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:

  • Не бойтесь спутников

    Совершенно случайно нашёл в интернете ролик о проведении связей через спутник. И пусть не всё сложилось :-) но сетап какой?!!А под видео запись работы через FO-29 в CW и SSB. Для тех у кого такие моды есть в трансивере.

    AUDIO FO-29 только что (13.03.18 21:20 по Киеву)

     
  • Контесты как фиесты

    Контест - это не обязанность, это праздник.  К тому же замечательное время сюрпризов. Никогда не знаешь, какой новый префикс тебе подарит судьба. Привожу причину, побудившую меня коснуться этой темы - письмо . Одним словом цитирую:  "Приветствую Вас Георгий! Это Андрей (UR5XMM). Спасибо за интересные статьи и заметки на ваших сайтах http://ham.cn.ua и http://gosh-radist.blogspot.com/ !!! Очень интересно и приятно читать!!! Вот уже наступила осень и настало прекрасное время CQ WW контестов. Мне, как начинающему, интересно услышать истории и советы более опытных коротковолновиков по поводу подготовки тестам... . ... может быть что-то мне подскажете,как начинающему.  Как подготавливаете себя ,в смысле морально, сколько часов спать лучше, и когда ложиться когда вставать. Время и длительность перерыва. На каком диапазоне начинаете работать в тесте. Какой софт используете чаще всего. От себя добавлю, сейчас перешел на 5MContest - замечательная программа, как для меня. Интересует также где работаете во время санрайза и сансета (диапазон). Когда лучше кого брать из каких направлений. Особенно интересует проход на 21, 28 Мгц ,так как там у меня еще очень мало связей проведено, естественно и нету опыта.У Вас наверно уже есть много опыта по этим вопросам. Что употребляете в пищу? Утром,  ночью , перед тестом ,и вечером перед сном. Чай кофе пиво и т.д. Мне просто интересно узнать как другие готовятся к таким тестам. Хочется набраться опыта у более старших коллег."

        Вот пожалуй опыт - это единственное, что можно перенять у стариков... :-) И то осторожно.
    Подробнее...  
  • DX через спутник

     Ну вот мы уже провели не один десяток связей через летающие спутники и МКС в CW, SSB, RTTY и даже SSTV моде.  И, как обычно это бывает, стали подумывать: а не "дотянуться" ли нам до какого-нибудь DX? Поэтому разбираться будем на примере попытки "достать" Японию. Первым делом вспомним события последних дней: будучи неудовлетворенными качеством связи, мы прикупили (или сделали сами) устройство управления антеннами в горизонтальной плоскости (хотя бы) и усовершенствовали своё антенное хозяйство хотя бы до 5/9 эл. Yagi на 145/435  мгц. Т.е. привели свою техническое состояние до "среднеобнадеживающего".
    Как и прежде, наш надежный помощник компьютер и вложенный в него интеллект Sebastian Stoff - Orbitron, поможет нам выбрать спутник и время для попытки.   Просматривая данные орбит спутников, ищем максимально высоко летающий спутник (апогей-перигей). На сегодня это АО-7 с данными а/п 1440х1459 км. Т.е.диаметр круга радиовидимости на Земле самый широкий. Второй спутник, через который можно попробовать - JAS-2 (FO-29) с апогеем 1322 км .  Далее используя симуляцию движения АО-7 по орбитам, находим орбиту и время, на которой спутник займет место посредине между нами и Японией. Лучше это делать в не меркатор проэкции, а в азимутальной, как на нашем рисунке.  Сразу же отбраковываем орбиты, приходяшиеся на то время, когда в Японии ночь. Вряд ли наши CQ-JA будут кем-то услышаны в Японии глухой ночью. После этого в параметрах расчета проверяем  каков угол места для спутника в этот момент. предварительно, для расчета, мы опустили эту  планку до уровня 3 градуса. Если ваши антенны подняты высоко над землей, и ваш QTH расположен высоко над уровнем моря (например у меня всего 138 метров), то вы можете попробовать и меньшее значение, но среднестатистическому украинцу лучше этого не делать. Hi Теоретически, можно задать угол места даже отрицательным, связь возможна, но на практике вероятность тоже приближается к отрицательному диапазону...Хи Таким образом, как говорил Ходжа Насреддин, если звезды расположатся соответствующим образом, мы можем повернуть антенны в нужную сторону, в нашем случае это 54 градуса, и с трепетом ожидаем магических 2-3 минут расписания, на протяжении которых возможна связь. При определенном везении и настойчивости связи происходят. И часто.   Посмотрите сами лог Оскара и убедитесь, что каждые сутки происходит десятка три-четыре межконтинентальных связей через этот спутник.  Если получается у них, почему не выйдет у нас?   Теперь мы хотим провести QSO с американским континентом. Методика уже отработана, как говоря,  терпение и труд всё перетрут. Поэтому желаю успеха. Попробуйте.

     
  • Контакты

    uy2ra1 1Егор Касминин UY2RA  ex UA3AKR, 4J1FS, UR2UX

    Справка биография :-)

    E-mail Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.  тел. +38 04579-22786 

     

     
  • SSB круче

    Устал от рыб. Сел попищать в телеграфе. Пустыня :-(  Только QRP станции зовут, в надежде что на безрыбье их слабые сигналы будут приняты. Слышу, конечно, рад ответить. Три ватта, но Европа. Посмотрел в кластер - всё в SSB. Первый попавшийся 3B9FR, ткнул мышкой  - 5 секунд и QSO.   Включите Flash player в браузере и услышьте русский с острова Родригес :-)  Тут же 8N88ND - 3 секунды и QSO  ^-(

    И только через двадцать минут полегчало - в CW и корреспондент интересный и страна не каждый день :-)    border patrol police officer  Noi HS3NBR  Thailand
    hs3nbr

     
  • Красота спасёт HAM мир

    Ну вот так. Почти напыщено. Но, блин, и правда красиво. Вот только что QSO c красавицей Грис, YY1YLY, потом Тарик AP2TN в его горах, затем с очень красивым телеграфом WB4NQF, который, кстати, тут же выложил меня в кластер, видно тоже телеграф понравился :-)  Вот, только что, еще ключ не остыл от тепла пальцев - Родригес 3B9HA, тоже классный телеграф.

    Кто скажет что Морзе - это не красиво, пусть первым бросит в меня камень :-)&nbsp
    Следом без перерыва J6/DL7VOG - Сент Люси

    Подробнее...  
  • SSTV & So On

    Продолжение. Начало Смотрим SSB сигнал  PC DSP Filter  С компьютером в эфир  Запись звука  SSTV & So On
        Так уж выходит, что не всегда на КВ или УКВ или даже на спутниках есть прохождение, что-либо интересное или стоящее того, чтобы портатить на это своё драгоценное время. Иногда "мёртвый сезон". Но если желание посидеть в эфире есть, то можно попробовать поднять себе настроение способом SSTV :-)      Понятно, что и там бывает как в домино "пусто:пусто", но большей частью в районе частот хх.230 слышен характерный звук построчно передаваемой картинки. Понятно, что этот вид связи не для DX, но интересно провести время удаётся легко. И, конечно, для не основной программы я выбрал достаточно функциональную и простую в использовании программу MMSSTV от уже известного нам автора Мако JE3HHT. Известны и другие программы, но так как мы уже привыкли к изящной простоте софта Мако предпочтём её. Итак в момент открытия программы с подключенными входами-выходами звуковой карты имеем примерно следующую картину.
    Правая верхняя часть интерфей
    Подробнее...
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...
Вот и пролетел еще один год. Внучка выросла настолько что уже понимает что означает охрана природы: её новогодняя работа на конкурс природозащитников не содержит...
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.