Как рассчитать параметры штыревой антенны для оптимальной работы. Какие факторы влияют на характеристики штыревых антенн. Как спроектировать эффективную штыревую антенну с нуля. Какие преимущества и недостатки у штыревых антенн.
Что такое штыревая антенна и как она работает
Штыревая антенна представляет собой один из самых простых и распространенных типов антенн. Она состоит из вертикального проводника (штыря), установленного перпендикулярно проводящей поверхности (противовесу). Принцип работы штыревой антенны основан на возбуждении в проводнике переменного электрического тока, который создает вокруг антенны электромагнитное поле.
Основные характеристики штыревой антенны:
- Длина штыря обычно составляет 1/4 длины волны
- Диаграмма направленности — круговая в горизонтальной плоскости
- Поляризация — вертикальная
- Входное сопротивление около 36 Ом
- Коэффициент усиления 2-3 дБ
Штыревые антенны широко применяются в мобильной и портативной радиосвязи благодаря простоте конструкции и круговой диаграмме направленности. Они используются в сотовых телефонах, рациях, радиоприемниках и других устройствах.
Расчет параметров штыревой антенны
Для эффективной работы штыревой антенны необходимо правильно рассчитать ее геометрические размеры. Основные формулы для расчета:
Длина штыря
Оптимальная длина штыря составляет 1/4 длины волны:
L = λ/4 = c / (4f)
где:
- L — длина штыря в метрах
- λ — длина волны в метрах
- c — скорость света (≈ 3*10^8 м/с)
- f — рабочая частота в Гц
Диаметр штыря
Оптимальный диаметр штыря можно рассчитать по формуле:
d = L/100
где d — диаметр штыря в метрах.
Размер противовеса
Размер проводящей поверхности (противовеса) должен быть не менее λ/4 в каждом направлении от основания штыря.
Факторы, влияющие на характеристики штыревой антенны
При проектировании штыревой антенны важно учитывать следующие факторы, влияющие на ее характеристики:
- Длина штыря — определяет резонансную частоту антенны
- Диаметр штыря — влияет на полосу пропускания
- Размер противовеса — влияет на диаграмму направленности и КПД
- Материал штыря и противовеса — влияет на потери
- Способ питания — влияет на согласование с фидером
- Окружающие объекты — могут искажать диаграмму направленности
Правильный учет этих факторов позволяет оптимизировать характеристики антенны для конкретного применения.
Пошаговое проектирование штыревой антенны
Процесс проектирования штыревой антенны включает следующие основные этапы:
- Определение требуемых характеристик (рабочая частота, полоса, усиление и т.д.)
- Расчет геометрических размеров (длина и диаметр штыря, размер противовеса)
- Выбор материалов штыря и противовеса
- Разработка системы питания антенны
- Моделирование антенны в программе электромагнитного анализа
- Оптимизация параметров для достижения требуемых характеристик
- Изготовление прототипа антенны
- Измерение реальных характеристик и доработка при необходимости
Такой подход позволяет создать штыревую антенну с оптимальными характеристиками для конкретной задачи.
Преимущества и недостатки штыревых антенн
Штыревые антенны имеют ряд преимуществ и недостатков, которые определяют области их применения:
Преимущества:
- Простота конструкции и изготовления
- Низкая стоимость
- Круговая диаграмма направленности в горизонтальной плоскости
- Компактные размеры на высоких частотах
- Широкая полоса рабочих частот
Недостатки:
- Низкий коэффициент усиления
- Только вертикальная поляризация
- Необходимость в противовесе
- Чувствительность к окружающим объектам
- Большие размеры на низких частотах
Учет этих особенностей позволяет правильно выбрать тип антенны для конкретного применения.
Измерение характеристик штыревой антенны
Для оценки качества изготовленной штыревой антенны необходимо измерить ее основные характеристики:
- Коэффициент стоячей волны (КСВ) — показывает качество согласования антенны с фидером
- Диаграмма направленности — распределение излучаемой мощности в пространстве
- Коэффициент усиления — отношение излучаемой мощности к подводимой
- Входное сопротивление — комплексное сопротивление антенны на рабочей частоте
- Полоса пропускания — диапазон частот с допустимым КСВ
Для измерений используются специальные приборы — анализаторы антенн, измерители КСВ, измерительные антенны. Сравнение измеренных характеристик с расчетными позволяет оценить качество изготовления антенны и при необходимости провести ее доработку.
Применение штыревых антенн в различных устройствах
Благодаря своим преимуществам, штыревые антенны широко применяются в различных радиоэлектронных устройствах:
- Мобильные телефоны и смартфоны
- Портативные рации
- Автомобильные антенны
- Базовые станции сотовой связи
- Wi-Fi роутеры
- Радиоприемники
- Пульты дистанционного управления
- Метеостанции
- Системы сигнализации
В каждом из этих применений штыревые антенны обеспечивают компактность устройства и круговую диаграмму направленности.
Модификации штыревых антенн
Для улучшения характеристик базовой конструкции штыревой антенны применяются различные модификации:
- Антенна с верхней емкостной нагрузкой — увеличивает электрическую длину
- Антенна с индуктивной нагрузкой — уменьшает физические размеры
- Многоэлементная штыревая антенна — повышает усиление
- Наклонная штыревая антенна — позволяет получить эллиптическую поляризацию
- Штыревая антенна с рефлектором — формирует направленное излучение
Эти модификации позволяют адаптировать базовую конструкцию штыревой антенны для решения специфических задач.
Штыревая антенна расчет
Многие автомобилисты одновременно являются и увлеченными дачниками. Когда-то вдоль Киевского шоссе в Москве стояла такая серия рекламных щитов: На даче радость! На даче здоровье! На даче счастье!
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Калькулятор для диполя и штыря
- Проектирование диэлектрической штыревой антенны
- Как рассчитывается длина антенны?
- Внешняя антенна
- Как сделать антенну для радио fm своими руками дома?
- Как сделать антенну для радио fm своими руками дома?
- Как сделать антенну для радио FM
- Калькулятор длины антенны CN AGV
- Штыревые антенны УКВ диапазона
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Антенны и дураки.
Основы антенных устройств
Калькулятор для диполя и штыря
Внешняя антенна. Делители мощности. Внутренние антенны. Установка репитеров ретрансляторов, усилителей сотового сигнала. Внешняя антенна Внешняя антенна Внешние антенны системы ретрансляции сотового сигнала Внешняя антенна играет важнейшую роль в системе усиления и ретрансляции сотового сигнала.
От того, насколько правильно выбран тип внешней наружней антенны, насколько правильно установлена и юстирована эта антенна, во многом зависит качество сотового сигнала внутри помещения.
Основные параметры внешних антенн — это частотный диапазон, коэффициент усиления и диаграмма направленности. Дополнительно, при расчете и монтаже системы усиления сотового сигнала учитываются тип наружней антенны коллинеарная, волновой канал Yagi, панельная, фазированная антенная решётка, параболлическая и т.
Мы имеем большой ассортимент внешних антенн с различными характеристиками для использования практически в любых условиях монтажа. В простейшем случае система заземления является системой четвертьволновых противовесов. Штыревые антенны имеют круговую диаграмму направленности, что позволяет обеспечивать большую площать радиопокрытия. Так же, к положительным характеристикам штыревых антенн относятся малые габариты и небольшая ветровая нагрузка.
Диапазон рабочих частот МГц, коэффициент усиления 2 dbi, диаграмма направленности град. Применяется в условиях хорошего сигнала в месте установки наружней антенны. Антенны типа «Волновой канал» Антенна типа «Волновой канал» — директорная направленная антенна, в виде ряда параллельных линейных электрических вибраторов длиной, близкой к половине длины волны, расположенных в одной плоскости вдоль линии, совпадающей с направлением максимального излучения приёма.
Иногда её называют антенной Уда-Яги. В этой антенне один из вибраторов активный служит для подвода энергии высокочастотных колебаний; в остальных вибраторах пассивных наводятся возбуждаются электрические токи вследствие пространственной электромагнитной связи между ними и активным вибратором, фаза токов в рефлекторе и директорах, регулируемая изменением их длины, устанавливается таким образом, что вдоль антенны, в направлении от рефлектора к директорам, образуется бегущая волна.
Коэффициент направленного действия такой антенны растёт с увеличением числа пассивных вибраторов и доходит до 20— Антенна типа «волновой канал» L L — Недорогая антенна типа «волновой канал» для систем усиления GSM-сигнала. Диапазон рабочих частот МГц, коэффициент усиления 8 dbi, диаграмма направленности 50х30 град. Диапазон рабочих частот МГц, коэффициент усиления 13 dbi, диаграмма направленности 50х30 град. Применяется в условиях нормального сигнала в месте установки наружней антенны.
Диапазон рабочих частот МГц, коэффициент усиления 16 dbi, диаграмма направленности 50х30 град. Применяется в условиях плохого сигнала в месте установки наружней антенны. Диапазон рабочих частот МГц, коэффициент усиления 17 dbi, диаграмма направленности 50х30 град. Применяется в условиях очень плохого сигнала в месте установки наружней антенны. Антенная фазированная решетка Антенная фазированная решетка, состоящая из четырех!
Габаритные размеры х х 45 мм. Материал антенн: алюминий, мачты: алюминий.
Применяется в условиях очень плохого и нестабильного сигнала в месте установки наружней антенны. Панельные антенны Панельная антенна представляет собой плоский рефлектор, на котором размещена структура активных элементов и система линий питания. Некоторые производители располагают внутри решетку из логопериодических направленных антенн.
В отличие от антенн другого типа, панельные антенны помещены в радиопрозрачный корпус и имеют небольшую толщину — около 2 см. Корпус панельной антенны изготавливается их ABS-пластика или поликарбоната, поскольку главное требование к корпусам антенн — минимум СВЧ-потерь и максимум стойкости к перепаду температур и воздействию ультрафиолетового излучения.
Диапазон рабочих частот — МГц, коэффициент усиления 7,2 dbi, диаграмма направленности 60×45 град. Применяется для установки наружней антенны на фасадах зданий, в окнах и других местах, где требуется компактная плоская антенна. Диапазон рабочих частот — МГц, коэффициент усиления 8 dbi, диаграмма направленности 69×69 град.
Диапазон рабочих частот — МГц, коэффициент усиления 10 dbi, диаграмма направленности 50×50 град.
Диапазон рабочих частот , Коэффициент усиления 10 dbi, Диаграмма направленности линейная. Легкая и прочная конструкция. Удобное и надежное крепление к мачте или стене. Применяется для установки наружней антенны на фасадах зданий, в окнах и других местах, где требуется плоская антенна.
Сегменто-параболические антенны Сегменто-параболические антенны имеют больший коэффициент усиления по сравнению с логопериодическими антеннами, однако, им присуща и большая парусность. Сегменто-параболическая антенна DSСП DSСП — сегменто-параболическая антенна с высочайшим коэффициентом усиления для систем ретрансляции сотового сигнала. Диапазон рабочих частот — МГц, коэффициент усиления 17 dbi, диаграмма направленности 12×12 град.
Применяется в условиях очень слабого и нестабильного сотового сигнала.
Проектирование диэлектрической штыревой антенны
Антенны для радиолюбителей.
Автор И. Григоров, RK3ZK. Классические антенны. Глава 1. Теория штыревых антенн.
Подскажите пожалуйста, каким образом мне расчитать штыревую укв антенну, которая будет использоваться ТОЛЬКО для приёма.
Как рассчитывается длина антенны?
Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Давайте ближе познакомимся с различными типами антенн и их предназначением. Антенны — преобразуют энергию высокочастотного колебания от передатчика в электромагнитную волну, способную распространяться в пространстве. Или в случае приема, производит обратное преобразование — электромагнитную волну, в ВЧ колебания. Диаграмма направленности — графическое представление коэффициента усиления антенны, в зависимости от ориентации антенны в пространстве. Широко применяется для приема телевизионных передач, как самостоятельно, так и в составе комбинированных антенн. Так, к примеру, если диапазон метровых волн телепередач проходит через отметку МГц, то длина волны будет равна 1,5 м.
Внешняя антенна
Штыревая антенна — это несимметричный вибратор , который представляет собой жесткий металлический стержень. Штыревая антенна применяется в области радиовещания и радиосвязи. Штыревые антенны, работающие в диапазонах коротких волн, используются в портативных и носимых комплектах вместе с автоматическим или ручным тюнером. Антенны могут быть различной длины 1—3 м и могут иметь разное количество секций 2—6. Высокоэффективные штыревые антенны применяются в лесистых и труднопроходимых местностях, где обычные антенны не могут выполнять свою работу эффективно.
Глава 1. Теория штыревых антенн.
Как сделать антенну для радио fm своими руками дома?
Антенна влияет на качество радиосигнала и при его приёме, и при передаче. Существуют различные виды антенн: направленные и ненаправленные, имеют разную поляризацию. Но есть и общие для всех антенн элементы — излучающая часть и снижение то, чем её подключают к устройству. И их нужно рассчитать. Определитесь с видом вашей будущей антенны: симметричная или в форме луча.
На разные типы антенн сигнал подаётся по-разному.
Как сделать антенну для радио fm своими руками дома?
