Site Loader

Онлайн расчет логопериодической антенны — 3G-aerial

Обновленный калькулятор логарифмической антенны использует классический алгоритм расчета в котором в качестве входных данных принимаются границы полосы пропускания и входное сопротивление антенны.

Для логарифмической структуры полотна антенны должно соблюдаться одинаковое соотношение между длинами соседних вибраторов и между расстояниями от них до вершины структуры. Это соотношение носит название периода структуры τ.


Таким образом, размеры вибраторов и их расстояния от вершины треугольника уменьшаются по закону убывающей геометрической прогрессии со знаменателем, равным τ. Характеристики антенны определяются периодом структуры и углом при вершине описанного треугольника α, который связан с параметром антенны σ — относительным интервалом. Чем меньше угол α (и чем больше период структуры τ (который всегда остается меньше единицы), тем больше коэффициент усиления антенны и меньше уровень заднего и боковых лепестков диаграммы направленности.

Однако при этом увеличивается количество вибраторов структуры и длина антенны. Поэтому при выборе периода структуры приходится принимать компромиссное решение: τ — от 0,8 до 0,98. Существует оптимальное значение относительного интервала σ для определенного τ, его калькулятор определяет автоматически. При желании его можно изменить, но это не рекомендуется. Для тех кому трудно определиться с выбором τ и α и кому нужна готовая конструкция на диапазон ДМВ для приема DVB-T2 на сайте есть описание уже рассчитанной логопериодической антенны для цифрового телевидения.

Особенности и возможные варианты конструкции этой антенны описаны здесь. Калькулятор обновлен 06.10.2022. Не забудьте обновить кэш браузера Ctrl+F5!

Будем вести список тех кто крадет наши онлайн-калькуляторы. Понятно, что это не специалисты и их сайты НЕ ДОСТОЙНЫ ДОВЕРИЯ:

  • prodigtv. ru

Схематическое изображение антенны:

 

ВВЕСТИ ДАННЫЕ:


Исходный код Javascript:
Copyright ©2015 Valery Kustarev
Ограничения и особенности расчетов антенн

Калькулятор рассчитывает параметры собирающей линии, состоящей из двух круглых или квадратных трубок. Если вы используете другой тип симметричной линии (например, из полосок из фольгированного материала), то ее необходимо рассчитать отдельно, взяв за исходный параметр волновое сопротивление собирающей линии из этого калькулятора. Этот параметр не является входным сопротивлением антенны, а характеризует «пустую» линию, на которую впоследствии «навешиваются вибраторы», вследствии чего ее сопротивление понижается до необходимого входного. Антенна не требует специальных согласующих устройств. Фидер по возможности пропускается внутри нижней штанги собирающей линии (см. рисунок). Оплетка подключается к нижней штанге, центральная жила — к верхней. Позади первого элемента на расстоянии λ

max/8 на собирающей линии устанавливается короткозамыкающая перемычка. Диаметры вибраторов при их укорочении также убывают в геометрической прогрессии, однако вполне допустимо (и так обычно и делается) использовать один диаметр. Ориентир — механическая прочность антенны.

Предлагаем, написанное одним из анонимов, небольшое Windows-приложение, которое осуществляет расчет логопериодической антенны. У приложения есть одна приятная фича — после создания модели в программе, все данные можно вывести в файл

.maa для дальнейшего моделирования в программе MMANA. Однако, в этом случае необходимо быть внимательным и проверять модели. Иногда программа выдает расстояние между осями трубок собирающей линии меньше чем диаметры трубок, что является нонсенсом. MMANA этот нонсенс не замечает. Кроме того, MMANA и вовсе не пригодна для расчета логопериодической антенны с низким волновым сопротивлением собирающей линии, подробнее об этом в обсуждении LPDA на нашем форуме. Таким образом, эта программа совместно с MMANA поможет вам корректно рассчитать только логопериодическую антенну с волновым сопротивлением не менее 150 Ом.

Для владельцев смартфонов и планшетов на операционной системе Android в магазине Google Play доступно бесплатное приложение LPDA дизайнер. Приложение позволяет рассчитать логопериодическую антенну. Вы его можете загрузить на свое мобильное устройство, нажав или просканировав QR-код. Не забудьте оценить приложение…

Ссылка на формулы расчета и прототип этого калькулятора: http://www.stroobandt.com/lpda/en/index.html.  Подробно метод расчета изложен в первом томе Ротхаммеля: §18.2 (со стр. 341)

 

 

расчёт и изготовление своими руками dvb t2

Просмотр эфирного ТВ в высоком качестве требует установки антенны, которая будет принимать и передавать сигнал. Поговорим про логопериодические антенны: что это, чем они отличаются от других видов антенн и как её сделать.

