Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Радио: приемники, передатчики, антенны
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
 
Рейтинг 4.69/16: Рейтинг темы: голосов - 16, средняя оценка - 4.69
3 / 3 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 303
1

Настройка антенны по коэффициенту стоячей волны

27.12.2019, 12:54. Просмотров 3028. Ответов 31
Метки нет (Все метки)

Здравствуйте! Разрешите сегодня вопрос вот на такую тему! Есть антенна автомобильная на магнитном основании монополь, да какая разница какая антенна вам то. Ну ладно. Хочу настроить её по уровню КСВ путём выдвигании штыря из основания, ну там специальная заводская регулировка, хочу посмотреть, действительно ли этими двумя сантиметрами можно изменить согласование. Всё это дело как ни странно на 27 МГц.

Итак, Схема КСВ-метра:
Настройка антенны по коэффициенту стоячей волны

Взята она из этой статьи, кому интересно:
Кликните здесь для просмотра всего текста

Вопрос такой: согласующее устройство в виде П-цепи из С1-L1-C2 оно же не нужно мне? Это я понимаю подстройкой этих элементов добиваются хорошего КСВ, а дальше используют антенну вместе с этой П-цепью. А у меня задача настраивать заводскую антенну при помощи изменении длины штыря можно сказать. Итак, если я хочу лишь измерить КСВ, то мне П-цепь не нужно строить. Так?

Ну и вопрос два: принцип этого прибора как у направленного ответвителя, отобрать часть энергии и измерить её уровень. Не понимаю только, почему используется амперметр, а не вольтметр. Зачем R3 и C5?

Эх ну ещё хотелось бы услышать о назначении С3, С4 и R1, если не затруднит. Спасибо!
0
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
27.12.2019, 12:54
Ответы с готовыми решениями:

Записать уравнения ξ(x,t) стоячей волны
2)используя данные под пунктами а и б. Записать уравнения ξ(x,t) стоячей волны. Построить...

Найти положение узлов и пучностей, начертить график стоячей волны для двух случаев
Найти положение узлов и пучностей, начертить график стоячей волны для двух случаев: 1) отражение от...

Настройка спутниковой антенны
Подскажите пожалуйста, можно ли настроить спутниковую "тарелку" с помощью мультиметра (может...

Почему длина антенны спут. телефона гораздо, меньше антенны излучаемого спутника?
Пытался поискать формы с подобной тематикой, но не нашел, надеюсь тут кто-то сможет пролить свет....

31
339 / 327 / 68
Регистрация: 18.03.2015
Сообщений: 1,153
27.12.2019, 14:05 2
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
действительно ли этими двумя сантиметрами можно изменить согласование
Да.
Согласование зависит не только от длины, но от места положения на крыше (по центру, с краю), а также от катушки, которая около магнита.
http://radio-hobby.org/modules... toryid=619 Здесь много чего интересного есть на эту тему.
1
WH
1224 / 569 / 118
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 2,155
Записей в блоге: 2
27.12.2019, 14:14 3
Лучший ответ Сообщение было отмечено Илья007 как решение

Решение

Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
хочу посмотреть, действительно ли этими двумя сантиметрами можно изменить согласование
Можете не сомневаться, действительно. Часто ошибочно считают - чем длиннее тем лучше. Ну, может быть совсем небольшие изменения не так страшны, в пределах сантиметра для этой частоты, тем более радиостанция ведь может работать в разных каналах, а значит на разных частотах, но большие изменения влияют прилично. Зависит еще от того что за антенна у Вас, от рассчитанной длины полотна и т.п., даже "шишечка" на верхушке может иметь значение как вносящая некоторое емкостное сопротивление. Хотя с другой стороны практически бывает достаточно просто достаточно точно отмерить длину полотна в соответствие с заводской инструкцией и качественно все сделать, ведь далеко не у всех есть прибор для настройки.
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Это я понимаю подстройкой этих элементов добиваются хорошего КСВ, а дальше используют антенну вместе с этой П-цепью.
подстройкой этих элементов добиваются того, что бы контур был настроен в резонанс на частоте передачи во первых (главным регулировочным элементом здесь выступает С1) и что бы выходное сопротивление усилителя мощности на выходе П-контура было равно волновому сопротивлению линии передачи во вторых (главным регулировочным элементов здесь выступает С2, хотя подстройка одного конечно влечет за собой подстройку и другого).
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Итак, если я хочу лишь измерить КСВ, то мне П-цепь не нужно строить. Так?
Выходное сопротивление вашей радиостанции скорее всего 50 Ом. Коаксиальный кабель должен быть с таким же волновым сопротивлением, т.е. 50 Ом. Значит никакой П-контур Вам делать не нужно. Обо все остальном позаботились на заводе при изготовлении радиостанции. А вот о настройке антенны позаботиться на заводе не могли, поэтому Вы совершенно справедливо озаботились этим вопросом.

Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Не понимаю только, почему используется амперметр, а не вольтметр. Зачем R3 и C5?
А это уже не важно, сигнал там не большой ответвляется, главное, что бы прибор был чувствительный и магнитоэлектрической системы. В конце концов из любого амперметра можно сделать вольтметр и наоборот.
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Зачем R3 и C5?
Что бы оставить на измерение прибору только постоянную составляющую.
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Эх ну ещё хотелось бы услышать о назначении С3, С4 и R1, если не затруднит. Спасибо!
Это вместе с диодами обычный детектор. Один из них измеряет падающуйю волну, которая идет из передатчика в антенну, второй отраженную волну, которая возникает при неточном согласовании линии передачи и антенны в точке ее питания и в результате чего возникает стоячая волна. Переключая контакты SB1 измеряется та или иная, а потом по формуле выводится КСВ.

ps Изготовить такой прибор не совсем и просто, к тому же его еще желательно проверить по заводскому. Если есть возможность найти кого-то с готовым заводским прибором с 50 Омным трактом, то это будет лучше. Но если есть желание позаниматься самостоятельно, то почему бы и нет...
1
3 / 3 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 303
27.12.2019, 16:33  [ТС] 4
Такс, насчёт работы детекторов непонятно. Да, ясно что есть падающая волна, отражённая. Но ведь сигнал от передатчика имеет частоту, то есть сигнал идёт то в одном направлении, то в другом. Чтобы измерить его уровень, выделить огибающую, по идее без разницы как разворачивать диод. Тогда как здесь это работает?

Добавлено через 3 минуты
Или этот детектор не огибающую выделяет? Ведь по идее от вида модуляции ничего не должно зависеть
0
WH
1224 / 569 / 118
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 2,155
Записей в блоге: 2
27.12.2019, 17:02 5
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Да, ясно что есть падающая волна, отражённая.
А вот и не ясно Это линия передачи, или еще их называют таким научным термином как "длинные линии". И сигнал в ней распространяется как волна. Бросьте в воду камень и увидите как идет волна. А если на пути волны встретится какое-то препятствие в виде стенки, то волна отразится и пойдет в обратную сторону и тогда вы увидите в самом прямом смысле слова как волна стоит. Точнее говоря 2 волны идут навстречу другу другу, а в результате их сложения создается впечатление что волна стоит, можете провести эксперимент в водоеме. В линии передачи между передатчиком и антенной происходит примерно то же самое. Если антенна согласована, то отраженной волны нет, вся энергия уходит на излучение в эфир. Суть прибора в том, что напряжение в линии, в разных ее сечениях и при наличии стоячей волны, не одинакова. Если интересно, поищите в учебниках по электротехнике материалы по длинным линиям, их много.
1
3 / 3 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 303
28.12.2019, 13:20  [ТС] 6
Кликните здесь для просмотра всего текста
Настройка антенны по коэффициенту стоячей волны

Кликните здесь для просмотра всего текста
Настройка антенны по коэффициенту стоячей волны
Собрал! Уже измерил. На разных краях диапазона чувствуется различие в КСВ! Сейчас пытаюсь найти, где оптимум) Ну что сказать, для регулировки пойдёт! Больше или меньше стало КСВ с помощью такого прибора сказать получается! Насчёт измерения точного значения, конечно нет. Трудновато выставлять потенциометром нужное значение на шкале, сильно дёргается/ прыгает стрелка, несмотря на плавность поворота ручки резистора.

Заметил при помощи мультиметра, что падение напряжения на диодах немного отличается, планирую подобрать одинаковые диоды в будущем. Про то ,что много проводов, не пишите, 27 МГц не так уж и высокочастотно, можно немного проводов. на 433 МГц можно измерить попробовать, ну там да, уже может врать прибор, как я понимаю.

