ā KÄdam diapazonam Ŕī antena ir paredzÄta?
- Es nezinu, pÄrbaudiet.
- KAS?!?!
KÄ noteikt, kÄda veida antena ir jÅ«su rokÄs, ja uz tÄs nav marÄ·Äjuma? KÄ saprast, kura antena ir labÄka vai sliktÄka? Å Ä« problÄma mani mocÄ«ja jau ilgu laiku.
RakstÄ vienkÄrÅ”Ä valodÄ ir aprakstÄ«ta antenas raksturlielumu mÄrÄ«Å”anas tehnika un antenas frekvenÄu diapazona noteikÅ”anas metode.
PieredzÄjuÅ”iem radioinženieriem Ŕī informÄcija var Ŕķist triviÄla, un mÄrÄ«Å”anas tehnika var nebÅ«t pietiekami precÄ«za. Raksts domÄts tiem, kas vispÄr neko nesaprot no radioelektronikas, kÄ es.
TL; DR MÄs mÄrÄ«sim antenu SWR dažÄdÄs frekvencÄs, izmantojot OSA 103 Mini ierÄ«ci un virziena savienotÄju, attÄlojot SWR atkarÄ«bu no frekvences.
Š¢ŠµŠ¾ŃŠøŃ
Kad raidÄ«tÄjs nosÅ«ta signÄlu uz antenu, daļa enerÄ£ijas tiek izstarota gaisÄ, bet daļa tiek atspoguļota un atgriezta atpakaļ. AttiecÄ«bu starp emitÄto un atstaroto enerÄ£iju raksturo stÄvviļÅu attiecÄ«ba (SWR vai SWR). Jo zemÄks ir SWR, jo vairÄk raidÄ«tÄja enerÄ£ijas tiek izstarots kÄ radioviļÅi. Pie SWR = 1 nav atstaroÅ”anas (visa enerÄ£ija tiek izstarota). ReÄlas antenas SWR vienmÄr ir lielÄka par 1.
Ja uz antenu nosÅ«tÄt dažÄdu frekvenÄu signÄlu un vienlaikus mÄrot SWR, varat uzzinÄt, kÄdÄ frekvencÄ atstarojums bÅ«s minimÄls. Tas bÅ«s antenas darbÄ«bas diapazons. Varat arÄ« salÄ«dzinÄt dažÄdas vienas joslas antenas un noskaidrot, kura ir labÄka.
Daļa raidÄ«tÄja signÄla tiek atstarota no antenas
Antenai, kas paredzÄta noteiktai frekvencei, teorÄtiski vajadzÄtu bÅ«t ar viszemÄko SWR tÄs darbÄ«bas frekvencÄs. Tas nozÄ«mÄ, ka pietiek izstarot antenÄ dažÄdÄs frekvencÄs un atrast, kurÄ frekvencÄ atstarojums ir mazÄkais, tas ir, maksimÄlais enerÄ£ijas daudzums, kas izplÅ«st radioviļÅu veidÄ.
SpÄjot Ä£enerÄt signÄlu dažÄdÄs frekvencÄs un izmÄrÄ«t atspulgu, mÄs varam izveidot grafiku ar frekvenci uz X ass un signÄla atstaroÅ”anas spÄjas uz Y ass. RezultÄtÄ, kur grafikÄ ir kritums (tas ir, vismazÄkais signÄla atstarojums), bÅ«s antenas darbÄ«bas diapazons.
IedomÄts atstaroÅ”anas grafiks pret frekvenci. VisÄ diapazonÄ atstaroÅ”ana ir 100%, izÅemot antenas darbÄ«bas frekvenci.
Ierīce Osa103 Mini
MÄrÄ«jumiem izmantosim . Å Ä« ir universÄla mÄrierÄ«ce, kas apvieno osciloskopu, signÄlu Ä£eneratoru, spektra analizatoru, amplitÅ«das-frekvences reakcijas/fÄzes reakcijas mÄrÄ«tÄju, vektora antenas analizatoru, LC mÄrÄ«tÄju un pat SDR raiduztvÄrÄju. OSA103 Mini darbÄ«bas diapazons ir ierobežots lÄ«dz 100 MHz, modulis OSA-6G paplaÅ”ina frekvenÄu diapazonu IAFC režīmÄ lÄ«dz 6 GHz. VietÄjÄ programma ar visÄm funkcijÄm sver 3 MB, darbojas operÄtÄjsistÄmÄ Windows un, izmantojot vÄ«nu, operÄtÄjsistÄmÄ Linux.
Osa103 Mini - universÄla mÄrierÄ«ce radioamatieriem un inženieriem
Virziena savienotÄjs
Virziena savienotÄjs ir ierÄ«ce, kas novirza nelielu RF signÄla daļu, kas pÄrvietojas noteiktÄ virzienÄ. MÅ«su gadÄ«jumÄ tai ir jÄatdala daļa no atstarotÄ signÄla (no antenas atpakaļ uz Ä£eneratoru), lai to izmÄrÄ«tu.
VizuÄls skaidrojums par virziena savienotÄja darbÄ«bu:
Virziena savienotÄja galvenÄs Ä«paŔības:
- DarbÄ«bas frekvences - frekvenÄu diapazons, kurÄ galvenie rÄdÄ«tÄji nepÄrsniedz normÄlÄs robežas. Mans savienotÄjs ir paredzÄts frekvencÄm no 1 lÄ«dz 1000 MHz
- FiliÄle (savienojums) - kÄda signÄla daļa (decibelos) tiks atÅemta, kad vilnis tiek virzÄ«ts no IN uz OUT
- VirzÄ«ba ā cik mazÄk signÄla tiks noÅemts, kad signÄls virzÄ«sies pretÄjÄ virzienÄ no OUT uz IN
No pirmÄ acu uzmetiena tas izskatÄs diezgan mulsinoÅ”i. SkaidrÄ«bas labad iedomÄsimies savienotÄju kÄ Å«densvadu ar nelielu krÄnu iekÅ”pusÄ. DrenÄža tiek veidota tÄ, ka, Å«denim virzoties uz priekÅ”u (no IEKÅ U uz ÄRÄJU), tiek noÅemta ievÄrojama Å«dens daļa. ÅŖdens daudzumu, kas tiek izvadÄ«ts Å”ajÄ virzienÄ, nosaka sakabes parametrs savienotÄja datu lapÄ.
Kad Å«dens pÄrvietojas pretÄjÄ virzienÄ, tiek noÅemts ievÄrojami mazÄk Å«dens. Tas jÄuztver kÄ blakusparÄdÄ«ba. ÅŖdens daudzumu, kas tiek izvadÄ«ts Ŕīs kustÄ«bas laikÄ, nosaka datu lapas parametrs Directivity. Jo mazÄks ir Å”is parametrs (jo lielÄka ir dB vÄrtÄ«ba), jo labÄk mÅ«su uzdevumam.
Shematiska diagramma
TÄ kÄ mÄs vÄlamies izmÄrÄ«t no antenas atstarotÄ signÄla lÄ«meni, mÄs to savienojam ar savienotÄja IN, bet Ä£eneratoru ar OUT. TÄdÄjÄdi daļa no antenas atstarotÄ signÄla mÄrÄ«Å”anai sasniegs uztvÄrÄju.
KrÄna pieslÄguma shÄma. Atspoguļotais signÄls tiek nosÅ«tÄ«ts uztvÄrÄjam
MÄrÄ«Å”anas iestatÄ«Å”ana
Saliksim uzstÄdÄ«jumu SWR mÄrÄ«Å”anai saskaÅÄ ar shÄmas shÄmu. IerÄ«ces Ä£eneratora izejÄ mÄs papildus uzstÄdÄ«sim vÄjinÄtÄju ar vÄjinÄjumu 15 dB. Tas uzlabos savienotÄja saskaÅoÅ”anu ar Ä£eneratora izvadi un palielinÄs mÄrÄ«jumu precizitÄti. VÄjinÄtÄju var Åemt ar vÄjinÄjumu 5...15 dB. VÄjinÄÅ”anÄs apjoms tiks automÄtiski Åemts vÄrÄ turpmÄkÄs kalibrÄÅ”anas laikÄ.
VÄjinÄtÄjs vÄjina signÄlu par noteiktu decibelu skaitu. VÄjinÄtÄja galvenais raksturlielums ir signÄla vÄjinÄjuma koeficients un darbÄ«bas frekvenÄu diapazons. FrekvencÄs Ärpus darbÄ«bas diapazona vÄjinÄtÄja darbÄ«ba var neparedzami mainÄ«ties.
Å Ädi izskatÄs galÄ«gÄ instalÄcija. Jums arÄ« jÄatceras piegÄdÄt starpfrekvences (IF) signÄlu no OSA-6G moduļa uz ierÄ«ces galveno plati. Lai to izdarÄ«tu, pievienojiet galvenÄs plates IF OUTPUT portu ar OSA-6G moduļa INPUT.
Lai samazinÄtu klÄpjdatora komutÄcijas baroÅ”anas avota radÄ«to traucÄjumu lÄ«meni, es veicu visus mÄrÄ«jumus, kad klÄpjdators tiek darbinÄts ar akumulatoru.
KalibrÄÅ”ana
Pirms mÄrÄ«jumu uzsÄkÅ”anas jÄpÄrliecinÄs, vai visas ierÄ«ces sastÄvdaļas ir labÄ darba kÄrtÄ«bÄ un kabeļu kvalitÄte, lai to izdarÄ«tu, ar kabeli tieÅ”i savienojam Ä£eneratoru un uztvÄrÄju, ieslÄdzam Ä£eneratoru un izmÄrÄm frekvenci. atbildi. MÄs iegÅ«stam gandrÄ«z plakanu grafiku pie 0 dB. Tas nozÄ«mÄ, ka visÄ frekvenÄu diapazonÄ visa Ä£eneratora izstarotÄ jauda sasniedza uztvÄrÄju.
Ä¢eneratora pievienoÅ”ana tieÅ”i uztvÄrÄjam
Pievienosim Ä·Ädei vÄjinÄtÄju. VisÄ diapazonÄ ir redzams gandrÄ«z vienmÄrÄ«gs signÄla vÄjinÄÅ”anÄs 15 dB.
Ä¢eneratora pievienoÅ”ana uztvÄrÄjam caur 15dB vÄjinÄtÄju
Savienosim Ä£eneratoru ar savienotÄja OUT savienotÄju, bet uztvÄrÄju ar savienotÄja CPL savienotÄju. TÄ kÄ IN portam nav pieslÄgta slodze, tad visam Ä£enerÄtajam signÄlam ir jÄatspoguļojas, un daļai no tÄ jÄbÅ«t sazarotai uz uztvÄrÄju. SaskaÅÄ ar mÅ«su savienotÄja datu lapu (), savienojuma parametrs ir ~ 15 db, kas nozÄ«mÄ, ka mums vajadzÄtu redzÄt horizontÄlu lÄ«niju aptuveni -30 dB lÄ«menÄ« (savienojums + vÄjinÄtÄja vÄjinÄÅ”anÄs). Bet, tÄ kÄ savienotÄja darbÄ«bas diapazons ir ierobežots lÄ«dz 1 GHz, visus mÄrÄ«jumus virs Ŕīs frekvences var uzskatÄ«t par bezjÄdzÄ«giem. Tas ir skaidri redzams grafikÄ; pÄc 1 GHz rÄdÄ«jumi ir haotiski un bezjÄdzÄ«gi. TÄpÄc visus turpmÄkos mÄrÄ«jumus veiksim savienotÄja darbÄ«bas diapazonÄ.
KrÄna pievienoÅ”ana bez slodzes. Ir redzama savienotÄja darbÄ«bas diapazona robeža.
TÄ kÄ mÄrÄ«jumu datiem virs 1 GHz mÅ«su gadÄ«jumÄ nav jÄgas, mÄs ierobežosim Ä£eneratora maksimÄlo frekvenci lÄ«dz savienotÄja darbÄ«bas vÄrtÄ«bÄm. MÄrot mÄs iegÅ«stam taisnu lÄ«niju.
Ä¢eneratora diapazona ierobežoÅ”ana lÄ«dz savienotÄja darbÄ«bas diapazonam
Lai vizuÄli izmÄrÄ«tu antenu SWR, mums ir jÄveic kalibrÄÅ”ana, lai par atskaites punktu Åemtu Ä·Ädes paÅ”reizÄjos parametrus (100% atstaroÅ”ana), tas ir, nulle dB. Å im nolÅ«kam programmai OSA103 Mini ir iebÅ«vÄta kalibrÄÅ”anas funkcija. KalibrÄÅ”ana tiek veikta bez pievienotas antenas (slodzes), kalibrÄÅ”anas dati tiek ierakstÄ«ti failÄ un pÄc tam tiek automÄtiski Åemti vÄrÄ, veidojot grafikus.
Frekvences reakcijas kalibrÄÅ”anas funkcija programmÄ OSA103 Mini
Lietojot kalibrÄÅ”anas rezultÄtus un veicot mÄrÄ«jumus bez slodzes, iegÅ«stam plakanu grafiku pie 0dB.
Grafiks pÄc kalibrÄÅ”anas
MÄs izmÄrÄm antenas
Tagad jÅ«s varat sÄkt mÄrÄ«t antenas. Pateicoties kalibrÄÅ”anai, mÄs redzÄsim un izmÄrÄ«sim atstaroÅ”anas samazinÄÅ”anos pÄc antenas pievienoÅ”anas.
Antena no Aliexpress 433MHz
Antena marÄ·Äta 443MHz. Redzams, ka antena visefektÄ«vÄk darbojas 446MHz diapazonÄ, pie Ŕīs frekvences SWR ir 1.16. TajÄ paÅ”Ä laikÄ deklarÄtajÄ frekvencÄ veiktspÄja ir ievÄrojami sliktÄka, pie 433MHz SWR ir 4,2.
NezinÄma antena 1
Antena bez marÄ·Äjuma. Spriežot pÄc grafika, tas ir paredzÄts 800 MHz, domÄjams, GSM joslai. TaisnÄ«bas labad jÄsaka, ka Ŕī antena darbojas arÄ« 1800 MHz, taÄu savienotÄja ierobežojumu dÄļ nevaru veikt derÄ«gus mÄrÄ«jumus Å”ajÄs frekvencÄs.
NezinÄma antena 2
KÄrtÄjÄ antena, kas jau labu laiku guļ manÄs kastÄs. AcÄ«mredzot arÄ« GSM diapazonam, bet labÄks par iepriekÅ”Äjo. 764 MHz frekvencÄ SWR ir tuvu vienotÄ«bai, pie 900 MHz SWR ir 1.4.
NezinÄma antena 3
IzskatÄs pÄc Wi-Fi antenas, taÄu nez kÄpÄc savienotÄjs ir SMA-Male, nevis RP-SMA, kÄ visÄm Wi-Fi antenÄm. Spriežot pÄc mÄrÄ«jumiem, frekvencÄs lÄ«dz 1 MHz Ŕī antena ir bezjÄdzÄ«ga. Atkal, sakabes ierobežojumu dÄļ mÄs nezinÄm, kÄda veida antena tÄ ir.
TeleskopiskÄ antena
MÄÄ£inÄsim izrÄÄ·inÄt, cik tÄlu teleskopiskÄ antena jÄpagarina 433MHz diapazonam. ViļÅa garuma aprÄÄ·inÄÅ”anas formula ir: Ī» = C/f, kur C ir gaismas Ätrums, f ir frekvence.
299.792.458 / 443.000.000 = 0.69719176279
Pilns viļÅa garums - 69,24 cm
PusviļÅa garums - 34,62 cm
CeturkÅ”Åa viļÅa garums - 17,31 cm
Å ÄdÄ veidÄ aprÄÄ·inÄtÄ antena izrÄdÄ«jÄs absolÅ«ti bezjÄdzÄ«ga. 433 MHz frekvencÄ SWR vÄrtÄ«ba ir 11.
EksperimentÄli pagarinot antenu izdevÄs panÄkt minimÄlo SWR 2.8 ar antenas garumu aptuveni 50 cm.. IzrÄdÄ«jÄs, ka sekciju biezumam ir liela nozÄ«me. Tas ir, pagarinot tikai plÄnÄs ÄrÄjÄs daļas, rezultÄts bija labÄks, nekÄ pagarinot tikai biezÄs daļas lÄ«dz tÄdam paÅ”am garumam. Es nezinu, cik daudz jums vajadzÄtu paļauties uz Å”iem aprÄÄ·iniem ar teleskopiskÄs antenas garumu nÄkotnÄ, jo praksÄ tie nedarbojas. VarbÅ«t tas darbojas savÄdÄk ar citÄm antenÄm vai frekvencÄm, es nezinu.
Vada gabals pie 433MHz
Bieži dažÄdÄs ierÄ«cÄs, piemÄram, radio slÄdžos, kÄ antenu var redzÄt taisna stieples gabalu. Es nogriezu stieples gabalu, kas ir vienÄds ar ceturtdaļu viļÅa garuma 433 MHz (17,3 cm), un noliku tÄ galu, lai tas cieÅ”i iekļautos SMA Female savienotÄjÄ.
RezultÄts bija dÄ«vains: Å”Äds vads labi darbojas ar 360 MHz, bet ir bezjÄdzÄ«gs pie 433 MHz.
SÄku griezt vadu no gala pa gabalu un skatÄ«ties rÄdÄ«jumus. Grafika kritums sÄka lÄnÄm virzÄ«ties pa labi, virzienÄ uz 433 MHz. RezultÄtÄ apmÄram 15,5 cm stieples garumÄ man izdevÄs iegÅ«t mazÄko SWR vÄrtÄ«bu 1.8 ar frekvenci 438 MHz. TurpmÄka kabeļa saÄ«sinÄÅ”ana izraisÄ«ja SWR palielinÄÅ”anos.
SecinÄjums
Savienojuma ierobežojumu dÄļ nebija iespÄjams izmÄrÄ«t antenas joslÄs virs 1 GHz, piemÄram, Wi-Fi antenas. To varÄja izdarÄ«t, ja man bÅ«tu lielÄka joslas platuma savienotÄjs.
Savienojums, savienojoÅ”ie kabeļi, ierÄ«ce un pat klÄpjdators ir visas iegÅ«tÄs antenas sistÄmas daļas. To Ä£eometrija, novietojums telpÄ un apkÄrtÄjie objekti ietekmÄ mÄrÄ«jumu rezultÄtu. PÄc instalÄÅ”anas reÄlÄ radiostacijÄ vai modemÄ frekvence var mainÄ«ties, jo radiostacijas korpuss, modems un operatora korpuss kļūs par antenas daļu.
OSA103 Mini ir ļoti forÅ”a daudzfunkcionÄla ierÄ«ce. Izsaku pateicÄ«bu tÄs izstrÄdÄtÄjam par konsultÄciju mÄrÄ«jumu laikÄ.
Avots: www.habr.com