вопросик по антенам
P.S. В моем генераторе моделей антенн для MMANA появилось еще 2 антенны:
- Харченко (Bi-quad antenna)
- DCA (double cross antenna) - но эту я как не пытался моделировать по мануалам из сети, где 4 диполя под углом и противоположные пары запитываются со смещением фазы 90 градусов - нехрена не получилось вменяемого, не знаю, как оно работает у людей… ДН выходила ппц какая страшная. А вот вариант с одним центральным вибратором, и 4мя пассивными директорами под углом рядом - очень даже ничего так. И потенциально такое изготовить на гигагерцы попроще будет, чем с 4мя диполями и еще точно отрезав и припаяв куски коаксиала, что бы потери небольшие и при этом сдвиг фазы нужный. Хотя вероятно что круговая поляризация в таком варианте будет менее выражена, хотя хызы, ММАНА это не покажет. Эту антенну считал на 137.5 МГц, что бы по-приколу принять в реальном времени картинку, снимки Земли, с низкоорбитальных американских спутников. Но ничто не мешает сделать ее на 1.2ГГц или выше.
В общем жду отзывов.
P.P.S. Также в ближайшем будущем ожидается появление генератора модели коллинеарной проволочной антенны.
P.S. В моем генераторе моделей антенн для MMANA появилось еще 2 антенны:
- Харченко (Bi-quad antenna)
А как в модели заложено что антенна симметричная а кабель не симметричный?
Согнуть точно провод- трубку не нулевого диаметра всегда сложней чем отрезать с той же точностью тонкий лист металла. Делал и то и другое и много раз и на приборе мерил. Ну и кроме того по уму биквад требует симметрирования ( в прогах вы не видите сколько из за этого проигрываете, патч же не требует.
Ну я купил 30 ферритовых колец 2000НН на радиорынке за 1.5$, и обычно на всякий случай одеваю 1 на свч и 2-3 на УКВ антенны. Хуже от этого не становится в любом случае 😃
А как в модели заложено что антенна симметричная а кабель не симметричный?
Естественно, никак. 😃))
Не представляю, как это можно заложить в ММАНА. Если Вы знаете, как - поделитесь, вполне вероятно что доработаю генератор.
P.S. Хотя имхо проблема не велика - одел в непосредственной близости от точки запитки антенны 1 или несколько колец из феррита на кабель, зафиксировал клеем/термоусадкой что бы не “бегало” по кабелю, да и все… ВЧ ток с оплетки “изгнан” как джинн из бутылки 😃))
Хуже от этого не становится в любом случае
Хуже нет, но и модель не становится точней чем на графиках в древних книжках.
Скажем так - и диаграмма может в сторону отклониться градусов на 30 от рассчитанной и КСВ вместо 1.2 стать 2.0 .
Хуже нет, но и модель не становится точней чем на графиках в древних книжках. Скажем так - и диаграмма может в сторону отклониться градусов на 30 от рассчитанной и КСВ вместо 1.2 стать 2.0 .
Т.е. Вы хотите сказать, что если ВЧ ток по оплетке отсечен кольцами феррита (ну или полуволновым стаканом, не суть важно) - то такую запитку нельзя считать “правильной” и похожего результата как при моделировании не будет? Я правильно понял?
Если так - то Ваши предложения по улучшению модели.
Блин,запутали вообще,так что будет лучше на прием,для фпв на 1,2ггц патч или биквад?получается что из за несимметрирования к.у. антенны тоже упайдет,и вместо заявленых 10дб может останется меньше чем у патча?разве медная трубка через которую одевают кабель не для симмметрирования служит?
Т.е. Вы хотите сказать, что если ВЧ ток по оплетке отсечен кольцами феррита
Если отсечен- то ничего не хочу сказать.
Только вот на феррит надеяться на этих частотах я б не стал.
На 100 мгц при нескольких правильно подобранных кольцах при грамотном выполнении ТТДЛ - да, но не на 1 ггц.
Блин,запутали вообще,так что лучше будет лучше на прием,для фпв на 1,2ггц патч или биквад?
Вот результат с патчем, тут и несколько метров кабеля RG6 и F- разъем и кроме того на модели антенна расположена далеко не оптимально.
rcopen.com/forum/f90/topic200764/3438
Делайте выводы…
разве медная трубка через которую одевают кабель не для симмметрирования служит?
Это называется четвертьволновой стакан. Да, для симметрирования. Именно этот принцип и используется в том же коаксиальном диполе. Но вот в случае с биквадом не совсем представляю, как Вы будете использовать такую трубку и где ее ставить.
Блин,запутали вообще,так что будет лучше на прием,для фпв на 1,2ггц патч или биквад?
Скажем так, все будет зависеть от конкретного исполнения. На практике может получиться так, что патч может работать лучше, или наоборот патч никак, а биквад даже без симметрирования покажет хороший результат (но не такой как мог бы), т.е. раза в 2 увеличится дальность (но уже не в 2.3 раза), но это опять-таки сложно споймать без приборов.
Только вот на феррит надеяться на этих частотах я б не стал.
Кстати покупал на рынке и кольца феррита с маркой ВЧ, ну так, были - цапнул на всякий, еще не интересовался вопросом на каких частотах они будут работать, Вы с ними не сталкивались? Возможно они могут подойти для ФПВшника?
Из этих антенн что выбрать… Честно? Я бы попробовал сделать обе. Но сначала как следует рассчитал бы в ММАНА именно под нужную частоту и импеданс. А там бы уже сравнивал.
Если выбирать 1 антенну… То я бы делал патч, НО - с круговой поляризацией под клевер (особое соотношение сторон и запитка из угла патча), при условии очень и очень точного соблюдения всех рекомендаций (гуглить статьи по изготовлению патчей, я видел не одну дельную с формулами). И при этом соединил бы это все в стек (синфазную антенную решетку из 2 или 4 патчей), но предварительно опять-таки надо было бы гуглить формулы, что бы рассчитать импеданс полосок-линий которые запитывали бы все эти 2 или 4 патча. Хотя есть и 2й вариант - 2 патча, общий экран, от обоих идет кабель, но имеющий строго определенные (и одинаковые) длины, переходящий потом в один общий кабель от антенны. Правда из-за пайки и дополнительного “разрыва в коаксиле” на гигагерцах это полумера скорее. Длинна учитывая “усики” к припайке - должна быть строго одинаковая. Иначе нарушится синфазность,
Ну как-то так… А что Вам делать - пробуйте, не так и много материалов надо на СВЧ антенну, тот же RG316 кабель дороже стоит, обязательно что-то получится 😃
P.S. По поводу стеков, т.е. несколько антенн вместе, если на пальцах, то это делается зачем: по сути эффективность антенны зависит (при условии соблюдения всех тонкостей в изготовлении и использовании, креплении антенны) только от ее размеров. Чем больше антенна - тем бОльшее простанство она занимает, и в случае приема из бОльшего пространства может “втянуть” в себя бОльшее напряжение. Поэтому при условии качественного изготовления бОльшая антенна = лучший прием. Именно поэтому делают стеки, когда ставлять 2,3,4…много антенн одинаковых, соединяя их вместе - получают большее усиление.
2 патча выполненных в виде 1 антенны или рядом 2 стоящих патча в теории дают +3дб к усилению, и не только патчи, так и с диполями, и с биквадами, волновыми каналами, спиралями и т.д. В реальности естественно это будет немного меньше, проводники имеют какое-то сопротивление току и пока ток по ним бежит - ослабляются (+ еще и переизлучают в пространство).
Итого если 1 патч = 7дб, то 2 патча = 10дб, 4 патча = 13дб и т.д.
Разница в 6 дицибелл (т.е. если количество антенн увеличить в 4 раза) = увеличению дистанции связи в 2 раза.
P.P.S. И еще… Все антенны чувствительны к установке, т.е. на них влияют любые окружающие и близко находящиеся проводящие ток предметы. Т.е от той же мачты или от того, как отходит от антенны кабель - тоже будет зависеть диаграмма направленности и т.д. Те диаграммы что я кидал - это в идеальном свободном пространстве (т.е. в космосе грубо говоря). В реальности оно хотя бы из-за земли под ногами полюбому будет не таким.
И еще, раз мы говорим о патчах, наглядно покажу что имеется в виду под синфазной антенной решеткой и “обычным” патчем:
Вот это обычный патч. Усиление около 7 дицибелл -
Вот это синфазная решетка из 4 патчей:
Видите, там не один прямоугольник (который собственно и есть патч), а 4? Т.е. в одной антенне как-бы 4 антенны, и усиление уже не 7дб, а 13дб! Вот те полосочки - это как раз линии запитки каждого отдельного патча, и рассчитываются они довольно хитро, это не просто “взял и нахренячил 4 полоски”, поверьте там все сложнее. И такие сдвоенные и счетверенные патчи - обычная практика. Поэтому патч-патчу рознь.
Точно так же, как и с квадратами Харченко:
Вот это обычный двойной квадрат:
- усиление около 10дб.
А вот это “учетверенный квадрат”:
- усиление уже около 13дб.
Принцип один и тот же - увеличиваем кол-во элементов, сужается диаграмма направленности, растет усиление.
P.S. Само собой что правильно и качественно сделать синфазную антенную решетку сложней, чем одну антенну, хоть с патчами, хоть с квадратами.
Вот результат с патчем, тут
не плохо,но неизвестно сколько с биквадом отлетел бы,может еще дальше.
Это называется четвертьволновой стакан. Да, для симметрирования. Именно этот принцип и используется в том же коаксиальном диполе. Но вот в случае с биквадом не совсем представляю, как Вы будете использовать такую трубку и где ее ставить
Я имел ввиду трубочку котороя продевается через отражатель,и на которою запаивается одно из плеч биквада,кстати разве биквад с отражателем не на 50ом расчитан?
в прогах вы не видите сколько из за этого проигрываете
Я как-то уже говорил об этом. Заморочки с симметрированием у нас важны тем, у кого поворотки, остальным в общем-то это не сильно важно, особенно на прием. Кроме того, в пользу биквада (для ленивых) говорит еще и то, что его волновое сопротивление можно изменять прижимая противоположные углы друг к другу. Т.е. по сути, можно смотреть на лампочкотестер (в идеале - КСВ метр) и изменять форму квадрата на ромб. Т.е. для согласования и паять ничего не надо. Не стоит только забывать, что и диаграмма плющится так же как и форма ромбиков. И еще, про разворот в плане … когда я летал прямо над городом (раз, даже по глупости, чуть не атаковал телевышку с 5 километров), когда Харченко в горизонтали, то связь в помехах надежнее (на борту у меня клевер (да - да, про 3 Дб. помню!), а ему, как выяснилось, не сильно важна поляризация приемной антенны, а вот помехи в подавляющем большинстве в вертикальной поляризации, те же ТВ и бродкаст антены на нашей телебашне … 200 метров всего не долетел до нее…
соединяя их вместе - получают большее усиление.
Разговаривал с любителями стеков, сказали, что кроме всего, что вы верно перечислили, они делают стеки, чтобы размыть диаграмму в нужном плане.
Ну, например 20 элементов яги на одном буме будут в принципе иметь такое-же усиление, что и стек из двух по 10. НО, у 20 элементов диаграмма будет симметрична вдоль оси, круглого сечения (влияние земли в расчет не берем) а 10+10 элементов стоящих вертикально, будут иметь приплюснутую сверху и снизу форму, а горизонтально - приплюснутую с боков. С учетом механической большей прочности стеки надо располагать в зависимости от типа полета, если с большим изменением азимута, то вертикальный, с большим изменением высоты - горизонтальный (стек в смысле). Ну, это так, опять умничаю … правда знал это давно. ММана должна подтвердить, ибо практика непокобелима. Самому проверять лень.
Я как-то уже говорил об этом
спасибо за ссыль,на той же стр.нашел топик где чел сравнивал патч и харченко,харченко выигрывает.решено,буду делать харченко,вот этого mobitelec.ru/hard/biquad.htmlкалька достаточно чтоб точно изготовить антенну?да и еще,какую роль выполняет медная трубка?можно ли делать без нее?
Я имел ввиду трубочку котороя продевается через отражатель,и на которою запаивается одно из плеч биквада,кстати разве биквад с отражателем не на 50ом расчитан?
Нет такого понятия “биквад с отражателем не на 50ом расчитан”, да хоть на 20ом или 100ом… В оригинале конструкции (проверенной) провод 3мм диаметром? Поставили 2.5мм диаметром? Уже не будет 50ом (или 75 или на сколько была рассчитана конструкция) на нужной частоте, и не факт что на частоте рядом тоже будут 50 ом (часто уплывает частота рабочая) - тоже справедливо для патча если взяли платинку другой толщины или материала. Уменьшили или увеличили расстояние от рефлектора к квадрату (или пластинок патча)? - добро пожаловать к кому-то в гости, у кого есть приборы, что бы настроить антенну после этого в рабочее состояние (или долго колупаться с лампочкотестером). Не выдержали до долей миллиметра размеры квадратов (или сторон прямоугольника патча) - снова параметры уплыли и уже не те. И так далее. А рассчитать что квадрат что патч можно хоть на 50, хоть на 75ом, это уже кому что нужно…
Так что вопрос “на сколько рассчитан биквадрат” это из серии “до какой скорости разгонится автомобиль с 100 лошадями под капотом”. Не так все просто в СВЧ, иначе бы это не преподавали по 5 лет в ВУЗах…
когда Харченко в горизонтали, то связь в помехах надежнее (на борту у меня клевер (да - да, про 3 Дб. помню!), а ему, как выяснилось, не сильно важна поляризация приемной антенны, а вот помехи в подавляющем большинстве в вертикальной поляризации, те же ТВ и бродкаст антены на нашей телебашне … 200 метров всего не долетел до нее…
Ну это как раз понятно. В том-то и прикол круговой, что на одной из сторон может стоять хоть горизонтальная, хоть вертикальная, хоть косая - потери в случае с круговой поляризации на линейную будет все равно 3 дицибелла. Поэтому клевер на модели + харченко на приеме будут давать одинаковый результат (в теории) по дальности. А в реальности - да на какой поляризации помех меньше, ту и использовать в данном конкретном месте.
да и еще,какую роль выполняет медная трубка?можно ли делать без нее?
Не увидел по ссылке никакой трубки… Поподробнее.
Разговаривал с любителями стеков, сказали, что кроме всего, что вы верно перечислили, они делают стеки, чтобы размыть диаграмму в нужном плане.
Да, и это действительно так. Кстати очень доступная (если не вникать в формулы) статья была на Википедии, по запросу “фазированные антенные решетки”, с помощью стека, если сдвигать фазу или направление элементов стека, можно добиваться например изменения направленности антенны, без ее поворота. У меня даже была мысль попробовать соорудить стек из 4х4 патчей, и чисто ради эксперимента на СВЧ-релле + отрезках коаксиала попробовать сделать “поворотку” без поворота на 1.2. Ну что бы микроконтроллер переключал нужные релле, и диаграмма неподвижной антенны “следила” сама электронным способом за моделью. Но посчитал сколько будут стоить количество СВЧ релле для этого нужных (около 200$) и потери на них и отрезках кабеля + пайке - и понял что идея не самая хорошая.
Но таким эффектом например сделаны радары в некоторых самолетах. Стоит стек из антенн, и сдвигом фазы формируется узная направленность-луч, фаза сдвигается быстро и электронным способом, получается что стоит вот такая конструкция у самолета в носу, и луч радиоволны в ней много-много раз в секунду сканирует все что перед самолетом (до +/- 45 градусов отклонения), при этом в отличии от обычной поворотной системы - может еще и “вести” вель, т.е. не крутиться, а тупо зафиксироваться на нужное направление и сдвигаться в нужную сторону, компенсируя отклонения самого самолета в пространстве… Очень интересные статейки кстати… Рекомендую.
Вот они:
ru.wikipedia.org/…/Фазированная_антенная_решётка
ru.wikipedia.org/…/Активная_фазированная_антенная_…
ru.wikipedia.org/…/Проектирование_фазированных_ант…
а биквад даже без симметрирования покажет хороший результат (но не такой как мог бы), т.е. раза в 2 увеличится дальность (но уже не в 2.3 раза),
Т.е если у меня на практике 46 км на патч- то на бикваде 100 км?
Ну а хоть 50 выходило? Есть примеры у кого либо?
Или имеете ввиду не биквад а квадро или выше?
Но они мало пригодны для нас. Горизонтальная поляризация нам мало подходит, а при вертикальной будет узкая диаграмма в горизонтальной плоскости и широкая в вертикальной, а нужно б наоборот.
А если применять на передаче круговую- то логичней для приема спиральную.
Видите, там не один прямоугольник (который собственно и есть патч), а 4? Т.е. в одной антенне как-бы 4 антенны, и усиление уже не 7дб, а 13дб!
Там 13 дб и близко нет, хорошо если 8. На стеклотекстолите…
А рассчитать квадрат можно хоть на 50, хоть на 75ом,
а какие параметры влияют на сопротивление антенны,что нужно сделать чтоб расчитать антенну на 75 ом?
Не увидел по ссылке никакой трубки… Поподробнее.
а какие параметры влияют на сопротивление антенны,что нужно сделать чтоб расчитать антенну на 75 ом?
Если в кратце, то ВСЕ параметры влияют. В том числе и установка (как и где) и условия использования.
Как рассчитать? Зайти по ссылке которую я давал, сгенерировать модель биквада на нужную себе частоту. Также вбить в гугл “MMANA-GAL” по этой программе хватает и на русском статей, она бесплатна и популярна у радиолюбителей для расчета любых антенн, которые можно представить как набор отрезков провода/трубки какого-либо диаметра (т.е. патч в ней врядли можно достоверно посчитать, а биквад или клевер - не вопрос). При правильном использовании программа моделирует очень точно, это не раз доказано опытом радиолюбителей.
Также для начала читайте мой коммент, в этой теме, в начале страницы, на несколько страниц раньше, все уже было вот тут: rcopen.com/forum/f90/topic142729/7321
Делов в принципе на один вечер, разобраться и посчитать для себя оптимальный результат, зато потом вопросов о антеннах возникает уже гораздо меньше, не нужно слушать чьи-то мнения на разных форумах “а вот у меня та антенна не заработала поэтому она гавно” а можно просто промоделировать самому и сделать выводы. Также можно заранее моделировать под имеющиеся у себя материалы, а не те, которые были у кого-то. Так что рекомендую. Самому эта программка очень неслабо помогла когда начал рабираться с антенным вопросом.
Т.е если у меня на практике 46 км на патч- то на бикваде 100 км? Ну а хоть 50 выходило? Есть примеры у кого либо?
Согласен, двойная восьмерка немного не то для нас, если нет поворотки в горизонтальной плоскости (там как раз такая антенна была бы самое то). На 50км не летаю, носителей летать дальше 3-4км у меня нету, только мультикоптеры и мелкие ЛК (но на квадриках активно летал в сложных условиях из серии не далеко, но за деревьями и т.д., РУ у меня 433мгц, видео 1.2 и 5.8 но последнее не для таких условий, а там шоб пробить листья и спирали рулят и много чего). До полетов далеко - еще не дошел, только подумываю о Скае, но это не в этой теме.
Но они мало пригодны для нас. Горизонтальная поляризация нам мало подходит, а при вертикальной будет узкая диаграмма в горизонтальной плоскости и широкая в вертикальной, а нужно б наоборот. А если применять на передаче круговую- то логичней для приема спиральную.
