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:

  • А ступа то на земле:-)

    Или бесстрашные радиолюбители  (ступа то на земле...:-)  Как в страшном сне может приснится картинка, которая приводит в ужас, так я обомлел увидев это фото.  А ведь это не Фтошоп ! Объяснение простое - в HAM радио нет инженеров по технике безопасности.... :-(   Экзамены то половина сдаёт за водку.

     
  • Магнаверт и Динджер

    magnavertХорошо что есть люди не только увлечённые, но и состоятельные. Те, которые могут себе позволить купить дорогую вещь. Чтобы потом подарить её музею или журналу. Может быть QST Magazine. :-) Два редких телеграфных ключа передала в музей вдова Дэйва Инграма (K4TWJ) - Cанди Инграм (WB4OEE). Она говорит что Дэйв поручил ей это сделать чтобы ключи позиционировались в музее и ассоциировались с его позывным.  Первый ключ - Dinger key #8343 из далёкого 1908 года. Посмотрите какие чудеса делали в начале прошлого века! Оригинальный ключ стоит 5 (тогдашних) долларов и был произведён D&K Mfg Corporation, Кливлэнд, Огайо. Модель названа по имени творца - Paul Dinger. Отличается отменным качеством манипуляции.

    Подробнее...  
  • 12 апреля

    В апреле я, наверное как и многие другие радиолюбители, пытаюсь выполнить условия диплома "50 лет первому полету человека в Космос" в категории только через спутники. Ну диплом такой, что хочется его выполнить именно через космос. В связи с этим ищу в интернете всё что может помочь набрать нужное количество очков. Просто наткнулся на очень интересные фотографии первой пилотируемой "лошади" на которой слетал Юрий Алексеевич.

    Подробнее...  
  • Борьба за качество приёма 2

    В планах было:
    1. Зачистить питание для МШУ. Сделано
    2. Исключить помеху от работы роутера (Ethernet)
    3. Подать очищенное питание на приёмники (не от USB разъёма).
    Сегодня пункт 2 и отчасти 3 :-) Отчасти потому что успел только приготовить кабель. Но об этом завтра. Сегодня очищаем спектр от помехи которую создаёт подключение интернета с помощью Ethernet кабеля. Не секрет, что гальваническое соединение по RJ45 не только передаёт импульсную помеху на корпус ноутбука, но и весьма успешно излучает её в эфир.  Если антенны далеко, SDR c "землёй" ноутбука не связан, экранировка всех проводов от SDR хорошая, то и бог бы с ним. Но в моём случае антенны невысоко, соединение с роутером как раз Ethernet, экранировка сомнительная, хотя я старался. В моем случае использование гальванической связи с роутером сеет "торчки" с амплитудой +8-10 дБ и через каждые 60 килогерц.  Беда в том, что АРУ (AGC) в RTL820T начинает "поддавливать" сигнал  практически с уровня +3 дБ. Так что уж 10 точно уменьшает усиление. На первом скрине Ethernet подключен, палки поражённых частот прямо таки бросаются в глаза и видно что сигналы транспондера XW-2F невысокого уровня.

    Подробнее...  
  • Юстировка VHF антенн

    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. Обычно если по времени запаздываешь, антенны смотрят в то место, которое спутник уже пролетел. Я с детства был прагматиком и предпочитаю всё пощупать руками. В данном случае радиоволнами.  Ели смотреть на компас и показометр Yaesu 5500, то вроде всё совпадает.   Только компас врёт в зависимости от того где смотреть. Около дома, в десяти метрах и в конце сада показания разные - градусов на 10. А это при ширине лепестка моих стэков половина уровня. 

    fyfkju

     

    Подробнее...  
  • Прохождение до конца недели

    prop2306 20Прохождение до конца недели будет хорошим относительно предыдущего периода.    MUF мало помалу поднимается и на сегодня самый привлекательный диапазон - серединка - пупа прохождения - это 14 мгц. Обратите внимание на то, что это карта для двух часов ночи в Киеве :-) Днём, соответственно еще лучше. Но по прежнему слой D препятствует межконтинентальной связи.  Неплохо выглядит и 21 мгц, но это картинка для большой мощности (направленной антенны).   Но в любом случае на диапазоне будет интересно. Особенно если держать антенну развёрнутой в сторону откуда пришло Солнце. 

    Подробнее...  
  • Борьба за качество приёма 4

    Ну вот, качество собственно приёма насколько могли подняли, спектр почистили, теперь можно и о прибамбасах и эргономике (удобствах, так сказать :-) Не факт, что роскошный тембр ESSB из Австралии меня порадует больше чем собственно VK9. Но если слышно хорошо, почему бы и нет? Я уже поминал акустику, теперь вот софт. Я имею в виду звуковую карту. Вообще-то наши украинские майстры уже предлагают использовать USB базирования(подключения) звуковые карты. Но для тех, у кого примитивные саундкарты и они, конечно же, портят работу SDR Console, есть софтверное решение. А именно установить крутой драйвер.  Если вы войдете в SDR Console, Tools, Programm Options -AUDIO, то увидите, во-первых, возможность "порегулировать" качество приёмника настройками своей звуковой карты с родными драйверами, а, во вторых, инструкцию как установить ASIO драйвер, который значительно поднимает возможности железа. Буквально там вот что: For minimum latency it is recommended that you use with WASAPI or ASIO drivers; if an ASIO driver is not available for your soundcard or headphones then you can use ASIO4ALL from http://www.asio4all.com/ . Это достойная замена виндовым WDM драйверам и несмотря на некоторый гемморой с настройками, лично я, например, в своём гитарном процессоре, выигрываю "по мощности" (скорости преобразования) раза в два. Соответственно SDR Console заикается гораздо реже, а звук приятнее (как настроить полосу пропускания НЧ тракта и эквалайзер я уже поминал ранее). Но мне для комфортного сосуществования с трансиверами без ящика просто таки не хватает верньера. Или как теперь говорят, валкодера. На самом деле, и я это подтверждаю, настраиваться даже на SSB станцию, не говоря уже про  RTTY или PSK мышкой неудобно. Либо надо "растягивать" спектр, но тогда не видно краёв :-(, либо быть снайпером "мышиных движений". Куда проще использовать кноб. Это такая аппаратная штука, как её часто зовут любители слэнга, "крутёлка". Я про это тоже уже писал и сегодня мы "приделаем" такую к нашей SDR Console. Не мудрствуя лукаво скажу что пойдёт любая, но лучше с USB подключением и достаточным количеством кнопок, потенциометров и собственно валкодером. Можно одним, но лучше с парой. На фото то что я только что, с лёгкой руки Жени Бондарчука UR7RU (владельца этого железа), настроил в Console и оно таки работает. console hercules3   Зовётся это чудо Hercules (Геракл по нашему) и стоит в интернете от 1000 до 2000 гривен. Вместе с драйвером. Оно представляет из себя внешний контроллер MIDI и его драйвер позволяет Windows "перехватывать" сигналы собственных железных управлялок. Когда я его брал, то думал что придётся самому дописывать чего-нибудь в доступной какой-нибудь среде типа VBA, но не пришлось.  Там же в консоли оказался готовый пакет настроек для MIDI (кстати, не только Hercules, авторы предлагают еще несколько вариантов), который имеет следующий набор функций:  переключение VFO (все шесть :-) MUTE  и плавную регулировку звука (можно и по двум каналам) Дискретную регулировку звука (типа больше-меньше) Переключение видов работы (mode) дискретно или по кругу или вперёд-назад Настройка точно (валкодер) вперёд-назад с шагом 10 гц. Если нажать Ctrl на клавиатуре, то с точностью 1 герц) Настройка нормально (валкодер) -  шаг 100 герц, совместно с нажатым Ctrl - 10 герц Настройка быстро (валкодер) - шаг 1 килогерц, если с CTRL то 100 килогерц Полоса сверху (валкодер) от 0 до 127 кгц :-) можно разнести на две ручки и двигать сразу оба среза< Полоса снизу (валкодер) от 0 до 127 кгц можно разнести на две ручки и двигать сразу оба среза. Мне показалось этого достаточно и я не стал ничего лепить сам. Прописывается это автоматически при выборе в меню соответствуюшей функции "Edit:" и "кручением" валкодера который хотите за этой функцией закрепить (или нажатием кнопки если это дискрет) console hercules2 Функции обозначены на верхней картинке белым текстом поверх ручек на фотографии, а файл конфигурации SDR-Console-MidiDefns.xml нужно поместить у себя где-нибудь (лучше сразу на место Мои документы /admin/Applications Data/SDR-RADIO.com (v2) и потом просто подгрузить командой Load from. Сам пульт трохи великоват для и так загруженного стола, но пользоваться SDRConsole стало не просто привычнее, а намного комфортнее. Как бы улучшил качество жизни :-)

SAT/SPACE MONITOR Вы можете участвовать в формировании новостей !

Не секрет, что мы в Славутиче начали установку эхолинк узла. Протестировали на Kenwood TS2000 с антеннами дотягивающимися до Чернигова. работает, всем...
Всемирно известная картинка которую особенно любят смотреть те, кто в эфире бывает редко :-) Но она базируется на физических величинах и ей примерно...
Или деревенский RigExpert. У меня на УКВ работает Kenwood TS2000. И понадобилось мне устройство CAT и управления для него, но мой Уником Дуал должен был...
Продолжают поступать вопросы по эхолинку. Собрал их в кучу и отвечаю. Те кто всё про это знает могут отдохнуть :) Посмотреть...
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...
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.