שְׁאֵלָה:
כיצד אורך שרוול מתכת סביב כבל קואקס (מוגן) משפיע על ביצועי האנטנה?
Jonathan
2017-01-11 01:09:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

פוסט ב http://adsbexchange.com/forums/topic/beginners-2-cantenna-easy-diy-antenna-to-improve-rangeplane-count משתמש ב- $ \ frac {\ lambda} {4} $ שרוול עשוי פופ יכול מתחת ל- $ \ frac {\ lambda} {4} בליטה של ​​תיל $ העשוי מליבת כבל קואקסיאלי (משדל עם הסרת מסוכך). הבליטה מתחברת למחבר SMA F שנמצא בתוך חור דרך בסיס הפופקאן שבתורו מתחבר לשדל רגיל שיוצא מתחתית פחית הפופ. enter image description here

השאלה שלי היא - מדוע אורך השרוול (הפופ יכול) משנה בהתחשב בכך שכבל הקואקסיאלי הסגור על ידו מוגן לחלוטין?

ערוך : בהתחשב בתגובות למטה RE: מישור קרקע נוטה. נראה לי שרצונו של המחבר הוא להתאים עכבה לכבל קואקסיאלי 75 אוהם. ראה את התמונה למטה: enter image description here

זה בלון שרוול. ללא balun, תהיה לך [בעיות עם הנוכחי במצב משותף] (http://ham.stackexchange.com/q/538/218).
שמונה תשובות:
Phil Frost - W8II
2017-01-12 21:30:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

למה: אנטנה זו היא דיפול עם רגל אחת שהיא מתנהגת כבלון. באופן ספציפי, bazooka balun (AKA sleeve balun).

בכל פעם שתרצו להזין דיפול עם קואקס, עליכם לעשות משהו בזרמים במצב משותף א>. החוכמה היא, בדרך זו או אחרת, להפוך את הזרמים במצב המשותף לשדל לעכבה גבוהה. אני מקווה שיש נתיב עכבה נמוך בהרבה איפשהו (כמו הדיפול שאתה מנסה להזין) ולכן לא יהיה הרבה זרם במצב משותף.

איך זה עובד?

schematic

לדמות את המעגל הזה - סכמטי שנוצר באמצעות CircuitLab

יתר על כן, מגן קו הזנה ופחית יחד יוצרים קו העברה קואקסיאלי נוסף, כאשר מגן קו ההזנה הוא המרכז, ופחית כמגן. אנחנו נקרא לזה יכול לשדל. קו ההולכה הזה מקוצר בקצה אחד, ופתוח בקצה השני. אורכו של רבע אורך גל, מה שמרמז על כך שמדובר ב שנאי רבע גל.

בשלב הבא, קחו בחשבון שבקצה הפתוח של הפחית, כל זרם במצב משותף על קו הזנה חייב להפוך לזרם מצב דיפרנציאלי על יכול לשדל. מכיוון שרק זרם מצב דיפרנציאלי יכול לזרום במרכז קו העברה קואקסיאלי.

כך ביעילות, המצב הנפוץ הוא בסדרה עם תקע קצר ורבע גל:

schematic

לדמות את המעגל הזה

לפי המאפיינים של גבעול רבע גל, הקצר באחד הקצה הופך לעכבה גבוהה בקצה השני. לפיכך, המצב הנפוץ הוא בסדרות עם עכבה גבוהה. QED.

schematic

לדמות את המעגל הזה

בינתיים החלק החיצוני של הפחית יכול לתפקד כרגל שומן וצינורית של דיפול. חברו הכל ותקבלו:

schematic

לדמות את המעגל הזה

על ידי בזכות היותך מהדהד בתדירות העניין שלך, האנטנה הזו (כמו כל הדיפולות) מתפקדת גם קצת כמו פילטר, שיכול לשפר את הביצועים אם למקלט שלך יש סלקטיביות ירודה.

