Сложение сигналов антенн

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

 
QRZ.RU Callbook:
  
IK3QAR QSL Manager
 
QRZ.COM callsign lookup:
   

 Я уже много рассказал здесь о том, как можно услышать спутники, как можно сделать антенну специально для этого, и, конечно, тут же рассказал, что нет пределов фантазии человеческой в части приспособлений для улучшения уровня сигналов принимаемых со спутников.  Тут на сайте, в разделе «Азы космического радио» я описывал не одну конструкцию хитроумных антенн, улучшающих качество приёма. Однако, если вы посещаете и другие сайты этой тематики, то наверняка видели огромные антенные системы, где антенны объединены в ряды и по горизонтали и по вертикали….

Делается это с целью сложения очень слабых электрических сигналов со многих одиночных антенн на один кабель, который и подключен к нашему приёмнику. Но просто так соединить кабеля не получится. Сигналы нужно складывать так, чтобы они при сложении усиливались, а не ослабевали, то есть складывать их синфазно. Синфазно – это значит, что колебания (максимумы и минимумы) должны совпадать во времени, по фазе. Вот тут и начинаются проблемы. А как складывать их, сигналы, если их максимумы и минимумы не совпадают?  Если длины волн у них разные? Ответ один – никак.  Поэтому главная проблема при сложении сигналов с нескольких антенн – разбежность частот сигналов. Или попросту говоря складывать можно только сигналы близкие по частоте. Для нас, радиолюбителей означает, что только на одном диапазоне. Это первое. Второе, не менее важное правило, которое нужно помнить: антенны должны находится на определённом расстоянии одна от другой, чтобы получить совмещение синусоид радиоволн. Вот таблица, в которой показано какое максимальное усиление можно получить, если располагать антенны на определённом расстоянии одна от другой (в данном случае для диапазона 2 метра) coax transform1 Из таблицы видно, что максимальное усиление может достигать почти 2,5 дБ, но  этот максимум совсем не на расстоянии в одну длину волны, а около 0,6 длинны волны. Или 5/8.  (обратите внимание на то что расстояние в дюймах, лень было перерисовывать картинку, она из QST : - ) Это связано с тем, что сигналы в точку сложения попадают, пройдя еще и кабель. Или кабели. И вот тут мы точно увидим, что дело это не простое. Мы уже точно знаем, что очень важно, чтобы волновое (комплексное) сопротивление антенн было равным волновому сопротивлению линии передачи до приёмника (передатчика). Только в этом случае приём будет наилучшим. А в случае суммирования сигналов, аналогично закону Ома, общее сопротивление, например двух антенн, будет в два раза меньше.  А величина волнового сопротивления кабеля снижения к приёмнику остаётся прежней – 50 ом. Совершенно очевидно, что надо применять специальные меры, чтобы сложить сигналы на одну нагрузку – кабель снижения.  Но наука эту проблему давно решила. Есть достаточно сложные способы, а есть попроще, но от этого не менее эффективные. Начнём, конечно, с простого: соединим две антенны. Предположим у нас есть две антенны. Пусть это будут две простые коллинеарные антенны. Хотя с точки зрения объединения антенн важны только их сопротивления. Это почти всегда 50 Ом. Точно так же можно объединить любые другие антенны, лишь бы они были одинакового сопротивления и расположены на нужном расстоянии одна от другой.  Например, мы хотим иметь максимальный сигнал в направлении областного репитера. Располагаем две антенны в одну линию, направленную на репитер, отмеряем расстояние между ними равное 0,6 длинны волны, в нашем случае это 1240 мм, и, очень важно, отмеряем два совершенно одинаковых отрезка 50-ти Омного кабеля, позволяющие свести их концы в одном месте. То есть немного больше чем половина расстояния между антеннами. Если мы сможем найти T-образные тройники – хорошо. Если нет, не беда. Кабели просто распаиваются и заливаются каким-либо компаундом, можно даже обыкновенным герметиком.  Далее существует два способа. Первый – соединить оба кабеля между собой и применить трансформатор сопротивлений из двух параллельно распаянных отрезков 75-ти Омного кабеля длинной в четверть волны на рабочей частоте.  Это 515 мм, но не забываем про коэффициент укорочения (для стандартного RG-59 К=0,66) и получаем величину в 340 мм.  Рисунок А coax transform a Это – низкоомный вариант. Особенности: несколько меньший коэффициент усиления системы, но вместе с тем меньшее количество помех (и шума). Второй вариант – трансформация в сторону увеличения волнового сопротивления и последующего его преобразования к 50-ти Омному сопротивлению кабеля снижения. Четвертьволновой отрезок  75-омного кабеля включенный после отрезка кабеля в 50 Ом трансформирует волновое сопротивление в 110 Ом. Соединяя два таких сопротивления паралельно снова получаем 50  Ом.  Рисунок B. В данном случае особенности противоположного значения, и, несколько более выгодная конфигурация – тройник только один. И его можно заменить обычной пайкой. :-)  Не забудьте, что длины 50-ти омных отрезков от антенн должны быть одинаковыми.  А если мы по прежнему хотим сохранить круговую диаграмму направленности? Нет ничего проще: разносим антенны на
coax transform bПридётся выбрать  другие антенны. Например, уже описанные выше квадрифилярные. Но, на самом деле эти антенны можно (и нужно) суммировать в систему 2+2 х 2+2. Это значит две вертикально фазированные антенны плюс две такие же, но фазировать будем уже 2 по 2 и  горизонтально.  Дело в том, что спутники, по крайней мере те, что интересны нам, всегда летают под углом к экватору. То есть диаграмма направленности нашей спутниковой системы антенн вытянутая вдоль экватора более предпочтительная. А как  соединить в один два 50-ти Омных кабеля с сигналами мы уже знаем.

Принцип закона Ома можно использовать и далее. Например очень удобно складывать сигналы с полуволновых петлевых вибраторов.  Сопротивление каждого равно 292 Ома. Почти 300 Ом. Если просто поделить его на 6, то получим величину очень близкую к волновому сопротивлению кабеля - 48,666(6).  При этом КСВ составит 1,03, что нас вполне устраивает.  Для простого объединения шести полуволновых вибраторов в одну антенну их следует соединить 50-ти омными отрезками равной длинны кратными полуволне. То есть, если описывать это языком науки длинна равно 2N+1, где N - динна полуволны на рабочей частоте.  Дело в том, что менно такой длинны отрезок точно передаёт сопротивление с одной стороны на другую.
petvibrВсе кабели соединяются в одной точке и туда же припаивается кабель снижения. Конечно, лучше использовать какое-нибудь коммутирующее устройство. Например коробку антенного разветвителя. Или самодельную конструкцию,  дающую механическую прочность и защиту от попадания влаги.  Ну и, уж коли разговор зашёл о практической конструкции, следует помнить, что вибраторы крайне желательно симметрировать. Например так, как показано на рисунке. Точка Б - точка нулевого потенциала, возможное место крепления вибратора к несущей кострукции, мачте, например. Но если мачта металлическая, то вибраторы следует располагать на расстоянии от мачты не ближе чем четверть волны. Иначе резонанс вибраторов сильно сместится вверх - возможно даже на несколько мегагерц.

Существует способ сложения сигналов от антенн не на коаксиальных отрезках, тоесть широкополосный. На ШПТ(л). Но это другая статья, хоть и по теме :-)
Теперь мы вооружены познаниями для того чтобы попробовать улучшить параметры своего радиоцентра. :-)

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • Жена знает что дарить :-)

    P1290106      Вот пришёл Новый год, отшипело шампанское и внуки забегали по этажам в поисках ёлки, под которую они еще не заглядывали :-) Наверное самый счастливый момент для бабусь и дидусей. :-) Минут через десять суматоха улеглась.  И вдруг предлагают дедушке поискать свой подарок. От другого Дедушки :-)  За время пока человек добирается до статуса дедушки, он уже примерно знает что можно найти в пакете с подарком для себя: что-нибудь для бритья, носки, рубашку. Ну, может быть галстук. Я ж про обычного дедушку, не того, который при словах "поищи свой подарок" бежит в гараж :-) И всё-таки мой друг меня приятно удивил. Подарок - USB лампочка для подстветки клавиатуры в экспедициях. Кто ездил, знает какие проблемы возникают в палатке со светом в нужное место :-)  А так удобно. Весит 30 грамм и сворачивается в колечко.   Спасибо, жена.

     
  • УКВ в деревне. APRS

    Я уже давно деревенский житель. И ни разу не пожалел, что оставил мегаполис. Но вот с общением в деревне всё не так весело.  Все знают, что город от деревни отличается:

    а) Плотностью населения
    б) всегда покрытие интернета
    в) большое количество радиолюбителей на репитерах или местных вызывных каналах.
    г) (в утешение деревенским) отсутствием  грибов, рыбалки и вообще потребности передвижения.
       Соответственно городкое и деревенское УКВ различается. Если в области нет репитера или хотя-бы "попугая", то вам УКВ радио даже не нужно. Океан пустоты. Если рисовать график зависимости (количества активных УКВ радиостанций) по территории, то выясниться что  чем дальше от областного центра, тем меньшее это количество. И не потому , что радиостанций нет. Нет применения.  До областного центра на Баофенг не докричишся, даже до репитера. Со своими как то привычнее на 80-ке, для спутников  нужны сложные антенны, одним словом по хорошему надо делать и эхолинк и APSR.  

    Подробнее...  
  • Снова удачный SAT

           Я уже писал про пользу и "приятность" удачного (разумного) решения космического  проекта FunCube

    Вот "цитата" сегодняшнего речитатива FunCube-1. Раз зазом на протяжении 10-15 минут он повторяет текст и телеметрию

    23.02.2015 8:03:09, 331818, FM9, * 2 d * V E & & " & e395m 94e73e 94e73e 94e73e 94e73e 94e73e072c541c 94e73e 94e73e 94e73e 94e73e 94e73e072c541c 94e73e 94e73e 94e73e
    23.02.2015 8:03:03, 331818, FM8, More information about this spacecraft, orbital details, etc an the telemetry decoder and dashboard can be downloaded from http://www.funcube.org.uk
    23.02.2015 8:02:57, 331818, FM7, For details of the education resources check www.funcube.org.uk/education-outreach.
    23.02.2015 8:02:46, 331818, FM6, Greetings to teachers from South Alberta, Canada. welcome to the FUNcube project!
    23.02.2015 8:02:40, 331818, FM5, The 73 on 73 Award is organised by by Paul N8HM see http;//amwat-uk.org/2014/08/18/73-on-73-award-announcement
    23.02.2015 8:02:34, 331818, FM4, If you can read this you are receiving FUNcube fine. Please register with the FUNcube data warehouse at http://api.funcube.org.uk/
    23.02.2015 8:02:23, 331818, FM3, AMSAT-UK Colloquium 24-26 July 2015, Guildford, UK
    23.02.2015 8:02:17, 331818, FM2, Call all schools - if you would like a Fitter message uploaded please email Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
    23.02.2015 8:02:11, 331818, FM1, The main FUNcube tech team is: Dave G4DPZ, David G0MRF, Duncan M6UCK, Gerard Aalbers, Graham G3VZV, Jason G7OCD, Jim G3WGM, Howard G6LVB, Phil M6IPX, Wouter PA3WEG & Wouter Jan PE4WJ

    Дабы не повторять картинку с телеметрией, могу просто доложить: всё ОК :-) Напряжение борта 8,28 вольта, шина 3 в - 3,28 , шина 5 вольт 4,962 ,мощность передатчика 365 мВатт, SWR 1,3. Температура всех унитов за исключением передатчика до 10 градусов, передатчик 17 по Цельсию

     
  • Огородно-полевая 2

      Мне доподлинно известно о двух попытках исполнить модель антенны с кодовым названием огородно-полевая (из скромности, позывной мой и так знаменит :-) Ни одной реализации на практике лично я не видел. И думаю знаю причину: пластиковые удочки с тонкими концами (при размахе в 11 метров) кого хочешь заставят сомневаться в прочности и долговечности конструкции.Но многочисленные эксперименты с различными антеннами, в том числе и с нелинейными длинами вибраторов изогнутыми под различными углами ( Spider vs Гексабим ) и последняя вариация противовесов для антенны на 160 метров убедили меня в том, что главное в антенне всё-таки длинна элементов, а не их форма (расположение). Насколько хватило моего ума, навскидку, я изобразил первый чертёж с укороченными несущими конструкциями (удочками) и попросил Сергея UR5RMD, который дружит с MMANA провериить, вернее точно вычислить элементы такой механически усиленной антенны. Надо сказать, результат подтвердил мои соображения о том, что с точки зрения электричества и радиотехники мало что изменилось.  Зато с точки зрения прочности конструкции и её стабильности под ветром изменения радикальные.

    Подробнее...  
  • Жертвенная овца Deorbitsail

    skeletdeorbitЯ уже поминал незлым тихим словом новенького в когорте кубесатов - DeOrbitSail. Незлым и тихим потому что его основная миссия - погибнуть во имя науки. Это спутник, задача которого проверить сход с орбиты с помощью солнечного паруса. Подробно здесь. Самый интересный фокус - парус 5 на 5 метров упакован в объём 10х10х10 см. ! На фото скелет схемы самораспаковки солнечного паруса.  Слышно его достаточно хорошо -
    Есть проблемы c декодированием. например до сих пор не калиброван датчик мощности, хотя графический интерепретатор чего-то рисует. Видимо эффект больших (и малых :-) чисел. 0,8 милливата - это не ноль :-) Время от времени MIX, с помоью которого всё это и принимается (совершенно не обязательно что он, любой декодер PSK) при приёме пакета выдаёт ошибку нехватку памяти. Мне кажется, не принимает (или неправильно формируется) контрольная сумма пакета. Ну или чего там еще, я не самый крутой системный программист :-) Дабы не грузить сервер и ваши браузеры перескажу параметры без кеартинки таблицы телеметрии на 07:11 сегодня, 19 августа

    на аккумуляторе 8,326 вольта  (на шине радиостанции 7,94 вольта)
    ток потребления 1422 мА (на базовый унит  580 мА)
    температура внутри модуля 53 С
    температура передатчика 128 С (многовато)

    С учётом тока на аккумулятор от солнечных батарей (1445 и 961 ма) можно предположить что  действительно передатчик работает на полную мощность, и ошибкак как раз  либо в софте либо в калибровке датчика. При таких физических параметрах  мощность должна быть от 100 милливатт и больше. Но это я гадаю. Полной картинки у меня нет. Попробуйте вы, может у вас получиться. Частота 145970 кгц.

     
  • Городская антенна

    Или QRP несимметричный диполь запитаный "с конца".  Или еще "жалкая антенна для несчастного городского жителя" :-)  

        А теперь серьёзно. Вы живёте на 5 этаже 9-ти этажки, выхода на крышу нет. А в сердце бушует страсть - в интернете пишут что каждый день кто-то проводит DX связи. И даже QRP.  И вы бы купили себе FT817, если бы была хоть какая-нибудь антенна. Именно для вас (и для себя, видимо)  Казимир Сивяк, KE4PT, разработал эту компромиссную антенну.  QST март 2015 cтр. 44.

        На диапазоне 80 метров, думаю, эта антенна не будет работать даже с двумя тюнерами, но на 40 и выше автор обещает приемлимый КСВ и не очень высокий уровеень TVI. Из всего материала можно сделать вывод еще и о том, что минимальное расстояние от всех частей (элементов) антенны при мощности в 5 ватт  должно быть не менее 30 сантиметров, а при мощности в 50 ватт - не менее метра.  К особо неприятным недостаткоам антенны следует отнести её подвижность при сильном ветре. И соответственно уходит настройка. Автотюнер будет постоянно "поправляться", что может сильно раздражать и даже мешать проведению связи.

    ke4pt 1

    Подробнее...  
  • Немцы - не жмоты

           Еще в обед я в это не верил.  И вдруг вечером, вместе с пивом, жена поднимает мне в кабинет почту - два конверта и в каждом (отдельно) отдельная карточка за отдельный IOTA остров - Остров Обезьян и Пху Кок, Вьетнам, XV0VR. QSO были в январе! Ну и скажите теперь что мир скучен и сер!?!  :-)

    Посмотрел в лог. Не отправлял, не просил, OQRS не заполнял. Значит сам прислал. Ага! А теперь обратная сторона медали. В каждой карточке стоит PSE QSL!!!!  Теперь мне не спать, терзаться угрызениями совести - жаба давит ответитиь директом, а с другой стороны Хельмут - образец для радиолюбителя и не стыдно ли мне будет пожлобить 2 Евро (на сегодня 20 гривен, если кто не с Украины) ?   Вот она, обратная сторона медали :-) У меня Вьетнам CFM от 40-ки до 10-ки CW, SSB и RTTY. Ох как жалко 20 гривен. Даже 24!  :-)  Два вечера пиво и орешки !   :-)   Вот он, настоящий хохол! Смотрите все....
    Ладно, как вы уже догадались слать придётся.  Потому что если я был приятно удивлён тем, что немцы - не жлобы, точно так же хочется доказать немцу что не все украинцы берут в долг у МВФ зная заведомо что возвращать не будут.... :-)
Продолжени. Начало смотри - "Как сделать КСВ метр" Подытожим наши изыски. Самые простые индикаторы КСВ на проводках под оплётку коаксиала или полосковые...
Продолжая тему "Измеритель мощности" и "Конструкция послевыходного дня" я, сам того не ожидая, поднял фантомный вопрос - КСВ метр и измеритель мощности. И...
Или конструкция выходного дня. Правда :-) С того момента как у меня заработал первый скетч на Ардуино я вынашивал мысль сделать красивый КСВ метр и...
Физические величины определяющие качество прохождения наряду с данными статистики нас особо не радуют: solar flux и количество солнечных вспышек на минимуме. Слои E и F2...
Скорость решения задачи напрямую зависит от правильной постановки вопроса. В нашем городе есть разные радиолюбители. На днях был в гостях у одного...
Когда человек в зрелом возрасте то он теряет интерес не только к дамам репродуктивного периода. Он так же теряет зрение, желание выпить,...
Для того, чтобы оценить преимущества пенсионера, сначала надо вернуться на работу ..... Приготовил себе 1000 и одно задание, накупил плат, деталей и инструмента, но...
Всем доброго дня и мои поздравления с наступившими Новым Годом и Рождеством! В январском номере журнала CQ amateur-radio опубликованы результаты CQWW VHF контеста 2018 года.
Вчера Гугл прислал немного зелёных за то что вы, мои уважаемые читатели, иногда нажимаете рекламные баннеры на моём сайте. Я слежу за тем, чтобы...
Вот и пролетел еще один год. Внучка выросла настолько что уже понимает что означает охрана природы: её новогодняя работа на конкурс природозащитников не содержит...
Неделю назад мне напомнили моё обещание раскрыть секрет сложения сигналов с антенн НЕ на коаксиальных трансформаторах. Конечно же я вспомнил про это...
В продолжение темы любви к сантехническим пластмассам...... Я вообще-то не любитель SSB, но когда у меня появился трансивер с нормальным трактом формирования SSB сигнала и эквалайзером,...
Пару постов назад я писал про замечательный точ-падль с подложкой чтобы рука не дёргала ключ при работе. Интерес к нему проявил и мой...
Недостатки самого простого точ-паддля выяснили (см. "Точ паддль и его проблема") Вместе с Сашей Прилук K2PAL продолжаем исследовать то что...
Силы космоса нам особо не благоприятствуют, но и не вредят. SFI=67 SSN=0 Это означает стабильно плохое и нестабильное прохождение на ВЧ...
kzaskbar

Подать телеграмму

Ведите короткий текст (до 256-ти символов.) телеграммы
Call (name)

 
            

HAMschool

HAM School
CW forever
Радиообмен для бойца
Украинская транслитерация
Детский RX TX KIT
Прогноз прохождения
Грозозащита радио
Метеорадары и грозы
Sat School
Спутники хочу :-)
SAT приёмные антенны
SAT QSO FM
SAT QSO CW - SSB
SDR, SAT и Orbitron
Oreos miniSat
Моргающий Niwaka
Space sound
УКВ тестеры
DX через спутник
Почему не слышно спутник
Как принимать FunCube1
Как принимать PolyItan1
Как принимать PSK QB50P1
Обзор программ SAT телеметрии
Практическое построение диаграммы направленности
Meteors School
Метеор QSO. Что это?
Предстартовый инструктаж
Как смотреть метеоры
Метеор сервис Virgo и Java
Изучаем CW
Изучаем CW дома 1
Изучаем CW дома 2
Изучаем CW дома 3
Изучаем CW дома. Q-код
Изучаем CW дома. Жаргон.
Тэн код. 10-код.
CW trening radios
Маэстро Morse Runner
Mouse-paddle
Видеоурок Vibroplex
ARRL: как урок в классе
Недостатки PC телеграфирования
Какая песня без баяна?
Интернет идёт к Морзе
Антенны КВ
Противовесы из рулетки
Эффективный диполь
Невидимые антенны
Волшебные проволочки
Антенны случайной длины
Калькулятор антенн
Простое согласующее
Просто про антенны
Какую антенну выбрать
Стэки КВ антенн
1 антенна на 3 трансивера
Модифицированные Inv V
Спайдер vs гексабим
Антенны УКВ
Даблполь 144
Квадрифиляр на 145
SAT квадрифиляр
UHF VHF без приборов
144 за полчаса
Колинеарная J антенна
Калькулятор J антенны
Рамочная KP4MD
"Ёлочка" 144/430
Невидимая на 144
Двойная Харченко
Широкополосная УКВ
Стэки на УКВ

Калькулятор расстояний и QTH
Калькуляторы перевода координат UTM DMS, координаты в QTH locator IARU и наоборот. Расчет азимута и расстояния по QTH локатору.


Online экзамен на категорию

exam

UY2RA/QSO/QSL/OQRS

 

Online SDR приёмник

 Тестовая версия WEB приёмника. Для прослушивания необходимо какой-нибудь SDR программой (или скачать SDR Console) подключиться к этому серверу по адресу uy2ra.ddns.net порт 50101 login guest password guest Приёмник на КВ с конвертором вверх и имеет гетеродин 50 мгц. Битрейт 1 мгбит или ниже. 73!
Как запустить такой приёмник у себя:

Запускаем WEB SDR сервер

Запускаем WEB SDR сервер 1

Запускаем WEB SDR сервер 2

Запускаем WEB SDR сервер 3

Запускаем WEB SDR сервер 4

Борьба за качество приёма SDR

Качество приёма SDR2

Качество приёма SDR3

Качество приёма SDR4

Сейчас работает версия 3. Не видна из программы версии 2.