Сложение сигналов на УКВ

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

 
QRZ.RU Callbook:
  
IK3QAR QSL Manager
 
QRZ.COM callsign lookup:
   

С подачи и с помощью Аркадия Грабарника UT9UR

 Я уже писал про сложение сигналов антенн в КВ диапазоне. Там всё получается с лёгкостью, если, конечно, известен коэффициент укорочения кабеля из которого делаются трансформаторы. Да и диаграммы направленности КВ антенн определены с точностью  плюс минус километр. И совсем другое дело УКВ.  Кабели обладают неоднородностью диэлектрика, размеры для этих диапазонов на грани критического. Диаграммы направленности требуют гораздо более точного анализа. Да и потери в кабелях на этих частотах значительные. Есть, конечно, и плюсы: например из-за значительно меньших размеров  можно "подвигать" конструктив под требуемые электрические параметры. Желающих  узнать об этом больше отправляю к материалам о низкотемпературных антеннах (28 ом), антеннам с длинным бумом и прочим теоретическим и практическим наворотам, а мы  рассмотрим именно соединение антенн.  Для моделирования четвертьволновых трансформаторов на УКВ часто применяется программа AppCAD. Она предназначена для расчета 1\4 волновых трансформаторов на требуемую рабочую частоту при заданном волновом сопротивлении. Они нужны при соединении антенн в группу и могут иметь любое сопротивление. На практике чаще всего набор сопротивлений (антенн) не так уж и широк.

     Сначала нужно определиться с самой схемой соединения антен: двух, четырех и т.д. Для примера возьмем две 50-Омные антенны. Ниже два варианта исполнения для кабельных трансформаторов. Первый - когда четвертьволновые трансформаторы разнесены в пространстве и представляют собой часть длины линии соединения антенны и средней точки. Во втором случае четвертьволновые трансформаторы можно соединить паралельно либо с помощью пайки либо на разъёмах и они представляют собой часть длины снижения.  

   Соединяем их 50-ти омными кабелями одинаковой длины (длина определяется по оплетке!). Само-собой, наши две антенны должны иметь на рабочей частоте КСВ не более 1,3 и уже симметрированы. В точке соединения получаем сопротивление равное 25-ти Омам.

  Наша задача преобразовать это сопротивление в 50 Ом и отправить сигнал в фидер. Для этого нужно врезать 1\4 лямбды (длины волны) вставку из кабеля ОПРЕДЕЛЁННОГО, т.е. РАСЧИТАННОГО, волнового сопротивления. Но проблема в том, что кабелей с каким хочешь ВС не бывает. Вот и приходиться самим делать коаксиальную линию, которая бы имела нужное ВС. Итак, нам известно ВС фидера=50 Ом. Суммарное сопротивление наших двух антенн. Формула для расчета волнового сопротивления 1\4 волнового трансформатора простая: корень квадратный из произведения сопротивлений, в нашем примере это 25*50= 1250, затем корень из 1250=35,4 Ома. Такого кабеля нет, но его можно сделать из двух параллельно соединенных кабелей 75 ом (примерно,75\2=37,5 ), или рассчитать диаметры трубок (и длину) для самодельного трансформатора.
    Итак, волновое сопротивление для трансформации 25 ом в 50 Ом мы знаем, это 35,4 Ома, а длина 1\4 длиы волны (для 144Мгц это будет 0,52 м) но не забудем, что физически длина будет зависить от материала диэлектрика, т.е. нужно умножить на коэффициент укорочения. Для кабеля с полиэтиленовой изоляцией равен 0,66. Тогда 0,52 х 0,66=0,34м. Eсли этот трансформатор будет из кабеля. А если из трубок, то изолятор воздух (а не вакуум все ж!) и коэф. укорочения=0,98 и в этом случае длина будет 0,52х 0,98=0,51м.  По описанным выше причинам это самый удобный способ - с одним жестким коаксиальным трансформатором сопротивлением 33 Ома. Прямоуголный профиль в качестве внешней части коаксиала выбран с точки зрения удобства как его крепежа к раме, так и крепления разъёмов. Здесь надо учесть, что заглушки на торцах должны быть из изоляционного  материала, иначе паразитная емкость изменит длину линии. Крепление разъемов к трубе должно иметь хороший электрический контакт, чтобы иметь запас по допустимой мощности.

quarta trans

      Как и любой трансформатор, наш имеет потери. И на 144, а тем более выше, нужно их уменьшать. Путей не много, но они есть и это работает на практике:

-увеличение диаметров труб, иногда полировка и серебрение.
-применение кабеля (если  трансформатор из кабеля) с меньшими потерями.
-минимум коэффициента трансформации.

