Антенна своими: Как сделать антенну для цифрового телевидения своими руками

Содержание

Простая телевизионная антенна | Мастер-класс своими руками

Это очень простая и эффективная антенна для приема цифрового и аналогового телевидения. Подходит для использования как дома, так и на улице. Антенна представляет собой «би-квадрат» (двойной квадрат) - это самая простая и популярная конструкция для повторения.
Для постройки антенны понадобиться самая малость:
  • - Коаксиальный кабель.
  • - Разъем телевизионный.
  • - Медная проволока около метра в длину, диаметром 2 - 4 мм. Подойдет так же любая, даже стальная.
  • - Флюс с припоем.
  • - Пластиковая круглая распределительная коробка для корпуса. Или любая другая.


Изготовление антенны для приема цифрового телевидения (DVB-T)


Я буду делать антенну для приема каналов цифрового телевидения. Чтобы приступить к изготовлению, для начала необходимо рассчитать размеры будущей антенны. А чтобы рассчитать размеры необходимо знать середину диапазона приема цифровых каналов. Средняя частота примерно равна – 690 МГц. Если вы хотите сделать антенну под аналоговые каналы, то возьмите, скажем – 470 МГц для ДМВ и т.п. (диапазоны каналов телевидения можно глянуть ТУТ)
Далее заходим сюда – РАСЧЕТ АНТЕННЫ
Вводим частоту и нажимаем «CALCULATE» и смотрим чему равно L1. L1 – это плечо квадрата для антенны. В моем случае для частоты 690 МГц оно рано примерно 105 мм. Нужное число найдено, больше ничего не понадобиться.
Теперь приступаем непосредственно к постройке антенны «би-квадрат». Отмеряем примерно 90 см толстого медного провода и откусываем либо кусачками, либо пассатижами.


Далее выпрямляем руками провод, делая его ровным без волн, которые образовались после смотки с катушки.
Отмеряем подряд четыре отрезка по 10,5 см на этом проводе.


Затем сгибаем двойной квадрат. Провод толстый и гнется с трудом и это хорошо – не погнется от случайных воздействий.

Лишний провод откусываем, оставляя припуск примерно сантиметр для того чтобы спаять замкнутый контур.

Зачищаем места подключения и будущей пайки.

Спаиваем контур припоем с флюсом. Тут лучше использовать паяльник помощнее, так как толстый медный провод тяжело прогреть.


Зачищаем телевизионный кабель и припаиваем к антенне как на фото.


В принципе антенне готова к работе. Я на этом не остановлюсь и сделаю корпус для центральной части.
Вот что мне понадобится.

Так как круглая коробка слишком глубокая, то я отпилю ножовкой ровно половину.

Затем проплавлю паяльником пазы под антенну. Это можно сделать той же ножовкой.

Заливаю клеем соединения проводов с корпусом и места пайки.

Все готово. Повешу антенну за окно на гвоздь.

Одену на второй конец кабеля штекер для подключения и воткну в разъем телевизора. В антенное гнездо конечно.

Запущу автоматический поиск каналов.

Результат не заставил себя долго ждать. Прием отличный.


Простая дешевая антенна, которую не жалко даже если её украдут. Я делал такую, когда жил в общежитии и работала он тогда просто на «ура».
Ещё огромным плюсом считаю то, что антенну можно рассчитать практически на любой диапазон, что невероятно удобно.

Сморите видео как сделать антенну для телевизора


Антенна Wi-Fi, 3G, CDMA - своими руками

Информация о материале
Просмотров: 3405

Современная радиотехника настолько сложная наука, что она уже давно разделилась на несколько отдельных областей знаний, в которых присутствуют похожие и даже тождественные понятия, которые имеют совершенно разные определения. Это приводит к большой путанице. А если учесть тот факт, что некоторые понятия, например понятие «возвратные потери», имеют определение совершенно противоположное своему названию, то это может не слабо напрячь мозг не только радиолюбителя, но и специалиста. Чем же отличаются такие понятия как коэффициент отражения, «возвратные потери», КСВ, S11? Зачем или скорее почему столько схожих понятий?

Попробуем разобраться…

Информация о материале
Просмотров: 3169

 Не можем обойти вниманием легендарную антенну ФА-20 для диапазона Wi-Fi. Конструкция этой антенны известна уже очень давно, опубликована на множестве сайтов и действительно обросла всевозможными бородатыми легендами. Чего стоит легенда о том, что это «запрещенная» антенна, которая способна «бесплатно» предоставить вам доступ к какому угодно вай-фаю.  Особенно доставляют ютуб-блогеры, которые предлагают «запрещенные кровавой гебней» чертежи ФА-20 из СССР. Понятно, что такие кричащие заголовки призваны увеличить число подписчиков, но зачем же распространять в сети такую откровенную дезинформацию, рассчитанную на совсем уж безграмотных хомячков, которые не отдают себе отчета в том, что в СССР и в помине не было никаких этих ваших «вайфаев». Почему же запретили ФА-20? Давайте разбираться…

Информация о материале
Просмотров: 10402

В связи с переходом на цифровое телевещание происходит переформатирование частотного распределения ДМВ диапазона. В тоже время бурно развивающиеся сети 4G требуют новых частотных ресурсов и появились уже на дециметровых волнах в диапазонах 8-го или 20-го бэндов, в зависимости от региона. Это требует разработки простых и эффективных антенн на эти диапазоны. Кроме того наличие MIMO стало уже стандартом для 4G сетей и изготовление SISO (не MIMO!) антенны для сети четвертого поколения в данный момент совершенно неактуально. Тот кто прочитал статью «Что такое MIMO» знает, что для поддержки этой технологии нам необходимы две антенны. Однако, если мы используем симметричный патч, как например в популярной конструкции «пушка», то мы можем эти две антенны совместить в одной, тем самым существенно сэкономив на «железе». Это, наряду с другими преимуществами патч-антенн, и определило выбор данной конструкции…

Информация о материале
Просмотров: 4562

В статье "как не нужно выбирать антенну для Т2" упоминается “народная Z-антенна ДМВ”. Эту антенну мы не рекомендуем для повторения по причине высокого КСВ в рабочей полосе частот. Многие могут прийти к выводу, что сама идея такой антенны ошибочна. Это далеко не так. Просто эта конкретная конструкция является неоптимизированным вариантом. А чего так? Спросите вы. А потому что оптимизация конструкции в доцифровую эпоху требовала много ресурсов и времени, причем не каждая антенна проходила такую процедуру. Но эта конструкция была оптимизирована и оптимальный вариант описан в книге: Кисмерешкина В. П. - "Телевизионные антенны для индивидуального приема". Кроме того, эта антенна широко использовалась в радиостанциях как профессиональная, фото можно посмотреть вот на этом форуме. Но так случилось, что в народе распространение в свое время получил вариант без оптимизации благодаря публикации в радиолюбительском массовом издании, а оптимизированный вариант и сейчас мало кому известен. Давайте исправим этот пробел...

Информация о материале
Просмотров: 15942

 Довольно часто в погоне за интернетом в деревне возникает необходимость в антенне с высоким коэффициентом усиления, 20 dBi и выше. Практически единственным вариантом такой антенны для изготовления DIY-шнику своими руками в домашних условиях остается использование зеркальной спутниковой антенны. Нужно только стандартную головку Ku-диапазона спутникового телевидения заменить на свой облучатель. В этой статье вашему вниманию предлагается простой в изготовлении, но весьма эффективный широкополосный универсальный 3G/4G/Wi-Fi MIMO облучатель

WBME для бытовой спутниковой тарелки на частоты 1700..2700 МГц…

Создание антенны для усиления сигнала 3G и 4G модема своими руками: Харченко, проволочная, баночная

Мобильный интернет всё же проигрывает домашнему в скорости. Не всегда абоненты находятся в стабильной зоне покрытия. Если сигнал слабый, скорость загрузки страниц будет низкой. Одно из решений — внешняя антенна к USB-модему. Её можно либо купить, либо сделать самостоятельно из подручных средств.

В каких случаях нужна антенна для модема

Антенна улучшит мобильный интернет, если на значке сигнала присутствуют два или вообще одно деление. Комплектующие внешней антенны будут улавливать сигнал там, где встроенная антенна этого сделать не может. Если сигнала вовсе нет, есть вероятность, что даже внешняя антенна окажется бессильной в вашем случае.

На многих модемах есть разъём сбоку для подключения кабеля от внешней антенны

Если проблема только в скорости — делений много, скорее всего, причина в том, что базовая станция оператора перегружена запросами от абонентов. Даже если вы установите антенну, скорость не увеличится. В этом случае рекомендуется сменить оператора или попробовать направить антенну на другую вышку компании.

Какие виды 3G/4G-антенн бывают

Антенны (как покупные, так и самодельные) разделяют на несколько видов в зависимости от нескольких показателей. Если говорить о способе установки, есть комнатные или уличные антенны. Последние более эффективные, так как они работают в открытом пространстве, где меньше всего помех. Они подойдут для тех абонентов, которые живут далеко от вышки.

Комнатные антенны не такие эффективные, как уличные

По принимающему сигналу антенны делят на широкополосные и узкополосные. Первые более функциональные — они способны принимать сигнал 2G и 3G, когда, к примеру, 4G не ловит.

Антенны делят также на направленные, всенаправленные и секторные. Последние два вида способны ловить сигнал сразу от нескольких вышек. Ещё различают обычные устройства и антенны MIMO — усовершенствованное оборудование сразу с двумя антеннами, которые принимают сигнал отдельно друг от друга, но передают сигнал модему одновременно. Они способны увеличить скорость и до 100 Мбит/с.

У антенны MIMO по сути два приёмника, отсюда и её эффективность

В зависимости от наличия в антенне усилителя устройства разделяют на активные и пассивные. Пассивные, где усилителя нет, не так сильно улучшают сигнал мобильной сети, как активные, но при этом их не нужно подключать к розетке (усилитель работает от электрической сети).

Изготовление антенны из жестяной банки

Плюс этой самодельной антенны — доступность. В каждом доме можно найти свободную жестяную банку — будь то от кофе или газированных напитков. Лучше, чтобы она была цилиндрической — без углов. Банка будет неким «слуховым аппартом» для волн. Они будут доходить до дна и отражаться от него. В итоге в банке будет образовываться стоячая волна.

Что нужно сделать с банкой, чтобы из неё получилась антенна:

  1. Рассмотрим самый простой вариант — без использования проводов. Нужна только банка и модем. Снимаем крышку с банки. В стенке ближе ко дну делаем отверстие, чтобы в него поместился модем.
  2. Размещаем модем в отверстии, чтобы задняя часть со встроенной антенной оказалась в банке.
  3. Берём USB-удлинитель и через него подключаем модем к компьютеру. Модем с банкой ставим на подоконник или ближе к окну. Смотрим на количество делений и регулируем положение банки с модемом, чтобы максимально усилить сигнал.

    Вставьте модем в отверстие

Минус способа в том, что он подойдёт не для всех случаев, например, если вы живете на первом или втором этаже и ваш дом располагается далеко от вышки. Она может вам помочь, если проблемы с сигналом не слишком серьёзные. Таким образом, антенна простая в изготовлении, но не настолько эффективная, как, например, антенна Харченко.

Более сложная вариация баночной антенны — с металлическим коннектором внутри и проводом, который тянется от него:

  1. В банке необходимо просверлить отверстие для коннектора. Лучше использовать коннектор с гайкой.
  2. К коннектору нужно припаять штырь из куска медного провода, коннектор завинчивается в банку (надо проследить, чтобы у него был электрический контакт с внутренней стороной банки, т. к. иногда она бывает лакирована).
  3. После этого останется только сделать шнур для подсоединения антенны к модему.

    Баночную антенну можно сделать с кабелем

Антенна из проволоки

Ещё один примитивный способ усилить угасающий сигнал мобильной сети — медная проволока. Ей нужно обмотать нижнюю часть модема, где находится внутренняя антенна. Где-то 20 – 30 см проволоки должны остаться свободными. Этот свободный кусок выгибаем — он должен находиться перпендикулярно модему, то есть вертикально. Размещаем модем с самодельной антенной на окне и подключаем её к ПК с помощью удлинителя.

Сделайте несколько витков вокруг модема и выпрямите кабель по вертикали

Удлинитель можно приобрести прямо с усилителем — это также поможет улучшить показатели.

Антенна Харченко (биквадрат): простая пошаговая инструкция

Учёный Харченко предложил эту модель рамочной антенны в 1961 году. Она использовалась как приёмник для ТВ-передач. Антенна очень эффективна — она выступает в роли и приёмника, и усилителя. Она широкополосная, способна увеличить мощность сигнала до 3 – 4 дБ при отсутствии рефлектора и до 8 – 9 дБ с рефлектором (металлической панелью, которая отражает сигнал). При этом не важно, 3G это или 4G.

Минус её в сложности изготовления по сравнению с предыдущими самодельными антеннами. Однако при должном желании справиться с её созданием сможет каждый:

  1. Сначала изготовьте «восьмёрку» из монолитной проволоки сечением 4 мм2. Квадраты должны быть максимально одинаковыми. Должна быть чёткая симметрия. Чтобы её добиться, перед сгибанием проведите разметку проволоки маркером. Поставьте затем пассатижи на разметку провода. Теперь нужно выгнуть провод под углом 90о. Используйте угольник, чтобы добиться точного угла.

    Сделайте симметричную «восьмёрку» из медной проволоки

  2. Возьмите алюминиевую пластину — толщина 22 мм. Общая площадь — 140 х 140 мм. Пластина будет отражателем (рефлектором). Сделайте отверстие в центре пластины (просверлите).
  3. Закрепите «восьмёрку» прямо по центру рефлектора на расстоянии 3,6 см. Панель и проволока не должны соприкасаться.

    Закрепите антенну с помощью деревянных палочек по бокам

  4. Просверлите в рефлекторе отверстия под хомуты, наденьте конструкцию на кронштейн (возьмите от спутниковой тарелки). Теперь нужно припаять кабель, пропустив его заранее через отверстие в пластине.

    От антенны проведите кабель к модему

  5. Если у модема есть разъём для антенны, подключите кабель к нему через переходник.
  6. Если разъёма нет, возьмите немного медной фольги. Сделайте колпак в соответствии с размерами модема. Закрепите кабель на колпаке (нужно припаять) и наденьте его на устройство.

    Если нет разъёма под антенну, используйте медную пластину для закрепления провода на модеме

  7. После подключения антенны настройте сигнал — поворачивайте её, пока не получите максимальный результат в виде нескольких делений. Они отображаются в фирменной программе устройства или вашего провайдера, которая скачивается и устанавливается на компьютере для настройки подключения. Попробуйте разместить антенну под разными углами, например, под 45о или 70о.

Видео: как изготовить антенну Харченко

Другие варианты самодельных антенн

Идеи для самодельных антенн могут быть и такие:

  1. Дуршлаг 4G. У каждого в доме есть простой алюминиевый дуршлаг. Нужно зафиксировать удлинитель USB на ручке посуды. К нему подключить модем — он в итоге должен быть в пределах круга чаши. Направляем дуршлаг на базовую станцию и ловим сигнал.

    Усилить сигнал можно с помощью обычного дуршага

  2. Спутниковая антенна 3G/4G. Если у вас есть старая спутниковая антенна, пустите в ход её. Сигнал будет усилен значительно, так как антенна будет уличной. Уберите конвертер со штанги. На этом месте закрепите модем. Естественно, понадобится удлинитель USB — аккуратно протяните его до модема и подключите. Теперь направьте тарелку на вышку оператора. Для настройки нужно будет медленно вращать тарелку, чтобы достигнуть максимального эффекта.

    Спутниковую тарелку можно быстро переделать под антенну для 3G/4G

  3. Антенна «Двойное кольцо». Метод похож на антенну Харченко. Он такой же эффективный, но здесь тоже придётся потрудиться, чтобы изготовить антенну.

    Чтобы собрать двойное кольцо, нужно взять четыре одинаковые круглые металлические пластины и одну большую панель из того же материала в качестве отражателя

Как протестировать изменения

Можно просто немного «посёрфить» в интернете, чтобы определить, улучшилась скорость или нет. Если вам нужны точные данные, измерьте скорость с помощью любого сервиса, например, через SpeedTest или «Яндекс.Интернетометр». Сделать это нужно до и после установки антенны на модем.

Переходим на сайт и запускаем процедуру. Оцените результат, когда процесс завершится. Повторите его несколько раз и высчитайте среднее значение — показатель и будет реальной скоростью.

Щёлкните по «Измерить» на сайте

Если вам нужна простая антенна, для изготовления которой не требуется особых навыков и знаний, сделайте проволочную или баночную антенну. Можно также взять вариант с дуршлагом или старой спутниковой антенной. Для более опытных подойдут способы посложнее — антенна Харченко или «Двойное кольцо».

Антенна для fm радио - как сделать простое и эффективное устройство своими руками, инструкция как подключить

Соорудить своими руками простую антенну для fm радио – это отличный способ усилить качество принимаемого радиосигнала. Сначала разберёмся с заменой стандартной антенны на дипольную.

Большинство современных радиоприемников снабжено гнёздами для подсоединения обычных антенн – как встроенных, так и внешних телескопических. Смастерить качественную радио антенну можно не прибегая к большим затратам, достаточно лишь однократного посещения обычного хозяйственного магазина, и, разумеется, нужно знать из чего можно сделать антенну для радио.

Кстати, если хотите отремонтировать мобильную технику или посмотреть как это делают эксперты, то заходите на портал Mbtechnologic.ru. Ремонтируем всё от эпиляторов до мобильных телефонов!

Краткое содержимое статьи:

Материалы для работы

  • Изоляторы из керамики и элементы для их соединения. Они необходимы для того чтобы не допустить замыкания кабеля антенны на соседние поверхности. Приобрести данные приспособления можно на любом радио рынке или найти в каком-нибудь заброшенном здании.
  • Тонкая стальная проволока для присоединения изоляторов.
  • Роликовые блоки, необходимые для фиксации внешней радиоантенны в натянутом положении.
  • Штекер для подсоединения антенны.
  • Рубильник на две позиции, предназначенный для защиты от грозы.
  • Моток проволоки из меди диаметром от 1,5 до 2 миллиметров. Можно, конечно, использовать и стальную проволоку, но медная гораздо податливее и удобнее.

Тип антенны

Теперь определимся с типом собираемой радиоантенны. Существует три основных типа антенн для фм приёмника, пригодных для сборки своими руками, схемы каждой из них приведены ниже:

  • Линейная антенна
  • Антенна с бегущей поверхностной волной
  • Апертурная антенна, то есть антенна с разворотом.

Инструкция как сделать антенну

Монтаж любой антенны горизонтального типа начинается с выбора опоры, к которой в последствии будем крепить изоляторы. Первая опора должна находиться на крыше дома, а для второй можно выбрать дерево с соответствующей высотой. Изоляторы прикрепим на стойки с помощью стальных тросов.


Внешнюю часть антенны не следует натягивать чересчур сильно, так как при понижении температуры воздуха проволока сжимается и способна порваться.


Роликовые блоки используются для уменьшения колебаний. Чтобы их задействовать нужно зафиксировать на противоположном конце проволоки небольшой груз, соединив его с антенной.


Принимающий элемент будущей антенны должен представлять собой цельный фрагмент из единого материала. Если целого куска проволоки нет, то можно объединить несколько элементов из единого материала посредством зачистки и пайки оловянным припоем.


Крепление для вертикального принимающего элемента антенны представляет собой стойку, которая исключает изменение положения проволоки во время сильного ветра.


Если места для размещения антенны очень мало, то конструкцию можно видоизменить: разрезаем проволоку на несколько кусков и соединяем конец каждого из них расплавленным оловом с кабелем. Место спайки необходимо надёжно изолировать. Ниже представлено фото самодельной антенны, подходящей для fm радио.


Лучшей заменой уловителю будет самодельная комнатная антенна. В данном случае изоляторы крепятся внутри помещения, при этом, как можно ближе к потолку (это рекомендуется для улучшения приёма сигнала), а проволоку натягивают горизонтально или же сворачивают в виде спирали.


Изготовление резонансной антенны рамной конструкции

Такие антенны часто используются механиками для приёма коротковолновых сигналов. Для направленного приёма сигнала антенну просто разворачивают в нужную сторону. Такие конструкции позволяют принимать радиосигналы гораздо чётче благодаря магнитным элементам.

Итак, как же сделать подобную антенну для радио fm в домашних условиях? Для начала нужно найти обруч из алюминия диаметром 77 сантиметров и сечением 17 миллиметров, такой можно раздобыть в любом магазине спортивных товаров.

Если обруч найти так и не удалось, можно использовать сантехнические трубки из пластика и металла, либо трубку из меди с диаметром 1,6 см.

Последовательность сборки такой конструкции предельно проста:

  • К контактам конденсатора с переменной ёмкостью припаиваем центральную жилу, обмотку и кусок коаксиального кабеля.
  • Другой конец кабеля, центральную жилу и обмотку припаиваем к алюминиевому обручу. Так же можно использовать автомобильный хомут, который необходимо предварительно зачистить в месте спаривания.
  • Рассчитывают размеры элементов конструкции таким образом, чтобы длина рамы, в данном случае обруча, в пять раз превышала длину петли связи.
  • С одного конца кабеля и с центральной жилы примерно на один сантиметр удаляем слой изоляции.
  • Удаляем изоляцию в середине кабеля, предварительно отменив от неё по 5 миллиметров в каждую сторону. Потом удаляем оплётка кабеля, так как вышеперечисленные действия приведут к её разрыву.
  • Регулируем диапазон нашего радиоприёмника таким образом, чтобы конструкция имела резонанс 5-22 МГц. При другой величине ёмкости конденсатора параметры приемно-передающего устройства допускается менять.
  • В зависимости от желаемого принимаемого диапазона можно изменить параметры рамы. Так, для приёма низких частот диаметр обруча выбираем в пределах одного – полутора метров, а для приёма высоких частот – 70 сантиметров.

Эти несложные правила позволят соорудить устройство, способное работать в разных диапазонах.

Выводы

Мы представили вашему вниманию самые простые и востребованные идеи и чертежи антенн для fm радио, пригодных для собственноручной сборки. Большинство таких конструкций предельно просты как в монтаже, так и в эксплуатации, и позволят вам без труда решать многие бытовые задачи.

Фото антенны для fm радио

Как сделать FPV-антенну своими руками

Основными расходными деталями на гоночном квадрике являются пропеллеры и FPV-антенны.  

Если для первых удалось найти приемлемые варианты, то с антеннами не так все радужно. Любая антенна рано или поздно придет в негодность. Это неизбежно.



Тут два варианта: либо закупать их пачками и держать всегда под рукой несколько антенн, либо научиться быстро и качественно их изготавливать без больших затрат. Второе, конечно, интереснее:)


Для начала нужно определиться с разъемами и кабелем. Посмотрите на разъем своего передатчика и сравните с картинкой, чтобы узнать его название:

С большой долей вероятности это будет RP-SMA Female. Значит для антенны потребуется разъем RP-SMA Male. Чтобы не плодить сущности, лучше всю аппаратуру перевести на один тип разъемов. Разъемы бывают под пайку и под обжим. Лучше выбирать под пайку, это надежнее. Большинство антенн изготавливают с использованием кабеля RG402.


Есть еще один вариант - использовать готовые антенные удлинители RP-SMA-to-RP-SMA длиной 15см. Не надо возиться с пайкой разъемов и из одного удлинителя получаются две антенны.

Материалом для изготовления антенн является стальная проволока, покрытая медью, диаметром 0.8мм. Такую проволоку используют при сварке, так что найти ее можно в любом автосервисе. Антенны из такой проволоки получаются в меру прочные. Но лучше использовать медную проволоку диаметром от миллиметра. Из нее получаются более качественные антенны, но и более хрупкие.

Прежде чем изготавливать сами антенны, надо сделать простой кондуктор. Материалом для кондуктора может служить что угодно, лишь бы легко обрабатывалось и не боялось небольшого нагрева. Отлично подходит вспененный ПВХ. Но можно и распечатать на 3D-принтере. Сделаю кондуктор для четырех-лепестковой антенны.

 

 

 

 


Конечная конструкция должна получиться как на рисунке. Сначала я нарисовал и распечатал шаблон, затем зафиксировал рисунок на заготовке и вырезал детали ножом. В шаблоне есть заготовки для трех-, четырех- и пяти-лепестковой антенны.


Собрал кондуктор на суперклее. В центре разместил алюминиевый цилиндрик, который точно соответствует наружному диаметру оплетки кабеля. Это важно. Канавки под проволоку продавил кончиком шила.

 

Кстати, кондукторы можно заказать готовые тут.

Кроме кондуктора, потребуется еще один инструмент для создания ровных лепестков антенны. Это цилиндрик диаметром 17-19 миллиметров с отверстием рядом с краем.


На глаза попался картонный цилиндрик подходящего диаметра. Просверлил его и вставил поперек стальную трубочку диаметром 1.5мм. Это был обрезок стальной вязальной спицы. Затем залил внутрь цилиндрика термоклей с помощью паяльного фена и таким образом зафиксировал стальную трубочку.

Инструменты подготовлены. Теперь, собственно, сам процесс изготовления антенн. Сначала разрезал пополам антенные удлинители. Затем зачистил так, чтобы центральная жила кабеля торчала наружу на 2мм, а оплетка была свободна на 4-5мм.

Необходимо вычислить длину отрезка проволоки для одного лепестка. Это можно сделать по формуле:

307022/F = L

Где F - частота в килогерцах, а L - длина отрезка антенны для одного лепестка в миллиметрах. Для частоты 5800кГц получается следующее:

307022/5800 = 52.93мм

Заготовка для лепестка делится на три условные части. Центральная часть длиной в половину длины заготовки, и загнутые концевые части длиной в четверть длины заготовки.
Четверть длины для частоты 5800кГц будет:

L/4 = 13.23мм

Но это значение рассчитывается без учета толщины используемой проволоки. Для примера нарисовал макет заготовки лепестка:


Чтобы более точно вычислить длину концевых частей, нужно вычесть радиус проволоки из четверти длины заготовки. Для проволоки диаметром 0.8мм будет так:

13.23 - 0.4 = 12.83мм

Вот на это значение и буду сгибать заготовки лепестков антенны.

Нарезать заготовки для лепестков удобнее всего кусачками, отмеряя длину штангенциркулем. С учетом того, что кусачки немного заминают место среза, я выставляю на штангенциркуле длину 53мм.


После откусывания заготовки, торец проволоки обрабатываю надфилем, чтобы было все ровно. Когда необходимое количество заготовок сделано, выставляю на штангенциркуле значение 12,83мм, насколько это возможно, и загибаю заготовки с обоих сторон с помощью небольших пассатижей.


В итоге получается приличная кучка будущих лепестков антенн, пока еще похожих на скрепки от степлера:)


Затем начинаю делать собственно лепестки. Для этого вставляю заготовку в отверстие цилиндрика и загибаю сначала с одной стороны, потом с другой.

 


В итоге, имею кучку готовых ровных лепестков и мозоль на большом пальце:)


Требуется залудить кончики готовых лепестков примерно на длину в 3мм. Нужно постараться, чтобы получился тонкий слой олова, который будет не сильно влиять на геометрию антенны во время сборки. После этого можно приступать к формированию антенны на кондукторе. Это, пожалуй, самое сложное и долгое. Необходимо добиться того, чтобы верхние кончики лепестков смыкались в одной точке, а нижние прилегали к цилиндрику в центре кондуктора.


Вся конструкция должна быть собрана без напряжения в металле лепестков, иначе позже, при монтаже на кабель, могут быть проблемы.


Чтобы спаять вместе верхние кончики будущей антенны, надо зафиксировать лепестки на кондукторе. Для фиксации использую обычные иголки. Вечер кропотливого труда и вот результат!


Все заготовки как на подбор! Осталось закрепить будущие антенны на кабеле. Если диаметр цилиндрика на кондукторе подобран правильно, то заготовка будет легко устанавливаться на кабель. Главное, чтобы заготовка надевалась на кабель без напряжения, иначе при пайке конструкция может рассыпаться на детали.

Здесь надо сделать небольшое лирическое отступление. На этом этапе нужно было подумать о защите лепестков, пока еще антенна не установлена на кабель. Изначально я планировал сделать защиту после окончательной сборки антенны, но потом придумал другой вариант, о чем расскажу ниже. Так что позже мне пришлось отпаивать разъем, чтобы установить защиту на лепестки.

Сначала паяльником немного фиксирую один нижний кончик лепестка к оплетке кабеля. Выравниваю конструкцию так, чтобы нижние части лепестков были перпендикулярны кабелю. Потом прихватываю еще один кончик, снова проверяю. И так до тех пор, пока не прихвачу все нижние кончики лепестков к оплетке кабеля. Затем аккуратно основательно припаиваю нижние кончики к оплетке. Но паяю так, чтобы не перегреть заготовку, иначе может распаяться центральная часть и заготовка развалится.


После того как с нижней частью закончено, пропаиваю центральную часть так, чтобы олово попало на центральную жилу кабеля. Если антенна собрана аккуратно, то все припаяется без проблем.


В общем, антенны готовы. Их уже можно использовать, но на гоночном квадрике проживут они недолго:) Каким-то образом надо защитить лепестки антенны от выламывания при авариях. Я перепробовал много различных вариантов защиты лепестков, но ни один мне не нравился. Несколько дней ходил в раздумьях, пока в голову не пришла простая идея. Если у вас есть ребенок, значит должна быть куча пластиковых яиц от киндер-сюрпризов:) Попробовал засунуть внутрь антенну - влезает с небольшим усилием. Отлично!


Оставалось придумать, как сделать донышко. Под рукой оказался небольшой кусок вспененного ПВХ толщиной 5мм, из которого делал кондуктор. Отличный материал! В меру плотный, в меру легкий, легко режется ножом. Похож на очень плотный пенопласт. Из такого рекламщики буквы вырезают. Циркулем разметил окружность диаметром 31мм, ножом вырезал и обработал шкуркой, зажав заготовку в дремель. Затем просверлил по центру отверстие диаметром 6.5мм.


Зачем такое большое отверстие? Дело в том, что я хотел сделать еще небольшой цилиндрик, который будет надеваться на кабель, чтобы кабель не сгибался у основания донышка.


Отличный цилиндрик длиной 12мм получился из трубки для систем обратного осмоса. Такие трубки можно в изобилии найти в магазинах, занимающихся фильтрацией воды. Мне повезло - обрезки трубок предоставил друг, который и работает в таком магазине:)

После установки на кабель донышка, нужно припаять на кабель заготовку антенны. Об этом говорил выше. Просто у меня порядок сборки получился немного нарушен:)

Надо вычислить на сколько придется укоротить пластиковое яйцо от киндер-сюрприза. Вставил внутрь до упора антенну с установленным донышком. Штангенциркулем измерил расстояние от донышка до края половинки яйца. У меня получилось 14.5мм. Выставил на штангенциркуле этот размер и, опираясь одной острой губкой о край яйца, второй губкой штангенциркуля процарапал линию, по которой отрезал верхнюю часть пластикового яйца с помощью острого ножа.


Получился отличный колпачок, который надевается на донышко с небольшим усилием.

Чтобы скрепить все детали защиты просто заливаю внутрь колпачка монтажную пену, вставляю антенну с донышком, стягиваю все скотчем и жду несколько часов, пока пена не высохнет. Пена полезет из всех щелей, но это и хорошо. Прочно соединит все детали вместе. Лишнее потом легко убрать.


На всякий случай еще обматываю по контуру парой слоев изоляционной ленты. Потом заменю ее на термоусадку для аккумуляторов шириной 63мм.


Такие самодельные антенны отлично работают на передачу сигнала. На прием лучше делать без всякой защиты и из медной проволоки. По дальности работы проблем не обнаружено. Антенны работают даже лучше, чем китайские грибки заводского изготовления. А стоимость таких антенн на порядок меньше. На этом все, удачных полетов!

Так же можно облегчить свой труд заказав готовые части для сборки самодельной антенны по ссылкам ниже.

SMA Male 50-1.5 RF
Купить: BangGood 2pcs RP-SMA Female Adapter
Купить: BangGood 60mm Low Loss Antenna
Купить: BangGood 20 PCS DIY All
Купить: BangGood

взято с mcheli.blogspot.ru


Похожие статьи:

Видеоподборки про RC моделизм → Самодельный мультикоптер

Видеоподборки про RC моделизм → Дистанционный выключатель RC switch для моделей своими руками

Аксессуары квадрокоптеров → Усилитель для антенны квадрокоптера

Видеоподборки про RC моделизм → Аппаратура радиоуправления из джойстика Defender cobra m5

Инструкции для квадрокоптеров → Как увеличить дальность полета квадрокоптера

Видеоподборки про RC моделизм → Самодельный FPV шлем. FPV на экране смартфона.

Видеоподборки про RC моделизм → Аппаратура радиоуправления своими руками / Проэкт RC Аппаратура

Видеоподборки про RC моделизм → Выбор мощности ФПВ передатчика, полеты группой, пайка антенны напрямую

Wi-Fi антенна своими руками: направленная и всенаправленная

Здравствуй, дорогой читатель! Сегодня расскажу вам, как я сделал мощную WiFi антенну своими руками. Руки у меня, конечно, золотые, только растут не из того места, но и это мне не помешало. Для начала давайте разберёмся в так называемом коэффициенте усиления антенны. Не переживайте! Я не буду использовать заумные фразы или оперировать какими-то сложными терминами, но с этим нужно разобраться.

Данная величина измеряется в изотропных децибелах и обозначаются как «дБи» или «dBi». Словосочетание можно не запоминать, но вот буковки стоит запомнить. На домашних роутерах обычно стоят маломощные антеннки в 2-4 dBi. Но как показывает практика, в загородных домах или больших офисных помещениях — этого показателя не хватает.

Поэтому мы сегодня будем делать самодельную антенну от 10 до 20 dBi. Больше и мощнее делать нет смысла. Всё дело в том, что с увеличением мощности усиления пучок сигнала становится более направленным и узким. А радиус покрытия становится ниже. Взгляните на картинку выше. То есть ловить такой сигнал можно, но куда сложнее, так как пучок становится слишком узким.

Такие антенны ещё называют направленные. Их можно конструировать, если нужно объединить, например два загородных дома в одну сеть путём моста. При этом если они находятся на расстоянии до 10 км.

Теперь давайте разберёмся с частотой. Современные роутеры имеют два диапазона: 2.4 ГГц и 5 ГГц — это частота передачи данных. Понятно дело, что последний диапазон имеет большую скорость, но и имеет один минус. Как вы, наверное, помните из физики 7 класса, чем выше частота волны – тем быстрее она затухает. То есть радиус покрытия у 5 ГГц явно ниже.

После долгих раздумий самым лучшим вариантом именно для домашнего использования выбор пал на квадратную антенну. Она имеет такую форму, что коэффициент усиления можно довести до 20 дБи. И даже при такой мощности пучок сигнала не будет таким узким. Для дома она будет выступать как всенаправленная антенна с большим радиусом.

Во второй главе я расскажу, как сделать мощную Wi-Fi антенну-пушку для роутера своими руками. Панельная антенна будет значительно усиливать сигнал адаптера, но в более узком направлении. Об её дальнейшем использовании я также расскажу в самом конце.

Инструкция для усиления вай-фай дома

  1. Нам нужно сделать крепление, на котором будет восседать наша антеннка. У меня остался старая упаковка от CD-дисков. Возьмите и отрежьте примерно чуть выше середины сердцевину. После этого нужно круглым надфилем сделать маленькие ямки. Таким образом, чтобы получилось 4 выемки в виде ровного креста.

  1. Теперь нужно взять кусок медного провода с диаметров от 2-4 мм и сделать из него резонатор. Он как раз и будет выступать основным рассеивателем луча радиоволн. Теперь с помощью плоскогубцев нужно ровно сделать 2 квадрата с длинной ребра в 29-31 мм. Самое главное – посмотрите, чтобы между углами соприкосновения квадратов – было свободное место.

  1. И так теперь нам понадобится коаксиальный кабель. Сердцевину мы припаиваем к одному углу, а оплётку припаиваем к другому концу.

  1. Промазываем клеем дно коробочки и приклеиваем туда диск. Он будет служить как отражатель пучка радиоволны. Можно, конечно, приклеить фольгу, но диск более эстетично выглядит. Теперь аккуратно проталкиваем провод в отверстие и также приклеиваем квадраты к полукруглым пазам, которые мы сделали ранее.

  1. Сверху также завариваем клеем для надёжности конструкции.

  1. Заклеиваем и заднюю часть, чтобы провод не вырвало. Можно приклеить один провод, всё заливать клеем – не нужно.

  1. Теперь надо просто подключить разъём коаксиального кабеля к SMA порту, к которому как раз и прикручиваются антенны. Там все просто, центральную жилу припаиваем к центру SMA, а оплётку к внешней части.

  1. Для тех, кто любит паять, можно вскрыть маршрутизатор и напрямую припаять нашу антенну к плате. Но нужно понимать, что это достаточно небезопасно для роутера, и если вы в этом не разбираетесь – то лезть не стоит. Плюс можно повредить саму плату при отсутствии нужного паяльника.

  1. В конце у вас должно получится, что-то вроде такого, как у меня «самоделкина». Выглядит не очень, но пробивает стены при частоте 2.4 ГГц – на ура! Для большого загородного дома вполне сойдет. При правильной установке будет отлично ловить даже не улице.

Направленная антенна на большое расстояние

Сразу скажу эта антенна более мощная, но и как я говорил из-за мощности пучок становится более направленным и узким. Поэтому его стоит использовать для соединения между собой несколько сетей по воздуху. Даже можно использовать как повторитель. Вайфай пушка сможет бить на расстояние до 10 км.

Делается она достаточно просто и все материалы можно купить в любом радиомагазине. Всё же она по использованию – большое наружная или внешняя, для отправки сигнала на большое расстояние. Но вы сами решаете, как её использовать. Для постройки моста нужно сделать вторую, которая будет также выступать как приемник.

Вот схема по которой мы будем делать нашу антенну. Сразу скажу, что нужно делать максимально точно как можете, по чертежу. Если будут сильные отклонения от размеров и расстояний между пластинами – то связь будет хуже. Также ещё один момент – все размеры предназначены для раздачи 2.4 ГГц волны.

  1. Из листа меди нарезаем ровные круги, а в центре просверливаем дырку для шпильки. Также нам понадобятся гайки по размеру шпильки.

  1. Точно линейкой начните прикручивать диски. Постарайтесь сделать максимально приближённо к схеме. Начните прикручивать с маленьких дисков. На последних двух надо будет сделать дырочки как на картинке ниже.

  1. Теперь нам понадобится любая старая антенна из-под роутера. Можете использовать и рабочую. Снимаем с неё верхний колпачок и отрезаем основную часть. Также снимаем резиновую часть, под которой будет металлический купол. Его аккуратно обрезаем, а под ним вы увидите проводок, который нам и нужен.

  1. Помните те дырочки, который мы делали? – вот проводок нужно запихнуть в них под прямым углом и припаять к пластинам, как на картинке снизу.

  1. Далее антенну можно прикрутить к роутеру. Но если вы будете использовать пушку как мост, то в этом случае её нужно устанавливать на крышу или на улицу. Тогда можно вместо этой антенны припаять коаксиальный кабель. И для этого случая нам понадобится вторая пара дырок, о которых мы почему-то забыли.

  1. Мне пришлось немного расширить дырку просверлив более толстым сверлом. Далее я просто вставил её в отверстие, но припаял не к первому диску, а ко второму, в котором тоже должна быть вторая дырочка. Теперь провод надо будет чем-то закрепить, можно примотать изолентой или ещё чем-то. Тут у вас есть пространство для размышления.

  1. Ставим её на крышу. Если таки образом будете ловить вторую сеть из другого дома, чтобы брать оттуда интернет и сетевые ресурсы, то антенну надо будет чётко повернуть ровно в сторону, где будет стоять аналогичная антенна. А мост можно сделать за счёт двух роутеров.

Как показала практика, такая антеннка достаточно мощная для загородного использования и может пробивать до 10 километров дальности на прямую. Только надо учитывать ещё и препятствия, которые будут гасить сигнал. Поэтому её нужно устанавливать как можно выше. Также не забываем о грозах и молниях, поэтому помимо неё надо установить громоотвод.

Чисто теоретически к такому аппарату дальнего действия можно присобачить телевизор и использовать её для поимки каналов. Если пойти глубже, то ею можно усилить приём любого сигнала для телефона, ноутбука и т.д.

Внешняя Направленная Антенна WiFi Своими Руками За 5 Минут

WiFi антенна — отличное решение для каждого, кто пробовал организовать у себя дома или на работе беспроводную раздачу интернета, но сталкивался с такой проблемой, что сигнала роутера не хватает, чтобы без проблем пользоваться им в какой-нибудь отдаленной комнате. Однако в этом виноват вовсе не ваш роутер, а антенна — встроенная или внешняя, которая входила в комплектацию. Одно из наиболее действенных решений усиления беспроводного сигнала — направленная внешняя антенна wifi. Они бывают нескольких типов и видов, которые используются в зависимости от ваших потребностей. И как раз в этом многообразии мы сейчас и будем разбираться.

Внешняя пассивная антенна для WiFi роутера

Прежде всего надо отметить, что пассивная антенна для wifi роутера, то есть которая не имеет своего собственного питания от электросети, не усиливает сигнал, а лишь направляет его спектр для более уверенного приема. Мощность этого «усиления», которую еще называют коэффициентом направленного действия, измеряют в децибеллах (dBi). Небольшими внешними антеннами уже снабжаются многие модели маршрутизаторов и адаптеров, однако их мощность не превышает 3-5 dBi, что не позволит значительно улучшить дальность действия беспроводного сигнала.

Поэтому для этого используют внешние wifi антенны. У них есть два типа разделения — для наружного или внутреннего использования, а также всенаправленные и узконаправленные.

Наружное и внутреннее использование антенны

  • Наружные антенны — это те, которые предназначены для работы на улице. Они защищены от воздействия осадков и солнечного света и специальные крепления для установки на стене здания. Они понадобятся, если вы хотите создать уверенную зону приема во дворе или для связи между соседними домами.
  • Внутренние антенны — для использования в помещении. Например, если ваш роутер установлен в отдаленном или закрытом место, то такую антенну можно соединить кабелем с антенным разъемом роутера и вывести в центр комнаты.

Направленная wifi антенна

Это самый используемый тип. Антенна, направляющая wifi сигнал в определенную сторону, например, из дома на приусадебный участок, или на балкон соседнего дома, если речь идет о внешней направленной беспроводной антенне. Дальность их действия может составлять от одного до нескольких км. Главное, чтобы источник приема находился в прямой видимости.

Внутренние направленные wifi антенны для роутера будут полезны, если он, например, висит на стене. Чтобы излучение не шло стену, можно подключить ее к роутеру и направить в сторону вашего рабочего стола, на котором стоит ноутбук. Или наоборот, направить антенну в перегородку, чтобы сигнал более уверенно через нее проходил, обеспечивая стабильную связь в соседней комнате. Очень удачная конструкция такой антенны — панельный прямоугольник, излучающий радиосигнал в одном направлении.

Обратите внимание, что подключение ее к маршрутизатору происходит не по USB, а вместо прикрепленной антенны, которой комплектовался роутер. Соответственно, если она была несъемная, то поставить вместо нее другую не получится.

Есть также компактные модели, которые подойдут как для комнатного использования, так и для крепления снаружи.

Показать результаты

Проголосовало: 24939

Всенаправленная антенна wifi

Всенаправленная wifi антенна отличается тем, что равномерно распределяет сигнал вокруг себя. Недостаток в том, что сигнал может искажаться излучениями других электронных приборов, находящихся в квартире, или внешними радиоволнами, если она установлена на улице. Выглядят такие антенны в виде вертикального штыря. Внешние могут устанавливаться на крыше дома или на вертикальном шесте, вкопанном в землю. Внутренние — на столе или полке, по возможности ближе к предполагаемому центру зоны желаемого приема.

Внешняя wifi антенна для роутера точно так же крепится на место штатной к тому же самому разъему.

Еще один интересный тип внутренних всенаправленных wifi антенн — для крепления на потолке. Они внешне напоминают светильник. Ее особенность в том, что прямо под антенной располагается мертвая зона и вешать ее нужно именно в том месте, где сигнал не нужен, а уверенный прием начнется только на небольшом от нее расстоянии.

Установка WiFi антенны

При монтаже любого типа антенн, необходимо учитывать, откуда идет источник сигнала. В условиях современной городской застройки он может очень сильно терять в эффективности как из-за плотности домов, так и из-за материалов, из которых они сделаны. Привожу таблицы, из которой можно приблизительно понять, насколько ухудшает работу точки доступа тот или иной материал. Самым главным параметром здесь будет «Эффективное расстояние» (ЭР). Рассчитывать его надо следующим образом. Например, в характеристиках роутера указано, что он работает на 400 метров. подразумевается, что при прямой видимости. Вас же от него отделяет межкомнатная стенка, у которой ЭР равно 15%. Рассчитываем: 400 м умножаем на 15% и получаем 60 метров. То есть через стену 15-20 см роутер будет «стрелять» всего на 60 метров. При этом, если присоединить к нему антенну в 15-20 децибел, то эта потеря нейтрализуется.

ПрепятствиеПотери в децибелах (dBi)ЭР
Открытое пространство0100%
Окно без тонировки (отсутствует металлизированное покрытие)370%
Окно с тонировкой (металлизированное покрытие)5-850%
Деревянная стена1030%
Межкомнатная стена (15,2 см)15-2015%
Несущая стена (30,5 см)20-2510%
Бетонный пол/потолок15-2510-15%
Монолитное железобетонное перекрытие20-2510%

Самодельная wifi антенна своими руками

Сделать вайфай антенну направленного действия можно и своими руками. Посмотрите ролик о том, как сделать самодельную конструкцию из обычной пивной банки.

Не могу сказать точно, это правда или ложь — думаю, доля разума есть. По аналогии с этим народным примером, сделать антенну направленного действия можно также из всенаправленной. Для этого достаточно прикрепить за ней отражающий экран, например, из того же листа фольги. Ниже привожу несколько занятных вариантов как сделать антенну своими руками, которые можно взять на вооружение.

Вариант с консервной банкой в качестве отражателяВариация на тему..А здесь автор решил с помощью дуршлага улучшить качество приема 3g модемаАнтенна wifi из бокса с CD

На сегодня все. О способах усиления сигнала 3G модема можете почитать в другой статье на блоге.

Спасибо!Не помогло

Цены в интернете

Александр

Выпускник образовательного центра при МГТУ им. Баумана по специальностям "Сетевые операционные системы Wi-Fi", "Техническое обслуживание компьютеров", "IP-видеонаблюдение". Автор видеокурса "Все секреты Wi-Fi"

Задать вопрос

Что такое антенна? перечислите разные типы антенн и зачем они нужны.

Что такое антенна?

Антенна - это устройство, которое используется для передачи и приема сигналов, которые представляют некоторую информацию. Его изобрели в 1888 году немцы. Они предназначены для беспроводной связи и могут передавать как радио-, так и микроволновые сигналы. По сути, это как проводник и резонансное устройство, работающее в очень узком диапазоне частот.

Типы антенн

Они подразделяются на различные типы в зависимости от их функциональности и формы. Вот некоторые из хорошо известных типов:

Яги-Уда: Яги-Уда - направленная антенна, также известная как Яги. Это наиболее распространенный тип антенны, который используется в старых бытовых приборах, таких как телевизоры. и радио. В этом типе множество параллельных элементов (полуволновые диполи) расположены на одной прямой. Используется как мост при приеме телевидения.

Апертура: антенна с отверстием, способным излучать энергию, известна как апертурная антенна. Открытие этого отверстия, как известно, является отверстием. Эти типы антенн могут посылать и принимать сигналы во всех направлениях, и излучение также более значимо, чем двухпроводная линия передачи.

Эти виды антенн используются в радарах для поиска поверхности и в микроволновых устройствах. Рупорная антенна - это широко известная апертурная антенна.

Отражатель: это антенна, которая состоит из одной или нескольких отражающих поверхностей с системой, которая передает или поглощает электромагнитные волны.Эти антенны в основном используются в спутниковой связи и дистанционном зондировании. Параболические рефлекторы и угловые рефлекторы являются примерами рефлекторных антенн.

Провод: это радио, состоящее из длинного провода. Длина проволочной антенны не зависит от ее длины волны. Кабель подключается к передатчику или приемнику через антенный тюнер, чтобы помочь поймать или передать сигналы. Проволочные антенны известны своей портативностью и простотой установки. Типы проволочной антенны: дипольная антенна, спиральная антенна и монопольная антенна.

Линза: в антенну встроена электромагнитная линза. Он использует свойство конвергенции и расходимости линзы для приема и передачи сигналов соответственно. Этот тип состоит из дипольной антенны с линзой в ней. Размер линзы обратно пропорционален частоте сигнала, который должен быть передан или получен.

Линза собирает сигналы в фокусной точке, где размещается питающая антенна. Эти типы антенн предпочтительны для высокочастотной передачи, где требуется широкая полоса пропускания.Линзовые антенны в основном бывают двух типов

Диэлектрические линзовые антенны
Антенны с металлической пластиной

Свойства антенн

Вот некоторые из свойств этого коэффициента усиления

: Интенсивность волн, передаваемых антенной, является говорят, что это прибыль. Его проектирование выполнено таким образом, чтобы его излучаемая мощность была максимальной в требуемом направлении, а затем в другом, что вводит понятие направленности. Усиление антенны математически выражается как

Усиление = (направленность) * (эффективность)
Здесь направленность устройства представляет собой концентрацию его диаграммы направленности в определенном направлении.Эффективность учитывает потери из-за любых неисправностей, таких как производственные неисправности, сопротивление, КСВ и т. Д.

Полоса пропускания: Полоса пропускания устройства - это диапазон частот, на котором оно может работать правильно. Это диапазон в Гц, для которого КСВ меньше 2,1.

Поляризация: Поляризация антенны относится к поляризации полей, передаваемых устройством. Это очень важная концепция, когда вы выполняете обмен данными между устройствами.
Волны, которые излучает устройство, имеют разную поляризацию. Некоторые из них являются горизонтальными, поэтому вектор ЭМ также горизонтален, и для их приема требуются горизонтальные устройства. То же самое и с вертикальной поляризацией. Иногда может быть сделана круговая поляризация, представляющая собой смесь вертикальных и горизонтальных волн.

Эффективная длина: эта длина измеряется как для приемника, так и для передатчика. Этим фактором измеряется эффективность этого. Длина свободного пространства в любом проводнике называется эффективной длиной.

Эффективную длину можно измерить по формуле:

Эффективная длина = (Распределение неоднородной площади) / (Равномерное распределение тока)

Полярная диаграмма

Диаграмма направленности устройства называется полярной. диаграмма, а это важнейшее свойство антенны. Этот график описывает напряженность силового поля под разными углами в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Работа антенны

Отвечает за передачу и сбор электромагнитного излучения.Электрические сигналы сначала собираются с линии передачи, а затем преобразуются в радиосигналы. Тот же процесс выполняется на принимающей стороне в обратном порядке; он принимает радиоволны, а затем преобразует их в электрические сигналы.

Движущиеся заряды генерируют электромагнитные волны. Когда заряд колеблется, электрическое поле также изменяется, и это изменяющееся электрическое поле генерирует ток смещения.

Уравнения Максвелла используются в работе устройства.Когда создается электрическое поле, также создается магнитное поле. Закон Ампера отвечает за все расчеты, касающиеся генерации электрического и магнитного поля.

Энергия, входящая в него, преобразуется в электромагнитные волны. Ток сигнала излучает эти волны. Преобразование магнитного поля в электрическое осуществляется с помощью закона Фарадея.

Применение антенны

Это основной компонент системы беспроводной связи.Каждый из них индивидуален для конкретной задачи и имеет свои плюсы и минусы. Все коммуникации, которые происходят вокруг вас, вероятно, включают в себя антенну. Современные устройства также используются для поиска радаров и защитных радаров. Эти устройства также играют огромную роль в лечении рака груди, что является относительно новой областью исследований.

Прочтите также эту статью

Изотропная антенна - обзор

Массивные антенные решетки MIMO

Оптимизация уровней возбуждения антенных элементов в изотропных антенных решетках затруднена из-за сильной корреляции между элементами, а результирующая форма луча зависит от по уровням возбуждения, разделению элементов и схеме расположения.Элементы могут быть расположены, например, в круглых решетках (CA) или гексагональных решетках (HAs), а номинальные уровни возбуждения составляют 100%.

Мы показываем, что характеристики антенны могут быть оптимизированы для получения более низких SLL и более узких значений ширины первого нулевого луча (FNBW) в выбранном направлении. В целях оптимизации производительности доказали свою эффективность эволюционные методы, такие как оптимизация роя частиц [81] [82], оптимизация светлячков [83] [84] [85] или оптимизация серого волка [86]. Оптимизация или снижение уровней возбуждения называется прореживанием.

Мы исследуем два случая: гексагональную решетку из 12 элементов с уровнями возбуждения {0,1} и гексагональную решетку из 18 элементов с непрерывными амплитудами возбуждения, оба для трех различных расстояний между элементами λ∈ {0,50,0,55,0.60}. Производительность сравнивается с полностью возбужденными антенными элементами.

В решетке элементы антенны расположены в виде геометрической сетки - часто круглой или гексагональной - и на них базовой станцией подается один и тот же правильно сдвинутый по фазе сигнал. Обычно предполагается, что единственная разница между входом в элементы антенны - это разность фаз.Таким образом, если пренебречь эффектом, вызванным фазовым сдвигом, элементы обычно находятся на одном уровне возбуждения.

Оказывается, однако, что если мы позволим уровням возбуждения варьироваться между антенными элементами в решетке, мы сможем еще больше улучшить ее характеристики. Фактически, мы позволяем некоторым элементам подавать копию сигнала с меньшей амплитудой, чем в стандартной настройке, так называемое прореживание массива. Это составляет проблему оптимизации, которую мы опишем далее.

При оптимизации одной целью является подавление боковых лепестков, которые имеют низкие коэффициенты усиления и указывают в различных направлениях относительно главного лепестка. Более низкие SLL улучшают отношение сигнал / шум за счет более низких нежелательных помех.

Линейная решетка имеет высокую направленность и может использоваться для формирования узкого главного лепестка в заданном направлении, но она не работает эффективно во всех азимутальных направлениях. Круглые решетки можно вращать в плоскости решетки без значительного изменения формы луча из-за отсутствия краевых элементов, но у них нет нулей в азимутальной плоскости.Нули в азимутальной плоскости важны для подавления нежелательных сигналов.

Концентрические массивы могут использоваться для подавления SLL. Было доказано, что гексагональные антенные решетки обладают хорошими характеристиками, и мы хотим оптимизировать это созвездие.

Прореживание массива - это отключение некоторых излучающих элементов массива для создания шаблона с низким SLL. Для гексагонального массива из 12 элементов мы позволяем элементам иметь только два активных или отключенных состояния. На все активные элементы подается сигнал одинаковой амплитуды, а отключенные элементы отключены.

Диаграмма дальней зоны общей решетки может быть записана

AF (θ, ϕ) = ∑n = 1NAnej (αn + kRn⋅ar,

, где N - количество изотропных элементов, возбуждение амплитуда элемента n -го элемента, относительная фаза элемента n -го элемента, Rn вектор положения элемента n -го, который также зависит от геометрии массива, единичный вектор наблюдения точка в сферических координатах, а k волновое число.

Гексагональный массив можно описать как состоящий из двух концентрических круговых массивов N -элементов с разными радиусами r1 и r2, определяющих узор с элементом на любой окружности.

На рис. 9.12 показана геометрия правильной шестиугольной решетки с 2 элементами N (N = 6), из которых N элементы расположены в вершинах шестиугольника, а остальные элементы N расположены в вершинах шестиугольника. середины сторон шестиугольника.

Рисунок 9.12. Шестиугольная диаграмма направленности с 12 антенными элементами.

С учетом геометрии имеем

AF (θ, ϕ) = ∑n = 1N [Anejkr1sin⁡θ (cos⁡ϕ1ncos⁡ϕ + sin⁡ϕ1nsin⁡ϕ) + Bnejkr2sin⁡θ (cos⁡ϕ2ncos⁡ϕ + sin ⁡Φ2nsin⁡ϕ)],

, где

r1 = de / sin⁡ (π.N), r2 = r1cos⁡ (π / N),

, где de - расстояние между элементами вдоль любой стороны шестиугольника, ϕ1n = 2π (n − 1) / N - угол в плоскости x - y между осью x и элементом n в вершинах шестиугольника, ϕ2n = ϕ1n + π / N - угол в плоскости x - y между осью x в средней точке каждого края шестиугольника, а An и Bn - относительные амплитуды элемента n , размещенного в вершинах и середины шестиугольника соответственно.

Есть две целевые функции, отражающие цели проекта: первая T1 связана с нормализованным SLL, которую мы хотим минимизировать, а вторая T2 связана с шириной луча, выраженной как первая нулевая ширина полосы (FNBW). У нас есть

(9.1) J1 = minθ∈ {−90∘, - | FN | ∘} ∧ {| FN | ∘, 90∘} ⁡ {max⁡ {20log⁡ | AF (θ) |}},

(9.2) J2 = W1 [(SLLi − SLL0)] + W2 [(FNBWi − FNBW0)],

, где FN - первый нуль в градусах, который зависит от шаблона массива, SLLi и SLL0 - желаемые и вычисленное значение SLL, а FNBWi и FNBW0 - это желаемое и вычисленное значения FNBW, соответственно.Желаемые значения являются целевыми значениями для прореженного массива; W1 и W2 - веса важности, используемые для контроля относительной важности каждого члена в (9.2). Поскольку наша основная цель - минимизировать SLL, мы выбираем W1> W2.

Мы используем алгоритм светлячка для минимизации (9.1) - (9.2), чтобы минимизировать SLL и FNBW. В настоящем эксперименте алгоритм светлячка используется для поиска оптимального возбуждения антенной решетки в гексагональных решетках из 12 и 18 элементов с равномерно распределенными антенными элементами, так что SLL и FNBW минимизированы по сравнению с конфигурацией антенны с равномерным возбуждением.Задача оптимизации сформулирована для минимизации целевой функции (9.2) с W1 = 0,7 и W2 = 0,3. Таким образом, оптимизация отдает приоритет минимизации SLL перед FNBW. Радиус установлен на единицу, а мощность сигнала отсечки составляет -20 дБ. Расстояние между элементами d установлено на d = 0,50, d = 0,55 и d = 0,60.

Оптимизация светлячков реализована с n = 40 светлячками и максимальным количеством 100 поколений. Численные результаты приведены в таблицах 9.2 и 9.3. Уровни сигналов для равномерно возбужденного и оптимизированного массива из 12 элементов показаны на рис.9.13.

Таблица 9.2. Оптимизация гексагонального массива с 12 элементами.

Расстояние d SLL 0 FNBW 0 SLL opt FNBW opt
−18,58 22 41,7%
0,55 −8,70 20 −18.56 20 50,0%
0,60 −8,70 20 −17,35 18 50,0%

Таблица 9.3. Оптимизация гексагонального массива с 18 элементами.

30
Расстояние d SLL 0 FNBW 0 SLL opt FNBW opt
16 −19,52 18
0,55 −18,24 14 −19,60 16
0,60 −18,30 1

Рисунок 9.13. Шестиугольный узор 12 с шагом λ = 0,50.

Какая лучшая антенна для вашей гелиевой точки доступа?

Вот пошаговый метод понимания того, как выбрать лучшую антенну для размещения вашей точки доступа.Каждое место размещения требует хорошо подобранной антенны, чтобы обеспечить ценность для сети Helium и, следовательно, заработать как можно больше HNT для этого местоположения.

Во-первых: оптимизация размещения точек доступа намного важнее, чем то, какую антенну вы используете, подробнее об этом здесь.

Во-вторых, для тех из вас, кто просто хочет ОТВЕТ : Возьмите эту антенну и поставьте ее на открытом воздухе не менее чем на 10 футов над всеми зданиями вокруг вас. Подведите к нему кабель LMR400 от точки доступа.Это, вероятно, даст вам 80% результатов, которые вы могли бы получить, приложив гораздо больше усилий и опыта.

Подождите, вы действительно хотите научиться и согласовывать свою антенну с вашей ситуацией, чтобы получить максимально возможное вознаграждение?

Хорошо, начнем с общих черт: антенна, которую вы выбираете для размещения точки доступа, должна соответствовать вашей топографии , высоте и линии обзора .

Начнем с топографии .Топография относится к зданиям, земле и воде, которые окружают, направляют и блокируют ваши радиосигналы (распространение). Тема распространения радиоволн включает в себя чрезвычайно глубокое погружение вплоть до основ физики, но мы сохраним его. довольно просто.

BLUF (нижняя линия вверху) - чем ровнее ваша топография, тем ниже высота вашего расположения и тем выше уровень усиления всенаправленной антенны, которую вы можете использовать, до 9 дБи.

Помните, что топография - это не только холмы и горы, но и здания, деревья и другие препятствия.

Хорошо, давай испачкаемся! Обычно земля в виде гор или холмов блокирует радиосигналы. Даже если точка доступа может показаться вам очень близкой, если между вами есть холм, вы, вероятно, не увидите друг друга.

Вы можете проверить свое местоположение на карте покрытия Helium Explorer и подумать, что вы идеально расположены по отношению к ближайшим горячим точкам, например:

Не забудьте проверить Google Планета Земля!

Видите, как это место скрыто среди холмов? Если вы не установите антенну, которая будет торчать над вершиной холмов, вы будете ограничены наблюдением только за другими горячими точками в непосредственной близости от вас, и в этом случае эта область небольшая!

Хорошо, это земля.Земля = нет радиоволн.

А как насчет зданий? Насколько здания будут блокировать или уменьшать мощность распространения радиоволн?

Согласно исследованию, проведенному в 2012 году на широком спектре строительных материалов и сосредоточенному на диапазоне GSM 900 МГц, железобетонная стена толщиной 20 см / ~ 8 дюймов ослабит сигнал на 27 дБ. Внутренняя оштукатуренная стена снизит мощность на 0,8–3 дБ.

Что это значит? Disclaimer: RF Вундеркинды, здесь я не совсем понимаю термины.Расслабиться.

Это снижение мощности называется «затуханием». В общем, с радиосвязью вам не нужно никакого затухания. Затухание может происходить с землей, зданиями и даже оконными покрытиями. Сколько мощности вы потеряете? Давайте пробежимся по цифрам.

точек доступа в Америке начинаются с уровня 27 дБмВт. Европейские и другие регионы начинают с более низкого значения, равного 14. Добавьте усиление (дБи) от вашей антенны и вычтите потери от любых соединений, чтобы определить вашу эффективную изотропную излучаемую мощность (EIRP).

Это означает, что антенна 6 дБи даст вам 33 дБм EIRP с точкой доступа в США. 27 дБм + 6 дБи = 33 дБм в направлении усиления антенны. Теперь вам нужно рассчитать потери в кабеле и подключении.

Согласно приблизительному эмпирическому правилу , каждое подключение (точка доступа к антенному кабелю, антенный кабель к антенне или проход через стену корпуса с использованием разъема) снижает ваш EIRP на 0,5 дБ. Потери в кабеле зависят от кабеля, поэтому большинство людей используют кабель с «низкими потерями», такой как LMR400.Вот как это сделать, если вы хотите использовать свои числа EIRP.

Хорошо, хорошо, хорошо, почему имеет значение, знаете ли вы свой EIRP?

Давайте немного поговорим о дБм и мощности. дБм основан на логарифмической шкале. На каждое увеличение на 3 дБмВт выходная мощность увеличивается в два раза. Каждое увеличение на 10 дБмВт приводит к десятикратному увеличению мощности. Разница между антенной на 3 дБи (с которой поставляется большинство точек доступа) и антенной на 9 дБи на вторичном рынке составляет 4 раза!

Конечно, за эту четырехкратную мощность приходится платить; луч сфокусирован; больше лазера и меньше лампочки.Это означает, что, если вы не наведете антенну очень тщательно, вы можете направить всю эту мощность в места, где нет горячих точек.

Вот отличный пример, демонстрирующий затухание и топографию. Эта точка доступа находится на северной стороне здания. Он расположен высоко с антенной с более высоким коэффициентом усиления и, как правило, неточно нацелен на большинство ближайших горячих точек.

Большинство свидетелей находятся дальше на севере. Некоторые сигналы отскакивают в сторону, доказывая, что «RF - это странно.”

На юге сигналы блокируются или ослабляются внутренними и внешними стенами, но, очевидно, есть небольшое окно или отверстие, через которое эти ослабленные сигналы уходят, а затем уходят довольно далеко над водой. Довольно аккуратно, правда? Я имею в виду, не для владельца точки доступа, но это отличная демонстрация концепции.

Это изображение также является отличным примером того, почему вы никогда не должны помещать внутрь антенну точки доступа; вы теряете тонну энергии до того, как радиоволны когда-либо выйдут за пределы здания.

Вода позволяет радиосигналам распространяться намного дальше, чем обычно; посмотрите на любую горячую точку рядом с водоемом, и вы увидите, что она будет соединяться с другими горячими точками на гораздо более дальних расстояниях по воде, чем по суше.

Давайте не будем слишком углубляться в сорняки. Как я сказал в начале, общее правило для топографии таково: Чем ровнее ваша топография, тем выше антенна, которую вы можете использовать, до 9 дБи для 95% мест размещения. Beyond 9 он просто становится слишком плоским для чего-либо, кроме очень специализированных сценариев или совершенно другого приложения, кроме Helium.

Теперь вы знаете, почему многие люди поднимают антенны на 9 дБи и взрывают их, а затем задаются вопросом, почему они не «работают».

Помните, что топография включает не только холмы, горы и воду, но и все здания, мосты и другие сооружения, которые могут блокировать ваш радиосигнал. Города в целом не имеют плоского рельефа, даже если они построены на плоской земле. Все эти торчащие остроконечные здания будут поглощать ваши радиосигналы.

Это подводит нас к ELEVATION . Если вы хотите немного изменить свое мнение, подумайте об этом: чем выше вы возвышаетесь, тем более плоская относительная топография и НИЖНЯЯ антенна dbi, которую вы можете использовать. Чего ждать?

Помните, антенна с высоким dbi фокусирует сигнал вашей антенны. В всенаправленной антенне (мы перейдем к направленным или секторным антеннам через минуту) эта форма становится более плоской и плоской. Если этот самолет суперплоский, он пролетит над всеми горячими точками, в которые вы хотите попасть.Рассмотрим 3 примера.

Сейчас они не в полном масштабе; У меня не было художественного образования. Тем не менее, вы можете понять, почему в * большинстве * случаев вам нужна антенна со средним коэффициентом усиления.

Вы также можете перевернуть эту идею; Если вы находитесь на действительно плоской местности, где у вас нет большого количества препятствий, лучше всего подойдет антенна с высоким коэффициентом усиления, расположенная ниже. Тем не менее, большинство людей не живут в пустыне, и в самом плоском штате Америки есть тонны деревьев. Если это ваш сценарий, установите антенну со средним усилением над вершинами этих деревьев для максимального покрытия.

Это окольным путем приводит нас к линиям видимости . Помните статью за 39 долларов, которую я цитировал ранее, относительно того, сколько радиочастотной энергии может поглотить данный строительный материал? Общий вывод для нас, владельцев Helium Hotspot, таков: Наши антенны не пролетят более чем через 2 здания .

Это означает, что если вы находитесь ВНУТРИ здания, вы сожгли большую часть энергии антенны, просто выходя за стены. Если он попадает еще в одну «вещь», будь то здание, дерево или рекламный щит, это, вероятно, конец строки.

Эта идея «прямой видимости» имеет важное значение для понимания того, насколько хорошо работают некоторые из самых прибыльных комбинаций точки доступа / антенны. Точка доступа Docile Bone Pony (DBP) находится на вершине 16-этажного здания в крупном городе с антенной со средним / высоким коэффициентом усиления (8 дБи от eBay). Она имеет прямой вид на множество других точек доступа, НО эти другие точки доступа. не иметь хорошей видимости для других горячих точек вокруг них.

Это означает, что DBP видит много точек доступа, которые НЕ видят много точек доступа.Я собираюсь немного антропоморфизировать это, но их единственный выход - общаться с DBP. Так они и поступают. И ДАД зарабатывает как сумасшедший. Это пример невероятного потенциала заработка, который существует при обеспечении асимметричной ценности сети.

Пока мы находимся в зоне прямой видимости, давайте поговорим о радиусе действия стандартной точки доступа. Согласно отличной работе, проделанной неподражаемым @ para1 на Discord, большинство точек доступа чаще всего наблюдают в пределах 10 км.Теперь подробное обсуждение последствий и ограничений этой таблицы выходит за рамки этой статьи, но ваш общий вывод может быть таким: «Оптимизируйте свою антенну для точек доступа в пределах 10 км», или , большинству людей не нужна антенна с высоким коэффициентом усиления. .

Таблица @ para1, размещенная в Discord

Есть еще одна вещь, о которой нужно подумать с Lines of Sight. Для частоты 900 МГц требуется взлетно-посадочная полоса, в идеале 50 футов / 15 м, чтобы разветвляться достаточно, чтобы рассеиваться вокруг препятствий.Прочтите это еще раз, и вы получите преимущество перед всеми, кто не понимает этой концепции.

Концепция зон Френеля и дифракции в радиоволновой связи - одна из основных движущих сил рефрена «RF - это странно», который вы слышите всякий раз, когда видите узор, который не сразу становится понятным. По сути, чем дальше распространяются ваши радиоволны, тем больше они могут распространяться по своей диаграмме направленности, тем меньше вероятность того, что все волны будут заблокированы, и тем более вероятно, что по крайней мере некоторые из них попадут в другую точку доступа.

На некотором расстоянии они настолько рассредоточены, что вы практически не собираетесь устанавливать соединение, поэтому эффективное «окно» снова сжимается. Как это:

Посетите RadioMobile, чтобы глубже изучить зоны Френеля.

Если вы установите антенну так, чтобы вокруг нее было много свободного пространства. до того, как она столкнется с препятствиями, эти радиоволны будут достаточно распространены, чтобы начать «огибать» эти препятствия. Это еще одна причина не устраиваться внутри.

Вот еще один рисунок «Я определенно не ходил в художественную школу», демонстрирующий идею взлетно-посадочной полосы и дифракции.

Если вы дадите этим радиоволнам некоторое пространство для распространения, они смогут обходить препятствия. Пусть дышат!

Хорошо, у нас есть еще одна вещь, которую нужно рассмотреть перед завершением. Многие из вас просматривали сайты радиолюбителей, чтобы выяснить, как улучшить диапазон своей антенны. Имейте в виду, что целью многих радиолюбителей является невероятная дальность связи, но это может происходить за счет широкого охвата. Выполнение именно того, что делает любительский оператор, может дать вам результаты , которые хочет , а не то, что хочет вы, .

Помните, вы заработаете больше всего, предоставив сети наиболее ценное и доказуемое покрытие. Идея проста. Исполнение может быть сложным. Если вам нужна помощь в получении максимальной отдачи от своих мест размещения или стратегии, я могу нанять меня.

Для тех из вас, кто пропустил все это и просто хочет знать, какую антенну получить, вот 4 хороших варианта для 3 наиболее распространенных сценариев.

  1. В здании в городе? Возьмите наружную антенну, поместите ее снаружи на высоту , насколько сможете.
  2. В здании, где просто невозможно подняться высоко? Используйте стандартную антенну, прилагаемую к вашей точке доступа. Кроме того, найдите лучшее место для размещения. Вы ведь читали об этом?
  3. В загородном доме? Возьмите ту же антенну, что и в моем городском радио, поставьте ее на столб снаружи и высоко.
  4. На горе, где вы не можете вести передачу позади вас (потому что гора будет блокировать ваш сигнал), и у вас есть огромный вид на цивилизацию, а ближайшая точка доступа находится более чем в 5 милях от вас? Получите эту патч-антенну и направьте ее на цивилизацию.

Я закрою это тем, чего категорически НЕ делать. Не стоит просто смотреть на усиление антенны и думать, что чем больше, тем лучше. Не беспокойтесь об антеннах Яги. Наконец, не стоит особо беспокоиться об антенне . В общей картине доходов гораздо важнее иметь хорошее положение и высоту. Самая причудливая, самая крутая и самая высокотехнологичная антенна в мире не принесет вам много пользы, если вы окажетесь в плохом месте внизу.

Желаю удачи в вашем размещении и доходах, я рад быть частью этого удивительного сообщества!

Ресурсы и дополнительная информация

Более глубокое понимание того, как работает RF.

Расчет значений мощности РЧ (объясняет, почему антенна 6 дБи удваивает вашу мощность)

900 МГц: беспроводная рабочая лошадка. (Наверное, поэтому Helium выбрал LoRa)


Список горячих точек гелия и их антенн

Прежде чем вы прочтете это и предположите, что вам нужна антенна с высоким коэффициентом усиления, чтобы получать большой доход, пожалуйста, имейте в виду, что эти владельцы точек доступа, как правило, возятся и часто имеют некоторый опыт в теории радиочастот.Из-за этого результаты немного искажены.

ОБНОВЛЕНИЕ: HeliumVision теперь сообщает об этом всем владельцам точек доступа, которые ввели это в приложении Helium. Я закрыл заявки на этой странице.

Docile Bone Pony - Высота: 16 этажей, Площадь: Большой Бостон, Массачусетс. Антенна: 8 дБи всенаправленная от eBay, Кабели: 60 футов LMR400

Sweet Sage Pike - Высота: 43 футов над землей, Район: Сан-Диего, Калифорния. Антенна: Nearson 9, Кабели: 5 футов LMR400

Chilly Blood Mongoose - Высота: 41 фут над землей, Район: Сан-Диего, Калифорния. Антенна: Laird FG9026 (6 дБи), кабели: 5 футов LMR400

Счастливая ментоловая оса - Высота: 60 футов над землей, Площадь: Сан-Диего, Калифорния. Антенна: RAK 5,8 дБи, Кабели: 11 ′ LMR400

Nice Lipstick Chimpanzee - Высота: 25 футов над землей, Площадь : Сан-Франциско, Калифорния. Антенна: RFMAX | ROSA-900-SNF, Кабели: 5 ′ LMR240

Интересный жемчужный скворец - Высота: 35 футов над землей, Район: Северный берег, Массачусетс. Антенна: RAK 5,8 дБи, Кабели: Преобразователь интерфейса шлейфа RAK в комплекте с антенной

Jumpy Iron Ferret - Высота: 34-й этаж, Район: Чикаго, Иллинойс. Антенна: Шток, Кабели: Н / Д. Установка в помещении.

Kind Infrared Lynx - Высота: 15 футов над землей, Площадь: Денвер, Колорадо. Антенна : Taoglas 8 dbi. Кабели: 15 ′ LMR400

Лаки Дижонский гребешок - Высота: 33 фута над землей. Площадь: Энглвуд, Колорадо. Антенна: RAK 8 дБи. Кабели: Пигтейл-кабель RAK

Sticky Pear Dolphin - Высота: 311 футов над землей (гора). Площадь: Сан-Франциско, Калифорния. Антенна: Oukeione 3 дБи. Кабели: Bingfu

Petite Menthol Leopard - Elevation 25 ′. Площадь: Напа, Калифорния. Антенна: 5.8 RAK. Кабели: Bingfu

Лучший мандариновый енот - Высота: Окно второго этажа. Площадь: Байонна, штат Нью-Джерси Антенна: Стандартная 3 дБи Кабели : косичка 1 м

Warm Juniper Panther - Уровень: Крыша 4-го этажа. Area: Bayonne, NJ Антенна: Nearson 9 дБи. Кабели : 4 ′ LMR400

Scrawny Eggplant Panda - Высота: 35 футов Площадь: Лейквуд, Огайо Антенна Многополюсная 4 дБи Кабели: Н / Д

Ancient Cider Grasshopper - Высота: 40 футов Площадь : Канзас-Сити, Миссури Антенна: RAK Wireless 8 дБи Кабели: 30 футов LMR400

Продолговатый сланцевый утконос - Высота: 400 ′ Площадь: Нью-Йорк, Нью-Йорк Антенна: Proxicast 10 дБи Кабели: LMR400

Спелый банановый гоблин - Высота: Окно 2-го этажа Площадь: Ванкувер, Британская Колумбия Антенна: Базовая 3 дБи Кабели: Н / Д

Trendy Rainbow Lizard - Высота: Окно 1-го этажа Площадь: Ванкувер, Британская Колумбия Антенна: Стандартная 3 дБи Кабели: Н / Д

Полосатая оловянная скопа - Высота: 20 ′ Площадь: Лос-Анджелес, Калифорния Антенна : RAk 5.8 Кабели: LMR400


Связанные

Складная дипольная антенна

»Электроника

Примечания и краткие сведения о свернутой дипольной антенне, импедансе свернутого диполя, диполях с неравномерно сложенными проводниками и многопроволочных диполях.


Дипольные антенны Включают:
Основы дипольных антенн Ток и напряжение Полуволновой диполь Сложенный диполь Короткий диполь Дублет Длина диполя Дипольные корма Диаграмма излучения Построить радиолюбительский ВЧ диполь Инвертированный V-диполь Многополосный ВЧ диполь вентилятора Многополосный ВЧ диполь-ловушка Антенна G5RV Конструкция диполя FM


Базовая дипольная антенна или антенна широко используется в своей базовой форме.Однако в ряде обстоятельств модификация, называемая складчатой ​​дипольной антенной, дает ряд преимуществ.

Сложенная дипольная антенна или сложенная дипольная антенна широко используется не только сама по себе, но также в качестве ведомого элемента в других антеннах, таких как антенна Яги и различные другие типы антенн.

Основы складчатой ​​дипольной антенны

Сложенная дипольная антенна состоит из основного диполя, но с дополнительным проводником, соединяющим два конца вместе.Это создает «петлю» из провода, которая замыкает на постоянный ток. Поскольку концы выглядят загнутыми назад, антенна называется свернутой дипольной антенной.

Базовый формат сложенной дипольной антенны показан ниже. Как и базовый диполь, сложенная дипольная антенна представляет собой симметричную антенну, и ее необходимо питать от симметричного фидера. Несимметричные фидеры могут использоваться при условии, что используется симметричный трансформатор (от несимметричного к симметричному трансформатору).

Базовая дипольная антенна

Дополнительная часть складчатой ​​дипольной антенны часто изготавливается из проволоки или стержня того же диаметра, что и основная дипольная секция.Тем не менее, это не всегда так.

Также провода или стержни обычно расположены на одинаковом расстоянии по длине параллельных элементов. Этого можно добиться несколькими способами. Часто для антенн VHF или UHF жесткости элементов достаточно, но на более низких частотах могут потребоваться прокладки. Держать провода отдельно. Очевидно, что если они не изолированы, необходимо предохранять их от короткого замыкания. В некоторых случаях можно использовать плоскую кормушку.

Базовая складчатая дипольная антенна

Одной из основных причин использования складчатой ​​дипольной антенны является увеличение импеданса питания, которое она обеспечивает.Если проводники в основном диполе и втором проводнике, или «складчатом» проводе, имеют одинаковый диаметр, то обнаруживается четырехкратное увеличение (т.е. два в квадрате) импеданса питания. В свободном пространстве это дает увеличение импеданса питания с 73 Ом до примерно 300 Ом. Кроме того, антенна RF имеет более широкую полосу пропускания.

Теория увеличения импеданса сложенного диполя

Можно объяснить, почему импеданс свернутой дипольной антенны увеличивается в четыре раза.

В стандартной дипольной антенне токи, протекающие по проводникам, синфазны, и в результате не происходит подавления полей и, как следствие, возникает излучение или сигнал.

Когда добавляется второй проводник, чтобы образовать сложенную дипольную антенну, это можно рассматривать как продолжение стандартного диполя с концами, загнутыми назад, чтобы встретиться друг с другом. В результате токи в новой секции текут в том же направлении, что и в исходном диполе. Следовательно, токи вдоль обеих полуволн синфазны, и антенна будет излучать с теми же диаграммами направленности и т. Д., Что и простой полуволновой диполь.

Увеличение импеданса можно вывести из того факта, что мощность, подаваемая на сложенную дипольную антенну, равномерно распределяется между двумя секциями, составляющими антенну.Это означает, что по сравнению со стандартным диполем ток в каждом проводе уменьшается вдвое. При подаче такой же мощности полное сопротивление должно быть увеличено в четыре раза, чтобы сохранить баланс в уравнении Ватт = I 2 x R.

Эффект изогнутой дипольной линии передачи

Сложенный элемент свернутой дипольной антенны имеет эффект линии передачи. Можно увидеть, что импеданс диполя появляется параллельно с импедансом закороченных участков линии передачи, хотя аргументы в пользу импеданса, приведенные выше, все еще верны - это просто еще один способ взглянуть на ту же проблему.

Это может помочь объяснить некоторые другие свойства антенны.

Этот эффект влияет на длину. Обычно на длину волны стоячей волны в фидере влияет коэффициент скорости. Если используется воздух, это будет примерно на 95% от значения свободного пространства. Однако, если используется плоский питатель с более низким коэффициентом скорости, это приведет к сокращению необходимой длины.

Эффект фидера также приводит к тому, что сложенная дипольная антенна имеет более плоский отклик, т.е.е. более широкая полоса пропускания, чем у несвернутого диполя.

Это происходит из-за того, что на частоте, отличной от резонанса, реактивное сопротивление диполя имеет форму, противоположную реактивному сопротивлению сортированной линии передачи, и в результате возникает некоторое подавление реактивного сопротивления в точке питания антенны.

Преимущества сложенного диполя

Есть два основных преимущества использования складчатой ​​дипольной антенны по сравнению со стандартным диполем:

  • Увеличение импеданса: Когда необходимо использовать фидеры с более высоким импедансом или когда импеданс диполя уменьшается из-за таких факторов, как паразитные элементы, сложенный диполь обеспечивает значительное увеличение уровня импеданса, что позволяет антенне работать. быть более легко согласованным с имеющимся кормушкой.
  • Широкая полоса пропускания: Сложенная дипольная антенна имеет более плоскую частотную характеристику - это позволяет использовать ее в более широкой полосе пропускания с множеством передач с использованием множества различных выбираемых каналов, например для телевидения и радиовещания необходима широкополосная антенна. Стандартная дипольная антенна не всегда обеспечивает требуемую полосу пропускания, а дополнительная полоса пропускания свернутого диполя удовлетворяет требованиям.

Согнутые диполи с неодинаковыми проводниками

Во многих случаях может потребоваться установить отношения импеданса к стандартному соотношению 4: 1, которое является нормальным для свернутой дипольной антенны.Просто варьируя эффективный диаметр двух проводников: верхнего и нижнего, можно получить разные соотношения.

Складчатая дипольная антенна с проводниками разного диаметра

Коэффициент увеличения импеданса можно определить по следующей формуле:

r = (1 + журнал (2sd1) журнал (2sd2)) 2

Где:
d1 - диаметр проводника для питающего плеча диполя
d2 - диаметр проводника для неподключенного плеча диполя
S - расстояние между проводниками
r - коэффициент увеличения

Следует помнить, что существует эффект укорачивания, связанный с использованием толстых проводов, в отличие от обычных проводов, и это влияет на длину сложенного диполя.

Многожильные складчатые диполи

Хотя концепция складчатой ​​дипольной антенны часто подразумевает использование одного дополнительного проводника, эту концепцию можно расширить, добавив дополнительные проводники. Это приводит к еще большему увеличению общего импеданса и дальнейшему расширению полосы пропускания.

Многопроволочная складчатая дипольная антенна

Например, для сложенного из трех проводов диполя, у которого все провода или проводники имеют одинаковый диаметр, импеданс увеличивается в три раза в квадрате, т.е.е. 9. Это означает, что номинальное значение для сложенного диполя с тремя проводниками составляет 9 раз 73 Ом или приблизительно 600 Ом

.

Применение сложенных диполей

Есть много способов использования свернутых диполей. Они находят применение во многих приложениях:

  • Самостоятельно: Сложенные дипольные антенны иногда используются отдельно, но они должны питаться от фидера с высоким импедансом, обычно 300 Ом. Это само по себе может быть очень полезно в определенных приложениях, где могут использоваться сбалансированные фидеры.
  • Как часть другой антенны: Однако сложенные диполи находят больше применений, когда диполь встроен в другую конструкцию РЧ-антенны с другими элементами поблизости. Проблема в том, что включение диполя в антенну, такую ​​как Yagi, где элементы тесно связаны, снижает импеданс питания. Если использовался простой диполь, то можно было легко испытать уровни импеданса питания менее 20 Ом или меньше.

    Складчатый диполь, используемый в антенне TV Yagi

    Использование изогнутого диполя позволяет увеличить импеданс в четыре раза или в зависимости от того, что требуется, за счет наличия нескольких проводов в сложенном диполе.

  • Увеличенная полоса пропускания: Иногда складчатые диполи могут использоваться просто для увеличения пропускной способности. При использовании для увеличения полосы пропускания гнутые диполи могут использоваться сами по себе или в другой антенной системе.

Принимая во внимание количество способов использования свернутых диполей, они встречаются чаще, чем можно было ожидать вначале.

Другие темы об антеннах и распространении:
ЭМ-волны Распространение радио Ионосферное распространение Земная волна Рассеивание метеоров Тропосферное распространение Кубический четырехугольник Диполь Дискон Ферритовый стержень Логопериодическая антенна Параболическая рефлекторная антенна Вертикальные антенны Яги Заземление антенны Коаксиальный кабель Волновод КСВ Балуны для антенн MIMO
Вернуться в меню «Антенны и распространение».. .

Где мне установить антенну? - Поддержка и информация

В идеале антенну следует устанавливать в точке, где сигналы наиболее сильные, хотя часто это непрактично или невозможно. Антенна также должна быть установлена ​​в месте, где ее можно было бы легко обслуживать, если в будущем потребуется ремонт или регулировка. Существует множество приемлемых мест, где можно установить антенну, например, на крыше, на чердаке, на стене, на карнизе дома и даже на земле.Обеспечение прямой видимости является наиболее важным соображением, но тщательное наведение (ориентация) антенны и регулировка ее высоты часто могут преодолеть проблемы, возникающие при ее установке в зоне с немного более слабым сигналом.

В зоне, где есть относительно короткий, беспрепятственный путь прохождения сигнала между установкой и передающими вышками, вы можете установить антенну практически в любом месте и получить достаточный сигнал. Однако по мере того, как вы углубляетесь в периферийные области, в разных точках дома могут наблюдаться значительные различия в силе сигнала.Именно здесь становится более важным тщательный выбор антенны, точное ориентирование и точная регулировка высоты. Обычно вы должны быть в состоянии найти место, где есть как полезный сигнал, так и легкий доступ к антенне. Большие деревья, высокие здания и препятствия могут создавать проблемы с приемом. Близлежащие высоковольтные линии электропередач также могут вызывать помехи, которые невозможно полностью устранить. Следовательно, чем дальше антенна от больших деревьев, зданий, препятствий и высоковольтных линий, тем лучше будет прием.

Чтобы начать процесс определения наилучшего местоположения для антенны, зайдите на сайт www.antennaweb.org и определите ожидаемую мощность сигнала каналов, которые вы хотите смотреть. Если все каналы, которые вы хотите смотреть, относятся к желтой категории, внутренней антенны должно быть достаточно для приема этих каналов. Если станции относятся к категории «Зеленые», комнатная антенна может работать, но антенна, установленная на чердаке, может быть лучшим выбором. Если желаемые каналы относятся к красной категории, может работать антенна, установленная на чердаке, но рекомендуется использовать небольшую внешнюю антенну.Если станции, которые вы хотите смотреть, относятся к категории «Синий» или «Фиолетовый», лучшим выбором будет наружная антенна большего размера. У каждой из этих антенн разные требования к установке.

Высота установки антенны также может иметь решающее значение, особенно в областях, где требуются наружные антенны большего размера. Несколько футов вверх или вниз могут существенно повлиять на уровень принимаемого сигнала (ов), особенно на каналах УВЧ. Лучший способ определить требуемую высоту - использовать тестовую антенну и измеритель напряженности поля и измерить уровень принимаемого сигнала на разных высотах, при этом тестовая антенна будет ориентирована на нужные каналы.Если измеритель напряженности поля недоступен, можно использовать небольшой портативный телевизор с простой дипольной антенной (CM-4001HDBW). Просто поднимите и опустите антенну, пока не получите наилучшее изображение.

Высота, на которой вы в конечном итоге устанавливаете антенну, зависит от двух факторов: мощности сигнала и практичности. Вы должны устанавливать антенну настолько высоко, насколько это необходимо, даже если ваш измеритель показывает, что уровень сигнала продолжает увеличиваться по мере того, как вы поднимаете антенну. Выберите высоту, на которой вы получите самый высокий уровень сигнала, не прибегая к мачте с оттяжками или другому более дорогому и сложному в установке оборудовании.Ваша цель должна заключаться в том, чтобы подобраться как можно ближе к прямой видимости между вышкой (ями) передатчика и приемной антенной, чтобы сигнал пересекал все большие здания и другие препятствия.

Определение антенны по Merriam-Webster

ан · десять · на | \ an-ˈte-nə \ множественные усики \ an- ˈte- (ˌ) nē \ или антенны

2 : обычно металлическое устройство (например, стержень или проволока) для излучения или приема радиоволн. ТВ антенна

3 усики множественного числа : особая чувствительность или восприимчивость … Его политические антенны оказались хитрее, чем когда-либо.- Эрих Сегал

Антенна Яги-Уда: иллюстрированный учебник

Барон Ольденбург 26 августа 2019 (Последнее обновление: 26 августа 2019 г.)

01.Введение

В рамках предстоящего проекта мне понадобился быстрый и простой способ усилить прием сигнала 428 МГц, поступающего из определенного места. Что касается антенн, мне нужна была антенна, которая давала мне «высокое усиление» (делала сигнал более сильным) и была «сильно направленной» (принимала сигналы только от того места, куда я направил свою антенну). Мне нужно было иметь высокое усиление, потому что я не собираюсь находиться непосредственно рядом с источником сигнала и, вероятно, не буду иметь непрерывной прямой видимости, а антенна с высоким коэффициентом усиления позволяет мне находиться в некоторой комбинации «далеко» и « Между мной и сигналом много стен ».Мне нужно было, чтобы он был очень направленным, потому что меня интересует только сигнал 428 МГц, исходящий от моего источника сигнала, а не любые другие случайные сигналы 428 МГц, которые случайно попадают туда, куда я направляю свою антенну. 428 МГц - довольно специфическая и нестандартная длина волны для направленной антенны (то есть это не Wi-Fi), поэтому маловероятно, что у меня одна валяется (у меня не было) или что я смогу купить ее в Интернете (я не мог). Удачный день! Я сделаю антенну Яги-Уда!

02.Что такое антенна Яги-Уда?

Антенна Яги-Уда - это очень простая в изготовлении высоконаправленная антенна с высоким коэффициентом усиления. Если вы когда-нибудь видели тонкую антенну на крыше чьего-то дома, то, вероятно, это Яги-Уда!

Простота конструкции и дешевизна материалов в сочетании с полученной прибылью делают его привлекательным вариантом для проектов и прототипов своими руками.

Если вы новичок в строительстве антенн, будет много новой терминологии! Вот диаграмма:

Стрела

Это часть антенны, к которой крепятся все остальные элементы.Он может быть проводящим или непроводящим, его проводимость влияет только на длину других частей антенны. Я использовал трубы из ПВХ от Home Depot, поэтому моя стрела была непроводящей.

Директора

Это паразитные элементы антенны. Они изменяют диаграмму направленности падающих на них радиоволн, переизлукая их с другой фазой. Это приводит к так называемой «конструктивной интерференции», которая усиливает общий сигнал.

В этом абзаце много концепций и, возможно, несколько новых слов! Вот диаграмма, которая поможет проиллюстрировать:

Здесь мы видим две волны одинаковой длины (красная и синяя), падающие на директора.Эти волны смещены друг от друга. Допустим, длина этого директора настроена на изменение фазы красной волны. Мы можем видеть, что после того, как красная волна попадает в директор и излучается повторно, две волны теперь находятся в фазе, и результирующий сигнал становится сильнее. Длина каждого директора такова, что он повторно излучает волны с разными фазовыми сдвигами, выравнивая их все вместе для получения максимально возможной конструктивной интерференции. Вот почему добавление большего количества директоров также увеличивает усиление вашей антенны.Добавление большего количества директоров также делает ваш луч более направленным! Вы также увидите директоров, которых называют «паразитами».

Управляемый элемент («Диполь»)

Это то, что излучает или принимает радиоволны для антенны. Для меня это будет прием, и это то, к чему будет подключен коаксиальный кабель. У него есть директора с одной стороны и отражатель с другой. Как показано на рисунке выше, это всего лишь отрезок провода, но я решил сделать сложенный диполь, который выглядит так:

Отражатель

Это самая длинная часть антенны, которая находится напротив («позади») ведомого элемента от направляющих.Это считается «задней частью» антенны и является частью того, что придает антенне ее направленность, «блокируя» волны, идущие с этой стороны ведомого элемента. Эти отражатели могут быть более сложными, как на изображении телевизионных антенн выше, но для моих целей подойдет и один провод.

03. Как мне сделать один?

Если у вас нет большого опыта использования программного обеспечения для моделирования антенн, вы, вероятно, просто пойдете в Интернет и поищете какие-нибудь калькуляторы (и даже если вы это сделаете, вы, вероятно, все равно зайдете в Интернет и посмотрите для некоторых калькуляторов).Эти калькуляторы обычно предполагают, что вы уже построили такой тип антенны в прошлом, и выдают список измерений, который может напугать человека, который не знает, что делает. Я собираюсь пройтись по моему процессу сборки, калькуляторам, которые я использовал, и тому, как интерпретировать результаты этих калькуляторов.

Прошло несколько лет с тех пор, как я построил антенну Yagi-Uda, поэтому я решил начать с малого и проверить правильность моих принципов, прежде чем приступить к сборке большего размера.Этот первоначальный прототип имел только один директор, сложенный диполь и отражатель, что делало его трехэлементным Яги-Уда. Я не делал снимков процесса сборки для этого прототипа, поэтому некоторые кадры процесса будут поэтапными и будут немного отличаться от окончательного результата.

04. Прототип

Трехэлементный Яги-Уда - своего рода крайний случай, поэтому я использовал калькулятор, разработанный с учетом этого ограничения (https://www.changpuak.ch/electronics/yagi_uda_antenna.php). Результат выглядел так:

  Частота: 428 МГц
Длина волны: 700,935 мм
d / лямбда: 0,006 (мин .: 0,001, макс .: 0,04)
D / лямбда: 0,016 (мин .: 0,002, макс .: 0,04)
Длина стрелы: 280 мм
Элементы: 3
Усиление: 7,1 дБ (прибл.)
-------------------------------------------------- -
Длина отражателя [мм]: 340
Положение отражателя [мм]: 0
---------------------------------
Длина диполя [мм]: 338
Положение диполя [мм]: 140
---------------------------------
Директор Длина [мм]: 323
Позиция директора [мм]: 280
  

Здесь нас интересуют измерения для длины рефлектора , положения рефлектора , положения диполя , длины директора и положения директора .Мы не будем использовать длину диполя, потому что мы собираемся сделать наш собственный свернутый диполь.

Инструменты
  • Рулетка для измерения миллиметров
  • Кусачки
  • Сверлильный пресс (или ручная дрель)
  • Паяльник
  • (опционально) 3d принтер
Материалы
  • Медный провод 4 мм, длина не менее 1500 мм
  • Труба ПВХ длиной не менее 300 мм
  • Коаксиальный кабель
  • Припой

Первая

Обрежьте материал стрелы до указанной длины (280 мм) + буфер (я использовал буфер 20 мм, всего 300 мм).

Я добавил сюда 20 мм, потому что вы заметите, что положение отражателя находится на 0 мм, а положение директора - на 280 мм, поэтому отрезать штангу длиной точно 280 мм было бы не лучшим решением. Также хорошо иметь место для маневра на случай, если во время изготовления что-то пойдет не так.

Второй

Отметьте позиции элементов.

Для позиционирования элементов в прототипе я решил сделать то же, что и многие другие конструкторы антенн Yagi-Uda, а именно просверлить отверстия там, где должны проходить элементы.Это требует, чтобы вы точно измерили, где расположен каждый элемент; допуски обычно менее 2 мм. Все измерения, которые у нас есть для этого прототипа, относятся к отражателю, поэтому я отметил 10 мм от конца стрелы в качестве местоположения отражателя и добавил 10 мм к положению каждого элемента для измерения. Измерение от конца стрелы с помощью рулетки намного проще и последовательнее, чем пытаться удерживать конец измерительной ленты над отметкой Шарпи на трубе из ПВХ.

Третий

Просверлить отверстия под элементы.

Важно, чтобы все элементы были:

  1. На одной линии («копланарно»)
  2. Перпендикулярно стреле

К этим концам я привязал стрелу молнией к запасному прямоугольному алюминиевому куску, который у меня был в магазине, и зажал его в тисках. Использование алюминия и тисков дало мне хорошую гарантию на ## 2, а использование моего мастерского сверлильного станка в сочетании с узлом алюминий / тиски вместо ручного сверла дало мне хорошую гарантию на ## 1.Убедитесь, что сверло, которое вы используете, соответствует диаметру вашей медной проволоки. Слишком маленькое отверстие - это нормально, потому что вы всегда можете сделать его больше, но слишком большое отверстие сделает ваши элементы шаткими, и это будет сложнее исправить.

Четвертый

Отмерьте и отрежьте проволоку для элементов.

Для рефлектора и директора я использовал измерения из калькулятора выше. Убедитесь, что при резке элементов вы держите их в порядке! Они отличаются по длине всего на несколько миллиметров.

Обычно причина того, что вы предпочитаете использовать сложенный диполь вместо полуволнового диполя при создании антенны Яги-Уда, заключается в том, чтобы легче согласовать импеданс коаксиального кабеля, который вы к нему подключаете. Хотя это хорошее свойство, на самом деле оно имеет значение только для антенн, которые также передают сигнал, а мы - нет. Я сделал сложенный диполь вместо полуволнового диполя, потому что его легче прикрепить к моей штанге и коаксиалу. Поскольку я создавал свой собственный свернутый диполь, мне понадобился другой калькулятор: https: // www.changpuak.ch/electronics/Dipole_folded.php. Результат калькулятора выглядел так:

Итак, мы знаем, что провод для нашего сложенного диполя должен быть длиной 600,5 мм.

Пятая

Вставьте элементы и согните сложенный диполь.

Вставить отражатель и директор очень просто. Однако согнуть сложенный диполь может быть сложно, в зависимости от того, какой калибр медный провод вы используете (с более толстым проводом труднее работать). Я знал радиус изгиба, и у меня был доступ к 3D-принтеру, поэтому я распечатал цилиндр для использования в качестве руководства по изгибу:

Важно, чтобы все элементы находились по центру стрелы, поэтому я приклеил каждый элемент на место горячим клеем.Некоторые конструкции имеют сложенный диполь в той же плоскости, что и другие элементы, некоторые конструкции имеют сложенный диполь перпендикулярно этой плоскости, но из моделирования антенн, которое я видел, это не имеет значения, поэтому просто выберите то, что подходит для вашей конструкции антенны или эстетика.

Шестой

Припаяйте экран коаксиального кабеля к одному концу сложенного диполя, а медный сердечник - к другому.

Отрежьте пластиковую крышку от коаксиального кабеля на пару дюймов и снимите экран так, чтобы экран доходил до одной стороны, а медная жила доходила до другой.Как вы можете видеть ниже, я также привязал коаксиальный кабель к стреле, чтобы придать сложенному диполю некоторую устойчивость.

Прототип завершен!

Вот изображение моего готового прототипа:

Эта антенна работала достаточно хорошо, чтобы обеспечить усиление 7 дБ на расстоянии десяти футов от источника, что было всем, что мне нужно, чтобы подтвердить, что Yagi-Uda была подходящей антенной для этого проекта.

05. Конечный продукт

Для конечного продукта я сделал 10-элементную антенну Яги-Уда.Я использовал другой калькулятор, созданный для антенн с переменным количеством элементов: https://www.changpuak.ch/electronics/yagi_uda_antenna_DL6WU.php. Это были мои требования:

У меня была восьмифутовая белая поливинилхлоридная труба диаметром 21 мм от Home Depot, которую я планировал использовать для стрелы, и Home Depot также продает пятнадцатифутовые рулоны 4-миллиметровой медной проволоки.

Результат калькулятора выглядел так:

  Частота: 428 МГц
Длина волны: 701 мм
Диаметр стержня: 4 мм
Диаметр стрелы: 21 мм
Длина стрелы: 1540 мм
д / лямбда: 0.006 (мин .: 0,002, макс .: 0,01)
D / лямбда: 0,030 (мин .: 0,01, макс .: 0,05)
Элементов: 10
Усиление: 11,80 дБд (прибл.)
-------------------------------------------------- -----------
Длина отражателя: 338 мм
Положение отражателя: 0 мм
-------------------------------------------------- -----------
Положение диполя: 168 мм
-------------------------------------------------- -----------
Режиссер # 1 Позиция: 221 мм, длина: 319 мм
Расстояние Диполь - Реж. # 1: 53 мм
-------------------------------------------------- -----------
Режиссер # 2 Позиция: 347 мм, Длина: 316 мм
Расстояние Реж.№1 - Реж. # 2: 126 мм
-------------------------------------------------- -----------
Режиссер # 3 Позиция: 498 мм, длина: 313 мм
Расстояние Реж. №2 - Реж. # 3: 151 мм
-------------------------------------------------- -----------
Режиссер # 4 Позиция: 673 мм, Длина: 310 мм
Расстояние Реж. №3 - Реж. # 4: 175 мм
-------------------------------------------------- -----------
Режиссер # 5 Позиция: 869 мм, Длина: 308 мм
Расстояние Реж. №4 - Реж. # 5: 196 мм
-------------------------------------------------- -----------
Режиссер # 6 Позиция: 1079 мм, Длина: 306 мм
Расстояние Реж.№ 5 - Реж. # 6: 210 мм
-------------------------------------------------- -----------
Директор №7 Позиция: 1300 мм, Длина: 304 мм.
Расстояние Реж. №6 - Реж. # 7: 221 мм
-------------------------------------------------- -----------
Режиссер # 8 Позиция: 1532 мм, длина: 302 мм
Расстояние Реж. №7 - Реж. # 8: 231 мм
  

В этом калькуляторе нет длины диполя, поскольку предполагается, что вы делаете свой собственный свернутый диполь. Мы, так что не беспокойтесь. Некоторые этапы этой сборки пересекаются с прототипом, поэтому я буду делать подробные заметки только там, где он отклоняется или есть новые этапы.Основное различие между прототипом и окончательной сборкой заключается в том, что для окончательной сборки я решил распечатать стойки для элементов на 3D-принтере вместо сверления отверстий в стреле. Просверливание отверстий для элементов не выходит за рамки маленькой антенны: очень мало места для ошибки, небольшие ошибки складываются, поливинилхлорид длиной пять футов намного громоздче, чем один фут, и трудно вносить изменения в элементы после просверливается отверстие.

Первая

Обрежьте материал стрелы (не забудьте создать буфер).

Второй

Отмерьте и отрежьте проволоку для элементов и сложенного диполя.

Третий

Стойки держателей элементов дизайна и печати.

Это то, что я получил в своей конструкции противостояния:

Изгиб в нижней части стойки соответствует изгибу трубы из ПВХ, поэтому стойка удобно сидит на стреле и не качается. Прорезь наверху стойки соответствует изгибу медного провода, который я использовал, поэтому провод сохраняет свою ориентацию.Отверстия сбоку соответствуют размерам застежек-молний, ​​которые я использовал, а отверстие в центре - дизайнерская привычка минимизировать твердый объем для уменьшения количества используемой нити. Для такой маленькой детали (5 мм x 5 мм x 10 мм) пустотелая сердцевина, вероятно, не является строго необходимой.

Использование опор, напечатанных на 3D-принтере, имеет ряд улучшений по сравнению с сверлением отверстий:

  • Более точное позиционирование элементов
  • Легче отрегулировать элементы, если они нарушены
  • Легче выровнять элементы, чтобы они были копланарными
  • Элементы проще заменить или модифицировать
  • Легче разобрать для транспортировки, все, что вам нужно для сборки, это стяжки-молнии
  • Если антенна ударилась, элементы не погнулись

Четвертый

Крепежные элементы к стойкам и стойкам к стреле.

Используя размеры, указанные выше, я привязал каждую стойку к стреле. Установив каждый элемент на место, я повторно измерил его, чтобы убедиться, что он находится в пределах 1 мм от желаемого положения, затем пометил передний край стойки с помощью Sharpie, чтобы, если антенна толкнула или элемент ударился, я мог легко изменить положение стойки. правильное положение.

Пятая

Припаяйте экран коаксиального кабеля к одному концу сложенного диполя, а медный сердечник - к другому.

Готовая антенна Final!

Вот снимок последней антенны без коаксиального кабеля:

06. Заключение

Создать антенну с индивидуальной настройкой не так уж и сложно! Самое сложное - это знать, с чего начать и как интерпретировать результаты вычислений, которые вы найдете в Интернете. Надеюсь, узнав, как работает антенна, увидев мой процесс сборки и изучив некоторые из ошибок, с которыми я столкнулся по пути, вы почувствуете уверенность, что можете сделать это дома.

07. Используемые ресурсы

Калькулятор Яги-Уда с 3 элементами

https://www.changpuak.ch/electronics/yagi_uda_antenna.php

Калькулятор N-элемента Яги-Уда

https://www.changpuak.ch/electronics/yagi_uda_antenna_DL6WU.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *