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:

  • Утро, кофе и космос

        Сегодня с утра за окном холодно и ветер.  С особым удовольствием заварил себе кофе покрепче и с солью добавил самую малость корицы - соскучился. Кофе назвал "леонидо". Ну, у тех кто не следит за метеорами оно называется как-то по другому :-) Но мне пока до леонидов далеко, антенны не позволяют, хотя сегодня предполагается их пик,  а вот КВ и спутники - пожалуйста. Сами подлетают поближе :-) Так что сев с кружечкой кофе за трансиверы встать уже не смог. Один за  другим летят малые КА, и у каждого свой характер, сигнал  протокол и скорость передачи телеметрии. Как, помните, в юности, выходишь на местный "бродвей" и проходя в одну сторону "стометровки" встерчаешь одних знакомы, обратно - других :-)  Но сегодня неприветливый день и для спутников. Вот, например, наш украинский Полиэтан, ну не громогласно, но громко. С таким уровнем раньше я его декодировал. А сейчас не смог. Наверное потому, что сигнал изменяется из-за его быстрого вращения. К сожалению он не стабилизирован и вращается со скоростью 3 оборота в секунду.  Если наука в лице одного из создателей радиоканала спутника Николая Першина не ошибается. Но по фонограмме судя, складывается впечатление что именно так. Для анализа я даже сделал скриншот аудиоканала: видно что FSK сигнал имеет паразитную амплитудную модуляцию. И это не QSB из-за солнечного ветра. Это ослабление до 10% уровня за доли секунды.

    Подробнее...  
  • Послушать космический ветер

    5ca8aad5  Все уже знают, что космический ветер - это потоки солнечного излучения, которые к нашему счастью отклоняются магнитным полем Земли и мы его не ощущаем. Чаще видим - северное сияние.Вот цитатка из Википедии:

    Солнечный ветер - это поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300—1200 км/с в окружающее космическое пространство. Является одним из основных компонентов межпланетной среды. Множество природных явлений связано с солнечным ветром, в том числе такие явления космической погоды, как магнитные бури и полярные сияния.

     А мы, радиолюбители, можем его еще и послушать за счёт того, что некоторые объекты, сигналы которых мы принимаем на земле, находятся за пределаами нашей магнитной защиты -  в открытом космосе.

    Подробнее...  
  • Сшейте себе антенну

    Как бы вы отнеслись к такому предложению?  Я предлагал водопроводные трубы, проволку, клей.....  А вот Диана (KC2UHB) предлагает антенну сшить! Кстати, совершенно рабочий проект. Более того, меня просто вдохновил способ согласования вибратора. Правда идея  эта от Kent Britain WA5VJB, но в сумме получилось очень даже забавно и, главное, практично и мобильно. Просто добили "бумбончики" на концах элементов чтобы не выколоть себе (и другим) глаза :-) Я позволю себе вольный перевод начала её статьи: 

           "Любимейший вид моей HAM деятельности - работать через спутники. Мысль о том, что мой голос проходит до корреспондента дважды через Космос (!) меня радует чрезвычайно. Но предаваясь удовольствию со спутниками (!)  очень не хочется носить с собой большую антенну Яги. Поскольку я люблю шить, то решила сшить себе раскладную антенну Yagi чтобы иметь возможность возить её с собой всегда."......

    Подробнее...  
  • Снова удачный SAT

           Я уже писал про пользу и "приятность" удачного (разумного) решения космического  проекта FunCube

    Вот "цитата" сегодняшнего речитатива FunCube-1. Раз зазом на протяжении 10-15 минут он повторяет текст и телеметрию

    23.02.2015 8:03:09, 331818, FM9, * 2 d * V E & & " & e395m 94e73e 94e73e 94e73e 94e73e 94e73e072c541c 94e73e 94e73e 94e73e 94e73e 94e73e072c541c 94e73e 94e73e 94e73e
    23.02.2015 8:03:03, 331818, FM8, More information about this spacecraft, orbital details, etc an the telemetry decoder and dashboard can be downloaded from http://www.funcube.org.uk
    23.02.2015 8:02:57, 331818, FM7, For details of the education resources check www.funcube.org.uk/education-outreach.
    23.02.2015 8:02:46, 331818, FM6, Greetings to teachers from South Alberta, Canada. welcome to the FUNcube project!
    23.02.2015 8:02:40, 331818, FM5, The 73 on 73 Award is organised by by Paul N8HM see http;//amwat-uk.org/2014/08/18/73-on-73-award-announcement
    23.02.2015 8:02:34, 331818, FM4, If you can read this you are receiving FUNcube fine. Please register with the FUNcube data warehouse at http://api.funcube.org.uk/
    23.02.2015 8:02:23, 331818, FM3, AMSAT-UK Colloquium 24-26 July 2015, Guildford, UK
    23.02.2015 8:02:17, 331818, FM2, Call all schools - if you would like a Fitter message uploaded please email Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
    23.02.2015 8:02:11, 331818, FM1, The main FUNcube tech team is: Dave G4DPZ, David G0MRF, Duncan M6UCK, Gerard Aalbers, Graham G3VZV, Jason G7OCD, Jim G3WGM, Howard G6LVB, Phil M6IPX, Wouter PA3WEG & Wouter Jan PE4WJ

    Дабы не повторять картинку с телеметрией, могу просто доложить: всё ОК :-) Напряжение борта 8,28 вольта, шина 3 в - 3,28 , шина 5 вольт 4,962 ,мощность передатчика 365 мВатт, SWR 1,3. Температура всех унитов за исключением передатчика до 10 градусов, передатчик 17 по Цельсию

     
  • Украшение вечера

    Сегодня,  как обычно за последние дни, замечательное прохождение на 21-28. Вторая связь с красавицей Грасиа из Венесуэлы. А вообще за вечер в лог кроме Грации попали 9G5ZZ два раза :-) XW7T, XW7YC, Z21GF, FM5BH, P49Y, P40A, PJ4/WJ2O, 9V1XX и с десяток американцев, бразильцев и венесуэльцев.  Я   :-) Одним словом страда :-)  Очень радует, что большая половина связей телеграфом. И вот в конце, перед самым переходом к другому ящику, с футболом, украшение вечера - Зимбабве в RTTY. И сигнал был красивый, с феддингом такой, DX-совый. И карточка красивая.

    Подробнее...  
  • FunCube1 = AO73

    Только что пролетал FunCube-1. По каталогу NASA это AO-73. Слышно очень даже прилично. Даже не вериться что на 145/430 возможны связи на тысячу километров с таким уровнем :-) Вот аудио этих 10 минут. Первые 3 проспал: не включил запись. Но там только одно QSO c HA6NM и начало связи с  Николаем RN6MA. Конец фонограммы - это спутник ушел за пески Ливии. Эль-Аламейд :-)


    alamain

     

     
  • Лень-двигатель прогресса

    Любому радиолюбителю зенаком страх перед стартом изучения телеграфной азбуки :-) А некоторым - нет !
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

 

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.