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 очеень 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.
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:

  • Ошибки из-за которых можно "проспать" спутник

    Егор Касминин  UY2RA 

       Уже не один раз я пропускаю сеансы связи со спутниками не получив ни строчки информации с них. И хотя уже давно знаю как и что надо делать, систематически повторяю одни и те же ошибки. Это привело меня к мысли описать их и сгруппировать в этакий предполётный проверочный лист. Ну, знаете, лётчики перед вылетом проверяют системы и положения переключателей по списку... :-) Конечно, этот список зависит от типа и количества приёмной аппаратуры, антенн, программ которыми сигнал декодируется, но это всё детали. Я сам время от времени меняю антенны, приёмники, порограммы. Но при этом оказалось что ошибки одни и те же. Ситуации, когда спутник просто не слышно, я уже описывал ранее здесь http://www.hammania.net/index.php/satnews/pochemu-ne-slyshno-sputnik и думаю повторяться не следует. Кто захочет - прочтёт в качестве факультативного материала.

         Первая и чаще всего повторяющаяся (по крайней мере у меня:-)  ошибка - неправильно скоммутированный аудиоканал звуковой карточки. Подавляющее большинство ноутбуков имеют встроенный микрофон, который, к несчастью, в Windows включается как источник по умолчанию. При этом программы декодеры показывают наличие сигнала, но декодировать его отказываются по причине того, что он сильно искажён так как поступает не с выхода приёмника, а с микрофона, пройдя динамик (наушники) и сам микрофон. Пока вы сообразите что что-то не в порядке, слышно то громко, половина времени нахождения спутника в зоне радиовидимости проходит. А дальше начинаются QSB, проблемы с уровнем

    Подробнее...  
  • Ретро

    Фото и ссылку прислал Саша, UR5RP. Спасибо.
       Я уже писал как то про сожаления о днях минувших, в течении которых не выучился играть на гитаре, не дочитал собрание сочинений Толстого, не начал рыбачить вовремя.... Да  мало ли чего я "недо" в прежней жизни.  Совсем рядом то понятие, что сейчас зовётся модным словом "ностальджи". Вот если кто не знал, это не УС-9, а BC-348-R. Стояли на бомбардировщиках B-17, B-24 и B-25. Вот фото (ну и что что из музейной экспозиции?)
    А вот ссылка на замечательную коллекцию, по которой, если очень захочется, можно приобрести что-нибудь для души.
    http://swling.com/blog/2015/09/a-photo-tour-of-the-2015-shelby-hamfest

    Подробнее...  
  • Абсолютный слух (drum :-)

    Вот талант :-)   Действительно музыка Морзе
    Хотя он просто барабанщик (талантливый), нельзя не согласиться, что он действительно играет музыку.  
  • Вверх ногами. Вертикал на 3,5 мГц

    vert80

    Это называется "листая старую тетрадь"..... Совершенно случайно открыл старый архив и нашёл там вот такое чудо. Кто скажет что не будет работать - пусть первым бросит в меня камень... Примерно так я решил свою проблему с диапазоном 160 метров. Хотя , конечно, слово "решил" - слишком смело...  Но для тех у кого условия примерно такие как на рисунке - прокатит :-)  Могу добавить что простейшая попытка дельта-согласования, даже без конденсатора, заметно улучшит согласование и снизит вероятность TVI проблем.  Но сами видите - это GP, так что в многоквартирном доме могу гарантировать конфликтные ситуации. Ну или еще два совета. Первый, наиболее действенный - не работать на передачу пока светиться хотя бы одно окно :-). Второй - обязательный балун. Или симметрирующий трансформатор. Или, на худой конец, простой запирающий дроссель на феррите.....

    Подробнее...  
  • Dinosaurus

    ac5k

    Кто давно не заглядывал на деcятку - открыто. Входи любой.   QSB конечно довольно глубокие, но для ископаемых которые пишут на своих QSL карточках CW only! И для тех кто по десятку раз в день заглядывает на каждый из диапазонов (от жадности - не пропустить бы чего интересного :-) это не помеха. У Веса  200 ватт и 4 элемента, у меня 3 и только 80. Но я об этом забыл и объявил ему что 250 (как с усилителем :-) Наврал, конечно, зато связь в удовольствие.

     
  • Техно зомби :-)

    ao7qsl-front   Спутник AO-7, известный также под кличкой зомби, вновь наслаждается жизнью под солнцем. Запущенный 15-го ноября 1974 года второй HAM-спутник программы OSCAR AO-7, превратившийся в зомби в мире спутников для любительской радиосвязи, воскрес из мёртвых и периодически даёт о себе знать. В прошлом году спутник отметил своё сорокалетие – по меркам жизни спутников это даже больше чем глубокая старость. Спутник AO-7 замолчал в 1981 году, после того, как его батареи исчерпали запас энергии в силу физического износа. Однако в 2002 году спутник неожиданно "ожил" и с этого момента в соответствии с орбитой (освещённостью) то работает исправно (с ограничениями по мощности: если его "перегрузить", то сигнал сильно искажается), то самостоятельно переключает моды из А в B, то замолкает на несколько дней. В AMSAT считают, что спутник работал в «полу-рабочем» режиме A/B и практически уверены, что он получает питание исключительно от солнечных батарей. Организация курирующая HAM-спутники для любительское радиосвязи высказала предположение, что тогда, в 1981 году, что-то закоротило солнечные батареи спутника, в итоге он «умер». Однако впоследствии короткое замыкание на батареях по какой-то причине само собой исчезло, и спутник вернулся в мир живых. Всё это означает, что спутник AO-7 работает лишь тогда, когда он находится в зоне освещения прямыми солнечными лучами, которые дают ему энергию, накапливаемую в остатках электролита и отключается, когда уходит в тень Земли.

    Подробнее...  
  • Не ходите, дети, в Африку гулять

    Только что сработал на двадцатке 6V7Q.
         Seb, F8IJV работает как 6V7Q из Le Calao resort, Senegal. Основная деятельность будет в SSB, может быть, немного RTTY и CW тоже, от 160 до 6м. На этот раз, будет помогать Acom 1011 (около 700W).  QSL через home call F8IJV. Все Qsl независимо директ или бюро будут отвечены 100%, для этого есть специальный человек (жена, наверное, как у меня). Можно и LOTW.   А еще я подумал, как круто, сидишь себе на берегу океана, трансивер, усилитель, антенна, бунгало, зелень, туземки.... И как то незаметно, ну как обычно, после того как знакомишся с туземками, мысли потихоньку "перетекли" в медицинское русло, вернее аспект. Я заинтересовался и заказал поиск по keywords "опасности для здоровья - Африка".
    Первый же сёрч выдал мне следующее:
    "Если исключить банальные дизентерию, сальмонеллёз,

    Подробнее...
Продолжая разговор про технику и глаза хочу помянуть незлым тихим словом эхолот - устройство продлевающее мой взгляд под воду. Его использование "выпрямляет" мои...
Я уже несколько раз спрашивал народ, нужен ли нам маяк. Мнения были разные, я рискнул и сделал CW маяк на все...
Привет читающий народ. Насобиралось несколько готовых ардуиноподобных прожектов. Стал думать как собрать что б на столах не валялось. Купил несколько корпусов, но LED дисплеи...
Приветствую читающий народ. Столкнулся с проблемой. У меня постоянно включены общедоступные WEB приёмники по адресу uy2ra.ddns.net порт 50101 login guest...
Век живи, век учись, и только на старости лет научишся отпрамвлять отчёт за УКВ контест :-( Короче про подготовку...
Сегодня в ожидании Бейкера сижу у трансивера, кручу антенны и соображаю куда бы поехать на УКВ полевой день. Конечно же по карте ищу точку к...
Ломал голову как совместить приятное с приятным: чтобы на рыбалке смотреть на поплавок, а слушать двадцатку. Первое, что пришло в голову -...
TNX Александру Прилук K2PAL (ex AG2T) Уже лет сто ломают копья приверженцы и противники тех или других антенн. Уже целый стог сломанных копий. Дело...
СидЯ на работе нашёл пару минут чтобы посмотреть чего читает народ на моих сайтах. Как и ожидалось, то что описывает интересности в радиолюбительском эфире.
Прослушал приглашение с борта Fox1D приятным женским голосом и удивился тому, что бакен прошёл на 59, а себя не слышу. Ну и России...
Состояние с солнечной активностью никак не радует: изменений почти нет. Если солар флюкс еще как-то меняется, то число вспышек на стабильном минимуме -...
На пятый день праздников руки наконец дошли до радио :-). Но выяснилось что сегодня, для того, чтобы спаять платку расширения,...
Вы находитесь в районе, где есть значительный шум QRM / QRN (QRM: неприродный шум и QRN: встречающийся в природе шум), делающий невозможным получение слабых сигналов?
Я уже поминал тихим словом этот самый риторический вопрос, за что многие готовы были дать мне по сопатке :-) Сегодня повод еще раз спросить. Типа зачем...
Антон, OK7AJ Цифровая морская радиопередача и тюнер RTL-SDR Я часто спрашиваю себя, как привлечь молодых людей и расширить ряды будущих молодых радиолюбителей? Начнем с...

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

Сайт черниговских радиолюбителей

HAM Sound Player


HAM Screen Saver

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.