Как соединить в стек две антенны


Как соединить две антенны? - 3G-aerial

 

Если вместо одной использовать две соединенные в стек антенны, то мы получим удвоение мощности сигнала на входе. Правда, не стоит забывать, что в "децибельном" выражении это удвоение означает прирост всего на +3dB. Поэтому, в случае слабого сигнала от базы, вместо применения стека, возможно стоит задуматься о выборе более эффективной антенны, например зеркальной. Кроме того, многие попадают на эту страницу в поисках ответа на вопрос: "как просуммировать сигнал от двух телевизионных антенн на разные каналы?" Этого не нужно делать, нужно выбрать эффективную широкополосную антенну для DVB-T2, чему у нас на сайте посвящен целый раздел. Однако антенные решетки из двух-четырех антенн довольно часто применяются, поэтому не будем уходить от вопроса: как же все-таки соединить несколько антенн вместе? Давайте рассмотрим подробнее...

 

Если уж возник такой вопрос, то конечно же понятно, что просто запараллелить две антенны не получится. В лучшем случае мы получим половину от 50 Ом на входе фидера снижения, а в худшем - непредсказуемое комплексное сопротивление с реактивной составляющей. В любом случае согласование будет нарушено и КСВ запредельно возрастет. Поэтому нужно применять специальное устройство сложения под названием сплиттер. Как оно работает?

  • Во-первых, каждая антенна должна "видеть" у себя на фидере согласованную нагрузку, например 50 Ом.
  • Во-вторых, сигналы от антенн должны складываться синфазно.
  • В третьих, модем или другое ваше устройство, к которому подключена антенная решетка, должен "видеть", что он нагружен на 50 Ом.

Простейший сплиттер, удовлетворяющий всем трем условиям, представляет из себя звезду из N+1 сопротивлений, где N - число ответвлений. В случае сплиттера 1-вход на 2-выхода, величина сопротивления 16,7 Ом. Онлайн калькулятор такого сумматора находится здесь. Такой сплиттер очень широкополосен, но имеет один, и очень существенный недостаток: он вносит затухание в 3dB. Поэтому применение его не имеет смысла, т.к. мы полностью теряем в сплиттере весь прирост сигнала от второй антенны. Если вы решили не заморачиваться проблемой и купить на радиорынке или заказать в Китае готовый широкополосный сплиттер, по типу того, что изображен в начале статьи, то скорее всего вы попадете на резистивный сумматор. Если заглянем внутрь такого сумматора, то мы в этом убедимся. В данном случае звезда заменена на эквивалентный треугольник сопротивлений.

Избежать потерь позволяет другая, резонансная схема сплиттера, которая носит название Y-разветвитель или мост Вилькинсона (онлайн калькулятор со схемой). Такой сумматор имеет полосу пропускания 10-15% от центральной частоты и потери не более 1dB. На сантиметровых волнах такой сплиттер выглядит примерно так:Можем ли мы изготовить такой сплиттер своими руками? Конечно можем. Если заменим спиральную линию на эквивалентные четвертьволновые отрезки коаксиального кабеля. Тогда схема такого сумматора будет выглядеть вот так:Р1 - кабель снижения, Р2, Р3 - к антеннам. 71-омный кабель, без существенных ухудшений параметров сумматора, можно заменить на 75-омный. Онлайн калькулятор для расчета коаксиального Y-сумматора - здесь. Практическая конструкция выглядит примерно так:


 На частотах до 800 МГц можно применять сплиттеры, основанные на ферритовых широкополосных трансформаторах.

Кроме мостовых схем согласования, которые мы рассмотрели, существуют схемы на четвертьволновых трансформаторах сопротивлений на линиях передачи из отрезков коаксиальных кабелей. Такой подход давно используется в телевизионном приеме. В основе лежит принцип, что для согласования двух сопротивлений Z1 и Z2 можно применить четвертьволновый отрезок кабеля с волновым сопротивлением Z0 = √Z1·Z2 Вот примеры соединения двух и четырех антенн с помощью такого способа:Длину четвертьволновых отрезков кабеля можно посчитать с помощью онлайн калькулятора у нас на сайте. Не забывайте, что длина волны в кабеле короче, чем в воздухе. Схемы довольно несложные, но на сантиметровых волнах четвертьволновые отрезки получаются очень короткие и сложные для монтажа. Торчащие центральные жилы не должны быть больше 1-2 мм, иначе паразитные индуктивности монтажа сведут все согласование на нет и сумматор не будет работать. Следует иметь ввиду, что длины ¼λ ¾λ и т.д. (нечетное число четвертей длины волны) - эквивалентны и трансформируют сопротивление одинаково. Однако при увеличении длины таким образом резко сужается полоса пропускания сумматора. Учитывая вышесказанное, такие сумматоры на коаксиальных линиях лучше применять на частотах ниже 800 МГц, а на 3G-4G и Wi-Fi лучшей конструкцией будет сплиттер на воздушной линии, который рассмотрим ниже по тексту.


Обойти сложности монтажа коаксиальных четвертьволновых линий можно, если сделать такую линию воздушной. Преимущество здесь в том, что волновое сопротивление согласующего четвертьволнового отрезка мы можем сделать любым необходимым, а не выбирать из стандартного набора - 50,75 Ом.  Вот одна из популярных и зарекомендовавших себя на практике схем сплиттера на воздушной линии, которую можно применять на 3G и Wi-Fi:Наружная квадратная трубка может быть алюминиевой, из оцинкованной жести, внутренняя - круглая, желательно латунная или медная, так как алюминий плохо поддается пайке. Размеры коаксиальной линии рассчитываются в бесплатной англоязычной программе AppCAD, которую можно скачать по следующей ссылке.Вместо программы можно воспользоваться онлайн калькулятором у нас нас сайте. В отличии от программы, в калькуляторе можно вычислить размер квадратного экрана по известному Z0 и диаметру внутренней трубки. Вот так выглядит место соединения коннекторов и коаксиальной линии:Основной тудностью при изготовлении такого СВЧ сумматора своими руками является подбор по нужным диаметрам квадратной и круглой трубок. Можно упростить задачу заменив круглую трубку на металлическую полоску, как предложил W3RJW (см. ссылку ниже). Такую полоску всегда можно подрезать или подточить до нужного размера. Еще один плюс такой конструкции - наружную трубку можно сделать прямоугольной, а не обязательно квадратной. Онлайн расчет прямоугольной коаксиальной линии с центральным проводником в виде полоски тоже присутствует у нас на сайте. Как видим изготовление своими руками сумматора для двух или более антенн на высоких частотах представляет собой довольно непростую, но вполне разрешимую задачу. Нужно только соблюдать точность изготовления и условие синфазности сложения от двух антенн. Для этого антенны нужно располагать в одной плоскости, перпендикулярной падающей волне, а длины отрезков фидера от сплиттера до каждой из антенн должны совпадать с точностью до миллиметра.


Все вышесказанное относится к случаю суммирования сигнала от двух и более антенн, принятого от одного источника. В крайнем сучае таким образом можно объединять на один фидер две антенны, принимающие от разных источников, работающих в разных каналах, с разных направлений, но в одном частотном диапазоне. Если же у вас появится необходимость объединить в один фидер две антенны, работающие в разных диапазонах, то нужно применять другое устройство под названием диплексор. Это своего рода фильтр, отсекающий на рабочей частоте одну антенну от другой. Причем если сделать своими руками подобный диплексор/сумматор МВ/ДМВ еще можно попробовать, то собрать подобное устройство на СВЧ (например диплексор WiFi 2.4/5 ГГц), без настройки по дорогостоящим приборам - нереальная задача. Поэтому такие устройства достаточно дороги.

Ссылки с подробными фото конструкций:

 

 

На каком расстоянии должны быть две антенны при штабелировании?

Автор: Стюарт Свит 9 сентября 2016 г.

Вы получите множество мнений, если спросите кого-нибудь, как далеко должны быть друг от друга две антенны при штабелировании. Конечно, если они будут слишком близко, они будут мешать друг другу.

Самое точное число, которое я слышал, - это «не ближе половины длины волны самого нижнего канала, который может принимать любая антенна». Это означает, что для антенны VHF они должны быть на расстоянии 6 футов друг от друга, а для антенны UHF - не менее 2.5 футов. Расстояние - это расстояние между фактическими элементами, не считая отражателей (таких как белые в пластиковой оправе на изображении выше).

Однако это рекомендации. Самым важным является то, что вы следуете части «как минимум», потому что то, что вы здесь пытаетесь сделать, - это избегать вмешательства, и, хотя это хорошие рекомендации, они не всегда на 100% применимы к вашей ситуации. Если вы складываете две антенны вместе и обнаруживаете странные помехи или низкую производительность, разделите их.Просто как тот.

.

Действительно ли работает укладка антенн?

Если одна антенна хороша, разве две не лучше? В этом идея стекирования антенн. Поместите одну антенну рядом или поверх другой, и вы улучшите прием. На самом деле это основа таких антенн, как наша Xtreme Signal HDB8X , которая на самом деле представляет собой всего лишь четыре из наших антенн HDB2X, собранных таким образом, что это имеет смысл.

Укладка работает, но вам нужно знать несколько простых рекомендаций.

Вы не получите двойного выигрыша.
Было бы здорово, если бы вы могли взять две антенны с усилением 3 дБ и объединить их в одну антенну с усилением 6 дБ. В идеальном мире вы могли бы. Но существует множество факторов, влияющих на стекирование антенн, которые вызывают некоторую потерю сигнала. Между антеннами есть дополнительные кабели, сумматоры и небольшие помехи. Вы должны рассчитывать на потерю до 4 дБ при объединении антенн, поэтому две антенны на 4 дБ, сложенные вместе, могут фактически не иметь лучшей производительности, чем одна антенна на 4 дБ.Если вы комбинируете, лучше всего комбинировать антенны, которые уже имеют достаточно высокий коэффициент усиления, чтобы потери, которые вы получаете при объединении, не полностью поглотили ваши улучшения.

Нужно помнить о минимальном расстоянии.
Из-за фактического приема сигналов необходимо убедиться, что две антенны находятся на определенном расстоянии друг от друга. Руководящим принципом, которому меня всегда учили, была длина волны канала, который вы хотите получить. В большинстве случаев самая длинная волна, которую вы пытаетесь принять, находится на УКВ-канале 7, что составляет чуть больше шести футов.Таким образом, с антенной UHF / VHF у вас должно быть расстояние не менее шести футов. С антенной, предназначенной только для УВЧ, это число падает до чуть более двух футов, и помните, что мы говорим о расстоянии между принимающими элементами (часто галстуком-бабочкой или X-образными частями антенны), а не отражателями (часто самая высокая и широкая часть антенны.) Итак, если вы собираете набор антенн UHF, они могут располагаться довольно близко и по-прежнему работать.

Убедитесь, что ваши кабели имеют одинаковую длину и одинаковую конструкцию.
Это важная часть плана. Если ваши кабели, идущие в сумматор, имеют разную длину, тогда сигналы от этих антенн не будут доходить до сумматора одновременно. Разница может быть незначительной, но ее может быть достаточно, чтобы создать проблемы с фазированием. Когда два сигнала попадают в сумматор в два разных момента (вот простая иллюстрация)

они дают не один более сильный сигнал, а вместо этого более слабый, менее полезный сигнал. В крайних случаях, если сигналы сдвинуты по фазе ровно на 180 градусов, они фактически подавляют друг друга, и вы вообще ничего не получаете.

Многие люди говорят о сохранении одинаковой длины кабелей, но не говорят об использовании двух в основном идентичных кабелей. Если типы кабелей разные, или если разные разъемы, у вас могут быть одинаковые проблемы с фазированием.

Убедитесь, что вы используете правильный комбайнер.
Многие люди выберут неправильный сумматор и в конечном итоге получат тот, который объединяет ТОЛЬКО УВЧ с одной стороны и ТОЛЬКО УКВ с другой, что не поможет вам при объединении антенн.Подобный сумматор просто даст вам такой же уровень сигнала, как и одиночная антенна.

Мне нравится этот комбайнер Winegard , который разработан специально для этой цели, но я буду честен с вами, в большинстве случаев очень простой разветвитель , перевернутый вверх дном, - это все, что вам нужно. Чем дешевле разветвитель, тем вероятнее, что он будет хорошим объединителем, потому что у него не будет необычных функций, предназначенных для предотвращения его использования в качестве объединителя. Лично я бы начал с менее дорогого и перешел к более дорогому, если у вас возникли проблемы.

Но в конце концов, стоит ли комбинировать антенны? Иногда две антенны меньшего размера могут работать лучше, чем одна большая, если вы находитесь в зоне, где сигнал отражается от множества зданий. Тем не менее, большинство людей захотят сложить антенны, чтобы попытаться добиться приема на расстоянии более 100 миль, и в подобных случаях они обычно не работают. Сигнал настолько слаб к тому времени, когда он доходит до вас, и так много шума, что потребуется чудо, чтобы донести эти сигналы до вас, если вы не желаете размещать антенны как можно выше, чтобы устранить любые препятствия. как деревья и здания.

