Сумматор антенн на ШПТ

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

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

sum   Неделю назад мне напомнили моё обещание раскрыть секрет сложения сигналов с антенн НЕ на коаксиальных трансформаторах. Конечно же я вспомнил про это и заказал пару ВЧ биноклей и колец. Вчера они пришли, сегодня начинаем рассказ. Во-первых расскажу почему для наших целей не подходят коаксиалы. Главная причина в том, что они резонансные.  То есть работают для одной частоты (одного диапазона). Одной, хорошо работающей на всех диапазонах ( обращаю ваше внимание на то, что WEB SDR для радиолюбителей и поэтому весь радиочастотный спектр нас не интересует) антенны нет. Для работы на WEB SDR приёмника нужно чтобы сигналы с диапазонных антенн

(и возможно полосовых фильтров) суммировались на один коаксиальный разъём с сопротивлением 50 Ом. Полосовые фильтры весьма желательны так же как и приведение уровней сигналов со всех антенн к приемлимому для того чтобы первышение уровней сигналов не выходило за границы динамического диапазона входа приёмника. Но это настолько усложнит конструкцию, что тогда лучше от  неё отказаться:-)  Овчинка выделки не стоит.  Сама идея WEB SDR родилась в порыве альтруистических переживаний о бедных радиолюбителях, у которых нет хорошиsum1х антенн или плохие условия приёма, например центр большого города. У меня достаточное количество антенн

на все диапазоны, но диполь на 80 не будет хорошо работать в качестве антенны для 20 метрового диапазона. И первое время у меня в зависимости от времени суток просто переключались две антенны: днём - Уда-Яги на 10/15/20, вечером диполь 80 метрового диапазона. Но это работает для наших, местных, радиолюбителей.

Если количество часовых поясов между моим приёмником и пользователем моего WEB сервиса большое, то эта философия не работает.  В точке где работает приёмник ночь, а на дальнем востоке уже вовсю двадцатка. Поэтому правильным решением будет суммировать попарно и далее попарно все диапазонные антенны с полосовыми фильтрами на один антенный разъём, который собственно и будет подключён к приёмнику.  

Когда-нибудь, может я так и сделаю, но сегодня я могу объединить на один разъём антенны invV на 40 и 80 и invV на 30. Или трайбендер 10-15-20.  После этого можно будет поставить полосовой фильтр от 3 до 15 мгц и получить достаточно уверенный приём в этом участке радиолюбительских диапазонов. И хотя сумматоры на резисторах и ШПТ работают по разному, думаю с наяижкой, но можно упростить общую схему до сумматора на резисторах. Просто чтобы был понятен смысл. Кто еще помнит, по закону Киркхгофа сумма токов протекающих через резисторы R1 и R2 создаст на резисторе R3 падение напряжения равное сумме токов через R1 и R2 (сумме сигналов на входах 1 и 2).  В случае сумматора на ШПТ эквивалентная схема несколько видоизмениться, но суть остаётся та же. На рисунках представлены только сигнальные цепи.

transf1
     Теперь посмотрим как это сделал я. Схема сумматора традиционная со сложением мощностей в одном "бинокле" и трансформатором сопротивлений, вернее с автотрансформатором, приводящим импеданс сумматора от 25 ом до 50, как требуется для входа приёмника. В связи с тем, что сопротивления подключаемых антенн могут отличаться от 50 Ом, можно предусмотреть пару-тройку "лишних" обмоток автортрансформатора. Настройка к КСВ=1 достигается изменением подключения  точки земли.  В штатном режиме это конец пятой (от выхода сумматора) обмотки - трансформатор 1:2.  На фотографии схема, детали и корпус сумматора.
        Ферриты куплены на OLX. В связи с тем, что это для приёмника, типоразмеры выбраны скромные. Это колечки FT37-43 и бинокли BN43-202. "Бинокль" намотан витой парой из Ethernet кабеля 100 мгБит и содержит 4 витка, автотрансформатор содержит пять витков ПЭЛ0.6 НЕ свитыми вместе 6-ю проводами. Вместе с резисторами это сделает наш ШПТ действительно широкополосным. Если выбрать ферриты покрупнее, можно выиграть в динамическом диапазоне сумматора :-)   

sopr1

С коробочкой пожадничал. Намотанный автотрансформатор очень трудно было паять. Особенно подбирать витки.  Когда наконец распаял, как я думал правильно, пришла пора проверять устройство.  На приём вроде работает хорошо, по крайней мере когда одну антенну вытаскиваешь - разница заметна. Да и на двадцатке сила сигнала зависит от азимута.  Но  так как это устройство абсолютно симметричное - работает и как сумматор и как девайдер, то его можно проверить включив на выход передатчик через  КСВ метр, а на входа повесить эквивалент подключенных антенн - два безиндукционных резистора по 50 Ом.
sopr К моему великому сожалению первое включение разочаровало. Во-первых, выяснилось что КСВ  очень большой, а, во-вторых, стало ясно что  устройство "валит" частотную характеристику. Чтобы получить в нагрузке 10 W необходимые для замера КСВ на десятке пришлось подавать 15 ватт :-(   После  переноса земли автотрансформатора,  вышло на одну катушку больше, (изменение коэффициента трансформации) но КСВ получился в пределах от 1.3 (только на двадцатке :-)  до 2.
sopr2      Сказать, что  устройство меня удовлетворило не могу, хотя на приём такой КСВ не слишком критичнен.  Да и завал частотной характеристики не порадовал, на ВЧ диапазонах уровни и так слабые. Но цель достигнута.   Невысокие результаты обусловлены скорее всего неаккуратностью исполнения и свойствами ферритов. Есть еще и крамольная мысль о насыщении феррита колечка 10 ваттами.  Будет время, перемотаю автотрансформатор. А пока вот вид готового устройства.

analyser

P.S. Перемотал трансформатор. Положил витки ровнее и внешние резисторы спрятал  в коробочку.  Поскольку они  0,125 ватта,  сигнал с трансивера уже не подашь - сгорят.  Попросил  у Саши UX2RZ антенный анализатор. С полосой пропускания проблема исчезла. Частотная характеристика стала намного ровнее. КСВ сами видите - хороший.  Картинка для подключенных вместо антенн безиндукционных резисторов по 50 Ом.

active50om summator

При подключении антенн картинка портится, но виноваты сами антенны, вернее кабеля. Ниже картинка при суммировании трайбендера 20/15/10 метров и invV на 10 мГц.  Не могу объяснить, но резонансы на графиках почему-то сдвинуты вверх килогерц на 100 ;-( Может быть погрешность прибора? Но КСВ по диапазонам очень даже неплох - близко к тому что обеспечивает каждая из  антенн отдельно.

3bander 30m summator

Ниже картинка для суммированных антенн 160-30 метров.  Такой же результат - как будто одна антенна. Как побочный эффект - хороший КСВ в широкой полосе :-)

160 30m summator

 

Школа радиста

  • Как мы будем учить

    Увважаемые читатели. Мы открывает нашу виртуальную школу при виртуальной коллективной радиостанции для того чтобы дать вам возможность приобщиться к очень интересному занятию - радиолюбительству. Наши уроки будут очными, заочными и контрольными.  Материалы будут излагаться короткими тезисами, не более 50-100 строк за раз, очень простым языком. По вечерам наши преподы (сенсей Гена, сенсей Саша и сенсей Гоша) часто будут доступны в онлайн, где попытаются ответить на ваши вопросы. Еще удобнее форма общения в форуме, потому что снимает вопрос времени : когда вам удобно.

    Урок первый. Электричество.

    batarejkaНачнём с простого. Батарейка. Это "законсервированное" электричество. Оно находится внутри и по команде (замыканию выключателя) может делать какую-то работу: светить, вращать моторчик ручного вентилятора, когда жарко,  обеспечивать вас звуком от работающего радиоприёмника на пляже....   Пока контакты не замкнуты, электричество есть, но работу не делает. Спит.  Это называется напряжение. Или потенциал. Типа может делать, но пока не делает.   Напряжение всегда подают по ДВУМ проводам: плюс и минус. Вообще-то бывает еще и переменное напряжение, но о нём позже.

    Для того, чтобы батарейка начала работать, нужно напряжение подключить в чему-то, что этого напряжения требует. Например лампочка фонарика. Это - НАГРУЗКА. Приложенное к лампочке напряжение заставит её светиться за счёт того что через нить накала лампочки побежит ТОК. Ток может бежать по ОДНОМУ проводу.  Но у этого провода два конца.   И если цепь не замкнута, то ток НЕ побежит.

        Как мы можем убедиться что это так?    Попробуем сделать электромагнит.   Намотаем на гвоздь много витков провода по которому побежит ток.   К ДВУМ концам провода подключим напряжение с батарейки и по  (одному) проводу побежит ТОК. Именно он намагнитит гвоздь и тот станет притягивать металлические предметы: гайки, болты,  металлическую стружку......  Как только мы отсоединим хотя бы один провод - эффект пропадёт. Батарейка вырабатывает электричество за счет химической реакции происходящей внутри неё. Но существуют батареи, задача которых многократно накапливать электричество внутри себя, а затем его отдавать. Такая батарея называется аккумулятором. Экономически это выгоднее, так как затраты на корпус, химические элементы, обложку батарейки повторяются каждый раз, а у аккумулятора только один раз при покупке.  Есть большие аккумуляторы, в автомобилях, например. Есть очень большие, на телефонных станциях, наприммерю А есть просто огромные. В электромобиле "Тесла" например.....

    Как мы видим в небольших устройствах, которые перемещаются либо у вас в кармане, либо вообще везут вас :-), чаще всего используется ПОСТОЯННЫЙ ТОК. Это так, потому что его удобнее запасать, и удобнее использовать во всяческих девайсах типа смартфонов, радиоприёмников, видеокамер и радиостанций. 

       Напряжение при его использовании практически не меняется. А вот ток может изменяться очень сильно. И это зависит от того, из какого материала выполнено то, к чему мы прикладываем напряжение. Потому что разные материалы оказывают разное сопротивление протекающему через них току.  Есть сопротивление вообще, а есть СОПРОТИВЛЕНИЕ электрическое. Оно измеряется в Омах. А рассмотренное нами ранее напряжение в ВОЛЬТАХ.   А ток в АМПЕРАХ.   Когда эти три величины встречаются вместе происходит РАБОТА, выделяется МОЩНОСТЬ.  Но об этом поговорим во втором уроке.

SAT/SPACE MONITOR Вы можете участвовать в формировании новостей !

Увважаемые читатели. Мы открывает нашу виртуальную школу при виртуальной коллективной радиостанции для того чтобы дать вам возможность приобщиться к очень интересному занятию - радиолюбительству. Наши...
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.