β Zein tarterako da antena hau?
- Ez dakit, egiaztatu.
- ZER?!?!
Nola zehaztu dezakezu nolako antena duzun zure eskuetan markarik ez badago? Nola ulertu zein antena den hobea edo txarragoa? Arazo honek luzaroan jo nau.
Artikuluak hizkuntza sinplean deskribatzen ditu antenaren ezaugarriak neurtzeko teknika eta antenaren maiztasun-tartea zehazteko metodoa.
Irrati-ingeniari esperientziadunentzat, informazio hori hutsala iruditu daiteke, eta baliteke neurtzeko teknika nahikoa zehatza ez izatea. Artikulua irrati-elektronikari buruz ezer ulertzen ez dutenentzat pentsatuta dago, ni bezala.
TL; DR Antenen SWR-a hainbat maiztasunetan neurtuko dugu OSA 103 Mini gailua eta norabide-akoplagailu bat erabiliz, SWR-ak maiztasunarekiko duen mendekotasuna irudikatuz.
teoria
Igorle batek antena batera seinale bat bidaltzen duenean, energiaren zati bat airera irradiatzen da, eta beste bat islatu eta itzultzen da. Erradiatutako eta islatutako energiaren arteko erlazioa uhin geldikorreko erlazioa (SWR edo SWR) da. Zenbat eta SWR txikiagoa izan, orduan eta igorlearen energia gehiago igortzen da irrati-uhin gisa. SWR = 1ean ez dago islapenik (energia guztia irradiatzen da). Benetako antena baten SWR beti 1 baino handiagoa da.
Antenara maiztasun ezberdineko seinalea bidaltzen baduzu eta aldi berean SWR neurtzen baduzu, islada zein maiztasunetan izango den gutxienekoa aurki dezakezu. Hau izango da antenaren funtzionamendu-esparrua. Banda bererako antena desberdinak ere aldera ditzakezu eta zein den hobea aurki dezakezu.
Transmisorearen seinalearen zati bat antenatik islatzen da
Maiztasun jakin baterako diseinatutako antena batek, teorian, SWR baxuena izan beharko luke bere funtzionamendu-maiztasunetan. Horrek esan nahi du nahikoa dela antenan maiztasun ezberdinetan irradiatzea eta islatzea zein maiztasunetan den txikiena aurkitzea, hau da, irrati-uhin moduan irteten den energia kopuru maximoa.
Seinale bat maiztasun ezberdinetan sortu eta islapena neurtu ahal izateko, grafiko bat sor dezakegu X ardatzean maiztasuna eta Y ardatzean seinalearen islagarritasuna dituena. Ondorioz, grafikoan murgiltze bat dagoen tokian (hau da, seinalearen isla gutxien dagoenean), antenaren funtzionamendu-eremua egongo da.
Hausnarketaren eta maiztasunaren arteko irudimenezko grafikoa. Barruti osoan, islada % 100ekoa da, antenaren funtzionamendu-maiztasuna izan ezik.
Osa103 Mini gailua
Neurketak egiteko erabiliko dugu . Neurketa-gailu unibertsala da, osziloskopioa, seinale-sorgailu bat, espektro-analizatzailea, anplitude-maiztasun-erantzun/fase-erantzun neurgailua, antena bektorialaren analizatzailea, LC neurgailu bat eta baita SDR transzeiver bat ere. OSA103 Mini-ren funtzionamendu-barrutia 100 MHz-ra mugatzen da, OSA-6G moduluak IAFC moduan maiztasun-barrutia 6 GHz-ra zabaltzen du. Funtzio guztiak dituen jatorrizko programak 3 MB-ko pisua du, Windows-en eta Linux-en wine bidez exekutatzen da.
Osa103 Mini - irrati zaleentzat eta ingeniarientzat neurtzeko gailu unibertsala
Akoplagailu direzionala
Norabide-akoplagailu bat norabide zehatz batean bidaiatzen duen RF seinalearen zati txiki bat desbideratzen duen gailua da. Gure kasuan, islatutako seinalearen zati bat adarkatu behar du (antenatik sorgailura itzuliz) hura neurtzeko.
Akoplagailu direkzional baten funtzionamenduaren azalpen bisuala:
Akoplagailu direzionalen ezaugarri nagusiak:
- Funtzionamendu-maiztasunak - Adierazle nagusiek ohiko mugak gainditzen ez dituzten maiztasun-sorta. Nire akoplagailua 1 eta 1000 MHz arteko maiztasunetarako diseinatuta dago
- Adarra (Akoplamendua) - Seinalearen zer zati (dezibeletan) kenduko den uhina IN-tik OUT-ra zuzentzen denean
- Zuzentasuna β zenbat seinale gutxiago kenduko den seinalea kontrako noranzkoan mugitzen denean OUT-tik IN-ra
Lehen begiratuan honek nahiko nahasia dirudi. Argitasuna lortzeko, imajina dezagun akoplagailua ur-hodi gisa, barruan txorrota txiki bat duela. Hustuketa horrela egiten da, non ura aurrerako noranzkoan mugitzen denean (SARRERAtik KANPOERA), uraren zati garrantzitsu bat kentzen da. Norabide horretan isurtzen den ur kantitatea Akoplamenduaren parametroak zehazten du akoplagailuaren fitxan.
Ura kontrako noranzkoan mugitzen denean, nabarmen ur gutxiago kentzen da. Bigarren mailako efektu gisa hartu behar da. Mugimendu horretan isurtzen den ur-kopurua datu-orriko Zuzenbide-parametroak zehazten du. Parametro hau zenbat eta txikiagoa izan (zenbat eta dB balio handiagoa), orduan eta hobeto gure zereginerako.
Diagrama eskematikoa
Antenatik islatutako seinale-maila neurtu nahi dugunez, akoplagailuaren IN-ra konektatzen dugu, eta sorgailua OUT-ra. Horrela, antenatik islatutako seinalearen zati bat hargailura iritsiko da neurtzeko.
Txorrotarako konexio-diagrama. islatutako seinalea hargailura bidaltzen da
Neurketaren konfigurazioa
Munta dezagun SWR neurtzeko konfigurazio bat zirkuitu-eskemaren arabera. Gailu-sorgailuaren irteeran, gainera, 15 dB-ko atenuatzaile bat instalatuko dugu. Honek akoplagailuaren sorgailuaren irteerarekin bat etortzea hobetuko du eta neurketaren zehaztasuna areagotuko du. Atenuadorea 5..15 dB-ko atenuazioarekin har daiteke. Atenuazio kopurua automatikoki hartuko da kontuan ondorengo kalibrazioan.
Atenuadore batek seinalea arintzen du dezibelio kopuru finko batez. Atenuadore baten ezaugarri nagusia seinalearen atenuazio-koefizientea eta funtzionamendu-maiztasunaren barrutia dira. Funtzionamendu-tartetik kanpoko maiztasunetan, atenuagailuaren errendimendua ezusteko alda daiteke.
Hau da azken instalazioaren itxura. Gainera, gogoratu behar duzu OSA-6G modulutik tarteko maiztasuneko seinalea (IF) hornitzea gailuaren plaka nagusira. Horretarako, konektatu plaka nagusiko IF OUTPUT ataka OSA-6G moduluko INPUT-era.
Ordenagailu eramangarriaren elikatze-iturri kommutikoaren interferentzia maila murrizteko, neurketa guztiak egiten ditut ordenagailu eramangarria bateriaz elikatzen denean.
kalibrazio
Neurketak hasi aurretik, gailuaren osagai guztiak ondo funtzionatzen dutela eta kableen kalitatea egiaztatu behar duzu; horretarako, sorgailua eta hargailua zuzenean konektatzen ditugu kable batekin, sorgailua piztu eta maiztasuna neurtzen dugu. erantzuna. 0dB-ko grafiko ia laua lortzen dugu. Horrek esan nahi du maiztasun-tarte osoan, sorgailuaren irradiatutako potentzia guztia hargailura iristen zela.
Sorgailua hargailura zuzenean konektatzea
Gehi diezaiogun atenuatzaile bat zirkuituan. 15dB-ko seinalearen atenuazio ia berdina ikusten da barruti osoan.
Sorgailua 15 dB-ko atenuadore baten bidez konektatzea hargailura
Konektatu dezagun sorgailua akoplagailuaren OUT konektorera, eta hargailua akoplagailuaren CPL konektorera. IN atakara kargarik ez dagoenez, sortutako seinale guztia islatu eta zati bat hargailura adarkatu behar da. Gure akoplagailuaren datu-orriaren arabera (), Coupling parametroa ~ 15db da, hau da, lerro horizontal bat ikusi beharko genuke -30 dB inguruko mailan (akoplamendua + atenuadorearen atenuazioa). Baina akoplagailuaren funtzionamendu-tartea 1 GHz-ra mugatzen denez, maiztasun horretatik gorako neurketa guztiak zentzugabetzat jo daitezke. Hau argi ikusten da grafikoan; 1 GHz-ren ondoren irakurketak kaotikoak eta zentzurik gabekoak dira. Horregatik, akoplagailuaren funtzionamendu-esparruan egingo ditugu neurketa gehiago.
Kargarik gabe txorrota bat konektatzea. Akoplagailuaren funtzionamendu-esparruaren muga ikusgai dago.
1 GHz-tik gorako neurketa-datuek, gure kasuan, zentzurik ez dutenez, sorgailuaren maiztasun maximoa akoplagailuaren funtzionamendu-balioetara mugatuko dugu. Neurtzerakoan, lerro zuzen bat lortzen dugu.
Sorgailuaren gama akoplagailuaren funtzionamendu-esparrura mugatzea
Antenen SWR bisualki neurtzeko, kalibrazio bat egin behar dugu zirkuituaren egungo parametroak (%100eko isla) erreferentzia-puntu gisa hartzeko, hau da, zero dB. Horretarako, OSA103 Mini programak kalibrazio funtzio bat dauka. Kalibrazioa konektatutako antena (karga) gabe egiten da, kalibrazio-datuak fitxategi batean idazten dira eta, ondoren, automatikoki kontuan hartzen dira grafikoak eraikitzerakoan.
Maiztasun-erantzuna kalibratzeko funtzioa OSA103 Mini programan
Kalibrazioaren emaitzak aplikatuz eta neurketak kargarik gabe eginez, grafiko laua lortuko dugu 0dB-n.
Kalibratu ondoren grafikoa
Antenak neurtzen ditugu
Orain antenak neurtzen has zaitezke. Kalibrazioari esker, antena konektatu ondoren islapenaren murrizketa ikusi eta neurtuko dugu.
Aliexpress-en antena 433MHz-n
443MHz markatutako antena. Ikusten denez, antena eraginkorrena da 446MHz-ko tartean, maiztasun honetan SWR 1.16koa da. Aldi berean, deklaratutako maiztasunean errendimendua nabarmen okerragoa da, 433MHz-etan SWR 4,2koa da.
Antena ezezaguna 1
Antena markarik gabe. Grafikoa ikusita, 800 MHz-rako diseinatuta dago, ustez GSM bandarako. Bidezkoa izateko, antena honek 1800 MHz-n ere funtzionatzen du, baina akoplagailuaren mugak direla eta, ezin dut baliozko neurketarik egin maiztasun horietan.
Antena ezezaguna 2
Aspaldi nire kutxetan etzanda dagoen beste antena bat. Itxuraz, GSM gamarako ere bai, baina aurrekoa baino hobea. 764 MHz-ko maiztasunean, SWR batasunetik gertu dago, 900 MHz-etan SWR 1.4koa da.
Antena ezezaguna 3
Wi-Fi antena bat dirudi, baina arrazoiren batengatik konektorea SMA-Male da, eta ez RP-SMA, Wi-Fi antena guztiak bezala. Neurketak ikusita, 1 MHz arteko maiztasunetan antena honek ez du ezertarako balio. Berriz ere, akoplagailuaren mugak direla eta, ez dugu jakingo zer-nolako antena den.
Antena teleskopikoa
Saia gaitezen kalkulatzen noraino hedatu behar den antena teleskopikoa 433MHz-ko tarterako. Uhin-luzera kalkulatzeko formula hau da: Ξ» = C/f, non C argiaren abiadura den, f maiztasuna.
299.792.458 / 443.000.000 = 0.69719176279
Uhin-luzera osoa - 69,24 cm
Uhin-luzera erdia - 34,62 cm
Uhin-luzera laurdena - 17,31 cm
Horrela kalkulatutako antena guztiz alferrikakoa izan zen. 433MHz-ko maiztasunean SWR balioa 11 da.
Antena esperimentalki hedatuz, 2.8ko SWR minimoa lortzea lortu nuen 50 cm inguruko antenaren luzerarekin.Atalen lodierak garrantzi handia duela ikusi zen. Hau da, kanpoko atal meheak soilik luzatzen direnean, emaitza hobea izan da zati lodiak luzera berera bakarrik luzatzean baino. Ez dakit etorkizunean antena teleskopiko baten luzerarekin kalkulu hauetan zenbat oinarritu behar zaren, praktikan ez baitute funtzionatzen. Agian beste antena edo maiztasun batzuekin ezberdin funtzionatzen du, ez dakit.
433MHz-ko hari zati bat
Askotan hainbat gailutan, irrati-etengailuetan adibidez, antena gisa hari zuzen bat ikus dezakezu. 433 MHz-ko (17,3 cm) uhin-luzera laurdeneko hari zati bat moztu nuen eta muturra lautatu nuen, SMA Female konektorean ondo sartzeko.
Emaitza bitxia izan zen: halako hari batek ondo funtzionatzen du 360 MHz-tan baina ez du ezertarako balio 433 MHz-tan.
Bukaeran piezaz pieza alanbrea mozten eta irakurketak begiratzen hasi nintzen. Grafikoaren jaitsiera poliki-poliki eskuinera mugitzen hasi zen, 433 MHz aldera. Ondorioz, 15,5 cm inguruko hari luzean, 1.8 SWR baliorik txikiena lortzea lortu nuen 438 MHz-ko maiztasunean. Kablea gehiago laburtzeak SWR handitzea ekarri zuen.
Ondorioa
Akoplagailuaren mugak direla eta, ezin izan zen neurtu antenak 1 GHz-tik gorako bandetan, hala nola Wi-Fi antenak. Hau egin zitekeen banda zabalera handiagoko akoplagailu bat izan banu.
Akoplagailu bat, konektatzeko kableak, gailu bat eta ordenagailu eramangarri bat ere lortutako antena-sistemaren zatiak dira. Haien geometriak, posizioak espazioan eta inguruko objektuek eragina dute neurketaren emaitzan. Benetako irrati edo modem batean instalatu ondoren, maiztasuna alda daiteke, zeren irrati-katearen gorputza, modem-a eta operadorearen gorputza antenaren parte bihurtuko dira.
OSA103 Mini funtzio anitzeko gailu oso polita da. Nire esker ona adierazten diot bere garatzaileari neurketetan kontsultatzeagatik.
Iturria: www.habr.com