. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Antény nejen pro PMR - 2
28.6. | Pandatron | Antény nejen pro PMR - 2 | Komentářů: 8  
Antény nejen pro PMR - 2

Antény nejen pro PMR - 2

Úvod stavby antén, měření a konečně: prutové antény

Úvodem:
V několika následujících dílech se pokusím popsat všechny nejběžnější typy antén. Budou u nich uvedeny teoretické informace a výpočty délek tak, aby se dali použít i na jiných pásmech než jen na PMR. Naprostou většinu antén jsem postavil pro PMR pásmo a tak jsou zde uvedeny i nejlepší rozměry a změřené parametry.

Základy stavby antén:
1) impedance vysílače (u PMR stanic = 50 Ohm) = impedance koaxu = impedance antény
2) anténa = rezonanční obvod, který je potřeba naladit na vysílanou frekvenci, jen tak anténa může vyzářit dodaný výkon do prostoru
3) čím tenčí jsou aktivní části antény, tím je anténa úzkopásmovější a její rozměry kritičtější.
4) u prutových antén záleží na uchopení stanice v ruce, budete-li jí držet jen dvěma prsty, vyzáří se i 2x víc energie než když ji budete mačkat v dlani, pokud je anténa připojena až za kus koaxiálu, tento bod neplatí
5) přívodní koax musí být kvůli ztrátám co nejkratší. Klasický koax dlouhý 14m utlumí 2/3 signálu a při 0,5W výkonu toho opravdu moc nezbude!

Vlnová délka se spočítá:


lambda - m
frekvence - MHz

Jak jsem měřil:
Popisuji zde mnou změřené a v praxi odzkoušené (!) informace, které se však v některých případe mohou lišit od běžně uváděných informací. Testy jsem několikrát opakoval a vždy s přibližně shodnými výsledky. Přesto však neberte mnou změřené údaje naprosto vážně. Ve VF technice je totiž velice těžké provádět přesná měření v amatérských podmínkách, tm spíš na tak vysokých frekvencích jako je 446 MHz!

Na měření jsem si sestavil následující jednoduchý obvod:

Jelikož jsem zrovna neměl vhodný mikroampérmetr, použil jsem měřidlo s rozsahem 1mA pro vizuální indikaci a pro číselné hodnoty k němu paralelně připojil digitální V-metr. Jeho hodnoty samozřejmě nemají žádnou konkrétní jednotku a slouží pouze pro porovnání antén na následujících řádcích (viz. Maximální naměřené velikosti signálu), ale jen pro informaci, jsou v mV. Jo a ještě je třeba dodat, že ručkové měřidlo často zdaleka nestačilo svým rozsahem, ale přežilo:).
Měřená anténa (pokud nebude uvedeno jinak) byla vždy vzdálena 30 cm od dipólu měřiče. Horizontálně a vertikálně byla umístěna a nasměrována  tak, aby měřidlo zobrazilo maximum (tedy vždy vyzkoušeno a změněno). Tato hodnota je u každé antény zapsána, společně se ziskem v dB. Ten byl získán porovnáním naměřených hodnot s hodnotami naměřenými u dipólu uvedeném v dalším díle (taky jen orientační údaj).

Takže to by bylo úvodem vše a nyní již vlastní antény. V tomto díle se podíváme na nejjednodušší antény připevnitelné přímo na staničku. Antény nemají žádnou protiváhu (kromě stanice a ruky) a po teoretické stránce by se ani neměli používat, protože nejsou úplné a jejich zisk je nízký, ale...

1 / 2
Maximální naměřená velikost signálu: 22
Zisk vůči dipólu: -30 dB

Asi nejhorší anténa. Její stavba byla: šroubovací F konektor na 3 cm koaxu, na konci koaxu byla uříznuta izolace a stínění a na 5 mm vnitřního vodiče byl připájen Cu elektrikářský drát o průměru 1,3 mm a délce zhruba 35 cm.
Drát jsem opět postupně zkracoval odstřiháváním až na maximum vyzařování.
Zde již bylo maximum jen slabě patrné a výsledná délka drátu od konce stínění je 336 mm.
Je sice pravda, že takováto anténa je vlastně dipól, takže by měl být dobrá, ale je zde velký rozdíl v impedancích - stanice = 50 Ohm, anténa (napájená na konci) řádu kOhm a tak se na anténu moc signálu nedostane.

5 / 8 - pětiosmina
Maximální naměřená velikost signálu: 270
Zisk vůči dipólu: -7,9 dB

Takto dlouhá anténa již byla podstatně lepší. Stavba antény byla následující: šroubovací F konektor na 3 cm koaxu, na konci koaxu byla uříznuta izolace a stínění a na 5 mm vnitřního vodiče byl připájen Cu 1,5 mm2 elektrikářský drát  o průměru 1,3 mm a délce zhruba 43 cm.
Drát jsem opět postupně zkracoval odstřiháváním až na maximum vyzařování. Výsledná délka tedy byla 420 mm.
Není to však ono, protože jí chybí kvalitní protiváha.

1 / 4
Maximální naměřená velikost signálu: 500
Zisk vůči dipólu: -2,5 dB

Tato anténa je nejlepší z jednoduchých prutových antén, připevnitelných přímo na staničku, proto ji popíšu trochu víc.

Na její stavbu je potřeba:
- šroubovací F konektor (samozřejmě velikost dle kabelu)
- 20 cm koaxiálního kabelu, nejlepší je klasický bílý s pěnovou vnitřní izolací, průměrem vnitřního Cu drátu 0,9 mm a celkovým průměrem 6 mm.

Rozměry:
Délka antény je: l = ( 300 / 446 ) * 25 * k po zkrácení: l = 16,816 * k
kde l je výsledná délka v cm a k je příslušný zkracovací činitel koaxiálu

Takže pro klasický koaxiál popsaný výše:

l = 16,816 * 0,81 = 13,62 cm

Stavba antény:
Šroubovací F konektor se nasadí na 20 cm koaxu. Po nasazení konektoru se nechá asi 1 cm koaxiálu a ze zbytku se opatrně stáhne vrchní izolace a stínění a nechá se jen vnitřní izolace a vnitřní drát. Místo, kde se odstraní vnější izolace a stínění by mělo být rovné a kolmé ke kabelu, protože od tohoto místa se měří délka antény, která je poměrně kritická. Poté tedy od tohoto místa odměříme přesně 136 mm (nebo jinak dle výpočtu) a zbytek odstřihneme. Místo, kde končí stínění je možné zakrýt bílou smršťovací bužírkou. Konec antény by bylo dobré taky nějak zakrýt, jinak bude vnitřní Cu drát oxidovat.

Ale pozor!
Koaxiál, který jsem k této anténce použil jsem v běžné elektře již nesehnal. Nejbližší co měli byl koax s průměrem také 6 mm, ale průměr vnitřního drátku byl už 1 mm. Zkusil jsem z něj tedy taky tuto anténku, protože byl pevnější.
Zjistil jsem však, že popisovaný výpočet již na něj neplatil a maximum bylo při délce jen 114 mm!


výsledná fotografie antény

Tuto anténu jsem zkoušel vytvořit také z 0,4 mm tenkého měděného drátku z trafa. Její výsledná délka s nejlepším vyzařováním byla 131 mm. Ale pro praktické použití by potřebovala ještě nějaký kryt. Nemuselo by být špatné tenké plastové brčko.

V dalším díle se podíváme na složitější všesměrové antény.







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (14):

Zobrazit starší 30 dnů (14)...

host
14. Dne 23. 03. 2014 v 17:28 zaslal host
Dost dobrý
Mně se článek i celá série líbí! Když jsem o anténách četl poprvé tak mi hodně pomohl pochopit základy, a pak jsem vědomosti dopiloval jinde.

To nejdůležitější je jasně pochopitelné, že z jednoduchých prutových antén je nejlepší 1/4!!! Že u 5/8 není cívka? No není, ale ze zisku je aspoň hned jasné že bez ní ta anténa stojí za prd :)


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
PXC72 - Vývojový modul pro XC9572XL
Malý vývojový modul pro CPLD XC9572XL společnosti Xilinx. Na modulu je umístěn i regulátor, generátor hodin, tlačítko a čtyři LED.
Skladem od 398 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007