Сглобяване и изчисления на спирална антена "направи си сам".

Предишна

Съдържание:

  • Как да сглобите спирална антена
  • Изчисляване на спиралната антена

Смята се, че спиралната антена има кръгова поляризация, но това не е съвсем вярно. Всъщност структурата на завоите е такава, че се получават вълни с линейна поляризация. И това понякога е много удобно, когато има възможност да се работи върху всяка вълнова структура. И спиралните антени се използват не само като облъчватели на огледала на сателита. За радиолюбителите недостатъкът е, че вълна с линейна поляризация е отслабена с три децибела и, както знаете, нищо друго не се използва в радио и телевизионно излъчване. Просто казано, у нас спираловиден облъчвател би бил подходящ само за улавяне на NTV+ от сателит, но дори и там такъв метод не се използва. Има редица специални приложения на такива антени, но ние няма да ги обсъждаме. В мрежата обаче се намират заявки за темата. Кой може да се нуждае от спирална антена, навита от тел със собствените си ръце и поставена върху парче тръба, ние не се ангажираме да отговорим, защото дори в колекцията от произведения на радиолюбители този клас продукти отсъства ...

Проектиране на спирална антена

Как да сглобите спирална антена

И така, нека хванем бика за рогата. За сглобяване ще трябва да знаете диаметъра и стъпката на намотката на проводника, броя на завоите. От материалите, от които се нуждаете:

  • Стоманен лист за екрана, с произволна дебелина, но така че да не се огъва от вятър и други сблъсъци.
  • Нарежете жицата така, че да е достатъчно да навиете завоите с марж.
  • Захранващ кабел: за TV 75 Ohm, за радио 50 Ohm.
  • Пластмасова тръба с необходимия диаметър.

    • Спиралните антени принадлежат към класа на пътуващата вълна и тяхното съпротивление е достатъчно голямо, за да свърже устройството без съвпадение, след като правилно е изчислил устройството. Първо, тръбата е маркирана, с марж, така че да може да бъдезалепете екрана и залепете. Стъпката на навиване е маркирана по оста (за предпочитане от двете страни). В бъдеще тези рискове ще се използват за изравняване. Отстъпете няколко сантиметра отпред и започнете да работите с маркер. Моля, имайте предвид, че на обратната страна завоят ще бъде изместен точно с половин стъпка. (Вижте също: Направи си сам магнитна антена)

    Спиралата се навива на тръбата независимо от стъпката, но с необходимия брой завъртания. В бъдеще, като се започне от първия риск, трябва да опънете жицата по правилния начин. За да предотвратите изместване в бъдеще, правилната позиция трябва да се фиксира с капки лепило. Около три или четири на ход. Междувременно можете просто да направите екран.

    Изберете квадрат със страна около пет диаметъра на навиващата се тръба. Няма значение каква е дебелината на стоманата, издържайте на якостните характеристики. Когато е сглобен, екранът е строго перпендикулярен на тръбата.

    За електрическо сглобяване трябва да се пробие дупка близо до края на спиралата (основата на тръбата) и жицата да се прокара вътре. Правим още една дупка зад екрана в страничната стена, където прекарваме плетения кабел за напрежение. Електрически, централното ядро ​​се свързва към намотката, а захранващият екран към екрана на антената. Така се формира система за приемане и предаване на вълни. Тръбата със стоманения екран е свързана с лепило-уплътнител в ъгъла, за да се осигури стриктна перпендикулярност на частите. Ключови точки:

    • Намотката и екранът са направени от проводящ материал, например мед.
    • Тръбата трябва да бъде направена от диелектрик.

    Изчисляване на спиралната антена

    Спираловидните антени са много добри, защото улавят всеки тип вълна, използвана в наземното излъчване. Въпреки това, за да хванете радиото, оста трябва да бъде насочена нагоре, докато екранът ще бъде разположен хоризонтално. В същото време устройството се характеризира с ясно изразеннасочени свойства, така че не очаквайте да можете да покриете няколко кули от една точка. Тук обаче не всичко е толкова просто. Диаграмата на насоченост зависи от размерите на спиралната антена и доста силно:

  • Ако дължината на намотката е много по-малка от дължината на вълната, тогава преобладава страничното излъчване през оста на антената. Освен това поляризацията няма да бъде кръгова.
  • В идеалния случай дължината на намотката трябва да бъде в диапазона от 0,75 до 1,3 дължини на вълната. В този случай има едно основно венчелистче, насочено напред. Разбира се, трябва да има параван.
  • Ако дължината на спиралата е повече от 1,5 дължини на вълната, тогава се образуват две венчелистчета, насочени към предната полуравнина. По-точно се получава нещо, наподобяващо конична повърхност.

    • антена

    Спирална антена

    Косвено (по втора точка) читателите вече са си изградили представа за асортимента. Обхватът може да се разшири два пъти, като се използва не цилиндрична, а конична спирала (конична спирална антена). И накрая, за тези, които нямат търпение да се бият, препоръчваме онлайн калкулатора на http://aerial.dxham.ru/onlajn-raschety/raschety-antenn/raschet-spiralnoj-antenny. Виждате, че тук се предлага да се зададе честотата, както и стъпката на спиралната намотка и дължината на излъчвателя... Да... нищо сложно наистина:

    • Ширината на основното венчелистче на насочения модел зависи преди всичко от дължината на спиралната намотка. Променете броя на завоите и наблюдавайте този параметър (той е в най-долната част на страницата). Диаметърът на навиване на спиралата се променя леко. Е, ние нямаме обяснение за това, създателите на калкулатора знаят по-добре. Разбира се, ще е необходима повече тел, което се отразява в съответните параметри.
    • Нека добавим също, че с увеличаването на дължината се увеличава и усилването. Това е абсолютно типичен ефект: венчелистчето се стеснява -печалбата се увеличава. Факт е, че площта на насочената диаграма е постоянна стойност. Както е казал Ломоносов, ако нещо пристигне на едно място, то със сигурност трябва да замине на друго. Имайте предвид също, че честотната лента намалява леко с увеличаване на броя на завоите.
    • Усилването зависи от стъпката на намотката: колкото по-високо е, толкова по-ниско е усилването и по-ниска е посоката. Според нас това е вид грешка, защото се оказва, че е най-изгодно да се навива плътно. В същото време ще има по-малко тел. Някакви предимства, но не става така.

    От със сигурност полезните свойства на този онлайн калкулатор бих искал да отбележа изчисляването на минималния размер на екрана. И по отношение на стъпката, разбира се, трябва да изясним в наръчниците какво ще правим сега. Между другото, интересно е, че по подразбиране WiFi честотата от 2,45 GHz е достъпна веднага на сайта. Да, днес тук често се използват спирални антени.

    Самостоятелно изработена спирална антена

    И ето какво открихме: усилването трябва да зависи само от броя на завоите. Препоръчително е да изберете стъпка на навиване от порядъка на 0,22 - 0,24 дължини на вълната. Докато на уебсайта тази стойност може да бъде зададена в широки граници. Предлагаме на читателите да не плуват срещу течението, а да изберат точно такава стъпка и да променят броя на завоите. Понякога има грешки в някои калкулатори, но само програмист може да знае със сигурност. (Вижте също: All-wave антена със собствените си ръце)

    Между другото, в новия източник има и информация, че екранът е поставен зад спиралата на разстояние 0,12 дължини на вълната. В същото време се добавя, че ако диаметърът на екрана трябва да бъде избран равен на 0,8 дължина на вълната и повече, тогава страната на квадрата е още по-голяма: 1,1 от ?. Не е толкова очевидно, но ако си представите, че кръгът трябва да се побере вътре, тогава всичко си идва на мястото.

    Що се отнася до съвпадението, съпротивлението на спиралната антена зависи много от дебелината на проводника и намалява с увеличаването му. Възможно е да се направи 75 и дори 50 ома. В този случай не се изисква координация, което значително опростява работата. И трябва да се каже, че като цяло работи на високи честоти. Например вълновото съпротивление ще бъде равно на 75 ома при дебелина на проводника 5% от дължината на вълната. И за да получите 50 ома, трябва да вземете дебелина на проводника от 7% от дължината на вълната. Виждате, че това е съвсем реално при WiFi честотите, което означава, че можете да изчислите параметрите, така че да не е необходимо да се съгласявате за нищо.

    Моля, имайте предвид, че калкулаторът не ви позволява да зададете дебелината на проводника, а при наличните съпротивлението на вълната е 140 ома. Това вероятно е някакъв трик, тъй като според нашите познания кабелът трябва да е 50 ома при WiFi честоти. Но можете да проверите дали зависимостта от дебелината на проводника е изпълнена. Нека дадем пълната таблица и да сравним резултата с нея.

    Таблица с изчисления

    И така, честотата е 2450 MHz, ние намираме дължината на вълната, използвайки добре познатата формула:

    ? = 299 792 458 / 2450 000 000 = 0,1223 метра.

    Къде намираме необходимия диаметър на проводника за съпротивление от 140 ома:

    0,1223 x 0,02 = 2,45 mm, нека проверим дали съвпада с онлайн калкулатора! Гледаме и виждаме: 2.4. Е, ако вземем предвид, че без закръгляване получихме 2,447 мм, тогава ще приемем, че двата източника се повтарят, което означава, че инструкциите за избор на стъпка на навиване (виж по-горе) могат да бъдат напълно доверени. С това считаме, че домашната спирална антена е готова, а също така ще намерим дебелината на жицата, при която съпротивлението ще бъде равно на 50 ома: се оказва приблизително 8,5 mm. Виждате, че дори при такава висока честота е трудно да се осигурят необходимите условия. Това е една от причинитезащо целта да направите самостоятелно спирална антена най-често се поставя от компютърните учени.

    Що се отнася до несъответствията в калкулатора, може би сме ги измислили, но във всеки случай проверете отново всяка техническа информация. Вярваме, че отговорихме на въпроса какво е спирална антена и как се прави спирална антена. Предимството на дизайна е лекотата на производство, ако лепенките трябва да бъдат изчислени, съгласувани и не е факт, че ще се окаже, тогава ето добро устройство, което изглежда отговаря на всички условия, а също и премахва голям брой препятствия. Ясно е, че едни и същи антени трябва да са от двете страни, за да работят с кръгова поляризация, в противен случай резултатът ще бъде мистериозен и непредвидим. Така че спиралната антена „направи си сам“ е реалност.

    Следваща

    Прочетете също: