Сложение сигналов на УКВ

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

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

С подачи и с помощью Аркадия Грабарника UT9UR

 Я уже писал про сложение сигналов антенн в КВ диапазоне. Там всё получается с лёгкостью, если, конечно, известен коэффициент укорочения кабеля из которого делаются трансформаторы. Да и диаграммы направленности КВ антенн определены с точностью  плюс минус километр. И совсем другое дело УКВ.  Кабели обладают неоднородностью диэлектрика, размеры для этих диапазонов на грани критического. Диаграммы направленности требуют гораздо более точного анализа. Да и потери в кабелях на этих частотах значительные. Есть, конечно, и плюсы: например из-за значительно меньших размеров  можно "подвигать" конструктив под требуемые электрические параметры. Желающих  узнать об этом больше отправляю к материалам о низкотемпературных антеннах (28 ом), антеннам с длинным бумом и прочим теоретическим и практическим наворотам, а мы  рассмотрим именно соединение антенн.  Для моделирования четвертьволновых трансформаторов на УКВ часто применяется программа AppCAD. Она предназначена для расчета 1\4 волновых трансформаторов на требуемую рабочую частоту при заданном волновом сопротивлении. Они нужны при соединении антенн в группу и могут иметь любое сопротивление. На практике чаще всего набор сопротивлений (антенн) не так уж и широк.

     Сначала нужно определиться с самой схемой соединения антен: двух, четырех и т.д. Для примера возьмем две 50-Омные антенны. Ниже два варианта исполнения для кабельных трансформаторов. Первый - когда четвертьволновые трансформаторы разнесены в пространстве и представляют собой часть длины линии соединения антенны и средней точки. Во втором случае четвертьволновые трансформаторы можно соединить паралельно либо с помощью пайки либо на разъёмах и они представляют собой часть длины снижения.  

   Соединяем их 50-ти омными кабелями одинаковой длины (длина определяется по оплетке!). Само-собой, наши две антенны должны иметь на рабочей частоте КСВ не более 1,3 и уже симметрированы. В точке соединения получаем сопротивление равное 25-ти Омам.

  Наша задача преобразовать это сопротивление в 50 Ом и отправить сигнал в фидер. Для этого нужно врезать 1\4 лямбды (длины волны) вставку из кабеля ОПРЕДЕЛЁННОГО, т.е. РАСЧИТАННОГО, волнового сопротивления. Но проблема в том, что кабелей с каким хочешь ВС не бывает. Вот и приходиться самим делать коаксиальную линию, которая бы имела нужное ВС. Итак, нам известно ВС фидера=50 Ом. Суммарное сопротивление наших двух антенн. Формула для расчета волнового сопротивления 1\4 волнового трансформатора простая: корень квадратный из произведения сопротивлений, в нашем примере это 25*50= 1250, затем корень из 1250=35,4 Ома. Такого кабеля нет, но его можно сделать из двух параллельно соединенных кабелей 75 ом (примерно,75\2=37,5 ), или рассчитать диаметры трубок (и длину) для самодельного трансформатора.
    Итак, волновое сопротивление для трансформации 25 ом в 50 Ом мы знаем, это 35,4 Ома, а длина 1\4 длиы волны (для 144Мгц это будет 0,52 м) но не забудем, что физически длина будет зависить от материала диэлектрика, т.е. нужно умножить на коэффициент укорочения. Для кабеля с полиэтиленовой изоляцией равен 0,66. Тогда 0,52 х 0,66=0,34м. Eсли этот трансформатор будет из кабеля. А если из трубок, то изолятор воздух (а не вакуум все ж!) и коэф. укорочения=0,98 и в этом случае длина будет 0,52х 0,98=0,51м.  По описанным выше причинам это самый удобный способ - с одним жестким коаксиальным трансформатором сопротивлением 33 Ома. Прямоуголный профиль в качестве внешней части коаксиала выбран с точки зрения удобства как его крепежа к раме, так и крепления разъёмов. Здесь надо учесть, что заглушки на торцах должны быть из изоляционного  материала, иначе паразитная емкость изменит длину линии. Крепление разъемов к трубе должно иметь хороший электрический контакт, чтобы иметь запас по допустимой мощности.

quarta trans

      Как и любой трансформатор, наш имеет потери. И на 144, а тем более выше, нужно их уменьшать. Путей не много, но они есть и это работает на практике:

-увеличение диаметров труб, иногда полировка и серебрение.
-применение кабеля (если  трансформатор из кабеля) с меньшими потерями.
-минимум коэффициента трансформации.

      Вот теперь, когда мы разобрались с теорией, можно переходить к практике. Для начала как выглядит трансформатор на трубках. В общем виде это труба меньшего диаметра вставленная на распорках изоляторах внутрь другой трубы. Причём это может быть и прямоугольный профиль. Но об этом ниже. Скачиваем и инсталлируем саму программу AppCad. Она не создаёт ярлыка на рабочем столе, её можно найти через Пуск-Программы- (и заодно отправить ярлык на рабочий стол :-) Программа имеет достаточно широкий функциональный перечень, но нас будет интересовать только пунктик - Passive Circuits (Пассивные цепи)  в левом столбике меню.  Для начала выберем Coax (круглый :-)

main

В появившемся окне расчёта для начала следует выставить единицы измерения - мм, см или дюймы, градусы-радианы и в каких единицах надо представлять частоту - ГГЦ, МГЦ или КГЦ. Далее следует заметить, что скрипт двухцелевой. Тоесть рассчитать можно или волновое сопротивление конструкции, для чего следует ввести размеры и нажать одну из двух (серых) кнопочек - Сalculate Z0 [F4].  В окнах результата появится рассчитанное волновое сопротивление, электрическая длина, длина волны в миллиметрах, одношение диаметров и проч. Либо, если нужно рассчитать размеры для определённого волнового сопротивления - рассчитывается диаметр внутреннего проводника коаксиальной линии - нажать кнопочку Cflculate D2 [F3] 

coax

Следует быть очень внимательным при установке единиц измерения.  Несколько проще с точки зрения механики выглядит коаксиальная линия прямоугольного сечения: в ней легче устанавливать распорки для внутреннего проводника и изолятор механического крепления всего трансформатора на антенной системе. Очевидно, что размеры будут отличаться. Таким образом мы получили возможность рассчитывать четвертьволновые трансформаторы нужного нам волнового сопротивления для диапазонов УКВ, где применение этих трансформаторов выполненных из отрезков коаксиального кабеля и затруднительно и неэффективно вследствии дополнительных потерь в диэлектрике.  

squar coax

     Трансформаторы, иногда их называют:  "сплиттеры", "сумматоры", "пауэр-дивайдеры" (power divider),  желательно проверить перед установкой. Кабельные, потому что  ВС кабелей бывает далеко от заявленного. Например, вместо  50 Ом -60 ом, а так же коэффициент укорочения может быть на 10% в стороне запросто. А трансформаторы, сделанные из трубок,  могут отличаться от расчетных из-за погрешностей размеров и  материала вставок для поддержки  внутренних трубок, наличия  технологических отверстий для запайки разъемов. Для 144 проверка совсем  простая,  так-как в качестве нагрузки можно применить обычный резистор нужного номинала с укороченными выводами. Итак, нагружая  один конец трансформатора на резистор и измеряем КСВ. В "трубочном" варианте, для корректирования ВС, можно вносить искусственный эксценриситет, т.е. смещать центральный проводник от центра.

P.S.  Ремарка UT9UR:

" Хочу добавить, что просто так резистор (безиндукционный, конечно) не даст нужного КСВ при использовании в качестве нагрузки. Резистор нужно запаивать, как продолжение центрального проводника кабеля и внутри "родной" оплетки. Если же просто припаять к разъему, то КСВ на 145 Мгц получается 1,5 . На разъем можно попробовать SMD резистор и в любом случае нужны измерения. Желательно до того,как резать кабель, компенсируя таким образом не верный коэф. укорочения"

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • Просто про антенны и их настройки

     
    impedans  Очень часто на радиолюбительских диапазонах можно слышать дискуссии о достоинствах и недостатках тех или иных антенн. Будучи еще мальчишкой, я сильно огорчался от того, что не понимал о чём идёт речь. Сегодня, лично со мной, конечно, ситуация другая, но для тех мальчишек (или взрослых радиолюбителей), не обладающих специальными познаниями в области радиотехники вообще и антенн в частности, и для тех, кому некогда читать длинные статьи с формулами попытаюсь простыми словами рассказать об антеннах для того чтобы они смогли настроить то немногое из антенн, что обычно есть у  начинающего радиолюбителя. Так сказать «на пальцах», как Чапай на картошке : - ) Многие не понимают важности хорошего согласования тракта Радио-ЛинияПередачи-Антенна. Или вернее понимают важность, но совершенно не в состоянии реально оценить состояние дел.  Чаще всего довольствуются показаниями встроенного КСВ метра близкими к единице. Самое неприятное при этом состоит в том, что в случае плохого положения дел, владелец радио повышает мощность до тех пор пока не станут отвечать. А сколько мощности наведется на телевизор соседа и уйдет на разогрев атмосферы - вопрос второй...  Попытаемся разобраться. На картинке схематично изображена схема из трех устройств и двух переходов между ними.

    Подробнее...  
  • Еще способ борьбы с шумом

    Вы находитесь в районе, где есть значительный шум QRM / QRN (QRM: неприродный шум и QRN: встречающийся в природе шум), делающий невозможным получение слабых сигналов? Уже не раз писали про попытки подавления всех этих помех. Вот приятель прислал описание вполне работоспособной конструкциии. В зависимости от качества исполнения этот шумоподавитель, подавляет радиочастотный шум и помехи до 40 дБ (в теории). Это включает в себя шум от источников, таких как линии электропередач, импульсные источники питания, телевизоры, компьютеры, двигатели транспортных средств и т. д. Эта схема (см. Рис. 1) основана на проекте, опубликованном в статье Ллойда Батлера (VK5BR). Он достаточно хорошо работает при «обнулении» шума в HF-диапазоне от 1,8 до 30 МГц.

    noise canceller schematic diagram

    Подробнее...  
  • Ищем в стоге сена :-)

    arecibo   Не для кого уже не секрет, что секрет успеха радиста в антеннах :-)   От них зависят две очень важные составляющие радиосвязи : соотношение сигнал/шум, при 1 мы просто не разберём что говорит наш корреспондент (если только это не DIGI специальная модуляция, способная за счёт многократного считывания сигнала восстанавливать пропущенные участки) и селективные свойства (чаще по направлению, чем по частоте).  C увеличением числа элементов лепесток становится уже и уже, а при сложении антенн в стэки лепесток становится настолько узким, что появляются проблемы с позиционированием (направлением) антенны в нужное положение. Те, кто хотя бы раз работал в контесте с поворотными направленными антеннами при низкой активнсоти не дадут соврать : исплюешся от злости "размахивая" антенной в разные стороны для каждого корреспондента (множителя). но тем не менее усиление таких антенн возрастает до величин позволяющих принимать бесконечно мало отличающиеся от ноля уровни радиосигналов. 

    Подробнее...  
  • Прохождение: режим экономии

    prop3110

    Сегодня очень интересное прохождение практически на всех диапазонах.  И похоже все они приоткрыты. Но по правилу почти всё что освещено Солнцем по прямому пути и что не освещено - наоборот. Только сказать что прохождение хорошее - нельзя. Слышно всё, но не громко. Но зато отвечает всё на 100 ваттт.  Только что слева со средним сигналом - Гваделупа, и справа, по длинному, PS1M. Но тоже не громко. Даже для телеграфа. Но отвечают. И практически с первого раза.  ВОт послушайте что значит средняя громкость ( у меня :-)

        Впрочем оно так и

    Подробнее...  
  • Поиск источников QRM

    qrm        О том, как попытаться подавить помеху я уже писал (Эффективное подавление помех в Главном меню).  А вот как определить источник помехи рассказал в своей  статье опытный коротковолновик  Вадим Дубовик - UT3RZ.  С его любезного разрешения я  процитирую его здесь.  Получится полная инструкция по преобразованию вашего домашнего эфира в девственно чистый :-)
      Цитата:  
    " Думаю, все радиолюбители у себя дома отчетливо различают вдруг возникшие помехи, так мешающие приёму слабых сигналов ДХ станций. И неважно где он проживает, в большом городе или в маленькой деревушке, рано или поздно каждый радиолюбитель встретится с подобной проблемой, так как некачественная в отношении электромагнитной совместимости техника всё больше входит в наши дома и подключают её к своеобразным огромным излучающим "антеннам" - к сети 220 вольт.   Эта проблема еще более усугубляется, если приёмник работает с антенной, имеющей какое-либо усиление. Прикиньте: со стороны Японии у вас дом, в котором живёт "сверчок". Похоже Япония теперь улыбается другим....  
    Подробнее...  
  • Лучшее - враг хорошего

    По жизни уже не раз убеждался в правоте этого тезиса. И вот на днях ко мне попала ссылка на новую радиолюбительскую программу - SHARPER. Скачал, поставил, понаблюдал. Первое впечатление отталкивающее: эдакий конёк-горбунок гибрид Perseus и SharpSDR. Дизайн безвкусный именно потому что автору очень нравилось как выглядит программный блок Персеуса, но в реалии есть свободный исходный код SharpSDR, вот и склеили ужа и ежа. Хотя говорят, что на вкус и цвет товарищей нет, в данном случае аляповатый дизайн после чистоты и опрятгности что Шарпа, что Персеуса коробит. Сразу хочу отметить, что в части собственно приёмника, гибрид не так уж и плох. Во-первых,  реализована давнишняя мечта( моя, по крайней мере) в части значительного расширения диапазонов всяческих настроек. Во-вторых, значительно расширен список драйверов под недорогое RTLобразное железо. В третьих, реализована моя давнишняя хотелка, можно сказать мечта, подобие НЧ осцилографа. Но диапазон и качество настроек почти свели на нет те преимущества какие он мог бы дать - визуально оценивать качество сигнала.  Я не знаю автора, но с удовольствием высказал бы ему лично несколько советов. Не для того, чтобы хулить, скорее наоборот. Но вот первый могу прямо сейчас: вернуть к общему стилю кнопки VFO A,B,C и кнопку Play. Ну и, просто очевидно, что надо или синюшные окна перекрасить в стиль Персеуса, коричнево-жёлтые, либо саму рамку программы подогнать по гармонии цвета с окнами осцилографа, спектра и водопада.  Поскольку заканчиваю на негативной ноте, считаю это неконструктивным, исправляюсь: если автор ко мне обратиться, обещаю помощь в коррекции графики.Вот, теперь конструктивно :-) 

    Подробнее...  
  • Спорадики. Уточнение от UT9UR

    ut9ur     Этот вид прохождения характерен дальним распостранением, т.е. станции ближе ближе 1000 км НЕ услышишь. Отражающий слой на высоте 100км, но уровни сумасшедшие. Каждый год работаю в спорадиках и наблюдад в десятки раз более. Практически на 5-10 ватт и простые антенны на 1500км и до 2500км много QSO в 80-х.
    Вот смотри как тебе действовать: занимаешься всем тем, о чем обычно живоописуешь, но интервалом в 2-3 часа контролируешь 65-73МГц и свободные  участки  88-108  МГц,  там услышишь сигналы с уровнем который ЗАПРОСТО забивает Киевские ФМ-станции. Тут надо быть   на   стороже  и  контроллировать  144.300.  Тенденция неизменна: с  Востока,через  Юг на Запад. Это не значить, что если нет станций из Казахстана, точно нет с Урала. Это тенденция. Бывает, что спорадик с Ю-Запада и с Востока, но это разные облака. Июнь-самое время для спорадиков. НЕ предсказуемо. Можно наблюдать на сайтах, но это не для Восточных станций, оттуда спотов нет. Еще одно правило - чем южнее широта, тем спорадики чаще и дольше, увы. Так   что   не зевай.Хорошо слушать авиа частоты, ибо бывают спорадики  на  105МГц по 10 дней в месяц, а на 144-нет вообще.

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...
Работая вчера на спутниках, пару орбит, заметил, что что-то слабенько слышу. Сходил посмотрел, не свалились ли с траверс антенны. Вроде всё ОК. Обновил TLE Орбитрону.
Погода особо не изменилась, изменилась плотность солнечного ветра. Отражая его магнитное поле Земли напрягается и на сегодня устало:-) SSN равно 11.
Сейчас сам себя поймал на этой мысли и аж рассмеялся. Раньше как было. Просыпается радиолюбитель, попил кофе, садится за Р-250 и давай крутить ручку верньера...
Как - то некожиданно пришёл Ukrainian DX Contest. Не было времени даже повыёживаться на форумах о том поддерживаю или нет:-). UX0FF продолжает настаивать.
Лёд тронулся! SFI = 68, а SSN = 22! Намного лучше, хотя на 100% динамики улучшения нет. Но, как...
Я уже давно деревенский житель. И ни разу не пожалел, что оставил мегаполис. Но вот с общением в деревне всё не так весело. Все...

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

 

SLogin

Вход с логином соцсети в:

Или логин этого сайта

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

HAM history QST PICTURES

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.