Так выглядит логопериодическая антенна для приема цифрового сигнала. Отличается приемом высокого диапазона волн.

Виды антенн

По конструкциям выделяют следующие:

  • Синфазная
  • Волновой канал
  • Полуволновой вибратор
  • Петлевой вибратор
  • Логопериодическая.

Особенности логопериодической антенны

У такого устройства равномерный коэффициент усиления, а также широкий диапазон приёма. Теоретически, оно подходит для приёма сигнала как в метровом, так и в дециметровом диапазоне, но по факту с окончанием аналогового вещания в стране важнее, конечно, прием цифрового телевидения. Тем не менее, помимо общих мультиплексов, антенна позволяет ловить сигнал и местных аналоговых станций. При этом одной из значимых характерных особенностей является её низкая стоимость.

Конструкция

Устройство имеет такие элементы:

  • Два стержня. Как правило, они пустотелые. Кабель-фидер проходит через нижний стержень, уходит наверх петлёй и заканчивается короткозамкнутой перемычкой.
  • Вибраторы переменной длины.

Основные параметры

Важные факторы при выборе:

  • Знаменатель геометрической прогрессии. Его значение определяется тем, насколько резко уменьшается длина вибраторов по мере продвижения от основания устройства к его концу. Чем медленнее это происходит (чем меньше знаменатель), тем больше масса и размер устройства, – но, в то же время, лучше его работа.
  • Угол в основании треугольника, образованного собранными вибраторами. Хотя здесь действует то же правило «меньше = лучше», к негативным эффектам добавляется ещё и риск деформации.

Читайте также:

  1. Бюджетный OLED телевизор Panasonic TX-65GXR700.

Форма

Логопериодическая антенна может иметь несколько разных форм.

  • Классическая – обычный треугольник: две линии вибраторов, которые постепенно уменьшаются в длине.
  • «Дельта». Технически, у этой формы всего один вибратор, но длинный и изогнутый. Как и в обычном варианте, изгибы сильнее у основания.
  • Волновой канал. Подстраивается под длину волны не за счёт вибраторов как таковых, а за счёт расстояния между ними. Хорошо подходит для дальнего приёма, в ближнем и среднем проявляет себя сильно хуже.
  • Линейная решётка. Вибраторы симметричны, длина убывает монотонно. Самая сложная в плане конструкции, но и сигнал принимает лучше всего.

Приём МВ-сигнала

Как уже писалась выше, в теории антенна подходит не только для дециметрового сигнала, но и для метрового. Однако для этого в конструкции должны быть предусмотрены, помимо прочего, следующие элементы:

  • Вибраторы длиной не меньше метра
  • Пара «усов» с телескопическими штырями.

Используется это, впрочем, в основном в комнатных вариантах.

Как сделать самому

Логопериодическая антенна обладает не самой сложной конструкцией, и зачастую её можно изготовить в домашних условиях. Для этого, впрочем, понадобится провести самостоятельные расчёты. Вот данные, которые вам нужно будет знать:

  • Минимальная и максимальная частота – чтобы не ошибиться, проверьте, на каких частотах транслируются каналы в вашем регионе.
  • Входное сопротивление – стандартное значение 75 Ом.
  • Диаметр элемента – имеется в виду сечение вибраторов.
  • Сторона квадрата собирающей линии
  • Период структуры
  • Относительный интервал

Для расчётов лучше воспользоваться он- лайн калькулятором или формулами из учебников радиотехники.

Изготовление

Вот пошаговая инструкция по изготовлению логопериодической антенны своими руками в домашних условиях:

  1. Сначала вам потребуются стержни – для этого возьмите две проводящие трубки нужного вам диаметра.
  2. Дальше необходимо нарезать вибраторы. Имейте в виду, что самые длинные из них (ближайшие к основанию) должны быть каждый по четверти длины волны нужного диапазона.
  3. Попеременно присоедините вибраторы к стержням.
  4. Подведите питание к передней части.
  5. Проведите фидер внутри одного из стержней.
  6. Спаяйте кабели и подключите.

Настройка

Если всё было сделано корректно, дополнительная настройка самодельной антенны не потребуется – понадобится лишь установить её повыше и сориентировать в сторону источника сигнала. Но, конечно, в процессе изготовления возможны ошибки – вот что с ними можно сделать:

  • Чрезмерная длина вибраторов: просто обрежьте излишек. Подойдут кусачки, пилка по металлу, болгарка.
  • Недостаточная длина вибраторов: надставьте к коротким вибраторам трубки из того же материала, склейте или запаяйте. Вам необходим надёжный контакт между элементами.
  • Также может понадобиться поменять расстояние между вибраторами.

Заключение

Логопериодическая антенна – достаточно универсальный вариант, который однозначно придётся по вкусу тем, кто не любит переплачивать и/или изготавливать устройства самостоятельно.

Какой сигнал может принимать логопериодическая антенна?

Такая антенна подходит как для аналогового сигнала, так и для цифрового DVB-T2.

В чём преимущества логопериодической антенны?

У неё широкий диапазон приёма и равномерный коэффициент усиления. Помимо этого, она не так сложно изготавливается и недорого стоит.

Как можно самому изготовить антенну?

Следуйте вышеописанной инструкции. Для расчётов воспользуйтесь калькулятором и/или радиотехническими формулами.

Калькулятор логпериодической дипольной решетки

Serge Stroobandt, ON4AA

Michael McCue, W7YZT

Copyright 2014–2020, лицензия Creative Commons BY-NC-SA

  1. Home 90 010
    • Конструкции антенн
    • Инженерные калькуляторы РФ
  2. Калькулятор LPDA

Проволочная ВЧ-антенна, изображающая логопериодическую дипольную решетку.
Рисунок: Michael McCue, W7YZT ©2017–2018

Фрагмент фидера с торца логопериодической дипольной решетки VHF. Коаксиальный кабель проходит внутри правой штанги. Только центральная жила коаксиального кабеля соединяется с левой штангой с помощью заклепки. Элементы диполя имеют резьбу снаружи. Также видны полимерные опорные изоляторы между параллельными штангами. Используйте мой калькулятор линий передачи с параллельными квадратами, чтобы определить правильное расстояние между штангами, учитывая \(Z_\text{c,feed}\).

Направленность в свободном пространстве логарифмически-периодической дипольной решетки (LPDA) зависит от ее конусности \(\tau\) и выбранного интервала \(\sigma\). 1–5 Уменьшение \(\сигма\) приведет к уменьшению длины стрелы \(L\). Уменьшение \(\tau\) уменьшит длину стрелы \(L\) и количество элементов \(N\). Из-за нехватки места и ресурсов логопериодические антенны любительской радиосвязи часто ограничиваются значениями \(\tau\) от 0,88 до 0,95 со значениями \(\sigma\) от 0,03 до 0,06. 6

Направленность в свободном пространстве логопериодической дипольной решетки в зависимости от ее конусности \(\тау\) и интервала \(\сигма\) для \(Z_\text{c,feed}=100\,\Omega \) и \(\frac{\ell_i}{⌀_N}=125\).

Источник: Hutira et al. 7

Указания по вводу:
  • * Выберите немного более широкий диапазон частот , чтобы компенсировать неточности построения.
  • Характеристическое входное сопротивление \(Z_\text{c,in}\) LPDA в значительной степени определяется размерами самого короткого элемента. В настоящем LPDA диаметры элементов должны масштабироваться пропорционально длине элемента. Однако во многих случаях сохранение одинаковых диаметров элементов во всем LPDA оказывается довольно щадящим.
  • Время от времени HF LPDA имеют характеристическое входное сопротивление 200 Ом; токовый балун 4÷1 преобразует импеданс в 50 Ом. На УКВ и более высоких частотах LPDA обычно предназначены для прямого подключения к с характеристическим входным сопротивлением 50 или 75 Ом .
Полученный дизайн
относительная рабочая полоса пропускания \(Б\)
оптимальное расстояние
\(\sigma_\text{опция}\)
Котангенс при вершине полуугла \(\кроватка{\альфа}\)
относительная пропускная способность активной области \(B_\текст{ар}\)
относительная пропускная способность структуры \(B_\текст{S}\)
количество элементов, округленное до целого числа 6 \(\lэтаж N\rceil\)
длина стрелы \(Л\)
длина * дипольного элемента \(i\) \(\ell_i\)
расстояние между центрами элементов \(i\) и \(i+1\) \(д_{я,я+1}\)
длина концевого шлейфа \(Z_\text{term}\) \(\ell_{Z_\text{term}}\)
среднее волновое сопротивление самого короткого элемента N \(Z_{\text{c,}N}\)
требуемое волновое сопротивление фидера, соединяющего элементы \(Z_\text{c,feed}\)
Примечания к дизайну:
  • * Ширина любой штанги антенны включена в длину каждого элемента диполя, как и для любого обычного диполя или антенны Яги-Уда.
  • Оконечный шлейф \(Z_\text{term}\) требуется только в том случае, если волновое сопротивление фидера \(Z_\text{c,feed}\) низкое. Это типично для массивов ОВЧ и УВЧ. 6,8 Оконечный шлейф улучшает соотношение между фронтом и бэком в «слабых местах» в частотной области. 6,7 Кроме того, шлейф предотвращает накопление статического заряда на соединительной линии передачи. 6 Hutira 7 предписывает длину отвода λ 1 /4; т. е. удвоить длину, указанную Чебиком 6 и этим калькулятором. Смоделируйте или поэкспериментируйте с разной длиной шлейфа, чтобы выбрать наиболее удобную диаграмму направленности. 6
  • Фидер, соединяющий элементы, представляет собой линию передачи с параллельными проводниками. Разделительное расстояние между параллельными проводниками определяет характеристическое сопротивление \(Z_\text{c,feed}\) этой линии передачи, которое отличается от входного сопротивления \(Z_\text{c,in}\) антенна. Разделительное расстояние можно рассчитать, используя мою линию передачи с параллельным квадратным или круглым проводом 9.0035 калькулятор.