.

VHF / UHF Long Yagi Workshop

Зона захвата или Эффективная Диафрагма

Зона захвата антенны - обычно известная профессионалов, так как его эффективная апертура - примерно определяется как площадь, покрываемая планарным или апертурным массивом с одинаковым усилением и шириной луча характеристики.

Например, если мы построим гигантскую рупорную антенну с таким же усилением и ширина луча в виде яги, которую мы видим на диаграмме ниже, спереди апертура рожка будет такой же, как и эффективная апертура яги.

Эффективная апертура яги примерно эллиптическая с более длинной осью. по длине элементов. Обратите внимание, что эффективная апертура расширяется симметрично выше и ниже плоскости элементов, а также простирается симметрично за пределами физической длины элементов.

Больше области захвата = больше прироста

Чем больше площадь захвата любой антенны, тем выше ее коэффициент усиления.Более длинный yagi - если он хорошо спроектирован - будет иметь больший коэффициент усиления и большую площадь захвата чем более короткое яги; грубо говоря, усиление и область захвата яги являются пропорционально длине стрелы (в длинах волн).

Коэффициент усиления решетки антенн определяется зоной захвата весь массив. Основным принципом укладки антенн является размещение антенны так, чтобы их области захвата касались только . Это максимизирует область захвата всего массива без увеличения размера массива должно быть.Если интервал слишком мал, области захвата будут перекрываться и массив не достигнет максимального потенциального выигрыша. Первые два примера показывают этот принцип в действии.

Однако важно помнить, что «эффективная апертура» или «область захвата» - это нечеткая концепция: для антенн яги эти области не имеют жестких физических границ. Следующие примеры поясняют некоторые тонкости.

История - ерунда! (Генри Ford)

Многие старые книги по радиолюбительству рекомендуют фиксированные расстояния стекирования, например «половина длины волны», «длина волны 5/8», «половина стрелы длина "и т. д.Некоторые из этих «правил» были не более чем предположениями. Вы все еще можете увидеть их в некоторых современных книги - но только потому, что они были скопированы из старых книг без думаешь!

Эти старые «правила» будут правильными для определенных типов яги (тех, которые были популярны, когда писались книги) но они будут неправильными для многих современных дизайнов яги. Я рекомендую забыть о них и начать снова с современными идеями.

.

На каком расстоянии должны находиться 2 антенны и как их комбинировать?

Если вы пытаетесь принимать станции более чем с одного направления, вы можете расположить антенны одна над другой, [наложение]. Если вы хотите получить больше прибыли, вы бы поставили их рядом [группировка]. Обе антенны должны быть одного типа, иначе они могут работать некорректно, а также выводы к обеим антеннам должны быть одинаковой длины.

Двойной вывод? Вы имеете в виду плоский или двойной коаксиальный кабель? Если плоский вывод, он вообще не будет работать с цифровым OTA, вам нужно использовать коаксиальный кабель RG6.Я думаю, что есть формула для определения расстояния для стекирования антенн, но я считаю, что это зависит от того, какие каналы вы хотите принимать. Возможно, вам стоит разместить здесь свой репортаж о телешоу, чтобы каждый мог понять, какие станции вы пытаетесь получить.

Если вы пытаетесь подключить больше станций, предварительный усилитель может это сделать, в зависимости от того, какие станции, как далеко, направление и т. Д. Это проще, чем штабелирование антенн. Опубликуйте репортаж о TV Fool, если можете.

http: // www.tvfool.com/index.php?option=com_wrapper&Itemid=29

У меня есть комбайнер UHF / vhf, но мой брат не хотел покупать ротатор, поэтому я использовал 2-полосный сплиттер. Второй путь терял слишком много сигнала, поэтому я объединил их с двойным отведением. Это лучший способ совместить 2 антенны УВЧ?

Вы пытаетесь объединить UHF и VHF, или две антенны UHF?

Также опубликуйте, какой тип антенн вы пытаетесь использовать, если вы знаете их модель.

.

Смотрите также

Новости

Скидки 30% на ремонт квартиры под ключ за 120 дней

Компания МастерХаус предлагает качественные услуги по отделке, которые выполнены в соответствии с вашими пожеланиями. Даже самые невероятные фантазии можно воплотить жизнь, стоит только захотеть.

29-01-2019 Хиты:0 Новости

Подробнее

Есть вопросы? Или хотите сделать заказ?

Оставьте свои данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Индекс цитирования