Антенна двойной или тройной квадрат для Цифрового ТВ своими руками
Многие дачники не желают покупать хорошие антенны для своих домиков, так как постоянно в них не проживают. Для того чтобы во время отдыха от садовых работ смотреть телепрограммы они часто задействуют устройства с волновым сопротивлением 75 ОМ. Выбор в пользу самодельных антенн двойной квадрат обусловлен низкой стоимостью расходных материалов, а также скоростью прочеса изготовления.
Что нужно для изготовления антенны двойной квадрат
Сегодня на смену аналоговому телевидению пришло цифровое ТВ. Благодаря новым технологиям люди получили возможность смотреть передачи в отличном качестве, причем существенно увеличилось количество доступных каналов. Для подключения к цифровому ТВ достаточно иметь хороший телевизор, дешифратор и комплектующие, для установки. Чтобы получать на свое оборудование видеосигнал, необходимо иметь дециметровую антенну двойной квадрат. Ее нет смысла покупать, так как, имея под рукой минимум материалов, можно за считанные минуты изготовить устройство самостоятельно.
Антенна двойной квадрат по внешнему виду напоминает пару соединенных между собой ромбов. Несмотря на примитивность конструкции, она будет довольно хорошо принимать сигнал. Для ее изготовления можно задействовать любой материал, способный проводить ток, например, уголок, металлическую полосу, проволоку, пруты, трубки. Чтобы максимально усилить сигнал следует расположить за парными квадратами отражатель, выполненный, например, из фольги.
Если принято решение своими руками провести все работы, то надо подготовить для такой антенны такие комплектующие:- Wi-Fi адаптер. Кусок кабеля (высокочастотного) предназначенного для подключения Wi-Fi. Его сопротивление должно быть в пределах 75Ом или 50Ом.
- Проволоку, выполненную из меди, размер сечения которой варьируется в диапазоне от 1,5мм до 3мм. Она хорошо гнется, поэтому будет задействоваться для проводки. Если не удастся найти медную проволоку, можно использовать стальной материал, сечение которого варьируется в диапазоне от 2мм до 5мм.
- Листок текстолита (фольгированного), размером 100мм х 120мм. Его можно заменить листком гетинакса, такого же размера.
- Штекер.
- Сырье для распорок: деревянные планки, фибергласс, дюралевые трубки.
- Инструменты (молоток, паяльник, наждачная бумага и т. д.).
- Шест для фиксации антенны на стене дома либо на крыше.
- Крепежные элементы.
Антенна двойной квадрат имеет простую конструкцию, включающую: рефлектор и активный элемент. Для их изготовления в большинстве случаев задействуется проволока из меди.
В разрыв активного элемента, расположенный снизу, осуществляется подключение кабеля (коаксикального), волновое сопротивление которого составляет 75ОМ. Разрыв рефлектора представляет собой двухпроводную открытую линию, которая продолжает линию рамки. Между проводами присутствует расстояние 150мм – 200мм, а также скользящая по линии перемычка, предназначенная для регулировки.
Элементы антенны натягиваются на распорки, для изготовления которых лучше всего задействовать изоляционные материалы, например, планки из сосны, бамбуковые палки, фиберглас.
Многие специалисты рекомендуют для этих целей применять оснащенные по краям изоляторами дюралевые трубы. В этом случае вертикальные распорки выполняются из цельного сырья, а расположенные горизонтально элементы разделяются посредством изоляционных вставок. Для них можно применить армированный фторопласт, стеклотекстолит и т. д. Главное, выполнить основное условие. Каждая из четырех распорок, расположенных горизонтально, должна состоять из изолированных элементов, равных по размерам.
Надо ли делать расчеты
Если человек самостоятельно решил изготовить антенну двойной квадрат для получения цифрового сигнала, ему нет надобности исчислять длину волны. Специалисты рекомендуют людям, для принятия устройствами максимального количества сигналов, делать конструкции более широкополосными.
В том случае, когда мастер стремится изготовить антенну по всем правилам, он может выполнить расчеты.
Для этого ему потребуются определенные данные:- Узнать размер стороны квадрата удастся таким образом. Определяется волна, на которой осуществляется трансляция сигнала. Этот показатель делится на 4.
- Узнать, какое в идеале расстояние должно быть между 2 частями устройства можно таким образом. Внутренние элементы – более короткие, а наружные стороны ромбов – немного длиннее.
Наименование элементов (мм) | Диапазон 10м | Диапазон 15м | Диапазон 20м |
Диагональ (А) рамок | 3750мм | 5050мм | 7600мм |
Полная длина (b) двухпроводной линии (регулировочной) рефлектора | 650мм | 850мм | 1300мм |
Расстояние (L) между рамками | 1330мм | 1800мм | 2700мм |
Антенна двойной квадрат изготовление
После того как мастер узнал, какие размеры антенны двойной квадрат надо использовать, он может приступать к ее изготовлению.
Этот процесс предусматривает несколько этапов:- В первую очередь придется осторожно, с двух сторон зачистить кабель. Тот конец, который будет крепиться к самой конструкции, следует очистить таким образом, чтобы провод выходил из изоляции примерно на 2см. Если оголенный кончик получился большего размера, то излишек следует отрезать.
- Фольга, которая будет задействоваться в качестве отражающего экрана, и оплетка должна быть скручена в жгут.
- В итоге у мастера получится два проводника, которые необходимо залудить.
- Берется второй край кабеля (1см) и к нему припаивается штекер. Те места, в которых будет осуществляться пайка, необходимо обработать посредством растворителя либо спирта. После этого нужно выполнить зачистку надфилем или наждачной бумагой. На подготовленный кабель надевается штекер пластиковой частью, делается пайка.
- На следующем этапе придется припаять моножилу к выходу штекера (центральному), а многожильную скрутку к боковому.
- Вокруг изоляции обжимается захват. Это делается и при изготовлении антенны тройной квадрат.
- Накручивается наконечник, выполненный из пластика. Полости специалисты рекомендуют залить герметиком, не проводящим ток либо клеем.
- Быстро собирается конструкция штекера, пока не успела застыть клеящая смесь (ее излишки убираются).
- Осуществляется соединение своими руками двух элементов: рамки с кабелем. Ввиду того, что в процессе изготовления антенны не делалась привязка к конкретному каналу, выполнять припаивание кабеля нужно к средней точке рамки. В итоге удастся увеличить широкополосность конструкции, которая станет принимать больше каналов.
- Второй подготовленный кончик кабеля необходимо припаять по центру к двум сторонам, которые предварительно были зачищены и залужены.
- На данном этапе завершен процесс изготовления конструкции активной рамки, теперь переходим к проверке и установке антенны.
Если владелец загородного или дачного дома планирует получить больший коэффициент усиления принимаемого цифрового сигнала, ему следует изготовить антенну тройной квадрат.
Для этого следует по такому же принципу выявить частоты рассчитать, основные параметры. Для дмв антенны тройной квадрат потребуется больше расходных материалов, так как потребуется создать дополнительную рамку – директор, имеющий меньшие размеры.
Важно! Чтобы правильно выполнить расчет антенны тройной квадрат для цифрового телевидения, можно задействовать онлайн калькулятор. В него необходимо внести такие данные: частоту, тип провода, Мгц. После нажатия на кнопку «результат» программа автоматически проведет расчеты и выведет в специальном окошке цифры.
Испытание антенны двойной квадрат
После того как была создана конструкция антенны ее следует испытать. В обязательном порядке мастер должен выполнить настройку излучателя, благодаря чему удастся смотреть передачи в максимально высоком для таких условий качестве.
При проведении испытаний следует учесть несколько нюансов:- Диаграмма направленности конструкции будет косить при отсутствии устройства, обеспечивающего симметрию.
- Если стороны квадрата возбуждаются синфазно, значит поляризация эл. поля к плоскости конструкции проводится перпендикулярно.
- Компенсировать реактивную составляющую антенны (после настройки антенны) можно при настройке мостика (симметрирующего), удлиняя или укорачивая этот элемент.
- Если сопротивление антенны под кабель будет более высоким, то это положительно отразится на коэффициенте усиления. Именно поэтому для конструкции следует задействовать коаксиальный кабель не 50Ом, а 75Ом.
- Антенну следует помещать в защитный корпус, который предотвратить заливание водой и налипание снега, обледенение. Для этих целей можно задействовать 5л пластиковую баклажку.
- В процессе испытаний не должно находиться возле антенны второй квадрат ноутбука или ПК с подключениями wi-fi. Как только конструкция будет включена в ТВ оборудование, можно посредством компьютерной техники ловить эти сигналы. Наиболее качественные wi-fi точки будут обнаружены при установке антенны на крыше.
- Проводится настройка тюнера и проверяется качество видео и звука.
Заключение и особенности антенны двойной квадрат
Такая конструкция имеет направленное действие. Если пользователь будет проворачивать ее на 360 градусов, то сможет поймать разнообразные сигналы. Владельцы загородных домов и дач, которые не используют отражающие экраны, должны знать, что в этом случае качество сигнала снизится минимум на 30%. Его функции может заменить шляпа спутниковой тарелки. На место расположения головки следует прикрепить конструкцию двойной квадрат. Благодаря таким манипуляциям удастся без отражающего экрана максимально усилить цифровые сигналы.
Загрузка…2-25. Антенна «двойной квадрат» | RadioUniverse
Направленная антенна «двойной квадрат» впервые была описана в литературе в 1948 г. и с тех пор продолжает привлекать к себе внимание со стороны радиолюбителей.
Антенна «двойной квадрат» (рис. 2-56), имеющая оптимальные размеры, обеспечивает коэффициент усиления по отношению к обычному вибратору 8 дб, что соответствует усилению, даваемому трехэлементной антенной «волновой канал». С практической точки зрения антенна «двойной квадрат» даже превосходит трехэлементную антенну «волновой канал», так как имеет большую направленность в вертикальной плоскости и пологий угол вертикального излучения, что особенно важно при установлении дальних связей. Антенна «двойной квадрат» обычно изготовляется из тонкого медного провода или, лучше, из антенного канатика и не требует дорогостоящих металлических трубчатых конструкций. Несколько сложнее изготовление несущей конструкции антенны.
На рис. 2-56 изображена схема антенны «двойной квадрат» в двух видах, в которых она обычно выполняется. Основным элементом является вибратор в виде проволочного квадрата с длиной стороны λ/4 и общей длиной 1λ. На расстоянии А от 0,1λ до 0,2λ помещается второй такой же квадрат, снабженный дополнительным четвертьволновым шлейфом, благодаря которому этот элемент антенны действует как рефлектор. Элементы антенны располагаются или вертикально (рис. 2-56, а), или же на одной из сторон квадрата (рис. 2-56, б). Не изменяя конструкции антенны, перенося точку питания, можно добиваться вертикальной или горизонтальной поляризации поля. Обе антенны (рис. 2-56) имеют горизонтальную поляризацию поля.
Антенна «двойной квадрат» излучает в одном направлении, т. е. обратное излучение сильно ослаблено. Направление основного излучения перпендикулярно плоскости антенны и направлено в сторону от рефлектора к вибратору. Максимальное усиление антенны, как указывают многие авторы, при расположении рефлектора на расстоянии 0,2λ от вибратора лежит в пределах от 10 до 11 дб (измерения, проведенные радиолюбителем G4ZU, при указанных размерах дали величину коэффициента усиления, равную 8 дб).
Входное сопротивление собственно вибратора лежит в пределах от 110 до 120 ом. При подключении пассивных элементов (рефлекторов или директоров) входное сопротивление в зависимости от расстояния до пассивного элемента уменьшается до 45—75 ом. Таблица 2-12 содержит значения входных сопротивлений и коэффициентов усиления различных видов антенн «двойной квадрат». Приведенные данные получены радиолюбителем W5DQV.
Виды антенн | Входное сопротивление, ом | Коэффициент усиления, дб |
---|---|---|
Собственно вибратор | 110 | 2 |
Вибратор с рефлектором (расстояние 0,2λ) | 75 | 10 |
Вибратор с рефлектором (расстояние 0,15λ) | 65 | 8 |
Вибратор с рефлектором (расстояние 0,1λ) | 54 | 8 |
Вибратор с директором (расстояние 0,2λ) | 50 | 5 |
Получаемые входные сопротивления антенны позволяют использовать для ее питания обычный коаксиальный кабель, что, как правило, и делается. Следует помнить, что при отсутствии симметрирующего устройства диаграмма направленности антенны несколько косит. На этот недостаток, однако, не обращают внимания, так как величина коэффициента усиления от этого не меняется, а только несколько ухудшается диаграмма направленности. Для того чтобы понять, как действует антенна «двойной квадрат», необходимо рассмотреть распределение тока по длине вибратора. На рис. 2-57 показано четыре примера распределения тока по длине элемента антенны «двойной квадрат»; направление тока обозначено стрелками. В точках питания А действуют те же соотношения, что и в случае полуволнового вибратора; вибратор питается в пучности тока, и обе половины его возбуждаются синфазно (стрелки, указывающие направление тока, имеют одинаковое направление). Во внешних точках В и D расположены узлы тока, и в них происходит изменение направления тока (см. указатели тока). При рассмотрении квадрата, изображенного на рис. 2-57, а и б, видно, что стороны А и С возбуждаются синфазно, а стороны В и D — в противофазе. Таким образом, поляризация электрического поля в направлении перпендикуляра к плоскости антенны горизонтальная, так как горизонтальные стороны квадрата возбуждаются синфазно. На рис. 2-57, б питание производится со стороны вертикального элемента квадрата и обе вертикальные стороны квадрата возбуждаются синфазно, а горизонтальные стороны — в противофазе; следовательно, в данном случае поляризация поля вертикальная. При питании антенны «двойной квадрат» в отношении поляризации поля справедливо следующее правило: если питание антенны производится со стороны горизонтального элемента, то поляризация поля горизонтальная, если питание антенны производится со стороны вертикального элемента, то поляризация поля вертикальная.
Рассуждения о поляризации поля становятся несколько менее наглядными при рассмотрении квадрата, стоящего на одной из своих вершин (рис. 2-57, в и г). Если обозначить направления токов, как показано на рис. 2-58, то становится ясным, что и в этом случае поляризация поля квадрата, стоящего на одной из его вершин, определяется вполне однозначно. Из рис. 2-58 видно, что поля от горизонтальных составляющих тока от всех четырех сторон складываются в фазе, а от вертикальных составляющих находятся в противофазе. Отсюда следует, что поле излучения квадрата в этом случае имеет горизонтальную поляризацию. При питании в точках В или D поляризация поля вертикальная. В середине стороны квадрата, находящейся против точки питания, имеется узел напряжения, и поэтому эта точка может быть заземлена. На рис. 2-59 показано несколько вариантов питания квадрата с заземлением узла напряжения в случае горизонтальной и вертикальной поляризации. С теоретической точки зрения совершенно безразлично, в какой точке подключать линию питания — к точке А или С в случае горизонтальной поляризации или к точке В или D в случае вертикальной поляризации. Место подключения линии питания на практике определяется из конструктивных соображений. В диапазоне УКВ обычно используют полностью металлические конструкции, для чего точки A и С заземляют (рис. 2-60, а и б).
Излучатель антенны «двойной квадрат» можно рассматривать как параллельное включение двух полуволновых вибраторов, расположенных на расстоянии λ/4. Отсюда следует, что «двойной квадрат» имеет ярко выраженную направленность в вертикальной плоскости (пологий вертикальный угол излучения).
На практике стремятся так выбрать общую Длину питаемого элемента антенны, чтобы он без дополнительных корректировок был бы настроен на рабочую частоту. В первых публикациях конструкции антенны «двойной квадрат» общая длина проводников питаемого элемента составляла 0,97λ, т. е. учитывался коэффициент укорочения. В последнее время ряд авторов указывает, что резонанс антенны наступает при общей длине излучателя 1,00λ — 1,02λ. Этот факт объясняется тем, что в случае излучателя в виде квадрата не проявляется укорачивающее действие емкостного краевого эффекта, который имеет место на открытых концах прямого вибратора. Для вычисления резонансной длины излучателя антенны «двойной квадрат» в коротковолновом диапазоне справедлива следующая приближенная формула: $$l[м]=\frac{302}{f[Мгц]}.$$
Для дополнительных корректировок длины излучателя можно воспользоваться следующим приемом: общая длина проводника выбирается несколько меньше требуемой и по обе стороны от точек питания включаются изоляторы, которые перекрываются короткозамкнутыми шлейфами, как показано на рис. 2-61, а. Уменьшая или удлиняя шлейфы, добиваются точной настройки излучателя. На рис. 2-60, б изображен этот же способ настройки излучателя, но использующий только один изолятор и один шлейф. Сказанное выше, разумеется, справедливо и по отношению к квадрату, расположенному на одной из своих вершин.
На расстоянии 0,2λ, располагается рефлектор. Это расстояние выбрано в результате практических экспериментов; отклонение от него в обе стороны приводит к уменьшению коэффициента усиления антенны и изменению входного сопротивления. Настройка рефлектора может производиться или по максимальному излучению в прямом направлении, или по минимальному излучению в обратном направлении. Следует отметить, что эти настройки не совпадают. Обычно радиолюбители настраивают рефлектор на наибольший коэффициент усиления в прямом направлении. По сравнению с настройкой на максимальный коэффициент усиления в прямом направлении настройка на максимальное обратное ослабление значительно более критична и более резко выражена, поэтому ее следует проводить очень осмотрительно. При некотором уменьшении коэффициента усиления может быть получено обратное ослабление порядка 30 дб. В качестве элемента настройки почти всегда используется двухпроводная линия с подвижным короткозамыкающим мостиком (рис. 2-56) Часто длина рефлектора выбирается равной длине излучателя; в этом случае линию выбирают такой длины, чтобы пассивный элемент работал в качестве рефлектора, а с помощью короткозамыкающей перемычки проводят точную настройку. Однако с электрической точки зрения лучше, если рефлектор имеет размеры, несколько превосходящие размеры излучателя; при этом регулировочная линия может быть выбрана очень короткой или может совсем отсутствовать, если размеры рефлектора выбраны такими, что он представляет собой замкнутый квадрат, настроенный на работу в качестве рефлектора. Для того чтобы определить оптимальные размеры рефлектора, в каждом отдельном случае требуется провести много экспериментов, поэтому при описании конструкций антенн «двойной квадрат» будут даваться уже проверенные экспериментально размеры их элементов, не требующие дополнительных корректировок.
В диапазоне коротких волн почти все антенны «двойной квадрат» состоят из двух элементов — излучателя (вибратора) и рефлектора. Антенны этого типа, использующие, кроме рефлектора, еще и директор, не получили распространения, так как незначительное увеличение коэффициента усиления антенны не идет ни в какое сравнение с усложнением конструкции и увеличением расхода материалов, необходимых для построения трехэлементной антенны.
Ширина полосы пропускания антенн «двойной квадрат» больше, чем у антенн «волновой канал», и перекрывает целиком любительские диапазоны 10, 15 и 20 м при условии, что антенна настроена на середину диапазона. Диаграмма направленности этой антенны, с точки зрения радиолюбителей, также обладает некоторыми преимуществами по сравнению с диаграммой направленности антенны «волновой канал». В горизонтальной плоскости диаграмма направленности имеет относительно широкий основной лепесток, излучение в стороны сильно ослаблено, а в обратном направлении имеются два небольших боковых лепестка, величина которых определяется качеством настройки рефлектора. Кроме этого, антенны «двойной квадрат» имеют узкую диаграмму направленности в вертикальной плоскости, что определяет преимущество этого типа антенны по сравнению с другими антенными системами. Антенну «двойной квадрат» также желательно подвешивать как можно выше над поверхностью земли, хотя влияние земли в этом случае сказывается меньше, чем в случае антенны другого типа. Желательно, чтобы точка питания была по крайней мере на высоте λ/2 от поверхности земли при общей высоте конструкции 1λ, при этом влияние земли практически не ухудшает диаграммы направленности.
Несущая конструкция антенны может быть выполнена в самых разнообразных вариантах. Однодиапазонная антенна «двойной квадрат» для диапазонов 10 и 15 м может иметь деревянную несущую конструкцию из планок и брусков, усиленных железными полосами. Антенна для диапазона 20 м обычно имеет несущую конструкцию, выполненную для уменьшения веса и улучшения ее механической прочности из бамбуковых трубок. Различные варианты выполнения несущих конструкций будут описаны в разделе, посвященном многодиапазонным антеннам «двойной квадрат».
На рис. 2-62 изображена простая конструкция «двойного квадрата», стоящего на одной из своих вершин. Такая же конструкция может быть использована и для антенны, расположенной на одной из своих сторон. Для увеличения механической прочности антенны используются растяжки из синтетических материалов. Если несущая конструкция изготовляется из бамбуковых или синтетических трубок, то антенный провод может укрепляться на них без изоляторов В таблице 2-13 приведены размеры «двойного квадрата».
Диапазон, м | Стороны элементов | Расстояние А, м | Длина шлейфа рефлектора, м | Длина стороны настроенного рефлектора, м | ||
---|---|---|---|---|---|---|
B, м | С, м | 0,2λ | 0,15λ | |||
10 | 2,65 | 2,65 | 2,12 | 1,60 | 0,70 | 2,81 |
15 | 3,55 | 3,55 | 2,83 | 2,12 | 1,00 | 3,75 |
20 | 5,35 | 5,35 | 4,25 | 3,20 | 1,50 | 5,56 |
Расстояние между проводниками линии настройки рефлектора некритично и может изменяться от 5 до 15 см. В графе «Длина стороны настроенного рефлектора» приведены размеры рефлектора, не требующего дополнительной настройки, т. е. в этом случае рефлектор представляет собой замкнутый квадрат. Диаметр медного одно- или многожильного проводника не имеет в данном случае никакого значения с точки зрения влияния на электрические характеристики антенны; из механических соображений он выбирается равным 1,5 мм.
Первые конструкции «двойного квадрата» имели элементы, выполненные в виде шлейфовых проводников. При этом входное сопротивление увеличивалось по сравнению с однопроводным элементом в 4 раза, незначительно увеличиваются коэффициент усиления и полоса пропускания антенны. Радиолюбителем W8RLT был описан такой «двойной квадрат» для диапазона 10 м (рис. 2-63). Общая длина проводника, расположенного в виде двух витков, равна 2λ, так что длина стороны равна λ/4. Питание может осуществляться в режиме бегущей волны по линии, имеющей волновое сопротивление 280 ом (УКВ кабель). Однако W8RLT предлагает питать антенну по настроенной линии с волновым сопротивлением от 300 до 600 ом.Для рефлектора не имеет существенного значения, изготовлен ли он в виде простого квадрата или же в виде шлейфового квадрата, так как отражающее действие его при этом не изменяется. Поэтому более поздние конструкции используют шлейфовый излучатель и обычный рефлектор. В таблице 2-14 приведены все размеры антенны «двойной квадрат», изображенной на рис. 2-62.
Расстояние между проводниками линии настройки рефлектора может быть взято от 10 до 15 см.
При этом следует отметить, что размеры, приведенные W8RLT, в свете сегодняшних взглядов выбраны несколько короче требуемых, что, очевидно, объясняется питанием антенны по настроенной линии, с помощью которой, как известно, можно в некоторой степени компенсировать неточность, допущенную при выборе размеров излучателя. Поэтому размеры, приведенные в табл. 2-14, следует рассматривать только как приблизительные. Рефлектор конструируется в виде простого квадрата, а питание осуществляется с помощью согласованной линии с волновым сопротивлением, равным 300 ом.
Диапазон, м | Стороны элементов | Расстояние А, м | Расстояние а, м | Длина шлейфа S, м | |
---|---|---|---|---|---|
B, м | C, м | ||||
10 | 2,44 | 2,52 | 1,60 | 0,15 | 0,30—0,50 |
15 | 3,30 | 3,40 | 2,16 | 0,15 | 0,40—0,65 |
20 | 4,88 | 5,04 | 3,20 | 0,20 | 0,70—1,00 |
Отличные результаты, получаемые при работе с антенной «двойной квадрат», естественно, привели бы к созданию целого ряда конструкций, которые в большей или меньшей мере являются развитием принципов, заложенных в основе действия «двойного квадрата».