כמו שמרקוס מולר אומר, זה לא ' לא תכנון מהונדס היטב, ובמקרה הטוב זה לא טוב יותר מאשר דיפול או מונופול שהותקנו כהלכה. אבל אם כל מה שיש לך זה קצת משדל ופופ פופ, זה לפחות קל וזול לפברק.

(1) הגיוני כי נעשה שימוש בשנאי הגל הרבעי כדי להפוך את הקצר בין הפחית למגן הקואקס ל- OC. אם זה המקרה האם האורך האידיאלי של הפחית L = אורך הגל / 4 - רדיוס הפחית + רדיוס המגן? כתוצאה מכך, האם הדיאגרמה השנייה שלך עדיין נכונה? (2) הסכמה הסכימית הראשונה שלך מסמנת את מגן השדל כממשיך מימין לפחית; אולם רק המוליך הפנימי ממשיך ימינה.
@Jonathan אני לא חושב שכן, אבל אני לא בטוח. הזרמים במצב המשותף, ברגע שהם נכנסים לקופקס, יכולים להתפשט כגל מצב TEM, כלומר עם השדה החשמלי מקביל לתחתית הפחית, כך שחזית הגל פוגעת בתחתית הפחית בכול פַּעַם. יש גם המון משתנים אחרים שיש לקחת בחשבון: ה- VF של הפחית (שקול את הבידוד בקו ההזנה), הצורה המדויקת של הפחית וכו '. אם הייתי מתכנן אנטנה זו בפועל הייתי פשוט אורך את האורך האופטימלי. .
לגבי הדיאגרמה, התכוונתי שתהיה רק ​​קו הזנה ארוך ולאינסוף. אני אבהיר את זה קצת יותר ברור.
גם מסבך את הקביעה של האורך האידיאלי: לקואקס-קואקס יש התנגדות מסוימת, כך שהעכבה במצב המשותף גבוהה אך אינה אינסופית, כך שקו ההזנה עדיין מצויד במידה מסוימת לאנטנה. [ל- W8JI יש כמה הסברים] (https://www.w8ji.com/sleeve_baluns.htm) שלא הסבתי את הראש לגמרי.
Marcus Müller
2017-01-12 05:27:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

בה. רַמַאִי. לצורך התייחסות, התמונה שעליה הם מבססים את העיצוב הזה:

Coaxial antenna

היא בפירוש דיפול $ \ frac \ lambda2 $, המיועד משדל המוזן עם אות סימטרי / מאוזן , או מפיק אות. ככל שרוחב הצינור וחלק אנטנת הנחושת העליונים דומים יותר, הדיפול הופך ל"אידיאלי יותר.

באופן השימוש בו כאן, צינור הנחושת הוא חלק מהחלק הקרקע של מקלט לא מאוזן. אז זה פשוט לא יהיה נהדר. מה שאתה רוצה, כפי שנדון בתגובות, הוא מטוס קרקע למונופול $ \ frac \ lambda4 $. ורדיאלים של 45 מעלות הם דרך מוכחת, נבדקת היטב, די קרובה למושלמת, חסינת שוטים, ליישום מישור קרקע אינסופי לכאורה.

לכל אורך הפחית בתמונה שלך אפקט, יהיה צורך בזרם זרם בחלקים התחתונים של זה. אבל זרם זה יכול לזרום רק אם הפחית אינה עושה את עבודתה לדמות "מראה שדה אלקטרוני" מושלמת יתר על המידה (אחרת האנרגיה "המשתקפת" בחזרה לחלל העליון תהיה 100% ממה שקורה בכל נקודה. ומכיוון שהמונופול הוא היסוד המונע היחיד כאן, זה יפתיע אותי אם הזרמים המושרים בחלק בו מתחילים העיקולים אכן עוזרים מאוד להפוך את זה לאנטנה טובה יותר.

