Site Loader

Коллинеарная антенна — 3G-aerial

 Коллинеарная антенна Wi-FiВертикальная коллинеарная антенна является всенаправленной антенной с повышенным коэффициентом усиления. Она известна давно и за рубежом часто называется антенной Marconi-Franklin. Коллинеарная антенна представляет собой антенную решетку из синфазных полуволновых вибраторов с последовательным питанием вытянутых в одну линию, отсюда название — collinear.

Есть несколько способов сформировать такую антенную решетку. Один из них — с помощью четвертьволновых отрезков линий — классический вариант антенны Франклина. На его примере можно на пальцах понять как это оно получается. Справедливости ради необходимо отметить, что в классическом варианте рассматривается горизонтальная симметричная антенна, но мы упростим модель до уровня «чайника».

Допустим мы имеем вертикальный штырь с длиной кратной половине длины волны. Ток высокой частоты распределяется по ней так, что в соседних отрезках длиной λ/2 он течет в противофазе. Диаграмма направленности такого штыря будет состоять из множества лепестков под разными углами к горизонту. Тогда мы, оставляя отрезки с одой фазой тока, отрезки с противоположной фазой сворачиваем пополам, получая из них четвертьволновые отрезки двухпроводной длинной линии. Поверьте мне, ток высокой частоты, ничего не заметит. Он так и будет пробегать ту же длину. Иначе говоря общая электрическая длина коллинеарная антенна

штыря не изменилась. Однако, в излучении такой антенны принимают участие только линейные отрезки, поскольку двухпроводная линия не излучает, а эти отрезки у нас все синфазные и их излучение суммируется. Кроме того, четвертьволновый отрезок линии трансформирует короткое замыкание на одном своем конце в бесконечное сопротивление на другом и все линейные отрезки как бы видят себя изолированными друг от друга. В итоге такая коллинеарная антенна излучает под низким углом к горизонту и имеет коэффициент усиления больше чем у полуволнового диполя. Чем больше сегментов имеет антенна, тем выше ее усиление, но при этом сужается полоса пропускания. Не надо думать, что с удвоением числа сегментов усиление удваивается (+3dB), ведь питание у коллинеарной антенны последовательное и до последнего сегмента уже доходит мало энергии, она ушла на излучение предыдущими вибраторами.

На основе коллинеарной антенны создана довольно удачная конструкция антенны Амос. Есть еще хорошая конструкция проволочной антенны Франклина для Wi-Fi с удлиненными элементами как на рисунке в начале этой статьи. Здесь же, уважаемый аноним, мы рассмотрим популярный способ реализации коллинеарной антенны для Wi-Fi отрезками коаксиального кабеля, так называемую CoCo-антенну. Излучающие элементы в ней сделаны из отрезков λ/2 коаксиального кабеля и соединены между собой полуволновыми отрезками длинной линии из того же кабеля, которые не излучают. Способ не новый, был запатентован еще в 1962 году. Для реализации такой антенны надо брать кабель со сплошной полиэтиленовой внутренней изоляцией, поскольку она имеет более-менее стабильный коэффициент укорочения Ку = 0,66. При практической реализации антенны надо не забывать о согласовании с фидером (например — четвертьволновый стакан) и о компенсации концевой емкости. Вот конструкция такой антенны:

collinear01

четвертьволновый стакан - конструкцияПоследний четвертьволновый штырь «P» представляет собой отрезок коаксиального кабеля с которого снята внешняя изоляция и оплетка. Согласующий четвертьволновый стакан сделан из медной трубки с диаметром не менее трех диаметров коаксиального кабеля. Один конец такого стакана припаян к внешней стороне оплетки фидера, второй изолирован. Можно обойтись без пайки стакана с помощью конструкции на рисунке. Стакан в ней состоит из двух частей. В медном «наперстке» монтируется переходник F-F и на него плотно надевается медная трубка как продолжение стакана. Фидер подсоединяется к нему с помощью F-коннекторов. Белый — фидер снижения, черный — его продолжение внутри стакана. Теоретически это продолжение может иметь произвольную длину, но на практике точку подключения фидера к антенне следует делать как можно ближе к срезу стакана. Для дополнительного симметрирования на фидер снижения надевают три ВЧ ферритовых кольца на расстоянии примерно λ/2 от первого излучающего элемента. Они служат для внесения дополнительного затухания в паразитный ток во внешней стороне оплетки фидера, который просочился через стакан. Затухание вносится за счет потерь в феррите, поэтому здесь не следует искать какой то особый феррит. Подойдут амидоновские кольца из 43-го материала подходящего диаметра, например FT50-43.