      Вот теперь, когда мы разобрались с теорией, можно переходить к практике. Для начала как выглядит трансформатор на трубках. В общем виде это труба меньшего диаметра вставленная на распорках изоляторах внутрь другой трубы. Причём это может быть и прямоугольный профиль. Но об этом ниже. Скачиваем и инсталлируем саму программу AppCad. Она не создаёт ярлыка на рабочем столе, её можно найти через Пуск-Программы- (и заодно отправить ярлык на рабочий стол :-) Программа имеет достаточно широкий функциональный перечень, но нас будет интересовать только пунктик - Passive Circuits (Пассивные цепи)  в левом столбике меню.  Для начала выберем Coax (круглый :-)

main

В появившемся окне расчёта для начала следует выставить единицы измерения - мм, см или дюймы, градусы-радианы и в каких единицах надо представлять частоту - ГГЦ, МГЦ или КГЦ. Далее следует заметить, что скрипт двухцелевой. Тоесть рассчитать можно или волновое сопротивление конструкции, для чего следует ввести размеры и нажать одну из двух (серых) кнопочек - Сalculate Z0 [F4].  В окнах результата появится рассчитанное волновое сопротивление, электрическая длина, длина волны в миллиметрах, одношение диаметров и проч. Либо, если нужно рассчитать размеры для определённого волнового сопротивления - рассчитывается диаметр внутреннего проводника коаксиальной линии - нажать кнопочку Cflculate D2 [F3] 

coax

Следует быть очень внимательным при установке единиц измерения.  Несколько проще с точки зрения механики выглядит коаксиальная линия прямоугольного сечения: в ней легче устанавливать распорки для внутреннего проводника и изолятор механического крепления всего трансформатора на антенной системе. Очевидно, что размеры будут отличаться. Таким образом мы получили возможность рассчитывать четвертьволновые трансформаторы нужного нам волнового сопротивления для диапазонов УКВ, где применение этих трансформаторов выполненных из отрезков коаксиального кабеля и затруднительно и неэффективно вследствии дополнительных потерь в диэлектрике.  

squar coax

     Трансформаторы, иногда их называют:  "сплиттеры", "сумматоры", "пауэр-дивайдеры" (power divider),  желательно проверить перед установкой. Кабельные, потому что  ВС кабелей бывает далеко от заявленного. Например, вместо  50 Ом -60 ом, а так же коэффициент укорочения может быть на 10% в стороне запросто. А трансформаторы, сделанные из трубок,  могут отличаться от расчетных из-за погрешностей размеров и  материала вставок для поддержки  внутренних трубок, наличия  технологических отверстий для запайки разъемов. Для 144 проверка совсем  простая,  так-как в качестве нагрузки можно применить обычный резистор нужного номинала с укороченными выводами. Итак, нагружая  один конец трансформатора на резистор и измеряем КСВ. В "трубочном" варианте, для корректирования ВС, можно вносить искусственный эксценриситет, т.е. смещать центральный проводник от центра.

P.S.  Ремарка UT9UR:

" Хочу добавить, что просто так резистор (безиндукционный, конечно) не даст нужного КСВ при использовании в качестве нагрузки. Резистор нужно запаивать, как продолжение центрального проводника кабеля и внутри "родной" оплетки. Если же просто припаять к разъему, то КСВ на 145 Мгц получается 1,5 . На разъем можно попробовать SMD резистор и в любом случае нужны измерения. Желательно до того,как резать кабель, компенсируя таким образом не верный коэф. укорочения"

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • Кругозор важен :-)

    Утром, включив трансивер, переключил внимание на саттракер, чего там летает. Трансивер КВ в фоновом режиме со вчерашнего EU CH Contest в телеграфе на двадцатке. Кстати, совсем не утомительный контест, пока внучка смотрела мультики, успел "наковырять" за 200 связей. Но особо интересного ничего, если не считать QSO с главным тренером Динамо  :-)  Кто ж не смотрит футбол ?! Я тоже типа крутой, свой контест call использовал: ну, если честно, то думал весь контест работать. Но не судьба.   Ну да ладно. Так вот на двадцатке какой-то Nick 599+10дБ очень оперативно работает. Краем уха уловил "Сидней"  Посмотрел на антенну - стоит на Запад.  Вот думаю как его корреспондента зовут.  И вдруг слышу его позывной - VK2DX. Стабильно 599 иногда до 20+ но лонг пасс.  Я про кругозор не зря сказал: оглядываться надо чаще :-) Кстати, Ник тоже любитель с кругозором. И на КВ его хорошо слышно, и EME активист, и новым веяниям не чужд - SDR трансивер, и не просто так, а поковырять, если судить по фото на QRZ.COM.   Одним словом от кругозора и интерес и польза :- )

     
  • Конфигурация оттяжек

    Вопрос:

    Добрый день, Георгий. Спасибо большое за Ваши труды. Регулярно читаю Ваш блог.  Позвольте задать вопрос новичка по конфигурации оттяжек для антенны RR-33. Вводят в заблуждения различные мнения на эту тему...Кто-то считает, что они и вовсе не нуждаются в разбитии изоляторами, кто-то советует меньше 1/4 длинны волны 10м бэнда. Дайте, пожалуйста дельный совет по конфигурации оттяжек для 12м мачты.  Андрей

    Ответ: Добрый день, Андрей. Ответ проще, чем может показаться.   Прав всегда закон Ома.  Ну или ладно, законы физики. Разночтения возникают от того, что солидные авторы пренебрегают объяснениями вводных для задачи, а сомневающиеся - ошибаются по причине слабых знаний матчасти. Почему никто не задаётся вопросом: а если оттяжки диэлектрические - стоит ли разбивать?  Ответ очевиден - нет. Они не оказывают никакого влияния на элемент или элементы антенны. Тогда почему проводники оказывают?

    а) потому что расположены к резонансным элементам антенны ближе чем какие-бы ни были другие проводники

    б) потому что расположены не перепндикулярно проводникам антенны (тогда их влияние минимально)

    в) потому что их резонансные свойства могут быть близки к свойствам элементов антенны и вследствие переизлучения (slave) могут влиять на диаграмму направленности ( или резонанс) основной антенны.

    Подробнее...  
  • Эфир с утра

    prop0806

    Невзирая на отсутствие прохождения и по прогнозу и на практике законов физикеи отменить не может никто: если из Австралии 5 элементов, а из Европы хотя бы три. то слышно достаточно уверенно. Но наука и тут помогла - по крайней мере подсказала, что антенну нужно ориентировать на Long Pass. Установившаяся жаркая погода наконец заставила зоны возможного проведения связи следовать за прогретыми участками поверхности земли - теперь слой D не такой привередливый.  На картинке видно, что зоны уверенного прохождения стали "доставать" до американских континентов.

    Вот аудио QSO VK2KM RTTY только что на двадцатке, конечно лонг пассом. И картинка как всё декодируется несмотря на глубокие замирания ниже....

    Подробнее...  
  • Vibroplex today

    Ну какой настоящий радист не хотел бы иметь у себя на радио Vibroplex. Пусть не легендарный, фирменный, но хотя бы с хорошей механикой, красивый. Сегодня виброплекс - это символ, если хотите, признак класса.  И назначение его уже совсем не практическое применение. Он - для души. Хотя современная механика достигла минимальной скорости (минимальной потому что её на виброплексе получить труднее) до 10 слов в минуту, по всей видимости это еще не  верх механического совершенства. Но уже сегодня надо признать, что (при таких размерах) автор проявил себя как мастер механики. Подробнее...  
  • Oreos Space Craft

    oreos        Определение CubeSat для Oreos-SpaceCraft не подходит. Он не укладывается по стандартам, чуть более чем 3 кубика 10х10. Да и вес 5,5 кг. Он был разработан специалистами НАСА и является первым малым космическим аппаратом для одновременного выполнения двух независимых научных экспериментов. Это также первый научный спутник агентства, который не имеет какой-либо двигательной установки. Наноспутники типа O/OREOS позволяют проводить разнообразные эксперименты в условиях космоса и при этом обходятся гораздо дешевле, чем любые другие космические аппараты. Научная программа аппарата состоит из двух экспериментов. В ходе одного будет изучаться рост, активность и здоровье микроорганизмов, находящихся в космической среде, в частности воздействие на них радиации и невесомости. Второй эксперимент будет

    Подробнее...  
  • Пора заводить старшину

      Вчерашний вечер прошёл в испытаниях новой конфигурации онлайн SDR сервера с тремя приёмниками. Но пока включил, три раза помянул незлым тихим словом свой недалёкий ум: компьютеры есть, антенны есть, приёмники есть, а шнурков не хватает. Помнится раньше обо всём заботилась мама, потом старшина роты, потом старшина узла, потом жена.....  Вот о её позывном позаботился, а добиться того чтобы она следила за достаточным количеством кабелей и переходников не смог :-(   Одним словом чтобы дотянуть антенну на 435 мгц до SDRа пришлось городить вот такое. Я бы назвал это извращением, если бы это происходило не со мной :-)  До проводочка непосредственно уходящего наверх в антенну насчитал 6 соединений и три отрезка неизвестно какого кабеля. По науке каждый разъём "съедает" 2-3 дБ. Интересно, что же я слушаю? Счастье моё что эту кучу переходников забыл у меня в прошлом году Володя Джулай (UY2UA), который привозил свой новый SDR трансивер
    Но по качеству приёма новые DVBT2 V3 оказались

    Подробнее...  
  • U образная антенна на 160

    k8rrh 1 В поисках способа увеличить полосу пропускания проволочных антенн последнее время листаю старые номера CQ DL, QST и соу лонг.  Нашел  на полках старую-престарую книгу "The ARRL Antenna Anthology" под редакцией M.Andedrson WB1FSB.  С народной мудростью о том, что новое - это хорошо забытое старое никто не спорит.  Тем более было интересно посмотреть что считалось прогрессивными идеями почти 40 лет назад : книга из далекого 1978 года.  Ну и, как вы думаете ?   То что искал, не нашёл, по крайней мере прямой ответ не нашёл, а вот интересную мысль нашёл.  Судя по реакции в отношении антенн на 160 метров на сайте, эти прожекты вызывают интерес.  Два варианта исполнения, предложенные в этой книге, различаются разве что только схемой подключения фидера. Перевёрнутая U - это гибрид П образного штыря и петлевого вибратора в зависимости от проводящих свойств земли :-)    Соответственно ожидается достаточно широкий диапазон входных сопротивлений. 

    Подробнее...

SAT/SPACE MONITOR Вы можете участвовать в формировании новостей !

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.