środa, 16 lipca 2008

Aktualny zestaw anten - Anteny Synfazowe

Jak połączyć dwie anteny celem podniesienia zysku?
A jak sprawdzić czy nie popełniono błędu?

Chcąc połączyć dwie anteny, mamy do wyboru dwie metody:
- za pomocą splitera



- za pomocą kabla transformującego impedancję.

Wykorzystując splitery, do połączenia anten używamy kabla o impedancji 50 om długośc odcinka dowolna i możliwie krótka pomiędzy spliterem a zaciskami anteny.
Zaleta: dopasowanie idealne SWR=1,1
Wada: spliter kosztuje.

Wykorzystując kabel transformujący impedancję, stosujemy łatwo dostępny kabel 75 om o rezonansowej długości będącej nieparzystą wielokrotnością 1/4 długości fali pomnożoną przez K czyli współczynnik skrócenia danego kabla.

Stare kable koncentryczne np. RG-213 posiadają izolator z pcv i K=0,67, nowsze koncentryki mają izolator spieniony i K ok. 0,81.
Współczynnik skrócenia jest parametrem ściśle związanym z konkretnym typem kabla.

Zaleta: prostota wykonania
Wada: SWR>1,2 dopasowanie kablem 75 om (to bardzo dobry poziom dopasowania :)


Przykład:

Łączymy dwie bardzo popularne anteny 7 el. DK7ZB na pasmo 2m o dł. nośnika 326 cm, zalecana odległość pomiędzy antenami S= 300 cm.

Do połączenia anten użyjemy 75 omowego kabla dobrej jakości, z grubą żyłą środkową z oplotem dającym się lutować. Taki kabel z izolatorem spienionym ma najczęściej K=0,81.

Środek pasma pracy anten: f= 144,300MHz
prędkość światła = 29979
--> lambda = 29979/144,3 = 207,75cm

Wyliczamy długośc kabla koniecznego do połączenia anten, tzn. wyliczamy długość od punktu wspólnego (tego z gniazdem, w które włączymy już kabel łączący radio z zestawem antenowym).

Do dyspozycji mamy następujące długości kabli:

207,75 * 1/4 * 0,81 = 42,06 cm - za krótki
207,75 * 3/4 * 0,81 = 126,2 cm - za krótki
207,75 * 5/4 * 0,81 = 208,66 cm - wybieramy do połączenia "od tyłu"
207,75 * 7/4 * 0,81 = 294,48 cm - lub ten do klasycznego połączenia "przez środek"
207,75 * 9/4 * 0,81 = 378,62 cm - zbyt długi - duże straty tłumieniowe kabla


Jeśli nasz zestaw będzie pracował tylko w jednej polaryzacji, to możemy połączyć anteny prowadząc kabel klasycznie tj. od gniazda antenowego w antenie kabel biegnie po nośniku w kierunku środkowego punktu mocowania anteny do poprzeczki dystansującej anteny, następnie po poprzeczce do wspólnego gniazda.


Jeśli kabel poprowadzimy po nośniku i "wychodząc" z niego pod kątem 90 st. w stosunku do płaszczyzny elementów anteny, pobiegnie dalej do punktu wspólnego - to taki kabel nie zakłóci pracy naszego zestawu.

W tym przypadku potrzebujemy ten dłuższy odcinek kabla 259,5 cm ( dwa takie odcinki).











Jeśli łączymy dwie anteny z elementami w obu płaszczyznach np. krzyżowe to najlepiej poprowadzić kabel od tyłu. Możemy użyć dwóch odcinków o długości 208,6 cm.





Biegunowość.

Plusem i minusem umownie oznaczyłem żyłę gorącą i ekran kabli łączących anteny.


Anteny w szyku poziomym:







Anteny w szyku pionowym:






Błędy.

Wystąpienie pomyłki w połączeniu anteny można stwierdzić tylko przy ustawieniu anten w szyku poziomym, czyli dwie anteny obok siebie w płaszczyźnie poziomej, polaryzacja anten dowolna.

W takim ustawieniu anten podczas praktycznych testów, nasłuchów, stwierdzimy maksymalne tłumienie sygnału w kierunku głównym oraz, dwa równie silne listki boczne oddalone kilkanaście stopni w obie strony od głównego kierunku.






Uwaga - Przy połączeniu anten w szyku pionowym niestety nie ma możliwości praktycznego stwierdzenia błędu.

Przy połączeniu prawidłowym uzyskamy maksymalny listek w kierunku głównym
i po obu stronach dwa listki boczne o kilka dB mniejszym poziomie.








Zyski i straty.


Łącząc dwie anteny możemy zyskać maksymalnie do 3 dB, minus straty sygnału w kablach połączeniowych. Kable stosujemy najlepsze, na jakie nas stać ;)


Ciekawostka.

Połączenie wyżej opisane jako błędne (na UKF-ie) można spotkać u wyczynowców na KF-ie, jako sposób na maksymalne wykorzystanie propagacji. Stosując przełącznik fazy można odpowiednio reagować na sygnały przychodzące pod różnymi kątami elewacji.

Aktualizowano: 19:42 07/09/2008