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:

  • Прохождение до конца августа

    prop fiftin

    К сожалению приходиться признвать, что климат в нашей стране стал ближе к резко континентальному, чем к привычному. Отсюда и изменение условий прохождения. Прохождение на десятке иссякло, пик давно прошёл и десятка практически закрыта. Ненамного лучше и 21 мгц - редкие полукруги максимум двух скачков радиоволн узкими "колбасами" вокруг Украины. Оптимальное время от 12 до 20 UTC. На картинке видно, что эти области нестабильны и практически

    Подробнее...  
  • Антарктида. Новолазаревская.

        Ну никак не могу пройти мимо, когда работают антарктические станции. Всё-таки не Северный Полюс, намного дальше.  Так и тянет взять лыжи, шапку-ушанку.....   Хотя, наверное сейчас есть более удобные тёплые головные уборы.    Вот QSO c ВПП Новолазаревской RI1ANR. Как положено для настоящих радистов - в телеграфе :-)

    Самое удивительное, что только что работал с ЮАР (это десятка) лонг пассом, а этих слышу по короткому ....Из разговоров стало известно, что работать они будут до марта. Время есть, пробуйте.

     
  • FSK RigExpert N1MM

    setup FSK   Я как-то описывал проблемы, возникшие с FSK режимом в интерфейсе COMP-RTX для Unicom-Dual в программе N1MM. FSK напрямую там не работает. Понятно почему: там трансформация одного USB на 2 COM. Казалось бы в RigExpert Standart (кстати и TI5 тоже) драйвера которых мультиплексируют работу четырёх COM c FSK должно быть всё в порядке. Ан нет.  Здесь обобщён опыт неудач с установкой вновь поступившего RigExpert TI5 под ХР на радио Алексея UT0RM.    " Прежде всего следует предупредить о том, что при установке по умолчанию, RigExpert ставит драйвера виртуальной звуковой карты и назначает её звуковой картой по умолчанию, что конечно же будет работать не во всех конфигурациях. :-)   Лечить просто, когда знаешь в чём дело - убираешь галочку в звуковых устройствах -"Использовать по умолчанию".  Но до этого же надо догадаться.....

    Подробнее...  
  • А вот так видно МКС-ISS

    Вот только что пролетала МКС, Или  ISS как её именуют по английски. Записан фрагмент приёма на саундмодем через Baofebg и контроллер MFJ-1270 Поэтому строки на экран выводятся дважды. Красным цветом моя передача (звука конечно не слышно). Как видите Баофенг - серьёзное радио :-)  Вот прямая ссылка на файл с хорошим качествомYouTube чего-то мои файлы коверкает :-( А ниже можно помотреть прямо здесь в МР4

     
  • Сложение сигналов по другому :-)

    summator1

     

     В продолжение темы про SDR свистки и их преимущества. Вернее касательно недостатков :-) Главный - АРУ работает от сигналов в полосе 3 мгц :-)   Я уже писал про сложение сигналов и на КВ и на УКВ потому что считаю интересным слушать широкополосные приёмники которые могут "прожевать" не только спектр сигналов в диапазоне от 0 до 2 ггц но еще и поскимерить там.   Кто не интересовался до сих пор словом скиммер посмотрите в Вики. Но думаю что каждый хоть раз заглядывал на сайт Reverse Beacon System. Совершенно случайно у меня в портфольо на месяц оказались две новые фотографии которые теме соответствуют :-) Как заставить одну программу скиммера (один комп :-) шпионить сразу на нескольких диапазонах? Вот, смотрите, легко.

    Подробнее...  
  • Гармоническая НЧ антенна

    multdipole

           Эта конструкция представляет собой модификацию красивой идеи многодиапазонного диполя Ротхаммеля из его бестселлера "Антенны".  Всё бы было хорошо, если бы не распределение токов и напряжений в этих (в этом) диполе и суммарный вес. Никто не станет спорить с тем, что вес будет немалый? И что пучности напряжений создаются как раз на концах диполей (концевой эффект) ? 
     А раз так, то их взаимное влияние настолько сильное, что  настройка в резонанс этих диполей процесс настолько трудоёмкий и неблагодарный, что появилось желание как то концы диполей развести в пространстве:-) Плюс ко всему, уж коли есть возможность сэкономить материал (вес) путем объединения проводников, могущих составлять один провод в один провод, то почему бы этого не сделать?:-)
    Rotthammel modДиапазоны 15 и 10 метров исключены по причине того, что на этих диапазонах куда лучше работают квадраты или Яги. Диапазон 20 метров можно легко заменить на диапазон 30 метров и таким образом получить достаточно широкополосный диполь на НЧ диапазоны. Но чтобы не нарушать основную идею, на диапазоне 20 метров работают отрезок в 3,50 и отрезхок в 1,55 метра, просто висящий вниз, что в сумме составит как раз 5,05 - длину одного плеча обычного диполя на 14 мгц. Выбор дополнительного проводника для диапазона 20 метров короче необходимого объясняется тем, что его конец просто свисает вниз и при большей длине при ветре будет раскачиваться сильнее и расстраивать диапазонную антенну.  На 40 метрах работают два участка по 10,10 метра, а на 80-ти метрах участки 10,10 и 13,10 метра. Кто бы стал сомневаться, что Гоша радист длины посчитает не на середины телеграфных участков? :-) Жирными чёрными точками 

    Rotthammel mod1

    обозначены места пайки.  Необходимо уделить должное внимание механической прочности этих узлов, так как одной пайки будет недостаточно.  Провода предварительно нужно скрутить или зажать болтами. Таким образом на всех диапазонах диполь имеет от половины до третьей части общего провода, что значительно экономит вес устройства. Если вы обратили внимание, то все три концевых части расположены под углом 90 градусов между собой, что обеспечивает максимально возможную развязку. К недостатку идеи следует отнести необходимость двух "лишних" точек подвеса проводников 40-метрового диапазона. А к дополнительным плюсам - экономия помимо веса и материала проводника еще и N-ного количества орешковых (или других) изоляторов. 

      xx5Можно провести еще одно усовершенствование.  Лично я считаю что самый большой недостаток диполей - это их направленные свойства, вернее "восьмёрка" которая практически "вырезает" из диаграммы направленности два направления соосных полотну диполя.  А что делать, если желаемый корреспондент как раз там? :-)  Я уже описывал такое решение применительно к антенне инвертед Ви.  Если полотна одного диапазона разместить под углом в 90 градусов (не как обычно - 180), то диаграмма направленности измениться: провалы "восьмёрки" станут гораздо меньше, а вся диаграмма станет напоминать толстую сардельку на каждом из диапазонов. До овала, конечно, не дотягивает, но с некоторой натяжкой этот вариант уже можно назвать антенной с круговой диаграммой направленности. Для практической работы это её новое свойство будет таким же важным, как и её хорошие резонансные свойства. Для такой антенны весьма желательно применение хотя бы простейшего балуна.

    А вот здесь описано применение этого же решения для ВЧ пятидиапазонной антенны от Diamond.

     

     
  • Buddipole antenna

    buddipole   Много раз читал и слышал про чудесную антенну buddipole, которая встречалась мне в репорте не одной DX педиции на диапазонах от 40 до УКВ. И, кстати, уже на 50 мгц она становилась двухэлементной Яги. :-) Естественно, на всех диапазонах её можно использовать как в GP варианте, различных вариантах диполей, а также Yagi. Чесно говоря, пока не поковырялся в журналах и интернете, относился к этому очень скептически. Но поковырятся заставила реальная картинка: точно так же, как резко стали активно использоваться дешевые и очень эффективные гексабимы, в каждом втором комплекте аппаратуры DX педиций я видел баддиполи.

    Подробнее...

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.