- Энэ антен ямар зайд зориулагдсан вэ?
- Мэдэхгүй ээ, шалгаарай.
- ЮУ?!?!
Хэрэв ямар ч тэмдэглэгээ байхгүй бол таны гарт ямар антен байгааг хэрхэн тодорхойлох вэ? Аль антен нь илүү сайн эсвэл муу болохыг хэрхэн ойлгох вэ? Энэ асуудал намайг удаан хугацаанд зовоож байсан.
Энэхүү нийтлэлд антенны шинж чанарыг хэмжих техник, антенны давтамжийн хүрээг тодорхойлох аргыг энгийн хэлээр тайлбарласан болно.
Туршлагатай радио инженерүүдийн хувьд энэ мэдээлэл нь өчүүхэн мэт санагдаж магадгүй бөгөөд хэмжилтийн техник нь хангалттай нарийвчлалтай биш байж магадгүй юм. Энэхүү нийтлэл нь над шиг радио электроникийн талаар огт ойлгодоггүй хүмүүст зориулагдсан болно.
TL, DR Бид OSA 103 Mini төхөөрөмж болон чиглэлийн холбогч ашиглан янз бүрийн давтамжийн антенны SWR-ийг хэмжиж, SWR-ийн давтамжаас хамаарлыг графикаар тодорхойлно.
Онол
Дамжуулагч нь антен руу дохио илгээх үед энергийн зарим хэсэг нь агаарт цацагдаж, зарим нь ойж буцаж ирдэг. Цацруулсан болон туссан энергийн хоорондын хамаарал нь байнгын долгионы харьцаагаар тодорхойлогддог (SWR эсвэл SWR). SWR бага байх тусам дамжуулагчийн энерги нь радио долгион хэлбэрээр ялгардаг. SWR = 1 үед тусгал байхгүй (бүх энерги цацарсан). Жинхэнэ антенны SWR нь үргэлж 1-ээс их байдаг.
Хэрэв та өөр өөр давтамжийн дохиог антен руу илгээж, SWR-ийг нэгэн зэрэг хэмжвэл ямар давтамжтайгаар тусгал хамгийн бага байхыг олж мэдэх боломжтой. Энэ нь антенны ажиллах хүрээ байх болно. Та мөн ижил хамтлагийн өөр өөр антеннуудыг харьцуулж, аль нь илүү дээр болохыг олох боломжтой.
Дамжуулагчийн дохионы нэг хэсэг нь антеннаас тусгагдсан байдаг
Тодорхой давтамжид зориулагдсан антен нь онолын хувьд ажлын давтамж дээрээ хамгийн бага SWR-тэй байх ёстой. Энэ нь антен руу янз бүрийн давтамжтайгаар цацруулж, аль давтамжийн тусгал нь хамгийн бага, өөрөөр хэлбэл радио долгион хэлбэрээр гадагшилдаг энергийн дээд хэмжээг олоход хангалттай гэсэн үг юм.
Янз бүрийн давтамжтай дохио үүсгэж, тусгалыг хэмжих чадвартай болсноор бид X тэнхлэг дээрх давтамж, Y тэнхлэг дээрх дохионы тусгалтай график үүсгэж болно. Үүний үр дүнд графикийн уналт (өөрөөр хэлбэл дохионы хамгийн бага тусгал) байгаа газарт антенны ажиллах хүрээ байх болно.
Давтамж ба тусгалын төсөөллийн график. Антенны ажлын давтамжаас бусад тохиолдолд тусгал нь 100% байна.
Osa103 Mini төхөөрөмж
Хэмжилтийн хувьд бид ашиглах болно . Энэ нь осциллограф, дохио үүсгэгч, спектр анализатор, далайц давтамжийн хариу/фазын хариу хэмжигч, вектор антенны анализатор, LC тоолуур, тэр ч байтугай SDR дамжуулагчийг хослуулсан бүх нийтийн хэмжих хэрэгсэл юм. OSA103 Mini-ийн ажиллах хүрээ нь 100 МГц-ээр хязгаарлагддаг, OSA-6G модуль нь IAFC горим дахь давтамжийн хүрээг 6 GHz хүртэл өргөжүүлдэг. Бүх функцтэй уг программ нь 3 МБ жинтэй, Windows дээр ажилладаг бөгөөд Линукс дээр wine-ээр ажилладаг.
Osa103 Mini - радио сонирхогч, инженерүүдэд зориулсан бүх нийтийн хэмжих хэрэгсэл
Чиглэлийн холбогч
Чиглэлийн холбогч нь тодорхой чиглэлд явж буй RF дохионы багахан хэсгийг өөрчилдөг төхөөрөмж юм. Манай тохиолдолд үүнийг хэмжихийн тулд туссан дохионы нэг хэсгийг салгах ёстой (антеннаас генератор руу буцах).
Чиглэлийн холбогчийн үйл ажиллагааны харааны тайлбар:
Чиглэлийн холбогчийн үндсэн шинж чанарууд:
- Үйл ажиллагааны давтамж - үндсэн үзүүлэлтүүд хэвийн хязгаараас хэтрэхгүй давтамжийн хүрээ. Миний холбогч нь 1-ээс 1000 МГц хүртэлх давтамжид зориулагдсан
- Салбар (холбох) - долгионыг IN-ээс OUT руу чиглүүлэх үед дохионы аль хэсгийг (децибелээр) авах вэ
- Удирдамж — дохио нь OUT-оос IN руу эсрэг чиглэлд шилжихэд хэр бага дохио арилах вэ
Эхлээд харахад энэ нь нэлээд төөрөгдөлтэй харагдаж байна. Тодорхой болгохын тулд холбогчийг дотор нь жижиг цорготой ус дамжуулах хоолой гэж төсөөлөөд үз дээ. Ус зайлуулах ажлыг ус урагш чиглүүлэх үед (IN-ээс OUT хүртэл) усны ихээхэн хэсгийг зайлуулдаг. Энэ чиглэлд урсаж буй усны хэмжээг холбогч мэдээллийн хуудасны Coupling параметрээр тодорхойлно.
Ус эсрэг чиглэлд шилжих үед ус мэдэгдэхүйц бага хэмжээгээр арилдаг. Үүнийг гаж нөлөө болгон авах хэрэгтэй. Энэ хөдөлгөөний үед ялгарах усны хэмжээг мэдээллийн хуудсан дээрх Directivity параметрээр тодорхойлно. Энэ параметр бага байх тусам (дБ-ийн утга их байх тусам бидний даалгаварт илүү сайн).
Бүдүүвч диаграмм
Бид антеннаас туссан дохионы түвшинг хэмжихийг хүсч байгаа тул бид үүнийг холбогчийн IN, генераторыг OUT руу холбодог. Тиймээс антеннаас туссан дохионы нэг хэсэг нь хэмжилт хийх хүлээн авагчид хүрнэ.
Цоргоны холболтын диаграм. Ойсон дохиог хүлээн авагч руу илгээдэг
Хэмжилтийн тохиргоо
Хэлхээний диаграммын дагуу SWR-ийг хэмжих тохиргоог угсарцгаая. Төхөөрөмжийн генераторын гаралт дээр бид 15 дБ-ийн унтралттай сулруулагчийг нэмж суурилуулна. Энэ нь генераторын гаралттай холбогчийг тааруулж, хэмжилтийн нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх болно. Сунгагчийг 5..15 дБ унтралтаар авч болно. Дараачийн шалгалт тохируулгын үед унтрах хэмжээг автоматаар харгалзан үзнэ.
Сунгагч нь дохиог тогтсон тооны децибелээр сулруулдаг. Сунгах төхөөрөмжийн гол шинж чанар нь дохионы унтрах коэффициент ба ажиллах давтамжийн муж юм. Ашиглалтын хязгаараас гадуур давтамжтай үед сулруулагчийн гүйцэтгэл урьдчилан таамаглах аргагүй өөрчлөгдөж болно.
Эцсийн суулгац иймэрхүү харагдаж байна. Та мөн OSA-6G модулиас төхөөрөмжийн үндсэн самбарт завсрын давтамж (IF) дохио өгөхөө санах хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд үндсэн самбар дээрх IF OUTPUT портыг OSA-6G модулийн INPUT-д холбоно.
Зөөврийн компьютерын тэжээлийн хангамжаас үүсэх хөндлөнгийн түвшинг бууруулахын тулд би зөөврийн компьютер нь батерейгаар тэжээгддэг үед бүх хэмжилтийг хийдэг.
Тохируулгын
Хэмжилтийг эхлүүлэхийн өмнө та төхөөрөмжийн бүх эд ангиуд сайн ажиллаж байгаа эсэх, кабелийн чанарыг шалгах хэрэгтэй бөгөөд үүнийг хийхийн тулд бид генератор ба хүлээн авагчийг кабелиар шууд холбож, генераторыг асааж, давтамжийг хэмждэг. хариу үйлдэл. Бид 0дБ дээр бараг хавтгай график авдаг. Энэ нь бүх давтамжийн мужид генераторын бүх цацрагийн хүч хүлээн авагчид хүрсэн гэсэн үг юм.
Генераторыг хүлээн авагчтай шууд холбох
Хэлхээнд сулруулагч нэмж оруулъя. Бараг жигд дохионы сулралт 15 дБ нь бүх мужид харагдаж байна.
Генераторыг 15 дБ сулруулагчаар дамжуулан хүлээн авагчтай холбох
Генераторыг холбогчийн OUT холбогчтой, хүлээн авагчийг холбогчийн CPL холбогчтой холбоно. IN порттой холбогдсон ачаалал байхгүй тул үүсгэсэн бүх дохиог тусгаж, нэг хэсэг нь хүлээн авагч руу салаалсан байх ёстой. Манай холбогчийн мэдээллийн хуудасны дагуу (), Coupling параметр нь ~15db бөгөөд энэ нь бид ойролцоогоор -30 дБ (холбогч + сулруулагчийн сулрал) түвшинд хэвтээ шугамыг харах ёстой гэсэн үг юм. Гэхдээ холбогчийн ажиллах хүрээ нь 1 GHz-ээр хязгаарлагддаг тул энэ давтамжаас дээш бүх хэмжилтийг утгагүй гэж үзэж болно. Энэ нь график дээр тодорхой харагдаж байна; 1 GHz-ийн дараа уншилтууд эмх замбараагүй бөгөөд утгагүй болно. Тиймээс бид холбогчийн ажиллах хязгаарт цаашид бүх хэмжилтийг хийх болно.
Ачаалалгүйгээр цоргыг холбож байна. Холбогчийн ажиллах хүрээний хязгаар нь харагдаж байна.
1 ГГц-ээс дээш хэмжилтийн өгөгдөл нь бидний хувьд утгагүй тул бид генераторын хамгийн их давтамжийг холбогчийн ажлын утгаар хязгаарлах болно. Хэмжихдээ бид шулуун шугам авдаг.
Генераторын хүрээг холбогчийн ажиллах хязгаарт хязгаарлах
Антенны SWR-ийг нүдээр хэмжихийн тулд хэлхээний одоогийн параметрүүдийг (100% тусгал) жишиг цэг болгон, өөрөөр хэлбэл тэг дБ болгон авахын тулд тохируулга хийх шаардлагатай. Энэ зорилгоор OSA103 Mini програм нь суурилуулсан тохируулгын функцтэй. Шалгалт тохируулга нь холбогдсон антен (ачаалал)гүйгээр хийгддэг, тохируулгын өгөгдлийг файлд бичиж, дараа нь график байгуулахдаа автоматаар тооцдог.
OSA103 Mini програм дахь давтамжийн хариу тохируулгын функц
Шалгалт тохируулгын үр дүнг хэрэглэж, ачаалалгүйгээр хэмжилт хийснээр бид 0дБ хэмжээтэй хавтгай графикийг олж авна.
Шалгалт тохируулсны дараа график
Бид антеныг хэмждэг
Одоо та антеныг хэмжиж эхэлж болно. Шалгалт тохируулгын ачаар бид антенныг холбосны дараа тусгалын бууралтыг харж, хэмжих болно.
433 МГц давтамжтай Aliexpress-ийн антен
443 МГц тэмдэглэсэн антен. Эндээс харахад антен 446 МГц-ийн мужид хамгийн үр дүнтэй ажилладаг бөгөөд энэ давтамж дээр SWR нь 1.16 байна. Үүний зэрэгцээ, зарласан давтамж дээр гүйцэтгэл нь мэдэгдэхүйц муу, 433 МГц-т SWR нь 4,2 байна.
Үл мэдэгдэх антен 1
Тэмдэглэгээгүй антен. Графикаас харахад энэ нь 800 МГц-т зориулагдсан бөгөөд магадгүй GSM зурваст зориулагдсан болно. Шударга байхын тулд энэ антенн нь 1800 МГц давтамжтай ажилладаг боловч холбогчийн хязгаарлалтаас болж би эдгээр давтамжуудад хүчинтэй хэмжилт хийж чадахгүй байна.
Үл мэдэгдэх антен 2
Миний хайрцганд удаан хугацаагаар хэвтэж байсан өөр нэг антен. Энэ нь GSM хүрээний хувьд ч гэсэн өмнөхөөсөө илүү байсан бололтой. 764 МГц давтамжтай үед SWR нь эв нэгдэлтэй ойрхон, 900 МГц-т SWR нь 1.4 байна.
Үл мэдэгдэх антен 3
Энэ нь Wi-Fi антен шиг харагддаг, гэхдээ ямар нэг шалтгааны улмаас холбогч нь бүх Wi-Fi антеннуудын адил RP-SMA биш харин SMA-Male юм. Хэмжилтээс харахад 1 МГц хүртэлх давтамжтай энэ антен ашиггүй болно. Дахин хэлэхэд, холбогчийн хязгаарлалтаас болж бид ямар төрлийн антен болохыг мэдэхгүй.
Телескоп антен
433 МГц давтамжийн хувьд телескоп антенныг хэр хол сунгах шаардлагатайг тооцоолохыг хичээцгээе. Долгионы уртыг тооцоолох томъёо нь: λ = C/f, энд C нь гэрлийн хурд, f нь давтамж юм.
299.792.458 / 443.000.000 = 0.69719176279
Бүрэн долгионы урт - 69,24 см
Хагас долгионы урт - 34,62 см
Дөрөвний долгионы урт - 17,31 см
Ийм байдлаар тооцоолсон антен нь огт ашиггүй болсон. 433 МГц давтамжтай үед SWR утга нь 11 байна.
Антенныг туршилтаар сунгаснаар би антенны урт нь 2.8 см орчим, хамгийн багадаа 50 SWR-д хүрч чадсан.Хэсгүүдийн зузаан нь маш чухал юм. Өөрөөр хэлбэл, зөвхөн нимгэн гаднах хэсгүүдийг сунгах үед үр дүн нь зөвхөн зузаан хэсгүүдийг ижил урттай сунгаснаас илүү сайн байсан. Ирээдүйд телескоп антенны урттай эдгээр тооцоонд хэр их найдах ёстойг би мэдэхгүй, учир нь практик дээр тэдгээр нь ажиллахгүй байна. Магадгүй энэ нь бусад антен эсвэл давтамжтай өөрөөр ажилладаг байх, би мэдэхгүй.
433 МГц давтамжтай утас
Ихэнхдээ радио унтраалга гэх мэт янз бүрийн төхөөрөмжид та шулуун утсыг антен болгон харж болно. Би 433 МГц (17,3 см) долгионы урттай дөрөвний нэгтэй тэнцэх утсыг хайчилж, төгсгөлийг нь SMA эмэгтэй холбогчтой сайн тааруулахаар лаазалсан.
Үр дүн нь хачирхалтай байсан: ийм утас нь 360 МГц-т сайн ажилладаг боловч 433 МГц-т ашиггүй юм.
Төгсгөлийн утсыг хэсэг хэсгээр нь тасдаж, уншилтыг харж эхлэв. Графикийн уналт аажмаар баруун тийш буюу 433 МГц руу шилжиж эхлэв. Үүний үр дүнд 15,5 см-ийн урттай утсаар би 1.8 МГц давтамжтай 438-ийн хамгийн бага SWR утгыг авч чадсан. Кабелийг цаашид богиносгосноор SWR нэмэгдэхэд хүргэсэн.
дүгнэлт
Холбогчийн хязгаарлалтын улмаас Wi-Fi антен зэрэг 1 GHz-ээс дээш зурваст антенныг хэмжих боломжгүй байсан. Хэрэв би илүү өндөр зурвасын өргөнтэй холбогчтой бол үүнийг хийх боломжтой байсан.
Холбогч, холбогч кабель, төхөөрөмж, тэр ч байтугай зөөврийн компьютер нь үүссэн антенны системийн хэсэг юм. Тэдний геометр, орон зай дахь байрлал, хүрээлэн буй объектууд нь хэмжилтийн үр дүнд нөлөөлдөг. Бодит радио станц эсвэл модем дээр суулгасны дараа давтамж өөрчлөгдөж болно, учир нь радио станц, модем, операторын бие нь антенны нэг хэсэг болно.
OSA103 Mini бол маш гайхалтай олон үйлдэлт төхөөрөмж юм. Хэмжилт хийх явцад зөвлөгөө өгсөн хөгжүүлэгчдээ талархаж байгаагаа илэрхийлж байна.
Эх сурвалж: www.habr.com