Кстати, здесь используется принцип ответвления энергии путём просовывания провода сквозь коаксиал фидера. Но при этом же его волновое сопротивление по-любому изменяется, то есть прибор всяко вносит ещё своё рассогласование.
0
339 / 327 / 68
Регистрация: 18.03.2015
Сообщений: 1,153
28.12.2019, 13:36 7
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
на 433 МГц можно измерить попробовать
Я один раз попробовал КСВ метром на 27 померить 433. Из прибора сразу дым пошел.
0
3 / 3 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 303
28.12.2019, 13:56  [ТС] 8
Да? Ничего себе. Самодельным? У меня на 433 носимая, там же мощность маленькая, ватт вроде
0
339 / 327 / 68
Регистрация: 18.03.2015
Сообщений: 1,153
28.12.2019, 14:10 9
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Самодельным?
Нет.
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
У меня на 433 носимая, там же мощность маленькая
Так и у меня ROGER KP21. Откручивал штатную антенну и делал свои. Автомобильные и на дерево закидывать.
0
WH
1224 / 569 / 118
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 2,155
Записей в блоге: 2
29.12.2019, 05:31 10
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Собрал! Уже измерил.
И какие значения КСВ получаются?
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Кстати, здесь используется принцип ответвления энергии путём просовывания провода сквозь коаксиал фидера. Но при этом же его волновое сопротивление по-любому изменяется, то есть прибор всяко вносит ещё своё рассогласование.
Возможно, нужно тоненький провод использовать и очень аккуратно все проделывать. Или делать измеритель без вставки провода, есть другие конструкции.
0
3 / 3 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 303
29.12.2019, 05:55  [ТС] 11
Конструкции с индуктивной связью?

Вообще нравится принцип КСВ-метра на микроконтроллере, где не нужен передатчик-рация.
Кликните здесь для просмотра всего текста
Настройка антенны по коэффициенту стоячей волны
0
3 / 3 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 303
29.12.2019, 06:23  [ТС] 12
и, кстати, в другом месте http://qrx.narod.ru/izm/ksw_pl.htm прочитал, что сопротивление резистора R1 по саамой первой схеме в этой теме, должно равняться волновому сопротивлению измеряемой линии, то есть 50 Ом, а не 75. То есть получается в статье из первого поста этой темы описывают схему для измерения на 50 Ом и приводят схему на 75 Ом? Там сказано, что резистор может выбираться из предела 30-150 Ом. Я думал просто из этого диапазона, а не исходя из того, какого сопротивления фидер используется.

Добавлено через 7 минут
ну да, принцип направленного ответвителя же в том, что нерабочее плечо должно быть заглушено согласованной нагрузкой, в моём случае необходим резистор 51 Ом!
0
WH
1224 / 569 / 118
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 2,155
Записей в блоге: 2
29.12.2019, 07:18 13
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Вообще нравится принцип КСВ-метра на микроконтроллере, где не нужен передатчик-рация.
Всякие приборы есть современные, антенные анализаторы и т.п., они дорогие. А из простого и то же не требующего рации можно использовать мостовой измеритель КСВ, правда потребуется генератор частоты на нужный диапазон.

Так какой КСВ то намерили?
0
3 / 3 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 303
29.12.2019, 07:26  [ТС] 14
КСВ=1.5 на 15 канале сетки D
0
WH
1224 / 569 / 118
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 2,155
Записей в блоге: 2
29.12.2019, 10:28 15
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
КСВ=1.5 на 15 канале сетки D
Это в пределах нормы. Желательно добиться такого результата, что бы где-то на среднем по сетке канале КСВ был минимальным, т.е. стремился к 1, а на краях как получится. При достаточной широкополосности антенны на краях он то же не будет слишком большим. Но если КСВ больше чем 2 это уже не очень хорошо, а если 3 и более то уже совсем плохо.
1
3 / 3 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 303
06.01.2020, 19:28  [ТС] 16
Скажите пожалуйста, где найти информацию по настройке антенны при помощи изменения её длины (монополь). В плане вот знаю я, что моя антенна имеет индуктивную реактивность, сама антенна четверть длины волны, что мне с ней делать? Укорачивать или удлинять?
Есть формулы для короткозамкнутых и разомкнутых длинных линий по которым можно определить импеданс антенны. Но они ли это?

Были такие картинки зависимости реактивности от длины волны, дак там нарисовано, что
длина=0 -- реактивность бесконечна, параллельный колебательный контур,
от 0 до лямбда/4 --- ёмкостный характер,
лямбда/4 -- последовательный колебательный контур, поэтому реактивности нет,
от лямбда/4 до лямбда/2 -- индуктивный характер,
лямбда/2 -- параллельный колебательный контур, реактивность бесконечна.

Ну это вроде бы холостой ход в линии без потерь. Но а как применить к антеннам?
0
WH
1224 / 569 / 118
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 2,155
Записей в блоге: 2
06.01.2020, 20:06 17
Лучший ответ Сообщение было отмечено Илья007 как решение

Решение

Антенна должна быть в резонансе, иначе хорошего КСВ в линии передачи Вы не получите. Классическая антенна это полуволновый диполь, питать ее можно по разному, чаще всего питают по середине. Так называемые "четвертушки" представляют собой одну половину полуволнового диполя. Правда это не значит, что второй половины нет, ее отражение представляет собой, в вашем случае, корпус автомобиля. Почитайте про антенны Ground Plane (сокращенно GP), для классических GP продолжением являются либо противовесы либо что-то еще. Я сейчас многое сам уж много забыл, могу и наврать. Автомобильные антенны бывают разных конструкций, в них что бы добиться правильного согласования добавляют разные "хитрости", например так называемые "удлиняющие" катушки и т.п., так как полноразмерная антенна может быть слишком длинной (зато полноразмерная всегда лучше). Лучше всего обратиться к паспорту именно вашей антенны и посмотреть рекомендации по настройке.

Что касается теории, все верно, от длины длинной ненагруженной или короткозамкнутой (или просто неправильно нагруженной) линии зависит характер ее сопротивления на входе. Но нужно обратить внимание, что при этом при кратности l, l/2, l/4 длинная линия будет в резонансе, вариант запитки (по высокому или низкому сопротивлению) зависит от конструкции антенны. Теоретически, если у Вас на входе индуктивное сопротивление, то антенна имеет длину большую, чем нужно. Короткая антенна будет иметь емкостное сопротивление. Смотрите правый график.

Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Ну это вроде бы холостой ход в линии без потерь. Но а как применить к антеннам?
А так оно и есть. Кончик антенны ведь никуда не присоединен, обрыв. И вот от него то считается сопротивление, поэтому и график нужно рассматривать для случая разомкнутой на конце линии. Первый резонанс получается при l/4, там Вы и питаете антенну по низкому входному сопротивлению (последовательный контур). Что касается вопроса - почему от нее волна не отражается, это уже следующий этап науки об антеннах, антенна ведь излучает мощность в эфир (так называемый открытый контур), т.е. она является нагрузкой для линии передачи. Это все равно, что к кабелю прицепить, в идеале, обычный безындукционный резистор нужного сопротивления, правда в случае резистора энергия будет не излучаться, а уйдет на нагрев (именно так делают эквиваленты антенн).
1
WH
1224 / 569 / 118
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 2,155
Записей в блоге: 2
07.01.2020, 04:54 18
Кстати, как Вы определили, что антенна у Вас имеет именно индуктивный характер сопротивления? Важно не подрезать лишнего. Дело еще и в том, что измерения через кабель могут внести ошибку, ведь кабель при КСВ не равном 1 работает как трансформатор сопротивлений (или как повторитель при его длине кратной l/2). К тому же для кабеля в данном случае нужно учитывать коэффициент укорочения.
Практически, если есть возможность, можно попробовать взять ровный кусок медной проволоки такого же диаметра, с ним произвести настройку, если срежете лишнего то не страшно, а после испытывать с родным полотном антенны.
1
3 / 3 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 303
07.01.2020, 07:00  [ТС] 19
Появился доступ к анализатору) Это да, фидер трансформирует. А чтобы узнать, насколько он будет трансформировать при его длине l/4 нужно использовать формулу для входного сопротивления длинной линии, но только уже нагруженную на неизвестный импеданс.. Такой формулы я не знаю..
0
WH
1224 / 569 / 118
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 2,155
Записей в блоге: 2
07.01.2020, 08:27 20
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
нужно использовать формулу для входного сопротивления длинной линии, но только уже нагруженную на неизвестный импеданс.. Такой формулы я не знаю..
И не надо, угадать там непросто, погрешность может быть большой.
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Появился доступ к анализатору)
А вот это очень хорошо. Им все и можно настроить, это даже лучше, чем КСВ метр.
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
07.01.2020, 08:27

Заказываю контрольные, курсовые, дипломные и любые другие студенческие работы здесь.

Найти амплитуду напруженности магнитного поля волны и фазовую скорость волны
1)Контур из провода, который согнут в виде прямоугольника, по которому протекает ток I (1) = 3 А,...

Найти частоту колебаний, если длина волны равна 1,5м, А скорость распространения волны 250 м/c
10) Найти частоту колебаний, если длина волны равна 1.5м. А скорость распространения волны 250 м/c.

Определить скорость а-частицы, если ее дебройлевская длина волны совпадает с дебройлевской длиной волны протона
Привет всем! Помогите пожалуйста с задачей: Определить скорость а-частицы, если ее дебройлевская...

Скорость лодки в стоячей воде
Скорость лодки в стоячей воде V км/ч, скорость течения реки Uкм/ч (U<V). Расстояние между двумя...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
20
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2020, vBulletin Solutions, Inc.