей значений усиления антенны в главном лепестке ДН (0 градусов) и в тыловом ( 180 +/- 40 градусов).

   Наибольшей точностью пеленга обладают антенны с кардиоидной ДН, засечка направления определяется по минимуму сигнала. Если необходимо большое усиление антенны( с меньшей точностью), то нужно бороться за минимизацию двух первых боковых лепестков Уда-Яги( они самые большие после главного) и сужение главного. Уда-Яги обладает много лепестковой ДН, может быть стоит обратить внимание на альтернативные типы антенн.

 На каких частотах будет работать маяк?

Drozd79 likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Около 433мгц. Странно, ведь это классика в пеленге. Та же охота на лис.... волновой канал вроде как изучен и описан многими, но последовательность действий при настройке нигде не освещена...

Share this post


Link to post
Share on other sites

 Наверное считается, что это очень просто. Я думаю, это связано с различиями способов настройки при разных заданных характеристиках.

 К тому же, все характеристики антенны взаимосвязаны - настраивая максимум усиления неизбежно расстраиваются другие параметры антенны( входной импеданс и F/B  и пр.).

 

 В самом простом случае, нужно собрать измерительный стенд, который будет контролировать два параметра: 1 Входной импеданс( или Ксв), 2 Напряжённость поля главного лепестка ДН в дальней зоне.

Далее, подбором длин элементов антенны и дистанциями между ними добиваются максимума напряжённости поля, при Ксв близком к 1. 

 Можно пренебречь параметром Ксв, но тогда придётся добавить к антенне схему согласования входного импеданса с волновым сопротивлением кабеля.

 

 Так я настраивал антенны лет 15 назад, сейчас быстрее получается настройка в электромагнитном симуляторе. По приборам только окончательная проверка и иногда "тонкая" подстройка.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Т.е. сначала настраиваем без балуна, а потом ксв подгоняем только им?

Индикатор поля это измерение мощности принимаемого сигнала?(к примеру спектроанализатор).

А "дальняя зона" это сколько длин волн?

Edited by baliv

Share this post


Link to post
Share on other sites

 Вы видите разницу между балуном и согласующим устройством?

 Настраивать антенну придётся с коротким(1- 1.5 м) кабелем. Так что антенна должна быть полностью в рабочем исполнении.

 Дальняя зона определяется исходя из длины волны и усиления антенны, посмотрите в инете формулу. Думаю для Вашего случая она составит от 5 до 15 метров( в зависимости от усиления антенны).

 

Да, спектроанализатор подходит.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы видите разницу между балуном и согласующим устройством?

Ну вроде ж это одно и то же...  

Длина кабеля у меня и в рабочей антенне будет не больше полуметра...

 

Кстатии на графике КСВ хорошо видно когда подставляешь директор не на частоте основного вибратора. "Провал кривой" как бы расширяется в ту или другую сторону в зависимости от размера директора. Но когда подставляю рефлектор - КСВ резко ухудшается вплоть до 1.4.  Подбирать согласование???

Share this post


Link to post
Share on other sites

 Балун, по русски - симметрирующее устройство. Оно нужно для подавления асимметричных токов на внешней стороне оплётки кабеля. Иначе, кабель будет частью антенны и исказит ДН.

 Согласующее устройство - трафсформирует импедансы.

 Иногда в одной конструкции удаётся совместить обе эти функции.

 Нельзя настраивать антенну только по характеристике Ксв, нужен обязательно контроль роста напряжённости поля в дальней зоне.

 

 Вы какой активный элемент выбрали для антенны? ( петлевой, разрезной, полупетлевой, неразрезной с гамма-согласованием)  ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо за разъяснения.

Вибратор петлевой. Но вот задумываюсь над более простым вариантом....

Кстати можете просветить в плюсах и минусах этих вариантов вибраторов? 

 

З.Ы. Волот спасибо огромное! Столько разрозненной информации в сети и наконец-то все становиться на свои места. Вы просто кладезь!!! 

Share this post


Link to post
Share on other sites

 У каждого типа вибратора есть свои достоинства и недостатки. Мне больше других нравится петлевой вибратор из-за наличия точки нулевого потенциала. Он идеально подходит для крепления на металлическую траверсу и легко произвести герметизацию точек запитки.

 

Думаю, Вам подойдёт самый простой вариант - не разрезной вибратор с гамма-образной схемой согласования. Он механически крепок, подойдёт для использования в полевых условиях. Относительно узкополосен, но для Ваших целей годится.

 

  На скрине 1 антенна с таким вибратором, при длине около 60 см( 6 элементов) можно получить 11 дБi усиления. Полоса рабочих частот около 14 МГц по Ксв 1.5.

  Оплётка кабеля подключается к траверсе, центральная жила через конденсатор около 18 пФ к Г-образному элементу согласования. Подбором ёмкости и длины элемента настраивается Ксв.

 Для механической надёжности, конденсатор часто заменяют на конструктивную ёмкость( трубка в трубке с изолятором из фторопласта или полиэтилена - см. скрин 2

post-1646-0-19587300-1392138320_thumb.jp

post-1646-0-25215800-1392138360_thumb.jp

Share this post


Link to post
Share on other sites

Заманчивая простота, но я хочу антенну быстро разборной. Уже готова фурнитура для быстрого крепления 6мм трубок. Соответственно траверса полностью изолирована от элементов. Получается неразрезной вибратор не подходит. Разрезной будет сложно в быстром монтаже. остается петлевой:) тем более, что уже заказал правильный трубогиб...

хочу уточнить один момент...  Прибор по мимо графика КСВ может показать и диаграму Вольтера-Смитта где видно комплексное волновое сопротивление антенны. Отображает активную и реактивную часть. Так вот вопрос, что можно сказать и предпринять если вижу к примеру реактивную часть  "-10". Пытаться подбирать петлю трансформатора?

Share this post


Link to post
Share on other sites

 Вы видите не волновое, а входное сопротивление, это разные понятия.

 Если Вы имеете ввиду полуволновую петлю, то нет. Её длина должна быть точно равна половине длины волны, для сдвига фазы сигнала на 180 градусов. Менять нужно геометрию антенных элементов. В какую сторону и как, однозначного ответа нет, нужно пробовать практически или создать 3D модель в симуляторе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

в реальной жизни есть нюансы. К примеру длина петли меряется по оплетке, правильно? Но ее как-то надо еще и припаять. А это плюс пол сантиметра центральной жилы с каждой стороны.... как эти допуски учитывать? или пренебрегаем? То же самое в точе подключения кабеля. Я уверен, что этот сантиметр кабеля тоже надо добавлять к расчетам....

Share this post


Link to post
Share on other sites

 К примеру длина петли меряется по оплетке, правильно? 

 Длина петли определяется половиной электрической длины волны. В нашем случае  будут участки петли с наполнителем из диэлектрика и воздуха. 

 Пол длины волны для 433 МГц =  346.4 мм . Вычитаем 10.4 мм на "хвостики" кабеля . Остальное умножаем на коэф. укорочения кабеля( для полиэтилена 0.66) : 336*0.66 =  221.76 мм. 

 Итого: длина петли с "хвостиками" = 232.16 мм

Edited by Volot

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо за ответы!

т.е. нужно учитывать всю длину а не только от места разделки экрана, правильно? просто в том же Яги калькуляторе пишут: "A half wave 4:1 balun uses 0,66 velocity factor RG-174 (PE)  and is 687 mm long plus leads". И на картике размеры от места разделки кабеля....

Share this post


Link to post
Share on other sites

 Я стараюсь за формулами видеть физику работы схемы, тогда и калькуляторные упрощения не мешают делать правильно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Приветствую всех! В связи со сменой  диапазона на 1.3  возникли некоторые теоретические вопросы.

1  При развороте Vee диполя в горизонт как изменится диаграмма направленности? и можно ли провести кабель вдоль противовеса.(в смысле какое минимальное расстояние критично)

2  если у коаксиального диполя  отогнуть вибратор под углом 135  снизит ли это его сопротивление до 50 Ом (примерно) и что будет с диаграммой?

3 Делал ли кто GP(паук) для FPV? Теоретически она лучше согласуется на 50 ом чем коаксиальный диполь.

4 Изменяя масштаб патч панели пропорционально частоте, будет ли меняться диаграмма направленности и другие параметры? например такой http://www.digdice.com/wp-content/uploads/2009/08/tecom-505025e-1.jpg

5 На BEVRC рекомендуют при использовании Tx 1.2 Rx 2.4 на модели устанавливать LPF  Tx.  Может правильнее HPF на приёмник?

Пардон за столько вопросов :blush:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Представьте бублик на пальце поднят ом вверх... теперь переверните палец горизонтально. Бублик остался таким же:) но в наших задачах перевенув антенну горизонтально вдоль крыла будем получать сигнал отлично спереди, сзади, снизу но только модель развернется боком - полный провал уровня обеспечен. Короче ненадо так делать...

Коаксиальный диполь и так имеет 50 Ом

Фильтр на передатчик у меня нифига не помог абсолютно... наверное помеха как-то по цепями питания поразила...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Хорошая всенаправленная согласованная антенна у меня получилась. Кир все обещает ;) сообщить чего же с ней намерили профессионалы.

 

А выглядит она как крест из двух диполей. Подробно я уже где-то в конфе описывал - одна ножка трубочкой, сквозь нее подводим кабель, три другие - проволока медная. Диаграмма - шар. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

 1 Проходящий рядом с половинкой вибратора кабель исказит диаграмму направленности (ДН)

 2 Если диполь согнут под 135 гр получите ДН близкую к V-антенне. Входное сопротивление диполя, коаксиального диполя, V-антенны в зависимости от диаметра проводников обычно находится в пределах 60/70 Ом. 

 3 У GP при определённых углах наклона противовесов можно получить чистых 50 Ом, но габарит такой антенны создаёт проблему.

 4 При масштабировании геометрии антенны, в соответствии с изменением частоты, характеристики антенны почти не меняются.

 5 Усилитель мощности передатчика обычно работает в нелинейном режиме, поэтому на выходе,кроме основного сигнала(например на частоте 1280 МГц) излучаются гармоники на кратных частотах: 2560 МГц, 3840 МГц .......

 В такой ситуации ставить фильтр на приёмник управления 2450 МГц бесполезно, в связи с близостью 2-й гармоники.  

 А если и ставить, то сложный фильтр с большой крутизной характеристики избирательности, стоимость его соответствующая.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Входное сопротивление диполя, коаксиального диполя, V-антенны в зависимости от диаметра проводников обычно находится в пределах 60/70 Ом. 

 

"для полуволнового диполя Герца (вибратора), равно 75-80 Ом."  Отсюда и проблемы с настройкой диполя - не то у него сопротивление.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Володимир, не проверенной информацией вводите людей в заблуждение.

 

1 Классический тонкий полуволновый диполь имеет входное сопротивление около 73 Ом.  При увеличении диаметра провода оно понемногу падает.

2  Ваш " крест" не что иное как параллельное соединение двух полуволновых вибраторов, соответственно входной импеданс падает до примерно 35 Ом. ДН становится вытянутой с усилением от 1.2 до 2.1 дБi. Никакого шара нет, провал усиления по эквивалентной оси вибратора до минус 40 дБi, как и у обычного диполя. См. скрин расчёта.

 

  Кстати, Vee антенна( диполь согнутый под 120 гр.) приобрёл свою популярность по двум причинам:

 - Размылся глубокий провал усиления по оси вибратора до минус 9 дБi

 - входной импеданс понизился примерно до 58 Ом

 Плата за это - падение усиления с 2.15 дБi ( обычный диполь) до 1.85 дБi. Неравномерность усиления по азимуту небольшая - от 1.75 до 1.85 дБi

post-1646-0-32416500-1392371504_thumb.jp

Share this post


Link to post
Share on other sites

А я и не ввожу, я пользуюсь и другим предлагаю:

131224580.jpg

 

Размеры мне Манна считала под заданное мною сопротивление и сечение проводников. Она же показала шар, ес-но не идеальный. Полеты показали что провала сигнала вплоть до полного пропадания, как у Ви или диполя - нету.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Большое спасибо за ответы, Засела в голову мысль - если у диполя Герца  при сведении вибраторов сопротивление уменьшается с незначительным искажением ДН почему бы не уменьшить сопротивление в коаксиальном диполе тем же путём.

Share this post


Link to post
Share on other sites

 Володимир, я никаких преимуществ креста по диаграмме направленности, перед V- антенной не вижу. А габарит намного больше.

 

 АлександрВ, коаксиальный диполь это тоже диполь и его можно согнуть в V-антенну. Сложность тут в настройке полости нижней половинки( запорный стакан). А без настройки он малоэффективен и влияние токов оплётки кабеля на ДН будет существенным.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Володимир, а где можно почитать про расчет такого креста?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now