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:

  • Великая, но не китайская

    У многих уже язык получил команду от мозга произнести "великая китайская стена" :-) Нет, неправильно. Великая Иранская стена :-)  Ну, может и не велика, но то что очень красивая - так это точно.  Спасибо Махаммаду EP2LMA из акартинку и за QSO. Правда на фифтине уже не впервой, но всё-таки.....

     

     
  • Посеешь ветер.....

    kwadrifilНу, дальше помните: пожнешь бурю. Тоесть сеять надо доброе, на худой конец, умное :-)  Ну вот, через пару лет узнаю, что посеянное таки всходит :-)  Вот нашёл случайно вариант исполнения моей антенны из канализационных труб в исполнении любителя спутников погоды из Курска .  У него антенна даже красивее получилась.  Ну и в комплекте с его приёмником, даёт хорошие картинки погоды, которые можно просматривать перед поездкой на рыбалку :-)  Главное что очень популярно расписано: не оставляет сомнений что автор сам совершил все шаги. От первого, до последнего. Мои поздравления. Здорово получилось.  И, главное, для других полезно. А для меня приятно :-)

     Но в комментариях нашёлся таки один желающий посеять ветер. Про военные спутники спрашивает :-(  Не надоела война?

     

    Подробнее...  
  • Легко казаться (успешным)

    С момента запуска жертвенной овцы DeorbitSail прошло уже немало времени. Но команда разработчиков или не может или не желает исправлять проблемы с каналом передачи на землю телеметрии. Видимо он (спутник) и правда жертвенная овца и его основная предназначение -  сойти с орбиты в соответствии с избранным при разработке образом -  быть "сдутым" с орбиты на Землю солнечным ветром. Я об этом писал подробно и здесь и на гоше радисте, полистайте если интересно.   Телеметрия передаётся по прежнему с "кривизной" и неточностями.  Но слышно хорошо.   На частоте 145975 плюс-минус Допплер слышно знакомый "срип" PSK сигнала. При подключениикакого-нибудь модема, можно и MIX, должны получить примерно следующий текст.  Примерно потому что через каждую пару пакетов программа выдаёт ошибку. но это не ошибка модма - это ошибка обусловленная кривизной формирования пакета (я думаю) на борту сателлита.  
    DOS не тот что в компьютере :-) Это аббравиатура DeOrbitSail
    2015-08-30 06:51:15.800 UTC: [24 Bytes KISS Frame (without CRC)]
    ctrl: 0   PID: 0 {I00^}   -58 Payload Bytes
    from DOS to SSC via x\5,`
    ________________________________________________________________
    2015-08-30 06:51:32.000 UTC: [24 Bytes KISS Frame (without CRC)]
    ctrl: 192   PID: 0 {I60^}   -2 Payload Bytes
    from DOS to SSC via xD
    __________________________________________________________________
    2015-08-30 06:51:47.890 UTC: [37 Bytes KISS Frame (without CRC)]
    ctrl: 69   PID: 0 {RNR2v}   12 Payload Bytes
    from DOS to SSC via x\   1 > 01 03 00 02 00 00 00 0F 01 2C 02 63 
    .........,.c
     
  • Почему не слышно спутник

    satpis     Позвонил один из радиолюбителей по соседству (наша же область) и спросил почему он не слышит Оскар -7, хотя по расчётам тот пролетал прямо над Гончаровским. Поскольку вопрос возник не впервые, думаю надо будет повториться.  Хороший обзор  по причинам GUHOR я давал на Хаммании.  Думаю что дублировать этот материал не нужно, и поэтому отвечу  по этой конкретной ситуации.  Здесь несколько логических "И" приведших к тому что он не услышит спутник пожалуй и впредь.  

     

    Подробнее...  
  • Новое имя та же антенна

       Хорошо хоть признаются :-) DX engineering продаёт "новую" антишумовую антенну InLogis RF-PRO-1B Active. Почитали статьи этого раздела на моём сайте и стали выпускать :-)  Надо отдать должное инженерам, с точки зрения здравого смысла, прочности и действительного эффекта она действительно хороша. Правда не на 500 баксов, но всё-таки.... Помимо тех аспектов, что я уже описывал раньше в статьях этого цикла (Статьи-Пути подавления QRM) -секрет в двух элементах. Первый, как вы догадались дифференциальный усилитель с малым уровнем собственных шумов и высоким динамическим диапазоном, а второй, расположение антенны :-) Механически прочной она выполнена для того, чтобы поднять её над крышей (и вращать, соответственно). Главное при этом, как вы догадались, не КУ, отрицательная величина которого с лёгкостью компенсируется усилителем (частотный диапазон 50 кГц-30 мГц), а возможность подавления мешающего сигнала.

    Подробнее...  
  • Space: поздравление с Новым Годом

    spacemorozДля любителя космического радио не удивительно что первое поздравление с Новым Годом получил из Космоса. Вернее из Калуги, но через Космос.  На спутнике Fuji-Osccar 29 встретился с Игорем Блиновым RW3XL и получил от него поздравление с Новым Годом. Вот так наше хобби даёт нам возможность хотя бы на время стать космическим Дед Морозом :-) Прикольно и повышает настроение. Вот  вам шанс принять поздравление собственноручно. Вернее собственноушно :-)

     

     
  • Трансформация интересов

    Помните у Крылова про возрастные изменения зрения у мартышки?  Оказывается распространяется и на интересы.  Сам не заметил как плавно перешёл из категории КВ в категорию УКВ :-)  Ну, не то чтобы совсем на КВ не интересно, но там основное ожидаемое событие в жизни - экспедиция на BS7H. Очень хочется  поставить "птичку" что и с этой территорией работал. А так собираю IOTU, ну, если новая страна, тоже. Только новых осталось мало, и появляются в эфире они редко. Да и осталось их для меня немного: до дня моего выхода из ЛРУ (теперь карточки не доходят) - 30  (если теперь список по DXCC 339).  В логе из последних 100 связей 79 через спутники. Оказалось что эффективность связи сильно выросла с момента перехода на управление антеннами еще и по вертикали. Оказывается ранее я половины корреспондентов не слышал по этой причине. Вот только сейчас на FO-29 насобирал за 10 минут в SSB  EA1BYA,DL8RCB, RN6BW, UX0FF, UA9FFF, EA4CYQ и в CW EA1BYA, R7MU,HA5AZJ...... Ну и просто на УКВ диапазонах я теперь частый гость. Ну там, репитеры, тропо, аврора иногда.  Теперь глубоко могу копать, лопата хорошая появилась :-)

    IMG 20170818 125940

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...
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,...

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.