Этот калькулятор LPDA в основном основан на процедуре проектирования, описанной L. B. Cebik, W4RNL (SK) в 21 st издании The ARRL Antenna Handbook . 6 Калькулятор успешно протестирован на примерах, перечисленных в этом справочнике. В отличие от книги, этот калькулятор использует скорость света \(c\) с полной точностью, что приводит к более коротким, но более точным длинам. Кроме того, формула для расчета длины стрелы \(L\) была улучшена за счет исключения расстояния до виртуальной вершины \(2\alpha\) антенны. 92 + 1}\]

Вот код Brython этого калькулятора. Код Brython не предназначен для автономной работы, хотя он выглядит почти так же, как Python 3. Код Brython выполняется на стороне клиента в браузере, где он перекодируется для защиты Javascript.

Лицензия: GNU GPL версии 3
Загрузить: lpda. py

1.

Р. Каррел. Конструкция логопериодических дипольных антенн. In: IRE International Convention Record . Том 9.; 1961: 61-75. Дои: 10.1109/ИРЭКОН.1961.1151016

2.

В.М. Чеонг, Р.В.П. Король. Логопериодическая дипольная антенна. Радионаука . 1967; 2:1315-1325.

3.

Г. Де Вито, Джованни Б. Стракка. Комментарии к конструкции логопериодических дипольных антенн. Транзакции IEEE на антеннах и распространение . 1973;21(3):303-308. doi:10.1109/TAP.1973.1140476

4.

Г. Де Вито, Джованни Б. Стракка. Дальнейшие комментарии по конструкции логопериодических дипольных антенн. Транзакции IEEE на антеннах и распространение . 1974;22(5):714-718. doi:10.1109/TAP.1974.1140881

5.

ПК Батсон, Г.Т. Томпсон. Примечание по расчету усиления логопериодических дипольных антенн. Транзакции IEEE на антеннах и распространение . 1976; 24(1):105-106. doi:10.1109/TAP.1976.1141278

6.

Cebik LB, W4RNL (SK). Лог периодических массивов. В: Straw RD, N6BV, изд. Книга антенн ARRL . 21-е изд. Американская радиорелейная лига, Inc.; 2007: 10.1-10.28. http://www.arrl.org/shop/Антенны/

7.

Франтишек Хутира, Ян Безек, Владимир Билик. Проектирование и исследование логопериодической антенны для диапазонов мобильной связи DCS, PCS и UMTS. http://hamwaves.com/lpda/doc/hutira.pdf

8.

Рэймонд Х. ДюАмель, Джеймс П. Шерер. Частотно-независимые антенны. В: Ричард С. Джонсон, изд. Справочник по проектированию антенн . 3-е изд. Макгроу-Хилл, Инк.; 1993: 35-53.

5

Держите этот сайт в сети

Эта работа находится под лицензией Международная лицензия Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0.
Другие лицензии доступны по запросу.

Если не указано иное, все исходное программное обеспечение на этом сайте лицензируется в соответствии с условиями GNU GPL версии 3.

Этот статический веб-сайт имеет нет базы данных .
Следовательно, персональные данные не собираются и соответствие GDPR соблюдается.
Кроме того, этот домен , а не устанавливает какие-либо файлы cookie первой стороны.

Все объявления Google, показанные на этом веб-сайте, независимо от вашего местоположения,
ограничен в обработке данных для соответствия требованиям CCPA и GDPR.
Однако Google AdSense может устанавливать сторонние файлы cookie для анализа трафика и
использовать JavaScript для получения уникального набора данных браузера.
Ваш браузер может быть настроен на блокировку сторонних файлов cookie.
Кроме того, установка блокировщика рекламы, такого как Privacy Badger от EFF
заблокирует JavaScript рекламы.
С политикой Google в отношении рекламы можно ознакомиться здесь.

На этой странице используется серверный скрипт.

Эта страница включает клиентский сценарий с открытым исходным кодом, написанный на
перекодирован, чтобы заставить его работать как безопасный JavaScript в браузере.

Статический XHTML, сгенерированный из Markdown с помощью и
команды make, sed и gpp.

математическая разметка, отображаемая с помощью . Ссылки
лучше читать с расширением .

Автоматический набор CSS с помощью .

Эта работа опубликована по адресу https://hamwaves.com/lpda/en/.

Используйте мой открытый ключ OpenPGP для шифрования сообщений для:

эхо c2VyZ2VAc3Ryb29iYW5kdC5jb20K |base64 -d

Последнее обновление: среда, 24 марта 2021 г.

Онлайн-калькулятор антенны LPDA

Обновленный логопериодический калькулятор антенны использует классический алгоритм расчета, который принимает в качестве входных данных границы полосы пропускания и входное сопротивление антенны.

Для логарифмической структуры LPDA должно соблюдаться такое же соотношение между длинами соседних элементов и между расстояниями от них до вершины конструкции. Это соотношение называется периодом структуры τ .


Таким образом, размеры элементов и их расстояния от вершины треугольника уменьшаются по закону убывающей геометрической прогрессии со знаменателем, равным τ . Характеристики антенны определяются периодом конструкции и углом при вершине описанного треугольника α , который связан с параметром антенны σ — относительным интервалом. Чем меньше угол α (и чем больше период структуры τ (который всегда остается меньше единицы), тем больше коэффициент усиления антенны и ниже уровень задних и боковых лепестков диаграммы направленности. Однако , это увеличивает количество элементов конструкции и длину антенны. Поэтому при выборе периода конструкции приходится принимать компромиссное решение: τ — от 0,8 до 0,98.Есть оптимальное значение относительного интервала σ для некоторого τ , калькулятор определяет его автоматически. При желании его можно изменить, но делать это не рекомендуется. Для тех, кто затрудняется определиться с выбором τ и α и кому нужен готовый проект ДМВ диапазона для ТВЧ, на сайте есть описание уже рассчитанного логопериодического антенна для цифрового телевидения.

Схематическое изображение антенны:

 

ВХОДНЫЕ ДАННЫЕ:


Исходный код Javascript:
Copyright ©2015 — 2022 Валерий Кустарев линия передачи, которая собирает энергию от элементов антенны . Калькулятор рассчитывает параметры собирающей ЛЭП из двух трубок квадратного или круглого сечения. Если вы используете другой тип ЛЭП (например, из полосок текстолита), то его необходимо рассчитывать отдельно, принимая волновое сопротивление токосъемной линии Zf из этого калькулятора в качестве исходного параметра. Этот параметр не является входным сопротивлением антенны, а характеризует «пустую» линию передачи, на которую впоследствии «навешиваются» элементы, в результате чего ее сопротивление снижается до требуемого входного. Антенна не требует специальных согласующих балунов. Питатель по возможности пропускают через нижнюю трубу стрелы (см. рисунок). Оплетка соединяется с нижней трубкой, центральный проводник – с верхней. За первым элементом на расстоянии λ max /8, на коллекторе установлен короткозамыкающий шлейф. Диаметры элементов также уменьшаются в геометрической прогрессии при их укорочении, но вполне допустимо (и это обычно делается) использовать один диаметр. Ориентир — механическая прочность антенны.

Предлагаем, написанное одним из анонимных авторов, небольшое приложение для Windows, рассчитывающее логопериодическую антенну. В приложении есть одна приятная особенность — после создания модели все данные можно вывести в .maa файл для дальнейшего моделирования в программе MMANA.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *