— Pou ki ranje antèn sa a?
- Mwen pa konnen, tcheke.
- KISA?!?!
Ki jan ou ka detèmine ki kalite antèn ou genyen nan men ou si pa gen okenn mak sou li? Ki jan yo konprann ki antèn ki pi bon oswa pi mal? Pwoblèm sa a fè m mal pou yon tan long.
Atik la dekri nan lang senp teknik pou mezire karakteristik antèn ak metòd pou detèmine ranje frekans antèn la.
Pou enjenyè radyo ki gen eksperyans, enfòmasyon sa a ka sanble trivial, ak teknik mezi a ka pa egzat ase. Atik la fèt pou moun ki pa konprann anyen ditou sou radyo elektwonik, tankou mwen.
TL; DR Nou pral mezire SWR antèn nan divès frekans lè l sèvi avèk aparèy OSA 103 Mini ak yon kouple direksyon, trase depandans SWR sou frekans.
Teyori
Lè yon transmetè voye yon siyal nan yon antèn, kèk nan enèji a gaye nan lè a, ak kèk yo reflete epi retounen tounen. Relasyon ki genyen ant enèji radiasyon ak reflete karakterize pa rapò a vag kanpe (SWR oswa SWR). Plis SWR la pi ba, se plis enèji transmetè a emèt kòm vag radyo. Nan SWR = 1 pa gen okenn refleksyon (tout enèji gaye). SWR yon antèn reyèl toujou pi gran pase 1.
Si ou voye yon siyal nan diferan frekans nan antèn la epi ansanm mezire SWR a, ou ka jwenn nan ki frekans refleksyon an pral minim. Sa a pral seri a opere nan antèn la. Ou kapab tou konpare diferan antèn pou menm gwoup la epi jwenn kilès ki pi bon.
Pati nan siyal transmetè a reflete nan antèn la
Yon antèn ki fèt pou yon sèten frekans, an teyori, ta dwe gen SWR ki pi ba a nan frekans opere li yo. Sa vle di ke li se ase yo gaye nan antèn nan frekans diferan epi jwenn nan ki frekans refleksyon an se pi piti a, se sa ki, kantite maksimòm enèji ki chape anba fòm ond radyo.
Lè nou kapab jenere yon siyal nan diferan frekans ak mezire refleksyon an, nou ka kreye yon graf ak frekans lan sou aks X ak refleksyon siyal la sou aks Y la. Kòm yon rezilta, kote gen yon plonje nan graf la (ki se, pi piti refleksyon nan siyal la), pral gen yon seri opere nan antèn la.
Grafik imajinè refleksyon kont frekans. Sou tout seri a, refleksyon an se 100%, eksepte pou frekans opere antèn la.
Aparèy Osa103 Mini
Pou mezi nou pral itilize . Sa a se yon aparèy mezi inivèsèl ki konbine yon osiloskop, yon dèlko siyal, yon analizè spectre, yon repons anplitid-frekans repons / repons faz, yon analizè antèn vektè, yon mèt LC, e menm yon transceiver SDR. Ranje a opere nan OSA103 Mini a limite a sa sèlman 100 MHz, modil la OSA-6G elaji seri a frekans nan mòd IAFC a 6 GHz. Pwogram natif natal ak tout fonksyon peze 3 MB, kouri sou Windows ak atravè diven sou Linux.
Osa103 Mini - yon aparèy mezi inivèsèl pou amater radyo ak enjenyè
Kouple direksyon
Yon kouple direksyon se yon aparèy ki detounen yon ti pòsyon nan yon siyal RF vwayaje nan yon direksyon espesifik. Nan ka nou an, li dwe branch nan yon pati nan siyal la reflete (ale soti nan antèn la tounen nan dèlko a) pou mezire li.
Yon eksplikasyon vizyèl sou operasyon an nan yon kouple direksyon:
Karakteristik prensipal kouple direksyon an:
- Operasyon frekans - seri frekans kote endikatè prensipal yo pa depase limit nòmal yo. Kouple mwen an fèt pou frekans soti nan 1 a 1000 MHz
- Branch (Couplage) - ki pati nan siyal la (an desibèl) yo pral retire lè vag la dirije soti nan IN a SOTI
- Direktiv — Konbyen mwens siyal yo pral retire lè siyal la deplase nan direksyon opoze soti nan SOTI nan IN
Nan premye gade sa a sanble byen konfizyon. Pou klè, an n imajine kouple a kòm yon tiyo dlo, ak yon ti tiyo andedan. Drenaj la fèt yon fason ke lè dlo deplase nan direksyon pi devan (soti nan IN rive SOTI), yon pati enpòtan nan dlo a retire. Kantite dlo ki egzeyate nan direksyon sa a detèmine pa paramèt Coupling ki nan fèy done kouple a.
Lè dlo deplase nan direksyon opoze a, siyifikativman mwens dlo yo retire. Li ta dwe pran kòm yon efè segondè. Kantite dlo ki dechaje pandan mouvman sa a detèmine pa paramèt Direktivite ki nan fich la. Pi piti paramèt sa a (pi gwo valè dB), pi bon pou travay nou an.
Dyagram chema
Depi nou vle mezire nivo siyal reflete nan antèn la, nou konekte li nan IN nan kouple a, ak dèlko a SOTI. Se konsa, yon pati nan siyal la reflete nan antèn la pral rive nan reseptè a pou mezire.
Dyagram koneksyon pou tiyo a. Se siyal la reflete voye nan reseptè a
Mezire konfigirasyon
Ann rasanble yon konfigirasyon pou mezire SWR an akò ak dyagram sikwi a. Nan pwodiksyon an nan dèlko aparèy la, nou pral Anplis de sa enstale yon atenuateur ak yon diminisyon nan 15 dB. Sa a pral amelyore matche kouple a ak pwodiksyon dèlko a epi ogmante presizyon mezi a. Atenuateur a ka pran ak yon atténuation de 5..15 dB. Kantite atenuasyon an pral otomatikman pran an kont pandan kalibrasyon ki vin apre.
Yon atenuateur atenue siyal la pa yon kantite fiks desibèl. Karakteristik prensipal yon atenuateur se koyefisyan atenuasyon siyal la ak ranje frekans opere. Nan frekans andeyò ranje fonksyònman an, pèfòmans atenuateur a ka chanje enprevizib.
Sa a se sa enstalasyon final la sanble. Ou dwe sonje tou pou bay yon siyal frekans entèmedyè (IF) soti nan modil OSA-6G nan tablo prensipal la nan aparèy la. Pou fè sa, konekte pò IF OUTPUT sou tablo prensipal la ak INPUT sou modil OSA-6G la.
Pou diminye nivo entèferans nan ekipman pou switch laptop la, mwen fè tout mezi lè laptop la mache ak batri.
Kalibrasyon
Anvan ou kòmanse mezi, ou bezwen asire w ke tout eleman nan aparèy la yo nan bon jan kondisyon travay ak bon jan kalite a nan câbles yo fè sa, nou konekte dèlko a ak reseptè dirèkteman ak yon kab, vire sou dèlko a ak mezire frekans lan repons. Nou jwenn yon graf prèske plat nan 0dB. Sa vle di ke sou tout ranje frekans lan, tout pouvwa radiation dèlko a rive nan reseptè a.
Konekte dèlko a dirèkteman nan reseptè a
Ann ajoute yon atenuateur nan kous la. Yon diminisyon siyal prèske menm 15dB vizib nan tout seri a.
Konekte dèlko a atravè yon atenuateur 15dB nan reseptè a
Ann konekte dèlko a nan konektè OUT nan kouple a, ak reseptè a nan konektè a CPL nan kouple a. Depi pa gen okenn chaj ki konekte nan pò IN a, tout siyal pwodwi a dwe reflete, epi yon pati nan li dwe branche nan reseptè a. Dapre fichye done pou kouple nou an (), paramèt Coupling la se ~ 15db, ki vle di nou ta dwe wè yon liy orizontal nan yon nivo apeprè -30 dB (kouplage + atenuateur atenuasyon). Men, depi ranje fonksyònman koupleur a limite a sa sèlman 1 GHz, tout mezi ki pi wo a frekans sa a ka konsidere kòm san sans. Sa a se klèman vizib nan graf la apre 1 GHz lekti yo se chaotic ak sans. Se poutèt sa, nou pral pote soti nan tout mezi plis nan seri a opere nan koupleur la.
Konekte yon tiyo san chaj. Limit la nan seri a opere nan kouple a se vizib.
Depi done mezi ki pi wo a 1 GHz, nan ka nou an, pa fè sans, nou pral limite frekans maksimòm dèlko a ak valè fonksyònman koupleur la. Lè nou mezire, nou jwenn yon liy dwat.
Limite ranje dèlko a nan seri a fonksyone nan koupleur la
Yo nan lòd yo vizyèlman mezire SWR a nan antèn, nou bezwen fè yon kalibrasyon pran paramèt aktyèl yo nan kous la (100% refleksyon) kòm yon pwen referans, se sa ki, zewo dB. Pou rezon sa a, pwogram OSA103 Mini a gen yon fonksyon kalibrasyon entegre. Kalibrasyon fèt san yon antèn konekte (chaj), done kalibrasyon yo ekri nan yon dosye epi imedyatman yo pran an kont lè yo konstwi graf.
Fonksyon kalibrasyon repons frekans nan pwogram OSA103 Mini
Aplike rezilta kalibrasyon yo ak kouri mezi san chaj, nou jwenn yon graf plat nan 0dB.
Grafik apre kalibrasyon
Nou mezire antèn
Koulye a, ou ka kòmanse mezire antèn yo. Mèsi a kalibrasyon, nou pral wè ak mezire rediksyon nan refleksyon apre konekte antèn la.
Antèn soti nan Aliexpress nan 433MHz
Antèn make 443MHz. Li ka wè ke antèn la opere pi efikas nan seri a 446MHz, nan frekans sa a SWR a se 1.16. An menm tan an, nan frekans yo deklare pèfòmans lan pi mal anpil, nan 433MHz SWR la se 4,2.
Antèn enkoni 1
Antèn san mak. Jije pa graf la, li fèt pou 800 MHz, prezimableman pou gwoup GSM la. Pou nou jis, antèn sa a opere tou nan 1800 MHz, men akòz limit kouple a, mwen pa ka fè mezi valab nan frekans sa yo.
Antèn enkoni 2
Yon lòt antèn ki te kouche nan bwat mwen yo pou yon tan long. Aparamman, tou pou seri a GSM, men pi bon pase yon sèl anvan an. Nan yon frekans 764 MHz, SWR a pre inite, nan 900 MHz SWR a se 1.4.
Antèn enkoni 3
Li sanble yon antèn Wi-Fi, men pou kèk rezon konektè a se SMA-Gason, epi li pa RP-SMA, tankou tout antèn Wi-Fi. Jije pa mezi, nan frekans jiska 1 MHz antèn sa a pa itil. Yon fwa ankò, akòz limit yo nan kouple a, nou pa pral konnen ki kalite antèn li ye.
Antèn teleskopik
Ann eseye kalkile ki distans antèn teleskopik la bezwen pwolonje pou seri 433MHz la. Fòmil pou kalkile longèdonn lan se: λ = C/f, kote C se vitès limyè a, f se frekans lan.
299.792.458 / 443.000.000 = 0.69719176279
Longèdonn konplè - 69,24 cm
Mwatye longèdonn - 34,62 cm
Trimès longèdonn - 17,31 cm
Antèn la kalkile nan fason sa a te tounen soti yo dwe absoliman initil. Nan yon frekans 433MHz valè SWR a se 11.
Pa eksperimantal pwolonje antèn la, mwen jere yo reyalize yon SWR minimòm de 2.8 ak yon longè antèn apeprè 50 cm Li te tounen soti ke epesè nan seksyon yo gen anpil enpòtans. Sa vle di, lè pwolonje sèlman seksyon ekstèn yo mens, rezilta a te pi bon pase lè pwolonje sèlman seksyon yo epè nan menm longè a. Mwen pa konnen konbyen lajan ou ta dwe konte sou kalkil sa yo ak longè yon antèn teleskopik nan tan kap vini an, paske nan pratik yo pa travay. Petèt li travay yon fason diferan ak lòt antèn oswa frekans, mwen pa konnen.
Yon moso fil nan 433MHz
Souvan nan divès aparèy, tankou switch radyo, ou ka wè yon moso fil dwat kòm yon antèn. Mwen koupe yon moso fil ki egal a yon longèdonn ka nan 433 MHz (17,3 cm) ak fèblan fen a pou ke li adapte byen nan konektè SMA Fi a.
Rezilta a te etranj: tankou yon fil travay byen nan 360 MHz men li pa itil nan 433 MHz.
Mwen te kòmanse koupe fil la moso pa moso epi gade lekti yo. Plonje nan graf la te kòmanse dousman deplase sou bò dwat la, nan direksyon 433 MHz. Kòm yon rezilta, sou yon longè fil apeprè 15,5 cm, mwen jere jwenn pi piti valè SWR a nan 1.8 nan yon frekans nan 438 MHz. Pli lwen mantèg nan kab la te mennen nan yon ogmantasyon nan SWR la.
Konklizyon
Akòz limit kouple a, li pa t posib pou mezire antèn nan gwoup ki pi wo a 1 GHz, tankou antèn Wi-Fi. Sa a te kapab fè si mwen te gen yon koupleur Pleasant ki pi wo.
Yon kouple, konekte câbles, yon aparèy, e menm yon laptop se tout pati nan sistèm antèn ki kapab lakòz. Jeyometri yo, pozisyon yo nan espas ak objè ki antoure yo afekte rezilta mezi yo. Apre enstalasyon sou yon estasyon radyo reyèl oswa modèm, frekans lan ka chanje, paske kò a nan estasyon radyo a, modèm nan, ak kò operatè a ap vin yon pati nan antèn la.
OSA103 Mini se yon aparèy multifonksyonèl trè fre. Mwen eksprime rekonesans mwen bay pwomotè li yo pou konsiltasyon pandan mezi yo.
Sous: www.habr.com