Тоже согласен. Ну или спец-патч под круговую (эллиптическую).
Там 13 дб и близко нет, хорошо если 8. На стеклотекстолите…
Ну на счет стеклотекстолита - тоже соглашусь. Как уже писал - правильные люди обычно считают для воздуха (проще всего) и собирают так, что бы ничего кроме него максимально между пластинами небыло. Но в теории такая антенна 13дб. Я просто хотел объяснить новичкам что означают такие замысловатые узоры и зачем их делают, и на что это влияет. Нюансы изготовления конкретно той антенны что на фото - то уже отдельная тема, фото приведено как иллюстрация.
Я так понимаю для 75ом углы квадратов должны быть 90гр. А для 50 ом 120гр.?так все же,для чего нужна эта медная трубочка?
Я так понимаю для 75ом углы квадратов должны быть 90гр. А для 50 ом 120гр.?
Не обязательно. Поэкспериментируйте в ММАНА с разным диаметром проводников, это на индуктивную составляющую влияет неслабо (волновое сопр), с разным расстоянием от восьмерок до рефлектора. Поймите, нету универсального рецепта “делай под таким углом и будет у тебя 75ом” - все от нюансов зависит и многих факторов.
так все же,для чего нужна эта медная трубочка?
- в идеале, она должна симметрировать, НО вот чего лично я не пойму, то обычно симметрируют трубочками так называемым четвертьволновым стаканом, а это для 1.2 около 66мм, а для Wifi для которого судя по виду та антенна что на фото это будет где-то 33мм расстояния и приблизительно равно одной стороне квадрата. Расстояние от квадрата-вибратора до рефлектора явно не 1/4 волны, ну не равна оно 1 стороне квадрата и это видно. Общая ее длинна - тоже никак не 1/4 волны… Почему может хорошо работать такая конструкция (если может) - не скажу, именно такой конструкции не делал, возможно подскажут люди с более большим практическим опытом изготовления таких антенн на 2.4. Тут есть люди которые очень компетентны в таких вопросах.
Вот хорошая статья vov-anuch.narod.ru/rasch.htmlпо теме,с пополезными графиками.по ним получается что к.у. антенны можно увеличит изменив размеры сторон квадратов с четвертволны до 0,375 длины волны,но это в свою очередь увеличивает сопротивление антенны,которую можно уменьшить увеличением угла квадратов,короче расчет антены это одна головная боль.
обычно симметрируют трубочками так называемым четвертьволновым стаканом, а это для 1.2 около 66мм
т.е. если использовать медную трубку длиной 66мм,вопрос с симметрированием можно считать решенным?
т.е. если использовать медную трубку длиной 66мм,вопрос с симметрированием можно считать решенным?
Вообще я обычно использую феррит. Но можно и так, на сколько я помню, то должны быть такие условия:
- Длинна трубочки в миллиметрах приблизительно = (300 000 / F МГц) / 4 , где F МГц собственно частота в мегагерцах нужного Вам канала.
- Трубочка должна быть очень хорошо припаяна к оплетке кабеля в точке подключения антенны. Т.е. запаяна по кругу. Сопротивление от оплетки до трубочки должно быть минимальным.
- И в конструкциях, которые я видел, этот четвертьволновой стакан не касается электрически каких-либо частей антенны (рефлектора в том числе). Возможно это и не обязательно, утверждать не буду.
Пусть меня поправят, если в чем-то не прав.
Расстояние от квадрата-вибратора до рефлектора явно не 1/4 волны,
не пойму почему по этому кальку mobitelec.ru/hard/biquad.html растояние между рефлектором и вибратором в два раза меньше четверти волны?
, этот четвертьволновой стакан не касается электрически каких-либо частей антенны (рефлектора в том числе
ну этого уже не получится сделать,ведь в бикваде оплетка и рефлектор соединены меж собой,чую я эта трубочка явна не для симметрирования