Подскажите пожалуйста, каким образом мне расчитать штыревую укв антенну, которая будет использоваться ТОЛЬКО для приёма И какой нужно использовать кабель 75 или 50 ом Всем спасибо. Гонец Участник с июл Киев Сообщений: Штыревая точно работать в такой полосе частот не будет. Делай дискон или что-нить с объёмными элементами.
МАЛОГАБАРИТНАЯ РАМОЧНАЯ АНТЕННА ДЛЯ КВ ДИАПАЗОНА РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ЧЕТВЕРТЬВОЛНОВОЙ АНТЕННЫ . версия) · Штыревая антенна для диапазона Мгц · Антенна на Мгц.
Как сделать антенну для радио FM
Несмотря на широкое распространение телевидения и интернета, прослушивание радиостанций не теряет популярности. Но часто качество приема радиостанций оставляет желать лучшего. Для того чтобы это исправить, необходимо разобраться, что влияет на качество приема, и как улучшить ситуацию?
Калькулятор длины антенны CN AGV
Войдите , пожалуйста.
Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Давайте ближе познакомимся с различными типами антенн и их предназначением.
Глава 1.
Штыревые антенны УКВ диапазона
Несмотря на широкое распространение телевидения и интернета, прослушивание радиостанций не теряет популярности. Но часто качество приема радиостанций оставляет желать лучшего. Для того чтобы это исправить, необходимо разобраться, что влияет на качество приема, и как улучшить ситуацию? Для нормальной работы любого радиоприемного устройства: телевизора, сотового телефона, радиоприемника, необходимо обеспечить на его входе минимальный уровень сигнала, превышающий определенный порог. Этот порог называется чувствительностью. Если уровень сигнала выше порога чувствительности, то устройство работает нормально, в ином случае прием пропадает полностью или резко ухудшается его качество. Такие условия могут возникать не только из-за удаленности от радиостанции, но и в условиях города.
Несмотря на широкое распространение телевидения и интернета, прослушивание радиостанций не теряет популярности.
Но часто качество приема радиостанций оставляет желать лучшего. Для того чтобы это исправить, необходимо разобраться, что влияет на качество приема, и как улучшить ситуацию?
На какой диапазон эта антенна? Измеряем характеристики антенн с помощью OSA103 Mini / Хабр
— На какой диапазон эта антенна?
— Не знаю, проверь.
— КАААК?!?!
Как определить, что за антенна у вас в руках, если на ней нет маркировки? Как понять, какая антенна лучше или хуже? Эта проблема меня мучила давно.
В статье простым языком описывается методика измерения характеристик антенн, и способ определения частотного диапазона антенны.
Опытным радиоинженерам эта информация может показаться банальной, а методика измерения — недостаточно точной. Статья рассчитана на тех, кто вообще ничего не понимает в радиоэлектронике, как я.
TL;DR Мы будем измерять КСВ антенн на различных частотах с помощью прибора OSA 103 Mini и направленного ответвителя, строить график зависимости КСВ от частоты.
Теория
Когда передатчик посылает сигнал в антенну, часть энергии излучается в воздух, а часть отражается и возвращается назад. Соотношение между излучаемой и отраженной энергией характеризуют с помощью коэффициента стоячей волны (КСВ или SWR). Чем меньше КСВ, тем большая часть энергии передатчика излучается в виде радиоволн. При КСВ = 1 отражения нет (вся энергия излучается). КСВ у реальной антенны всегда больше 1.
Если посылать в антенну сигнал разной частоты и одновременно измерять КСВ, можно найти, на какой частоте отражение будет минимальным. Это и будет рабочий диапазон антенны. Также можно сравнить между собой разные антенны для одного диапазона и найти, какая из них лучше.
Часть сигнала передатчика отражается от антенны
Антенна, рассчитанная на определенную частоту, в теории, должна иметь наименьший КСВ на своих рабочих частотах. Значит достаточно поизлучать в антенну разными частотами и найти, на какой частоте отражение наименьшее, то есть максимальное количество энергии улетело в виде радиоволн.
Имея возможность генерировать сигнал на разных частотах и измерять отражение, мы сможем построить график, у которого по оси X будет частота, а по оси Y — коэффициент отражения сигнала. В результате там, где на графике будет провал (то есть наименьшее отражение сигнала), будет рабочий диапазон антенны.
Воображаемый график зависимости отражения от частоты. На всем диапазоне отражение 100%, кроме рабочей частоты антенны.
Прибор Osa103 Mini
Для измерений мы будем использовать OSA103 Mini. Это универсальный измерительный прибор, который объединяет осциллограф, генератор сигнала, анализатор спектра, измеритель АЧХ/ФЧХ, векторный антенный анализатор, измеритель LC, и даже SDR-трансивер. Рабочий диапазон OSA103 Mini ограничен 100 МГц, модуль OSA-6G расширяет частотный диапазон в режиме ИАЧХ до 6 ГГц. Родная программа со всеми функциями весит 3 Мб, работает под Windows и через wine в Linux.
Osa103 Mini — универсальный измерительный прибор для радиолюбителей и инженеров
Направленный ответвитель
Направленный ответвитель (directional coupler) — устройство, которое отводит небольшую часть ВЧ-сигнала, идущего в определенном направлении.
В нашем случае он должен ответвлять часть отражённого сигнала (идущего от антенны назад в генератор) для его измерения.
Наглядное объяснение работы направленного ответвителя: youtube.com/watch?v=iBK9ZIx9YaY
Основные характеристики направленного ответвителя:
- Рабочие частоты — диапазон частот, на которых основные показатели не выходят за пределы нормы. Мой ответвитель рассчитан на частоты от 1 до 1000 МГц
- Ответвление (Coupling) — какая часть сигнала (в децибелах) будет отводится при направлении волны из IN в OUT
- Направленность (Directivity) — насколько меньше сигнала будет отводится при движении сигнала в обратном направлении из OUT в IN
На первый взгляд это выглядит достаточно запутанно. Для наглядности представим ответвитель как водопроводную трубку, с небольшим отводом внутри. Отвод сделан таким образом, что при движении воды в прямом направлении (от IN к OUT), отводится существенная часть воды.
Количество воды, которое отводится при этом направлении, определяется параметром Coupling в даташите ответвителя.
При движении воды в обратном направлении отводится значительно меньше воды. Ее следует воспринимать как побочное явление. Количество воды, которое отводится при этом движении, определяется параметром Directivity в даташите. Чем этот параметр меньше (больше значение dB), тем лучше для нашей задачи.
Принципиальная схема
Так как мы хотим измерять уровень сигнала, отраженный от антенны, подключаем ее к IN ответвителя, а генератор к OUT. Таким образом на приёмник попадёт часть отражённого от антенны сигнала для измерения.
Схема подключения ответвителя. Отраженный сигнал отводится на приемник
Измерительная установка
Соберём установку для измерения КСВ в соответствии с принципиальной схемой. На выходе генератора прибора дополнительно установим аттенюатор с затуханием 15 дБ.
Это улучшит согласование ответвителя с выходом генератора и повысит точность измерения. Аттенюатор можно взять с затуханием в 5..15 дБ. Величина затухания автоматически учтётся при последующей калибровке.
Аттенюатор ослабляет сигнал на фиксированное число децибел. Главной характеристикой аттенюатора является коэффициент затухания (аттенюации) сигнала и рабочий диапазон частот. На частотах вне рабочего диапазона характеристики аттенюатора могут непредсказуемо изменяться.
Так выглядит финальная установка. Нужно также не забыть подать сигнал промежуточной частоты (ПЧ) с модуля OSA-6G на основную плату прибора. Для этого соединяем порт IF OUTPUT на основной плате с INPUT на модуле OSA-6G.
Для снижения уровня помех от импульсного источника питания ноутбука все замеры я провожу при питании ноутбука от батареи.
Калибровка
Перед началом измерений необходимо убедиться в исправности всех узлов прибора и качестве кабелей, для этого соединяем генератор и приемник кабелем напрямую, включаем генератор и проводим измерение АЧХ.
Получаем почти ровный график на 0dB. Это значит, что на всем диапазоне частот вся излучаемая мощность генератора дошла до приемника.
Подключение генератора напрямую к приемнику
Добавим в схему аттенюатор. Видно почти ровное ослабление сигнала на 15dB на всем диапазоне.
Подключение генератора через аттенюатор на 15dB к приемнику
Подключим генератор к разъему OUT ответвителя, а приемник к CPL ответвителя. Так как к порту IN не подключено нагрузки, весь генерируемый сигнал должен отражаться, и часть ответвляться на приемник. Согласно даташиту на наш ответвитель (ZEDC-15-2B), параметр Coupling равен ~15db, значит мы должны увидеть горизонтальную линию на уровне около -30 дБ (coupling + затухание аттенюатора). Но так как рабочий диапазон ответвителя ограничен 1 ГГц, все измерения выше этой частоты можно считать не имеющими смысла. Это отчетливо видно на графике, после 1 ГГц показания хаотичны и не имеют смысла. Поэтому все дальнейшие измерения мы будем проводить в рабочем диапазоне ответвителя.
Подключение ответвителя без нагрузки. Виден предел рабочего диапазона ответвителя.
Так как данные измерений выше 1 ГГц, в нашем случае, не имеют смысла, ограничим максимальную частоту генератора до рабочих значений ответвителя. При замерах получаем ровную линию.
Ограничение диапазона генератора до рабочего диапазона ответвителя
Для того, чтобы наглядно измерять КСВ антенн, нам нужно выполнить калибровку, чтобы принять текущие параметры схемы (100% отражение) как точку отсчета, то есть ноль dB. Для этого в программе OSA103 Mini есть встроенная функция калибровки. Калибровка выполняется без подключенной антенны (нагрузки), данные калибровки записываются в файл и в дальнейшем автоматически учитываются при построении графиков.
Функция калибровки ИАЧХ в программе OSA103 Mini
Применив результаты калибровки и запустив измерения без нагрузки, мы получаем ровный график на 0dB.
График после выполнения калибровки
Измеряем антенны
Теперь можно приступить к измерению антенн.
Благодаря калибровке, мы будем видеть и измерять уменьшение отражения после подключения антенны.
Антенна с Aliexpress на 433MHz
Антенна с маркировкой 443MHz. Видно, что наиболее эффективно антенна работает на диапазоне 446MHz, на этой частоте КСВ равно 1.16. При этом, на заявленной частоте показатели существенно хуже, на 433MHz КСВ 4,2.
Неизвестная антенна 1
Антенна без маркировки. Судя по графику, рассчитана на 800 МГц, предположительно для GSM-диапазона. Справедливости ради нужно сказать, что эта антенна также работает на 1800 МГц, но из-за ограничений ответвителя я не могу делать корректные замеры на этих частотах.
Неизвестная антенна 2
Еще одна антенна, которая давно валяется у меня в коробках. Судя по всему, тоже для GSM-диапазона, но уже лучше предыдущей. На частоте 764 МГц КСВ близок к единице, на 900 МГц КСВ — 1.4.
Неизвестная антенна 3
Это похоже на антенну Wi-Fi, но коннектор почему-то SMA-Male, а не RP-SMA, как у всех Wi-Fi-антенн.
Судя по измерениям, на частотах до 1 ГГц эта антенна бесполезна. Опять же, из-за ограничений ответвителя мы не узнаем, что это за антенна.
Телескопическая антенна
Попробуем рассчитать, на сколько нужно выдвинуть телескопическую антенну для диапазона 433MHz. Формула расчета длины волны: λ = C/f, где C — скорость света, f — частота.
299.792.458 / 443.000.000 = 0.69719176279
Полная длина волны — 69,24 см
Половина длины волны — 34,62 см
Четверть длины волны — 17,31 см
Рассчитанная таким образом антенна оказалась абсолютно бесполезна. На частоте 433MHz значение КСВ — 11.
Экспериментально выдвигая антенну, мне удалось добиться минимального КСВ 2.8 при длине антенны около 50 см. При этом оказалось, что толщина секций имеет большое значение. То есть, при выдвигании только тонких крайних секций, результат был лучше, чем при выдвигании на ту же длину только толстых секций.
Не знаю, насколько впредь стоит полагаться на эти расчеты с длиной телескопической антенны, потому что на практике они не работают. Может быть с другими антеннами или частотами это работает иначе, не знаю.
Кусок провода на 433MHz
Часто во разных приборах, вроде радиовыключателей, можно видеть кусок прямого провода в качестве антенны. Я отрезал кусок провода, равного четверти длины волны 433 МГц (17,3см), и залудил конец так, чтобы он плотно вставлялся в разъем SMA Female.
Результат получился странный: такой провод неплохо работает на 360 МГц но бесполезен на 433 МГц.
Я начал по кусочку обрезать провод с конца и смотреть на показания. Провал на графике начал медленно сдвигаться в вправо, в сторону 433 МГц. В итоге, на длине провода около 15,5 см, мне удалось получить наименьшее значение КСВ 1.8 на частоте 438 МГц. Дальнейшее укорачивание кабеля привело к росту КСВ.
Заключение
Из-за ограничений ответвителя не удалось измерять антенны на диапазоны выше 1 ГГц, например, антенны Wi-Fi.
Это можно было сделать, будь у меня более широкополосный ответвитель.
Ответвитель, соединительные кабели, прибор и даже ноутбук – это части получающейся антенной системы. Их геометрия, положение в пространстве и окружающие предметы влияют на результат измерения. После установки на реальную радиостанцию или модем, частота может сдвинуться, т.к. корпус радиостанции, модема, тело оператора станут частью антенны.
OSA103 Mini — очень крутой многофункциональный прибор. Выражаю благодарность его разработчику за консультацию при проведении замеров.
Поставщики беспроводных радиочастот и ресурсы
Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов RF и Wireless. На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.
Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee,
LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т.
д.
Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.
Статьи о системах на основе IoT
Система обнаружения падений для пожилых людей на основе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей.
В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT.
Подробнее➤
См. также другие статьи о системах на основе IoT:
• Система очистки туалетов AirCraft.
• Система измерения удара при столкновении
• Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей
• Система помощи водителю
• Система умной розничной торговли
• Система мониторинга качества воды
• Система интеллектуальной сети
• Умная система освещения на основе Zigbee
• Умная система парковки на базе Zigbee
• Умная система парковки на базе LoRaWAN.
Радиочастотные беспроводные изделия
Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т.
д. , стандарты.
Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.
Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Подробнее➤
Основные сведения о повторителях и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях. Подробнее➤
Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. д., используемые в беспроводной связи. Подробнее➤
Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G.
Архитектура сотового телефона.
Подробнее➤
Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи по соседнему каналу, помехи в одном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д. Подробнее➤
Раздел 5G NR
В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д.
5G NR Краткий справочный указатель >>
• Мини-слот 5G NR
• Часть полосы пропускания 5G NR
• БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR
• Форматы 5G NR DCI
• 5G NR UCI
• Форматы слотов 5G NR
• IE 5G NR RRC
• 5G NR SSB, SS, PBCH
• 5G NR PRACH
• 5G NR PDCCH
• 5G NR PUCCH
• Опорные сигналы 5G NR
• 5G NR m-Sequence
• Золотая последовательность 5G NR
• 5G NR Zadoff Chu Sequence
• Физический уровень 5G NR
• MAC-уровень 5G NR
• Уровень 5G NR RLC
• Уровень PDCP 5G NR
Учебники по беспроводным технологиям
В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям.
Он охватывает учебные пособия по таким темам, как
сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS,
GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д.
См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>
Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Учебник по основам 5G
Диапазоны частот
учебник по миллиметровым волнам
Рамка волны 5G мм
Зондирование канала миллиметровых волн 5G
4G против 5G
Испытательное оборудование 5G
Архитектура сети 5G
Сетевые интерфейсы 5G NR
звучание канала
Типы каналов
5G FDD против TDD
Нарезка сети 5G NR
Что такое 5G NR
Режимы развертывания 5G NR
Что такое 5G ТФ
В этом учебнике GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения,
Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы,
Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания,
Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона,
Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Читать дальше.
LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Подробнее.
Радиочастотные технологии Материал
На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C.
для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO,
амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка РЧ приемопередатчика
➤Дизайн радиочастотного фильтра
➤Система VSAT
➤Типы и основы микрополосковых
➤Основы волновода
Секция испытаний и измерений
В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе
Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.
ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов.
➤ Генерация и анализ сигналов
➤ Измерения физического уровня
➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие
➤ Тест на соответствие Zigbee
➤ Тест на соответствие LTE UE
➤ Тест на соответствие TD-SCDMA
Волоконно-оптические технологии
Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель,
фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д. Эти компоненты используются в оптоволоконной связи.
ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Руководство по оптоволоконной связи
➤APS в SDH
➤Основы SONET
➤ Структура кадра SDH
➤ SONET против SDH
Поставщики беспроводных радиочастот, производители
Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений,
см. ИНДЕКС поставщиков >>.
Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д.
Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE
➤ РЧ-циркулятор
➤РЧ-изолятор
➤Кристаллический осциллятор
MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды
Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW.
Эти коды полезны для новичков в этих языках.
СМОТРИТЕ ИНДЕКС ИСТОЧНИКОВ >>
➤ 3–8 код декодера VHDL
➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB
➤32-битный код ALU Verilog
➤ T, D, JK, SR триггер коды labview
*Общая медицинская информация*
Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Мойте их часто
2. ЛОКОТЬ: кашляйте в него
3. ЛИЦО: Не прикасайтесь к нему
4. НОГИ: Держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВУЙТЕ: Болен? Оставайтесь дома
Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и установить систему наблюдения за данными >> спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19так как это заразное заболевание.
Радиочастотные калькуляторы и преобразователи
Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения.
Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д.
СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤Калькулятор пропускной способности 5G NR
➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты
➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa
➤ LTE EARFCN для преобразования частоты
➤ Калькулятор антенны Yagi
➤ Калькулятор времени выборки 5G NR
IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии
В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet,
6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.
Он также охватывает датчики IoT, компоненты IoT и компании IoT.
См. главную страницу IoT>> и следующие ссылки.
➤РЕЗЬБА
➤EnOcean
➤ Учебник LoRa
➤ Учебник по SIGFOX
➤ WHDI
➤6LoWPAN
➤Зигби RF4CE
➤NFC
➤Лонворкс
➤CEBus
➤УПБ
СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ
Учебники по беспроводным радиочастотам
GSM ТД-СКДМА ваймакс LTE UMTS GPRS CDMA SCADA беспроводная сеть 802.11ac 802.11ad GPS Зигби z-волна Bluetooth СШП Интернет вещей Т&М спутник Антенна РАДАР RFID
Различные типы датчиков
Датчик приближения Датчик присутствия против датчика движения Датчик LVDT и RVDT Датчик положения, смещения и уровня датчик силы и датчик деформации Датчик температуры датчик давления Датчик влажности датчик МЭМС Сенсорный датчик Тактильный датчик Беспроводной датчик Датчик движения Датчик LoRaWAN Световой датчик Ультразвуковой датчик Датчик массового расхода воздуха Инфразвуковой датчик Датчик скорости Датчик дыма Инфракрасный датчик Датчик ЭДС Датчик уровня Активный датчик движения против пассивного датчика движения
Поделиться этой страницей
Перевести эту страницу
СТАТЬИ
Раздел T&M
ТЕРМИНОЛОГИИ
Учебники
Работа и карьера
ПОСТАВЩИКИ
Интернет вещей
Онлайн калькуляторы
исходные коды
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ЗАМЕТКИ
Всемирный веб-сайт T&M
— M0UKD — Блог радиолюбителя
Вот формула и калькулятор для создания нагруженного (укороченного) четвертьволнового вертикального или сбалансированного диполя. Исходный код JavaScript был создан Джеком Понтоном, и его можно увидеть здесь. Как видно на его странице, исходная формула, по-видимому, взята из статьи Дж. Холла «Дипольные антенны с нецентральной нагрузкой», QST, 19 сентября.74, 28-34. Пожалуйста, смотрите исходный javascript для дополнительных ссылок. Ниже приведена формула:
Исходная формула из QST, сентябрь 1974 г.
Я использовал эту формулу, и она, похоже, работает довольно точно для четвертьволновых антенн с центральной нагрузкой на диапазоне 160 м. Первоначальная формула была в дюймах и футах, поэтому с разрешения Джека я изменил сценарий для работы с метрическими единицами, и это представлено ниже.
| Частота | МГц | |
| Длина вертикального или дипольного элемента | Метров | |
| Положение катушки (расстояние от точки подачи) | Метров | |
| Диаметр проволоки (миллиметры) | мм | |
| Расчетная индуктивность катушки нагрузки | мкГн |
Расчет относится либо к нагруженной волне 1/4 (обычно вертикальной, и в этом случае переверните изображение ниже на 90 o ) или нагруженный диполь, в этом случае размеры относятся к одному плечу и потребуются две катушки.
Я использовал центральную загрузку. Базовая нагрузка потребует более низкой индуктивности, а более высокая индуктивность потребует большей индуктивности. Следовательно, антенну можно согласовать, создав фиксированный индуктор, скажем, в центре, и перемещая его вверх или вниз, пока не будет достигнуто хорошее совпадение на желаемой частоте. Вам понадобится хорошая наземная система с четвертьволновой антенной, но используйте две в диполе для хорошей укороченной нагруженной дипольной антенны.
Антенна
Ранее я построил индуктор с помощью этого калькулятора для 9-метровой опоры из стекловолокна на частоте 1,9 МГц, которая составила около 195 мкГн для центральной нагрузки. Тот же индуктор можно использовать с более крупным стержнем, 18-метровым (60 футов) стержнем из стекловолокна, переместив его дальше от точки питания.
Индуктор QRP.
Калькулятор предположил, что для того, чтобы 18-метровая вертикаль резонировала на частоте 1900 кГц с катушкой индуктивности 195 мкГн, она должна находиться на высоте 13,1 метра от точки питания, оставляя над ней 5 метров провода.
