Ежедневный радиожурнал со звуком. Иногда с юмором. Всегда с картинками

SAT/SPACE MONITOR ВЫ можете участвовать в формировании новостей

25.08.2012

Антенна сателайтера

 Мы уже устали читать про всякие умные настройки антенн. Но результат наш пытливый ум всё равно не удовлетворяет, то поляризация не та, то диаграмма, то усиления или мало или нет вообще. А нет ли одной антенны, волшебной для сателайтера, и чтобы усиление было, и чтобы поляризация круговая и чтобы направленность пофигу была, главное вверх :- ) То есть верхняя половинка изотропной  антенны…?
 Есть такая антенна. И вы, скорее всего её видели. И не раз. Если не в жизни, то в интернете точно. И называется она квадрифилярная (еще добавляют helix, в смысле к Солнцу).
 Посмотрим, правда ли она так хороша, как про неё рассказывают. Принцип её действия по науке описывает W2DU здесь http://www.w2du.com/r2ch22.pdf. И действительно всё так. Только читать так много, да еще по-английски, мы не хотим. Для объяснения выигрышности этой антенны я применю свой старый способ объяснения на пальцах, насколько это будет возможным, конечно.
    Антенна состоит их двух рамок повёрнутых одна относительно другой на 90 градусов по фазе. Отсюда круговая поляризация и, поскольку элемента два, то усиление 4-5 дб в зависимости от отношения высота-ширина. А еще антенна изгибается по  спирали, как бы наклоняясь, и диаграмма «выпучивается» вверх. На самом деле диаграмма направленности проволочной спиральной рамки распространяется в сторону меньшей петли по аналогии директор-рефлектор, в нашем случае вверх. Если изменить фазирование питания антенны, то диаграмма направленности будет такой же, но полусфера будет обращена вниз. В результате имеем антенну  очень подходящую для спутниковой связи Диаграмма её – полусфера направленная вверх. Крутить не надо, поляризация круговая, да еще и усиление 4 дБ. И полоса пропускания в УКВ диапазоне очень даже приличная.  
И спросите вы, а почему это, если она такая хорошая, никто её не делает? И ошибетесь. Делают. И много. Начнём с того, что квадрифилярная антенна – основная в хозяйстве любителей попринимать карты погоды с NOAA. Да, кстати, и на самих спутниках стоит такая же. На Oscar АО-7 на диапазон 435 тоже применена именно такая антенна. Очень уж она привлекательна по сумме характеристик для связи Земля-Космос. Ну, или будучи перевёрнутой вверх ногами, Космос-Земля. А массового распространения не получила ввиду достаточно трудоёмкого процесса создания и больших размеров на КВ. В принципе её легко рассчитать для любой частоты.  Пропорции антенны можно изменять в разумных пределах. Поэтому в таблице  приведены еще и периметры рамок.  Конечно размеры сильно будут зависеть от материала и диаметра проводников - разный К укорочения. 
Размеры Большая петля Меньшая петля
Периметр 1,120  волны 1,016 волны
Высота 0,260 волны 0,238 волны
Диаметр 0,173 волны 0,156 волны
Длина дуги 0,560 волны 0,508  волны
Например I1WQR тут http://www.i1wqrlinkradio.com/antype/ch30/chiave1750.htm приводит размеры антенны изображённой справа.
Diameter both loops 188mm
Long loop height 950mm, helix length 961mm
Short loop height 850mm, helix length 863mm
   Подключение антенны производится с помощью балуна из кабеля: 4-6 витка вокруг токонепроводящей несущей мачты. Распайка кабеля приведена на рисунке ниже.  Есть варианты запитки без балуна, при этом кабель пропускается внутри одной из трубок и в верхней части распаивается крест-накрест. Обратите внимание на то, что оплётка кабеля припаивается к большей по динне рамки, а центральная жила к меньшей. Конечно всё надо настраивать. Для того, чтобы лучше понять, а может быть и попробовать собрать такую антенну в качестве конструкции выходного дня - еще одно фото самодельной квадрифилярной антенны. Обратите внимание на конструкцию рамок: они состоят из длинных горизонтальных проводников длинна которых выбрана с запасом для регулировки, которая осуществляется перепайкой места подключения изогнутой части к горизонтальным.  В этом варианте с прозрачной пластиковой несущей мачтой очень хорошо видна конструкция симметрирующего устройства.  Если же есть желание собрать сразу стационарную антенну, то я не встречал в интернете лучшего описания чем тут http://www.hobitus.com/equipment/antenna/ А вот приведены диаграммы в горизонтальной и вертикальной плоскостях из известной программы MMANA  Так что всё по настоящему. Дерзайте и обрящете... :-) Продолжение - Как я это сделал 

       Давайте дружить. Добавьте этот сайт в избранное                                         
© Copyright 2011-2016 UY2RA.   All rights reserved.    Все права защищены.    Пожалуйста уважайте их.
Использование материалов c этого сайта разрешается только с указанием АКТИВНОЙ ссылки на этот сайт.

FREE & OPEN UKRAINIAN HAM  RADIO  BANNERS NET