ఈ యాంటెన్నా ఏ బ్యాండ్ కోసం?
నాకు తెలియదు, తనిఖీ చేయండి.
- ఏమిటి?!?!
దానిపై మార్కింగ్ లేనట్లయితే మీ చేతుల్లో ఏ రకమైన యాంటెన్నా ఉందో ఎలా నిర్ణయించాలి? ఏ యాంటెన్నా మంచిది లేదా అధ్వాన్నంగా ఉందో అర్థం చేసుకోవడం ఎలా? ఈ సమస్య నన్ను చాలా కాలంగా వేధిస్తోంది.
వ్యాసం యాంటెన్నాల లక్షణాలను కొలిచే పద్ధతిని మరియు యాంటెన్నా యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిని నిర్ణయించే పద్ధతిని సరళంగా వివరిస్తుంది.
అనుభవజ్ఞులైన రేడియో ఇంజనీర్లకు, ఈ సమాచారం సామాన్యమైనదిగా అనిపించవచ్చు మరియు కొలత సాంకేతికత తగినంత ఖచ్చితమైనది కాకపోవచ్చు. నాలాంటి రేడియో ఎలక్ట్రానిక్స్లో ఏమీ అర్థం కాని వారి కోసం వ్యాసం రూపొందించబడింది.
TL; DR మేము OSA 103 మినీ పరికరం మరియు ఒక దిశాత్మక కప్లర్, ప్లాట్ SWR వర్సెస్ ఫ్రీక్వెన్సీని ఉపయోగించి వివిధ ఫ్రీక్వెన్సీలలో యాంటెన్నాల SWRని కొలుస్తాము.
సిద్ధాంతం
ట్రాన్స్మిటర్ యాంటెన్నాకు సిగ్నల్ను పంపినప్పుడు, కొంత శక్తి గాలిలోకి ప్రసరిస్తుంది మరియు కొంత ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు తిరిగి వస్తుంది. రేడియేటెడ్ మరియు ప్రతిబింబించే శక్తి మధ్య నిష్పత్తి స్టాండింగ్ వేవ్ రేషియో (SWR లేదా SWR) ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. SWR ఎంత తక్కువగా ఉంటే, ట్రాన్స్మిటర్ యొక్క శక్తి రేడియో తరంగాలుగా ప్రసరిస్తుంది. SWR = 1 వద్ద ప్రతిబింబం ఉండదు (అన్ని శక్తి ప్రసరిస్తుంది). నిజమైన యాంటెన్నా యొక్క SWR ఎల్లప్పుడూ 1 కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
మీరు యాంటెన్నాకు వేర్వేరు పౌనఃపున్యాల సిగ్నల్ను పంపితే మరియు SWRని ఏకకాలంలో కొలిచినట్లయితే, ప్రతిబింబం ఏ పౌనఃపున్యం తక్కువగా ఉంటుందో మీరు కనుగొనవచ్చు. ఇది యాంటెన్నా యొక్క ఆపరేటింగ్ పరిధి అవుతుంది. మీరు ఒకే శ్రేణి కోసం వేర్వేరు యాంటెన్నాలను ఒకదానితో ఒకటి పోల్చవచ్చు మరియు ఏది మంచిదో కనుగొనవచ్చు.
ట్రాన్స్మిటర్ సిగ్నల్ యొక్క భాగం యాంటెన్నా నుండి ప్రతిబింబిస్తుంది
ఒక నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యం కోసం రేట్ చేయబడిన యాంటెన్నా, సిద్ధాంతపరంగా, దాని ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీలలో అత్యల్ప SWRని కలిగి ఉండాలి. దీనర్థం వివిధ పౌనఃపున్యాల వద్ద యాంటెన్నాలోకి ప్రసరించడం మరియు ప్రతిబింబం ఏ పౌనఃపున్యంలో చిన్నదో, అంటే రేడియో తరంగాల రూపంలో ఎగిరిన శక్తి యొక్క గరిష్ట మొత్తాన్ని కనుగొనడం సరిపోతుంది.
వివిధ పౌనఃపున్యాల వద్ద సిగ్నల్ను రూపొందించడం మరియు ప్రతిబింబాన్ని కొలవడం ద్వారా, మేము x- అక్షాన్ని ఫ్రీక్వెన్సీతో మరియు y- అక్షాన్ని సిగ్నల్ యొక్క ప్రతిబింబంతో ప్లాట్ చేయవచ్చు. ఫలితంగా, గ్రాఫ్లో డిప్ ఉన్న చోట (అంటే అతి చిన్న సిగ్నల్ రిఫ్లెక్షన్), యాంటెన్నా ఆపరేటింగ్ రేంజ్ ఉంటుంది.
ప్రతిబింబం వర్సెస్ ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ఊహాత్మక ప్లాట్లు. యాంటెన్నా యొక్క ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ మినహా మొత్తం శ్రేణిలో ప్రతిబింబం 100% ఉంటుంది.
పరికరం Osa103 మినీ
కొలతల కోసం మేము ఉపయోగిస్తాము
Osa103 Mini అనేది రేడియో ఔత్సాహికులు మరియు ఇంజనీర్ల కోసం సార్వత్రిక కొలిచే పరికరం
దిశాత్మక కప్లర్
డైరెక్షనల్ కప్లర్ అనేది ఒక నిర్దిష్ట దిశలో ప్రయాణించే RF సిగ్నల్లోని చిన్న భాగాన్ని మళ్లించే పరికరం. మా సందర్భంలో, దానిని కొలవడానికి ప్రతిబింబించే సిగ్నల్ (యాంటెన్నా నుండి తిరిగి జనరేటర్కు వస్తుంది)లో కొంత భాగాన్ని తప్పనిసరిగా విభజించాలి.
డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క దృశ్య వివరణ:
డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు:
- ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీలు - ప్రధాన సూచికలు కట్టుబాటుకు మించి వెళ్లని ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి. నా కప్లర్ 1 నుండి 1000 MHz వరకు ఫ్రీక్వెన్సీల కోసం రూపొందించబడింది
- శాఖ (కప్లింగ్) - తరంగాన్ని IN నుండి అవుట్కి మళ్లించినప్పుడు సిగ్నల్లోని ఏ భాగం (డెసిబెల్స్లో) మళ్లించబడుతుంది
- నిర్దేశకం - సిగ్నల్ OUT నుండి INకి వ్యతిరేక దిశలో కదిలినప్పుడు ఎంత తక్కువ సిగ్నల్ మళ్లించబడుతుంది
మొదటి చూపులో, ఇది చాలా గందరగోళంగా కనిపిస్తుంది. స్పష్టత కోసం, ట్యాప్ను నీటి పైపుగా ఊహించుకుందాం, లోపల చిన్న అవుట్లెట్ ఉంటుంది. నీరు ముందుకు దిశలో (IN నుండి OUT వరకు) కదులుతున్నప్పుడు, నీటిలో గణనీయమైన భాగం మళ్లించబడే విధంగా మళ్లింపు చేయబడుతుంది. ఈ దిశలో మళ్లించబడిన నీటి పరిమాణం కప్లర్ యొక్క డేటాషీట్లోని కప్లింగ్ పరామితి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
నీరు వ్యతిరేక దిశలో కదులుతున్నప్పుడు, చాలా తక్కువ నీరు విడుదల అవుతుంది. దీనిని సైడ్ ఎఫెక్ట్ గా తీసుకోవాలి. ఈ కదలిక సమయంలో తొలగించబడే నీటి పరిమాణం డేటాషీట్లోని డైరెక్టివిటీ పరామితి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఈ పరామితి చిన్నది (dB విలువ ఎక్కువ), మా పనికి మంచిది.
సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం
మేము యాంటెన్నా నుండి ప్రతిబింబించే సిగ్నల్ స్థాయిని కొలవాలనుకుంటున్నాము కాబట్టి, మేము దానిని కప్లర్ యొక్క INకి మరియు జనరేటర్ను OUTకి కనెక్ట్ చేస్తాము. అందువలన, యాంటెన్నా నుండి ప్రతిబింబించే సిగ్నల్ యొక్క కొంత భాగం కొలత కోసం రిసీవర్కు అందుతుంది.
కనెక్షన్ రేఖాచిత్రాన్ని నొక్కండి. ప్రతిబింబించిన సిగ్నల్ రిసీవర్కు పంపబడుతుంది
కొలిచే సెటప్
సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రానికి అనుగుణంగా SWR కొలిచే ఇన్స్టాలేషన్ను సమీకరించండి. పరికరం యొక్క జనరేటర్ అవుట్పుట్ వద్ద, మేము అదనంగా 15 dB అటెన్యుయేషన్తో అటెన్యూయేటర్ను ఇన్స్టాల్ చేస్తాము. ఇది జనరేటర్ యొక్క అవుట్పుట్తో కప్లర్ యొక్క మ్యాచింగ్ను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు కొలత యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని పెంచుతుంది. అటెన్యూయేటర్ను 5..15 డిబి అటెన్యుయేషన్తో తీసుకోవచ్చు. తదుపరి క్రమాంకనం సమయంలో అటెన్యుయేషన్ విలువ స్వయంచాలకంగా పరిగణనలోకి తీసుకోబడుతుంది.
అటెన్యుయేటర్ నిర్ణీత సంఖ్యలో డెసిబెల్ల ద్వారా సిగ్నల్ను అటెన్యూయేట్ చేస్తుంది. అటెన్యుయేటర్ యొక్క ప్రధాన లక్షణం సిగ్నల్ యొక్క అటెన్యుయేషన్ కోఎఫీషియంట్ (అటెన్యుయేషన్) మరియు ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి. ఆపరేటింగ్ పరిధి వెలుపల పౌనఃపున్యాల వద్ద, అటెన్యూయేటర్ యొక్క లక్షణాలు అనూహ్యంగా మారవచ్చు.
చివరి సెటప్ ఇలా ఉంటుంది. మీరు OSA-6G మాడ్యూల్ నుండి పరికరం యొక్క ప్రధాన బోర్డుకి ఇంటర్మీడియట్ ఫ్రీక్వెన్సీ (IF) సిగ్నల్ను వర్తింపజేయాలని కూడా గుర్తుంచుకోవాలి. దీన్ని చేయడానికి, మేము ప్రధాన బోర్డ్లోని IF OUTPUT పోర్ట్ను OSA-6G మాడ్యూల్లోని INPUTతో కనెక్ట్ చేస్తాము.
ల్యాప్టాప్ యొక్క స్విచ్చింగ్ విద్యుత్ సరఫరా నుండి జోక్యం స్థాయిని తగ్గించడానికి, ల్యాప్టాప్ బ్యాటరీ నుండి శక్తిని పొందినప్పుడు నేను అన్ని కొలతలను నిర్వహిస్తాను.
అమరిక
కొలతలు ప్రారంభించే ముందు, పరికరంలోని అన్ని భాగాలు మంచి స్థితిలో ఉన్నాయని మరియు కేబుల్ల నాణ్యతను నిర్ధారించుకోవడం అవసరం, దీని కోసం మేము జనరేటర్ మరియు రిసీవర్ను నేరుగా కేబుల్తో కనెక్ట్ చేస్తాము, జనరేటర్ను ఆన్ చేసి ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందనను కొలుస్తాము. మేము 0dB వద్ద దాదాపు ఫ్లాట్ గ్రాఫ్ని పొందుతాము. దీని అర్థం మొత్తం ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో, జనరేటర్ యొక్క మొత్తం రేడియేటెడ్ పవర్ రిసీవర్కు చేరుకుంది.
జనరేటర్ను నేరుగా రిసీవర్కు కనెక్ట్ చేస్తోంది
సర్క్యూట్కు అటెన్యూయేటర్ని జోడిద్దాం. మీరు మొత్తం శ్రేణిలో దాదాపు 15dB సిగ్నల్ అటెన్యుయేషన్ను చూడవచ్చు.
రిసీవర్కు 15dB అటెన్యూయేటర్ ద్వారా జనరేటర్ను కనెక్ట్ చేస్తోంది
జనరేటర్ను కప్లర్ యొక్క OUT కనెక్టర్కు మరియు రిసీవర్ని కప్లర్ యొక్క CPLకి కనెక్ట్ చేయండి. IN పోర్ట్కు కనెక్ట్ చేయబడిన లోడ్ లేనందున, ఉత్పత్తి చేయబడిన సిగ్నల్ మొత్తం తప్పనిసరిగా ప్రతిబింబించాలి మరియు దానిలో కొంత భాగాన్ని రిసీవర్కు బ్రాంచ్ చేయాలి. మా కప్లర్ కోసం డేటాషీట్ ప్రకారం (
లోడ్ లేకుండా కనెక్షన్ని నొక్కండి. కప్లర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పరిధి యొక్క పరిమితి కనిపిస్తుంది.
1 GHz పైన ఉన్న కొలత డేటా, మా విషయంలో, అర్ధవంతం కానందున, మేము జనరేటర్ యొక్క గరిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీని కప్లర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ విలువలకు పరిమితం చేస్తాము. కొలిచేటప్పుడు, మనకు సరళ రేఖ వస్తుంది.
కప్లర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పరిధికి జనరేటర్ పరిధిని పరిమితం చేయడం
యాంటెన్నాల SWRని దృశ్యమానంగా కొలవడానికి, ప్రస్తుత సర్క్యూట్ పారామితులను (100% ప్రతిబింబం) రిఫరెన్స్ పాయింట్గా తీసుకోవడానికి మేము క్రమాంకనం చేయాలి, అంటే సున్నా dB. దీన్ని చేయడానికి, OSA103 మినీకి అంతర్నిర్మిత అమరిక ఫంక్షన్ ఉంది. క్రమాంకనం కనెక్ట్ చేయబడిన యాంటెన్నా (లోడ్) లేకుండా నిర్వహించబడుతుంది, క్రమాంకనం డేటా ఫైల్కు వ్రాయబడుతుంది మరియు గ్రాఫ్లను ప్లాట్ చేసేటప్పుడు స్వయంచాలకంగా పరిగణనలోకి తీసుకోబడుతుంది.
OSA103 మినీ సాఫ్ట్వేర్లో ఫ్రీక్వెన్సీ రెస్పాన్స్ కాలిబ్రేషన్ ఫంక్షన్
క్రమాంకనం యొక్క ఫలితాలను వర్తింపజేయడం మరియు లోడ్ లేకుండా కొలతలను అమలు చేయడం, మేము 0dB వద్ద ఫ్లాట్ గ్రాఫ్ను పొందుతాము.
క్రమాంకనం తర్వాత గ్రాఫ్
మేము యాంటెన్నాలను కొలుస్తాము
ఇప్పుడు మీరు యాంటెన్నాలను కొలవడం ప్రారంభించవచ్చు. క్రమాంకనం ద్వారా, యాంటెన్నా కనెక్ట్ అయిన తర్వాత మేము ప్రతిబింబంలో తగ్గింపును చూస్తాము మరియు కొలుస్తాము.
433MHz వద్ద Aliexpress నుండి యాంటెన్నా
యాంటెన్నా 443MHzగా గుర్తించబడింది. యాంటెన్నా 446MHz బ్యాండ్లో అత్యంత సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుందని చూడవచ్చు, ఈ ఫ్రీక్వెన్సీలో SWR 1.16గా ఉంటుంది. అదే సమయంలో, డిక్లేర్డ్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద, పనితీరు గణనీయంగా అధ్వాన్నంగా ఉంది, 433MHz SWR 4,2.
తెలియని యాంటెన్నా 1
యాంటెన్నా గుర్తించబడలేదు. షెడ్యూల్ ప్రకారం చూస్తే, ఇది 800 MHz కోసం రూపొందించబడింది, బహుశా GSM బ్యాండ్ కోసం. నిజం చెప్పాలంటే, ఈ యాంటెన్నా 1800 MHz వద్ద కూడా పనిచేస్తుంది, కానీ కప్లర్ పరిమితుల కారణంగా, నేను ఈ పౌనఃపున్యాల వద్ద సరైన కొలతలు చేయలేను.
తెలియని యాంటెన్నా 2
ఇంకో యాంటెన్నా నా పెట్టెల్లో చాలా కాలంగా పడి ఉంది. స్పష్టంగా, GSM బ్యాండ్ కోసం కూడా, కానీ మునుపటి కంటే మెరుగైనది. 764 MHz ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద, SWR ఐక్యతకు దగ్గరగా ఉంటుంది, 900 MHz వద్ద, SWR 1.4.
తెలియని యాంటెన్నా 3
ఇది Wi-Fi యాంటెన్నా వలె కనిపిస్తుంది, కానీ కొన్ని కారణాల వలన కనెక్టర్ SMA-Male, మరియు అన్ని Wi-Fi యాంటెన్నాల వలె RP-SMA కాదు. కొలతల ద్వారా నిర్ణయించడం, 1 MHz వరకు పౌనఃపున్యాల వద్ద, ఈ యాంటెన్నా పనికిరానిది. మళ్ళీ, కప్లర్ పరిమితుల కారణంగా, ఇది ఎలాంటి యాంటెన్నా అని మాకు తెలియదు.
టెలిస్కోపిక్ యాంటెన్నా
433MHz బ్యాండ్ కోసం మీరు టెలిస్కోపిక్ యాంటెన్నాను ఎంత విస్తరించాలో లెక్కించడానికి ప్రయత్నిద్దాం. తరంగదైర్ఘ్యాన్ని లెక్కించడానికి సూత్రం: λ = C/f, ఇక్కడ C అనేది కాంతి వేగం, f అనేది ఫ్రీక్వెన్సీ.
299.792.458 / 443.000.000 = 0.69719176279
పూర్తి తరంగదైర్ఘ్యం - 69,24 సెం.మీ.
సగం తరంగదైర్ఘ్యం - 34,62 సెం.మీ.
క్వార్టర్ తరంగదైర్ఘ్యం - 17,31 సెం.మీ.
ఈ విధంగా లెక్కించిన యాంటెన్నా పూర్తిగా పనికిరానిదిగా మారింది. 433MHz ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద, SWR విలువ 11.
యాంటెన్నాను ప్రయోగాత్మకంగా విస్తరించడం ద్వారా, నేను దాదాపు 2.8 సెం.మీ యాంటెన్నా పొడవుతో 50 కనిష్ట SWRని సాధించగలిగాను. విభాగాల మందం చాలా ముఖ్యమైనదని తేలింది. అంటే, సన్నని ముగింపు విభాగాలను మాత్రమే పొడిగించినప్పుడు, మందపాటి విభాగాలను మాత్రమే అదే పొడవుకు విస్తరించినప్పుడు దాని ఫలితం మెరుగ్గా ఉంటుంది. టెలిస్కోపిక్ యాంటెన్నా పొడవుతో ఈ లెక్కలపై ఎంత ఎక్కువ ఆధారపడాలో నాకు తెలియదు, ఎందుకంటే ఆచరణలో అవి పని చేయవు. బహుశా ఇతర యాంటెనాలు లేదా పౌనఃపున్యాలతో ఇది భిన్నంగా పని చేస్తుంది, నాకు తెలియదు.
433MHz వద్ద వైర్ పీస్
తరచుగా రేడియో స్విచ్లు వంటి వివిధ పరికరాలలో, మీరు యాంటెన్నాగా స్ట్రెయిట్ వైర్ ముక్కను చూడవచ్చు. నేను 433 MHz (17,3 సెం.మీ.) క్వార్టర్ వేవ్లెంగ్త్ వైర్ను కత్తిరించాను మరియు SMA ఫిమేల్ కనెక్టర్కి సున్నితంగా సరిపోయేలా చివర టిన్ చేసాను.
ఫలితం వింతగా మారింది: అటువంటి వైర్ 360 MHz వద్ద బాగా పనిచేస్తుంది, కానీ 433 MHz వద్ద పనికిరానిది.
నేను చివరి భాగం నుండి వైర్ను ముక్కగా కత్తిరించడం మరియు రీడింగ్లను చూడటం ప్రారంభించాను. గ్రాఫ్లోని డిప్ నెమ్మదిగా కుడివైపుకు, 433 MHz వైపుకు మారడం ప్రారంభించింది. ఫలితంగా, సుమారు 15,5 సెంటీమీటర్ల వైర్ పొడవులో, నేను 1.8 MHz ఫ్రీక్వెన్సీలో 438 యొక్క అత్యల్ప SWR విలువను పొందగలిగాను. కేబుల్ మరింత కుదించడం SWR పెరుగుదలకు దారితీసింది.
తీర్మానం
కప్లర్ పరిమితుల కారణంగా, Wi-Fi యాంటెన్నాల వంటి 1 GHz కంటే ఎక్కువ బ్యాండ్లపై యాంటెన్నాలను కొలవడం సాధ్యం కాదు. నేను విస్తృత కప్లర్ని కలిగి ఉంటే ఇది చేయవచ్చు.
కప్లర్, కనెక్ట్ చేసే కేబుల్స్, పరికరం మరియు ల్యాప్టాప్ కూడా ఫలితంగా వచ్చే యాంటెన్నా సిస్టమ్లో భాగాలు. వాటి జ్యామితి, అంతరిక్షంలో స్థానం మరియు పరిసర వస్తువులు కొలత ఫలితాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి. నిజమైన రేడియో స్టేషన్ లేదా మోడెమ్కి సెట్ చేసిన తర్వాత, ఫ్రీక్వెన్సీ మారవచ్చు, ఎందుకంటే. రేడియో స్టేషన్ యొక్క శరీరం, మోడెమ్, ఆపరేటర్ యొక్క శరీరం యాంటెన్నాలో భాగం అవుతుంది.
OSA103 మినీ చాలా కూల్ మల్టీఫంక్షనల్ పరికరం. కొలతల సమయంలో సలహా కోసం దాని డెవలపర్కి నా కృతజ్ఞతలు తెలియజేస్తున్నాను.
మూలం: www.habr.com