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:

  • Укороченные позывные

         При переезде в Украину вынужден был 4 раза поменять позывной. Вместе с женой Ириной сначала получили киевские позывные, потому что Славутич, несмотря на то что расположен в сосновых чащах Черниговщины, административно подчинялся напрямую Киеву (город-спутник Чернобыльской АЭС). Сначала получил UR2UX. Потом вспомнили что на префикс UR2 не закончился 2-х летний  мораторий (Прибалтика). Попросили поменять. Потом было US5UH и US5UU соответственно. Но решать все вопросы и ездить за карточками было неудобно. Потом нас передали в Черниговскую область. И получилось UY2RA и UY2RY. И каждый раз переживал муки выбора: какой же позывной выбрать. И чтоб в телеграфе звучал хорошо, и чтобы покороче был, побыстрее "проталкивался" в контестах. К третьей смене написал в Паскале программу, которая подсчитывала количество тире и точек и их суммарную длительность измеренную в точках :-)  Появилась возможность сравнительно оценивать длинну позывного сигнала в телеграфе. Но посчитать длительность в секундах при определённой скорости, а тем более сделать это на Перл скрипте и выложить на сайт  - в голову не пришло.  А вот теперь на сайте FISTS эта идея доступна в виде готового скрипта. Каждый день, конечно, этим пользоваться нет нужды, а вот при выборе позывного - очень полезно.
    Заходим  на сайт  http://www.fists.co.uk/measurecallsign.aspx   В строке запроса пишем позывные "удельный вес" которых хотим сравнить и нажимаем кнопочку. Имеем таблицу с данными на перечисленные позывные (UR2UX, US5UH, UY2RA, UT5R).
    CallsignWeightTime (12wpm)Time (16wpm)Time (20wpm)DotsDashes
    ut5r 38 3.5 seconds 2.6 seconds 2.1 seconds 9 3
    us5uh 50 4.7 seconds 3.5 seconds 2.8 seconds 16 2
    ur2ux 62 5.9 seconds 4.4 seconds 3.5 seconds 10 8
    uy2ra 62 5.9 seconds 4.4 seconds 3.5 seconds 8 9
     
  • OnLine SAT LIVE report

     
  • Немцы - не жмоты

           Еще в обед я в это не верил.  И вдруг вечером, вместе с пивом, жена поднимает мне в кабинет почту - два конверта и в каждом (отдельно) отдельная карточка за отдельный IOTA остров - Остров Обезьян и Пху Кок, Вьетнам, XV0VR. QSO были в январе! Ну и скажите теперь что мир скучен и сер!?!  :-)

    Посмотрел в лог. Не отправлял, не просил, OQRS не заполнял. Значит сам прислал. Ага! А теперь обратная сторона медали. В каждой карточке стоит PSE QSL!!!!  Теперь мне не спать, терзаться угрызениями совести - жаба давит ответитиь директом, а с другой стороны Хельмут - образец для радиолюбителя и не стыдно ли мне будет пожлобить 2 Евро (на сегодня 20 гривен, если кто не с Украины) ?   Вот она, обратная сторона медали :-) У меня Вьетнам CFM от 40-ки до 10-ки CW, SSB и RTTY. Ох как жалко 20 гривен. Даже 24!  :-)  Два вечера пиво и орешки !   :-)   Вот он, настоящий хохол! Смотрите все....
    Ладно, как вы уже догадались слать придётся.  Потому что если я был приятно удивлён тем, что немцы - не жлобы, точно так же хочется доказать немцу что не все украинцы берут в долг у МВФ зная заведомо что возвращать не будут.... :-)
     
  • CQ: С НОвым Годом!

    Вот и пролетел еще один год.  Внучка выросла настолько что уже понимает что означает охрана природы: её новогодняя работа на конкурс природозащитников не содержит ни одной сломаной еловой или сосновой веточки.  Разве что руки-веточки, но они подняты с земли.  

    P1340077

    Поздравляю всех с наступающим Новым 2019 годом!  Желаю всем без исключения в Новом году счастья, чтобы ушли проблемы, а радости (и деньги:-) не переставали приходить. Чтобы вас любили близкие и уважали все остальные. Желаю чтобы помимо личного счастья и благополучия ваших семей, в этом году вы достали всех DX, подтвердили все недостающие до вашего DXCC 9B страны, заняли достойные по вашему мнению места в соревнованиях, получили массу удовольствия от общения на наших круглых столах и чаще встречали знакомые  позывные на диапазонах!  73!

     
  • Поворотный диполь на 40 метров

       Кто скажет, что у него никогда не было проблем с антенной на 40 метров, заведомо говорит неправду.  Я и сейчас эту проблему имею. Но сегодня, уже скорее в силу слабых рук, чем слабой головы.   Нет нерешаемых проблем, есть проблемы которые еще не решили:-)  Короче, никто не станет спорить, что  +2,4 дБ на 40-ка метрах - это хорошо. Именно такое усиление (для тех кто уважает точность - по сравнению с изотропной антенной:-) может дать в нужном направлении поворотный диполь на 40 метров. И наоборот, подавление не хуже 10 дБ если нужно отстроиться от помехи.     Почему же мы так боимся попробовать?
       Уже давно сверхлёгкие антенны типа "спайдер" или "гексабим" завоевали не только наше уважение, но и наши крыши. Многие стеснённые в средствах и территории коротковолновики оценили бюджетные свойства таких антенн и аналогичных (лёгких) поворотных устройств. Думаю что не ошибусь, если скажу что процентов 25 от общего числа коротковолновиков используют именно такие антенны.  
       Преимущества: малый вес из-за фибергласса и проводов вместо труб, что даёт возможность вращать их поворотными устройствами малой мощности (и нагрузки). При этом антенны получаются полноразмерные, хотя и изогнутые слегка, и обеспечивают очень приличное усиление.
        Недостатки: слегка уступают "прямым" вибраторам и элементам по усилению и из-за проводов вместо труб  имеют недостаточную полосу пропускания.
    Те, кто хотя бы читал про спайдеры и гексабимы знают, что длина несущих пластиковых труб такой антенны по диагонали составляет примерно 8 метров  (два отрезка по 4). А две китайские удочки по длине (без последних колен, для прочности) равны 10 метрам.  Тоесть концы выступают за проекцию гексабима на 1 метр с каждой стороны. Надо сказать, что я об этом задумался только прочитав статью Арта Хифта, K8CIT, (QST, May 2016), но теперь  думаю что я зря не сделал этого до сих пор:-) 

    Подробнее...  
  • Что б мы делали без десятки?

    И правда. На КВ, если б не мемориальные станции IARU да американцы с японцами и позвать было бы некого. А вот на десятке, несмотря на очень скромный прогноз, народ попадается интересный. Вот послушайте как слышно Малави, а потом с таким же уровнем 3B8FR, а потом Бразилия, а потом Никарагуа. Не всё отвечает с первого тычка, но отвечает в конце концов. Так что на прогноз надейся и сам не плошай.  Картинка для мощности в 100 ватт.  Верно на ближайшие три дня. Потом с вариациями :-)

    prop1905

     

     
  • Неубиенный RS232 :-)

        Посматривая по сторонам в поисках космических "интересностей" нашёл и посмотрел информацию по американскому SpinSat.  Он отправлен в багажнике Falcon9 на ISS где в японском модуле будет подготовлен к "запуску", а проще выбрасыванию в космос из форточки ISS в течении трёх месяцев при подходящей орбите. Дело в том, что этот КА идеальный объект для исследования микрореактивных двигателей пропорционально управляемых электроникой. Поэтому форма SpinSat - сфера.  У него по поверхности расположены 12 микрореактивных твёрдотопливных двигателей, которые за всё время эксперимента должны израсходовать 4,8 грамма топлива! Это при весе спутника в 57 кг! Поверхность тоже не случайно блестящая и строго наполовину чёрно-матовая: это отражатель и поглотитель для лазерных лучей с Земли. Таким образом

    Подробнее...
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...
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.
Погода особо не изменилась, изменилась плотность солнечного ветра. Отражая его магнитное поле Земли напрягается и на сегодня устало:-) SSN равно 11.
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.

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 Sound Player


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.