Внешний вид антенны без стакана:

CoCo антенна

Как соединять элементы между собой (размеры выводов на чертеже конструкции):

CoCo антенна, как паять элементы

Всю эту конструкцию для механической прочности необходимо упаковать в радиопрозрачную пластиковую трубку подходящего диаметра и тогда ваша самодельная антенна будет неотличима от фирменной.wink

Приведенный ниже калькулятор поможет рассчитать конструктивные размеры антенны


Конструктивный расчет коллинеарной антенны из коаксиального кабеля:
ВВЕСТИ ДАННЫЕ:

Необходимо отметить, что коллинеарная антенна весьма чувствительна к «кривым рукам». Причем чем больше элементов, тем повторяемость антенны хуже. Это существенный недостаток для самодельных антенн. Иногда старый добрый Ground Plain может работать лучше неудачно выполненной коллинеарки.

Для владельцев смартфонов на операционной системе Андроид расчет антенны CoCo доступен в мобильном приложении Canennator. Вы можете скачать его нажав на кнопку ниже или по QR-коду.

google play badgecantennator qr code

Не забудьте оставить отзыв о приложении.

Ссылки по теме:

  1. Авторский вариант CoCo антенны от N1HFX — http://www.rason.org/Projects/collant/collant.htm
  2. Обсуждение антенны на форуме 3G-Aerial.

 

Простая проволочная коллинеарная антенна Wi-Fi

collinear15В этой статье мы рассмотрим конструкцию простой и эффективной проволочной коллинеарной всенаправленной антенны для Wi-Fi. Антенна предложена радиолюбителями Brian Oblivion и Capt.Kaboom и доработана австралийским инженером Martin Pot, который и является автором конструкции о которой пойдет речь. При наличии у радиолюбителя под рукой всех необходимых материалов и инструментов, изготовление ее займет совсем немного времени. Входное сопротивление антенны около 50 Ом, коэффициент усиления около 6 dBi.

Итак, для изготовления такой антенны нам понадобятся следующие материалы:

  • Около 300 мм медной проволоки сечением 2.5 мм2
  • N-коннектор с приборным монтажом под гайку
  • радиопрозрачная пластмассовая трубка 250 мм длиной и диаметром около 20 мм.
  • 2 концевых колпачка на 20 мм трубку

Проволоку для антенны можно взять из обрезка электропроводки соответствующего сечения:collinear05

Вот так выглядит необходимый нам N-коннектор:collinear06

 Трубку с концевыми колпачками можно взять такую:collinear07

Нашу проволоку нужно освободить от изоляции, согнуть определенным образом и припаять к N-коннектору. Размеры конструкции показаны на следующем схематичном изображении:collinear08

А как изогнуть проволоку в петли и припаять к коннектору изображено здесь:

Диаметр проволочных петель — 13 мм, но без существенных изменений в характеристиках антенны может изменяться от 10 до 16 мм. Вот еще одно изображение конструкции антенны:collinear12

 В одном из колпачков проделываем отверстие и крепим к нему с помощью гайки N-коннектор:collinear13

И в конечном итоге, герметизировав антенну с помощью трубки и второго колпачка мы получаем готовую конструкцию:collinear14

