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:

  • Пагубное пристрастие

    vk8nsb  Продолжается пагубное пристрастие к QRP. :-(   (см постом ниже).  Пока на десятке - получается. Второй раз звать ZD8O, который идёт +35 дБ стыдно: только вчера была QSO.  Вот только что RTTY  Мадагаскар 5R8IC  на  1 W ! И тут же CW VK8NSB. Он, правда, тоже нехило упакован аннтенным хозяйством, поэтому, наверное, и получается.  Ранее у меня с ним было несколько QSO, SSB, правда.  Но вот теперь "догнал" и на десятке и телеграфом.   Уже  с тоской думаю, что скоро прохождение на десятке снова уйдёт на пару лет и чем я тогда буду хвастать ?  :-)

    Подробнее...  
  • Рамочная на 144 KP4MD

    i Благодаря (может быть и моим :-) былинам про УКВ диапазоны, УКВ SDR приёмники, репитеры и проч, по крайней мере в отдельно взятой черниговской области пробудился интерес к наблюдению (исследованию) того, что можно услышать на самом распространенном УКВ диапазоне 144 мгц. На самом деле много. Пока у меня не было приёмника с панорамой на весь диапазон, я и не представлял, как много тут можно услышать. А так смотришь себе на монитор, увидел "шевеление", щелкнул мышкой, перехватил чужую передачу. Одна проблема - мусора на этом диапазоне тоже вполне хватает. Особенно если использовать колинеарные антенны. Надо сказать, что выбор антенны для SDR приёмника - вопрос не простой. Однозначно антенна должна иметь усиление больше 4-6 дб, в противном случае слышно будет только близлежащую округу радиусом 30-40 км.  Я говорю про обычный день с обычным прохождением. Если нас интересует спутниковая активность, то антенны должны быть или направленными, или специфическими. Направленные требуют управления по углу места и элевации, поэтому дороже. Плюс ко всему, для обзорного  (SDR) приёмника не годятся - однобокие. О специфических антеннах я уже писал здесь неоднократно, это квадрифилярные ( можете запросить поиск по этому сайту с этим определением) или круговой полярицации. 

    Подробнее...  
  • Gadget-googlecode: не пользуйтесь бесплатным

    pishmah  :-(  В своё время поверил в Gadget googlecode и за пару лет наплодил массу звуковых вставок на сайт с бесплатным проигрывателем аудио от гугла  Теперь эта фишка недоступна из-за изменения политики gadget-googlecode. Не будет теперь бесплатного. И вроде бы хрен с ней, да она через винду лезет к вам на экраны :-( и что еще хуже просит логин и пароль. Не верьте ей - жмите отмена. Беды не будет, но и звука тоже.   Приношу свои извинения, меня подставили :-)   Срочно ищу замену, но думаю придётся писать свой. А пока звук придётся либо ждать либо тащить на свои машины.

     
  • No QRM:magneticLoop

    4nal

              Статистика просмотра постов показывает, что вопрос о качестве приёма (на НЧ диапазонах особенно) очень актуален не только для городских жителей, но и радиолюбителей небольших населённых пунктов. Ситуацию с отдельным домиком в лесу или в чистом поле рассматривать не будем :-)  Если кто-нибудь скажет мне что не слышит раз в неделю в эфире жалобы на то что приём на 80-ке невозможен, так как уровень фона (помех) 59, пусть первый бросит в меня камень.       Возвращаясь к вопросу о борьбе с помехами следует признать, что устройства построенные по принципу сложения в противофазе и равных по амплитуде  сигналов с двух антенн (одна рабочая, вторая для получения противофазного сигнала) типа MFJ Noise Cancelling Signal Enhancer во-первых дороги, во-вторых, требуют длительных и точных настроек. Не говоря уже про то, что вторая антенна всё равно нужна.  То есть русским языком говоря это для работы с DXпедициями когда есть время покрутить ручки, подобрать фазу, амплитуду, добиться если не качественного, то хотя бы нормального приёма. Не уверен, что выражу всеобщее мнение, но скажу, что основной проблемой будет наиболее важный и громоздкий элемент - вторая антенна. Вот ею бы покрутить, пофазировать, поскладывать... :-) 

    Подробнее...  
  • WZ8C Memorial CW Sprint

    nancywz8cThe North American QRP CW Club (NAQCC) and FISTS совместно субсидируют специальный спринт памяти Нэнси Котт - WZ8C скончавшейся в марте этого года. Нэнси была бессменным лидером и председателем правления североамериканского FISTS и редактор WorldRadio magazine и журналов WorldRadio Online. В 2014 году её имя внесено в CQ Amateur Radio Hall of Fame в знак признания её заслуг в популяризации работы азбукой Морзе. 

      Собственно контест состоится с 00:00 до 03:00 UTC 3 сентября (2 для NA). Общий вызов CQ FN вблизи частот 3560, 7040, 14060. Мощность до 100 ватт. Контрольные номера состоят из позывного слова NANCY Prefix, Штат или территория и одна буква: F - FISF member, N - North American QRP CW Club member, В - если и то и другое и X если ни то ни другое.

    Подробнее...  
  • PC DSP Filter

    Вторая по сложности управления программа, которую я использую для работы с HAM audio - это Digital (DSP) filter by JE3HTT  Программа представляет собой программно управляемый канал звука. Сначала сигнал в любом случае оцифровывается, а уже с данными этого самого оцифрованного канала можно делать всё что только заблагорассудится. Но, конечно, нас будет интересовать в перую очередь  способности этой программы фильтровать помехи. По всей стране великое множество хороших трансиверов с недостаточными характеристиками фильтров по соседнему каналу. Даже укомплектованные хорошими фильтрами Коллинза или Баттерворта  они всё равно в большинстве своём с полосой 500 герц. Что для отстройки от помехи  недостаточно. А иметь немсколько переключаемых фильтров - дорого. Поэтому программа DSPFILTER - просто находка. Итак, что делает программа понятно, теперь как ею пользоваться. Для начала нужно убедиться что в самой Windows всё правильно с коммутацией каналов звука.
    dspfi1
     Для начала вспомним, что дуплексные звуковые карты имеют выбор канала на запись
    Подробнее...  
  • К теме CW сокращений

       На днях получил в личку письмо с просьбой прокомментировать применение телеграфных сокращений и слэнговых выражений. B частности был задан вопрос почему иногда радиолюбители между позывными используют передачу сигнала "=". Прямого ответа на этот вопрос нет, потому что азбука Морзе (на самом деле Вейля) претерпевает изменения по сей день. Подтверждением этому как раз и есть неправильное трактование знака "равно". Эпизоды, описанные в вопросе, являются  свободной интерпретацией знака "равно" как знака логического разделения. Кто забыл, вспомните как часто мы слышим один или несколько "- . . . -" в то время как наш корреспондент собирается с мыслями. Это неправильно, но мы интуитивно понимаем смысл этого.  В принципе употреблять не общепринятые сокращения невежливо. Представьте себе разговор двух людей из разных стран, говорящих на одном из международных языков, и вдруг один из них переходит на "феню". Не факт, что жаргонные слова совпадают по смыслу в разных странах, таким образом возникает коллизия и пропадает понимание. Вообще-то, код Морзе является неравномерным. С самого начала он вообще содержал знаки трёх длительностей. Точка, в три раза длиннее тире и "двойное тире".  Кодировать можно было на два порядка больше символов и значений, но было крайне неудобно, трудно в изучении и понимании и более того, приводило к многочисленным ошибкам из-за  трактования (и передачи) тире и двойного тире.

    Подробнее...
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

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.