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:

  • Почему не слышно спутник

    satpis     Позвонил один из радиолюбителей по соседству (наша же область) и спросил почему он не слышит Оскар -7, хотя по расчётам тот пролетал прямо над Гончаровским. Поскольку вопрос возник не впервые, думаю надо будет повториться.  Хороший обзор  по причинам GUHOR я давал на Хаммании.  Думаю что дублировать этот материал не нужно, и поэтому отвечу  по этой конкретной ситуации.  Здесь несколько логических "И" приведших к тому что он не услышит спутник пожалуй и впредь.  

     

    Подробнее...  
  • Ищем в стоге сена :-)

    arecibo   Не для кого уже не секрет, что секрет успеха радиста в антеннах :-)   От них зависят две очень важные составляющие радиосвязи : соотношение сигнал/шум, при 1 мы просто не разберём что говорит наш корреспондент (если только это не DIGI специальная модуляция, способная за счёт многократного считывания сигнала восстанавливать пропущенные участки) и селективные свойства (чаще по направлению, чем по частоте).  C увеличением числа элементов лепесток становится уже и уже, а при сложении антенн в стэки лепесток становится настолько узким, что появляются проблемы с позиционированием (направлением) антенны в нужное положение. Те, кто хотя бы раз работал в контесте с поворотными направленными антеннами при низкой активнсоти не дадут соврать : исплюешся от злости "размахивая" антенной в разные стороны для каждого корреспондента (множителя). но тем не менее усиление таких антенн возрастает до величин позволяющих принимать бесконечно мало отличающиеся от ноля уровни радиосигналов. 

    Подробнее...  
  • Польза стандартизации

    mix delfi   Мне пора уже становиться официальным дистрибютером MIXw :-) Всё больше и больше полезных применений нахожу его универсальному модему :-)  Вот, например, для тех, кто не любит Java и явоподобных архивов и скриптов, и соответственно не пользуется декодером Delfi C3   Java Rascal, альтернатива - комплексный декодер: модем MIXw и декодер KISSPLUS от SV2AGW+DK3WN. Тот же результат и без красивой картинки на половину окна :-)   Модем прекрасно читает стандартные PSK  пакеты, которые потом, через виртуальный COM порт, принимает KISS форматор в ASCII. А затем  собственно декодер (простой переводчик, вернее форматировщик строки в таблицу) выдаёт полные данные. Если, конечно, датчики не врут.  Слегка утомительно всё это запускать каждый раз при пролёте спутника, зато работает :-)  См. картинки ->>

    Подробнее...  
  • Спутник, погоди, у меня комп завис :-)

       Кстати, современные ноутбуки, не говоря уже про планшеты и смартфоны, загружаются очень быстро. Есть шанс успеть :-) Низкоорбитальные пролетают за 7-15 минут, те, что повыше до 20 минут. Время есть. Другой вопрос когда у вас в розетках 220 вольт пропадает. В этом самое печальное то, что никогда не известно когда оно там снова появится. Поэтому я, как настоящий житель деревни, запасся дровами :-)   В связи с тем, что для решения вопроса о хотя бы временной энергонезависимости радиолюбителя работающего в контестах, или, как я, любителя послушать спутники, которым не скажешь чтобы подождали, требуется время и изыскания в интернете, думаю поделиться опытом. Первый же поход в интернет-магазины убедил меня в том, что не знаю как вы, а мы с женой  - бедные родственники. Не секрет, что мать-родина платит своим пенсионерам ровно столько, чтобы хватило заплатить коммунальные платежи и на поесть немного. Одежда, лечение, культура - все за счёт спонсоров :-(  Или детей, если нормальные.  Короче при исходных данных потребление 300 ватт и время работы 3 часа источник бесперебойного питания стоит гораздо больше, чем я бы мог подумать.  Одним словом комплексное решение  для радиолюбителя дорого.     Деинтегрированное тоже не дёшево, но реально можно что-то съэкономить. Помимо бензинового электорогенератора, из подходящих вариант один: аккумулятор плюс конвертор.  В простонародье почему-то эту систему называют инвертор.      Предложений как на рынка аккумуляторов, так и преобразователей - пруд пруди.  С преобразователями просто  - в диапазоне выбранной мощности смотрите кто лидер продаж и покупаете устройство понравившегося вам

    Подробнее...  
  • QRP day

    qrp"На 10-ой конференции IARU, которая состоялась в сентябре 1997 года в Пекине, было принято решение отмечать 17 июня каждого года день QRP"

    Так что сегодня можно подготовиться, а завтра поработать. не всем QRP нравиться, но то что адреналина можно найти больше че в обычный день - абсолютно точно.  Так уж вышло, что я очень поздно получил HAM позывной, но до сих пор помню свои QRP QSO с Японией на 7 мгц с антенной LW до ближайшего дерева из окна первого этажа пятиэтажки рабочего района на Полежаевской. Это был отдельный передатчик, лампочка тогда работала 6П13С, а принимал на UW3DI. Но шарма и радости было хоть отбавляй. Потом, уже когда я жил в центре (прикиньте, двухэтажный дом, метро Арбатская :-( ) и у меня уже была "дельта" начинавшаяся прямо с конька крыши (метров 15 от земли), я на двадцатке раза два работал со штатами на транзисторный QRPP передатчик с КП302 на выходе. Вот это было трудно!

    Подробнее...  
  • 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...  
  • МКС: SSTV постоянно

    RS0ISS, если не использует FM srew. находится в режиме постоянной передачи SSTV изображений. Это серия марок посвященных 80-летию со дня рождения Ю.А.Гагарина.  Режим Scotty 2 период 180 секунд. То есть три минуты идёт картинка, три минуты передатчик отдыхает. То есть грузите MMSSTV и будет вам счастье. Главное чтобы МКС прилетала в фазе :-)   Как только стало слышно - пошла картинка. А то в момент, когда она слышна лучше всего по закону подлости попадает в паузу :-(  А время пролёта всего-ничего : 5-7 минут. Низколёт :-(  Вот картинка только что, 16:30 по Киеву

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...
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...
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

 

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.