Чтобы конструкция стала более понятной, добавим, уважаемый аноним, немного теории. Рассматривая с вами теоретические основы коллинеарной антенны, мы попутно рассмотрели ее практическую конструкцию из отрезков коаксиального кабеля. В случае с CoCo-коллинеаром, отдельные излучающие элементы разнесены в пространстве на расстояние λ/2 с помощью отрезков коаксиальной линии передачи. Коэффициент усиления такой антенны максимально возможный, поскольку апертуры соседних излучающих элементов не перекрываются. Чего нельзя сказать о классической проволочной антенне Франклина, в которой соседние излучающие элементы находятся вплотную друг к другу. В антенне Харченко за счет частичного перекрытия апертуры соседних рамок, мы также немного не добираем в коэффициенте усиления. Чтобы апертуры не перекрывались, можно немного разнести рамки в пространстве. В результате, мы приходим от антенны Харченко к антенне Quados.

В случае с классической проволочной коллинеаркой мы можем поступить таким же образом. Правда при этом нам не удастся воспользоваться неизлучающей линией передачи, как в случае Quados или CoCo, и удлинять приходится сам полуволновой вибратор. При этом на его концах появляются участки с противоположным током, однако итоговое усиление при этом все же растет вплоть до разноса вибраторов на расстояние λ/4 друг от друга. При этом вибратор удлиняется от λ/2 до 3λ/4.  Поскольку длина вибраторов возросла, для сохранения общей электрической длины антенны длину провода шлейфа необходимо сократить с λ/2 до λ/3. Кроме того, шлейф можно свернуть в виде кольцевой петли. В итоге мы получаем очень простую и эффективную всенаправленную антенну с коэффициентом усиления около 6 dBi. Чтобы не усложнять конструкцию, автор антенны отказался от симметрирующего устройства в виде четвертьволнового стакана в месте подключения фидера. Для согласования антенны с фидером первый отрезок выбирается длиной λ/2, а последний отрезок делается короче для компенсации концевой емкости антенны. Увеличив число элементов до 6, мы можем поднять усиление примерно до 8 dBi:collinear17

В заключении отметим, что в конструкции можно применять любые подходящие коннекторы и защитные колпачки. Вот пример такой антенны с SMA коннектором:collinear16

Ссылки по теме:

  1. Home-brew Compact 6dBi Collinear Antenna — оригинальный текст от автора антенны (Martin Pot).
  2. CoCo антенна — теоретические основы коллинеарной антенны и практическая конструкция из коаксиального кабеля.

 

Изготовление компактной коллинеарной WiFi антенны с усилением 6Дб

В этой статье я расскажу про изготовление простой всенаправленной коллинеарной антенны с вертикальной поляризацией для 802.11b / g. беспроводных сетей. Антенна очень надёжная и компактная и имеет усиление около 5-6дБ.

Необходимые материалы

  • 300mm медной проволоки сечением 2.5mm2
  • коннектор N-типа «мама»
  • 250mm круглого кабель-канала диаметром 20 мм
  • 2 также заглушки для 20mm кабель-канала

и, опционально, для установки готовой коллинеарной антенны:

  • 2 зажимы для крепления 20mm кабель-канала

или

  • Металлический кронштейн

Я использовал медную проволоку из куска электрического кабеля сечением 2.5mm2. Этот кабель имеет диаметр около 1.6 мм и достаточно гибкий, чтобы придать ему нужную форму без особых усилий и специальных инструментов.

2,5 мм2 электрический кабель

коннектор N-типа необходим для подключения антенны к беспроводным устройством. Обратите внимание, что другие разъемы (например, TNC, SMA, и т.д.) также могут быть использованы, в зависимости от разъема на вашем кабеле.

Я использовал коннектор N-типа такой как показано на фотографии ниже.

Конструкция

Это простая коллинеарная антенна состоит из медной проволоки с несколькими петлями расположенными в определенных местах. Размеры участков антенны имеют важное значение, и указанны на рисунке ниже.


Размеры коллинеарной антенны

Длина нижней части равна 1 / 2 длины волны, в центральной части 3 / 4 длины волны, и конец антенны немного меньше, чем 3 / 4 длины волны, чтобы уменьшить влияние емкости.

