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:

  • Открытый Чемпионат Украины RTTY

    chempukr15     "OPEN UKRAINE RTTY CHAMPIONSHIP 2015" состоится 07-08 марта 2015г.
    Вечерняя часть соревнований проводится 07 марта на диапазонах 1,8 , 3,5 и 7 MHz первый тур - 18:00 - 20:59 UTC, второй - 21:00 - 23:59 UTC.
    Дневная часть - 08 марта на диапазонах 7, 14, 21 и 28 MHz, первый тур с 08:00 до 10:59 UTC, второй - с 11:00 до 13:59 UTC.
         Нумерация связей сквозная для всех туров.
         Повторные радиосвязи с одним и тем же корреспондентом разрешено проводить на разных диапазонах и в каждом новом туре (2 вечерних и 2 дневных тура)
         Категории участников: SOMB; MOMB; SOSB 1,8 MHz; SOSB 3,5 MHz; SOSB 7 MHz; SOSB 14 MHz; SOSB 21 MHz; SOSB 28 MHz.
    Участникам категории SOSB разрешается заявляться дважды, на одном диапазоне в вечерней части и на одном диапазоне в дневной части соответственно, например: SOSB 1,8 MHz и SOSB 28 MHz, SOSB 3,5 MHz и SOSB 14 MHz и т.п.
    Участники категории SOSB 7 MHz при работе на результат должны отработать соревнования полностью (результат - сумма за вечернюю и дневную части).
         Категория MOMB предусматривает команду, состоящую из 2-3 операторов.
         Участникам всех категорий ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать одновременно два и более излучающих передатчика.

    Подробнее...  
  • Простое поворотное на Ардуино

    IMG 20180217 190512

    Про поворотное устройство для антенны под управлением Ардуино не писал только очень ленивый.  И тем не менее, как мне кажется, самое простое "нарисовал" я:-)  При кажущейся сложности поворотных устройств, вернее пультов управления, при определённой экономии можно создать очень простое устройство позволяющее сильно экономить телодвижения :-) У меня есть некоторый опыт эксплуатации устройств типа Yaesu G800DXA и G5500. Конечно доволен, что они у меня есть вообще, но у них есть и недостатки. Первый  - кривая система предустановки в G800: очень неточная, хотя "наводить" трудно. В G5500 предустановки вообще нет. При том, что сами механизмы поддерживают достаточно точную индикацию поворота, держать нажатыми кнопки пока антенна не спеша доберётся до нужного азимута утомительно.

    Подробнее...  
  • "С Новым Годом" из космоса

    isshny   У меня зазвонил телефон. И по тому, что рингтон (по календарю) сменился на "Джингл Белл" я понял что Новый Год и правда близко.   Вот только что пролетала МКС и с борта звучали поздравления с Новым Годом. Транслирую для вас.

     
  • VK9AN and OJ0AM

    OJ0J   Всё-таки какая это замечательная штука - HAM мания!  Вот где бы и как еще я узнал, что одна из самых важных навигационных финских точек всего пара десятков метров вдоль и поперёк? А как бы я еще узнал, что во время шторма волны перекатываются  через весь остров? И, если не дай бог, за верёвку не держишся, унесёт!  Даже специальный забор-барьер построили чтобы преградить  путь волнам прямо на помещение.  И как бы я еще узнал что сейчас там штром? OJ0AM сообщает, что именно сейчас там скорость ветра 16 метров в секунду. Прикиньте! На этой скале! И вокруг море!

        Слышно, конечно, отменно. Но я, поскольку сам бывал в островных экспедициях, при этом хорошо осознаю что громкость сигнала в точке приёма прямо пропорциональна сумме затраченных денег на доставку туда своего генеретора, топлива для него, антенного хозяйства e.c.t.   Ну и заметьте разницу: Он там, а я дома, в тапочках, каву попил, сижу неспешно пытаюсь дозваться   Christmas Isand VK9AN в RTTY и наблюдаю их работу. Время есть , потому что пробиться к телу VK9AN через стену гораздо ближе находящихся и многочисленных японцев - дело нелёгкое.

    Подробнее...  
  • C Рождеством!

    От лица своих близких и особенно от жены Ирины UY2RY (её ёлка и фотография :-) поздравляю всех радиолюбителей с Рождеством!  Желаю здоровья, счастья и, конечно, успехов в нашем многогранном хобби.

    32

     
  • FunCube-1 телеметрия: обмен опытом

    Позвонил приятель и пожаловался на то, что у него очень плохо работает декодер телеметрии FunCube-1 - Dushboard.  Принимали одновременно одну орбиту, один спутник, я принял почти все пакеты, а Сергей ни одного. !!!    Как так?  Не может быть!???   Ну хотя бы один то должен был принять.  Стали обсуждать и сравнивать в Скайпе.   Выяснилась интересная деталь :-)  Это называется  сам себя перехитрил :-)    В программе есть функция коррекции эффекта Допплера.  Включается она проставлением соответствующей "галки" в окне "Auto Tune" (см. рисунок).
    dashboardНо работает программа по аудио сигналу, то есть постфактум.   Она "читает" высоту тона посылок, делает поправку, сдвигая весь спектр по частоте так, что следующая посылка синхроимпульсов "попадает" точно в створ частотного фильтра программы.  А мой приятель при включенной авто настройке вручную каждую посылку подстраивал приёмник по частоте. Получается что программа высчитала и выставила сдвиг, но Сергей уже передвинул частоту вручную :-) и она снова оказалась не там :-)    Настраивать (подстраивать) нужно

    Подробнее...  
  • N1MM для контеста TARAS

    taras

    На 16 марта назначен украинский контест посвященный памяти нашего выдающегося земляка Тараса Шевченко Положение о контесте есть на КуАрЗетпойнтРу. Там же есть модули для TR4W от UR7QM.
    По просьбе приятеля Алексея UT0RM я поправил модули для N1MM. 

    "Сейчас для тех, кто пожелает потестировать, а потом и поработать с ними, рассказываю как оно работает.  В папку N1MM (как правило она на C:\N1MM Logger) подгружаем файлы перечня множителей (районов URDA) TARAS.sec и, в помощь начинающим, файл-подсказка Taras_Callhistory.txt в котором пары позывной-URDA. В папку C:\N1MM Logger\UserDefinedContests подгружаем собственно файл конфигурации taras.udc

    Подробнее...

SAT/SPACE MONITOR Вы можете участвовать в формировании новостей !

Не секрет, что мы в Славутиче начали установку эхолинк узла. Протестировали на Kenwood TS2000 с антеннами дотягивающимися до Чернигова. работает, всем...
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...
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.