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 очеень 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.
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:

  • Vibroplex today

    Ну какой настоящий радист не хотел бы иметь у себя на радио Vibroplex. Пусть не легендарный, фирменный, но хотя бы с хорошей механикой, красивый. Сегодня виброплекс - это символ, если хотите, признак класса.  И назначение его уже совсем не практическое применение. Он - для души. Хотя современная механика достигла минимальной скорости (минимальной потому что её на виброплексе получить труднее) до 10 слов в минуту, по всей видимости это еще не  верх механического совершенства. Но уже сегодня надо признать, что (при таких размерах) автор проявил себя как мастер механики. Подробнее...  
  • Красивое слово "экзотика"

          Уже сколько лет мы проводим радиосвязи с экзотическими местами на Земле, с аттолами, островами, или затеряными в горах Бутана буддистскими храмами. И каждый новый раз не можем удержаться от очередного соблазна :-)  Вот и сегодня с утра насобирал разной экзотики: FW5JJ, KH0/JA0JHQ, VP9/DJ4EL, 4S7VG, ZD8O. Хотя, наверное, надо произнести территории, позывные так не впечатляют :-)  Футуна и Вэлис, Сайпан, Мидуэй, Бермуда, Шри Ланка, Остров Вознесения........Всё на 28 мгц.

    На фото остров Силанг, Филиппины, DU1KA. А уровень сигнала с острова Вознесения соответствует тому, что мы помним о десятке с детства. Ну почти с детства :-) У кого как.   AUDIO  ZD8O
  • Мёртвого осла уши :-)

    uhi1   Утренний кофе позади. Как маленькие дети рождественским утром ищут подарки, включаю трансивер. На НЧ относительно безлюдно, зато 10 мгц и выше - аншлаг.  Уже по привычке с утра антенны разворачиваю не как обычно, на восток, к солнцу, а согласно своей машине прогноза прохождения, на запад. Дело в том, что где-то в природе сместились акценты и радиоволны, по правилам только наполовину, распространяются в пределах границ "gray line", но не со стороны больше освещённой Солнцем, а наоборот, со стороны тени. То есть антенна, повёрнутая с утра на Запад, одинаково хорошо принимает и FK8CE и V85TL и VK3AUQ и W1AW/5.  Невольно поминаются летучие выражения классиков "Запад нам поможет" и "мёртвого осла уши".   Про уши осла - это я про свои :-) В смысле что большие уши хорошо слышат. К ним только мозги подключать надо :-) А запад - это то куда распространяется сейчас Gray Line.  Вот как слышно Французскую Каледонию FK8CE CW на двадцатке


    А вот так Австралию SSB. И всё это лонг пасс.

    Я как то уже писал про особенности утреннего и вечернего эфиров на сайте Гоши радиста. И чтобы не отправлять читателя по ссылке - просто процитирую сам себя :-)

    Подробнее...  
  • Псевдонаучно, но верно :-)

      Я уже описывал несколько народных, так сказать, псевдо научных, способов, произвести некоторое "ощупывание" своих УКВ антенн. Подавляющее большинство радиолюбителей считает это невозможным без сложных и дорогостоящих приборов, обеспечивающих высокий динамический диапазон измерений, а также большую (высокую) частоту измерений.  Появление супер дешёвых цифровых мультиметров обеспечивающих достаточно высокую точность отображения измеренных величин, читай высокий динамический диапазон, в корне изменило ситуацию. Вот, например, как можно измерить коэффициент усиления антенны по отношению к одиночному диполю. То есть величина в dBd, не путать с усилением по отношению к теоретической антенне - изотропной (dBi).

    435-hor

    Подробнее...  
  • Неоценённый штырь - GP Vs Dipole

    Вопросы всё-таки возникли :-)   Смотри пост "Абсолютно мобильный"   Итак, почему GP пользуется дурной славой в качестве приёмной антенны.  Теория гласит, что канал радиосвязи в 99% случаев симметричный. То есть если антенна согласована и симметрирована то что на приём, что на передачу эффект должен быть один. Что же даёт основания предполагать. что четвертьволновой штырь отлично работает на передачу и не очень на приём?  И в чём различие между GP и простейшим вибратором? Для начала придётся помянуть изотропную антенну :-(  Это чисто теоретическая антенна имеющая диаграмму направленности в виде шара. То есть  излучающая во все стороны одинаково.

    Подробнее...  
  • Маяк на Ардуино часть 2

    Продолжение. Смотреть начало

    relay

    Подключение модулей, как правило, осуществляется по пяти проводам: VCC - питание, GND - земля, CLK - тактовые импульсы, STR - строб и DATA (IO). На всех модулях есть обозначения пинов со стороны модуля, а пин со стороны Ардуино назначается в программе. Например датчик температуры не требует тактирования и его выход подключается к аналоговому входу А1. Часы, например, имеют данные к передаче, поэтому подключение пятипроводное. Назначенные пины можно найти в теле программы. То же самое с платой кнопок и дисплея. С простыми сигналами типа PTT, CW манипуляцией, подключением дополнительной антенны или включение дополнительного ветилятора достаточно только одного пина. Они тоже назначаются в программе и через оптопары подключаются к исполнительным устройствам: трансиверу, коммутатору, вентилятору и т.д.  На схеме это всё прозрачно.  Пин 10 Ардуино используется для подачи разрешения на "пищалку" и подключается непосредственно к BUZZER.  Так как современные трансиверы все имеют самоконтроль в телеграфе, в этой модели он не включен. Но, если вы захотите включить, например, этот маяк в режиме FM, этот сигнал вам понадобиться.

    Подробнее...  
  • Таки правда :-)

    Вот снова убедился. Торжество науки :-) Среди сотни cтрок DX cluster стал выделять только то что попадает в расчитанные зоны возможных связей. Так вот прямо сейчас QSO c Суринамом, PZ1DV, а за ним следом Фолкленды VP8RAF/100 :-)

    pz1dv

Я уже давно деревенский житель. И ни разу не пожалел, что оставил мегаполис. Но вот с общением в деревне всё не так весело. Все...
Получил замечание что уже воскресенье, а привычного прогноза прохождения на неделю нет :-) Исправляюсь.160 метров. Уверенно хорошие концентрические зоны на расстояния до 2000 км, но...
Устал от рыб. Сел попищать в телеграфе. Пустыня :-( Только QRP станции зовут, в надежде что на безрыбье их слабые сигналы будут приняты. Слышу,...
Я уже не раз признавался в любви к сантехническим трубам :-) И писал про довольно сложный конструктивно, но очень эффективный Buddipole, работающий (с трапами) от...
Позвонил приятель и сказал, что на сайте Радон публикуется несколько искажённых статей с сайта hammania.net . С моего сайта.
Кто скажет, что у него никогда не было проблем с антенной на 40 метров, заведомо говорит неправду. Я и сейчас эту...
Пару лет назад мне попадалась идея (схема) G4ILO с формированием приёма-передачи цифровыми модами на внешней звуковой карте. Ничего принципиально нового, формировать фронт...
Сергей UA0ADX Хочу поделиться опытом подключения СДР приемника к УКВ трансиверу, конкретно к IC-9100 и по аналогии к любому другому. Работая...
Всё чаще и пристальнее приматриваюсь к QRP. Последней каплей на краю чаши возрастающего интереса стали мои же материалы о партизанских радистах (и не только...
Или QRP несимметричный диполь запитаный "с конца". Или еще "жалкая антенна для несчастного городского жителя" :-) А теперь серьёзно.
Я не скрываю того что я - романтик. и с лёгкостью поменяю DX QSO на пару-тройку телеграфных связей просто. И если с любовью,...
Получил вопрос в личку как к компьютерному специалисту в радиолюбительстве. Почему в контестах логи "вываливаются" часто с потерей связей? Переадресовал вопрос сначала к Гоше-радисту,...
Спасибо приятелю, подарил новую пачку QST. Сижу, читаю. Правда и старые есть, и некоторых новых номеров тоже нет :-), но поскольку не читал, мне всё...
При всей кажущейся крамольности этого заявления, в описаном ниже случае это так :-). Мысли вслух Джоеля Халласа, W1ZR в моём вольном пересказе. Прочитано в QST#11/2014...
Продолжая разговор про технику и глаза хочу помянуть незлым тихим словом эхолот - устройство продлевающее мой взгляд под воду. Его использование "выпрямляет" мои...

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

Сайт черниговских радиолюбителей

HAM Sound Player


HAM Screen Saver

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.