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:

  • L-образная на 160

    Занимаясь поиском решения задачи одна антенна для WEB-SDR приёмника 0,3-30 мгц нашел в QST за январь 2010 года, описание (со слов автора [W1ZR] 100% и эффективно работающая на кратных гармониках, т.е. 160, 80, 40 e.t.c.) L-образной антенны на 160 метров. В принципе не противоречит тому, что я знаю об антеннах, противовесах и фидерах. С учетом поставленной нашим Советом (Черниговского ОО ЛРУ) задачи - помочь максимально возможному числу наших черниговских радиолюбителей принимать участие в Чемпионатах Украины, читай помочь установить антенны на 160 метров, очень актуальный материал.

    Подробнее...  
  • Трансиверы: тенденции.

    fx-4
    Трансиверы становятся всё меньше и меньше....  Скоро будем шкалу рассматривать  как блоху от Левши: в микроскоп :-) 

    FX-4 Transceiver: DC 11V-14V

    Frequency range:
    1 BAND: 7.000.00MHZ-7.300.00MHZ
    2 BAND: 14.000.00MHZ-14.350.00MHZ
    3 BAND: 10.000.00MHZ-10.150.00MHZ
    4 BAND: 18.060.00MHZ-18.168.00MHZ
    Work mode: USB/LSB/CW
    Receiver sensitivity: -128DB 
    Frequency power: 
    40M/5W
    30M/5W
    20M/5W
    17M/5W
    IF Frequency: 9MHZ BW: -2.6KHZ DSP: 300Hz-2.2KHz

    Подробнее...  
  • Гоша пришелец ;-)

            Читая какого-либо автора иногда трудно себе представить его. Например в юности я читал много Александра Грина, который на самом деле много чего написал кроме "Алых парусов". Но когда увидел его портрет не поверил своим глазам. Исключение, пожалуй только Маяковский, как пишет, так и выглядит. Чтоб никто не сомневался как выглядит Гоша радист, Саша Литвиненко UR5RP прислал фото. "Гоша радист пишет на сайт". А кто не поверил моему хорошему прогнозу ВЧ диапазонов на эти три дня - сам виноват: только за последние пол-часа в телеграфе Ямайка, Лесото, Сенегал и Доминикана. В RTTY Того, чего ранее не имел.

    Подробнее...  
  • Псевдонаучно, но верно :-)

      Я уже описывал несколько народных, так сказать, псевдо научных, способов, произвести некоторое "ощупывание" своих УКВ антенн. Подавляющее большинство радиолюбителей считает это невозможным без сложных и дорогостоящих приборов, обеспечивающих высокий динамический диапазон измерений, а также большую (высокую) частоту измерений.  Появление супер дешёвых цифровых мультиметров обеспечивающих достаточно высокую точность отображения измеренных величин, читай высокий динамический диапазон, в корне изменило ситуацию. Вот, например, как можно измерить коэффициент усиления антенны по отношению к одиночному диполю. То есть величина в dBd, не путать с усилением по отношению к теоретической антенне - изотропной (dBi).

    435-hor

    Подробнее...  
  • А есть ли разница: Квист-УКВист?

        Конечно есть, скажете вы.  И ошибётесь, потому что разделение очень условное - по размеру антенн :-)  Лишнее тому поджтверждение - только что случившаяся связь на фифтине с BA4MY. Телеграфом. но и это не отличие :-) Точно так же мы могли бы с ним стретиться в SSB или RTTY.   А то еще и на спутниках :-)  Заглянув на QRZ.COM увидел ссылку на его APRS позицию как указатель QTH. Там рядом и мой позывной. К сожалени, врёт метров на 800-1000: западнее.  Ну да ладно. Всё равно интересно:  через космос всё-таки. Я уже поминал, про то что один из TNC (и приёмник)  постоянно стоит на 145825 и, конечно же, беконит раз в 10 минут APRS позицию.  Время от времени я его выключаю - экономия: вместе с TNC приходиться держать включенным Kenwood790.  А вот, оказывается можно съэкономить меcто на столе и электроэнергию :-)   VE6AB разработал коробок являющийся БлюТуз TNC который крепиться прямо на вокитоки девайс и питается от Li-Ion 1200 ma/H аккумулятора.  Поздарядка через микроUSB коннектор. Собственно особенного то ничего, но очень удобно: в шесть раз меньше проводов и потребление электроэнергии.   Ну и, по всем правилам прогрессивной мысли, коробок исполнен на 3D принтере. ( я бы в картон завернул и дело с концом :-) 

    Подробнее...  
  • New DDE for SharpSDR

    SDR-DDETracker   Я уже описывал замечательную фишку (плугин) для SharpSDR позволяющую при совместном использовании описянного радио и Орбитрона корректировать эффект Допплера.  На сайте http://www.satsignal.eu/software/DDETracker.html появилась новая версия от Иана Гилмора (Ian Gilmour MM6DOS) - 5-я. Основное отличие - теперь она умеет учитывать и моду сигнала с учётом инверсии транспондеров.  Коррекция, по опыту, всё равно понадобиться, но для тех, кто делает первые шаги и пока больше доверяет науке, это очень хорошая версия. Меня больше радует анонсированное исправление 4-х багов предыдущей версии :-) Установка в точности соответствует описанной мною ранее и трудностей вызвать не должна.

        В любом случае скажем спасибо автору за потраченные усилия. Тем, кто будет устанавливать всё с ноля, рекомендую.

     

     
  • Онлайн приёмники везде

    СидЯ на работе нашёл пару минут чтобы посмотреть чего читает народ на моих сайтах.  Как и ожидалось, то что описывает интересности в радиолюбительском эфире. В частности  сразу трое читали про онлайн приёмники в интернете.  Решил проверить свой на базе  "свистка" со смесителем и фильтром верхних частот со срезом 30 мГц. Понятно, что без полосовых фильтров АРУ работает сама по себе :-)Напомню, - тут почитать и еще тут.  А кому всё знакомо,

    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

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

 

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.