אז, כן, הם יקבלו קליטה טובה יותר עם זה ב -1090 מגה-הרץ מאשר עם אנטנת הטלוויזיה המלאית, אבל זה לא קשה. פשוט מחליפים את המונופול $ \ ne \ frac \ lambda4 $ של זה (למשל על ידי חיתוך באורך הנכון. ..) והצבת האנטנה על מוליך (מגנטי, אם אפשר, בגלל זה יש מגנט על הכן שלה) כנראה יעשה אפילו טוב יותר.


אני מתלבט על כך לעיתים קרובות מדי, אך זו השנה 2016. תיאוריית האנטנה קיימת כבר> 100 שנה. וכן, פיזיקאים ו- EE במעבדות שלהם שיחקו ומשחקים עם כל הדברים המוליכים שהם יכולים להשיג בקלות כדי לבנות את האנטנות שלהם. אז אם מישהו מופיע עם עיצוב אנטנה שנראה חדש, צפו שהוא ישתמש ב סוג כלשהו של סימולציה, או בתא אנכי עם אנטנה ייחוס כדי למדוד כנגד, לפני שהוא מאמין לכל יתרון.

באמת, סימולציית EM אינה זה קשה בימינו, ועם OpenEMS, היא זמינה בחינם (אני בטוחה שיש תוכנה יותר ידידותית לביצים מזה!), ואני ' פגשנו יותר מאדם אחד שטוען שתכנן את האנטנה המושלמת על בסיס יחס המתח הגל העומד בתדר הרצוי בלבד. האם אתה יודע מה יש SWVR מושלם בטווח עצום של תדרים? מסיים עכבה תואם עכבה.

לדוגמא, יש לי חבר שהלך לפקולטה ידועה למדי באוניברסיטה בארה"ב לצורך התמחות במחקר, עבד ומדד את הרעיון החדש ביותר שלהם לעיצוב האנטנות, רק כדי להבין שהאנטנה כל כך לא יעילה, שהיא המירה הרבה יותר אנרגיה לחום מאשר פולטה גלי רדיו. הפרופ 'כלל לא התאכזב - בסופו של דבר יש גם צרכים לסופגים טובים ולסופים, במיוחד ביישומי בידוד, כך שכדאי מאוד לשמור על הידע לחקירה או פרסום עתידית.

הנקודה היא שאתה לא יכול לדעת אם האנטנה שלך טובה או גרועה בלי למדוד את פליטתה או לפחות לדמות אותה. לכן, אם לא מגובה בנתונים מוצקים הכוללים תרשים כיוון ותדרים, אני פשוט מיישם "ספקנות" כתגובה ברירת מחדל לעיצובי אנטנות. וכך כדאי לך.

+1 עבור ציפייה לבדיקת עיצובים, אבל אני לא יודע שזה המקרה שהאנטנה הזו גרועה מיסודה. כנראה שהתקווה היא להתאים אותו ל 75 אוהם לשדל, ואנכי עם רדיאלים משופעים הוא יותר כמו 50. אתה יכול להמשיך ולשפל אותם למטה, ואז אתה בסופו של דבר עם קנטנה.
כן, לא חשבתי על סיום המצב הנפוץ שאתה מתאר בתשובתך :) אני חלק מלהניח כתב ויתור על גבי הכתובת: "כתב ויתור: אחרי שקראתי את תשובתו של פיל, אני כבר לא משוכנע"
abcd567
2017-01-12 13:41:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

קנטנה היברידית של 1/4 λ מישור קרקע ו ​​1/2 λ DIPOLE קואקסיאלי.

בדיפול קואקסיאלי, השרוול (צינור נחושת) משרת את הבאים פונקציות:

(1) הגפה התחתונה של Dipole.

(2) ניתוק צימוד שרוול / שרוול, אך בגלל פער צר מאוד בין מגן לשדל לצינור, בעיקר מלא פלסטיק חיצוני של קואקס עם אובדן גבוה, וכתוצאה מכך הפסד גבוה.

בקנטנה הסודה יכול ממלא את הפונקציות הבאות:

(1) המשטח העליון של תחתית עגולה משמשת כדיסק מישורי קרקע.

(2) קיר גלילי + משטח תחתון של תחתית עגולה משמש כקישור שרוול / שרוול באלון, עם פער גדול מאוד בין מגן הקואקס לקיר הפח, בעיקר מלא באוויר , ההפסדים זניחים.

Cantenna: Whip = 1/4λ, Dia of Can = 1/4λ, Height of Can = 1/4λ

Juancho
2017-01-11 02:27:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

זו אנטנת מונופול חד רבעית.

הזרם על המוליך הפנימי מוזרם לחוט האנכי, ואילו הזרם על מגן הקואקס (הפנימי של המגן) מוזל לפחית הסודה. .

הסודה יכולה, בתקווה, לשמש כמישור קרקעי. בדרך כלל מטוסי קרקע מיוצרים עם כמה חוטים, כל אחד באורך גל 1/4, ומכופפים כלפי מטה ליד 45 מעלות (זווית זו מתאימה את עכבת האנטנה ל 50 אוהם, כך שהיא מותאמת ליציאת הקואקס והמקלט).

באנטנות אלה יש המון חומרי היכרות. הנה הוא אחד שמציג הפצות עכשוויות. עוד אחד.

די בטוח שהפחית היא בלון שרוול, והיא דומה יותר לחצי דיפול מאשר למישור הקרקע.
@Phil Frost, הוא יתנהג כמישור קרקע באותה צורה כמו סדרת רדיאלים קשיחים משופעים, וכנראה שהיה דומה יותר למישור קרקעי במובן זה שהזרם ככל הנראה לא יתאזן משני הצדדים. הפחית כפי שמוצג בתמונה, ככל הנראה אינה מצומדת מספיק בחוזקה למשטח החיצוני של מגן הקואקס כדי לתרום עכבת מצב משותף ניכרת.
@PhilFrost-W8II מחבר ההודעה משתמש בכבל קואקסיאלי 75ohm ומנסה להתאים עכבה על ידי הטיית רדיאלי 90 מעלות במקום 45 מעלות (וכתוצאה מכך 50 אוהם). עם זאת, המחבר אינו מזכיר את שיפור החיבור החשמלי בין הפח לנדן הקואקס (למשל באמצעות הלחמה). האם הפחית מתפקדת כמספר אינסופי של רדיאלים בקוטר 0 כל אחד? האם זה יעבוד טוב יותר שנחתוך רצועות לדפנות הפחית כדי לבודד רצועות חשמליות? לבסוף, כפי שציינת בקישור ששלחת, חיבור למעטה הקואקס הופך את הקואקס למעשה לאנטנה עצמה?
לדיפול מהדהד, אידאלי, מהדהד, עכבה של 70 אוהם (ובפועל הוא טיפה גבוה יותר עקב אובדן), ולכן אין צורך בהתאמה נוספת ל 75 אוהם לשדל. אני חושב שזה מתיחה לקרוא לזה מישור קרקעי: מישור קרקע הוא אינסופי באופן אידיאלי, ואילו במקרה זה חשוב שזה יהיה גל רבע. אף על פי שאני מודה ברדיאלים של רבע גל על ​​מונופולים מוגבהים הם איפשהו בין שני המושגים הללו, כך שחיבור בין שני העיצובים באמצעות שינויים חוזרים אינו כל כך מוזר.
@Juancho (Yo tambien soy Uruguayo - viviendo en Vancouver - gracias por responder - sigo en ingles) - קוטר פחית הסודה 350 מ"ל הוא 68 מ"מ - גל רבע. אנשים מוצאים בניסוי את האנטנה הזו כמופע מצוין - אני מנסה להבין מדוע היא עובדת כל כך טוב. האם אורך הפחית משנה?
abcd567
2017-01-12 10:05:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

סימולציה 2 מתוך 2: CANTENNAGain = 1.9 dBiSWR (75 אוהם) = 1.5

המודל כנראה צריך לכלול את קו הזנה המשתרע מטה מנקודת ההזנה ואמצע הפחית כדי להמחיש את החנק במצב הרגיל. הייתי מניח שאז תוכל להמחיש כיצד יעילות החנק תלויה בתדירות.
abcd567
2017-01-12 14:59:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

טאטוא תדרים (מ -100 מגה-הרץ עד 2500 מגה-הרץ) של קנטנה באורך גל.

abcd567
2017-01-12 08:38:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

קישורים לתפקידים אלה שהוסרו עקב ייעוץ על ידי כמה חברים

(1) 07 ביוני 2014 - פרטי חיתוך שרוול באלון - שימוש ב סודה יכולה להיות בלון שרוול עבור אנטנה קולינארית קואקסיאלית.

(2) 08 ביוני 2014 - דיפול 1/2 שרוול λ - שימוש באותו פח סודה כמו שרוול בלון למשך 1/4 מונופול אורכי גל.

(3) Dipole 1/2 λ שרוול שמה שונה ל"קנטנה ", אוגוסט 2014.

אם אתה רואה את הפוסטים הנ"ל שלי בפורום אחר, אתה תדע ש- 1 / 4λ x 1 / 4λ סודה קאן שימש כשרוול באלון (בזוקה באלון).

במקור נתתי קישורים לפוסטים אלה, כך שאתה יכול לראות את מטרת פונקציית & של סודה קאן, וגם את מבחן הביצועים. מאחר שחלק מהחברים התנגדו לפרסום הקישור, הסרתי קישורים אלה.

הניתוח של פיל פרוסט - W8II נראה טוב.

מלבד התיאוריה, משתמשים רבים מצאו כי האנטנה הזו מבצעת ביצועים טובים מאוד, טוב יותר מאשר שוט מלאי, שנחתך עד 1/4 אורך גל והונח מעל פחית אוכל עשויה ברזל.

התשובות צריכות לעמוד לבדן מבלי להזדקק למעקב אחר קישורים. האם תוכל להרחיב את תשובתך כדי לתאר או לצטט את החלקים הרלוונטיים?
כדי להוסיף למה שקווין AG6YO אמר, קישורים נוטים להירקב ולהיות כמעט חסרי תועלת. עדיף לסכם את המאמרים בפוסט שלך ולהשאיר את הקישורים כהפניות. אנו ממליצים לך לערוך את ההודעה שלך כדי לתקן אותה. אגב, אנו ממליצים גם למשתמשים חדשים לקחת את [הסיור] (http://ham.stackexchange.com/tour) כדי להפיק את המרב מהאתר. ברוך הבא ונחכה לעוד ממך!
הבעיה היא לא הקישורים. קישורים טובים. הבעיה היא שהתשובה הזו היא _אין אלא_ קישורים / הפניות. אנא ערוך את תשובתך כדי לכלול את המידע וכן את הקישורים.
ואל תוסיף ארבע או חמש תשובות עם תמונות בלבד; יש * תשובה * אחת שהיא קוהרנטית.
במקור ניסיתי לפרסם תשובה קוהרנטית אחת עם מספר תמונות, אך קיבלתי הודעה "אתה לא יכול להוסיף יותר מ -2 קישורים / תמונות". לא הייתה לי ברירה אלא לפצל את תשובתי למספר תשובות, חלקן עם תמונות בלבד.
abcd567
2017-01-25 05:57:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

תוצאות המדידות שנעשו היום (24 ​​בינואר 2017)

תוצאות אלו מראות כי אנטנה זו מתפקדת היטב בתדר המתוכנן שלה של 1090 Mhz. עם זאת יש לו רווח נמוך (≈ 1.5 עד 2 dBi).

הגדרת בדיקה
test setup

תדר לעומת VSWR VSWR vs Frequency Sweep

R, X, S11, VSWR R,X,S11, VSWR



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...