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

SAT/SPACE MONITOR ВЫ можете участвовать в формировании новостей

04.01.2013

Снова про приём SAT

     Не открою Америки сказав, что не все радиолюбители настолько увлечённые, что решат потратить (семейные) деньги на приобретение хороших антенн и поворотных устройств. Недёшево это для среднестатистического "совка".  Про нуворишей не говорим, для них это небольшие деньги.  Но время от времени и у "среднестатистического" всё-таки появляется желание послушать (а то и попередавать) что-нибудь за пределами SSB участка 80-ти метрового диапазона. Как правило, это желание расширить "диапазон" 2-х метрового репитера или попугая. Длинна волны небольшая, высота 2 волны над Землёй - всего-ничего: 4 метра :-) Но вот вращать - дорого.  Я уже описывал несколько вариантов антенн специально для спутников с круговой поляризацией (спутники вращаются) и круговой диаграммой направленности (чтобы съэкономить на поворотке). Это "Не совсем Харченко" и "Квадрифилярная антенна"  Но в частном письме получил "рецензию", что сложно как для исполнения, так и для понимания. С подачи Владимира Червякова, RJ3FF, предлагаю еще один взгляд на приёмную антенну специально  для спутников, предложенный  Джералдом Мартсом, KD6JDJ.  Революционно нового ничего нет, принцип один - система сложения сигналов с двух антенн создающих круговую диаграмму направленности при реализации в каждой антенне круговой поляризации. 
      Для начала рисунок иллюстрирующий геометрию одиночной антенны. Это два диполя находящиеся на расстоянии четверти волны один от другого и повёрнутые на 45&deg относительно горизонтали и на 90&deg относительно друг друга. Про суммирование сигналов с них ниже, а пока констатируем что такая антенна обладает круговой поляризацией. Т.е при вращении спутника (изменении поляризации приходящих сигналов) уровень этих сигналов изменяться не будет. Как Колобок: в одном месте убавилось, в другом месте (антенны)  добавилось. :-)
        На эту тему можно почитать у меня же про антенну-ёлку. Но пока эта антенна -антенна имеющая диаграмму направленности обычного диполя. Для того, чтобы превратить её в антенну с круговой диаграммой направленности, нужно добавить еще одну такую антенну повёрнутую относительно первой на 90&deg.  Тогда мы получим желаемое.
  На рисунке представлена диаграмма направленности полной антенны. Как мы видим она достаточно точно соответствует ожидаемой - полусфера. Купол над вашей головой. И равномерный коэффициент передачи сигнала с любого направления в этой полусфере.  Не забываем, что коэффициента усиления эта антенна, несмотря на наличие более одного вибратора, не  имеет, всё преимущество в описанной выше возможности  принимать сигнал любой поляризации с любого направления с одинаковым уровнем.
Теперь  картинка с расположением 4-х диполей. Соответственно нужно очень точно выдерживать и расстояния и углы между элементами. В противном случае появяться "перекосы" и "провалы" в диаграмме направленности. Она и так получиться неидеальной, поэтому точность, точность и еще раз точность. Ведь речь идет о фазовых сдвигах радиосигнала с длинной волны всего 2 метра (а на 435 вообще 70 см).  Зато понятно и просто. :-)
Теперь можно перейти к описанию согласования сопротивлений и симметрирования. Если вы уже почитали материалы ссылки на которые были выше, то без труда поймёте, что диполи, повёрнутые в паре на 90&deg нужно соединить с помощью фазовращателя - четвертьволнового отрезка кабеля сопротивлением 50 Ом. Они же трансформируют суммарное значение импеданса пары диполей в 110 Ом. Следовательно две пары можно просто соединить паралельно.  В конце материала рисунок, обясняющий (дополняющий) как следует соединить между собой элементы антенны.
         Пока инструкция. Длины просто отрезков коаксиального кабеля до места объединения должны быть одинаковы. Но два из них (см. рисунок) должны быть ровно на четверть волны (для рабочего диапазона) длиннее. Это четвертьволновые трансформаторы включённые в динну кабеля. Таким образом суммарный импеданс всей системы из четырёх диполей составит 50 Ом, и от этой точки до трансивера кабель может быть любой длинны.
     Внешне антенна смахивает на игрушечную из какого-нибудь мультика. Но это - Антенна. :-)  Без труда узнаются пластиковая водоотводная (канализационная) труба 32 мм и более тонкие трубы для подвода воды. Не купите их металлопластиковые ! :-)  Металл нам не нужен. Вернее нужен, но не там.  Полотна диполей можно выполнить как из медной трубки, так и из медной шинки, в зависимости от того, что есть в наличии. Можно применить и аллюминий, но тогда особое внимание к контактам куда будут присоединяться медные проводники кабелей и трансформаторов. Посколько пайка между аллюминием и медью невозможна, то скорее всего лучше всё-таки поискать медь, чем каждый год зачищать переходы медь-аллюминий. Теоретически высота антенны над землей даже для диапазона 145 мгц может быть 4 метра. Тоесть 4-х метров достаточно в чистом поле. Например при работе fieldday или WFF. Но, если стараться реализовать её преимущества - со всех сторон и одинаково, то лучше поднять её на 1-2 выше самых высоких преград вокруг, закрывающих линию горизонта. Для меня, лесного жителя, это высота 30-ти летних сосен вокруг - примерно 20-25 метров над поверхностью земли. Тоесть, если высота моего домика 11 метров, то еще 10 как минимум желательно. На следующем рисунке размеры для диапазонов 144, 435 и 137 мгц. Вы спросите, что за диапазон такой - 137 мгц? Отвечаю - это диапазон в котором передают спутники погоды NOAA. В интернете очень популярная тема, многие предпочитают получать карты погоды напрямую со спутников (их несколько).
   Обращаю ваше внимание на то, что это дюймы. Не забудьте пересчитать в сантиметры. Ферритовые колечки, описанные автором, с лёгкостью и без ущерба для симметрирования заменяются 3-мя или 5-ю  витками  прилегающего к каждому диполю кабеля произвольной длинны. Повторюсь: они должны быть одинаковы для всех диполей.  Ферриты использовать проще, но найти тяжелее.  Теперь у нас достаточно сведений для того, чтобы оценить свои возможности, сопоставить затраты с ожидаемым результатом и принять решение: быть или не быть в вашем антенном парке еще одной антенне.

       Предвижу мнение скептиков: а принимать то можно на кусок проволки! И правда можно. Но, во-первых, неровен час, передать захотите, а во-вторых, качество приёма всегда адекватно затраченным для этого усилиям. Решать, как всегда, будете вы, я только подсказать могу... :-)

   Совершенно не обязательно использовать эту антенну только для спутниковых каналов. С таким же успехом она может работать и в качестве универсальной на 145 или 435 мгц, для эхо-линка, например, или в любом другом случае когда необходима круговая диаграмма направленности. Таким образом для любителей УКВ диапазонов просто получаем антенну с круговой диаграммой направленности. А вот для любителей спутниковой связи - антенна особенная. Она даёт возможность принимать и так слабые сигналы со спутников без замираний, связанных с изменением поляризации радиоволн из-за вращения спутников. Кстати, поляризация и у наземных станций может быть разная. И в процессе распространения она тоже вращается. Чем больше расстояние, тем более этот эффект заметен. Так что теперь  задумайтесь еще раз  :-)
P.S.  Позже нашёл такую же антенну, но с очень хорошим конструктивом :-) Я бы сказал красивая антенна (посмотреть)
       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