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:

  • Культура пития индусов

    "Индусы придумали не только хорошую религию" По поводу красивой победы немцев над бразильцами мы с Ирой решили "придавить" по 5 капель. Водка неизвестного происхождения, надо чтобы хоть сало было украинским :-)   Мясо то постное :-) Одним словом для полного интернационала не хватало только индийских корнюшонов :-)  Но надо отдать им должное - лэйбел на чистом русском и без ошибок.  Они даже не стали смешивать языки: на чистом русском написано "Сделано в Индии" Но самый большой сюрприз был впереди. Когда баночку то открыли, обнаружили внутри инородное тело. :-)
    Это чтобы по старославянскому обычаю не совать пальцы в банку до самого дна за последним корнюшоном своеобразный поршень, который по мере необходимости поднимает со дна маленькие огурчики к поверхности :-).

     
  • Водка пить - земля валяться

    triton1  Занимаясь в последнее время более интересными чем КВ делами:-) (я имею в виду всякоразнообразные радиоустройства космического базирования, а их  уже гораздо больше чем островов IOTA в эфире:-) просто не мог не заметить. что из списка в три десятка объектов реально слышу в три раза меньше.  Что-то там не ладится в космических мастерских. Они, кстати, переехали в почти кустарные мастерские и лаборатории, где студенты на коленках мастерят устройства за 100 долларов. Потому что, к сожалению, наметилась тенденция конвертации больших сумм, выделяемых на эти дела солидным организациям, в маленькие, которые попадают к реальным исполнителям, студентам, которые, как известно, очень изворотливы в быту :-)  Хотя, конечно, лучше так, чем никак.   Одним словом, про то, что пытаюсь выяснить по каким причинам не слышу спутники. И вот нашёл материал про "починку" 3U кубесата Triton-1.  

    Подробнее...  
  • Снова о двойной Харченко

    har ver

    Переписка с Сергеем Остапенко, UR6LAO:

    "Добрый день. Прошу пару слов о конструкции вашей антенна двойной квадрат Харченко. Хочу повторить вашу конструкцию, пойдет ли она для местных связей и как сложится ситуация с поляризацией данной антенны?

        Пойдет такой вариант антенны: на мачте горизонтально крест накрест размещены 2 траверсы, длиной по 1050 мм, на них размещены горизонтально по 1 вибратору Харченко точки питания вибраторов ( как и сами вибраторы) немного разнесны. Первый вибратор подключен ко второму с помощью фазовращателя (так же и у вашей конструкции).. . Т.е . оба вибратора размещены горизонтально, не друг в друге а как бы соприкасаются точками запитки... Что скажите будет работать в вертикальной поляризации? Спасибо"

    Добрый день, Сергей.

       Ей (антенне Харченко) всё равно в отношении дальности связей, что местные, что дальние :-)  Если сделать в точности так как в упомянутой статье, то диаграмма будет близка к круговой (на самом деле лист клевера) и горизонтальная поляризация. Если поляризация нужна вертикальная - нужно уложить антенну набок. Но тогда она по понятной причине перестанет

    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

     
  • Виртуальные COM порты

    Ответы на вопросы в гостевой, форуме и почте.

    Untitled-1"Здравствуйте Егор.  Благодарю, за то что ответили на мой e-mail.   Действительно разобрался с отключением sdr perseus они в нижнем окошке messege пишут сколько по времени я могу пользоваться эфиром. Но теперь рассмотрел на ваших demo картинках примочки типа волкодера и s-метра скачал с сайта программки Bob cat v31, Bob knob v101, Bob s-meter 1. Распоковал их, bob cat стал на свое место как  на картинке, но не активируется, bob knob , есть картинка но не становиться на свое место и в обеих программках появляется окошко указать порт. Самостоятельно тыкать не хочу так-как в этом не разбираюсь. Подскажите, что и где надо прописать и, что исправить. Сейчас в связи с обстоятельствами без радио вот почему и запал на этот perseus, из того, что пробовал в интернет, Console, wedsdr.org понравился больше всего perseus. Я в 59 лет выучил телеграф не без помощи вашего сайта, сейчас принимаю 20 wpm газетного текста латинской кириллицы , пробую переходить на русскую под запись текст, оказывается это не так просто ну и пробую по методике UA3AO прием на слух без записи. Без радио тоскливо хорошо,что есть интернет вот и обращаюсь к Вам с помощью.  С уважением Борис de US1QA ."

    Доброго здоровья, Борис. То что мои старания кому-то полезны, конечно радует. Итак приступим ко второй серии :-)

    Подробнее...  
  • Реально широкополосная :-)

    Тренируя ухо на своём "панорамном" SDR страдаю от необходимости раз в полчаса переключать антенну :-(  не секрет, что обычные RTL "свистки" высокой чувствительностью не отличаются, и, если мы хотим услышать что-нибудь хорошо, то антенна нужна хорошая, многоэлементная.  А они, к сожалению, все узкополосные. Не получается хорошо в широком диапазоне частот.  Это огорчает, но это наука.  А теперь, когда мы догадались подключить к своему SDR радио МШУ, то появляется возможность подключить к своему приёмнику реально широкополосную антенну. Это возможно только теоретически, но вариант практического приближения к этой утопии всё-таки существует.
    so50
    Речь идёт о модификации всенародно известной УКВ антенны типа "Метла".

    Подробнее...  
  • Пропал WEB приёмник?

    java1      Только успели поговорить про Java машину, как фирма SUN подсунула нам очереднную  свинью :-)   Конечно всё для блага пользователя.  Только они забыли, что надо оповестить об ужесточении требований безопасности миллионы пользователей  WEB приёмников, которые в 90 процентах случаев работают через Java машину. И, кстати, не только их. Создатели WED приёмников (И, кстати, сам Windows тоже :-) пытаются обходиться без JAVA используя HTML5 и прочие извороты, но получается не всегда. Слишком длинная история их связывает: всё замыкается на особенности железа. Мой ноут, например, с помощью HTML5 может обеспечить управление приёмником, но не может получить звук :-) Прикидываете, приёмник всё показывает, но при этом молчит :-)  Короче на сегодняшний день ввам поможет только  Вадим, UT3RZ.

    "UT3RZ Вадим.  Прилуки.  http://cqpriluki.at.uaВ связи с обновлением Jawa 14 января 2014 г. до версии 7 Update 51 (build 1.7.0_51-b13) возникли проблемы с прослушиванием WEB SDR приемников.Создатели Jawa, преследуя цели безопасности пользователей компьютеров, в свою новую версию 7 Update 51 внесли необходимость подтверждения пользователем безопасности, вручную.

    Подробнее...
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...
Недостатки самого простого точ-паддля выяснили (см. "Точ паддль и его проблема") Вместе с Сашей Прилук K2PAL продолжаем исследовать то что...
Силы космоса нам особо не благоприятствуют, но и не вредят. SFI=67 SSN=0 Это означает стабильно плохое и нестабильное прохождение на ВЧ...
kzaskbar

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

 

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.