Ansamblu și calcule de antenă spirală

Anterior

Conţinut:

  • Cum să asamblați o antenă spirală
  • Calculul antenei spiralate

Se crede că antena spirală are polarizare circulară, dar acest lucru nu este în întregime adevărat. De fapt, structura spirelor este de așa natură încât sunt recepționate unde cu polarizare liniară. Și acest lucru este foarte convenabil uneori, când există posibilitatea de a lucra la orice structură de undă. Iar antenele spiralate sunt folosite nu numai ca iradiatori de oglinzi pe satelit. Pentru radioamatorii, dezavantajul este că o undă cu polarizare liniară este slăbită cu trei decibeli și, după cum știți, nimic altceva nu este folosit în emisiunile de radio și televiziune. Mai simplu spus, la noi, un iradiator în spirală ar fi potrivit doar pentru prinderea NTV+ de pe un satelit, dar nici acolo nu se folosește o astfel de metodă. Există o serie de aplicații speciale ale unor astfel de antene, dar nu le vom discuta. Cu toate acestea, solicitările pentru subiect se găsesc în rețea. Cine ar putea avea nevoie de o antenă spirală, încolăcită din sârmă cu propriile mâini și pusă pe o bucată de țeavă, nu ne angajăm să răspundem, deoarece chiar și în colecția de lucrări ale radioamatorilor această clasă de produse lipsește...

Proiectarea unei antene spiralate

Cum să asamblați o antenă spirală

Deci, să luăm taurul de coarne. Pentru asamblare, va trebui să cunoașteți diametrul și pasul înfășurării firului, numărul de spire. Din materiale veți avea nevoie de:

  • O tablă de oțel pentru ecran, de grosime arbitrară, dar astfel încât să nu se îndoaie de vânt și alte ciocniri.
  • Tăiați firul astfel încât să fie suficient să înfășurați spirele cu o marjă.
  • Cablu de alimentare: pentru TV 75 Ohm, pentru radio 50 Ohm.
  • O țeavă de plastic cu diametrul necesar.

    • Antenele spiralate aparțin clasei de unde care călătoresc, iar rezistența lor este suficient de mare pentru a conecta dispozitivul fără potrivire, având calculat corect dispozitivul. În primul rând, țeava este marcată, cu o margine, astfel încât să poată fistick-ul în ecran și stick. Pasul de înfășurare este marcat de-a lungul axei (de preferință pe ambele părți). În viitor, aceste riscuri vor fi utilizate pentru egalizare. Faceți un pas înapoi cu câțiva centimetri față de față și începeți să lucrați cu un marker. Vă rugăm să rețineți că pe partea din spate virajul va fi deplasat exact cu jumătate de pas. (Consultați și: antenă magnetică făcută de dvs.)

    Spirala se înfășoară pe țeavă indiferent de pas, dar cu numărul necesar de spire. Pe viitor, pornind de la primul risc, trebuie să întindeți firul în mod corect. Pentru a preveni deplasarea în viitor, poziția corectă trebuie fixată cu picături de lipici. Cam trei sau patru pe tură. Între timp, puteți face doar un ecran.

    Alegeți un pătrat cu o latură de aproximativ cinci diametre a țevii de înfășurare. Nu contează care este grosimea oțelului, rezistă la caracteristicile de rezistență. Când este asamblat, ecranul este strict perpendicular pe țeavă.

    Pentru asamblarea electrică, un orificiu trebuie să fie găurit lângă capătul spiralei (baza țevii) și firul să fie trecut înăuntru. Facem o altă gaură în spatele ecranului în peretele lateral, unde trecem cablul de tensiune împletit. Din punct de vedere electric, miezul central se conectează la bobină, iar ecranul de alimentare la ecranul antenei. Așa se formează un sistem de recepție și transmitere a undelor. Conducta cu ecran de oțel este conectată cu lipici-etanșant la colț pentru a asigura perpendicularitatea strictă a pieselor. Puncte cheie:

    • Bobina și ecranul sunt realizate din material conductiv, de exemplu, cupru.
    • Conducta trebuie sa fie din dielectric.

    Calculul antenei spiralate

    Antenele elicoidale sunt foarte bune pentru că captează orice tip de undă folosit în transmisia terestră. Cu toate acestea, pentru a prinde radioul, axa ar trebui să fie îndreptată în sus, în timp ce ecranul va fi amplasat orizontal. În același timp, dispozitivul se caracterizează prin pronunțatproprietăți direcționale, așa că nu vă așteptați să puteți acoperi mai multe turnuri dintr-un punct. Cu toate acestea, nu totul este atât de simplu aici. Diagrama de directivitate depinde de dimensiunile antenei spiralate și destul de puternic:

  • Dacă lungimea bobinei este mult mai mică decât lungimea de undă, atunci predomină radiația laterală, de-a lungul axei antenei. În plus, polarizarea nu va fi circulară.
  • Într-un caz ideal, lungimea bobinei ar trebui să fie în intervalul de 0,75 până la 1,3 lungimi de undă. În acest caz, există o petală principală îndreptată înainte. Desigur, trebuie să existe un ecran.
  • Dacă lungimea spiralei este mai mare de 1,5 lungimi de undă, atunci se formează două petale îndreptate către semiplanul frontal. Mai exact, se obține ceva asemănător unei suprafețe conice.

    • calcule

    Antenă spirală

    Indirect (conform celui de-al doilea punct), cititorii și-au format deja o idee despre gamă. Banda poate fi extinsă de două ori folosind nu o spirală cilindrică, ci o spirală conică (antenă spirală conică). Și, în sfârșit, pentru cei care abia așteaptă să lupte, recomandăm calculatorul online la http://aerial.dxham.ru/onlajn-raschety/raschety-antenn/raschet-spiralnoj-antenny. Vedeți că aici se sugerează să setați frecvența, precum și pasul înfășurării spiralei și lungimea emițătorului... Da... nimic complicat cu adevărat:

    • Lățimea petalei principale a modelului direcțional depinde în primul rând de lungimea înfășurării spiralei. Variați numărul de ture și urmăriți acest parametru (este în partea de jos a paginii). Diametrul de înfășurare al spiralei se modifică ușor. Ei bine, nu avem nicio explicație pentru asta, creatorii calculatorului știu mai bine. Desigur, va fi nevoie de mai multă sârmă, ceea ce se reflectă în parametrii corespunzători.
    • Să mai adăugăm că pe măsură ce lungimea crește, la fel crește și amplificarea. Acesta este un efect absolut tipic: petala se îngustează -câștigul crește. Faptul este că aria diagramei direcționale este o valoare constantă. După cum a spus Lomonosov, dacă ceva ajunge într-un loc, cu siguranță trebuie să plece în altul. De asemenea, rețineți că lățimea de bandă scade ușor pe măsură ce crește numărul de ture.
    • Câștigul depinde de pasul de înfășurare: cu cât este mai mare, cu atât câștigul este mai mic și modelul direcțional mai mic. În opinia noastră, acesta este un fel de greșeală, deoarece se dovedește că cel mai profitabil este să vânt strâns. În același timp, va fi mai puțină sârmă. Câteva avantaje, dar nu se întâmplă așa.

    Dintre proprietățile cu siguranță utile ale acestui calculator online, aș dori să notez calculul dimensiunii minime a ecranului. Și în ceea ce privește pasul, trebuie, desigur, să clarificăm în manuale ce vom face acum. Apropo, este interesant că implicit frecvența WiFi de 2,45 GHz este disponibilă imediat pe site. Da, astăzi antenele spiralate sunt adesea folosite aici.

    Antenă spirală făcută de sine

    Și iată ce am găsit: câștigul ar trebui să depindă doar de numărul de ture. Se recomandă să alegeți treapta de înfășurare de ordinul 0,22 - 0,24 lungimi de undă. În timp ce pe site, această valoare poate fi setată în limite largi. Le sugerăm cititorilor să nu înoate împotriva curentului, ci să aleagă doar un astfel de pas și să varieze numărul de viraje. Uneori există erori în unele calculatoare, dar numai un programator poate ști cu siguranță. (Vezi și: Antenă cu toate undele cu propriile mâini)

    Apropo, în noua sursă există și informații că ecranul este plasat în spatele spiralei la o distanță de 0,12 lungimi de undă. În același timp, se adaugă că dacă diametrul ecranului ar trebui ales egal cu 0,8 lungime de undă și mai mult, atunci latura pătratului este și mai mare: 1,1 din ?. Nu este atât de evident, dar dacă vă imaginați că cercul ar trebui să se potrivească înăuntru, atunci totul cade la loc.

    În ceea ce privește potrivirea, rezistența antenei spiralate depinde foarte mult de grosimea firului și scade pe măsură ce crește. Este posibil să-l faci 75 și chiar 50 ohmi. În acest caz, nu este necesară coordonarea, ceea ce simplifică foarte mult operarea. Și trebuie spus că în general funcționează la frecvențe înalte. De exemplu, rezistența undei va fi egală cu 75 ohmi la o grosime a firului de 5% din lungimea de undă. Și pentru a obține 50 ohmi, ar trebui să luați o grosime a firului de 7% din lungimea de undă. Puteți vedea că acest lucru este destul de real la frecvențele WiFi, ceea ce înseamnă că puteți calcula parametrii astfel încât să nu aveți nevoie să vă puneți de acord cu nimic.

    Vă rugăm să rețineți că calculatorul nu vă permite să setați grosimea firului, iar cu cele disponibile, rezistența undelor este de 140 Ohmi. Acesta este probabil un fel de truc, deoarece, conform cunoștințelor noastre, cablul ar trebui să fie de 50 ohmi la frecvențele WiFi. Dar puteți verifica dacă dependența de grosimea firului este îndeplinită. Să dăm tabelul complet și să comparăm rezultatul cu acesta.

    Tabel de calcule

    Deci, frecvența este de 2450 MHz, găsim lungimea de undă folosind formula binecunoscută:

    ? = 299.792.458 / 2450.000.000 = 0,1223 metri.

    Unde găsim diametrul necesar al firului pentru o rezistență de 140 ohmi:

    0,1223 x 0,02 = 2,45 mm, să verificăm dacă se potrivește cu calculatorul online! Ne uităm și vedem: 2.4. Ei bine, dacă luăm în considerare că fără rotunjire am obținut 2,447 mm, atunci vom presupune că cele două surse se repetă, ceea ce înseamnă că instrucțiunile pentru alegerea etapei de înfășurare (vezi mai sus) pot fi de încredere. Cu aceasta, considerăm că antena spirală de casă este gata și vom găsi și grosimea firului la care rezistența va fi egală cu 50 ohmi: se dovedește a fi de aproximativ 8,5 mm. Puteți vedea că chiar și la o frecvență atât de mare este dificil să asigurați condițiile necesare. Acesta este unul dintre motivede ce scopul de a face singur o antenă spirală este cel mai adesea stabilit de informaticieni.

    Cât despre inconsecvențele din calculator, poate le-am inventat, dar în orice caz, verificați din nou orice informație tehnică. Credem că am răspuns la întrebarea ce este o antenă spirală și cum se face o antenă spirală. Avantajul designului este ușurința de fabricare, dacă patch-urile trebuie să fie calculate, convenite și nu este un fapt că se va dovedi, atunci iată un dispozitiv bun care pare să satisfacă toate condițiile și, de asemenea, elimină buruienile. un număr mare de obstacole. Este clar că aceleași antene trebuie să fie pe ambele părți pentru a funcționa cu polarizare circulară, altfel rezultatul va fi misterios și imprevizibil. Așadar, o antenă spirală do-it-yourself este o realitate.

    Următorul

    Citește și: