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:

  • II WW 75 лет назад

    Чернигов 75 лет назад. Октябрь 1941 года. Первые месяцы окупации Чернигова. После первых действий окупационных властей в сентябре-октябре 1941 года начинается массовое участие в движении сопротивления гражданского населения и становление сопротивления немцам в г. Чернигове и партизанского движения на Черниговщине.C 23 до 30 октября из г. Славутич и Чернигов будет работать станция с мемориальным позывным EN5R.


    А вот наше кино про октябрь Чернигова и севера области  (и теперешнего Славутича, 6 минута видео) образца 1941 года.

        Вот ссылка на материал краеведческого музея Славутича о партизанах и карательных экспедициях немцев в селе Червона Гута (сейчас практически предместье Славутича) . На карте времён второй мировой войны (взята с одноименного сайта http://freemap.com.ua/karty-ukrainy/karty-vtoroj-mirovoj-vojny/karty-vtoroj-mirovoj-vojny-chernigovskoj-oblasti  оборзначено место крупного боя на речке Борзна партизан и карателей.
    В этом месте найдено много гильз от ППШ и немецких винтовок. На фото Ирина UY2RY с находкой. Фотогаллерея (и копия этого материала) на бесплатном сайте "Свободный микрофон". 

    Подробнее...  
  • IARU Champ

    f4egg

         Опытные преподаватели, перед тем, как рассказать скучнейший материал, стараются разбудить студентов весёлым материалом, имеющим однако, отношение к теме. Я тоже так делал. И сегодня поступлю так же. Дело в том, что я этот контест решил только слушать. Может старым стал соревноваться с молодыми и амбициозными, может как в народе говорят "объелся" :-), не знаю. Одним словом, сидят на завалинке два деда и один другому говорит:

    - Иван, ты помнишь, нам в первую мировую таблетки давали, чтоб мы по девкам не бегали?

    -Ну да, Петро, помню. А что?

    - Так, кажись, действовать начало....

    Подробнее...  
  • До чего же мы похожи :-)

    Вот пролетал FunCube-1. Слышно хорошо, но большей частью SSB. Телеграф требует напряжения при изучении. Не все дошли до конца :-)  Но тем не менее даже на спутниковых транспондерах можно реализовывать принцип CW Forever  :-) Правда связей за такой же период можно провести в пять раз меньше :-(  SSBисты даже мешают. Зато каких связей! Вот кто меня позвал на AO-73 (FunCube-1) ! Ну точная моя копия :-)   AUDIO: QSO  UY2RA - PB0AHX  

     

     

     
  • 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...  
  • Закон Ома

        Закон Ома он и на 28 мгц - Закон Ома.
    У меня с усилителем мощности отношения особые. Я живу в цивилизованой деревне.  Это означает что у нас в котеджах горячая вода, центральное отопление и канализация.  Проводов на улицах нет: всё в подземных коммуникациях.   От этого телефоный ввод - от последней  цивилизованой телефонной коробки десятипарника до моего дома - лапшой в колодце 30 см глубины и длинной 55 метров. То же с телевизионным кабелем  и т.д. и т.д.  То есть с одной стороны помех приёму нет, но и к моему усилителю требования должны быть повышенные. В противном случае все соседские чайники "заговорят" моим голосом.  С учётом моей нелюбви к вентиляторам за основу был взят выходной какскад изделия "Стадион"  (Р-118БМ  :-)   Там лампочка ГУ-80 работает в неубиенном режиме с очень линейными 400 ваттами на выходе.  С учётом особых требований, высказанных выше, у меня на входе стоит плата фильтров передатчика от  Ic7800 c входным и выходным сопротивлением 50 Ом - (подарок UZ3CC), после которого трансформатор 1:4 нагруженный на безиндукционный резистор 200 ом. Паралельно сетке. 

    Подробнее...  
  • Слегка украл. Или нет?

    Plagiat i metodyi borbyi s nim   Позвонил приятель и сказал, что на сайте Радон публикуется несколько  искажённых  статей с сайта hammania.net . С моего сайта.  Я подумал, что он ошибся.  Но нет. Точно. Держатель сайта делает вид, что не ворует материалы, а "перепечатывает".  Меняет название, хотя текст приводится полностью со всеми схемами и чертежами,  внизу, чтобы было похоже на соблюдение авторских прав помещает безликую ссылку типа http://xxx.yyy :-) И то не под всеми статьями. Произвольно меняет содержимое: картинки, части текста, видимо для того чтобы цивилизованные поисковые боты не отследили  "copy-paste".

     Мня коробит от названий типа "наружный выброс" над моими статьями.  Я бы так не назвал статью об антенне. Собственно, наверное, поэтому и пишу.   Знайте - статьи на Радоне искажены не мной. 

    Подробнее...  
  • А сколько их всего?

        Речь о спутниках. Я уже задавался таким вопросом. И, конечно же знаю, что ответа не знает никто. Дело в том, что примерно половину спутников не то что не афишируют, скрывают. По понятным причинам. Но всё же хотелось бы знать хотя бы про половину. И вот, оказывается, есть такая организация. Union of concerning Scientist. Они готовят множество ежеквартальных материалов по ядерной (безо)пасности и спутникам. Данные открытые, ими можно легко воспользоваться, скачав приготовленные для нас данные уже в формате обычного Excel. Или даже текстовом формате. Согласно их авторитетному мнению на орбите сейчас 1168 спутников. Прикидываете, если бы вы захотели просто послушать, какой многоголосый хор вы бы услышали :-) 

       Но нам, радиолюбителям, проще. спутников использующих радиолюбительские диапазоны и диапазон для экспериментальной связи - 433 мгц, гораздо меньше. И они, часто, бывают или выключены, или переведены практически в режим радиомолчания: только команда запрос-ответ.  Поэтому список спутников, которые можно послушать (или поработать через их транспондеры) составляет всего днесколько десятков строк :-)

    Подробнее...
Кто интересуется насколько можно верить прогнозу, сам смотрит прогноз. Но не прохождения, а солар флюкс и число вспышек. Как то выходит...
Все мы свидетели того что на Украину пришла переменчивая погода с грозами, дождями и ветрами. Всё это осложняет прогноз прохождения с одной...
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...
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

 

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.