Стандарт 802.11b использует диапазон частот от 2.412МГц до 2.484МГц .  в центре этого частотного диапазона, 1 / 2 длины волны составляет 61mm, а 3 / 4 длины волны равны 91.5mm.

Эти размеры, как мне кажется, неплохо согласуются с размерами коммерческих антенн..

Изготовление

Начинать изготовление антенны необходимо с нижней части.  Припаять кусок медного провода к центральному контакту коннектора N-типа. Отмерить 1/2 длинны волны и сделать первую петлю.

Петля и готовая проволочная антенна

Обратите внимание, что петли из проволоки смещена относительно прямого участка провода.

Затем отмеряем дополнительные 3 / 4 длины волны, и также создаём вторую петлю. Затем отрезаем проволоку на нужном расстоянии от петли

Если вы собираетесь использовать 20 мм кабель-канал для размещения антенны, не забудьте сделать диаметр катушки приблизительно 15mm или чуть меньше и убедитесь, что она помещаются внутри канала (20 мм кабель-канал имеет внутренний диаметр 16 мм).

Готовая проволочная антенна

Тем не менее, антенна из медной проволоки не особенно надежна. Один из простых способов устранить этот недостаток является поместить антенну внутри обтекателя.

Обратите внимание, что вам нужно использовать что-нибудь прозрачное для 2,4 ГГц, иначе обтекатель будет отрицательно сказываться на производительности и работоспособности вашей антенны.

Я использовал 20 мм кабель-канал для электропроводки длинной 250мм. Он имеет внутренний диаметр 16мм, и петли согнутые из медной проволоки прилегают к трубе.

Если вам нужно что-то более просторное, то Вы можете использовать кабель-канал диаметром 25mm.

Два небольших изгиба провода у основания антенны- необходимы для того чтобы поместить антенну в кабель-канал.
Тестирование показало, что эти изгибы не оказывают заметного влияния на функционирование антенны.

20mm кабель-канал и заглушки

Для установки антенны,  в одной из крышек было просверлено отверстие подходящего размера и коннектор N-типа был прикручен к крышке снаружи.

Конектор N-типа вкрученный в крышку

Антенна теперь может быть вставлена в канал, а с другой стороны установлена вторая крышка

Собранная антенна

Если антенна предназначена для использования на открытом воздухе, заглушки должны быть приклеены с помощью соответствующего клея, чтобы обеспечитьзащиту от влаги .
Отметим, что антенна должна быть проверена перед приклеиванием заглушек.

Монтаж

Кабель-канал обеспечивает надежный и прочный корпус для антенны, и, если необходимо, антенна в этом корпусе может использоваться в любую погоду.
При монтаже на улице убедитесь в том что, корпус  коннектора N-типа хорошо защищён от попадания влаги.

Пластиковые зажимы, специально предназначенные для кабель-канала могут быть использованы для крепления антенны на вертикальной поверхности. Так как эти зажимы пластиковые, они не будут вмешиваться в работу антенны, в то время как цельнометаллические крепления могут повлиять на работу антенны.


20mm зажимы

После подключения зажимов на поверхность, где должна быть установлена антенна, она может быть легко защёлкнута в зажимы, а также, при необходимости,   может быть легко снята.

Образец установки с использованием зажимов

Альтернативный метод монтажа антенны с помощью уголка из оцинкованной стали.

С помощью металлического кронштейна

Если вы хотите использовать антенну время от времени тогда нет необходимости устанавливать дополнитеьные крепления. Антенну легко можно использовать в качестве портативнй антенны.

Демонстрирует, насколько она маленькая

Тестирование

При создании моего первого проекта коллинеарной антенны я сделал петли в аналогии с теми, что Вы идели на многих коммерческих антеннах. В них петля располагалась симетрично относительно проволочного стержня.

Первая попытка петли

Тем не менее, после выполнения некоторых дополнительных исследований, я понял, что это неправильно, и сделал еще одну антенну в соответствии с подходом, описанным выше.
Сравнение показало, что коллинеарная антенна со смещением петли намного эффективнее, чем коллинеарная антенна с цетральным расположением петли.

Планы на будущее

Когда у меня будет свободное время, я намерен сделать еще несколько экспериментов с конструкцией этой антенны, чтобы посмотреть, какой дополнительный выигрыш может быть достигнут путем добавления дополнительных сегментов, катушек и т.д.

Источник: http://martybugs.net/wireless/collinear.cgi

Коллинеарные системы | RadioUniverse

Согласно рис. 5.61б наибольшее значение усиления коллинеарных антенн достигается при расстоянии между диполями S = (0,3…0,5)λ.

Усиление антенны при изменении числа используемых полуволновых коллинеарных диполей можно определить из табл. 5.8.

ТАБЛИЦА 5.8. Усиление коллинеарной антенны
Число диполей, n 1 2 3 4 5 6 7 8
Усиление, дБ 0 1,8 3,2 4,5 5,4 6,2 6,9 7,5

Главный лепесток диаграммы имеет форму диска, лежащего в плоскости, перпендикулярной оси антенны (экваториальной плоскости). Чем больше излучающих элементов содержит антенна, тем уже главный лепесток диаграммы. При n > 2 в диаграмме появляются небольшие боковые лепестки. В экваториальной плоскости диаграмма имеет форму круга, которая не зависит от числа элементов излучения. Если такую антенну установить вертикально, то она будет иметь всенаправленное излучение в горизонтальной плоскости. Если не учитывать влияния земли, то основной лепесток диаграммы такой антенны ориентирован под углом θ = 0° в угломестной плоскости. Учет влияния земли можно оценить с помощью графиков, приведенных на рис. 2.47. В данном случае следует считать, что за высоту подвеса антенны над землей принимается половина высоты вертикальной коллинеарной антенны. Для горизонтально расположенной коллинеарной антенны вертикальное сечение ее диаграммы будет таким же, как для полуволнового горизонтального диполя (см. рис. 2.71).

Простейшей коллинеарной антенной является антенна Франклина (рис. 5.62), состоящая из двух полуволновых вибраторов.

Входное сопротивление антенны зависит от отношения d/λ, где d — диаметр провода антенны, а также от высоты подвеса антенны над землей. Входное сопротивление составляет от 1000 до 3000 Ом. Следовательно, антенна должна быть возбуждена с помощью резонансной линии, трансформирующей сопротивление на меньшее, например на 300 Ом.

Добавляя к концам диполя полуволновые отрезки, возбуждаемые через четвертьволновые замкнутые отрезки, получим антенну с большим усилением (рис. 5.62в, г). Если из коллинеарной антенны исключить шлейфы, изменяющие фазу на 180°, а концы вибраторов соединить между собой, та мы получим антенну типа LW.

Для трехэлементной коллинеарной антенны существуют два способа питания: напряжением (см. рис. 5.62в) и током (см. рис. 5.62г). Главный лепесток трехэлементной антенны значительно уже, чем у полуволновой антенны (рис. 5.62д). Еще более узкий лепесток имеет четырехэлементная антенна. Дальнейшее увеличение длины антенны дает меньший прирост усиления.

В антеннах с питанием напряжением (рис. 5.62в, е) входное сопротивление при увеличении числа вибраторов уменьшается с 3000 до 1000 Ом. При питании током (см. рис. 5.62г) для трехэлементной антенны входное сопротивление составляет 300 Ом. Это позволяет использовать симметричную линию питания.

Длина вибраторов l = 0,485λ, а длина шлейфов, выполненных в виде симметричной воздушной линии, lS = 0,242λ. Если шлейфы выполнить из двухпроводной линии в ленточном диэлектрике, то их длина lS = 0,205λ. Если же в качестве шлейфа использовать отрезок коаксиального кабеля, то его длина lS = 0,165λ.

Размещение вибраторов на расстоянии 0,25λ друг от друга несколько увеличивает усиление антенны. Этот эффект достигается путем отгибания половинок шлейфа в разные стороны, что позволяет расположить вибраторы на нужном расстоянии. Токи в обоих отрезках длиной λ/8 противоположны токам в полуволновых диполях, а их амплитуда мала. Такая антенна имеющая длину 5λ/4, называется вытянутой антенной Цеппелина и имеет усиление около 3 дБ, что соответствует усилению трехэлементной коллинеарной антенны. Используя этот принцип, можно построить четырехэлементную антенну, имеющую усиление около 7 дБ (рис. 5.63в). В этой антенне два средних вибратора удлинены (фазовая длина составляет 280°), а крайние удлинены с одной стороны (фазовая длина составляет 230°). Это дает возможность получить расстояние S большее, чем 0,25λ.

Для лучшего согласования с линией питания следует найти соответствующую точку на замкнутой части шлейфа. Питание в эту антенну можно также подавать через замкнутую часть бокового шлейфа.

Устанавливая вертикально коллинеарную антенну, получаем антенну с круговой в горизонтальной плоскости диаграммой направленности, которая имеет большое значение усиления (рис. 5.64).

Выполнение четвертьволновых шлейфов из коаксиального кабеля позволяет получить более компактную конструкцию. Если вибраторы выполнить из полых трубок, то коаксиальные шлейфы можно разместить во внутренней полости вибраторов.

Коллинеарная антенна на 160-метровый диапазон | RUQRZ.COM

Коллинеарная антенна на 160-метровый диапазон


Самая распространенная антенна 160-метрового диапазона — это полуволновой диполь, который обладает некоторой направленностью: максимум его излучения перпендикулярен оси вибратора.
Когда несколько вибраторов располагаются в ряд и возбуждаются синхронно, направление максимума излучения не изменяется, но значительно уменьшается ширина основного лепестка диаграммы направленности. Такая антенна имеет больший коэффициент усиления по сравнению с одиночным полуволновым диполем. Чем больше излучающих элементов содержит антенна, тем более узким получается главный лепесток диаграммы и большим — коэффициент усиления. Если количество элементов превышает два, то в диаграмме появляются небольшие боковые лепестки.

Модернизация антенны сводится к тому, что к концам диполя через короткозамкнутые четвертьволновые отрезки подключаются полуволновые вибраторы. Короткозамкнутые четвертьволновые отрезки (шлейфы) поворачивают фазу на 180° и представляют собой параллельный резонансный контур, включенный между полуволновыми вибраторами. Усиление такой антенны по отношению к полуволновому диполю составляет 3,4 дБ. Антенна питается током, и поэтому ее входное сопротивление составляет 300 Ом. Это позволяет использовать симметричную линию питания.
Длина каждого вибратора 0,485L. Длина шлейфов (двухпроводных в ленточном диэлектрике) 0,205L. Длина шлейфов при использовании кабеля — 0,165L (L- lammda).

В экспериментах использовали трехэлементную коллинеарную антенну, расположенную под углом 45°, высота подвеса нижнего конца — 6м, верхнего — 150 м (очень удачный QTH, рядом — TV-мачта).

Полотно антенны выполнено из биметалла диаметром 4,2 мм, шлейфы выполнены из кроссировочного провода (применяемого на АТС), скручены с небольшим натяжением и смотаны в бухты, обвязанные диэлектриком (см.рисунок). Начала проводов в бухте спаиваются вместе, а концы припаиваются к вибраторам. Полоса пропускания шлейфа — около 200 кГц, спад на краях — 1 дБ, что вполне достаточно для 160-метрового диапазона. Конструктивно шлейф надет на полотно антенны и закрепляется между изоляторами. Антенна запитана длинным, около 80 м, коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом. КСВ в резонансе составляет 1,05, а на краях диапазона — 1,8. Если выдержаны все указанные размеры, антенна получается настроенной на середину диапазона, настройка сводится к тому, чтобы настроить шлейфы в резонанс на середину диапазона.

Антенна использовалась в течение двух лет. За время эксплуатации антенны проведены SSB QSO со многими DX станциями — VE, VK, N, 8Р и другими на мощности 50Вт.

Что еще почитать по теме:

Коллинеарные антенны — Объединение ОКО

Коллинеарные антенны серии А-300.

Коллинеарные антенны серии А-300, представляют собой совокупность синфазных излучающих элементов.Излучающие элементы соединены между собой с помощью фазосдвигающих индуктивностей, обеспечивающих необходимое амплитудно-фазовое распределение токов вдоль антенны.
Благодаря сложению мощностей излучающих элементов обеспечивается высокое усиление при сохранении круговой ДН по горизонту.
Это особенно важно при построении радиосети большого радиуса действия , где необходимо обеспечить круговую направленность и максимальную дальность. Поэтому коллинеарные антенны рекомендуется использовать для оборудования пультов ПЦН и ретрансляторов.
Антенна имеет 2-х секционный герметичный фиберглассовый корпус, надежно защищающий излучающие элементы от атмосферных воздействий и ветровых нагрузок. Согласование антенны с 50-омным трактом осуществляется унифицированным согласующим устройством с использованием автотрансформатора, заземленного по постоянному току. Оптимально подобранные элементы согласующего устройства позволяют обеспечить низкую величину КСВ на резонансной частоте во всем диапазоне перестройки.
Антенна поставляется настроенной на нижнюю часть диапазона.
Настройка A-300 на нужную частоту осуществляется подрезкой излучающих элементов до необходимого размера в соответствии с прилагаемой картой настройки.
Для диапазона VHF (146–173 МГц) предназначена антенна А-300MV.
Для диапазона UHF (433-470 МГц) – A-300MU.

Антенна ENERGY 5/8 для диапазона CB.

Является базовой телескопической антенной типа «ground plane» размера 5/8 лямбда, рабочая частота 27 МГц, изготовлена из антикоррозионного алюминия. Оснащена также защитной системой против просачивания воды. Кронштейн оснащен тремя противовесами, что увеличивает эффективность антенны. Длина 650 см. Коэффициент усиления 3,35 дБ. Тип разъема – PL-259.

Коллинеарная антенна для ADS-B приемника

Пополним раздел хендмейд. Фанатам радарспоттинга посвящается. Рассмотрим путь, получения эффективного ADS-B сигнала из подручных материалов.

Покупать дорогостоящую антенну, которая состоит из тех же материалов, которые продаются в обычном хозяйственном магазине, особо не хотелось. Да, конечно, можно учесть качество сборки заводского исполнения и настройки антенны на приборах для достижения максимального эффекта, но за это мы переплачиваем огромные деньги. Наша задача собрать эффективную антенну из того что есть, с хорошими параметрами.

“Строительство”

Основным компонентом для строительства-это 75-Омный коаксиальный кабель для спутникового ТВ (поделился UB9YTR Александр) или 50-Омный коаксиальный кабель, для соединения SMA разъемы, изолента, ПВХ труба диаметром 12 мм ( я использовал 25мм)

Основной элемент антенны – это коаксиальный кабель, с расчетной длинной волны ADS-B сигнала.

lambda = c/f

где – скорость электромагнитного сигнала,в вакууме, т.е. c = 300 000 (миллионы метров в сек),
– частота ADS-B сигналов, т.е. f = 1090 МГц, так что длина волны лямбда составляет – 275 мм.
Длина L базовый элемент – это половина длины волны.
Я использовал 75-Омный кабель RG-6U с КУ 0,85. 

Получаем:

L=0.5*275мм*0.85=116 мм

 

Основные элементы, подключается между собой, внутренний проводник вставляется в наружный проводник следующего элемента.

 

Чтобы избежать соприкосновения наружных проводников между собой, вставляем небольшой кусочек изоленты.

 

Таких элементов необходимо сделать то кол-во, которое вам необходимо, но как показывает практика, свыше 16 элементов ощутимой разницы не дает да и антенна получается громоздкой.

Поэтому мой вариант антенны составлял 10 элементов.

[su_quote]Первую такую антенну, собирал из 6 элементов и располагалась она на балконе 3-го этажа, к сожалению диаграммы нет, что бы продемонстрировать результаты для сравнения. Но сам факт антенна работала и в этом положении.[/su_quote]

 

С одной части намотал изоленты, чтобы не болтало ее в ПВХ трубе, на другом конце закрепил разъем SO-239.

Антенну просунул в ПВХ трубу и в верхней части трубы, чтобы избежать попадания влаги, заизолировал и надел термоусадочную пленку. В нижней части антенны, продел аналогичные действия.

Закрепил ПВХ трубы на импровизированной мачте (черенок из дерева)

Взяв во внимание тот факт, что высота подвеса антенны будет составлять порядка 40 м до установки приемника я изначально думал, что мой проект обречен на провал, т.к. весь сигнал останется в кабеле, кстати кабель питания антенны использовал 50 Ом KINGSIGNAL KSR-300, без хорошего МШУ не обойтись.

Собственно, установка антенны на свое место, дом 9-ти этажный, спуск до 3-го этажа как писал выше, получилось порядка 40 м

Спустившись вниз, был огорчен отсутствием сигнала. Начал играть с усилением SDR приемника. Выяснилось, не проходили борта в наших районах.

Потом, начали появляться. Приятным удивлением было то, что вообще принимались ибо такая длинна спускаемого кабеля не предвещала чего то хорошего.

Итог

Антенна показала себя очень эффективно, радиус увеличился в разы, если с балкона просматривалось только южное направление, то сейчас полностью круговая диаграмма направленности с радиусом покрытия порядка 300-350 км, что Вы и можете наблюдать на нашем сайте, в разделе Авиа радар ADS-B

Трафик проходящих бортов конечно не огромный, по сравнению с Европой, но и нам хватает. В среднем от 150 бортов.

В городах, где трафик превосходит в разы, можно использовать самую простую антенну для приема ADS-B сигнала, антенна Франклина. Описывать ее конструкцию, думаю смысла нет, приложу картинку. Данную антенну размещают на окне и с превосходным успехом получают хороший сигнал.

Как говорится, если что-то работает хорошо, надо сделать еще лучше, но с другой стороны, не надо трогать работающий механизм!

Был установлен усилитель спутниковой ПЧ на 20dB возвратные потери не более 12 dB,  с полосой от 950-2150 МГц, понятное дело, этот усилитель должен был собрать ВСЕ помехи какие только можно. Но с установкой усилителя, непосредственно рядом с приемником, пока показывает отличные результаты! В ближайшее время, эксперимент продолжится с установкой у самой антенны и питанием по коаксиальному кабелю (13В)

Можно сделать выводы, имея под рукой приборы для точной подстройки антенны, можно добиться хорошего усиления и более точной диаграммы направленности. Но, за не имением, получаем антенну “коленного” варианта с отличными показателями.

Вот собственно и всё, не бойтесь пробовать, не бойтесь экспериментов. Удачи!

 

Коллинеарная антенна для ADS-B приемника

Пополним раздел хендмейд. Фанатам радарспоттинга посвящается. Рассмотрим путь, получения эффективного ADS-B сигнала из подручных материалов. Покупать дорогостоящую антенну, которая состоит из тех же материалов, которые продаются в обычном хозяйственном магазине, особо не хотелось. Да, конечно, можно учесть качество сборки заводского исполнения и настройки антенны на приборах для достижения максимального эффекта, но за это мы переплачиваем огромные деньги. Наша задача собрать эффективную антенну из того что есть, с хорошими параметрами. «Строительство» Основным компонентом для строительства-это 75-Омный коаксиальный кабель для спутникового ТВ (поделился UB9YTR Александр) или 50-Омный коаксиальный кабель, для соединения SMA разъемы, изолента, ПВХ труба диаметром 12 мм ( я…

Полезно

Бесполезно

Рейтинг пользователей 4.5 ( 10 голосов)

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *