Pull to refresh

Comments 32

Подскажите, каким софтом пользовались?
Очень интересно, только на картинках с топологией хорошо бы антенну явно подсветить, чтоб легко было увидеть различия.
змейка, уголок и прямая линия. чего там подсвечивать :)
Пока не сказали, змейку на первой картинке в упор не видел…
AWR DE.
Спасибо за совет.
очень интересно, а если бы змейка была не по короткой, а по длинной стороне — как бы изменилась её эффективность?
Не сильно бы изменилась, т.к. из индуктивности плохая антенна :)
Вообще-то это стандартный метод укорачивания антенн — разделение с включением индуктивности в разрыв или даже наматывание их спиралью. Обычно применяется в КВ диапазонах, где антенны сравнительно крупногабаритные. Существуют и специальные спиральные антенны, направленные, но у них диаметр намотки должен быть соизмерим с длиной волны. Электрически короткая антенна имеет емкостной входной импеданс, а индуктивность его компенсирует.
Тут антенна получилась переудлиненная, да еще и очень низкоомная, так как короткая антенна имеет низкое сопротивление излучения. Может быть, тут получится гамма-согласование сделать. Или настроить антенну в резонанс емкостью, по крайней мере. А то она вообще не в резонансе.
Входное сопротивление антенны меняется периодически по мере изменения ее длины — сначала большая емкость, потом она падает, на 1/4 длины волны остается чисто активное сопротивление 75 ом для тонких антенн, потом начинает расти индуктивность, на 1/2 длины волны индуктивность резко падает, реактивное сопротивление проходит через 0 и становится емкостным, сопротивление антенны в этой точке тоже чисто активное и составляет около 300 ом для тонких антенн, потом процесс повторяется по мере дальнейшего увеличения длины антенны. Обычно пользуют эти 2 точки с чисто активным сопротивлением. Если антенну закоротить на конце, то они местами поменяются. Тогда наверное можно и емкостью настраивать. А без закорачивания удобнее наверное индуктивностью.
Нет, здесь уже есть индуктивность — но она слишком большая. Либо надо менять конфигурацию антенны, чтобы она стала резонансной, либо настраивать в резонанс то, что у нас есть, внешними элементами. Что будет лучше в условиях ограниченных габаритов — это еще вопрос.
А насчет 300 ом вы неправы:). У полуволнового вибратора, запитанного с конца, очень большое входное сопротивление. Что и позволяет эту антенну использовать на КВ почти без противовеса. В теории для идеальной геометрически тонкой антенны там вообще бесконечность выходит, ибо пучность напряжения и нуль тока, но в реальности абсолютного нуля тока не выходит и имеем несколько килоом входного сопротивления.
В идеале для полуволнового таки да, но идеального ничего не бывает, и 300 ом это вполне себе реальное сопротивление. Если у вас получилась индуктивность, то значит антенна слишком длинная, укоротите ее и будет вам щастье :) Но должен еще сказать все эти теоретические расчеты много не учитывают, практические данные отклоняются от теоретических довольно часто. Придется допиливать напильником, то есть скальпелем :) В этом смысле разомкнутые на конце антенны удобнее, их можно постепенно пилить с конца без проблем. А еще я тут недавно проверял приемники с передатчиками для ардуины, которые на 433 МГц и по 50 рублей на ебее, так там лучшая антенна получилась в виде проволочной квадратной рамки со стороной вроде в четверть длины волны. Из корпуса в корпус доставало, метров наверное 300.
Частный случай спиральной антенны с одним витком… она небось еще и направленной получилась.
Ну да, естессно направленной, но не слишком. Что-то типа восьмерки обычной вибраторной, точно я не мерил. Спиральная антенна она на конце разомкнута, ни с чем не соединяется. Это рамочная антенна, есть такой класс антенн.
Я что-то подумал что другой конец не заземлён был.
jar_ohty, AlexHa, отдельное спасибо за комментарии!
Как я вижу по статистике, хабрасообщество с интересом отнеслось к статье по антенной тематике. Было бы интересно, если бы вы опубликовали то, с чем пришлось столкнуться при решении конкретных задач.
AlexHa, интересно, что и как вы делали для 433 МГц? Сам относительно недавно решал близкую задачу для 466 МГц. Тоже делал рамку, но печатную…
Купил на ебее по паре приемников и передатчиков, просто чтобы посмотреть что это такое. Попытался найти схему, не нашел. Точнее, нашел в нескольких местах, одну и ту же и неправильную. Частично восстановил схему по печатной плате, передатчик два транзистора, один генератор другой модулятор, у генератора резонатор в обратной связи и штуки по 3 резисторов с конденсаторами для задания режима транзисторов и развязок. У приемника чудесатая какая-то схема, сверхрегенерат похоже, плюс еще один транзистор непонятно зачем, что-то вроде УВЧ, хотя зачем УВЧ в сверхрегенерате непонятно. На выходе сверхрегенерата ОУ. Усиление разогнано такое что без входного сигнала ОУ время от времени выдает помеху (самовозбуждается). Поэтому, на время опытов пришлось один каскад выходного усилителя отключить. В передатчике отключил модулятор и запитывал его непосредственно от низкочастотного генератора. Максимальная частота модуляции, которую еще воспроизводит приемник — порядка 20 кГц. Сначала пробовал на небольшом расстоянии, потом разнес приемник и передатчик. Неплохо работают симметричные вибраторы, почти так же хорошо как рамка, но рамка как-то субъективно стабильнее, меньше зависимость от окружающих предметов.
УВЧ для сверхрегенератора нужен в большей степени для развязки антенны от собственно сверхрегенератора. Они же при своей работе неплохо так излучают в антенну.
Кроме того сверхрегенераторы шумят по выходу, это тоже их неотъемлемая особенность.
Теоретически да, излучение может повлиять на другой приемник. Но по шумам сверхрегенерат вроде бы вне конкуренции, УВЧ в этом смысле параметры ухудшает. Шумы сверхрегенерата на уровне пассивных элементов, если УВЧ какой-то и имеет смысл использовать, то только что-то вроде параметрического или каких-нибудь охлаждаемых. Там модуляция от периодического сброса сверхрегенерата на выходе не до конца фильтруется, это можно считать его шумом, хотя на самом деле это низкочастотная помеха.
Низкочастотный шум, да. Но однако он есть. Сверхгетеродины на аналогичной чувствительности по входу шумят гораздо меньше.

И паразитное излучение в антенну настолько сильное что аналогичный приемник рядом в радиусе нескольких метров забивается.
Нет, супергетеродины в этом смысле особенной малошумности вроде бы не показывают. Как раз для супергетеродинов УВЧ на входе не выглядит необычно, это распространенное решение. А вот сверхрегенерат с УВЧ — это только у китайцев. Сверхрегенерат это обычное решение для приемников систем дистанционного управления моделями советского периода. Опупенная чувствительность при простейшей схеме для модели самое то. Помехоустойчивость при этом правда никудышная, ну так это же для детей, модельки, то-се. Насчет взаимовлияния конкретно этих приемников, не пробовал, не знаю.
Правильно спроектированный супергетеродинный приемник даст меньше шума чем регенеративный на одном транзисторе. Если супергетеродин можно сделать малошумным за счёт применения малошумящих транзисторов и специальной схемотехники то сверхрегенеративный шумит по своей природе — ведь в какой-то момент времени его чувствительность становится слишком большой — он начинает принимать любой даже самый минимальный шум в эфире, тепловой шум в пассивных элементах, да даже в самом транзисторе! Но зато схема простая. И из-за того что в сверхрегенераторе возникает ПОС он является одновременно и генератором, а поскольку антенна непосредственно подключается к контуру — это все идет в эфир. Много ли, мало ли… но это становится головной болью.
Я в своё время тоже баловался с игрушечными радиостанциями на сверхрегенераторе — они были построены по схеме без УВЧ и находясь рядом друг с другом теряли чувствительность, попросту забивая друг друга собственным излучением.
Сейчас делать сверхрегенерат смысла особого нет, есть супергетеродинные приемники на одном кристалле и не слишком дорогие.
Хоть я и почти сразу все увидел, но соглашусь
В принципе и змейка могла бы возможно показать приемлемые характеристики при правильном выборе конфигурации. Во втором варианте непонятно назначение огромного полигона сразу после источника. Это что, такой элемент согласования? Тогда не удивительно что конструкция получилась узкополосной. Ну и третий вариант, четвертьволновый штырь с минимумом изменений, наверное где-то так. Полоса около 10%, довольно сносно для такого штыря, но не удивительно.
Да, этот полигон служит согласующим элементом. Если у вас есть какие-то интересные предложения, то с благодарностью их выслушаю прочитаю :)
Я ведь не пытался кого-то удивить. Хотел показать, как могло бы быть, если бы об этом задумались на этапе проектирования.
В сотовых телефонах антенны бывают самого причудливого вида. Там насколько я понимаю именно так и делают, на площади отведенной под антенну рисуют какую-нибудь загогулину, а потом интуитивно ее гнут и так и эдак, пока не получают нужного результата. Самые продвинутые используют генетические алгоритмы — создают популяцию антенн с ограничениями, соответствующими заданной площади, присваивают «генам» геометрические параметры и подвергают их скрещиванию. Получаются, судя по публикациям, неплохие результаты. Еще можно использовать металлизацию под антенной, в этом случае диэлектрик между антенной и металлизацией позволит сократить габарит. Закорачивание антенны на металлизацию в определенных местах тоже применяют для оптимизации параметров.
Хм. В какой программе рассчитывалась антенна?
Я уже отвечал на этот вопрос выше: AWR DE.
Класс. А не подскажите что почитать на тему согласования трактов и про различные печатные антенны?

А то у меня в институте был укороченный курс по антеннам, из согласования я запомнил только про всякие не особо удобные штуки для самостоятельного изготовления, вроде «четвертьволнового трансформатора» и подобного. А про печатные антенны нам так вообще вскользь рассказывали, а тема интересная и весьма.
Конкретно по печатным антеннам сейчас в голову ничего не приходит. А вот по антеннам вообще и по их согласованию могу посоветовать 6-ти томник И.В. Гончаренко «Антенны КВ и УКВ». Автор многие вещи объясняет «на пальцах».
Можно было уменьшить габариты, используя коллинеарный тип антенны?
Не рассматривал этот вариант.
Sign up to leave a comment.

Articles