Двойной квадрат на 40 метровый диапазон
Неоднократно убеждался: если чего-то правильно хотеть, то рано или поздно это «чего-то» придет, хотя возможно и самой неожиданной стороны.
Давно мы в радиоклубе хотели вращающуюся антенну на 40 м. Во-первых, имелась хорошая 15-ти метровая мачта, во-вторых хотелось направленной антенны, в-третьих, наш участок окружен стеной могучих деревьев высотой 12. 15 м, отчего имеющиеся вертикалы работали не так хорошо, как могли бы (затенялись деревьями).
Беда с деревьями еще и в том, что они плотно обступают наш небольшой участок, а трогать их нельзя (ландшафтный заповедник и нечего думать даже веточку спилить). Поэтому полноразмерная антенна Уда-Яги физически не могла развернутся на имеющейся площади (мачта установлена не по центру , а на краю участка). Более-менее помещался двойной квадрат, но его нижняя половина получалась полностью затененной деревьями, да и длина распорок не радовала. Оставались плоские укороченные Уда-Яги. Но полоса даже полноразмерного 2-х элементного «волнового канала» едва перекрывает диапазон 40 м (его у нас недавно расширили до 7,2 МГц). А при укорочении (да еще существенном, как требовалось по местным условиям) от нее, по идее, и вовсе ничего не останется. Получался тупик, в котором всё и стояло.
В процессе работы над 5-й частью книги «Антенны КВ и УКВ» довелось мне изучать влияние разных способов укорочения на направленные антенны. Не укороченная вообще (там все понятно: чем короче, тем хуже), а именно в применении к направленным антеннам, сохраняющим хорошую форму ДН и приличное F/B. А получение высокого F/B требует правильного распределения тока по элементам. Такого, чтобы поля, излученные обоими элементами в направлении назад, оказались бы одинаковыми по амплитуде и точно противофазными.
Напомню (это из. п. 7.2.2.1 4-й части книги «Антенны КВ и УКВ»), что для обычной полноразмерной 2-х элементной Уда-Яги оптимальные по F/B параметры: пассивный элемент – директор, длина траверсы – 0,06 l (приемлемое F/B сохраняется при увеличении длины траверсы до 0,08 l а дальше идет резкое падение). Понятно, что при столь короткой траверсе антенна будет узкополосной. А увеличить длину траверсы в полноразмерной 2-х элементной Уда-Яги мы не можем. Вернее можем, но при этом сильно (до уровня ниже 10 Б) упадет F/B (см. рис. 7.2.4 из п. 7.2.2.1 4-й части книги «Антенны КВ и УКВ»).
Причины этого рассмотрены в том же п. 7.2.2.1. Кратко повторю их здесь: в любой 2-х элементной антенне подавление излучения назад осуществляется балансной компенсацией: в направлении назад поля, излученные обоими элементами должны быть равны по амплитуде и точно противофазны. Для этого мы должны установить правильное распределение тока по элементам. В антенне с пассивным элементом это достигается расстоянием между элементами, частотой настройки пассивного элемента и взаимной формой (иными словами видом и величиной дополнительной связи между концами, подробности см. в п. 7.2.2.1) элементов.
Поэтому для каждой формы элементов существует единственная оптимальная длина траверсы и единственный тип включения пассивного элемента. Для полноразмерной Уда-Яги это (как мы уже упоминали) 0,06 l и директор, соответственно.
В процессе анализа способов укорочения направленных антенн, выяснилось, что для короткой 2-х элементной антенне для хорошего F/B пассивный элемент обязан быть рефлектором. А в случае укорочения концов элементов емкостными нагрузками (ЕН), оптимальная длина траверсы растёт. Не при любом укорочении, а в лишь в диапазоне коэффициентов укорочения (Ку) от 0,3 . до 0,5. Так, при Ку = 0,4 оптимальная траверса должна быть около 0,15 l, т.е. более, чем вдвое длиннее, чем для полноразмерной антенны. Естественно, столь существенное удлинение траверсы приводит к расширению полосы (п. 7.2.2.) и росту усиления. Настолько существенному, что падение полосы за счет сильного (а Ку = 0,4 это сильное) укорочения компенсируется полностью, а падение усиления – почти полностью: проигрыш по Ga полноразмерной антенне составляет всего лишь 0,8. 0,9 дБ.
Вот и получается такая, на первый взгляд странная вещь: 2-х элементная антенна с емкостным укорочением при Ку = 0,4 не проигрывает по полосе полноразмерной. Но происходит это из-за существенного (до 0,15 l ) удлинения траверсы. А последнее становится возможным (и даже необходимым для получения высокого F/B) из-за особенностей формы элементов с ЕН и связи между их концами. И из-за той же причины потеря Ga составляет очень небольшую величину 0,8. 0,9 дБ.
Поэтому можно сделать двухэлементную антенну диапазона 7 МГц с размерами даже меньшими, чем обычная Уда-Яги на 20 м и параметрами почти такими же как у полноразмерной. И это не голословно рекламное заявление, а данные реальной конструкции, которой мы сейчас и займемся.
Конструкция
Антенна и ее основные параметры при высоте траверсы 15 м показаны на рис. 1 и в файле модели (модель открывается программой GAL-ANA, включая демо-версию).
Рис. 1.
Пассивный элемент включен рефлектором, расстояние между элементами 6 м, т.е. 0,14 l . Все 4 емкостные нагрузки выполнены одинаково: на крестовине закреплены по четыре двухметровых трубки диаметром 15 мм, дальние концы которых замкнуты в квадрат перемкнуты проволокой диаметром 1,5 мм. Сами элементы телескопические, набраны из труб диаметрами от 36 до 24 мм. Конкретную разбивку разных диаметров по элементу посмотрите в файле модели, неохота мне тут переписывать эту табличку. Питание осуществляется через гамма-согласование, длиной около 2 м (прочие подробности в файле модели).
Настройка
Вначале по минимуму излучения назад подстраивается размер рефлектора (телескопически выдвигая-вдвигая в центральную трубу следующие за ней отрезки). Впрочем, если у вас та же высота, что и в модели, а земля средняя, то можно этого и не делать. Затем обычным порядком настраивается гамма-согласование.
Результаты
Ощущения от работы антенны самые положительные. На межконтинентальных QSO ее выигрыш у 27-ми метрового вертикал составляет 1. 3 балла (который в свою очередь выигрывает 1. 2 балла у Inverted V на мачте 15 м). Диаграмма направленности в зенитной плоскости показана на рис.2..
Рис. 2.
Объемная ДН показана на рис. 3.
Рис. 3.
Полоса по уровню КСВ 4 ).
Рис. 4 .
Однако компенсация jX (расширяющая полосу по КСВ) никак не влияет на полосу по F/B. Если принять границами полосы по F/B частоты, где F/B снижается до 12 дБ (2 балла по шкале S),то полоса антенны составит 200 кГц (рис. 5 ). Поэтому действительно хорошие характеристики антенна имеет лишь в первых 200 кГц диапазона.
Рис. 5 .
Модификации
Простым масштабирование можно сделать такую же антенну на диапазон 14 MHz с габаритами элементов меньше 5 м и радиусом поворота меньше 3,5 м, т.е. с габаритами меньше, чем полноразмерная Уда-Яги на 28 MHz.
Вопрос о возможности размещения на той же траверсе антенн более высокочастотных диапазонов пока не исследовался.
Антенна квадрат
Одним из видов антенн является антенна в форме квадрата. В некоторых странах она пользуется популярностью. В России, такая антенна в один элемент не очень распространен. То ли из-за нехватки информации, в журналах наших радио и радиолюбительских источниках, то ли по другим причинам.
Давайте рассмотрим его применение на радиолюбительские диапазоны, на 80-ку к примеру.
Для 80 метрового диапазона возьмем провод полевой длиной 84 метра. Разместим все четыре угла на высоте 16 метров от земли. На резонансной частоте будет примерно 120 ом активного волнового сопротивления. Полоса пропускания по уровню ксв=2, примерно составит 230 килогерц. Диаграмма круговая в азимутальной плоскости, по углу места в зенит. Усиление примерно будет 8,3 dbi. Для согласования с 50-омным кабелем потребуется четвертьволновый трансформатор из коаксила 75 ом. Точка подключения в середине из одной стороны. При подключении в одном из углов, характеристики почти не меняются.
Если этот квадрат опустить до высоты 9 метров от земли. Активное сопротивление на резонансной частоте составит около 50 ом, и можно будет напрямую запитывать 50-омным кабелем. При этом немного вырастет усиление, и будет около 9 dbi. Полоса пропускания заметно сузится, и будет всего 90 кгц. Что не есть хорошо.
Использовать такую конструкцию антенны на радиостанции имеет смысл при проведении только местных радио связей – до 800 километров, причем запитка полотна в углу возможно будет предпочтительнее.
Давайте теперь полотно антенны разместим не параллельно , а вертикально относительно земли. Периметр увеличим до 85 метров, чтобы резонансная частота была в середине диапазона 3 650 килогерц. Нижняя сторона квадрата на высоте примерно 2 метра от земли. Поляризация горизонтальная – точка подключения в середине нижней стороны.
Что будет в таком варианте – полоса пропускания 140 килогерц. Мало, а весь 80-метровый диапазон перекрывает очень мало, всего несколько антенн по полосе пропускания.
Усиление меньше 7 dbi. Диаграмма круговая, да и все антенны из одного элемента на малой высоте подвеса имеют круговую диаграмму, как ни крути, и не наклоняй.
Зато угол излучения максимальный стал 65 градусов. При таком угле связи можно проводить как в ближней зоне, так и до 3-5 тысяч километров с одинаковым успехом. Здесь можно даже картинку показать.
Антенна квадрат на 80 метров
Мы рассматривали горизонтальную поляризацию, давайте попробуем вертикальную. Для этого точку питания перенесем в одну из середин вертикальной стороны. О! Чудо. Полоса пропускания составила 330 килогерц, что очень хорошо, при периметре 83,4 метра. Угол излучения максимальный 16 градусов. При таком угле все DXы на 80ке наши будут. То есть можно будет хорошо и просто проводить связи от 5 тысяч километров до антипода (16 т.км). Супер!
Антенна квадрат на 80 метров вертикальной поляризации
Сопротивление в этом случае будет 200 ом, и мы можем применить трансформатор ¼ по сопротивлению, и все будет хорошо.
Рассматривая, пробуя, анализируя, любой радиолюбитель сможет выбрать, подобрать себе антенну квадрат. Она хорошая.
Направленная антенна «двойной квадрат» впервые была описана в литературе в 1948 г. и с тех пор продолжает привлекать к себе внимание со стороны радиолюбителей.
Антенна «двойной квадрат» (рис. 2-56), имеющая оптимальные размеры, обеспечивает коэффициент усиления по отношению к обычному вибратору 8 дб , что соответствует усилению, даваемому трехэлементной антенной «волновой канал». С практической точки зрения антенна «двойной квадрат» даже превосходит трехэлементную антенну «волновой канал», так как имеет большую направленность в вертикальной плоскости и пологий угол вертикального излучения, что особенно важно при установлении дальних связей. Антенна «двойной квадрат» обычно изготовляется из тонкого медного провода или, лучше, из антенного канатика и не требует дорогостоящих металлических трубчатых конструкций. Несколько сложнее изготовление несущей конструкции антенны.
На рис. 2-56 изображена схема антенны «двойной квадрат» в двух видах, в которых она обычно выполняется. Основным элементом является вибратор в виде проволочного квадрата с длиной стороны λ/4 и общей длиной 1λ. На расстоянии А от 0,1λ до 0,2λ помещается второй такой же квадрат, снабженный дополнительным четвертьволновым шлейфом, благодаря которому этот элемент антенны действует как рефлектор. Элементы антенны располагаются или вертикально (рис. 2-56, а ), или же на одной из сторон квадрата (рис. 2-56, б ). Не изменяя конструкции антенны, перенося точку питания, можно добиваться вертикальной или горизонтальной поляризации поля. Обе антенны (рис. 2-56) имеют горизонтальную поляризацию поля.
Антенна «двойной квадрат» излучает в одном направлении, т. е. обратное излучение сильно ослаблено. Направление основного излучения перпендикулярно плоскости антенны и направлено в сторону от рефлектора к вибратору. Максимальное усиление антенны, как указывают многие авторы, при расположении рефлектора на расстоянии 0,2λ от вибратора лежит в пределах от 10 до 11 дб (измерения, проведенные радиолюбителем G 4 ZU , при указанных размерах дали величину коэффициента усиления, равную 8 дб ).
Входное сопротивление собственно вибратора лежит в пределах от 110 до 120 ом . При подключении пассивных элементов (рефлекторов или директоров) входное сопротивление в зависимости от расстояния до пассивного элемента уменьшается до 45—75 ом . Таблица 2-12 содержит значения входных сопротивлений и коэффициентов усиления различных видов антенн «двойной квадрат». Приведенные данные получены радиолюбителем W 5 DQV.
Виды антенн | Входное сопротивление, ом | Коэффициент усиления, дб |
---|---|---|
Собственно вибратор | 110 | 2 |
Вибратор с рефлектором (расстояние 0,2λ) | 75 | 10 |
Вибратор с рефлектором (расстояние 0,15λ) | 65 | 8 |
Вибратор с рефлектором (расстояние 0,1λ) | 54 | 8 |
Вибратор с директором (расстояние 0,2λ) | 50 | 5 |
Получаемые входные сопротивления антенны позволяют использовать для ее питания обычный коаксиальный кабель, что, как правило, и делается. Следует помнить, что при отсутствии симметрирующего устройства диаграмма направленности антенны несколько косит. На этот недостаток, однако, не обращают внимания, так как величина коэффициента усиления от этого не меняется, а только несколько ухудшается диаграмма направленности. Для того чтобы понять, как действует антенна «двойной квадрат», необходимо рассмотреть распределение тока по длине вибратора. На рис. 2-57 показано четыре примера распределения тока по длине элемента антенны «двойной квадрат»; направление тока обозначено стрелками. В точках питания А действуют те же соотношения, что и в случае полуволнового вибратора; вибратор питается в пучности тока, и обе половины его возбуждаются синфазно (стрелки, указывающие направление тока, имеют одинаковое направление). Во внешних точках В и D расположены узлы тока, и в них происходит изменение направления тока (см. указатели тока). При рассмотрении квадрата, изображенного на рис. 2-57, а и б , видно, что стороны А и С возбуждаются синфазно, а стороны В и D — в противофазе. Таким образом, поляризация электрического поля в направлении перпендикуляра к плоскости антенны горизонтальная, так как горизонтальные стороны квадрата возбуждаются синфазно. На рис. 2-57, б питание производится со стороны вертикального элемента квадрата и обе вертикальные стороны квадрата возбуждаются синфазно, а горизонтальные стороны — в противофазе; следовательно, в данном случае поляризация поля вертикальная. При питании антенны «двойной квадрат» в отношении поляризации поля справедливо следующее правило: если питание антенны производится со стороны горизонтального элемента, то поляризация поля горизонтальная, если питание антенны производится со стороны вертикального элемента, то поляризация поля вертикальная.
Рассуждения о поляризации поля становятся несколько менее наглядными при рассмотрении квадрата, стоящего на одной из своих вершин (рис. 2-57, в и г). Если обозначить направления токов, как показано на рис. 2-58, то становится ясным, что и в этом случае поляризация поля квадрата, стоящего на одной из его вершин, определяется вполне однозначно. Из рис. 2-58 видно, что поля от горизонтальных составляющих тока от всех четырех сторон складываются в фазе, а от вертикальных составляющих находятся в противофазе. Отсюда следует, что поле излучения квадрата в этом случае имеет горизонтальную поляризацию. При питании в точках В или D поляризация поля вертикальная. В середине стороны квадрата, находящейся против точки питания, имеется узел напряжения, и поэтому эта точка может быть заземлена. На рис. 2-59 показано несколько вариантов питания квадрата с заземлением узла напряжения в случае горизонтальной и вертикальной поляризации. С теоретической точки зрения совершенно безразлично, в какой точке подключать линию питания — к точке А или С в случае горизонтальной поляризации или к точке В или D в случае вертикальной поляризации. Место подключения линии питания на практике определяется из конструктивных соображений. В диапазоне УКВ обычно используют полностью металлические конструкции, для чего точки A и С заземляют (рис. 2-60, а и б ).
Излучатель антенны «двойной квадрат» можно рассматривать как параллельное включение двух полуволновых вибраторов, расположенных на расстоянии λ/4. Отсюда следует, что «двойной квадрат» имеет ярко выраженную направленность в вертикальной плоскости (пологий вертикальный угол излучения).
На практике стремятся так выбрать общую Длину питаемого элемента антенны, чтобы он без дополнительных корректировок был бы настроен на рабочую частоту. В первых публикациях конструкции антенны «двойной квадрат» общая длина проводников питаемого элемента составляла 0,97λ, т. е. учитывался коэффициент укорочения. В последнее время ряд авторов указывает, что резонанс антенны наступает при общей длине излучателя 1,00λ — 1,02λ. Этот факт объясняется тем, что в случае излучателя в виде квадрата не проявляется укорачивающее действие емкостного краевого эффекта, который имеет место на открытых концах прямого вибратора. Для вычисления резонансной длины излучателя антенны «двойной квадрат» в коротковолновом диапазоне справедлива следующая приближенная формула: $$l[м]=frac<302>.$$
Для дополнительных корректировок длины излучателя можно воспользоваться следующим приемом: общая длина проводника выбирается несколько меньше требуемой и по обе стороны от точек питания включаются изоляторы, которые перекрываются короткозамкнутыми шлейфами, как показано на рис. 2-61, а . Уменьшая или удлиняя шлейфы, добиваются точной настройки излучателя. На рис. 2-60, б изображен этот же способ настройки излучателя, но использующий только один изолятор и один шлейф. Сказанное выше, разумеется, справедливо и по отношению к квадрату, расположенному на одной из своих вершин.
На расстоянии 0,2λ, располагается рефлектор. Это расстояние выбрано в результате практических экспериментов; отклонение от него в обе стороны приводит к уменьшению коэффициента усиления антенны и изменению входного сопротивления. Настройка рефлектора может производиться или по максимальному излучению в прямом направлении, или по минимальному излучению в обратном направлении. Следует отметить, что эти настройки не совпадают. Обычно радиолюбители настраивают рефлектор на наибольший коэффициент усиления в прямом направлении. По сравнению с настройкой на максимальный коэффициент усиления в прямом направлении настройка на максимальное обратное ослабление значительно более критична и более резко выражена, поэтому ее следует проводить очень осмотрительно. При некотором уменьшении коэффициента усиления может быть получено обратное ослабление порядка 30 дб . В качестве элемента настройки почти всегда используется двухпроводная линия с подвижным короткозамыкающим мостиком (рис. 2-56) Часто длина рефлектора выбирается равной длине излучателя; в этом случае линию выбирают такой длины, чтобы пассивный элемент работал в качестве рефлектора, а с помощью короткозамыкающей перемычки проводят точную настройку. Однако с электрической точки зрения лучше, если рефлектор имеет размеры, несколько превосходящие размеры излучателя; при этом регулировочная линия может быть выбрана очень короткой или может совсем отсутствовать, если размеры рефлектора выбраны такими, что он представляет собой замкнутый квадрат, настроенный на работу в качестве рефлектора. Для того чтобы определить оптимальные размеры рефлектора, в каждом отдельном случае требуется провести много экспериментов, поэтому при описании конструкций антенн «двойной квадрат» будут даваться уже проверенные экспериментально размеры их элементов, не требующие дополнительных корректировок.
В диапазоне коротких волн почти все антенны «двойной квадрат» состоят из двух элементов — излучателя (вибратора) и рефлектора. Антенны этого типа, использующие, кроме рефлектора, еще и директор, не получили распространения, так как незначительное увеличение коэффициента усиления антенны не идет ни в какое сравнение с усложнением конструкции и увеличением расхода материалов, необходимых для построения трехэлементной антенны.
Ширина полосы пропускания антенн «двойной квадрат» больше, чем у антенн «волновой канал», и перекрывает целиком любительские диапазоны 10, 15 и 20 м при условии, что антенна настроена на середину диапазона. Диаграмма направленности этой антенны, с точки зрения радиолюбителей, также обладает некоторыми преимуществами по сравнению с диаграммой направленности антенны «волновой канал». В горизонтальной плоскости диаграмма направленности имеет относительно широкий основной лепесток, излучение в стороны сильно ослаблено, а в обратном направлении имеются два небольших боковых лепестка, величина которых определяется качеством настройки рефлектора. Кроме этого, антенны «двойной квадрат» имеют узкую диаграмму направленности в вертикальной плоскости, что определяет преимущество этого типа антенны по сравнению с другими антенными системами. Антенну «двойной квадрат» также желательно подвешивать как можно выше над поверхностью земли, хотя влияние земли в этом случае сказывается меньше, чем в случае антенны другого типа. Желательно, чтобы точка питания была по крайней мере на высоте λ/2 от поверхности земли при общей высоте конструкции 1λ, при этом влияние земли практически не ухудшает диаграммы направленности.
Несущая конструкция антенны может быть выполнена в самых разнообразных вариантах. Однодиапазонная антенна «двойной квадрат» для диапазонов 10 и 15 м может иметь деревянную несущую конструкцию из планок и брусков, усиленных железными полосами. Антенна для диапазона 20 м обычно имеет несущую конструкцию, выполненную для уменьшения веса и улучшения ее механической прочности из бамбуковых трубок. Различные варианты выполнения несущих конструкций будут описаны в разделе, посвященном многодиапазонным антеннам «двойной квадрат».
На рис. 2-62 изображена простая конструкция «двойного квадрата», стоящего на одной из своих вершин. Такая же конструкция может быть использована и для антенны, расположенной на одной из своих сторон. Для увеличения механической прочности антенны используются растяжки из синтетических материалов. Если несущая конструкция изготовляется из бамбуковых или синтетических трубок, то антенный провод может укрепляться на них без изоляторов В таблице 2-13 приведены размеры «двойного квадрата».
Диапазон, м | Стороны элементов | Расстояние А, м | Длина шлейфа рефлектора, м | Длина стороны настроенного рефлектора, м | ||
---|---|---|---|---|---|---|
B, м | С, м | 0,2λ | 0,15λ | |||
10 | 2,65 | 2,65 | 2,12 | 1,60 | 0,70 | 2,81 |
15 | 3,55 | 3,55 | 2,83 | 2,12 | 1,00 | 3,75 |
20 | 5,35 | 5,35 | 4,25 | 3,20 | 1,50 | 5,56 |
Расстояние между проводниками линии настройки рефлектора некритично и может изменяться от 5 до 15 см . В графе «Длина стороны настроенного рефлектора» приведены размеры рефлектора, не требующего дополнительной настройки, т. е. в этом случае рефлектор представляет собой замкнутый квадрат. Диаметр медного одно- или многожильного проводника не имеет в данном случае никакого значения с точки зрения влияния на электрические характеристики антенны; из механических соображений он выбирается равным 1,5 мм .
Первые конструкции «двойного квадрата» имели элементы, выполненные в виде шлейфовых проводников. При этом входное сопротивление увеличивалось по сравнению с однопроводным элементом в 4 раза, незначительно увеличиваются коэффициент усиления и полоса пропускания антенны. Радиолюбителем W 8 RLT был описан такой «двойной квадрат» для диапазона 10 м (рис. 2-63). Общая длина проводника, расположенного в виде двух витков, равна 2λ , так что длина стороны равна λ/4 . Питание может осуществляться в режиме бегущей волны по линии, имеющей волновое сопротивление 280 ом (УКВ кабель). Однако W 8 RLT предлагает питать антенну по настроенной линии с волновым сопротивлением от 300 до 600 ом .Для рефлектора не имеет существенного значения, изготовлен ли он в виде простого квадрата или же в виде шлейфового квадрата, так как отражающее действие его при этом не изменяется. Поэтому более поздние конструкции используют шлейфовый излучатель и обычный рефлектор. В таблице 2-14 приведены все размеры антенны «двойной квадрат», изображенной на рис. 2-62.
Расстояние между проводниками линии настройки рефлектора может быть взято от 10 до 15 см .
При этом следует отметить, что размеры, приведенные W 8 RLT, в свете сегодняшних взглядов выбраны несколько короче требуемых, что, очевидно, объясняется питанием антенны по настроенной линии, с помощью которой, как известно, можно в некоторой степени компенсировать неточность, допущенную при выборе размеров излучателя. Поэтому размеры, приведенные в табл. 2-14, следует рассматривать только как приблизительные. Рефлектор конструируется в виде простого квадрата, а питание осуществляется с помощью согласованной линии с волновым сопротивлением, равным 300 ом .
Диапазон, м | Стороны элементов | Расстояние А, м | Расстояние а, м | Длина шлейфа S, м | |
---|---|---|---|---|---|
B, м | C, м | ||||
10 | 2,44 | 2,52 | 1,60 | 0,15 | 0,30—0,50 |
15 | 3,30 | 3,40 | 2,16 | 0,15 | 0,40—0,65 |
20 | 4,88 | 5,04 | 3,20 | 0,20 | 0,70—1,00 |
Отличные результаты, получаемые при работе с антенной «двойной квадрат», естественно, привели бы к созданию целого ряда конструкций, которые в большей или меньшей мере являются развитием принципов, заложенных в основе действия «двойного квадрата».
Russian HamRadio — KB антенны направленного действия. Квадраты.
Квадраты.
Многим радиолюбителям, не имеющим возможности вращать свою антенну, можно рекомендовать простую конструкцию антенны “двойной квадрат”, направленную в определенную сторону. Такая конструкция была предложена Рудольфом Бэчером (WA3J YI) и не требует большого числа дефицитных материалов, что позволяет легко установить ее на крыше или в полевых условиях.
Для установки данной антенны достаточно иметь мачту высотой 12—15 метров и четыре деревянных (или бамбуковых) распорки, которые растягивают рамки антенны и фиксируются капроновым шнуром в разные стороны.
Используя данный принцип, можно относительно быстро собрать эффективную антенну для направленной работы в соревнованиях типа ARRL, AA-DX и др., разместив не две, а три или четыре рамки.
По данным автора, антенна состоящая из двух элементов имела коэффициент усиления в сторону основного излучения не хуже 6 дБ, и соотношение вперед-назад было лучше 20 дБ. Антенна FIXED DIRECTION QUAD показана на рис. 1
Новозеландский радиолюбитель ZL2BDA предложил конструкцию антенны “двойной квадрат” для диапазона 20 метров, усиление которой чуть меньше, чем у полноразмерного “квадрата”, а фактические размеры антенны немного превышают размеры обычного “двойного квадрата” для диапазона 10метров (рис.2).
Антенна питается коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом. Обе рамки имеют одинаковые размеры.
Напряжение питания директора сдвинуто по фазе примерно на 135 градусов и подается через двухпроводную фразирующую линию с волновым сопротивлением 300 Ом. Ровно посредине линия перекрещивается. Катушки L1 и L2 наматываются на каркасах из диэлектрика диаметром 45 мм и содержат соответственно 30 и 25 витков провода, диаметром 1 мм. Шаг намотки — 2,4 мм. На рисунке также показан еще один вариант выполнения этой антенны. По данным автора следует, что при одинаковом удалении катушек индуктивности L1 и L2 от земли, нижний вариант является более эффективным. Настраивают антенну с помощью гетеродинного индикатора резонанса.
Резонансная частота вибратора должна быть — 14250 кГц, а резонансная частота директора 14050 кГц. По данным ZL2BDA КСВ антенны во всем диапазоне перекрываемых частот не превышает — 2.
Используя этот же принцип можно реализовать “ZL MINI QUAD” на диапазоне 40 М с размерами несколько превышающими габариты полноразмерного “двойного квадрата” на диапазон 20 м.
Конструкция гибридного “двойного квадрата” показана на рис. 3.
В данной конструкции вместо рамочного директора, используется горизонтальный пассивный элемент, как у антенны типа YAGI.
Антенна рассчитана для работы на диапазоне 20 М. Запитывается антенна коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Изменяя размеры вибратора, антенну настраивают на резонансную частоту. График КСВ гибридного квадрата показан на рис. 4.
По данным автора этой конструкции Ральфа Волпе (WB8VCS) усиление антенны около 7 дБ по сравнению с полуволновым диполем, а соотношение излучения вперед-назад колеблется от 12 до 20 дБ.
Американский радиолюбитель Кэм Пирс (K6RU) разработал и сконструировал вращающуюся двухэлементную антенну для диапазонов 40 и 80 М, которая выполнена на базе имеющегося волнового канала. См. рис. 5.
Удлинив траверсу на 2,44 м с каждой стороны и укрепив на них горизонтальные планки из бамбука (или стеклопластика) длиной 4,87 М, автор разместил на них два элемента типа “дельта”. Длина шлейфа вибратора для диапазона 40 м равна 2,32 метра.
Настраивают антенну сначала по минимальному значению КСВ на резонансной частоте, изменяя при этом длину шлейфа вибратора, а затем добиваются максимального соотношения излучения вперед-назад, подбирая длину шлейфа рефлектора.
Вибратор 40-метрового диапазона может использоваться как вертикальный излучатель на диапазоне 80 м.
Настраивается вибратор с помощью переменного конденсатора емкостью около 500 пФ., включенного в разрыв центральной жилы питающего коаксиального кабеля.
Оплетка кабеля должна быть присоединена к противовесам длиной, равной 1/4
l на диапазон 80 м.Используя метод емкостной настройки, можно получить вращаемый вариант антенны на 80 м, настроив соответственно рефлектор. По данным автора антенна хорошо себя зарекомендовала при проведении дальних QSO.
Переключаемая антенна типа Delta Loop для диапазона 40 м показана на рис. 6. Эта антенна разработана радиолюбителем Тони Депрато (WA4JQS). Она имеет общий рефлектор и излучает в две противоположные стороны. По данным автора антенна имеет следующие характеристики: усиление — 10 дБ, соотношение излучения вперед-назад — 25 дБ. Запитывается антенна коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом через четвертьволновую линию, выполненную из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом, при этом следует учитывать коэффициент укорочения, равный 0,66 для данного кабеля.
Ниже приводятся расчетные данные для всех элементов антенны и фразирующей линии:
Элемент Длина
Вибратор: 984/7,05 — (фут.) — 42,54 м
Рефлектор: 1030/7050 — (фут.) — 44,53 м
Директор № 1 и № 2
Директор № 1 и № 2: 935/7050 — (фут.) — 40,42 м
Длина фразирующей
линии: 246×0,66/7050 — (фут.) — 7,02 м
Используя принцип конструкции антенны WA4JQS, радиолюбитель Пол Кайсел (K7CW) разработал антенну, которую можно рекомендовать для успешного участия в международных соревнованиях.
Автор использовал свою систему для диапазона 40 м. Способ выполнения антенны показан на рис. 7.
По данным автора, антенна показывала отличные результаты в переключаемых направлениях излучения.
Многие радиолюбители не имеют возможности поставить в своих условиях полноразмерный двойной квадрат на 40 м или даже на 80 м диапазон.
Существует несколько способов уменьшения размеров рамок, используя принцип емкостного укорочения.
На рис. 8. показаны методы выполнения емкостной настройки рамок антенны с укороченными размерами.
Используя данный принцип емкостной настройки, радиолюбитель Роджер Спаркс (W7WKW) сконструировал антенну типа “двойной квадрат” для диапазона 40 м.
Размеры рамок и способ выполнения емкостной настройки показаны на рис. 9.
Настраивают антенну изменяя длину отрезков “А”, длина которых для вибратора составляет — 3 м, а для рефлектора 3,9м.
Добившись минимального значения КСВ на резонансной частоте антенну настраивают по максимальному соотноше-нию вперед-назад.
По данным автора величина соотношения излучения вперед-назад не хуже 12 дБ, достигая значения 30 дБ со стороны некоторых корреспондентов.
Следует заметить, что изменение длины отрезков “А” на 30 см ведет к изменению резонансной частоты на 100 кГц.
Наиболее минимальной значение КСВ получается при использовании коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.
Дополнительное применение согласующего устройства также ведет к снижению КСВ.
Данная антенна имела выигрыш в два балла по сравнению с вертикальным четвертьволновым излучателем. Расстояние между элементами такое же, как и у обычного “двойного квадрата” и составляет 6 метров.
Для тех, кто хотел бы сконструировать антенну типа “двойной квадрат” для диапазона 80 метров, английский радиолюбитель G3FPQ сконструировал антенну, используя метод емкостной настройки.
Размеры рамок антенны G3FPQ чуть больше размеров рамок для обычного “двойного квадрата” на 40-метровый диапазон. Размеры рамок антенны G3FPQ и способ выполнения емкостной настройки показан на рис. 10.
Настраивают антенну, изменяя длину емкостных элементов, расположенных параллельно вертикальным сторонам рамок.
Расстояние между рамками — 0,15/\ и равно 12 м, при этом входное сопротивление антенны составило 30 Ом.
Ширина полосы излучения при значении КСВ не хуже 2 составила 90 кГц.
По данным автора, соотношение излучения вперед-назад было не хуже 30 дБ.
Прежде чем перейти к описанию многодиапазонных и многоэлементных антенн типа “двойной квадрат” авторы считают необходимым предложить еще одну конструкцию антенны типа “двойной квадрат”, которая называется “Экспандер Квад” или X-Q т. е. квадрат с увеличенными размерами.
На рис. 11. показан чертеж антенны, а в таблице размеры самой антенны
Усиление антенны типа X-Q — 9,5 дБ по отношению к полуволновому диполю.
Наибольшее значение усиления достигается при расстоянии между элементами равному 0,125/\, при этом соотношение излучения вперед-назад больше 22 дБ.
Входное сопротивление антенны очень большое и лежит в пределах 2000—4500 Ом, поэтому для запитки антенны несимметричным коаксиальным кабелем следует применять четвертьволновую линию передачи, запитанную через полуволновой трансформатор, выполненный из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом. Питающий коаксиальный кабель также
имеет волновое сопротивление 75 Ом.Настраивают антенну X-Q в два этапа. Вначале проверяют значение КСВ на резонансной частоте, затем, изменяя длину шлейфа рефлектора (директора) добиваются максимального значения соотношения вперед-назад. Минимальное значение КСВ на резонансной частоте достигается подбором электрической длины четвертьволновой линии.
Возможно и другое выполнение питающей линии антенны типа X-Q. Описание многодиапазонных и многоэлементных антенн типа “двойной квадрат” авторы решили начать с описания конструкции В. Швыдкого (UH8CT), которая получила широкое распространение среди наших радиолюбителей.
Автор поставил перед собой задачу изготовить механически прочную и эффективную конструкцию.
В основу положена конструкция типа “еж”, но здесь шесты не сходятся в одной точке, а разнесены по вертикали на расстояние 2 метра.
Это позволило уменьшить длину шестов и тем самым повысить жесткость конструкции антенны.
Механическая прочность антенны также увеличена применением деревянных распорок 3,4.
Конструкция антенны показана на рис. 12.
1 — мачта дюралюминиевая длиной 3,8—4 м, наружный диаметр 60 мм,
2 — шест деревянный (бамбук, стеклопластик) длиной 3,9 м,
3 — распорка деревянная длиной 3,8 м,
4— стойка деревянная длиной 2,6 м,
5 — муфта стальная (по диаметру мачты),
6 — уголок стальной 35x35x5 мм.
Расположение рамок и расстояние между ними показаны на рис. 13.
Для того чтобы соблюсти строго установленный угол при приваривании уголков к муфтам рекомендуется пользоваться приспособлением, показанном на рис. 14.
рис. 14
Б — предварительная разметка заготовки для муфт, А — схема сборки.
Все рамки выполнены из медного провода диаметром 2—3 мм.
Рамки диапазона 14 мГц укрепляют непосредственно на шестах, а рамки других диапазонов растянуты капроновым шнуром.
Размеры рамок и шлейфов приведены в таблице.
Запитывается антенна коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Во избежание перекоса диаграммы направленности желательно применить симметрирующий трансформатор, который выполняется на ферритовых кольцах.
Настраивают антенну общепринятым способом, добиваясь максимального соотношения излучения вперед-назад. Желательно повторить несколько раз настройку, что исключит возможные неточности в настройке элементов. При соблюдении всех размеров рамок и расстояний между ними значение КСВ в фидере получится приемлемым без дополнительных регулировок.
Данная антенна хорошо себя зарекомендовала как в соревнованиях, так и при проведении дальних радиосвязей.
Исходя из оптимальных расстояний рефлектор-вибратор и вибратор-директор радиолюбителем И. Зельдиным (UB5LCV) была разработана конструкция четырехэлементной антенны типа “квадрат” для диапазонов 21 и 28 мГц.
Поскольку длина рамок подбирается с помощью шлейфов в процессе настройки, то на рис. 15. даны только расстояния между элементами. Приблизив рефлектор к вибратору, удалось получить соотношение излучения вперед-назад — 28 дБ.
Настраивается антенна по общепринятой методике.
На рис. 16. показана антенна типа “двойной квадрат”, состоящая также, как и антенна UH8CT из трех элементов на диапазон 20 м, четырех элементов на диапазон 15 м и пяти элементов на диапазон 10 м.
Размеры рамок даны в таблице.
Четырех элементная антенна типа “квадрат” для диапа-зонов 20 и 15 м и пятиэлементная — для диапазона 10 м показана на рис. 17.
Размеры рамок приведены в таблице.
Являясь хорошей конструкцией для диапазона 20 и15 м, антенна показанная на рис 18.
По мнению авторов не может иметь такие же характеристики для диапазона 10м, в виду того, что расстояния между элементами не будут оптимальными для этого диапазона.
Размеры рамок приводятся в таблице.
Данная антенна названа “MONSTER” (рис. 19).
При своих больших размерах она имеет оптимальные расстояния между элементами, что дает возможность достичь очень хороших результатов и характеристик на диапазонах 20,15 и 10 м.
Соотношение излучения вперед-назад на всех диапазонах не хуже 32 дБ, а усиление составляет 10,5 дБ по отношению к полуволновому диполю на диапазонах 20 и 15 м и 11 дБ на диапазоне 10м.
Антенна нуждается в многократном повторении процедуры настройки элементов и только после этого можно достичь отличных результатов в ее работе.
Copyright © Russian Hamradio.
Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно
Инструкция по изготовлению антенны «двойной» Bi-Quad (двойная восьмерка) W-LAN — антенны на 2,4 Ghz для wi-fi.
«Двойная восьмёрка» — это продолжение Bi-Quad , усиление которой на 2 dB выше, т.е. составляет примерно 12 dB. При постройке обратите внимание на то, что медные провода в местах пересечения не соприкасаются. После постройки «двойную восьмёрку» желательно покрыть лаком, чтобы избежать окисления/коррозии. О том, как важно выдержать расстояние в 15 мм между отражателем и медным проводом, свидетельствуют две приведённые ниже фотографии :
Для того, чтобы не возникали вопросы (в первом посте были) рассмотрим постройку антенны с круговой диаграммой, в данном случае что-то около 270°.
Сначала из медной пластины (или другой жести/материала) нужно согнуть трубу диаметром 70 мм и высотой прим. 100 мм. Затем согнуть из медного провода прямой 6-ти элементный Quad и с помощью, например, бутылки придать ему соответствующую, изогнутую форму. Повторюсь для читающих не очень внимательно: расстояние от медного провода до рефлектора по кругу должно быть 15 мм! Важно, чтобы перекрещивающиеся провода не касались друг друга!
Конечно, это не единственно правильный вариант постройки такой антенны. Антенну с круговой диаграммой можно сделать и крупнее,
В этом случае потери сигнала в антенном кабеле будут сведены к минимуму.
И конечно же о главном, о размерах рамки: у кого есть принтер, могут скачать документ, который надлежит отпечатать и точно по отпечатанному можно будет согнуть рамку: http://raffi.uddu.de/wlan/6erquad/6erQuad.doc
В идеале это должно выглядеть немного по-другому, примерно так:
но это не так важно, главное — вы сможете по печати повторить размеры. Для изгибающих «двойную восьмёрку» — крайние квадраты не используются . У кого нет принтера, тот для изготовления рамки пользуется следующим рисунком: приведены размеры для провода диаметром 2,5 мм
«Тройная восьмёрка» — очередное продолжение «двойной восьмёрки», козффицент усиления «тройной восьмёрки» может составить 14 dB или немного больше. Так выглядит окрашенная «тройная восьмёрка», в общем, не плохо:
Для начинающих! Обратите внимание, что стойки, поддерживающте антенну на расстоянии 15 мм от отражателя, должны быть сделаны из диэлектрического материала!
Рассмотренные выше «двойную восьмёрку» и антенну с круговой диаграммой можно смонтировать вместе, в один корпус:
С другого.
Антенна закрыта. Для изготовления защитного корпуса использовался отрезок пластмассовой трубы диаметром 125 мм, которые используют в сантехнике, крышка сделана из 2-х сантиметровой пластмассы. Крепёжная верхняя гайка — из пластмассы. Покрасить можно в любой цвет.
Чтобы избежать лишних вопросов: антенны никак не согласованы, каждая подключена к отдельному аппарату.
Увидел в инете вот это, для облегчения гибки рамок, может кого-нибудь заинтересует:
З.Ы.Я бы сделал по-другому, намного проще.
Как увеличить дальность приёма:
Выбор WLAN-аппарата.
При выборе обратите внимание на то, чтобы выходная мощность (Рвых.) была как можно ближе к разрешённой, т.е. = 20 dB (в России может быть другой, я не узнавал). Можно купить аппарат с выходом 14 dB, но его можно будет применить для не очень большого удаления.
Следующим решающим фактором является чувствительность. У лучших современых аппаратов она находится на уровне прим. -97dB. Чем выше чувствительность, тем лучше аппарат сможет принимать слабые сигналы.
Как влияют эти величины на дальность связи:
Один аппарат с Рвых = 20 dB сможет обеспечить в два раза большую дальность приёма по сравнению с аппаратом, у которого Рвых = 14dB, т.е. разница в 6 dB даёт двойной выигрыш. Если к этому прибавить, что аппарат с чувствительностью -97dB, позволяет получить выигрыш в 4 раза по сравнению с аппаратом, у которого чувствительность равна -76 dB, то общий выигрыш будет 8-ми кратным.
Для того, чтобы увеличить дальность связи в 2 раза, нужно в 4 раза поднять выходную мощность, т.е. на 6 dB, а в 4 раза — на 12 dB и т.д.
Как удержать выходную мощность на уровне 20 dB.
Например: у вас есть аппарат с выходной мощностью 12 dB, который подключен к антенне 5-ти метровым кабелем (потери в кабеле составят, например, 4 dB), коэффициент усиления антенны — 10 dB. Считаем: 12 dB — 4 dB + 10 dB = 18 dB. Т.е. в данном случае антенну можно поменять на другую, с усилением 12 dB.
Дальность связи.
Если не мешают внешние факторы, то небольшими направленными антеннами можно достичь дальности в 2 км (или немного больше) в зоне прямой видимости. Если взять спутниковую тарелку, в которой вместо LNB установить WLAN-антенну, можно установить связь на расстоянии 20 и более километров. Это расстояние в любом случае можно увеличить, применив антенный усилитель для приёмника, который установить будет сложно т.к. один и тот же кабель используется при приёме и передаче. Существуют, конечно, качественные интеллигентные усилители, которые определяют, когда WLAN-аппарат передаёт сигнал и автоматически переключают на время прохожднние выходного сигнала в режим «передача», но эти «интеллигенты» стоят прилично. Более дешёвой альтернативой этому будет поставить две антенны — одну на приём, с антенным усилителем, а другую — на передачу. Даже с покупкой необходимых деталей это должно быть дешевле.
Интересное решение — параболу скомбинировали с Bi-Quad`ом на основе CD-шпинделя.
P.S. Сам я WLAN не использую, и не только потому, что 128-Bit-WEP-key расколдовывается за 1 минуту, а просто пока не надо. Поэтому не могу разделить радости постройки антенны.
Источник — http://www.vallstedt-networks.de/
Популярность интернета среди населения постоянно растет. Однако многие люди проживают в таких местах, где сигнал очень слабый или отсутствует вообще. В связи с этим, очень остро встает проблема увеличения мощности и качества приема интернета. Медленная скорость отнимает много времени и не дает желаемого результата. Поэтому нередко на помощь приходит внешняя антенна Харченко, сконструированная в виде , материалом для которого служит толстая медная проволока. Соединение квадратом между собой происходит в местах незамкнутых углов, где и выполняется подключение телевизионного кабеля.
Такая антенна требует точный расчет под цифровое эфирное телевидение. Для улучшения направленности в некоторых конструкциях может быть установлена решетка или сплошной экран из токопроводящего материала. Подобная биквадратная антенна позволяет решить множество проблем с приемом сигнала и скоростью интернета. Самодельные конструкции, включающие в себя различные типы антенны Харченко изготавливаются сравнительно легко и включают в себя металлические и пластиковые детали, а также элементы из других материалов, соединяемые разными способами. Подобные конструкции легко изготавливаются самостоятельно, в том числе и антенна Харченко для ТВ своими руками.
Антенна Харченко для модема
В настоящее время многие пользователи стремятся увеличить скорость своего мобильного интернета. Особенно остро эта проблема стоит перед теми, кто проживает на значительном удалении от базовой станции, пользуясь интернетом на очень низкой скорости. В таких ситуациях наилучшим выходом из положения становится антенна Харченко для 3g модема своими руками, которую достаточно легко изготовить в домашних условиях.
Эта рамочная конструкция известна как ДМВ антенна еще с 60-х годов прошлого века. Она имеет зигзагообразную рамочную конфигурацию, благодаря которой устройство становится очень эффективным.
Система состоит из двух квадратных элементов. Для того чтобы сделать расчет антенны для 3g модема на частоту 2100 МГц, размер каждой стороны квадрата должен составлять 53 мм. Вся конструкция выполняется в виде сцепленной структуры, включающей в себя две ромбовидные фигуры с внутренними углами 1200. Это делается с целью снижения внутреннего сопротивления устройства. Соединение ромбов осуществляется между собой методом пайки. Сюда же в дальнейшем припаивается кабель высокой частоты.
Более точные данные можно получить, используя онлайн калькулятор для расчета антенны Харченко, в который достаточно всего лишь ввести необходимые исходные данные.
Для повышения эффективности прибор может использоваться совместно с рефлектором. Обычно эта деталь является металлической пластиной, а наиболее подходящим материалом для ее изготовления служит фольгированный текстолит. В данном случае антенны включает в себя определение расстояния между приемным устройством и рефлектором. После расчетов и заготовки материалов, может быть изготовлена антенна Харченко для модема своими руками.
Соединение деталей между собой осуществляется с помощью термоклея. Зафиксировать нужное расстояние между элементами можно с помощью какого-либо предмета с наиболее подходящими размерами. Затем выполняется подключение антенны к устройству. Поскольку в модемах отсутствуют разъемы для подключения внешних антенн, они просто обматываются проволокой, которая затем соединяется через кабель с приемным устройством. В случае необходимости, по такой же схеме может быть изготовлена антенна Харченко для 4g модема.
По окончании сборки, на противоположном конце кабеля, который будет соединяться с модемом, нужно собрать так называемое устройство согласования, предусмотренное специально для таких приборов. Для этой цели используется медная фольга, такая же, как в печатных платах. Выполняемый расчет антенны для 4g модема такой же, как и в предыдущем варианте.
При наличии разъема для внешней антенны, подключение кабеля осуществляется с помощью специального переходника. После всех соединений, антенна для модема считается готовой к использованию. Настройка приема сигнала для 4g выполняется экспериментально, путем медленного поворота конструкции вокруг оси до получения наиболее четкого сигнала. Качество сигнала определяется количеством черточек на значке, отображаемом на компьютере или мобильном телефоне.
Антенна Харченко для цифрового ТВ
Для работы цифрового телевидения используется диапазон дециметровых волн. Поэтому перед конструированием следует выполнить антенны Харченко для DVB t2, чтобы максимально усилить прием сигнала.
Сама конструкция выглядит достаточно компактно, изготавливается в классическом варианте из двух ромбов, в итоге получается антенна зигзагообразная без рефлектора. В качестве основы может использоваться любой токопроводящий материал, например, медный или алюминиевый проводник, диаметром 1-5 мм. Также подойдут трубки, полоски, уголки, профили и т.д. Лучше всего для этих целей подходит медная проволока толщиной 3 мм. Она очень легко гнется, выравнивается и паяется. Далее должна изготавливаться в определенной последовательности. Сопротивление телевизионного кабеля должно быть примерно 50-75 Ом.
Качество цифрового сигнала не зависит от расстояния, как это происходит в аналоговом телевидении. В данном случае, когда антенна для ТВ нормально работает сигнал нормально поступает в телеприемник, если же имеют место сбои, то никакого сигнала вообще не будет. Соответственно не будет и изображения. Если сигнал есть и он нормально принимается, то изображение будет одинакового качества на всех каналах. Этот фактор нужно обязательно учитывать, когда выполняется для цифрового ТВ, хотя индивидуальные настройки могут быть разными для того или иного региона.
Непосредственно телевизионная антенна Харченко изготавливается в определенной последовательности:
- Вначале нужно отмерить кусок проволоки общей длиной 112 см и согнуть его, соблюдая размеры участков попеременно 13 и 14 см.
- После всех изгибов образуется два конца, которые необходимо зачистить на расстояние 1,5-2 см. На концах делаются петли и фиксируются между собой. Место стыков полностью запаивается. Затем, к одному из стыков припаивается центральная жила, а к другому — оплетка. В результате, получается готовая антенна или двойной квадрат.
- Биквадратная антенна для телевизора требует телевизионного кабеля примерно 3 метра. Со стороны антенны он зачищается на 2 см, а со стороны штекера — на 1 см. Штекер можно выбирать на свое усмотрение. Его так же как и проволоку нужно зачистить с помощью надфиля или какого-то острого предмета. Таким образом, зигзагообразная антенна Харченко для цифрового ТВ почти готова к использованию.
- По окончании пайки все стыки следует залить горячим клеем из пистолета. Пока клей не остыл, его излишки нужно собрать. Получается одновременно надежное и эластичное соединение. На самой антенне места пайки тоже заливаются клеем.
Антенна Харченко для телефона
Выносная антенна направленного действия способна существенно увеличить возможности мобильного телефона и повысить качество связи при нахождении абонента в отдаленной местности. В продаже не всегда можно встретить наиболее подходящий вариант, поэтому лучшим выходом из положения становится антенна Харченко для сотовой связи, изготовленная из подручных материалов своими руками.
Наиболее доступный вариант представляет собой стандартную конструкцию, рассмотренную выше. Такая антенна размеры должна иметь исходя из конкретных условий эксплуатации. Все необходимые материалы продаются в хозяйственном магазине. Наиболее простые конструкции могут напрямую соединяться с кабелем и не требуют каких-либо специальных настроек.
Необходимо в первую очередь запастись медной проволокой, диаметром 2-3 мм. Можно взять изолированный провод и снять с него изоляцию. Если соединения будут производиться без пайки, потребуются специальные разъемы для антенн F-типа и соединители. Когда планируется две антенны Харченко соединить в параллель возможно понадобится рефлектор, который может быть жестяным или алюминиевым. Изоляция стыков выполняется с помощью термоусадочной трубки или изоленты. Для соединения методом пайки потребуется паяльник.
Медная проволока, подготовленная заранее, изгибается и превращается в зигзагообразную рамку, представляющую собой два ромба. Стороны каждого из них имеют длину 80 см, а общее расстояние между противоположными углами составит 226 см. Далее калькулятор антенны определяет точку соединения этих ромбов, как место соединения с кабелем. К данной точке припаивается кусок кабеля, размером 50 см, а к его противоположному концу накручивается разъем F-типа. Далее к разъему подключается основной кабель необходимой длины.
В некоторых случаях расчет антенны Харченко онлайн предполагает установку рефлектора, значительно усиливающего прием сигнала в определенной местности. Конструкция получается такая же, как антенна для т2, когда выполняется соединение между собой нижнего конца рамки и рефлектора через оплетку кабеля. С этой целью в рефлектор дополнительно вкручивается болт длиной 50 мм, к которому с помощью стяжки притягивается разъем F-типа. Предварительно к этому разъему припаивается кабель и рамка, расположенная на расстоянии свыше 40 мм. Таким образом, антенна Харченко для мобильного телефона, сделанная самостоятельно в наиболее простом варианте, готова к использованию.
Для непосредственного соединения приемного устройства с мобильным телефоном используется пигтейл, представляющий собой специальный провод. Один его конец соединяется с антенным кабелем, а другой — при помощи разъема с антенным гнездом телефона. В данном случае проблема рассчитать антенну отсутствует и какие-либо отдельные настройки не требуются, достаточно всего лишь наиболее оптимально расположить антенну, ориентируясь на качество принимаемого сигнала. Мачту с приемным устройством рекомендуется устанавливать, как можно ближе к дому, лучше всего возле окна, чтобы максимально уменьшить длину кабеля. — длина волны принимаемого сигнала, d — диаметр проводника, из которого, выполнены РЭ.
Увеличить КНД зигзагообразной антенны с рефлектором можно, построив на ее базе синфазную решетку. При этом, естественно, антенная система усложняется и становится более громоздкой.
Биквадрат наверное самая простая и легко повторяемая антенна Wi-Fi диапазона.
При своей простоте имеет неплохое усиление порядка 10 dB. и может быть использована как самостоятельно так и в качестве излучателя для параболической антенны при этом усиление может быть > 20 dB.
Активный вибратор изготовлен из медной жилы электрического провода. Жила может иметь диаметр 1,5 — 2,5 мм.
Очень ответственный момент — разметка. От тщательности выполнения этой операции очень сильно зависит резоненансная частота антенны. На медную жилу, острыми краями губок штангенциркуля наносится 8 меток через 32,9 мм.
По получившимся меткам, с помощью плоскогубцев, максимально однообразно, изгибаем размеченную медную жилу как показано на рисунках:
Концы получившегося вибратора укорачиваются на 2 мм и облуживаются:
Изготавливаем рефлектор — отражатель, материалом может служить фольгированный стеклотекстолит, жесть, алюминий (в конце статьи будут приведены фото нестандартного решения в изготовлении рефлектора).
Важную роль играет расстояние от рефлектора до вибратора оно должно быть 15 — 16 мм.
В базовом варианте размер рефлектора — 110 Х 123 мм.
Крепление и запитку вибратора можно производить несколькими способами (от наличия материалов и фантазии).
Я использую такой вариант:
Берется трубка (медная) подходящего размера, на одном торце делается срез 1 мм, в рефлекторе сверлится отверстие под диаметр трубки, и в него впаивается трубка, верхний торец должен находится на расстоянии 16 мм. от рефлектора, через трубку пропускается 50 оммный кабель, оплетка экрана припаивается к торцу трубки.
Направленная антенна «двойной квадрат» впервые была описана в литературе в 1948 г. и с тех пор продолжает привлекать к себе внимание со стороны радиолюбителей.
Антенна «двойной квадрат» (рис. 2-56), имеющая оптимальные размеры, обеспечивает коэффициент усиления по отношению к обычному вибратору 8 дб , что соответствует усилению, даваемому трехэлементной антенной «волновой канал». С практической точки зрения антенна «двойной квадрат» даже превосходит трехэлементную антенну «волновой канал», так как имеет большую направленность в вертикальной плоскости и пологий угол вертикального излучения, что особенно важно при установлении дальних связей. Антенна «двойной квадрат» обычно изготовляется из тонкого медного провода или, лучше, из антенного канатика и не требует дорогостоящих металлических трубчатых конструкций. Несколько сложнее изготовление несущей конструкции антенны.
На рис. 2-56 изображена схема антенны «двойной квадрат» в двух видах, в которых она обычно выполняется. Основным элементом является вибратор в виде проволочного квадрата с длиной стороны λ/4 и общей длиной 1λ. На расстоянии А от 0,1λ до 0,2λ помещается второй такой же квадрат, снабженный дополнительным четвертьволновым шлейфом, благодаря которому этот элемент антенны действует как рефлектор. Элементы антенны располагаются или вертикально (рис. 2-56, а ), или же на одной из сторон квадрата (рис. 2-56, б ). Не изменяя конструкции антенны, перенося точку питания, можно добиваться вертикальной или горизонтальной поляризации поля. Обе антенны (рис. 2-56) имеют горизонтальную поляризацию поля.
Антенна «двойной квадрат» излучает в одном направлении, т. е. обратное излучение сильно ослаблено. Направление основного излучения перпендикулярно плоскости антенны и направлено в сторону от рефлектора к вибратору. Максимальное усиление антенны, как указывают многие авторы, при расположении рефлектора на расстоянии 0,2λ от вибратора лежит в пределах от 10 до 11 дб (измерения, проведенные радиолюбителем G 4ZU , при указанных размерах дали величину коэффициента усиления, равную 8 дб ).
Входное сопротивление собственно вибратора лежит в пределах от 110 до 120 ом . При подключении пассивных элементов (рефлекторов или директоров) входное сопротивление в зависимости от расстояния до пассивного элемента уменьшается до 45-75 ом . Таблица 2-12 содержит значения входных сопротивлений и коэффициентов усиления различных видов антенн «двойной квадрат». Приведенные данные получены радиолюбителем W 5DQV.
Получаемые входные сопротивления антенны позволяют использовать для ее питания обычный коаксиальный кабель, что, как правило, и делается. Следует помнить, что при отсутствии симметрирующего устройства диаграмма направленности антенны несколько косит. На этот недостаток, однако, не обращают внимания, так как величина коэффициента усиления от этого не меняется, а только несколько ухудшается диаграмма направленности. Для того чтобы понять, как действует антенна «двойной квадрат», необходимо рассмотреть распределение тока по длине вибратора. На рис. 2-57 показано четыре примера распределения тока по длине элемента антенны «двойной квадрат»; направление тока обозначено стрелками. В точках питания А действуют те же соотношения, что и в случае полуволнового вибратора; вибратор питается в пучности тока, и обе половины его возбуждаются синфазно (стрелки, указывающие направление тока, имеют одинаковое направление). Во внешних точках В и D расположены узлы тока, и в них происходит изменение направления тока (см. указатели тока). При рассмотрении квадрата, изображенного на рис. 2-57, а и б , видно, что стороны А и С возбуждаются синфазно, а стороны В и D — в противофазе. Таким образом, поляризация электрического поля в направлении перпендикуляра к плоскости антенны горизонтальная, так как горизонтальные стороны квадрата возбуждаются синфазно. На рис. 2-57, б питание производится со стороны вертикального элемента квадрата и обе вертикальные стороны квадрата возбуждаются синфазно, а горизонтальные стороны — в противофазе; следовательно, в данном случае поляризация поля вертикальная. При питании антенны «двойной квадрат» в отношении поляризации поля справедливо следующее правило: если питание антенны производится со стороны горизонтального элемента, то поляризация поля горизонтальная, если питание антенны производится со стороны вертикального элемента, то поляризация поля вертикальная.
Рассуждения о поляризации поля становятся несколько менее наглядными при рассмотрении квадрата, стоящего на одной из своих вершин (рис. 2-57, в и г). Если обозначить направления токов, как показано на рис. 2-58, то становится ясным, что и в этом случае поляризация поля квадрата, стоящего на одной из его вершин, определяется вполне однозначно. Из рис. 2-58 видно, что поля от горизонтальных составляющих тока от всех четырех сторон складываются в фазе, а от вертикальных составляющих находятся в противофазе. Отсюда следует, что поле излучения квадрата в этом случае имеет горизонтальную поляризацию. При питании в точках В или D поляризация поля вертикальная. В середине стороны квадрата, находящейся против точки питания, имеется узел напряжения, и поэтому эта точка может быть заземлена. На рис. 2-59 показано несколько вариантов питания квадрата с заземлением узла напряжения в случае горизонтальной и вертикальной поляризации. С теоретической точки зрения совершенно безразлично, в какой точке подключать линию питания — к точке А или С в случае горизонтальной поляризации или к точке В или D в случае вертикальной поляризации. Место подключения линии питания на практике определяется из конструктивных соображений. В диапазоне УКВ обычно используют полностью металлические конструкции, для чего точки A и С заземляют (рис. 2-60, а и б ).
Излучатель антенны «двойной квадрат» можно рассматривать как параллельное включение двух полуволновых вибраторов, расположенных на расстоянии λ/4. Отсюда следует, что «двойной квадрат» имеет ярко выраженную направленность в вертикальной плоскости (пологий вертикальный угол излучения).
На практике стремятся так выбрать общую Длину питаемого элемента антенны, чтобы он без дополнительных корректировок был бы настроен на рабочую частоту. В первых публикациях конструкции антенны «двойной квадрат» общая длина проводников питаемого элемента составляла 0,97λ, т. е. учитывался коэффициент укорочения. В последнее время ряд авторов указывает, что резонанс антенны наступает при общей длине излучателя 1,00λ — 1,02λ. Этот факт объясняется тем, что в случае излучателя в виде квадрата не проявляется укорачивающее действие емкостного краевого эффекта, который имеет место на открытых концах прямого вибратора. Для вычисления резонансной длины излучателя антенны «двойной квадрат» в коротковолновом диапазоне справедлива следующая приближенная формула: $$l[м]=\frac{302}{f[Мгц]}.$$
Для дополнительных корректировок длины излучателя можно воспользоваться следующим приемом: общая длина проводника выбирается несколько меньше требуемой и по обе стороны от точек питания включаются изоляторы, которые перекрываются короткозамкнутыми шлейфами, как показано на рис. 2-61, а . Уменьшая или удлиняя шлейфы, добиваются точной настройки излучателя. На рис. 2-60, б изображен этот же способ настройки излучателя, но использующий только один изолятор и один шлейф. Сказанное выше, разумеется, справедливо и по отношению к квадрату, расположенному на одной из своих вершин.
На расстоянии 0,2λ, располагается рефлектор. Это расстояние выбрано в результате практических экспериментов; отклонение от него в обе стороны приводит к уменьшению коэффициента усиления антенны и изменению входного сопротивления. Настройка рефлектора может производиться или по максимальному излучению в прямом направлении, или по минимальному излучению в обратном направлении. Следует отметить, что эти настройки не совпадают. Обычно радиолюбители настраивают рефлектор на наибольший коэффициент усиления в прямом направлении. По сравнению с настройкой на максимальный коэффициент усиления в прямом направлении настройка на максимальное обратное ослабление значительно более критична и более резко выражена, поэтому ее следует проводить очень осмотрительно. При некотором уменьшении коэффициента усиления может быть получено обратное ослабление порядка 30 дб . В качестве элемента настройки почти всегда используется двухпроводная линия с подвижным короткозамыкающим мостиком (рис. 2-56) Часто длина рефлектора выбирается равной длине излучателя; в этом случае линию выбирают такой длины, чтобы пассивный элемент работал в качестве рефлектора, а с помощью короткозамыкающей перемычки проводят точную настройку. Однако с электрической точки зрения лучше, если рефлектор имеет размеры, несколько превосходящие размеры излучателя; при этом регулировочная линия может быть выбрана очень короткой или может совсем отсутствовать, если размеры рефлектора выбраны такими, что он представляет собой замкнутый квадрат, настроенный на работу в качестве рефлектора. Для того чтобы определить оптимальные размеры рефлектора, в каждом отдельном случае требуется провести много экспериментов, поэтому при описании конструкций антенн «двойной квадрат» будут даваться уже проверенные экспериментально размеры их элементов, не требующие дополнительных корректировок.
В диапазоне коротких волн почти все антенны «двойной квадрат» состоят из двух элементов — излучателя (вибратора) и рефлектора. Антенны этого типа, использующие, кроме рефлектора, еще и директор, не получили распространения, так как незначительное увеличение коэффициента усиления антенны не идет ни в какое сравнение с усложнением конструкции и увеличением расхода материалов, необходимых для построения трехэлементной антенны.
Ширина полосы пропускания антенн «двойной квадрат» больше, чем у антенн «волновой канал», и перекрывает целиком любительские диапазоны 10, 15 и 20 м при условии, что антенна настроена на середину диапазона. Диаграмма направленности этой антенны, с точки зрения радиолюбителей, также обладает некоторыми преимуществами по сравнению с диаграммой направленности антенны «волновой канал». В горизонтальной плоскости диаграмма направленности имеет относительно широкий основной лепесток, излучение в стороны сильно ослаблено, а в обратном направлении имеются два небольших боковых лепестка, величина которых определяется качеством настройки рефлектора. Кроме этого, антенны «двойной квадрат» имеют узкую диаграмму направленности в вертикальной плоскости, что определяет преимущество этого типа антенны по сравнению с другими антенными системами. Антенну «двойной квадрат» также желательно подвешивать как можно выше над поверхностью земли, хотя влияние земли в этом случае сказывается меньше, чем в случае антенны другого типа. Желательно, чтобы точка питания была по крайней мере на высоте λ/2 от поверхности земли при общей высоте конструкции 1λ, при этом влияние земли практически не ухудшает диаграммы направленности.
Несущая конструкция антенны может быть выполнена в самых разнообразных вариантах. Однодиапазонная антенна «двойной квадрат» для диапазонов 10 и 15 м может иметь деревянную несущую конструкцию из планок и брусков, усиленных железными полосами. Антенна для диапазона 20 м обычно имеет несущую конструкцию, выполненную для уменьшения веса и улучшения ее механической прочности из бамбуковых трубок. Различные варианты выполнения несущих конструкций будут описаны в разделе, посвященном многодиапазонным антеннам «двойной квадрат».
На рис. 2-62 изображена простая конструкция «двойного квадрата», стоящего на одной из своих вершин. Такая же конструкция может быть использована и для антенны, расположенной на одной из своих сторон. Для увеличения механической прочности антенны используются растяжки из синтетических материалов. Если несущая конструкция изготовляется из бамбуковых или синтетических трубок, то антенный провод может укрепляться на них без изоляторов В таблице 2-13 приведены размеры «двойного квадрата».
Расстояние между проводниками линии настройки рефлектора некритично и может изменяться от 5 до 15 см . В графе «Длина стороны настроенного рефлектора» приведены размеры рефлектора, не требующего дополнительной настройки, т. е. в этом случае рефлектор представляет собой замкнутый квадрат. Диаметр медного одно- или многожильного проводника не имеет в данном случае никакого значения с точки зрения влияния на электрические характеристики антенны; из механических соображений он выбирается равным 1,5 мм .
Первые конструкции «двойного квадрата» имели элементы, выполненные в виде шлейфовых проводников. При этом входное сопротивление увеличивалось по сравнению с однопроводным элементом в 4 раза, незначительно увеличиваются коэффициент усиления и полоса пропускания антенны. Радиолюбителем W 8RLT был описан такой «двойной квадрат» для диапазона 10 м (рис. 2-63). Общая длина проводника, расположенного в виде двух витков, равна 2λ, так что длина стороны равна λ/4. Питание может осуществляться в режиме бегущей волны по линии, имеющей волновое сопротивление 280 ом (УКВ кабель). Однако W 8RLT предлагает питать антенну по настроенной линии с волновым сопротивлением от 300 до 600 ом .Для рефлектора не имеет существенного значения, изготовлен ли он в виде простого квадрата или же в виде шлейфового квадрата, так как отражающее действие его при этом не изменяется. Поэтому более поздние конструкции используют шлейфовый излучатель и обычный рефлектор. В таблице 2-14 приведены все размеры антенны «двойной квадрат», изображенной на рис. 2-62.
Расстояние между проводниками линии настройки рефлектора может быть взято от 10 до 15 см .
При этом следует отметить, что размеры, приведенные W 8RLT, в свете сегодняшних взглядов выбраны несколько короче требуемых, что, очевидно, объясняется питанием антенны по настроенной линии, с помощью которой, как известно, можно в некоторой степени компенсировать неточность, допущенную при выборе размеров излучателя. Поэтому размеры, приведенные в табл. 2-14, следует рассматривать только как приблизительные. Рефлектор конструируется в виде простого квадрата, а питание осуществляется с помощью согласованной линии с волновым сопротивлением, равным 300 ом .
Отличные результаты, получаемые при работе с антенной «двойной квадрат», естественно, привели бы к созданию целого ряда конструкций, которые в большей или меньшей мере являются развитием принципов, заложенных в основе действия «двойного квадрата».
Касались ранее конструкций Wi-Fi антенны направленного действия. Биквадратные, баночные самодельные раритеты. Люди с завидным постоянством ищут шанс получить конструкцию получше. Упоминалось: вместо традиционной проволоки лучше взять провод ПВ1 аналогичного сечения, уберегающий установленную антенну от непогоды. Плата с двухсторонним фольгированием, которую часто рекомендуют использовать рефлектором, не очень хорошо переносит непогоду, не защищена ничем, снабдить конструкцию специальным корпусом проблематично. Возрастет ветровая нагрузка на изделие. Сегодняшний обзор посвящен методам улучшения конструкции. Вай фай антенна своими руками для любой непогоды!
Важно! Попробуйте для защиты использовать термоусадочную пленку. Оденьте рефлектор “шубой”, подуйте феном. Скоро текстолит плотно обтянется полимерной пленкой.
Биквадратные антенны Wi-Fi
Вайфай антенна, построенная по биквадратной схеме, сформирована заземленным рефлектором, излучателя вида восьмерки с прямыми (90 градусов) углами. Получается нечто, напоминающее ультрамодные очки с тонкой перемычкой посередине. Нижняя половина сажается на землю, верхняя — на сигнальную жилу кабеля РК – 50.
Правда, антенна для Вай фай будет размерами поменьше. Сторона квадрата по средней линии медной жилы излучателя равна 30,5 мм. Итак, восьмерка отстоит от рефлектора на 1,5 (половина длины стороны квадрата) см и параллельна пластине. В нашем случае плата гетинакса плоха тем, что сложно достать. Рефлектор – просто пластина проводящего электрический ток металла. Сгодятся жесть, сталь, алюминий. Учитывая размер излучателя, можно изготовить рефлектор Вай фай антенны, воспользовавшись лазерным компакт диском (DVD) 5,25 дюйма.
Биквадрат Харченко
Внутренний отражающий слой алюминия создан, чтобы лазерный луч не терял энергию на поверхности. Кроме того в центре имеется дырочка под N-коннектор. Осталось вскрыть защитную пластиковую оболочку, посадить отражающий слой на экран кабеля РК – 50. Обратите внимание: если N-коннектор не будет отстоять с излучателем на 1,5 см от рефлектора, условия приема ухудшатся. Необходимо добиться указанного положения, подкладывая тонкие металлические шайбы или по месту.
Напоминаем: биквадратная восьмерка гнется от середины поворотом на 90 градусов. В точку вернутся оба конца кабеля ПВ1 1х2,5. Толщина проволоки составляет 1,6 мм диаметром, между центрами жилы сторона квадрата равняется 30,5 мм. Концы сажаются на экран коннектора, объединяются с рефлектором (компакт-диск), серединная часть послужит целям снятия сигнала. Диаграмма направленности устройства резко сужается, снабжена одним главным лепестком, который направим на источник сигнала. Если дело происходит в комнате, придется экспериментально найти отраженный луч, располагаемый практически в любом направлении.
Рефлектор защитит от соседских помех, усилит мощность. Блокирует эффект многолучевости, мало полезного приносящего аппаратуре. Самодельная антенна Вай фай принимает только из узкого сектора. Благодаря этому, соединим сетью дома, стоящие напротив, что было бы невозможно с поставляемой в комплекте точки доступа.
Обратите внимание: в иных случаях входного разъема на корпусе для подключения антенны может и не быть. Такие точки доступа снабжены встроенными контурами из металла, ведущими прием радиоволн. Традиционно выглядят замысловатыми плоскими фигурами с внутренней стороны корпуса. Придется антенну встроенную отпаять.
Рядом может стоять конденсатор, емкость служит целям компенсации коэффициента сжатия контура. Встроенная антенна невелика, бессильна образовать полноценное устройство приема радиоволн. Дефект нейтрализуется подстроечным конденсатором.
Элемент не нужен, потому что полноразмерная антенна для Вай фай роутера не нуждается в компенсации. Цепи включения самоделки рвите выше конденсатора. Выполняя монтаж, нельзя пользоваться типичным паяльником на 100 Вт. Сожжет электронные компоненты платы. Потребуется маленький паяльник, снабженный жалом-иглой, мощностью 25 Вт.
Вес компакт диска маленький, ветровая нагрузка невысокая, в противовес громоздкой конструкции и никого снизу не убьет падающей платой гетинакса. Рекомендуется избегать размещать изделия на солнце, но в нашем случае записанная информация не играет великой роли. При желании N-коннектор загерметизируйте, продлив срок службы паяного соединения. Используется специальный гель-компаунд, применяемый при монтаже печатных плат. Подобные выпускает компания Аллюр (Санкт-Петербург). Пару слов объяснят, как сделать Вай фай антенну своими руками мощнее.
Биквадратные антенны Вай фай – не предел, убежим от соседей
Пролог: 2 недели, никак не мог найти в чем причина, потом перевернул антены в вертикальную и получил 20 мбит на 5 км, вместо горизонтальных 4.
Вампиреныш, участник форума Локальные сети Украины (орфография скопирована).
Прежде чем купить Вай фай антенну, подумайте: теория показывает, что излучатели, расположенные рядами, диаграмму направленности сужают, в направлении перпендикулярном линии, вдоль которой выстроить элементы. В переводе на русский означает: если наши с другом дома разделены 100 метрами, ширина сектора обзора антенны для реализации канала связи Вай фай едва превышает 15 градусов. Полезная мощность будет направлена на окно товарища (причинит вред только обитателям квартиры!). Чтобы реализовать схему, используйте двойную биквадратную антенну. Можно увеличить скорость, если на ДР подарить такую же другу!
Как сделать Вай фай антенну, чтобы не мешала соседям. Защититься от непрошеных гостей можно, изменив канал, поляризацию. Найдено три способа защиты канала конфигурацией антенны:
- Выбор частоты.
- Выбор направления (сужение диаграммы направленности).
- Выбор поляризации.
Обычно, когда имеется Вай фай, предоставляемый провайдером, величины задает поставщик связи, клиенту остается подчиниться, но если имеется собственное оборудование, расклад получается иной. Можем поставить антенну на вертикальную поляризацию, если у соседей используется горизонтальная. Наше оборудование перестанет видеть друг друга. Можно сделать в одностороннем порядке или договориться. Антенны понадобятся наподобие биквадратной, комплектные отставьте.
На горизонтальной поляризации работает телевидение, на вертикальной – связь. Просто традиция, штырь рации удобно держать перпендикулярно земле, когда говоришь. В этом контексте выгодно использовать вертикальную поляризацию, обычно стоит в роутерах. Предлагаем простое правило:
- Расположите с другом напротив антенны на окнах одинаково. Обеспечивается пространственная совместимость, являющаяся подвидом электромагнитной. Выпущены микроволновки, телефоны, гора оборудования частоты 2,4 ГГц, создающая помехи. Располагайте антенны одинаково, вертикально, горизонтально, наклонив. Экспериментально ищите положение, при котором скорость наибольшая.
Обещанная новинка: конструкция из четырех квадратов, выстроенных рядком. Диаграмма направленности станет узкой в направлении перпендикулярном строю. Медная проволока или одножильный провод сечения 2,5 мм 2 длиной 50 см. Рекомендуем взять с запасом. Если стандартная биквадратная Вай фай антенна для ноутбука представляет собой синфазную решетку двух рамок, в нашем случае рамок четыре.
Рамка для двойной биквадратной антенны
При движении волны ток в соседних квадратах направлен противоположно по контуру. За счет этого эффект от воздействия поля складывается. Теперь надо получить четыре синфазных квадрата. Находим середину проволоки, делаем изгиб на 90 градусов. Вымеряем 30 мм, делаем изгибы с каждой стороны в противоположную сторону. Отступаем в два раза больше, опять гнем в первом направлении. Получится большая буква W. Еще 30 мм – загибаем края книзу под 90 градусов. Готова одна половина.
Вторую делаем по образу и подобию, чтобы концы вернулись в точку начального изгиба. Обратите внимание, не зря рекомендуем пользоваться проводом с оболочкой полихлорвиниловой – два имеющихся в фигуре перекрестия изолированы взаимно.
Излишек проволоки обрезаем, чтобы концы не доставали до первого изгиба два-три миллиметра. Вай фай антенна для компьютера требует рефлектора, сойдет добрый кусок фольгированного текстолита или стандартная ровная жесть. Используем N-коннектор для соединения.
Излучатель отстоит от рефлектора на 1,5 см по площади. Концы сажаем на землю, середину – на сигнальную жилу (кабель для Вай фай антенны РК – 50). Чтобы укрепить края фигуры, используйте керамическую или пластиковую трубку. Для фиксации, электрической изоляции применяйте клей, герметик. Уличному варианту рекомендуется подыскать пластиковый корпус. Расстояние между самодельной антенной и приемником берите поменьше.
Следующая встреча обсудит Вай фай радиоприемник.
Тип антенны | Коэффициент усиления, дБ | Макс. дальность приема без усилителя, км | Макс. дальность приема с усилителем, км | Петля из кабеля | 0–3 | 15 | 15 | Из пивных банок | 3–5 | 15 | 40 | Бабочка | 5–11 | 20 | 70 | Тройной квадрат | 9 | 15 | 60 | Антенна Харченко | 5–6 | 10 | 50 | Логопериодическая | 8–12 | 30 | 100 | Если же вкратце, то она делается так:
Петлю можно усовершенствовать, использовав вместо кольца спираль из кабеля заранее рассчитанного радиуса, улучшив качество сборки (заодно и уменьшив потери), рассчитав согласование. Однако единственным преимуществом этого типа является то, что оно самое примитивное. Проще только ловить на зачищенный коаксиальный кабель или кусок проволоки, вставленный в центральное гнездо антенного штекера на телевизоре. Из пивных банокЧуть сложнее антенна, собранная из пустых банок из-под пива или других напитков. Она достаточно эффективна (алюминий, из которого они изготавливаются, – отличный проводник), но требует тщательно вымерять расстояние между баночными вибраторами, а также соединять их в правильной последовательности. В общих чертах процесс этот выглядит так:
«Бабочка»«Бабочкой» называют относительно простую, но эффективную коротковолновую антенну для приема цифрового телевидения за ее специфическую форму: проводники-вибраторы отходят от крепежной оси веером, точно крылья реального насекомого. Для изготовления потребуется :
Изготовление выглядит так :
Тройной квадратТройной квадрат, он же антенна Сотникова (нестандартным радиоприборам принято давать название по имени изобретателя или популяризатора), состоит из трех квадратных рамок переменного периметра:
Эта антенна – развитие принципов, заложенных в конструкции волнового канала, однако она гораздо проще в изготовлении. Внешне выглядит как три постепенно уменьшающихся в размерах квадрата, закрепленных на общих поперечинах так, чтобы их ось смотрела в направлении источника сигнала. Если коротко, то собирается она из стальной или медной проволоки следующим образом:
Антенна ХарченкоАнтенна Харченко (она же «биквадрат» или «Z-антенна») – простой, но технологичный приемник радиоволн, популярный в свое время не только у любителей-коротковолновиков, но и у обычных пользователей, которые смотрели аналоговое телевидение в метровом диапазоне. Дело в том, что эта конструкция одинаково эффективно принимает как ДМВ, так и МВ, если изготовлена в соответствующих размерах. Внешне похожа на два квадрата (отсюда ее второе название – «биквадрат»), состыкованных между собой разомкнутыми углами. Поскольку прием осуществляется соединенными воедино вибраторами (у которых реально работает лишь каждая четверть), эта же конструкция часто в популярной литературе именуется Z-антенной. Изготавливается она так:
ЛогопериодическаяНаконец, самостоятельно можно сделать домашнюю антенну по классической логопериодической схеме. Главная особенности конструкции:
Здесь лишь напомним ключевые моменты:
Наверное каждый мечтаем о бесплатном интернете но эта мечта кажется не осуществимой. Я докажу что бесплатные интернет, это вполне реально. В этой статье я покажу вам, как сделать антенну двойной квадрат (биквадрат) своими руками, с помощью которой можно значительно усилить приём Wi-Fi сигнала. А где тут бесплатный интернет, спросите вы, об этом я расскажу в этой статье! Итак, с помощью антенны двойной квадрат можно в десятки раз усилить приём Wi-Fi сигнала. В любом городе или даже посёлке, люди пользуются интернетом и не у всех Wi-Fi запоролен или пароль слишком простой, как это обычно бывает, обычно это набор простых чисел, который легко можно подобрать. Как только вы подключите антенну двойной квадрат, ваш компьютер поймает кучу Wi-Fi точек и к некоторым из них можно будет подключиться и это реально работает! Что нужно для изготовления антенны двойной квадрат
Антенна двойной квадрат изготовлениеЗачищаем примерно 28 сантиметров провода. Зачищать нужно аккуратно, старайтесь не делать на нём царапин и зазубрин, так как они значительно ухудшают проходимость радиоволн. Далее нужно разметить маркером, 8 частей провода по 35 мм. Затем в размеченных местах, с помощью пассатижей, делаем изгибы под 90°. Делать их нужно как можно точнее, так как неточность даже до миллиметра, может заметно ухудшить усиление антенны. Теперь в подготовленном листе гетинакса, точно по центру, сверлим отверстие и вставляем туда антенну так, что бы расстояние между ней и пластиной было 15 мм. С обратной стороны с помощью припоя крепим ножку антенны. Отверстие нужно сделать немного больше, что бы запустить туда кусок высокочастотного кабеля для wi-fi. Далее нужно снять крышку с wi-fi адаптера и выпаять встроенную антенну, а на её место припаять кусочек высокочастотного кабеля, а второй его конец припаиваем к антенне, просунув провод через отверстие в экране. Далее крепим wi-fi к обратной стороне экрана при помощи скотча или можно придумать другое крепление, например припаяв к плате что-то вроде скоб. В Принципе антенна двойной квадрат готова, остаётся только её подключить. Для этого можно использовать удлинительный USB кабель, если вы живёте в квартире, то его понадобится не много, а если в частном доме, то советую вытащить антенну на крышу, предварительно сделав для неё влагозащитный коробок. Испытание антенны двойной квадратИтак, антенна двойной квадрат готова и теперь можно её испытать. Как говорилось выше, антенна была помещена в защитный корпус, сделанный из пяти литровой пластиковой бутылки. До подключения антенны, на ноутбуке не было ни каких wi-fi подключений. После подключения антенны двойной квадрат, результат превзошел все мои ожидания. Сначала я подключил её коротким кабелем и поднёс к окну, поле чего ноутбук поймал 2 wi-fi сигнала, но они были слабые. Затем антенна двойной квадрат была установлена на крыше дома. Для неё был изготовлен защитный корпус из пятилитровой пластиковой бутылки. После всех манипуляций, сразу нашлось много wi-fi точек и одна из них была открытая, ко второй удалось подобрать пароль и выглядел он так 12345678 )) Данные эксперименты были проведены в селе, где мало wi-fi точек, но даже не смотря на это, удалось найти много открытых и с лёгким паролем, в городе результат будет гораздо лучше! Заключение и особенности антенны двойной квадратАнтенна двойной квадрат, направленного действия, проворачивая её по кругу, можно поймать различные сигналы. Кстати антенну можно использовать и без экрана и тогда сигнал будет ловиться со всех сторон, но соответственно сигнал упадёт примерно на 30%. В место экрана можно использовать спутниковую тарелку, прикрепив антенну двойной квадрат на место головки, таким способом значительно усилится уровень сигнала. На этом всё, спасибо за внимание! )) «> Поделиться с друзьями: Твитнуть Поделиться Поделиться Отправить Класснуть Антенна два квадрата своими руками Ссылка на основную публикациюAdblock detector |
Рамочные антенны Обычный петлевой вибратор может быть трансформирован в квадратную рамку, периметр которой примерно равен длине волны (рис. 1). Рис. 1 Трансформация петлевого вибратора в квадратную рамку. Антенны такого типа называются петлевыми или рамочными. Для приема телевизионных программ чаще всего используются двухэлементные и трехэлементные рамочные антенны, которые иначе называют “двойной квадрат” и “тройной квадрат”. Эти антенны отличаются простотой конструкции, довольно высоким усилением и узкой полосой пропускания. Узкополосные антенны по сравнению с широкополосными обеспечивают частотную избирательность. Благодаря этому на вход телевизионного приемника не могут проникать мешающие сигналы от других телевизионных передатчиков, работающих на близких по частоте каналах. Это особенно важно в условиях слабого сигнала. Часто возникает необходимость приема слабого сигнала от удаленного передатчика при наличии близко расположенного мощного передатчика другого канала. При таких условиях частотной избирательности телевизионного приемника может не хватить. Кроме того, интенсивный мешающий сигнал, поступая на первый каскад приемника (или антенного усилителя), приводит к перекрестной модуляции полезного сигнала мешающим сигналом. В последующих каскадах избавиться от этого уже невозможно. Поэтому в таких случаях следует применять узкополосные антенны. Двухэлементная рамочная антенна изображена на рис. 2. Рамки антенны имеют квадратную форму, а по углам могут иметь закругления произвольного радиуса, не превышающего примерно 1/10 стороны квадрата. Рамки выполняют из металлической трубки диаметром 10 -20 мм для антенн 1-5-го каналов или 8-15 мм для антенн 6-12-го каналов. Металл может быть любым, но предпочтительнее медь, латунь иди алюминий. Рис. 2. Двухэлементная рамочная антенна. Для дециметрового диапазона рамки выполняют из медного или латунного прутка диаметром 3-6 мм. Верхняя стрела соединяет середины обеих рамок, а нижняя изолирована от вибраторной рамки и крепится к пластине, изготовленной из текстолита или органического стекла. К этой же пластине крепятся концы вибраторной рамки винтами с гайками, для чего концы ее можно расплющить. Стрелы могут быть изготовлены из металла или изоляционного материала. В последнем случае специально соединять между собой рамки нет необходимости. Мачта должна быть деревянной, по крайней мере ее верхняя часть. Металлическая часть мачты должна заканчиваться на 1,5 м ниже антенны. Рамки антенны располагают друг относительно друга так, чтобы их геометрические центры находились на горизонтальной прямой, направленной на передатчик. Кабель подключается к концам вибраторной рамки с помощью четвертьволнового короткозамкнутого симметрирующего шлейфа, который изготавливается из того же кабеля. Шлейф и кабель должны подходить к антенне вертикально снизу, расстояние между ними должно быть постоянным по всей длине шлейфа, для чего можно использовать распорки из текстолита. Можно также закрепить кабель и шлейф на изоляционной пластине, к которой крепятся нижняя стрела и концы вибраторной рамки. При этом в пластине сверлят небольшие отверстия, а кабель и шлейф привязывают к ней капроновой леской. Использовать металлические элементы крепления нежелательно. Для
обеспечения жесткости можно
выполнить шлейф из двух
металлических трубок,
соединенных верхними концами с
концами вибраторной рамки. В
этом случае кабель пропускают
внутри правой трубки снизу
вверх, оплетку кабеля
припаивают к правому, а
центральную жилу к левому
концам вибраторной рамки.
Трубки шлейфа в нижней части
замыкаются перемычкой,
перемещением которой можно
подстроить антенну на максимум
принимаемого сигнала. Таблица 1. Размеры двухэлементных рамочных антенн метровых волн, мм
В = 0,26L, Р = 0,31L , А = 0,18L , где L — средняя длина волны принимаемого частотного канала, которая приведена . Длина шлейфа для этой антенны берется из таблицы 1 (параметр Ш). Размеры двухэлементных рамочных антенн для дециметровых волн приведены в таблице 2. Поскольку в этом диапазоне полоса пропускания антенны охватывает сразу несколько частотных каналов, размеры даются не для одного канала, а для группы соседних частотных каналов. Рамочная антенна “двойной квадрат” по сравнению с двухэлементной антенной типа “волновой канал” имеет большее усиление (примерно на 1,5 дБ). Сказанное относится к антеннам, имеющим одинаковую длину. Усиление антенны во многом определяется расстоянием между элементами антенны. Оптимальные с этой точки зрения расстояния находятся в пределах 0,12….0,15L . Таблица 2. Размеры двухэлементных рамочных антенн дециметровых волн, мм
Конструкция трехэлементной рамочной антенны “тройной квадрат” изображена на рис. 3. Рис. 3. Антенна “тройной квадрат”. Антенна содержит три квадратные рамки, причем рамки директора и рефлектора являются замкнутыми, а рамка вибратора в точках а — а» разомкнута. Рамки расположены симметрично, так что их центры находятся на горизонтальной прямой, направленной на телецентр, и крепятся к двум стрелам в серединах горизонтальных сторон. Верхняя стрела выполнена из того же материала, что и рамки. Практика показала, что антенна работает лучше, если нижняя стрела выполнена из изоляционного материала (например, из текстолитового прутка). Верхняя стрела припаивается к рамкам, а нижняя может крепиться к рамкам с помощью заливки точек соединения эпоксидной смолой. Антенна крепится к мачте из изоляционного материала. Как и в случае “двойного квадрата”, для симметрирования используется четвертьволновый короткозамкнутый шлейф, выполненный из отрезка того же кабеля. Существует также простая конструкция трехэлементной рамочной антенны дециметрового диапазона из одного куска толстого провода, изображенная на рис. 4. В точках А, Б и В провода необходимо спаять. Вместо шлейфа, выполненного из куска коаксиального кабеля, используется четвертьволновый короткозамкнутый мостик той же длины, что и шлейф. Расстояние между проводами мостика остается прежним — 30 мм. Конструкция такой антенны оказывается достаточно жесткой и необходимость в нижней стреле отпадает. Кабель подвязывают к правому проводу мостика с Рис. 4. Вариант антенны “тройной квадрат”. наружной стороны. При подходе кабеля к вибраторной рамке оплетка его припаивается к точке а, центральная жила — к точке б. Левый провод мостика закрепляется на мачте. Необходимо лишь обратить внимание на то, чтобы в пространстве между проводами мостика не располагались ни кабель, ни мачта. С описанием конструкции трехэлементной антенны из одного куска провода можно также познакомиться , с конструкцией шестиэлементной — . Входное сопротивление антенны, как и ее усиление, также определяется расстоянием между элементами антенны. На рис.5 приведены зависимости усиления и входного сопротивления от расстояния между ее элементами. Например, при расстоянии между рефлектором и вибратором 0,11L получаем, что входное сопротивление антенны равно 65 Ом, а усиление Рис. 1.5. Зависимости усиления и входного сопротивления рамочных антенн от расстояния между элементами (верхний рисунок: 1 — “тройной квадрат”, 2 — “двойной квадрат”; нижний рисунок: 1 — одиночная антенна типа “квадрат”, 2 — “двойной квадрат”, 3 — расстояние S = 0,11L соответствует максимальному усилению). по сравнению с полуволновым диполем равно 5,5 дБ (для “двойного квадрата”) и 6,6 дБ (для “тройного квадрата”). Следует заметить, что приводимые в популярной литературе значения коэффициента усиления рамочных антенн сильно завышены и достигают 14 дБ. Двухэлементная и трехэлементная рамочные антенны имеют довольно узкий главный лепесток диаграммы направленности и поэтому должны тщательно ориентироваться. Настройка антенны производится путем изменения длины шлейфа, подключенного к рефлектору. Наиболее оптимальная длина рефлектора на 4% больше длины вибратора. При расчете антенны типа “тройной квадрат” можно пользоваться следующими формулами: В = 0,255L ; Р = 0,261L ; Д = 0,247L , где L — длина волны. Оптимальное расстояние между элементами А = 0,11….0,15L . Исследования показали, что переход от двухэлементной антенны типа “квадрат”, содержащей вибратор и рефлектор, к трехэлементной антенне приводит к выигрышу в усилении на 1,7 дБ. Аналогичная процедура для антенны типа “волновой канал” дает выигрыш 2,7 дБ. Следует также отметить, что антенна “тройной квадрат” имеет более узкую полосу рабочих частот, чем антенна “двойной квадрат”. Размеры антенн типа “тройной квадрат” для диапазонов метровых и дециметровых волн приведены в таблицах 3 и 4. Рамки и верхнюю стрелу антенны метровых волн для достаточной прочности выполняют из трубки диаметром 10… 15 мм, а расстояние между концами вибраторной рамки увеличивают до 50 мм. Таблица 3. Размеры трехэлементных рамочных антенн метровых волн, мм
|
Half Square, Double Half Square и занавеска типа бобтейл Антенны!
Полуквадратные, Двойные Полуквадратные и
Антенны Бобтейл-занавес!
Автор: WB3AYW
У меня много деревьев, ой! Антенные опоры!
Итак, чтобы в полной мере использовать их преимущества, я использую антенны в виде штор.
В этой статье вы увидите 3 различных варианта из них
, которые я использовал с большим успехом!
Полуквадратная антенна
Обратите внимание на рисунок половинной квадратной антенны выше, что (249 + 502 = 751) относится к формуле
751 / F, используемой для расчета общей длины левого вертикального ПЛЮС горизонтального элемента, идущего к соединителю фидерной линии.
Питание антенны находится в правом верхнем углу. Центр разъема к горизонтали, сторона экрана к вертикальному элементу.
Полуквадрат, на мой взгляд, лучшая и самая простая в установке антенна. Согласно книгам, он якобы двунаправлен. Я считаю, что это вертикальная всенаправленная антенна с некоторым усилением из-за верхнего питающего провода и, на мой взгляд, в некоторых направлениях лучше.
Горизонтальная проволока сверху — это линия подачи для вертикального элемента на другом конце.Коаксиальный кабель первого элемента, «точка питания», должен находиться под углом примерно 45 градусов или больше к вертикальному элементу для низкого КСВН на рабочей частоте.
Антенна построена с использованием многожильного черного электрического провода №12 или №14 с оставленной изоляцией, за исключением дальнего угла от коаксиального кабеля, где его необходимо оголить, намотать и припаять угловую петлю на месте. Петлю нужно припаять, чтобы она не скользила по проводу элемента; таким образом сохраняя правильное измерение на углу.В некоторых статьях в Интернете и книгах говорится об использовании балуна в точке питания, но я не обнаружил, что это необходимо ни в одном из моих проектов.
Я сам использую центральный изолятор Budwig в точке питания. Я не говорю, что они лучшие из тех, что я видел на рынке, но я предпочитаю их здесь, потому что использую их снова и снова.
Для 40 метров эта конструкция антенны будет работать на 15 метрах как есть, без антенного тюнера. Он будет работать с антенным тюнером для других диапазонов, включая 80, 10, 20, 60 и т. Д.метров, поскольку он не использует сеть настройки в точке питания. 80-метровая версия, положенная боком на высоту около 20 футов, также будет резонировать с 160-метровой без тюнера.
У меня есть друг, который находится в зоне ограниченного доступа и уже более года владеет полуквадратом площадью 20 метров, и я еще не слышал, чтобы его заметили. Он использует провод № 22 с изоляцией того же цвета, что и дом, и его трудно обнаружить на расстоянии 40 футов от улицы.
Я использую полуквадраты для всех диапазонов, которые я использую здесь, в северо-восточной Джорджии.У меня уже около года установлена 40-метровая полуквадратная антенна над моей подъездной дорожкой, и от моего XYL не было никаких жалоб!
Двойной полуквадрат, показанный выше, является версией, которая имеет немного большую боковую направленность, если три элемента не сужаются, как если бы это было в конфигурации балки.
Если конечные элементы установлены немного короче «на дюйм или два», они должны иметь удлиненную диаграмму направленности, но при настройке частота будет повышаться.
Для этой антенны требуется три точки крепления вместо двух, и ее будет труднее поддерживать в условиях сильного ветра, поэтому я предпочитаю конструкцию антенны половинной квадратной формы.
Я поднял его, оставив опорные тросы свисать, а вес антенны немного прогнулся. Это оставляет антенну возможность подниматься и опускаться с ветром на деревьях, чтобы веревки и антенна не порвались.
Если у вас нет высоты для четвертьволны, эту конструкцию занавеса можно нагружать с торца, чтобы укоротить элементы, и поставить на более низкую высоту, чем была бы четвертьволна; просто держите нижнюю часть проводов выше уровня головы для безопасности. На усиление это не повлияет, так как излучение исходит от верха вертикальных проводов.Не загружайте верхний провод, так как это линия питания 1/2 волны, а не радиатор.
Изображенная ниже антенна Bob Tail Curtain — еще одна немного более сложная антенна типа шторки.
Антенна «бобтейл» в основном такая же, как двойная полуквадратная, за исключением того, что она питается в центральном элементе, а не в конце угла. Форма излучения похожа на полуквадрат, в основном во всех направлениях.
(Информация добавлена редактором) Антенна типа «бобтейл-занавес» представляет собой двунаправленную вертикально поляризованную фазированную антенную решетку, которая имеет две горизонтальные секции, каждая около 0.5 длин электрических волн, которые соединяют три вертикальные секции, каждая длиной около 0,25 электрической длины волны. Такая конструкция дает довольно большой выигрыш по сравнению с одним элементом. Антенна работает как три синфазных вертикальных излучателя с верхним питанием примерно на 1/4 длины волны по высоте и разнесенными примерно на 1/2 длины волны. Он наиболее эффективен для сигналов низкого ангела и является отличной антенной для дальних расстояний.
Рекомендации по установке с использованием деревьев в качестве опор!
Я использую блочный лук и стрелу из стекловолокна, чтобы стрелять из моноволокна весом от 20 до 30 фунтов по стволу дерева, затем привязываю веревку к леске и натягиваю ее обратно.Затем я связываю два конца веревки вместе в виде петли и привязываю антенну к веревке. Я поднимаю антенну и привязываю веревку к дереву или другому дереву рядом с ней.
НИКОГДА не покидайте землю, чтобы поставить антенну на дереве! ! Это небезопасно, независимо от того, как высоко вы забираетесь или насколько велики конечности!
Все вышеперечисленные конструкции антенн похожи, их легко и дешево построить.
Перечень материалов для 40-метровой половины квадрата:
Два дерева (или другие опоры) на расстоянии не менее 70 футов друг от друга и около 40 футов высотой или выше.
Один центральный изолятор
Один кусок многожильного провода № 12 или 14 с черной изоляцией длиной 36 футов.
Черная изоляция со временем станет черновато-серой; он не защищен от ультрафиолета.
Один кусок многожильного провода № 12 или 14 с черной изоляцией длиной 104 фута.
Один кусок сплошного провода №14 без изоляции длиной около одного фута.
Припаяйте крепления для угловых петель после наматывания длинного провода в нужном месте. Поддерживайте веревкой из этих точек и по центру! (См. Рисунок)
Два куска веревки, достаточной длины, чтобы удерживать антенну на конце изолятора и в других углах, где футовая длинная проволока была намотана петлей в точке 502 / F.
Два конца проволочного элемента могут просто висеть в воздухе над уровнем головы при установке.
Не привязывайте их; при необходимости можно добавить небольшой вес, но это не обязательно!
Используйте хороший коаксиальный кабель. Я использую RG8x с медным центром и оплеткой.
Дешевый коаксиальный кабель напрашивается на неприятности!
В приведенных выше антеннах используются в основном те же формулы, что и для длины верхнего провода и элементов.
ФОРМУЛЫ
Я использую 502 / F для большинства моих проектов для верхнего провода, поскольку он не имеет концевого эффекта и представляет собой полуволновую линию передачи, в которой задействованы только скорость медного провода и изоляция.
Вертикали 1/4 волны обычно используют 248 / F, но я обычно использую 249 или 250 вместо дюйма или двух дополнительной длины, потому что легче обрезать провод, чем добавить к нему в поле.
Леонард Шик [email protected]
WiFi антенна с двойной квадратной стрелкой. Антенна двойная WiFi квадрат для Ежика. Тестирование самодельной антенны на самодельном телевизоре
Инструкция по изготовлению антенны «двойная» Bi-Quad (двойная восьмерка) W-LAN — антенны на 2 шт.4 ГГц для Wi-Fi.
«Двойная восьмерка» — это продолжение Bi-quad, усиление которого на 2 дБ выше, т.е. около 12 дБ. При строительстве обращайте внимание на то, чтобы медные провода в местах перекладины не соприкасались. После сборки «двойной восьмерки» желательно покрыть лаком во избежание окисления / коррозии. Однако важно выдерживать расстояние 15 мм между отражателем и медным проводом, обозначены две описанные фотографии:
Чтобы не было вопросов (в первом посте были) рассмотрим строительную антенну с круговой схемой, в данном случае что-то около 270 °.
Сначала из медной пластины (или другого олова / материала) нужно согнуть трубу диаметром 70 мм и высотой замены. 100 мм. Затем согните медный провод прямого 6-элементного квадрата и с помощью, например, бутылок придайте ему соответствующую изогнутую форму. Повторюсь для чтения не очень внимательно: расстояние от медного провода до рефлектора по кругу должно быть 15 мм! Важно, чтобы пересекающиеся провода не касались друг друга!
Конечно, это не единственный правильный способ построить такую антенну.Антенну с круговой схемой можно сделать побольше,
В этом случае потери сигнала в антенном кабеле будут минимизированы.
Ну и конечно о главном по поводу размера рамки: у кого есть принтер, может скачать документ, который будет отпечатан и именно распечатанную рамку можно согнуть: http://raffi.uddu.de/wlan/ 6erquad / 6erquad.doc
В идеале он должен выглядеть немного иначе, примерно так:
но это не так важно, главное, чтобы размеры можно было повторить распечаткой. Для гибки «двойной восьмерки» — крайние квадраты не используются . У кого нет принтера, тот для изготовления рамки использует следующую цифру: размеры для проволоки диаметром 2,5 мм
«Triple Eight» — очередное продолжение «двойной восьмерки», связка «Triple Eight» может составлять 14 дБ и чуть больше. Так что расписная «Тройная восьмерка» в целом выглядит неплохо:
Для новичков! Обратите внимание, что стойка, поддерживающая антенну на расстоянии 15 мм от рефлектора, должна быть из диэлектрического материала!
«Двойная восьмерка» и антенна с круговой схемой могут быть установлены вместе, в одном корпусе:
От другого.
Антенна закрыта. Для изготовления защитного футляра использовался отрезок пластиковой трубы диаметром 125 мм, которые используются в сантехнике, крышка сделана из 2-х сантиметрового пластика. Верхняя гайка крепления — из пластика. Можно раскрасить в любой цвет.
Во избежание лишних вопросов: антенны никак не согласованы, каждая подключается к отдельному устройству.
Видел в инете вот это, для облегчения гибких рамок, может кого-то заинтересует:
Зы.Я бы поступил иначе, намного проще.
Как увеличить дальность приема:
Выберите устройство WLAN.
При выборе обратите внимание, чтобы выходная мощность (рожь) была максимально приближена к разрешенной, т.е. = 20 дБ (в России может быть разное, не узнал). Можно купить девайс с выходом 14 дБ, но для снятия его не очень много.
Следующим решающим фактором является чувствительность. У лучших современных устройств он находится на уровне ок.-97 дБ. Чем выше чувствительность, тем лучше устройство будет принимать слабые сигналы.
Как эти значения влияют на дальность связи:
Один аппарат с бла = 20 дБ сможет обеспечить вдвое большую дальность приема по сравнению с аппаратом, в котором рж = 14дб, т.е. разница в 6 ДБ дает двойной выигрыш. Если к этому добавить, что устройство с чувствительностью -97 дБ позволяет получить выигрыш в 4 раза по сравнению с устройством, у которого чувствительность -76 дБ, то общий выигрыш будет 8 раз.
Для увеличения диапазона в 2 раза необходимо поднять выходную мощность в 4 раза, то есть на 6 дБ, и в 4 раза — на 12 дБ и т. Д.
Как сохранить выходную мощность на уровне 20 дБ.
Например: у вас есть устройство с выходной мощностью 12 дБ, которое подключается к антенне 5-метровым кабелем (потери в кабеле, например, 4 дБ), коэффициент усиления антенны — 10 дБ. Считаем: 12 дБ — 4 дБ + 10 дБ = 18 дБ. Те. В этом случае антенну можно поменять на другую, с усилением 12 Дб.
Дальность связи.
Если внешние факторы не мешают, то расстояние в 2 км (или немного больше) может быть достигнуто с помощью небольших направленных антенн в зоне прямой видимости. Если взять спутниковую тарелку, в которой вместо LNB установить антенну WLAN, можно установить соединение на расстоянии 20 и более километров. Это расстояние в любом случае можно увеличить, применив антенный усилитель для приемника, который будет сложно установить, т.к. один и тот же кабель используется при приеме и передаче.Есть, конечно, качественные интеллектуальные усилители, которые определяют, когда устройство WLAN передает сигнал и автоматически переключаются на прохождение выходного сигнала в режим «Передача», но эти «интеллектуалы» достойные. Более дешевой альтернативой этому будет размещение двух антенн — одна на приемной, с антенным усилителем, а другая — на передаточной. Даже с закупкой необходимых деталей должно быть дешевле.
Интересное решение — Парабола в сочетании с Bi-Quad`ом на базе CD-шпинделя.
П.С. Сам я WLAN не использую, и не только потому, что 128-битный Wep-Key складывается за 1 минуту, а просто не нужен. Поэтому не могу разделить радость от постройки антенны.
Источник — http://www.valltedtt-networks.de/
Популярность Интернета среди населения постоянно растет. Однако многие люди живут в местах, где сигнал очень слабый или отсутствует вовсе. В связи с этим очень остро стоит проблема увеличения емкости и качества приема в Интернет.Медленная скорость отнимает много времени и не дает желаемого результата. Поэтому на помощь приходит внешняя антенна Харченко, выполненная по форме, материалу которой служит толстый медный провод. Соединение квадрата между собой происходит в местах незакрытых углов, куда подключается телевизионный кабель.
Такая антенна требует точного расчета в условиях цифрового телевещания. Для улучшения ориентации в некоторых конструкциях может быть установлена решетка или сплошной экран из проводящего материала.Такая двухстворчатая антенна позволяет решить множество проблем с приемом сигнала и скоростью интернета. Самодельные конструкции, в том числе различные типы антенн Харченко, изготавливаются относительно легко и включают в себя металлические и пластмассовые детали, а также элементы из других материалов, соединенных по-разному. Подобные конструкции легко изготовить самостоятельно, в том числе антенна Харченко для ТВ своими руками.
Антенна Харченко для модема
В настоящее время многие пользователи стремятся увеличить скорость своего мобильного Интернета.Особенно остро эта проблема стоит перед теми, кто живет на значительном удалении от базовой станции, пользуясь Интернетом на очень низкой скорости. В таких ситуациях Антенна Харченко для 3G-модема становится лучшим выходом из положения своими руками, что довольно легко сделать в домашних условиях.
Эта рамка известна как антенна DMW с 60-х годов прошлого века. Имеет зигзагообразную конфигурацию рамы, за счет чего устройство становится очень эффективным.
Система состоит из двух квадратных элементов.Чтобы сделать антенну для 3G модема на частоту 2100 МГц, размер каждой стороны квадрата должен быть 53 мм. Вся конструкция выполнена в виде связанной конструкции, которая включает в себя две ромбовидные формы с внутренними углами 1200. Это сделано для того, чтобы снизить внутреннее сопротивление устройства. Соединение ромбов осуществляется методом пайки. Здесь в будущем будет продаваться высокочастотный кабель.
Более точные данные можно получить с помощью онлайн-калькулятора для расчета антенны Харченко, которого достаточно просто ввести необходимые исходные данные.
Для повышения эффективности прибор можно использовать вместе с рефлектором. Обычно эта деталь представляет собой металлическую пластину, а фольгированный текстолит служит наиболее подходящим материалом для ее изготовления. В этом случае антенна включает определение расстояния между приемным устройством и отражателем. После расчета и заготовок антенна Харченко может быть изготовлена для модема своими руками.
Соединение деталей осуществляется термоклаусом.Зафиксировать нужное расстояние между элементами можно с помощью предмета с наиболее подходящими размерами. Затем к устройству подключается антенна. Поскольку в модемах нет разъемов для подключения внешних антенн, их просто обматывают проводом, который потом соединяют кабелем с приемным устройством. При необходимости Антенна Харченко для 4G модема может быть изготовлена по такой же схеме.
По окончании сборки на противоположном конце кабеля, который будет подключен к модему, нужно собрать так называемое устройство согласования, предусмотренное специально для таких устройств.Для этого используется медная фольга, такая же, как в печатных платах. Расчет антенны для модема 4G такой же, как и в предыдущей версии.
При наличии разъема для внешней антенны подключение кабеля осуществляется с помощью специального переходника. После всех подключений антенна для модема считается готовой к работе. Настройка приема сигнала для 4G производится экспериментально, путем медленного поворота конструкции вокруг оси для получения максимально четкого сигнала.Качество сигнала определяется количеством штрихов на значке, отображаемом на компьютере или мобильном телефоне.
Антенна Харченко для цифрового ТВ
Цифровое телевидение использует диапазон дециметровых волн. Поэтому перед проектированием Антенны Харченко следует выполнить для DVB T2, чтобы обеспечить максимальный прием сигнала.
Сама конструкция выглядит довольно компактно, выполнена в классическом варианте из двух ромбов, в результате получается зигзагообразная антенна без рефлектора.В качестве основы можно использовать любой токопроводящий материал, например, медный или алюминиевый проводник диаметром 1-5 мм. Также подойдут трубки, полосы, уголки, профили и т. Д. Лучше всего для этих целей медная проволока толщиной 3 мм. Очень легко засыпает, выравнивается и катится. Далее следует изготовить в определенной последовательности. Сопротивление телевизионного кабеля должно быть порядка 50-75 Ом.
Качество цифрового сигнала не зависит от расстояния, как в аналоговом телевидении.В этом случае при нормальной работе антенны для телевизора сигнал нормально поступает на телеприемник, при сбоях сигнала вообще не будет. Соответственно и будет изображение. Если сигнал есть и он нормально принимается, изображение будет одинакового качества на всех каналах. Этот фактор необходимо учитывать при его выполнении для цифрового ТВ, хотя индивидуальные настройки могут отличаться для того или иного региона.
Непосредственно телевизионная антенна Харченко изготавливается в определенной последовательности:
- Изначально нужно отмерить кусок проволоки общей длиной 112 см и согнуть его, соблюдая размер участков попеременно 13 и 14 см.
- После всех загибов формируются два конца, которые необходимо расчистить на расстоянии 1,5-2 см. На концах делают петли и закрепляют между собой. Место стыков полностью обыскивается. Затем центральная дошла до одного из стыков, а до другого — косы. В итоге получается готовая антенна или двойной квадрат.
- Бикетная антенна для телевизора требует телевизионного кабеля длиной около 3 метров. Со стороны антенны зачищается на 2 см, а со стороны вилки — на 1 см.Вилку можно выбрать на свое усмотрение. Ее, как и проволоку, необходимо очистить с помощью супфила или какого-либо острого предмета. Таким образом, зигзагообразная антенна Харченко для цифрового ТВ практически готова к использованию.
- По окончании пайки все стыки следует заливать горячим клеем из пистолета. Пока клей не остывает, его излишки нужно собрать. Получается одновременно надежное и эластичное соединение. У самой антенны место пайки тоже залито клеем.
Антенна Харченко для телефона
Выносная антенна направленного действия способна значительно расширить возможности мобильного телефона и улучшить качество связи при нахождении абонента в удаленной местности. Не всегда можно найти в продаже наиболее подходящий вариант, поэтому антенна Харченко Харченко становится лучшим выходом с позиции, сделанной из кустарных материалов своими руками.
Самый доступный вариант — рассмотренная выше стандартная конструкция.Такие размеры антенны должны соответствовать конкретным условиям эксплуатации. Все необходимые материалы продаются в магазине. Самые простые конструкции могут напрямую подключаться к кабелю и не требуют особых настроек.
Это должен быть медный провод, диаметром 2-3 мм. Можно взять изолированный провод и снять с него изоляцию. Если подключения производятся без пайки, потребуются специальные разъемы для антенн F-типа и разъемы.Когда две антенны Харченко планируется подключить параллельно, может потребоваться рефлектор, который может быть оловянным или алюминиевым. Утепление стыков выполняется термоусадочной трубкой или лентой. Для подключения методом пайки вам понадобится паяльник.
Подготовленную заранее медную проволоку сгибают и превращают в зигзагообразную рамку, представляющую собой два ромба. Стороны каждого из них имеют длину 80 см, а общее расстояние между противоположными углами составит 226 см. Затем антенный калькулятор определяет точку соединения этих ромбов как соединение с помощью кабеля.Припаивается кусок кабеля, размером 50 см, и к его противоположному концу прикручивается разъем F-типа. Далее к разъему подключается основной кабель необходимой длины.
В некоторых случаях расчет онлайн-антенны Харченко предполагает установку рефлектора, значительно улучшающего прием сигнала на определенной территории. Конструкция такая же, как у антенны для Т2, когда осуществляется соединение нижнего конца рамки и рефлектора через оплетку кабеля.Для этого в отражатель дополнительно вкручивается болт длиной 50 мм, к которому стяжкой притягивается разъем F-типа. Ранее к этому разъему припаиваются кабель и рамка, расположенные на расстоянии более 40 мм. Таким образом, антенна Харченко для мобильного телефона, сделанная самостоятельно в самом простом варианте, готова к использованию.
Для прямого подключения приемного устройства к мобильному телефону используется пигтейл, представляющий собой специальный провод. Один его конец подключается к антенному кабелю, а другой — с помощью разъема с антенным гнездом телефона.В этом случае не требуется проблема расчета антенны и не требуется никаких индивидуальных настроек, достаточно просто максимально оптимально расположить антенну, ориентируясь на качество принимаемого сигнала. Мачту с приемным устройством рекомендуется устанавливать как можно ближе к дому, лучше всего возле окна, чтобы минимизировать длину кабеля.
Зигзагообразная антенна Очень популярна среди радиолюбителей благодаря простой конструкции, хорошей воспроизводимости и широкополосности.- длина волны принимаемого сигнала, D — диаметр проводника, с которого производилось УЭ.
Увеличьте зигзагообразную антенну рефлектором с рефлектором, построив на ее основе синфазную решетку. При этом, естественно, антенная система усложняется и становится более громоздкой.
Biquetrat Наверное, самая простая и легко воспроизводимая антенна диапазона Wi-Fi.
При своей простоте имеет хорошее усиление порядка 10 дБ. Причем может использоваться как самостоятельно, как излучатель параболической антенны.В этом случае усиление может составлять> 20 дБ.
Активный вибратор изготовлен из электрического провода с медными жилами. Сердечник может иметь диаметр 1,5 — 2,5 мм.
Очень ответственный момент — разметка. От тщательности этой операции очень зависит резонансная частота антенны. На медную жилу острыми краями губок суппортов наносят 8 меток через 32,9 мм.
По полученным отметкам с помощью плоскогубцев максимально равномерно изгибая маркированный медный сердечник, как показано на рисунках:
Концы полученного вибратора укорачивают на 2 мм и раскрывают:
Изготавливаем рефлектор — рефлектор, материалом может служить фольга, стеклостолит, олово, алюминий (в конце статьи будут приведены фото нестандартного решения при изготовлении рефлектора).
Немаловажную роль играет расстояние от отражателя до вибратора, оно должно быть 15 — 16 мм.
В базовом исполнении размер отражателя составляет 110 х 123 мм.
Крепление и распиливание вибратора может производиться несколькими способами (из наличия материалов и фантазии).
Использую такой вариант:
Берется трубка (медь) подходящего размера, с одного конца делается сечение 1 мм, в отражателе просверливается отверстие под диаметр трубки, и в нее попадает трубка, верхний конец должен находиться на расстоянии 16 мм.От рефлектора через трубку пропускается омный кабель 50, к трубке припаивается оплетка экрана.
Направленная антенна «Двойной квадрат» впервые была описана в литературе в 1948 году и с тех пор продолжает привлекать внимание радиолюбителей.
Антенна «двойной квадрат» (рис. 2-56), имеющая оптимальные размеры, обеспечивает коэффициент усиления по сравнению с обычным вибратором 8 дБ, что соответствует усилению, которое дает трехэлементная антенна «Волновой канал».С практической точки зрения антенна «Двойной квадрат» даже превосходит трехэлементную антенну «Волновой канал», так как имеет большую ориентацию в вертикальной плоскости и пологий угол вертикального излучения, что особенно важно при длительной настройке. -дистанционные связи. Антенна типа «двойной квадрат» обычно изготавливается из тонкой медной проволоки или, лучше, из антенного троса и не требует дорогостоящих металлических трубчатых конструкций. Несколько сложнее изготовление несущей конструкции антенны.
На рис. 2-56 показана схема антенны «двойной квадрат» в двух видах, в которых она обычно выполняется. Основным элементом является вибратор в виде проволочного квадрата с длиной стороны λ / 4 и общей длиной 1λ. На расстоянии и от 0,1λ до 0,2λ ставится второй такой же квадрат, снабженный дополнительной четвертьволновой петлей, благодаря которой этот антенный элемент выполняет роль отражателя. Антенные элементы располагаются либо вертикально (рис. 2-56, или), либо на одной из сторон квадрата (рис.2-56, б). Не меняя конструкции антенны, несущей точку питания, можно искать вертикальную или горизонтальную поляризацию поля. Обе антенны (Рис. 2-56) имеют горизонтальную поляризацию поля.
Антенна типа «двойной квадрат» излучает в одном направлении, т.е. обратное излучение сильно ослаблено. Направление основного излучения перпендикулярно плоскости антенны и направлено от отражателя к вибратору. Максимальное усиление антенны, на что указывают многие авторы, при расположении рефлектора на расстоянии 0.2λ вибратор лежит в диапазоне от 10 до 11 дБ (измерения проводил радиолюбитель G 4ZU, при указанных габаритах дано увеличение коэффициента усиления равное 8 дБ).
Входное сопротивление вибратора фактически лежит в диапазоне от 110 до 120 Ом. При подключении пассивными элементами (отражателями или директорами) входное сопротивление в зависимости от расстояния до пассивного элемента уменьшается до 45-75 Ом. В таблице 2-12 приведены значения входного сопротивления и коэффициента усиления различных типов антенн «Двойной квадрат».Приведенные данные были получены радиолюбителем W 5DQV.
Полученное входное сопротивление антенны позволяет нам использовать обычный коаксиальный кабель для ее питания, что обычно и делается. Следует помнить, что при отсутствии симметричного устройства диаграмма направленности антенны несколько косая. На этот недостаток, однако, не обращаем внимания, так как величина усиления от этого не меняется, а лишь несколько ухудшает диаграмму излучения. Чтобы понять, как работает антенна «Двойной квадрат», необходимо учитывать распределение тока по длине вибратора.На рис. 2-57 показаны четыре примера распределения тока по длине антенны «Двойной квадрат»; Текущее направление указано стрелками. В обязанностях и есть те же отношения, что и в случае с полуволновым вибратором; Вибратор питается от текущего маяка, и обе его половины возбуждаются симфазно (стрелки, указывающие направление тока, имеют одинаковое направление). Во внешних точках в и D расположены текущие узлы, и текущее направление изменяется (см. Текущие указатели).При рассмотрении квадрата, показанного на рис. 2-57, а и b, можно увидеть, что стороны A и C возбуждены симфазой, а стороны B и D находятся в противофазе. Таким образом, поляризация электрического поля в направлении перпендикуляра к плоскости антенны является горизонтальной, так как горизонтальные стороны квадрата возбуждаются симфазой. На рис. 2-57, пища готовится со стороны вертикального элемента квадрата, и обе вертикальные стороны квадрата возбуждаются сифазой, а горизонтальные стороны находятся в противофазе; Следовательно, в этом случае поляризация поля вертикальная.При подаче питания на антенну типа «двойной квадрат» по отношению к поляризации поля выполняется следующее правило: если мощность антенны поступает со стороны горизонтального элемента, поляризация поля является горизонтальной, если мощность антенны осуществляется с вертикальной стороны стороны элемента, то поляризация поля вертикальная.
Соответствие поляризации поля становится несколько менее наглядным при рассмотрении квадрата, стоящего на одной из его вершин (рис.2-57, Б и г). Если указать направления токов, как показано на рис. 2-58, становится понятно, что в этом случае поляризация поля квадрата, стоящего на одной из его вершин, определяется достаточно однозначно. Из рис. 2-58 Видно, что поля от горизонтальных составляющих тока со всех четырех сторон синфазны, а от вертикальных составляющих расположены в противофазе. Отсюда следует, что поле излучения квадрата в данном случае имеет горизонтальную поляризацию.При диете в точках В или D поляризация поля вертикального поля. В середине стороны квадрата, которая находится напротив точки питания, находится узел напряжения, поэтому эту точку можно заземлить. На рис. 2-59 показано несколько квадратов квадрата квадрата с заземлением узла напряжения в случае горизонтальной и вертикальной поляризации. С теоретической точки зрения абсолютно безразлично, в какой точке подключить источник питания к точке A или C в случае горизонтальной поляризации или к точке in или d в случае вертикальной поляризации.Подключение ЛЭП на практике определяется из конструктивных соображений. В УКВ диапазоне обычно используются полностью металлические конструкции, для которых точки A и C заземлены (рис. 2-60, A и B).
Излучатель антенны «Двойной квадрат» можно рассматривать как параллельное включение двух полуволновых вибраторов, расположенных на расстоянии λ / 4. Отсюда следует, что «двойной квадрат» имеет ярко выраженную ориентацию в вертикальной плоскости (жестикуляция). вертикальный угол излучения).
На практике они хотят выбрать общую длину применяемого антенного элемента так, чтобы он был настроен на рабочую частоту без дополнительных регулировок. В первых публикациях конструкции антенны «двойной квадрат» общая длина жилы питающего элемента составляла 0,97λ, т. Е. Учитывался коэффициент укорочения. В последнее время ряд авторов указывают, что резонанс антенны возникает при полной длине излучателя 1,00λ — 1,02λ. Этот факт объясняется тем, что в случае излучателя в форме квадрата проявляется эффект короткого замыкания емкостного краевого эффекта, который имеет место на открытых концах прямого вибратора.Для расчета резонансной длины излучателя с двойной квадратной антенной в ближнем диапазоне действует следующая приблизительная формула: $$ L [M] = \ FRAC (302) (F [МГц]).
$Для дополнительной регулировки длины излучателя можно использовать следующий прием: Общая длина жилы выбрана немного меньше требуемой и по обе стороны от точек питания находятся изоляторы, которые перекрываются короткозамкнутыми контурами, как показано на Рис. 2-61, а. Уменьшив или увеличив петли, добейтесь точной настройки излучателя.На рис. 2-60, В изображен тот же метод настройки эмиттера, но с использованием только одного изолятора и одной петли. Сказанное выше, конечно, верно и относительно квадрата, расположенного на одной из его вершин.
На расстоянии 0,2λ расположен отражатель. Это расстояние выбрано в результате практических экспериментов; Отклонение от него в обе стороны приводит к снижению коэффициента усиления антенны и изменению входного сопротивления. Настройку отражателя можно проводить либо на максимальное излучение в прямом направлении, либо на минимальное излучение в обратном направлении.Следует отметить, что эти настройки не совпадают. Обычно радиолюбители устанавливают отражатель на максимальное усиление в прямом направлении. По сравнению с настройкой максимального усиления в прямом направлении настройка максимального обратного затухания гораздо более критична и выражена, поэтому ее следует выполнять очень осторожно. При уменьшении коэффициента усиления можно получить обратное ослабление порядка 30 дБ. В качестве элемента постановки практически всегда используется двухпроводная линия с подвижной перемычкой короткого замыкания (рис.2-56) часто длина отражателя выбирается равной длине излучателя; В этом случае линия выбирается такой длины, чтобы пассивный элемент работал как отражатель, и с помощью перемычки короткого замыкания выполняется с точной настройкой. Однако с электрической точки зрения лучше, если отражатель будет иметь размеры, несколько превосходящие размеры излучателя; В этом случае регулировочная линия может быть выбрана очень короткой или может полностью отсутствовать, если размеры отражателя выбраны так, чтобы он представлял собой замкнутый квадрат, сконфигурированный для работы в качестве отражателя.Для определения оптимальных габаритов рефлектора в каждом отдельном случае необходимо проводить множество экспериментов, поэтому при описании конструкций антенны Double Square будут уже доказанные экспериментально размеры их элементов, которые не соответствуют требуют дополнительных настроек.
В диапазоне коротких волн почти все антенны «Двойной квадрат» состоят из двух элементов — излучателя (вибратора) и отражателя. Антенны этого типа, в которых помимо рефлектора используется еще и директор, не получают распространения, так как незначительное увеличение коэффициента усиления антенны не имеет никакого значения по сравнению с усложнением конструкции и увеличением расхода материалов, необходимых для изготовления антенны. трехэлементная антенна.
Ширина полосы пропускания «Двойной квадрат» больше, чем у антенны «Волновой канал», и перекрывает все любительские диапазоны 10, 15 и 20 м, при условии, что антенна настроена на середину диапазона. Схема направленности этой антенны, с точки зрения радиолюбителей, также имеет ряд преимуществ по сравнению со схемой антенной антенны «Волновой канал». В горизонтальной плоскости диаграмма излучения имеет относительно широкий основной лепесток, излучение в стороны сильно ослаблено, а в противоположном направлении есть два небольших боковых лепестка, величина которых определяется качеством настройки отражателя.Кроме того, антенны «Двойной квадрат» имеют узкую восточную диаграмму вертикальной плоскости, что определяет преимущество этого типа антенны по сравнению с другими антенными системами. Антенну типа «двойной квадрат» также желательно повесить как можно выше над поверхностью Земли, хотя влияние Земли в этом случае сказывается меньше, чем в случае антенны другого типа. Желательно, чтобы точка питания находилась как минимум на высоте λ / 2 от поверхности Земли при общей высоте конструкции 1λ, при этом влияние Земли практически не ухудшает радиационную диаграмму.
Несущая конструкция антенны может быть выполнена в самых разнообразных вариантах. Однополосная антенна «Двойной квадрат» на диапазоны 10 и 15 м может иметь деревянную несущую конструкцию из планок и стержней, армированных железными полосами. Антенна для диапазона 20 м обычно имеет несущую конструкцию, сделанную для уменьшения веса и повышения ее механической прочности из бамбуковых трубок. Различные варианты несущих конструкций будут описаны в разделе, посвященном многодиапазонным антеннам «Двойной квадрат».
На рис. 2-62 изображена простая конструкция «двойного квадрата», стоящего на одной из его вершин. Такую же конструкцию можно использовать и для антенны, расположенной на одной из ее сторон. Для увеличения механической прочности антенны используются растяжки из синтетических материалов. Если несущая конструкция сделана из бамбуковых или синтетических трубок, антенный провод может быть усилен на них без изоляторов. В Таблице 2-13 указаны размеры «двойного квадрата».
Расстояние между проводниками линии регулировки рефлектора некритично и может варьироваться от 5 до 15 см.На графике «Длина стороны сконфигурированного отражателя» указаны размеры отражателя, не требующего дополнительной настройки, т.е. в данном случае отражатель представляет собой замкнутый квадрат. Диаметр медного одножильного или многопроволочного проводника в данном случае не влияет на электрические характеристики антенны; Из механических соображений он выбран равным 1,5 мм.
Первые конструкции «двойного квадрата» имели элементы, выполненные в виде петлевых проводников.При этом входное сопротивление увеличилось по сравнению с однопроводным элементом в 4 раза, коэффициент усиления и полоса пропускания антенны увеличились незначительно. Радиолюбитель W 8RLT описывался таким «двойным квадратом» для дальности 10 м (рис. 2-63). Общая длина проводника, расположенного в виде двух витков, составляет 2λ, так что длина стороны равна λ / 4. Питание может осуществляться в режиме бегущей волны по линии, имеющей волновое сопротивление 280 Ом. (Кабель УКВ). Однако W 8RLT предлагает питать антенну по сконфигурированной линии с волновым сопротивлением от 300 до 600 Ом.Ибо отражатель не имеет существенного значения, независимо от того, выполнен ли он в форме простого квадрата или в форме квадрата петли, поскольку отражающее действие не меняется. Поэтому в более поздних конструкциях используются петлевой эмиттер и обычный отражатель. В Таблице 2-14 показаны все размеры антенны «Двойной квадрат», показанной на Рис. 2-62.
Расстояние между проводниками линии установки рефлектора можно принимать от 10 до 15 см.
Следует отметить, что размеры, показанные W 8RLT в свете сегодняшних представлений, выбраны несколько короче требуемых, что, очевидно, связано с мощностью антенны на сконфигурированной линии, которая, как известно, в некоторой степени предназначена для некоторых Степень неточности утверждена при подборе эмиттера.Поэтому размеры, указанные в табл. 2-14, следует рассматривать только как приблизительные. Отражатель выполнен в виде простого квадрата, а питание осуществляется по когерентной линии с волновым сопротивлением 300 Ом.
Превосходные результаты, полученные при работе с антенной «двойной квадрат», привели бы к созданию ряда структур, более или менее являющихся развитием принципов действия «двойного квадрата».
Запрошенные ранее конструкции Wi-Fi антенн прицельного действия.Бикет, жестяные банки самодельных раритетов. Люди с завидным постоянством ищут шанс улучшить дизайн. Было упомянуто: вместо традиционного провода лучше взять Провод ПВ1 такого же сечения, который является авторитетно установленной антенной от непогоды. Двусторонняя фольговая плата, которую часто рекомендуют использовать для отражателя, не очень хорошо перемещается, не защищена ничем, чтобы снабдить конструкцию специальным корпусом проблематично. Увеличится ветровая нагрузка на изделие.Сегодняшний обзор посвящен методам улучшения дизайна. Антенна Вай Фай своими руками на любую непогоду!
Важно! Постарайтесь защитить термоусадочную пленку. Поставить отражатель «шуба», повесить фен. Вскоре текстолит плотно покрывается полимерной пленкой.
Бикетные антенны Wi-Fi
Wi-Fi Антенна, построенная по двухконтурной схеме, образована заземленным отражателем, восемь излучающих излучателей с прямыми (90 градусов) углами. Получается что-то напоминающее ультрамодные очки с тонким джемпером посередине.Нижняя половина застыла на земле, верхняя — на сигнальном кабеле кабеля РК — 50.
Правда, антенна для вай фай будет меньших размеров. Стороны квадрата в средней линии медной оси излучателя 30,5 мм. Итак, восьмерка идет от рефлектора на 1,5 (половина длины сторон квадрата) см и параллельно пластине. В нашем случае гонорар Гетинакс — это плохо, потому что получить его сложно. Отражатель — это просто пластина, проводящая электрический ток. Змеиное жесть, сталь, алюминий.Учитывая размер излучателя, вы можете сделать рефлекторную антенну Wi-Fi, используя лазерный компакт-диск (DVD) размером 5,25 дюйма.
Биквадерат Харченко
Внутренний отражающий слой алюминия создан таким образом, чтобы лазерный луч не терял энергию на поверхности. Вдобавок в центре есть отверстие под N-коннектор. Осталось вскрыть защитную пластиковую оболочку, наложить отражающий слой на экран кабеля РК — 50. Примечание: если N-коннектор не будет защищать эмиттером 1,5 см от рефлектора, то условия приема ухудшатся.Надо добиться указанного положения, латая тонкой металлической шайбой или местом.
Напоминаем: восьмерка изгибается от середины поворотом на 90 градусов. Оба конца кабеля PV1 1×2,5 будут возвращены в точку. Толщина проволоки 1,6 мм при диаметре, между центрами сердечника сторона квадрата 30,5 мм. Концы заморожены на экране разъема, совмещены с рефлектором (CD), средняя часть служит для снятия сигнала. Схема ориентации устройства резко сужена, оснащена одним основным лепестком, который будет направлен на источник сигнала.Если это произойдет в комнате, вам придется экспериментально найти отраженный луч, расположенный практически в любом направлении.
Отражатель защитит от соседних помех, мощность увеличится. Блокирует эффект многолучевости, мало полезного устройства принося. Самодельная антенна Wi Fi принимает только из узкого сектора. Благодаря этому подключите к сети дома, что было бы невозможно с поставляемой точкой доступа.
Примечание: В остальных случаях входного разъема на корпусе для подключения антенны может не оказаться.Такие точки доступа оснащены встроенными металлическими контурами, ведущими радиоволны. Традиционно смотрятся замысловатые плоские фигурки изнутри тела. Будет отвал антенны встроенный.
Рядом может стоять конденсатор, емкость служит для компенсации коэффициента сжатия контура. Встроенная антенна небольшого размера, бессильна образовать полноценное устройство для приема радиоволн. Дефект нейтрализуется подстроечным конденсатором.
Товар не нужен, т.к. полноразмерная антенна для роутера Wai Fi не требует компенсации.Схема включения самоделки — это увеличивающий вышеупомянутый конденсатор. Установив установку, нельзя использовать обычный паяльник на 100 Вт. Сжечь плату электронных компонентов. Понадобится небольшой паяльник, оснащенный стереошвенкой, мощностью 25 Вт.
Вес компакт-диска небольшой, ветровая нагрузка невелика, в отличие от громоздкой конструкции и никого не убьет. внизу с падающей комиссией Getinax. Рекомендуется избегать размещения продуктов на солнце, но в нашем случае записанная информация не играет большой роли.По желанию, N-коннектор заканчивал, продлевая срок службы батареи. При установке печатных плат используется специальный гелевый состав. Аналогичные выпуски у компании Allure (Санкт-Петербург). В нескольких словах объясню, как сделать вай фай антенну своими руками более мощной.
Бикетные антенны Wai Fi — не предел, убегаю от соседей
Пролог: 2 недели, не нашел причину, потом развернул антенну на вертикальную и получил 20 Мбит / с на 5 км, вместо горизонтальных 4.
Вампиренш, член Форума локальных сетей Украины (орфография скопирована).
Перед тем, как купить Wai Fi антенну, подумайте: теория показывает, что излучатели расположены рядами, диаграмма излучения сужена, в направлении перпендикулярной линии, вдоль которой расположены элементы. В переводе на русский язык означает: если наши дома отделяют от друга 100 метров, ширина сектора обзора антенны для реализации канала связи Wi-Fi едва превышает 15 градусов.Полезная мощность будет направлена в окно Товарища (причиняя вред только обитателям квартиры!). Для реализации схемы используют двойную бикетную антенну. Можно увеличить скорость, если на ДР дать такого же друга!
Как сделать вай фай антенну, чтобы не мешали соседи. Уберечься от будущих гостей можно, сменив канал, поляризацию. Нашел три способа защитить канал по конфигурации антенны:
- Выбор частоты.
- Выбор направления (сужение диаграммы ориентации).
- Выберите поляризацию.
Обычно, когда есть Wi-Fi, предоставляемый провайдером, величина указывает провайдера связи, клиент остается для отправки, но если есть собственное оборудование, выравнивание другое. Можно поставить антенну на вертикальную поляризацию, если соседи используют горизонтальную. Наша техника перестанет видеть друг друга. Можно сделать в одностороннем порядке или договориться.Антенны нужны как бикет, заводятся.
На горизонтальной поляризации есть телевизор, на вертикальной — связь. По традиции, булавку магнитолы удобно держать перпендикулярно земле, когда говорите. В этом контексте выгодно использовать вертикальную поляризацию, обычно стоящую в роутерах. Предлагаем простое правило:
- Ставьте с товарищем напротив антенны на окна поровну. Обеспечивается пространственная совместимость, являющаяся подвидом электромагнитной.Высвобождаются микроволны, телефоны, частотное оборудование 2,4 ГГц, создающее помехи. Помогите антеннам равномерно, по вертикали, по горизонтали, наклоняя. Экспериментально найдите положение, в котором скорость самая высокая.
Обещанная новинка: дизайн из четырех квадратов, выстроенных в ряд. Диаграмма излучения сузится в перпендикулярном направлении. Медная проволока или одноцентровые отрезки 2,5 мм 2 длиной 50 см. Рекомендуем брать с запасом. Если стандартная Biquetratic Wai Fi Antenna для ноутбука представляет собой сифановую решетку из двух рамок, в нашем случае — четырех рамок.
Рамка антенны с двойным бикетом
При перемещении длины волны ток в соседних квадратах направляется противоположно по контуру. Благодаря этому эффекту действие поля развивается. Теперь вам нужно получить четыре квадрата сифана. Находим середину проволоки, делаем загиб на 90 градусов. Отмерьте 30 мм, сделайте загибы с каждой стороны в обратную сторону. Отступление вдвое больше, Гензе снова в первом направлении. Будет большая буква W. Еще 30 мм — загиб края книги на 90 градусов.Готовая половина.
Вторую делаем по образу и подобию так, чтобы концы вернулись в точку первоначального загиба. Обратите внимание, не зря мы рекомендуем использовать провод с полихлорвиниловой оболочкой — два на рисунке перекрестия изолированы друг от друга.
Отжимная проволока подрезает концы, чтобы не доходить до первого изгиба на два или три миллиметра. Антенна Wai Fi для компьютера требует отражателя, сойдет хороший кусок фольгированного текстолита или стандартная плоская банка. Для подключения используйте n-разъем.
Излучатель находится на расстоянии 1,5 см от отражателя по площади. Концы сажаем на землю, середину — на сигнальную жилу (кабель для Wai Fi антенны РК — 50). Чтобы укрепить края формы, используйте керамическую или пластиковую трубку. Для фиксации электроизоляции применяют клей, герметик. Для уличного варианта рекомендуется найти пластиковый корпус. Расстояние между самодельной антенной и приемником берите поменьше.
На следующей встрече обсудим вай фай радио.
VHF или антенна двойная / тройная квадратная земля / Sudo Null IT News
В 1959 году в четвертом номере журнала «Радио» была опубликована эпохальная статья Сергея Кузьмича Сотникова, энтузиаста дальнего телевизионного приема, об использовании двойного и тройные квадратные антенны для приема телевидения на дальние расстояния в диапазоне MW (а позже и в диапазоне UHF). Заявленные феноменальные характеристики 10–12 дБи для двойного квадрата и 16–17 дБи для тройного квадрата будоражили умы советского радиолюбителя и на многие десятилетия предопределили колоссальный успех таких антенн на КЧ и УВЧ: описание Эти антенны переходили от книги к книге, от журнала к журналу. Их повторили тысячи советских граждан.
Хотя эти характеристики сильно преувеличены, они все же основаны на публикациях авторитетных исследователей: Сэма Лесли (W5DQV, публикация 1955 г.), Дика Берда (G4ZU), Ротхаммеля (со ссылкой на Лесли и Берд).
В 1962 году Владимир Павлович Шейко-Введенский (UB5CI) опубликовал в издательстве ДОСААФ книгу «Антенны любительских радиостанций», где также есть упоминания о 13 дБи от двойного квадрата.
Большое количество авторитетных источников определили, что неверные выводы Сотникова были популярны даже в 2018 году.
Попробуем разобраться, где правда здесь граничит с мистификацией
В книге Ротхаммеля (перевод Кренкеля 1967) рассмотрены КВ антенны 20, 15 и 10 метров (14, 21 и 30 МГц).
Что касается Сэма Любителя Лесли (Оклахома, W5DQV, публикующий результаты обширных экспериментов с квадратами 1955 года) и Дика Берда (G4ZU, Англия), двойные квадратные антенны в этих диапазонах имеют направленность от 10 до 13 дБи (от 8 до 11 дБд)
Моделирование в 4NEC2 с землей (режим реальной земли Зоммерфельда-Нортона) полностью подтверждает эти наблюдения: при умеренной проводимости земли можно получить 12,4 дБи, а при идеальном проводнике 13,8 дБи при высоте подвеса антенны. из 1λ.
Следует отметить, что в экспериментах Лесли и Берда измерение дБд производилось не относительно фактически сконструированного диполя, а путем измерения напряженности поля на определенном расстоянии при известной мощности в антенне передатчика и сравнения измеренная интенсивность с рассчитанной по формуле Фрииса.
Дело в том, что обычный диполь Герца, который имеет 2,13 дБи, с высотой подвеса 1λ на ВЧ, образует двухлепестковый DN с максимальным значением 8,2 дБи. Те. сам диполь за счет земли имеет приоритет перед 6.1 дБд
. Измерения Лесли и Берда относятся к воображаемому диполю 2,13 дБи, а не поочередно переключают антенну «двойной квадрат» и диполь.
Двухэлементный волновой канал (отражатель + вибратор) также имеет практически идентичную диаграмму направленности «двойной квадрат»: 11,8 дБи при высоте подвеса антенны 1λ с умеренной проводимостью земли. Форма основного и трех боковых лепестков практически идентична ДН двойного квадрата.
Поскольку в свободном пространстве нет антенн на КВ, методика и полученные данные полностью актуальны и имеют практическое применение.Измерение этих антенн в свободном пространстве на КВ невозможно.
Моделирование в 4NEC2 дает 7,73 дБи для двойного квадрата и 6,95 дБи для двухэлементного волнового канала.
В 1962 году в издательстве ДОСААФ харьковский радиолюбитель Владимир Павлович Шейко-Введенский (UB5CI) издает книгу «Антенны любительских радиостанций». В этой антенне «двойной квадрат» описан в разделе «КВ антенна». Шейко дает совершенно правильное описание принципа действия — «система из двух противофазно возбуждаемых четвертьволновых горизонтальных излучателей».
Приведены размеры и способы питания для диапазонов 20, 15 и 10 метров (14, 21 и 30 МГц).
В разделе «Антенны УКВ» Шейко упоминает такие антенны, но не рекомендует их. Шейко говорит о характеристиках направленности: «Известны следующие данные об усилении рамочных антенн: двойной квадрат — 9-11 дБ (в 8-13 раз), тройной квадрат — 14-15 дБ (в 25-32 раза).
Если эти данные приведены для свободного места, то они противоречат данным в предыдущей главе по ВЧ антеннам, потому что с землей будет намного больше.Если эти данные приведены с учетом земли (экстраполяция направленности на КВ), то земля не работает на УКВ как бесконечный плоский проводник, как подробно описано в книге Гончаренко «Глава 12.1.2 Земля на УКВ»
Точно так же, как Шейко, тремя годами ранее в 1959 году ушел энтузиаст Сергей Сотников.
Чтобы хоть как-то объяснить невероятную направленность такой простой антенны, Сотников выдвинул гипотезу, что рамочный вибратор имеет 4 рабочих элемента и эквивалентен 2-х этажной ФАРе из 2-х элементных волновых каналов.
А вот ФАР 2-х этажный возбуждается синфазно — на каждом этаже направление токов одинаковое. В рамочной антенне на разных этажах токи текут в противофазе, это описано в книге Ротхаммеля и Шейко и следует из простых выводов — длина горизонтальной и вертикальной частей каждого плеча λ / 2, поэтому ток течет в противофазе на верхнем этаже.
Рамочный вибратор с периметром 1λ имеет направленность, близкую к изотропной, с небольшим усилением перпендикулярно плоскости и небольшим ослаблением в стороны.В зависимости от формы такой рамки ее волновое сопротивление существенно меняется, а направленность меняется незначительно.
Если рама максимально широкая и имеет минимальную высоту — получаем петлевой полуволновой вибратор Pistolkors. Его сопротивление максимально приближено к 300 Ом, а точное значение зависит от диаметров верхней и нижней трубок. Направленность составляет 2,13 дБи, как у разделенного диполя Герца.
При уменьшении ширины петли и увеличении высоты сопротивление Ra уменьшается, и форма ДН меняется очень мало.Если ширина стремится к нулю, а высота к λ / 2, мы получаем линию передачи длиной λ / 2, закороченную на конце. Ra такой линии равно 0.
В зависимости от соотношения высоты / ширины и формы рамки — Ra можно получить от 0 до 300 Ом. С квадратной рамкой с длиной стороны λ / 4 сопротивление составляет около 135–140 Ом, а нижняя часть имеет максимальное значение в прямом / обратном направлении 3,48 дБи (1,35 дБд). Возможны любые другие формы — круглая рамка, треугольник, «гантель», «парашют» и даже неправильные формы.
Электрических преимуществ той или иной формы почти нет. Рама меньшей ширины имеет конструктивное преимущество — она более механически прочна с меньшим поперечным сечением проводника, чем вибратор Pistolcors. На ВЧ можно делать квадраты из тонкой гибкой проволоки, натягивая их на крестообразные распорки. Именно механические преимущества и низкая стоимость определили популярность квадратов в короткометражках по сравнению с волновыми каналами, которые имеют очень похожие электрические характеристики, но требуют мощных труб + траверса + растяжение для поддержания длинных труб.
Помимо многократно завышенных данных о направленности квадратов на УКВ, Сотников дает неверные данные как по размеру (очень большое скольжение в резонансе), так и по радиационной стойкости и согласованности.
В размерах, указанных для канала 12 МВт (222–230 МГц) от планки 6 мм, резонанс возникает на частоте 242 МГц (HFSS) и 245 МГц (4NEC2). Ra = 150 Ом и 167 Ом соответственно.
Для подключения такой антенны к ЛЭП 75 Ом необходимо изготовить балансировочное согласующее устройство (ССУ, балун) 2: 1.При подключении через балун 1: 1 даже на резонансной частоте КСВ не может быть меньше 2. На частотах ниже резонансных резко падает Ra и возрастает отрицательная (емкостная) реактивность.
На частоте 222 МГц CWS75 = 6,8 (NEC2) или CWS75 = 8 (HFSS).
Ku на резонансной частоте 7,19 дБи (HFSS) и 6,67 дБи (NEC2). Форма основных и боковых лепестков в разных программах практически идентична.
Результаты моделирования 12-го канала МВ в HFSS и 4NEC2
выводы
- Рамочный вибратор с периметром 1λ любой формы формирует диаграмму направленности, близкую к изотропной.Есть небольшое усиление перпендикулярно плоскости кадра — для полуволновой петли равное 2,13 дБи, а для квадратной рамки около 3,5 дБи.
- При добавлении отражателя к кадру его направленность может быть увеличена до 6,95 дБи для двухэлементного волнового канала или до 7,73 дБи для двойного квадрата.
- На частотах ниже 50 МГц размещение любой антенны на небольшой высоте над землей (в лямбда-единицах) сильно изменяет результирующий DN. Диполь 2,13 дБи превращается в 8,2 дБи, волновой канал 6,95 дБи превращается в 11.8 дБи, двойной квадрат 7,73 дБи превращается в 12,4 дБи.
- Данные о направленности, описанные Лесли, Бердом, Ротхаммелем и Шейко, относятся к антеннам с низким подвесом, которые включают почти все ВЧ антенны.
- Сергей Сотников экстраполировал характеристики КВ антенн на двойной квадрат на УКВ, почему это невозможно — об этом написано в «Главе 12.1.2« Земля на УКВ »» книги Гончаренко.
- Чтобы обосновать такую огромную направленность квадратов — Сотников кардинально переписал принцип квадрата, сравнив его с 2-х этажными ФАРами из полуволновых диполей и волновых каналов.
- Реальная направленность двойной и тройной квадратных антенн немного (менее 1 дБ) превышает направленность волновых каналов с 2 и 3 элементами.
- Характеристическое сопротивление двойного квадрата (с шагом 0,15λ) близко к 150 Ом. Для работы на 75 Ом требуется SSA 2: 1, а для 50 Ом требуется SSA 3: 1. При работе через CCS 1: 1, CWS не может быть <2 на резонансной частоте.
- Размеры антенн, приведенные Сотниковым, рассчитаны с учетом значительного скольжения по резонансу и минимального КСВ.Таким образом, антенна для диапазона 222–230 МГц имеет резонанс около 242–245 МГц, а в расчетном диапазоне КСВН превышает 7–8.
- Если опустить завышение в 10-11 дБи, антенна может вполне работать (при решении вопроса согласования), 6,7 дБи на УКВ для телевидения — вполне приличный прирост.
- Направленность двойного квадрата не соответствует волновому каналу с 5 элементами. Промышленно выпускаемая антенна Уда-Яги для канала 6-12 (2-трубный рефлектор, петлевой вибратор, 4 директора) длиной 1 мкс.35 метров дали усиление от 8,6 дБи на 174 МГц до 10,9 дБи на 230 МГц и простое согласование на 75 Ом. Узкополосный (одноканальный) Юда-Яги с равной длиной или равным количеством элементов будет иметь еще большее усиление.
Тройной квадрат на тв dmv (dvb-t2)
По запросу пользователя REPISOT проанализируем возможность использования квадратных антенн для дециметрового диапазона телевизионного вещания.
Такая антенна серийно выпускается под торговой маркой «Сигнал 3.0 ”. Заявленный диапазон для КСВ <1,5 составляет 470-862 МГц, усиление до 14 дБ (16 дБи ??)
Проведем упрощенное моделирование в HFSS (без пластиковых прокладок и без закругления углов, это немного сместит резонансный частота, но сейчас нас не интересует точное значение). Рама директора имеет зазор 1 мм.
Как и ожидалось, антенна имеет единственный резонанс (около 626 МГц), Ra = 150 Ом. При подаче питания через SSU 2: 1 на кабель 75 Ом вы можете получить CWS = 1 на этом канале (примерно 40-й канал), а CWS <2 будет в диапазоне 562–737 МГц.
Снизу, как и у всех квадратов, очень быстро набирается реактивность, и очень быстро падает Ra. KSV150> 6 уже на 535 МГц, и на 470 МГц KSV150 = 35
Направленность на резонансной частоте 6,88 дБи, F / B = 12,77 дБ
Крайне сложно изготовить SSH 2: 1 на УВЧ, поэтому производитель даже не пробовал.
Антенна укомплектована напечатанным эквивалентом полуволновой петли, которая работает как трансформатор 4: 1, но только тогда, когда электрическая длина петли составляет L / 2.Такой SSU по определению является узкополосным (одноканальным). При нагрузке 75 Ом входное сопротивление такого ССУ составляет 300 Ом. Но производитель оснастил антенну кабелем на 50 Ом (хотя телевизоры и тюнеры все 75 Ом). Возможно, производитель посчитал, что 200 ближе к 150, чем 300, и чтобы уменьшить отражение на границе, антенный <-> кабель подарил дополнительное отражение на границе кабеля <-> TV.
При нагрузке 300 Ом (платы симметризации или усилители SWA / PAE / ALN) антенна имеет КСВ около 2 в диапазоне 616–750 МГц.
При нагрузке 75 Ом (четвертьволновой трансформатор, как в схемах Сотникова) антенна везде сильно рассогласована, но в узком участке 577-608 МГц КСВ падает до 2.
Направленность излучения вперед на 6,7 дБи антенна сохраняет от 540 до 860 МГц.
На частоте 500 МГц F / B падает до 0 (и излучается вперед и назад на уровне 5,2 дБи)
Такая антенна по сложности превосходит трехволновой волновой канал Волны-1 с розничной стоимостью $ 3.5
А и по электрическим характеристикам сильно проигрывает
Построить полуквадратную DX-антенну
Это так же просто, как и кажется. И это точно работает на
William Van TUburg KG8AN 5198 West Valley Circle Portage MJ 49002-1932
коаксиальный кабель
Рис. 2, Проведение кабеля и провода через предварительно просверленные отверстия зафиксирует их на месте только за счет силы трения.
Полуквадратная антенна — это антенна с усилением, но это одна из самых простых и быстрых в изготовлении антенн.Эта полуквадратная конфигурация представляет собой DX-антенну, которая на 10 м начинает принимать сигналы с расстояния примерно 500 сотен миль и становится сильнее по мере того, как сигнал приходит издалека —
Физический размер равен полной длине волны, разделенной на три части. У вас есть полуволновая часть сверху, с четвертью длины волны, опущенной прямо вниз на каждом конце. Чтобы определить длину антенны, вам нужно решить простую математическую задачу. Формула: 1005 делить на частоту в МГц. В результате получается ответ для полной длины волны в футах.
Попробуем образец
Во-первых, давайте займемся 10-метровой телефонной секцией. Середина диапазона, который я хочу, будет 28A МГц, где могут работать новички / технические специалисты. Это 1005 + 28,4
= 35,387 фута провода для начала нашей анЛеуны. Это 35 футов 4,5 дюйма. Вам понадобятся дополнительные три дюйма, чтобы учесть петлю из смальты на нижнем конце четвертьволновых опускаемых ветвей. Каждая активная четвертьволновая i_s будет иметь длину 8,846 футов (8 * 10 дюймов). так что сдвиньте провод назад, чтобы найти центр, и отметьте его куском изоленты.Нет, вам нужно отмерить 8,846 футов от нашего маркера к концам. Нижние лапы также будут иметь длину 8 846 л, плюс полтора дюйма для вершины галстука,
.Я обнаружил, что сломанный белый пластиковый садовый стул можно разрезать, чтобы получить очень хорошие изоляторы антенны. Вырежьте прямоугольники 1,5 дюйма на дюйм и просверлите отверстия, как показано на рис. 1 и 2. • Используйте покрытый провод калибра №16, который помогает снизить статический заряд снега. Проведение полуволновой секции в одном отверстии, через второе отверстие и через третье отверстие вниз по направлению к земле.На другом конце. перережьте проволоку в углу верхней и нижней ножки. Протяните проволоку через два отверстия, чтобы зафиксировать ее на месте. Другая четвертьволновая проволока проходит через вертикальные отверстия в пластике, чтобы зафиксировать ее, как показано на схеме.
Далее нам нужно запитать RG-58
Fig, I. всю полуквадратную антенну с изоляторами, сделанными из сломанных садовых стульев.
через два отверстия, чтобы зафиксировать его на месте; Закрепите соединитель ccnter на верхней горизонтальной секции, а затем подсоедините оплетку или экран к нижней ножке, как показано на Рис, 2.Затем проденьте нейлоновый шнур, поддерживающий антенну, через отверстия на концах, чтобы закрепить его между деревьями, башнями или зданиями. Соединения всех проводов необходимо припаять, а затем заклеить лентой для защиты от атмосферных воздействий.
Коаксиальный конец антенны должен быть направлен к передатчику Lhc и, по возможности, под прямым углом к верхнему проводу. Теперь поднимите антенну как можно выше над землей.
Высота вашей антенны над землей влияет на ее настройку. Помните, что чем выше частота, тем короче будет провод.Укоротите отрезок проволоки и ножки, чтобы резонансная частота антенны была выше. Внесите свои коррективы около. От 1/2 до 3/4 дюйма за раз. Если вы измените одну ногу на 1/2 дюйма, верхняя часть должна измениться на один дюйм. Сделайте все необходимые настройки, чтобы найти центральную частоту, и она готова к передаче. Прикрепите свободно свисающий фиксирующий шнур к каждой из нижних ножных петель, чтобы он не сдувал верхнюю проволоку.
Максимальное излучение — боковая, поэтому антенна, натянутая на север и юг, лучше всего подходит для востока и запада.Я использую этот тип антенны дома на 10 м, а также во время Дня поля 20 из округа Каламазу, штат Мичиган,
.Некоторыми из преимуществ полуквадрата являются усиление около 4 дБ, низкий угол излучения, хорошие характеристики шумоподавления, как вертикальная, так и горизонтальная поляризация, а также низкая стоимость,
Я разговаривал по всему миру с этой антенной, поэтому не забудьте сообщить мне (и Уэйну), как она подходит вам!
Примечание редактора: вы можете значительно упростить подрезку антенны, если немного подрежете ее для начала, а затем найдете, где она резонирует (минимум SWRj.Теперь вы можете сделать простое отношение длины антенны к резонансной частоте, равной желаемой длине, разделенной на желаемую частоту. Таким образом, требуется всего один сеанс подстройки, и вы можете работать без высоты полдюйма от каждой части антенны. Например, если вы вышли на 8 дюймов больше длины f, просто отрежьте 2 дюйма из каждой четвертьволновой секции — 4U из горизонтальной секции и 2 дюйма из каждой вертикальной ножки, B
Читать здесь: Бесплатный каталог конструкторов
Была ли эта статья полезной?
Простая 40-метровая антенна половинного квадрата.Пост 219
В пятницу, 9 августа 2013 года, я построил свою первую 40-метровую антенну половинной площади. Несколько знакомых мне радиолюбителей использовали эту простую антенну для увеличения своих контактов на 80 и 160 метров. Антенна обеспечивает некоторое усиление по сравнению с одиночной вертикальной антенной и предлагает некоторое отклонение сигнала с боков.Согласно моим предварительным исследованиям, полуквадрат — это проволочная антенна с двумя вертикальными элементами, питающимися по фазе. Одна четвертьволновая вертикальная линия подается в верхний угол, где она присоединяется коаксиальным центральным разъемом (например, Budwig HQ-1).Другой конец коаксиального разъема присоединяется к горизонтальной полуволновой фазирующей линии, а затем подключается к другой четвертьволновой вертикальной линии, направленной вниз к земле. Оба вертикальных сегмента изолированы от земли. Вертикальные элементы поддерживаются мачтами или другими объектами, например деревьями. Поскольку антенна питается в верхнем углу, текущая часть антенны находится на высоком уровне и хорошо согласуется с коаксиальным кабелем с сопротивлением 50 Ом. Радиальная система заземления не требуется.
По мнению некоторых экспертов по антеннам, полуквадратный полуквадратный элемент является, по сути, двусторонним, двунаправленным и демонстрирует усиление от 4 до 5 дБ по сравнению с одним вертикальным излучателем.Антенна может быть построена по низкой цене и обеспечивает низкий угол излучения — идеально подходит для работы в режиме DX.
МАТЕРИАЛЫ:
Две опорные мачты. У меня были две телескопические мачты MFJ длиной 33 фута / 10,06 метра, которые подойдут для этого проекта.
Опорные стойки для мачт.
Один центральный коаксиальный разъем Budwig.
Коаксиальный кабель RG-8X длиной 15,24 метра для антенного фидера.
Два керамических изолятора. Эти изоляторы прикрепляются к нижней части каждого вертикального элемента и изолируют радиаторы от земли.
Домашнего провода №14 AWG достаточно для двух вертикальных элементов и одной полуволновой линии фазирования. Используя общую формулу 468 / f (МГц) = L (фут) и выбранную частоту 7,088 МГц, я отрезал провод размером 66,02 фута / 20,13 метра. Эта длина провода была бы линией фазирования полуволны. Каждый четвертьволновой вертикальный элемент будет составлять половину этого количества, или 10,06 метра на 33,01 фута. Существуют формулы, специально разработанные для полуквадратной антенны. Эти формулы сделали бы каждый из моих элементов немного длиннее.Но в интересах простоты и тестирования я решил использовать стандартные дипольные и вертикальные уравнения.
Передача антенны использовалась для компенсации небольшого КСВ, обнаруженного в моей системе. Если используются другие, более конкретные уравнения, 40-метровый полуквадрат можно использовать без преобразования.
Приемопередатчик и сопутствующее оборудование. В моем случае я использовал свой старый Swan 100MX, фиктивную нагрузку и фильтр низких частот.
СБОРКА:
Я построил антенну на земле.Прежде чем я подключил коаксиальный кабель RG-8X к коаксиальному разъему Budwig в верхней части левой мачты, я намотал дроссельный балун из коаксиального кабеля рядом с точкой подключения. Дроссель отсечет любые паразитные радиочастоты, идущие по коаксиальному экрану.
Я прикрепил провод к первому вертикальному элементу (33,01 фута / 10,06 метра) и припаял коаксиальный разъем к проводу. К нижней части этого элемента был прикреплен керамический изолятор, чтобы он не касался земли.
Затем я подключил полуволновую фазирующую линию (66.20,13 метра) к другому концу коаксиального разъема Budwig. То соединение было припаяно.
Я закончил работу с антенной, прикрепив последние 33,01 фута (10,06 метра) к горизонтальной фазовой линии и проведя эту линию до нижней части второй мачты. Как и в случае с первой мачтой, вертикальный элемент был прикреплен нейлоновыми стяжками к мачте из стекловолокна MFJ. К этому вертикальному элементу был прикреплен керамический изолятор, чтобы изолировать его от земли.
Как только антенна была подключена, я поднял каждую мачту на ее деревянную опорную стойку, отрегулировал натяжение горизонтальной линии фазирования и подключил коаксиальный кабель к моему Swan 100-MX.
НАЧАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:
Принимая во внимание вольности, которые я взял с общей формулой диполя, антенна оказалась на удивление успешной. С двумя вертикальными элементами, подаваемыми по фазе, я испытал очень мало шума, поступающего со стороны антенны. Я сориентировал полуквадратную антенну с северо-запада на юго-восток, при этом главный лепесток излучения был направлен на материковую часть США, а другой лепесток — в общем направлении на Австралию. Я получил контакты из обоих районов в ранние вечерние часы. Используя мощность около 50 Вт от старого Swan 100 MX, я получил от 569 до 599 отчетов CW и от 55 до 59 SSB.Полученный звук был примерно на 1-2 единицы «S» громче, чем у моего 40-метрового инвертированного Vee.
Я оставил преобразователь Drake MN-4 в антенной системе, чтобы позаботиться о небольшом КСВ, ожидаемом от этой экспериментальной антенны. С Drake MN-4 я смог поддерживать КСВ от 1,3 до 1 во всем 40-метровом диапазоне. Я, наверное, должен был сделать элементы антенны и горизонтальную фазовую линию немного длиннее, но для моих целей антенна была удовлетворительной.
Мне было весело строить эту антенну.Полуквадрат может улучшить ваш сигнал с очень небольшими финансовыми затратами.
ССЫЛКИ:
http://www.hamuniverse.com/wb3aywcurtainantennas.html.
http://www.angelfire.com/electronic/hypower/webdoc7.html.
http://www.va7st.ca/home.com/ant/files/antenna_halfsquare_broadband.pdf.
rudys.typepad.com/ant/files/antenna_halfsquare_array.pdf.
Маккой, Лью (W1ICP). Лью Маккой об антеннах — Поднимите стул и учитесь у Мастера.Вторая печать, 1997. CQ Communications, inc., Hicksville, NY, 11801. pp. 54-55.
Вы можете следить за нашим сообществом блога, подписавшись на бесплатную электронную почту или нажав RSS-канал блога.
Алоха эс 73 де Русс (KH6JRM).
BK29jx15 — вдоль красивого побережья Хамакуа острова Гавайи.
Полуквадратная антенна: Easy Wire DX Antenna
Рекомендации по эксплуатации
- Держите его на низком уровне
- Хвосты не более длины волны над землей для получения чистого рисунка, но достаточно высокие, чтобы люди и животные вряд ли соприкоснулись с выводами высокого напряжения
- Держите ветки деревьев подальше от хвостов
2.Можно подвешивать к металлическим опорам на концах, но не помещать вертикальные проводники между
.хвосты
3. Не прокладывайте коаксиальную фидерную линию параллельно вертикальным хвостовикам
4. Горизонтальный участок должен быть параллелен местности.
Полуквадрат — это антенна с вертикальной поляризацией, если она расположена низко и параллельно поверхности земли. излучение горизонтальной фазирующей линии подавляется, и два хвоста 1/4 волны являются вертикальными в фазе с подачей сверху.Он удивительно тихий при приеме, его легко установить и настроить, а также он обеспечивает эффективное низкоугловое DX-излучение для проволочной антенны на небольшой высоте. Узор широкополосный с нулями на концах. Нули глубже с металлическими опорами или деревьями в непосредственной близости. Рекомендуется использовать дроссель в точке питания, чтобы токи антенны не попадали в коаксиальный кабель…. Это гораздо более гибкая маршрутизация. Дроссель может быть выполнен из феррита W2DU типа 31 из материала примерно 6 дюймов, наложенных на коаксиальный кабель и скрепленных лентой.
Когда я строил шахту, я использовал заглушку и заглушку из ПВХ для центрального изолятора, но подойдет и плоский кусок лексана.Я разместил дроссель 100 мГц на входе для статического слива. Это работает на 10-20 м, я обнаружил, что резистор 47 кОм работает на 6 м и выше, так как RFC действует как индуктор на более высоких частотах. Необязательно… может сделать тише. но я не замечаю дождя статического электричества, поскольку я использую изолированный провод, а концы антенны направлены вниз, а не вверх.
Антенна может питаться как случайный провод на других диапазонах. Если вы хотите охватить 360 градусов, установите два под прямым углом с раздельными подачами. Если вы поднимете его высоко….хвосты длиннее 1/4 длины волны … он начинает стрелять как по концам, так и по залпам. Рисунок также идет вверх, поэтому становится более шумным.
73 DE AF6EF
Детали и материалы Сборка со статическим сливом RFC через точку подачи Дальний конец опорного шкива полуквадратного дереваКалькулятор наземной антенны 1/4 волны
Ах, старый добрый четвертьволновой наземный самолет! Этот калькулятор можно использовать для разработки четвертьволновой наземной антенны с радиальными антеннами.Излучающий элемент представляет собой четвертьволновой (λ / 4), а радиалы на 12% длиннее. Обычно бывает четыре луча, минимум три, но вы можете использовать до шести. Это настоящая несимметричная антенна с импедансом питания около 50 Ом и, следовательно, отлично подходит для несимметричной линии питания 50 Ом. Коэффициент скорости установлен на 95%, что должно подойти большинству людей. Вы можете немного обрезать большую сторону и подрезать антенну для наилучшего согласования с желаемой частотой, если у вас есть оборудование.
Эти антенны могут быть легко построены для UHF или выше, используя разъем N-типа (или SO-239) для монтажа на шасси, немного сплошного провода и припоя.Для VHF и ниже, когда элементы становятся больше, требуется более структурированный дизайн.
Четвертьволновый монополь, установленный на идеальном грунте, будет иметь импеданс около 36 Ом, но, сгибая радиалы вниз под углом 45 °, мы увеличиваем его до 50 Ом, в то же время уменьшая угол излучения ближе к горизонту. (42 ° — теоретический идеальный угол для подачи 50 Ом, но кто измеряет!)
За эти годы я сделал довольно много таких антенн с хорошими результатами.Они очень щадящие из-за низкого импеданса. Я использую один дома на 70 МГц, нажмите здесь, чтобы увидеть детали конструкции и другие изображения.
На следующих двух изображениях показано одно, которое я построил для ленты 70 см. Он хорош для использования в диапазоне 430-440 МГц. Он использует 6-миллиметровую алюминиевую трубку для радиалов, 4-миллиметровую латунную трубу для ведомого элемента и построен вокруг гнезда шасси N-типа, установленного на алюминиевом квадрате 40×40 мм, скрепленного заклепками.
Ниже приведены некоторые изображения одного из них, которое я построил с помощью гнезда SO-239, приклепанного к куску алюминиевого листа, с телескопическими элементами.Это означает, что его можно использовать на любой частоте от 80 МГц до 410 МГц (жаль, что они не стали немного меньше и немного больше, поэтому он мог покрывать 4 м и 70 см, но они такие, какие есть). Это хорошая антенна для тестирования.
Вот он настроен в саду для тестирования на 145.500MHz
И полное сопротивление и реактивное сопротивление идеальны!
Ниже представлена четвертьволновая антенна с заземляющим слоем, которую я сделал для 23 см, 1296 МГц, которая сделана из обрезков медного провода бытовой электросети и лома BNC-гнезда из мусорной коробки.
Один, изображенный ниже, предназначен для приема сигналов самолета ADS-B на частоте 1090 МГц, опять же с использованием медного лома, но на этот раз приобретенного гнезда шасси N-типа.
.