




Небольшая коллекция ссылок про APRS на русском языке |
http://www.hamradio.cmw.ru/pr/aprs/aprs.htm - APRS на Северном Кавказе
http://www.hamradio.cmw.ru/pr/aprs/map.htm - карты APRS
http://www.hamradio.cmw.ru/pr/aprs/aprs-uiview.htm - Работа с UI-View32 в APRS сети
http://www.hamradio.cmw.ru/pr/aprs/aprs-kpc.htm - Примеры использования KPC-3plus для APRS
http://www.hamradio.cmw.ru/pr/aprs/aprs-psk.htm - APRS + PSK на КВ
http://www.hamradio.cmw.ru/pr/aprs/aprs-uiss.htm - UISS - пакетная программа для связи с МКС
http://www.qrz.ru/articles/detail.phtml?id=330 - Опыт использования коротких волн для APRS
http://www.qrz.ru/articles/detail.phtml?id=324 - APRS на коротких волнах
http://www.qrz.ru/articles/detail.phtml?id=305 - Пробуем работать APRS через сервер в INTERNET
http://ur7iwz.qrz.ru/sat/new_from_rw6hp.php - Через репитер МКС можно работать пакетом!
http://ur7iwz.qrz.ru/ra3is/qso_mks.php - как работать 'пакетом' через МКС
http://ur7iwz.qrz.ru/04/aprs-filter.php - Настройка фильтров UI-View32 при работе в сети APRS
http://www.ra3si.narod.ru/new_page_38.htm - ОСВАИВАЕМ APRS / ИНФОРМАЦИЯ ОТ RD3BC /
http://www.ra3si.narod.ru/APRS/pobeda/pobeda.htm - Работа APRS во время слёта Воронежских радиолюбителей посвящённого дню Победы в ВОВ с мемориального комплекса"Щученский плацдарм"
http://www.ra3si.narod.ru/APRS/aprs2.htm - Отправка электронной почты по радио эфиру из APRS-сети
http://www.ra3si.narod.ru/APRS/aprs3.htm - После запуска программы MixW или AGWPE, запускаем UIview32
http://www.ra3si.narod.ru/APRS/aprs4.htm - Как произвести настройки интерфейса программы MixW для работы c UIview32 в APRS
http://www.ra3si.narod.ru/new_page_64.htm - полезные карты для APRS
http://www.ra3si.narod.ru/Help.zip - рус. файл Help программы UI-View
http://www.desna.iatp.org.ua/APRS/aprs.htm - APRS новости
http://www.desna.iatp.org.ua/Publikacii/MKS.htm - Техника проведения связи через МКС
http://www.desna.iatp.org.ua/Publikacii/UISS.htm - Краткая инструкция по настройке программы UISS40
http://www.desna.iatp.org.ua/Hard&Soft/maps_for_uiview32.htm - Географические карты для программы UI-View32
http://www.desna.iatp.org.ua/Publikacii/UI_View32.htm - Краткое руководство по конфигурированию и работе в программе UI-View32
http://www.desna.iatp.org.ua/Publikacii/aprs_on_kv.htm - APRS на коротких волнах
http://www.desna.iatp.org.ua/Publikacii/E_mail_via_APRS.htm - Отправка электронной почты по радиоэфиру из APRS-сети
http://www.desna.iatp.org.ua/Publikacii/Platzdarm/index.htm - Во время слёта Воронежских радиолюбителей впервые в России использовали технологию APRS
http://www.desna.iatp.org.ua/APRS/Iss/ISS.htm - Экспериментальная трансляция Европейского APRS трафика МКС на 14.070 в режиме BPSK.
http://www.desna.iatp.org.ua/Publikacii/Mix_experiment.htm - Конфигурирование программы MixW для участников эксперимента "APRS экспедиция на КВ и УКВ"
--------------
Может еще кто какие интересные ссылки от наших пацанов знает? Добавьте плиз!
|
P-APRS - прямая передача маяков |
Программа P-APRS предназначена для передачи вашего aprs-маяка в сеть APRSIS. Она может работать автономно или дополнять другую программу (log, digimode), эхолинк, dx-кластер, wx-станцию, репитер, контестовую позицию, (на работе, в командировке, в отпуске, на даче и тд), когда нет возможности устанавливать сторонние программы (типа UI-VIEW) на компьютер. P-APRS бесплатная и простая. 
Есть несколько разновидностей программы:
P-APRS для радиолюбителей, желающих обозначить себя в aprs сети (portable)
P-APRS с таймером автоматическая передача маяка с интервалом 21 мин. (portable)
EL-APRS для работы в составе EchoLink серверов (portable)
DX-APRS для обозначения dx-кластеров и dx-станций (portable)
RR-APRS для репитерных маяков (portable)
WX-APRS для домашних метеостанций (данные берутся из файла wxnow.txt)TM-APRS для телеметрии, данные добавляются через командную строкуP-APRS это один EXE-файл, который ничего не пишет в реестр, не оставляет записей и временных файлов на дисках, работает с флешки. Вам необходим компьютер с Windows и подключением к интернет, необязательно постоянным. P-APRS не висит в памяти компьютера и не потребляет ресурсов! 
Главная особенность программы в отсутствии интерфейса. P-APRS работает в режиме 'демона'. Она не выводит на экран окна, надписи, меню, а выполняет только одну задачу: посылает aprs-маяк и делает это максимально быстро.
Передача маяка в ручном режиме, делается так:
1. Запустить программу, кликнув по ней (интерфейса нет!)
2. Зайти на ru.aprs.fi или findu.com
3. Найти на карте свой aprs-маяк.
Если в вашей сети (обычно на работе) работает файрвол, нужно открыть TCP порт 14580, он используется для соединения с aprs-сервером. Иначе маяк не будет передан.
Ваш маяк будет виден на карте некоторое время, а потом пропадёт. Чтобы маяк был виден постоянно, его нужно передать с интервалом 30 минут. Этот процесс легко автоматизировать.
Как получить программу P-APRS ?
Пошлите на ua6hjq.mail.ru письмо с вашим позывным, координатами и текстом. В ответ получите файл 'позывной'.exe (например: r7fo.exe). Программа компилируется из исходных кодов для каждого позывного.
Как узнать свои координаты?
Идите на сайт ru.aprs.fi найдите свой регион, город, улицу. В верхнем левом углу увидите координаты в виде 43°45.82?N 43°15.00?E их и нужно прислать. Вид карты можно переключить в верхнем правом углу, через меню КАРТА.
Игорь UA6HJQ г.Ставрополь
Метеостанция в сети..
Если у вас есть домашняя метеостанция, подключаем её к компьютеру. Настраиваем программу Weather Display (можно другую) кладём файл wx-aprs.exe в ту же папку где лежит файл с данными о погоде WXNOW.TXT и запускаем WX-APRS каждый час.

Можно использовать программу WXPRS, если у вас нет метеостанции. Данные вводятся в ручном режиме, формируется файл, запускается WX-APRS и на карте появляется ваша WX станция с информацией о текущей погоде.
|
Телеграф, пакетная и цифроваясвязь... |
Телеграф как цифровой вид связи
Разумеется, что если передача телеграфных сигналов осуществляется рукой радиста и телеграфным ключом, а прием этих сигналов на приемной радиостанции проводит "на слух" другой радист, то ни о каком цифровом виде связи не может быть и речи. Телеграф как цифровой вид связи существует тогда, когда на передающей станции формирование телеграфных сигналов осуществляет компьютер, а на приемной радиостанции дежурный радист только наблюдает за тем, как компьютер в автоматическом режиме ведет прием телеграфных сигналов. Телеграф как цифровой вид связи имеет существенный недостаток. Дело в том, что телеграфные сигналы состоят из посылок, когда передатчик посылает в эфир электромагнитную энергию — этими посылками являются точки и тире, и паузами между этими посылками, когда передатчик не излучает в эфир энергию. При этом на приемной радиостанции во время приема точек или тире звучит сигнал далекого передатчика, а во время пауз слышны только шумы и трески эфира. Если эти шумы и трески бывают очень сильными, а такое явление бывает очень часто, компьютер принимает помехи за полезный сигнал и искажает принимаемый текст. Поэтому "компьютерный" телеграф часто используют комбинированным способом — передачу текста ведет компьютер, а при приеме радиолюбитель контролирует правильность приема компьютером.
Компьютерные программы для телеграфа бывают очень полезны в качестве тренажеров для совершенствования приема на слух и передачи на ручном ключе телеграфных сигналов.
Телетайп
Телетайп является самым первым из цифровых видов связи, освоенных радиолюбителями. Еще до появления на радиостанции компьютеров некоторые из наиболее подготовленных радиолюбителей проводили радиосвязи телетайпом. Приемные и передающие телетайпные аппараты в ту пору представляли собой очень громоздкие сооружения, состоящие из электроники и реле. Громоздкими были и клавиатуры у таких аппаратов.
С появлением компьютера на любительской радиостанции телетайп стал самым простым и удобным из всех цифровых видов связи. При этом он применяется как для проведения коротких, обычных, радиосвязей, так может применяться и для передачи довольно больших по объему сообщений. В радиолюбительской практике телетайп обычно обозначается как RTTY — Radio Tele TYpe.
Телетайп на сегодня является единственным видом цифровой радиосвязи, который используется в международных соревнованиях по радиосвязи.
AMTOR
Название этого вида связи расшифровывается как AMateur Telex Over Radio — любительская передача посредством радио. В 1970 году был разработан для применения в морском флоте новый вид телетайпа, названный SITOR (Simple Telex Over Radio). Затем этот вид связи разрешили использовать радиолюбителям, но с условием некоторой переработки. Переработку выполнил англичанин Peter Martinez в 1976 году. Получившийся новый вид связи был назван AMTOR. Целью создания этого вида связи послужило, по моему мнению, желание приобщить радиолюбителей к новому виду связи и привлечь их к работе над недостатками телетайпа. Поэтому без большой ошибки можно сказать, что AMTOR –это модернизированный телетайп. Несколько лет тому назад этот вид связи исключительно широко использовался западными коротковолновиками. Сегодня его популярность несколько снизилась за счет появления более новых видов.
PACTOR
Название этого вида связи расшифровывается как PACeted Telex Over Radio — пакетная передача посредством радио. PACTOR является большим шагом вперед по сравнению с AMTOR’ом. Основным назначением этого вида связи является безошибочная передача больших по размеру сообщений на низкочастотных участках коротковолновых диапазонах. В настоящее время используется очень многими западными радиолюбителями для работы в радиолюбительской сети.
Packet Radio
В настоящее время это один из важнейших видов любительской цифровой связи, на базе которого построена Всемирная радиолюбительская сеть. Для многих коротковолновиков только этот вид связи предоставляет доступ к необходимой информации. По мере роста числа компьютеров будет расти и популярность Packet Radio.
|
Маленькие хитрости при работе PSK |
При работе цифровыми видами связи я подкладываю по клавиши следующий набор:
1.Первым макросом должен быть «Включить передатчик».
2.Вторая фраза (любая) должна быть на ДРУГОЙ строке относительно ‹TX›, тогда ВАШ текст всегда начнется с новой строки.
3.Перед началом информационного текста надо подать незначащую информацию например на RTTY: RYRYRYRYRYRYRY, а на PSK я посылаю группу символов «Нижнее подчеркивание» ‹_›. Эта группа символов нужна программе, принимающей цифровой сигнал, для предварительной точной настройки. В противном случае первые несколько символов будут потеряны. Группа символов нижнего подчеркивания красиво отчеркнет принятый текст от передаваемого. В режимах RTTY и HELL нет такого символа, поэтому в RTTY используется RYRYRYRY, а в HELL = * * * * *.
4.Передавать свой и чужой позывные следует ТРИ раза, так как на дальних трассах или в условиях больших помех позывной будет искажен, что затруднит Вам опознание корреспондента или Вашу идентификацию на той стороне.
5.Последней командой в тексте применяйте ‹RXANDCLEAR›, которая не только выключит передатчик, но и очистит переданный текст в окне передатчика.
При работе на ПСК с использованием программы MixW2 используйте следующую последовательность ДЕЙСТВИЙ:
1.Установите в трансивере частоту: 14.068 (7.035),(28.120)(21.070)(3.582).
2.Поставьте указатель мыши (Вертикальная пунктирная линия) на любое место водопада и щелкните ПРАВОЙ клавишей.
3.В появившемся меню выберите планку «ZOOM x1».
4.Водопад распахнет на все 3 (а то и 4 килогерца) полосы пропускания фильтра и Вы увидите все станции сразу в виде тонких желтых или серых ниточек.
5.Последовательно переставляя указатель мыши с одного корреспондента на другого, выберите того, с кем бы Вы хотели бы сработать.
6.Щелкните ПРАВОЙ клавишей мыши по водопаду и выберите в меню «ZOOM x4», сжав тем самым водопад до 200-300 герц.
7.Точно установите указатель мыши на середину желаемого сигнала
8.Не забудьте проверить включение режима автоподстройки частоты AFC (у меня она всегда включена).
9.По окончании работы с корреспондентом поставьте курсор на поле принимаемого текста и нажмите ПРАВУЮ клавишу мыши. В появившемся маленьком меню выберите планку «Очистить» и сотрите текст приемника. После этого переходите к пункту 2. То есть распахните экран, найдите нового корреспондента и вперед.
10.Можно не распахивая водопада крутить ручку трансивера - дело хозяйское. Помните, что при работе в широко распахнутом водопаде (Программа DigiPan или MixW2 - ZOOM x1) сигналы PSK31 видны тоненькими ниточками. После установки указателя мыши на такую ниточку на приемном поле появятся буквы, а Вы станете думать, что точно настроились на принимаемую станцию. На самом деле это не совсем так. Если Вы распахнете водопад «ZOOM x4», то увидите сигналы PSK31 довольно широкими. Через некоторое время Вы заметите, что ряд корреспондентов вызывают Вас чуть поодаль на несколько герц (а там каждый герц на счету!) Попытка же перейти на его частоту приводит к тому, что в следующем включении Ваш корреспондент опять окажется в стороне и при этом с тем же смещением. Это и есть неточность вышеуказанных программ.
Для избежания эксцессов используйте следующую методику:
1.Зафиксируйте свою частоту передачи нажатием на слово «ФИКС» в полосе состояния окна (самая нижняя строка в окне).
2.При появлении нового сигнала на водопаде, отстоящего чуть в стороне от Вас, переведите указатель мыши на него и нажмите левую клавишу мыши. Ромбик указателя частоты разорвется на два треугольничка и верхний треугольник переместится в середину принимаемого сигнала (ну а старый останется на месте).
3.Если это Ваш корреспондент, то вы начинайте с ним работать с некоторым смещением прием-передача.
4.По окончании работы (при переходе на другую частоту или другой вид модуляции) не забудьте отключить «ФИКС» на полосе состояния.
5.Кстати, заметьте, если у Вашего корреспондента частота «плывет», то верхний треугольник будет все дальше и дальше «отползать» от нижнего треугольника.
Поляков С.Н., UA3AGY,
|
Правильное составление макросов и коротких текстов, с точки зрения психологии. |
GE good evening R right (верно) RIG аппаратураПочти во всех современных цифровы программах, есть кнопки к которым можно привязать определенный текст или специальные команды для выполнения рутинной работы во время проведения QSO. Это очень удобно и все пользуются этими возможностями, но не все знают как правильно писать короткие тексты или как написать текст, чтобы он лучше разбирался среди помех и т.д.
ОБЩИЙ ВЫЗОВ
Как это ни странно (на первый взгляд звучит), но от того как вы напишете макрос или текст для вашего общего вызова, зависит, услышит вас дальняя станция или нет. Пойдем в эфир и посмотрим как другие станции передают общий вызов, обычно делают примерно так:
CQ CQ CQ DE UA3DFR UA3DFR UA3DFR
CQ CQ CQ DE UA3DFR UA3DFR UA3DFR
PSE K
Да, это классика, не менее 90% станций пишут именно так, а зря. В этом тексте не учитываются психологические аспекты восприятия текста. Если бы текст написали так как будет написано ниже, шансов получить ответ на свой запрос было бы гораздо больше! Почему? Давайте разберемся:
Как правило, те кто работает на поиск и постоянно перестраивается, не увидят начало вашего вызова, потому что сначала на 'водопаде' появляется сигнал, и только потом на него настраиваются. Значит будет принят только позывной или концовка, по которому уже непонятно что станция делает (отвечает, запрашивает, переспрашивает и т.д.). При такой неоднозначности, как правило не ждут следующего вызова и переходят к другой станции или перестраиваются дальше.
Приведенный текст можно условно разделить на две части. В первой половине передается намерение станции (провести QSO с тем кто ее услышит), а во второй части собственно сам позывной станции, которая вызывает. Если помеха 'накроет' первую часть текста, будет непонятно что станция делает, если вторую - что за станция передает CQ. В 90% подобных ситуаций, ваш вызов останется без ответа.
При поиске станции, время задержки на каждом услышанном сигнале, как правило не более 1-3 секунды. Если за это время небыла принята конкретная информация - идут дальше.
Если вы работаете в цифровых режимах с низкой устойчивостью к помехам (BPSK, FSK, QPSK, GMSK, RTTY, AMTOR-FEC) ситуация будет еще хуже. Мало того что другая станция не примет весь текст, но и то что принято, будет искажено. Чтобы не быть голословным, перехожу к реальным примерам.
Исходный текст вызова без искажений, вы видите в начале страницы. Теперь посмотрите как будет выглядеть этот текст, если создать помеху при которой прием происходит на пределе возможности программы. Помеха была симитирована на стенде из трех компьютеров с использованием эмулятора шума эфира.
CD C wQedUeDFR UAt6Rrt6 CQPSx u.dЬer KTlUAtoio=t@o 3Dl e Qne nns ЩI59AV/QRu 2Q dewfr g r3DFR PSEЫV/K eoВ
В принципе догадаться можно, если знать исходный текст. Во втором эксперименте все уровни оставляем как есть, за исключением самого текста, его меняем следующим образом. Вот исходный, неискаженный вариант:
CQ UA3DFR CQ UA3DFR CQ UA3DFR CQ UA3DFR CQ UA3DFR CQ UA3DFR PSE KKK
Теперь посмотрим как изменится этот текст пройдя через 'жернова' помех на испытательном стенде. Все уровни и регулировки оставлены без изменений:
asdQ A3DrR CQ rUA3tgFRhjCQ ttyDFRtyCQyuDGFS FR tgf UA3DFR CfQrgUA53DFR rQqPSE rftKK
Как видите здесь уже можно разобрать, что делает станция (передает общий вызов) и даже позывной в одном месте пошел без искажений, к тому же достаточно отчетливо виден конец передачи. В чем приемущества именно такого построения текста, давайте разберемся:
При настройке на такой текст с любого момента передачи, отчетливо видно, что станция хочет и ее позывной. Этой информации, как правило, достаточно для того чтобы вас вызвали.
Информация передается одинаковыми циклами (блоками) растянутыми по времени. Помеха исказив часть текста в любом его месте не влияет на конечную разборчивость и информативность. В конце концов, зная что текст периодически повторяется, другой корреспондент, даже при сильных искажениях, легко сопоставит отдельные куски и получит неискаженный кусок исходного текста.
Психологически, приятнее и проще воспринимать именно такой порядок передачи общего вызова. Отсутствует умственное напряжение, текст какбы сам вливается в подсознание.
Саму фразу, можно удлинить еще в два раза и тогда читабельность в помехах значительно возрастет. Хотя слишком увлекаться не стоит. Оптимальный вариант для BPSK, MFSK16 и RTTY, будет 5 - 9 повторов. Для MT63, BPSK250 и Olivia, сделайте не менее 15 - 20 повторов. Для PSKFEC31, PSKAM10, MFSK8 не более 3 - 5 повторов.
Текст воспринимается одинаково хорошо человеком любой национальности, я для эксперимента ставил вместо CQ слово WSEM и мне отвечали разные страны, в том числе и не русскоговорящие. Как вы думаете, почему?
Для примера, привожу еще несколько типовых текстов, составленных правильно с точки зрения психологии. Все они выделены жирным шрифтом. Возможно, написание немного непривычно, но попробуйте их в эфире и убедитесь в эффективности:
CQ UA6HJQ CQ UA6HJQ CQ UA6HJQ CQ UA6HJQ CQ UA6HJQ CQ UA6HJQ PSE KKK
QRZ UA6HJQ QRZ UA6HJQ QRZ UA6HJQ QRZ UA6HJQ PSE KKK
UA3DFR UA6HJQ UA3DFR UA6HJQ UA3DFR UA6HJQ KKK
UA3DFR de UA6HJQ UA6HJQ UA6HJQ UA6HJQ UA6HJQ UA6HJQ K
Если вы пытаетесь пробится через кучу зовущих станций для проведения редкого QSO, используйте одну из нижних строк. Они самые эффективные. Мне удавались редкие связи на QRP с африканскими и японскими станциями, с помощью этих текстов.
ОТВЕТ НА ВЫЗОВ
После того как вас услышали и позвали, нужно передать некоторую информацию о себе, чтобы QSO состоялось. В последние годы, при проведении QSO цифровыми видами связи, наблюдается нечто подобное словесному поносу. Один корреспондент удовлетворяет свое самолюбие, передавая кучу ненужной информации о себе, другой вынужден смотреть на этот бред и ждать. Как вы думаете, с каким настроением быдет завершена такая связь?
Если вы хотите, чтобы у вашего корреспондента осталиcь только положительные эмоции, после QSO , ваша информация должна содержать только самые необходимые данные, достаточные для отправки QSL-карточки. Здесь важно сделать уточнение. Многие знают по себе, что хорошо запоминается только та информация которая интересна вам, все остальное 'пролетает мимо ушей'. Более того лишняя информация реально раздражает вас. Разве не так? В этом легко убедиться, если не выключать звук во время рекламных блоков по телевузору. Ориентировочный текст, правильного QSO (с точки зрения психологии) будет выглядеть так:
RK6HX_de_UA6HJQ_tnx_for_call_
ur_rst_579_579_579_
name_Igor_Igor_Igor_
qth_Pyatigorsk_Pyatigorsk_LN14MB_LN14MB_
HW?_
RK6HX_de_UA6HJQ_pse_KKK
При составлении текста для QSO, обратите внимание на следующие важные моменты:
- Не используйте длинных приветствий, особенно если вы проводите связь в первый раз.
- Самой важной информацией, для вашего корреспондента, является ваш позывной и рапорт, за ним идет имя и на последнем месте QTH или локатор (в соревнованиях другие приоритеты).
- Не перегружайте текст для QSO, различной дополнительной информацией о вашем возрасте, стаже в эфире и тд. Это никому, на самом деле, не интересно знать, а если будет интересно, то вас об этом попросят написать отдельно.
- Очень часто, для корреспондента важнее ваш локатор, а не название города или поселка (деревни). Я заметил, что на многих иностранных картах нет даже крупных российских городов. Если его заинтересует ваше местоположение, он об этом обязательно переспросит.
- В конце каждой строки ставьте дополнительный пробел, это значительно увеличит читаемость текста в сильных помехах. На тексте вы видите пробелы в виде серой черты, это сделано для наглядности. В обычном тексте их конечно не видно.
- RST, Имя и QTH пишите с новой строки, это значительно улучшит восприятие текста при его сильном искажении из за QRM.
- Имя всегда пишите с большой буквы, или большими буквами, Локатор всегда пишите большими буквами. Город пишите также как и имя.
При написании текста для QSO, можно использовать известный циклический принцип, описанный для общего вызова (CQ). Тогда читабельность QSO повышается. Особенно хорошо это работает в быстрых режимах связи BPSK250, MT63 при количестве циклов не менее 5. Вот простейший пример такого текста:
RK6HX UA6HJQ RK6HX UA6HJQ tnx for call
rst 579 rst 579 rst 579 rst 579 rst 579
name IGOR name IGOR name IGOR name IGOR name IGOR
qth Pyatigorsk qth Pyatigorsk qth Pyatigorsk qth Pyatigorsk LN14MB LN14MB LN14MB LN14MB
HW?
RK6HX UA6HJQ RK6HX UA6HJQ KKK
ИНФОРМАЦИЯ О СЕБЕ И АППАРАТУРЕ
Кнопку RIG с информацией о себе и об аппаратуре нужно запрограммировать обязательно. Но, не нужно ей пользоваться всегда и включать этот текст в основное QSO. Передайте дополнительную информацию только если вас об этом попросят или ваш корреспондент, передал аналогичную информацию для вас или если вы располагаете достаточным количеством времени и желанием. Минималистический вариант текста будет таким:
MY RIG: ICOM-718
Dipole for 14/28MHz
Windows2000
MMVARI, MixW or TrueTTY
Не используйте символы - " '_ : . # * чтобы украсить свой текст! Это значительно ухудшит восприятие и понимание информации при помехах, вашим корреспондентом, создас у него умственное напряжение, не усложняйте ему жизнь. Вы же знаете по себе, у каждого человека полно своих забот и работая в эфире подсознательно мы хотим отдохнуть (получить удовольствие). Помните, в конце каждой строки, ставьте дополнительный пробел.
ОКОНЧАНИЕ QSO
Конец QSO - важный психологический момент и от того как вы его завершите, во многом зависит вызовет вас этот корреспондент в другой раз или проигнорирует. Останется у него о вас приятное впечатление или нет. Отправит вам свою QSL-карточку сразу или отложит на потом. Да, да, именно так! Не нужно распыляться перед корреспондентом и желать ему кучу всего. Вы же не рассказываете о себе кондуктору в трамвае, когда даете билет (а если рассказываете - вам нужна психологическая помощь). К месту сказанная одна короткая фраза, имеет значительно больший эффект чем несколько длинных (многие люди знают это и успешно пользуются в повседневной жизни). Вот примеры психологически удачного построения прощальных фраз:
Tnx Vladimir for QSO, GL and SK73! RK6HX de UA6HJQ SK SK SK
TNX IGOR FOR QSO, GB SK 73, RA3APW DE UA6HJQ SK SK
Tnx dear Jury for BPSK QSO, GL to you and SK73! RK6HWW de UA6HJQ sk sk sk
UA6HJQ SK UA6HJQ 73 UA6HJQ SK UA6HJQ 73 UA6HJQ SK SK
Нижняя фраза, особенно подходит для тяжелых случаев когда диапазон закрывается, когда нужно чтобы корреспондент обязательно получил ваше подтверждение об окончании QSO и считал его состоявшимся.
Многие берут стандартные английские фразы из разговорников, возможно это хорошая мысль, если вы работаете в MT63, где скорость передачи текста довольно большая. Для MFSK, PSK видов лучше такие фразы сокращать. Учтите что многие радиолюбители, с которыми вы работаете, знают английский еще хуже вас, поэтому ваши старания не будут оценены, а передача длинных приветствий и прощаний, при работе в MFSK8, PSKFEC31, PSKAM10 вызовет только негативное отношение к вашему позывному.
Не засоряйте конец QSO информацией о номере связи в вашем логе, времени и тд. Спросите себя, потеряет ваш корреспондент чтото, если не увидит последнюю строку?
Bye and 73 VLAD
QSO Logged out: 27 Mar 2005 14:33:45
а этот пример можно считать классикой словоблудия, при плохой слышимости и даже небольшом количестве ошибок, из этого текста получается отличное месиво букв и обрывков слов, которое не сможет декодировать даже суперкомпьютер ГРУ:
NOW BEST WISHES YOURS FAMILY AND I WISH YOU GOOD LUCK AND MANY DX HUNTING.
73 AND BYE FROM NOVI SAD, STATE SERBIA AND MONTENEGRO. [EX YUGOSLAVIA]
QSO LOGGED ON: 27 MAR 2005... 16:43:44 LOC.TIME... DISTANCE 1837 KM.
HOPE TO MEET YOU AGAIN SOON.
GOOD LUCK *NIKOLAI*, HI. 73!
UA3MFD DE YU7CW SK
КЛАВИАТУРА
Бичь современной цифровой связи, это неумение многих радиолюбителей печатать на клавиатуре! Звучит немного странно, но это так. Запустив программу для цифровых видов, подключив ПК к трансиверу и набив макросы. Многие думают что этого достаточно. Пожалуйста потренируйтесь в наборе простых текстов. Если вы сможете печатать текст со скоростью 1 символ за 2 секунды, это будет уже очень хорошо. Желательно уметь печатать с такой же скоростью русские тексты, но латинскими буквами. Если при проведении QSO вы сделали ошибку в слове, не нужно возвращаться назад и печатать его снова, сделайте пару пробелов и продолжайте, по смыслу корреспондент и так вас поймет, зато вы сохраниет его время и нервы.
РАБОТА С DX (связь одной строкой)
Наблюдал неоднократно ситуацию, когда работая с DX станцией начинают передавать полный текст стандартного QSO, иногда после таких затяжных QSO, DX переставал отвечать на вызовы или менял частоту (и правильно делал!). Работать с DX нужно быстро, никакой лишней информации! Эти правила используйте и для работы с юбилейными станциями, экспедициями или просто когда у вас мало времени. Вот несколько примеров:
RW6HQN DE UA6HJQ TNX UR 568 568 568 LN14MB LN14MB GB SK 73 DE UA6HJQ SK
RW6HQN DE UA6HJQ TNX UR 589 589 589 GL SK 73 RW6HQN DE UA6HJQ SK SK
RW6HQN DE UA6HJQ UR 589 589 589, NAME IGOR IGOR, GL SK 73 FR UA6HJQ SK SK
или
UA6HPT DE UA6HJQ UR 589 589 589, OP IGOR IGOR, QTH PYATIGORSK PYATIGORSK
QSL VIA BURO, TU QSO, SK 73 UA6HPT DE UA6HJQ SK SK SK
Вот и все, QSO начато и закончено одной строкой, все кто присутствуют на частоте и ждут своей очереди, будут благодарны вам и запомнят ваш позывной вместе со своими положительными эмоциями. Осталось только получить подтверждение от DX и идти спать. хи. Такие сокращенные QSO, можно проводить не только с DX-ами, но и повседневно. Вообще, связь одной строкой, можно назвать высшим пилотажем радиолюбительской связи.
КОДЫ И СОКРАЩЕНИЯ
Использование сокращений и кодов широко распространено в радиолюбительской практике. Обратите внимание на правильное написание кодов. Иногда их пишут с ошибками. Не придумывайте свои коды и пользуйтесь только широко распространенными сокращениями. Вот список наиболее часто применяемых в цифровой связи:
QRM помехи от других станций QSB сигналы замирают
QRN атмосферные помехи QSL подтверждение приема
QRP маленькая мощность QSO связь состоялась
QRT прекратите передачу QSY уйдите с частоты или перейдите на другую
QRX подождите, вас позовут QTH местонахождения
QRZ кто меня вызывает? .... ....
CQ всем HI смех SK конец связи
DE из, от HR здесь 73 наилучшие пожелания
DR дорогой HW? как приняли меня? WX погода
DX дальняя связь K конец передачи TX передача
EX бывший NR номер TU thank you
FR for OK понял VY very
FM from OP оператор TNX thanks
GA good afternoon OM приятель TKS thanks
GB good bye PSE пожалуйста U you
GD good day PWR мощность RPT повторите
GM good morning GN good night .... ....
Хочу подчеркнуть, это не все коды и сокращения, а только те которые вы наиболее часто слышите при проведении цифровой связи. Другие кодовые сокращения, которые редко используются - лучше оставить в книге.
ПРОГРАММИРУЕМЫЕ КЛАВИШИ
Какие тексты запрограммировать и какие имена кнопок дать, рекомендации очень общие. Клавиши F1 - F12 программируются практически во всех современных программах для цифровых видов связи. Сделайте так как вам удобнее, ну например так:
F1 - CQ (общий вызов)
F2 - QRZ
F3 - CALL DE MYCALL
F4 - QSO
F5 - RST
F6 - NAME
F7 - QTH
F8 - PSE K
F9 - SK 73
F10 - RIG
F11 - OK
F12 - QSL
Весь необходимый комплект, почти на все случаи жизни. В статье приведены тексты которыми я неоднократно пользовался и пользуюсь. Подходите творчески к созданию ваших собственных текстов. Эта статья будет расширена и дополнена, в дальнейшем. Удачных вам QSO и до встречи на диапазонах!
UA6HJQ, Кисловодск
Написано в марте 2005г.
http://www.hamradio.cmw.ru/
|
ОБЗОР ЦИФРОВЫХ ВИДОВ СВЯЗИ. |
Любительское радио вошло в XXI век! Мы осознаем, что в период менее чем 100 лет, любительская радиосвязь развилась от простых искровых радиопередатчиков до цифровой (DSP) обработки сигнала. Раньше у радиооператоров был выбор только между телефоном (AM, FM, SSB) и телеграфом (CW), сейчас мы имеем большой выбор цифровых видов связи, вплоть до передачи любительского телевизионного изображения (SSTV). Раньше мы были ограничены частотами ниже 1500 kHz, сейчас мы работаем в спектре частот от средних волн до микроволн. Любительская цифровая связь также развивалась.
С конца Второй Мировой войны до начала 80-х годов, радиотелеграф, лучше известный как RTTY, был единственным цифровым видом связи на КВ-диапазонах для радиолюбителей. Затем в 1983 году, AMTOR дебютировал в дальнейшем виде цифровой связи, совпавший с началом появления персональных компьютеров. Это был первый любительский цифровой вид связи, позволяющий безошибочно передавать текст. С появлением AMTOR в начале 80-х, развитие цифровых видов связи быстро набирает ускорение. Пакетное радио появилось в середине 80-х и в течении всего времени это был самый популярный вид любительской цифровой связи. С развитием персональных компьютеров в начале 90-х годов, мы видим дальнейшее развитие таких цифровых видов связи, как CLOVER, PACTOR и G-TOR, которые также были способны безошибочно передавать текст даже при плохих условиях (слабые сигналы, интерференция и т.д.) В конце ХХ века появляется новый цифровый вид связи PSK31,а в первые годы XXI века появляется еще новый вид цифровой связи на КВ-диапазонах, как MFSK16.
Другим мощным толчком в развитии цифровых видов связи стал Интернет. Возможность использования персонального компьютера находит большое применение в нашем хобби. Интернет позволяет получать информацию, включая программное обеспечение, быстро и надежно. Разработка сети WWW создала новый тип издательской публикации как персональная страница, где каждый радиолюбитель может рассказать о любимых аспектах любительской радиосвязи. Новые идеи и предложения растекаются по сети WWW, компьютеры становятся составными компонентами любительских радиостанций. (Например, в 2000 году 90% членов ARRL имели компьютеры в составе своих радиостанций и 80% имели подключение к сети Интернет.) В любом случае, взрывной рост Интернета во многом повлиял на развитие цифровой любительской связи на КВ-диапазонах.
Давайте сделаем краткий обзор видов цифровой связи на любительских диапазонах и на каком месте они стоят сегодня...
Хронология развиния цифровых видов связи
RTTY
RTTY-дедушка цифровых видов связи на КВ, хотя его популярность серьезно подорвало появление конкурента PSK31(позднее скажем и об этом виде цифровой связи).
Первоначально RTTY использовался для обычных QSO, а затем появилась возможность работать с DX и в международных соревнованиях. RTTY и по сей день является популярным видом цифровой связи на любительских диапазонах как в повседневной работе так и в международных соревнованиях.За радиосвязи RTTY выдается множество различных дипломов,например,RTTY DXCC, RTTY DXCC Honor Roll. На сегодняшний день RTTY остается конкурентноспособным и востребованным радиолюбителями цифровым видом связи на многих любительских диапазонах.
AMTOR
Amateur Teleprinting Over Radio-AMTOR-широко распространился среди радиолюбителей с 1983 года и развивался вплоть до 1991 года. Отчетливый щебет звука AMTOR был сразу узнаваем на любительских КВ диапазонах. Радиолюбители получили возможность безошибочной передачи текста, даже установили автоматическое управление почтовым ящиком (mailbox) AMTOR, где сообщения могли быть сохранены для последующего прочтения из любой точки мира. AMTOR был предшественником более быстрых и более разносторонних видов цифровой связи. Сегодня редко можно услышать на любительских диапазонах.
PACKET
Хотя технология пакетной связи уже существовала с начала 70-х годов, радиолюбители применили пакет в середине 80-х. (Персональные компьютеры снова выступили в качестве движущей силы). Пакет работает в режиме обнаружения ошибок, который позволяет безошибочно передавать информацию, включая бинарную цифровую информацию (для графики, программных приложений и т.д.).Проблема пакета в том, что на длинных трассах связи требуется сильный чистый сигнал от обоих корреспондентов, чтобы связь была успешной. Пакет не терпит затухания сигналов, помех и интерференции. Эти требования дают мало шансов для использования пакета при связи на КВ диапазонах.
Пакет был более успешно использован на VHF/UHF диапазонах (144\430Мгц). Радиолюбители нашли в нем новую возможность-посылать электронные сообщения (e-mail) в любую страну мира, но с получением доступа в сеть Интернет, эта способность скоро оказалась ненужной. Как Интернет распространялся с большим подьемом, также быстро пошла на спад традиционная пакетная связь. Информационные бюллетени пакетных станций закрыли, сеть пакетных станций разрушилась и пакетное оборудование распродали.
VHF пакетная связь сохранилась сегодня благодаря DX информационной сети (известной как DX PacketCluster) и умеренно популярной автоматической системы определения позиции (APRS), соединяя любительское пакетное радио с глобальной системой спутниковой навигации. Несмотря на свое малое применение, пакетная связь на HF еще живет, в основном сконцентрирована в зарубежных странах третьего мира, где еще сохраняется прочно работоспособность пакетной аппаратуры.
PACTOR
PACTOR вошел на любительские КВ диапазоны в 1991 году. Это комбинация двух ранних цифровых видов -(AMTOR и PACKET) лучших аспектов пакета (например, способность передавать бинарную информацию) и способность безошибочной передачи данных в AMTOR. Это было сразу подхвачено производителями аппаратуры для цифровых видов связи на КВ и стало одним из основных видов цифровой связи, завоевав КВ диапазоны в течение короткого периода времени. PACTOR стал популярен для почтовых ящиков (mailbox) и других форм обработки сообщений. Как и в случае с пакетом, взлет Интернет вызвал серьезный спад в деятельности PACTOR, хотя он остается наиболее популярен из безошибочных видов передачи данных.
PACTOR II дебютировал в середине 90-х годов как конкурент CLOVER, с тех пор эти два цифровых вида вели борьбу за сердца и умы на КВ коммуникациях,как коммерческих так и любительских.Подобно CLOVER, PACTORII использует технологию DSP (цифровая обработка сигнала) и комплекс сложных цифровых кодов для обработки сигнала цифровым процессором.Также подобно CLOVER, необходимо дорогостоящее оборудование, что ограничивает принятие этого вида работы для радиолюбителей. В 1999 году разработчики PACTORII создали урезанный наполовину процессор, с такими же техническими параметрами, но с более доступной ценой для радиолюбителей.
CLOVER
Clover был открыт в 1993 году корпорацией связи HAL. Это был один из первых цифровых видов на КВ диапазонах, использующий кодирование данных в комплексе с цифровой обработкой сигнала (DSP), при неустойчивой связи на КВ диапазонах. Clover обещал и производил впечатление, даже при связи слабым сигналом и сложном прохождении на диапазонах. В первоначальном исполнении стоимость аппаратуры была высокой, что могли себе позволить не многие радиооператоры. Как оказалось, высокая стоимость технологии Clover подавила энтузиазм в начале зарождения этого вида цифровой связи.Снижение цены в течение последнего десятилетия ХХ века и появления менее дорогостоящей технологии CloverII помогло в последующем сохраниться этому виду цифровой связи.
G-TOR
G-TOR был детищем корпорации Kantronics-производителя оборудования для цифровой связи. Это был также высокоскоростной вид цифровой связи, хотя не такой дорогой как Clover или PACTORII. Однако этот вид связи был доступен только с оборудованием, произведенном Kantronics. G-TOR, придя через несколько лет после появления PACTOR, в действительности не привлек широкого внимания радиооператоров на КВ диапазонах. В результате это вид редко встречается на любительских диапазонах сегодня.
PSK31
PSK31 можно рассматривать как младшего брата RTTY. Это не безошибочный способ цифровой связи, но предполагает отличную передачу слабого сигнала в обе стороны. PSK31 разработал Peter Martinez, G3PLX, который также разработал AMTOR. Некоторое время PSK31 висел в неясности, поскольку для осуществления связи требовались специальные аппаратные средства DSP. Но в 1999 году Peter разработал версию PSK31, для которой ничего не нужно кроме компьютера со звуковой картой. Это было простым программным приложением, которое работает под Windows и использует звуковую карту для ввода-вывода сигнала в приемо-передающую аппаратуру(трансивер). Peter сделал программное обеспечение общедоступным и бесплатным, которое можно загрузить из Интернет (например, http://www.winpskse.com/), что опять послужило толчком для быстрого распространения PSK31. В течение нескольких месяцев PSK31 произвел "взрыв" в цифровых видах связи на КВ диапазонах. Как уже говорилось в начале нашего материала, PSK31 создал серьезную конкуренцию RTTY, как в обычных связях, так в соревнованиях и охоте за DX.
HELLSCHREIBER
Hellschreiber не новый вид связи (был исследован в 1920х-30х годах Rudolf Hell), но многие радиооператоры начинали именно с него. В отличие от других, до сих пор рассмотренных видов связи, Hellschreiber-визуальный, т.е. сигналы "пишут" текст на вашем экране подобно телевизионным или описание факс изображений. Одно изменение Hellschreiber известное как Feld-Hell, работает как волшебный ключ автоматически переключая CW передатчик в режим ON (вкл.) для каждой черной части в тексте и в режим OFF (выкл.) для каждого белого интервала.Синхронизация критическая. Feld-Hell вызвал некоторый интерес среди операторов, работающих низкой мощностью (QRP), потому что вы можете работать с простым (но стабильным) CW передатчиком. Большинство операторов Feld-Hell, однако, пользуются SSB трансивером, используя ON/OFF тона "ключа", получая такой же результат. Feld-Hell самый популярный вид модуляции из Hellschreiber. Вы можете также посылать текстовые изображения, используя разные частоты тона, представляя черные и белые области изображения. Такая версия Hellschreiber называется Multi-Tone Hell или просто MT-Hell. Визуальное восприятие сигналов Feld-Hell и HELLSCHREIBER.
MT-63
MT-63 был разработан польским радиолюбителем Pawel Jalocha, SP9VRC. Этот вид модуляции действует подобно RTTY и PSK31, "живая" передача с клавиатуры. MT-63, однако позволяет передавать данные с использованием 64 разных тонов! Это дает большой запас "прочности", гарантируя хороший прием даже при потере более 25% данных, уничтоженных шумом, затуханием и интерференцией. Благодаря такой структуре модуляции, MT-63 отлично передает данные при плохом прохождении, даже конкурируя с Clover и PACTORII. В MT-63 ширина сигнала 1 kHz , с переполненными цифровыми участками на КВ диапазонах сегодня это проблематично (по отношению к узкополосным сигналам). Например в PSK31 ширина сигнала около 31 Hz. Как видно, MT-63 противоречив в этом направлении. По этому поводу еще идут дискуссии в радиолюбительском обществе. Наконец есть юридические вопросы, включающие сложную схему легализации данного вида цифровой связи и включения MT-63 в любительские лицензии.
MFSK16
Этот вид цифровой связи впервые был опубликован в статье Murray Greenman, ZL1BPU, в январском номере журнала "QST" за 2001 год. MFSK16 использует несколько разных тонов для проведения связи при трудных условиях прохождения на КВ диапазонах, размещаясь в пределах ширины полосы сигнала около 300 Hz.Этот способ был разработан совместными усилиями ZL1BPU и Nino Porcino, IZ8BLY. Впоследствии появилась программа IZ8BLY под названием "Stream", которая представила всему радиолюбительскому сообществу новый вид цифровой связи MFSK16. Интернет опять послужил коротковолновикам в быстром распространении, получении программного обеспечения и MFSK16 "поселился" на КВ диапазонах.
Мы закончили краткий обзор цифровых видов связи, дав вам виртуальный выбор. Цель этого материала, дать вам предварительные сведения для того, чтобы определиться с выбором цифрового вида связи.В дальнейшем мы расскажем о технических аспектах осуществления цифровой связи с помощью компьютера.
Ниже приводятся данные по участкам цифровых видов связи на КВ диапазонах и ссылки на ресурсы в Интернет по поиску программного обеспечения для работы данными видами связи.
--------------------------------------------------------------------------------
Диапазон (М) Частоты (Мгц)
--------------------------------------------------------------------------------
10 28.070--28.130
12 24.920--24.930
15 21.060--21.099
17 18.100--18.110
20 14.060--14.099
30 10.120--10.150
40 7.060--7.099
80 3.580--3.640
--------------------------------------------------------------------------------
Часть 2. Аппаратное обеспечение для цифровой связи.
DSP-CW:CW и RTTY с использованием звуковой карты компьютера
www.zicom.se/dsp/index.html
MMTTY:RTTY с использованием звуковой карты компьютера
www.geocities.com/mmtty_rtty/
PSK31:for Linux,
www.aintel.bi.ehu.es/psk31.html
WinPSK:PSK31
http://hamradio.mybb.ru/viewtopic.php?id=27
ИНФО по MixW
http://www.mixw.net/index_rus.php
Последнюю релизную версию MixW 2.18 можно скачать с:
http://www.mixw.net/files/MixW218-Feb-19.exe
или тут:
http://www.cqham.ru/ftp3/dw.php?MixW218-Feb-19.exe
|
Как вырастить мандарин из косточки в домашних условиях. |


|
Сравнение программ для цифровых видов связи |
Все программы тестируются 'методом сравнения' потому что это просто, наглядно, достоверно, позволяет легко повторить тестирование на другой аппаратуре и проверить результаты. Как и ранее используется три компьютера с калиброванными звуковыми картами. На одном ПК стоит программа MixW (multipsk, stream), она постоянно передает в разных цифровых режимах, на втором ПК работает имитатор шума эфира и помех, на третьем ПК, смешиваются сигналы с первых двух. Запускаем тестируемую программу, настраиваем ее на максимально возможное качество приема, при заданном соотношении сигнал-шум и пять раз повторяем контрольный текст длиной 100 символов (типовое QSO). Итого, общее количество передаваемых символов равно 500. После чего подсчитываем кол-во правильно и неправильно принятых символов. Под картинками вы видите конечный результат в виде :
кол-во принятых символов / кол-во непринятых символов
Таким образом - получаем результат, по которому можно однозначно судить о качестве приема той или иной программы. Для тестирования, я выбрал последние версии следующих программ:
MixW v2.16 (зарегистрированная версия)
TrueTTY v2.52 beta (зарегистрированная версия)
Stream v1.1
MMVARI v0.41
MultiPSK v3.12


Чем выше число с левой стороны - тем лучше программа декодирует слабый сигнал, утопающий в шумах. На картинках, вы видите индикаторы настройки программ, в момент приема. Это наглядно и позволяет сразу оценить как на 'водопаде' виден очень слабый сигнал. Хочу подчеркнуть, что в этой статье мы изучаем именно качество приема слабых сигналов (как одну из важных характеристик)! Об удобстве пользования программой и ее возможностях - речь здесь не идет.
Обратите внимание, что самыми 'пробивными' из PSK режимов, как и год назад, остаются PSKFEC31 и PSKAM10, реализованные только в программе MULTIPSK. Они значительно опережают любые другие другие PSK протоколы, по устойчивости приема при малых соотношениях сигнал/шум и идеально подходят для QRP работы. Из семейства MFSK протоколов, самым лучшим, по тем же параметрам, остается MFSK8, OLIVIA пока уступает ему. Спасибо всем авторам за их труд и за прекрасные программы!
|
Радиотехнический англо-русский словарик |
|
Опыт настройки многодиапазонной антенны типа Inverted V |
Из книг по радиолюбительским антеннам (например, Родхаммеля) известно, что антенны типа "полуволновый диполь", настроенные на разные диапазоны, можно питать одним общим фидером. Однако не указывается, как влияют друг на друга эти антенны и в какой последовательности следует производить их настройку.
Практические ответы на эти вопросы получил во время своего отпуска Петр ("Садовник", RV3APY), согласившийся поделиться своим опытом.
Антенна "Inverted V" является разновидностью полуволнового диполя. За счет того, что концы проводников диполя опущены к земле примерно под углом 45 градусов, она имеет сопротивление, близкое к 50 Омам. Поляризация излучения – горизонтальная.
Если проводники расположены не строго в вертикальной плоскости, появляется компонента излучения с вертикальной поляризацией.
Петру удалось запитать одним 50-омным фидером сразу 4 антенны: на диапазоны 160 м, 80 м, 40 м и 10 м.
Примерный вид расположения антенн показан на рисунке.

В качестве мачты использовалась береза высотой 18 м (точка запитки). К левому по рисунку плечу подключалась центральная жила кабеля, к правому – оплетка. Концы проводов плеч самой длинной антенны располагались на высоте 3 м от земли, остальные – выше. Оттяжки – из капронового шнура. В боковой плоскости плечи антенн были отклонены от вертикали на 20-30 градусов.
При настройке Петр использовал прибор для настройки антенн фирмы MFJ, который позволял измерять не только КСВ, но и активную и реактивную составляющие входного сопротивления антенны на любой частоте.
Длины плеч антенн для начала устанавливают по расчету, равными четверти длины волны на центральной частоте каждого из диапазонов. При этом антенна будет настроена несколько ниже по частоте, и при настройке длину плеч придется немного укорачивать.
Настройка производилась, начиная с самой длинноволновой антенны. Регулируя длину плеч антенны, добиваются чисто активного входного сопротивления на средней частоте диапазона. Затем, если активная часть входного сопротивления заметно отличается от 50 Ом, подстраивают длины каждой из половинок вибратора: увеличивая одну, уменьшают на такую же длину другую, так, что общая длина антенны не изменяется. Таким путем добиваются наилучшего согласования на частоте резонанса антенны.
После настройки самой длинной антенны (160 м) аналогичным образом последовательно настраивают остальные вибраторы (80 м, 40 м, 10 м).
Закончив настройку самой короткой антенны, перепроверяют, как изменилась настройка самой длинной антенны. Иногда длины ее половинок приходится немного подкорректировать для восстановления резонанса. Затем последовательно перепроверяют и, при необходимости, подстраивают остальные антенны (от длинной к более короткой).
Вопреки опасениям, оказалось, что влияние антенн друг на друга оказалось незначительным.
Полученные результаты сведены в таблицу

Примечание: прибор дает округленное значение КСВ.
Петр убедился, что все антенны не только согласованы, но и прилично работают: за время отпуска он провел сотни связей на всех четырех диапазонах. Корреспонденты давали хорошие оценки.
|
Весенняя история.... |
Как говориться зима прошла, и перезимовали отлично. Погода у нас уже действительно весенняя: иногда солнышко так припечет, что уже кажется еще немного и лето наступит. Но северные ветра еще напоминают что зима хоть и ушла, но еще не так далеко. И как никак уже днем +6, ночью правда заморозки до -4… В общем весна наступила, настроение весенние…
А новостей много. Начнем с того что наш общий любимец кот Барсик переселился в новое местечко. Там уже многолюдно, и это хорошо – теперь его кормить буду не только я один. А с другой стороны там можно найти и новых хозяев, но пока в этом плане еще не определилось. Но это ничего. Теперь мы встречаемся не так часто: то через день, а то и через два. Но кот меня помнит, и мы как обычно общаемся….
Котик обычно поджидает или у родника или у моста. Идешь мимо и вдруг радостное мяуканье. Ура встретились! Бежит Барс навстречу, что-то рассказывает. Думаете голодный? Не очень. Если раньше ел все что ему предлагаю, то теперь мы сначала убедимся что у нас есть самое вкусное и с этого и начнем. Ну все равно от еды не отказывается… Поели и теперь провожаем меня или до подъема или до моста…
А что самое интересное, так это то что теперь котик разобрался где именно я появляюсь и теперь мы стали встречаться почаще. Вчера проводил меня до моста, а сегодня встречает меня у моста! Как видите разобрались и теперь встречаемся почаще.. Перезимовали отлично, а теперь вот новое место и более лучшее чем было раньше. Прошлое место было очень малолюдным, а здесь всегда проходит много людей, и многие подкармливают живущих здесь питомцев.
Вот такая история началась, и назвал ее теперь весенней. Постараюсь в следующий раз сделать несколько видеороликов. А пока делюсь своими положительными впечатлениями от радостью от общения с братьями нашими меньшими. Так что до новых историй, и спасибо всем кто читает мой блог…
|
Самодельная антенна GP заготовки |
Продолжаю работать понемногу (готовимся к летнему сезону) с заготовками для вертикальной антенны GP на диапазон 20 метров. В прошлый раз собрал антенную коробку (куда привинтил гнездо для подключения кабеля, и намотал симметрирующее устройство). Пора заняться креплениями. Можно с успехом использовать пластиковые крепежи, что применяют для закрепления пластиковых труб. Таким образом, коробка надежно крепиться на обрезке пластиковой трубы, последняя крепиться к деревянному черенку от грабель. Выше крепиться уже телескопическое удилище, и таким образом получается вертикальная антенна. Появилась идея сделать отдельно крепеж на пластиковой коробке для противовесов. В целом осталось только подобрать небольшие болты для крепежа, и останется только подготовить провода и припаять некоторые провода. Все остальное понятно из фотоснимков…
|
Согласование антенн теория и практика |
СОГЛАСОВАНИЕ
АНТЕНН
В предисловии к своей книге "Антенны", Ротхаммель в первой же строке повторил известную истину : хорошая антенна - лучший усилитель высокой частоты. Однако многие радиолюбители иногда забывают о том, что построить хорошую антенную систему стоит столько же, сколько стоит хороший трансивер и наладка антенно- фидерного устройства требует такого же серьезного подхода как и наладка приемо-передатчика.
Построив антенну по взятому откуда- нибудь описанию, радиолюбители чаще всего налаживают ее с помощью КСВ-метра, либо вообще полагаются на случай и не производят никаких измерений. Поэтому во многих случаях можно услышать отрицательные отзывы о неплохих антеннах ,или что для повседневных связей им недостаточно разрешенной мощности. Здесь сделана попытка в краткой форме сделать обзор простых способов согласования и измерений в АФС (антенно-фидерных системах) в виде путеводителя по книгам (далее по тексту ссылки по номерам):
К.Ротхаммель "Антенны", М., "Энергия", 1979 третье издание
З.Беньковский, Э.Липинский, "Любительские антенны коротких и ультракоротких волн", М., "Радио и связь", 1983
а также приведены некоторые практические советы. Итак...
Почему нельзя серьезно относиться к наладке вновь созданных антенно- фидерных устройств с помощью КСВ-метра?
КСВ-метр показывает отношение (Uпрям+Uотр) к (Uпрям-Uотр) или другими словами во сколько раз отличается импеданс антенно-фидерного тракта от волнового сопротивления прибора (выход передатчика, например). По показаниям КСВ-метра нельзя понять, что значит КСВ=3 при сопротивлении выходного каскада 50 Ом. Волновое сопротивление антенно-фидерного тракта в этом случае может быть чисто активным (на частоте резонанса ) и может быть равным 150 Ом или 17 Ом (и то и другое равновероятно!). Не на частоте резонанса сопротивление будет содержать активную и реактивную (емкостную или индуктивную )в самых различных соотношениях и тогда совершенно непонятно, что надо делать -
то ли компенсировать реактивность, то ли согласовывать волновое сопротивление.
Для точного согласования АФУ необходимо знать:
a) реальную резонансную частоту антенны;
б) сопротивление антенны;
в) волновое сопротивление фидера;
г) выходное сопротивление приемо-передатчика.
Целью согласования антенны является задача выполнения двух условий подключения антенны к приемо-передатчику:
добиться отсутствия реактивной составляющей в сопротивлении антенны на используемой частоте.
добиться равенства волнового сопротивления антенны и приемо-передающей аппаратуры.
Если эти условия выполняются в месте запитки антенны (точка соединения антенны с фидером), то фидер работает в режиме бегущей волны. Если выполнить условия согласования в месте соединения фидера с приемо-передатчиком, а сопротивление антенны отличается от волнового сопротивления фидера, то фидер работает в режиме стоячей волны. Однако
работа фидера в режиме стоячей волны может повлечь за собой искажение диаграммы направленности в направленных антеннах (за счет вредного излучения фидера) и в некоторых случаях может привести к помехам окружающей приемопередающей аппаратуре. Кроме того, если антенна используется на прием, то на оплетку фидера будут приниматься нежелательные излучения (например помехи от вашего настольного компьютера). Поэтому предпочтительнее использовать питание антенны по фидеру в режиме бегущей волны. До того как поделиться практическим опытом согласования антенн, несколько слов об основных способах измерений.
1. ИЗМЕРЕНИЕ РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ АНТЕННЫ
1.1. Наиболее простой способ измерения
резонансной частоты антенны- с помощью гетеродинного индикатора резонанса (ГИР). Однако в многоэлементных антенных системах измерения ГИРом бывает выполнить сложно или совсем невозможно из-за взаимного влияния элементов антенны, каждый из которых может иметь свою собственную резонансную частоту.
1.2. Способ измерения с помощью измерительной антенны и контрольного приемника. К измеряемой антенне подключается генератор, на расстоянии 10-20l от измеряемой антенны устанавливается контрольный приемник с антенной, которая на этих частотах не имеет резонансов (например короче l/10). Генератор престраивается в выбраном участке диапазона, с помощью S-метра контрольного приемника измеряют напряженность поля и строят зависимость напряженности поля от частоты. Максимум соответствует частоте резонанса.
Этот способ особенно применим для многоэлеметных антенн, в этом случае измерительный приемник необходимо располагать в главном лепестке диаграммы направленности измеряемой антенны. Вариант этого способа измерения - применение в качестве генератора, передачика мощностью в несколько Ватт и простого измерителя напряженности поля(например [1], Рис 14-20.). Однако надо учесть, что при измеренях вы будете создавать помехи окружающим. Практический совет при измерениях в диапазоне 144-430 мГц - при измерениях, не держите
в руках измеритель напряженности поля, чтобы ослабить влияние тела на показания прибора. Закрепите прибор над полом на высоте 1-2 метра на диэлетрической подставке (например дерево, стул) и снимайте показания, находясь на расстоянии 2-4 метра , не попадая в зону между прибором и измеряемой антенной.
1.3. Измерение с помощью генератора и антенноскопа (например [1], Рис 14-16). Этот способ применим в основном на HF и не дает точных результатов, но позволяет попутно оценивать и сопротивление антенны. Суть измерений заключается в следующем. Как известно, антенноскоп
позволяет измерять полное сопротивление (активное+реактивное). Т.к. антенны обычно запитывают в пучности тока (минимум входного сопротивления) и на частоте резонанса отсутствует реактивность, то на резонансной частоте антенноскоп будет показывать минимальное сопротивление, а на всех остальных частотах чаще всего оно будет больше. Отсюда и последовательность измерений - перестраивая генератор, измеряют входное сопротивление антенны. Минимум сопротивления соответствует резонансной частоте.Одно НО - антенноскоп необходимо подключать обязательно прямо в точке питания антенны, а не через кабель! И практическое наблюдение - если рядом с вами находится мощный источник радиоизлучения (теле или радиостанция), из-за наводок антенноскоп никогда не будет балансироваться "в ноль" и производить измерения становится практически невозможно.
1.4. Очень удобно определять резонансную частоту вибраторов с помощью измерителя АЧХ. Подключив выход измерителя АЧХ и детекторную головку к антенне, определяют частоты , на которых видны провалы в АЧХ. На этих частотах антенна резонирует и происходит отбор энергии с выхода прибора, что хорошо видно на экране прибора. Для измерений подходят
практически любые измерители АЧХ (Х1-47, Х1-50, Х1-42, СК4-59). Вариант измерений- с помощью анализатора спектра (СК4-60) в режиме с длительным послесвечением и внешнего генератора. В качестве внешнего генератора можно использовать генератор гармоник: на HF- с шагом 10 кГц, на 144 мГц- с шагом 100 кГц, на 430 мГц- с шагом 1 мГц. На частотах до 160 мГц наиболее ровномерный спектр с высокой интенсивностью гармоник дает схема генератора гармоник на интегральной схеме 155ИЕ1 . В диапазоне 430 мГц достаточный уровень
гармоник можно получить в схеме с накопительным диодом 2А609Б (схема калибратора 50 мГц из СК4-60).
2. ИЗМЕРЕНИЕ
СОПРОТИВЛЕНИЯ В АНТЕННО-ФИДЕРНЫХ УСТРОЙСТВАХ.
2.1. Самый простой (еще доступный по цене) серийно выпускаемый прибор, для измерений активного сопротивления и фазы сигнала (а значит и реактивной составляющей)- это измерительный мост. Существует несколько модификаций этих приборов для использования
с 50 и 75-омным трактом и на различные диапазоны частот до 1000 мГц - это измерительные мосты Р2-33...Р2-35.
2.2 В радиолюбительской практике чаще используют более простой вариант измерительного моста, предназначенного для измерений полного сопротивления (антенноскоп). Конструкция его, в отличие от мостов Р2-33... очень проста и легко повторяется в домашних условиях
([1], стр. 308-309).
2.3 Полезно помнить некоторые замечания, касающиеся сопротивлений в АФС.
2.3.1. Длинная линия с волновым сопротивлением Zтр и с электрической длиной l/4, 3 х l/4 и т.д. трансформирует сопротивление , которое можно рассчитать из формулы
Zтр=Sqr(ZвхZвых)
либо по Рис. 2.39 [2]. В частном случае, если один конец l/4 отрезка разомкнуть, то бесконечное сопротивление на этом конце отрезка трансформируется в ноль на противоположном конце (короткое замыкание) и такие устрой- ства используют для трансформации больших сопротивлений в малые. Внимание! Эти виды трансформаторов
эффективно работают только в узком частотном диапазоне, ограниченом долями процентов от рабочей частоты. Длинная линия с электрической длиной кратной l/2 вне зависимости от волнового сопротивления этой линии трансформирует входное сопротивление в выходное с отношением 1:1 и их используют для передачи споротивлений на необходимое расстояние без трансформации сопротивлений,
либо для переворачивания фазы на 180°. В отличие от l/4 линий,
линии l/2 обладают большей широкополосностью.
2.3.2. Если антенна короче , чем вам необходимо, то на вашей частоте сопротивление антенны имеет реактивную составляющую емкостного характера. В случае, когда антенна длиннее, на
вашей частоте антенна имеет рективность индуктивного характера. Разумеется на вашей частоте нежелательную реактивность можно компенсировать введением дополнительной реактивности противоположного знака. Например, если антенна длиннее, чем это необходимо, индуктивную составляющую можно компенсировать включением последовательно с питанием антенны емкости. Значение необходимого конденсатора можно рассчитать для нужной частоты, зная значение индуктивной составляющей (см. Рис 2.38 [2]), либо подобрать экспериментально, как это описано в пункте 5.
2.3.3. Введение дополнительных пассивных элементов обычно понижает входное сопротивление антенны (например для квадрата: со 110-120 Ом до 45-75 Ом).
2.3.4. Ниже приведены теоретические значения наиболее часто встречающихся вибраторов (вибраторы находятся в свободном от окружающих предметов пространстве), антенн и фидеров:
полуволновый вибратор с запиткой в пучности тока (в середине) - 70 Ом, при расстройке на +-2% реактивное сопротивление iX изменяется практически линейно от -25 до +25 с нулем на частоте резонанса;
полуволновый вибратор с запиткой
с помощью Т-образной схемы согласования -120 Ом; - петлевой вибратор с одинаковыми диаметрами всех проводников- 240..280 Ом, при расстройке +-1%
реактивного сопротивления нет, но при расстройках более 2% реактивное сопротивление
iX резко возрастает до +- 50 и более (см. Рис 2.93 [2]);
петлевой вибратор с различными диаметрами проводников (см таб. 1.15 [1] или Рис. 2.90в [1]) - до 840 Ом;
- двойной петлевой вибратор с одинаковыми диаметрами всех проводников - 540...630 Ом;
двойной петлевой вибратор с различными
диаметрами проводников (см. таб. 1.16 [1] или Рис 2.91 [2]) - до 1500 Ом;
четвертьволновый вертикальный вибратор с противовесами под углом 135° по отношению к вибратору - 50 Ом;
четвертьволновый вертикальный вибратор с противовесами под углом 90° по отношению к вибратору - 30 Ом;
вибратор в виде квадрата длиной l - 110..120 Ом; - вибратор в виде квадрата длиной 2l (два витка) - 280 Ом;
вибратор в виде теругольника (дельта) - 120...130 Ом;
Inverded-V с углом раскрыва 90° - 45 Ом;
Inverted-V с углом раскрыва 130° - 65 Ом;
волновой канал, оптимизированый
на максимальное усиление - 5...20 Ом;
волновой канал, оптимизированый на наилучшее согласование - 50 Ом;
двухпроводная линия (Рис 2.26 [2]) - 200..320;
две параллельные коаксиальные линии Z=75 Ом - 37.5 Ом;
то же, четвертьволновый трансформатор Zвх=50 Ом - Zвых=28 Ом;
то же, четвертьволновый трансформатор Zвх=75 Ом - Zвых=19 Ом;
две параллельные коаксиальные линии Z=50 Ом - 25 Ом;
то же, четвертьволновый трансформатор Zвх=50 Ом - Zвых=12.5 Ом;
то же, четвертьволновый трансформатор Zвх=75 Ом - Zвых=8.4 Ом
трансформатор из трех параллельных линий Z=50 Ом Zвх=50 - Zвых=5.6 Ом;
то же Z=50 Ом Zвх=75 - Zвых=3.7 Ом;
3. ИЗМЕРЕНИЕ СТЕПЕНИ СОГЛАСОВАНИЯ
Эти измерения желательно делать уже после согласования, описанного в п. 5 для оценки качества согласования.
3.1. Приборы для определения степени согласования открытых двухпроводных линий с антенной:
3.1.1. Обычная неоновая лампочка или ГИР. При перемещении лампочки вдоль линии передачи, яркость свечения лампочки не должна изменяться (режим бегущей волны). Вариант измерений
- прибор, состоящий из петли связи, детектора и стрелочного индикатора (см. Рис. 14.8 [1]).
3.1.2. Двухламповый индикатор (см. рис. 14.7 [1]). Настройкой добиваются, чтобы лампочка подключеная к плечу, близкому к антенне, не светилась, а в противополжном плече свечение было максимально. При малых уровнях мощностей можно использовать детектор и
стрелочный индикатор вместо лампочки.
3.2. Приборы для определения степени согласования в коаксиальных трактах:
3.2.1. Измерительная линия - прибор, который применим для измерения степени согласования в коаксиальных и волноводных линиях начиная с УКВ и заканчивая сантиметровым диапазоном волн. Кострукция его несложная - жесткий коаксиальный кабель (волновод) с продольной щелью во внешнем проводнике, вдоль которой перемещается измерительная головка
с измерительным зондом, опущеным в щель. Перемещая измерительную головку вдоль тракта, определяют максимумы и миниммумы показаний, по соотношению которых судят о степени согласования (режим бегущей волны - показания не изменяются по всей длине измерительной линии).
3.2.2. Измерительный мост (рис.14.18 [1]). Позволяет измерять КСВ в линиях переадчи до 100 Ом на HF и VHF при подводимой мощности около сотен милливатт. Очень простая в изготовлении кострукция, не содержит моточных улов, конструктивных узлов, критичных к точности изготовления.
3.2.3. КСВ-метры на основе рефлектометров.
Описано множество конструкций этих приборов (например Рис. 14-14 [1]. Позволяют следить за состоянием АФC в процессе работы в эфире.
3.2.4.
КСВ-метры на основе измерителей АЧХ. Очень удобные для изучения качества согласования на любых частотах, вплоть до 40 гГц. Принцип измерений - измерительный комплект приборов состоит из измерителя АЧХ и направленного ответвителя, соединенных в следующую схему:
1
X1-47>--------------------->3
2<--------------------<1
3Направленный ответв
2><-------------------|/ Ант. 4
где 1 - измеритель АЧХ (Х1-47);
2 - низкоомная детекторная головка из комплекта Х1-47; 3 - направленый ответвитель, например для диапазона 144 мГц подойдет НО 991-03 из комплекта к прибору СК4-60; 4 - измеряемая антенна. Высокочастотный сигнал с выхода Х1-47 попадает на вывод 3 направленного ответвителя и далее попадает только на вывод 2 направленного ответвителя. Далее сигнал передается на измеряемую антенну.
На частотах, где антенна имеет высокий КСВ, энергия отражается и возвращается на вывод 2 направленного ответвителя. В этом направлении сигнала энергия предается с вывода 2 только на вывод 1, детектируется детекторной головкой и уровень отраженного сигнала отображается на экране Х1-47 в зависимости от частоты.
Перед началом измерений необходимо откалибровать схему. Для этого вместо измеряемой антенны подключают безиндуктивный эквивалент антенны сопротивлением 50 Ом и убеждаются в отсутствии отраженного сигнала(КСВ=1). Далее, отстыковывав эквивалент, отмечают уровень сигнала для КСВ= бесконечности.Все промежуточные значения КСВ будут отображаться на экране прибора положением между 0 и максимальным значением. Подключая эквиваленты антенны сопротивлением 75 Ом , 100 Ом , 150 Ом отмечают на экране прибора значения КСВ соответсвенно 1.5 , 2, 3.
В качестве измерителя АЧХ можно использовать анализатор спектра СК4-60 и внешний генератор, в зависимости от диапазона волн, в котором производятся измерения (Г4-151 до 500 мГц, Г4-76 до 1.3 гГц, Г4-82 5.6гГц, Г4-84 10 гГц). На частотах до 500 мГц в качестве внешнего генератора можно использовать генераторы гармоник, описанные в п.1.4 . Два замечания:
направленные ответвители вносятпереходное ослабление около 15 дБ для источника сигнала, поэтому для измерений необходимы источники сигнала довольно высокого уровня;
направленные свойства ответвителей (развязка и направленность) обычно не превышают 20...30дБ, поэтому измерения необходимо выполнять не в логарифмическом, а линейном масштабе отображения.
4. НЕКОТОРЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЙ.
4.1. Измерения с помощью антенноскопа (приведено в [1] стр.308-312).
4.1.1. Определение точной электрической длины l/4 линии:
для этого линию одним концом подключают к антенноскопу, а второй оставляют разомкнутым. Далее, изменяя частоту генератора, определяют самую низкую частоту, на которой достигается баланс моста при нулевом сопротивлении. Для этой частоты электрическая длина линии равна точно l/4.
4.1.2. Измерение волнового сопротивления линии Zтр:
выполнив измерения по п.4.1.1., подключают резистор 100 Ом к свободному концу линии и измеряют антенноскопом сопротивление Zизм на другом конце линии. Рассчитывают волновое сопротивление линии, пользуясь формулой
Zтр=Sqr(100хZизм)
4.1.3. Проверка точности размеров l/2 трансформирующей линии:
измеряемую линию подключают к антенноскопу, ко второму концу линии подключают резистор 300 Ом
Устанавливают генератором частоту, на которой линия l/2 должна трансформировать 1:1.
измеряют антенноскопом сопротивление- оно должно быть равно 300 Ом, если линия точно равна l/2 для этой частоты.
4.1.4. Определнение коэффициента укорочения линии передачи:
для измерений используют отрезок линии длиной несколько метров(длина X).
Замыкают один конец линии и, изменяя частоту генератора, находят минимальное значение частоты F, на которой антенноскоп балансируется- это будет означать, что линия трансформатормирует сопротивление 1:1 и для этой чатоты ее электрическая длина соответствует l/2 с учетом коэффициента укорочения.
Повышая далее частоту можно будет найти следующий баланс моста, соответствующий 2 l/2 и т.д. Длина l/2 для частоты L=300/(2F), а коэффициент укорочения K=X/L.
Например, если длина линии X=3.3 метра, а баланс произошел на частоте F=30 мГц, то L=5метров, а K=0.66. Обычные значения коэффициентов укорочения для коаксиальных линий - 0.66, для ленточных кабелей - 0.82, для открытых двупроводных линий - 0.95 .
4.2. Измерения с помощью АЧХ-метра
выполняются по схеме, приведеной в п3.2.4. 4.2.1. Локализация неоднородностей в фидере. При необходимости определить расстояние до неоднородности в фидере (короткое замыкание или обрыв) не демонтируя фидер, это можно сделать следующим образом. При обрыве или КЗ в фидере, максимальный КСВ будет наблюдаться на частотах ,где линия работает как трансформатор l/2,а также на кратных частотах независимо от диапазона, выбранного для измерений. Фидер отстыковывают от трансивера и подключают к выводу 2 направленного ответвителя. Устанавивают такую полосу качания,чтобы удобно было производить измерения периода КСВ. Измеренный период в мегагерцах соответствует частоте, на которой линия работает как l/2 отрезок с учетом укорочения. Допустим частотный интервал между максимумами КСВ равен 3 МГц , значит, частота на которой линия сейчас работает как трансформатор l/2, равна 6 мГц и это соответстует длине волны 50 метров (т.е. до неоднородности 50 метров без учета коэффициента укорочения линии). Зная коэффициент укорочения линии можно точно сказать
действительное расстояние до неоднородности. Например если линия выполнена коаксиальным кабелем с коэф. укорочения 0.66, то в нашем случае расстояние от передачика до обрыва (КЗ) в коаксоальном кабеле равно 33 метра.
4.2.2. Измерение коэффициента укорочения кабеля.
Измерения производят так же , как в пункте 4.2.1. , но к выводу 2 направленного ответвителя подключают измеряемый кабель длиной несколько метров. Допустим мы измеряем коэффициент укорочения кабеля длиной 33 метра. Измеренная электрическая длина кабеля равна 50 метров, значит коэффициент укорочения равен 33/50=0.66 .
4.2.3. Проверка кабеля 50 Ом на отсутствие неоднородностей.
К выводу 2 НО подключают проверяемый кабель, на другом конце которого подключена согласованая нагрузка 50 Ом. На экране прибора должна наблюдаться ровная линия, если в кабеле нет неоднородностей.
5. ПОРЯДОК НАСТРОЙКИ АНТЕННЫ
В качестве примера, несколько слов о порядке настройки антенны дельта для диапазона 80 метров, пользуясь способами измерений, приведенными выше. Необходимо согласовать выходной каскад передатчика (50 Ом) с антенной по кабелю 50 Ом. Если нет возможности измерить сопротивление антенны и найти резонансную частоту антенны, подключившись прямо в точке запитки , подключаем транформирующую линию l/2 между приборами и антенной.
Таким образом, пользуясь трансформирующими свойствами линии (1:1) можно проводить измерения не непосредственно у антенны, а на другом конце линии.
Одним из описанных способов, измеряем сопротивление антенны и резонансную частоту. Если резонансная частота антенны немного смещена, изменением геометрических размеров антенны, добиваются резонанса на нужной частоте. Обычно сопротивление антенны дельта равно 120 Ом и для согласования антенны с кабелем необходимо применить трансформатор 1:2.4 . Этот трансформатор можно сделать, используя трехпроводный ШПТЛ с отношением Rвых/Rвх=4/9 (Бунин, Яйленко "Справочник радиолюбителя-коротковолновика" Киев, Техника). После изготовления трансформатора, подключают к высокоомному входу трансформатора резистор
сопротивлением 120-130 Ом и, подключив к другому входу трансформатора антенноскоп,
измеряют его входное сопротивление и коэффициент трансформации. Подключив трансформатор между PA и линией питания, проверяют ток в антенне, используя ВЧ-амперметр (Рис. 14-2 [1]). Лучше измерить ток после PA с помощью калиброванного ВЧ-амперметра и рассчитать поглощаемую мощность. Если после рассчета окажется, что P=RII меньше, чем на эквиваленте антенны, значит согласующее устройство вносит реактивность и ее необходимо компенсировать. Для этого последовательно с ВЧ-амперметром включают переменный конденсатор (10-500 пФ) и изменяя его значение, добиваются максимума в показаниях ВЧ-амперметра. В случае, если с помощью конденсатора не удается увеличить ток в антенне, надо заменить конденсатор на вариометр и подобрать компенсирующую индуктивность. После
подбора компенсирующей реактивности, измеряют ее значение и заменяют на элемент с постоянным значением.
После настройки согласующего устройства, его помещают в герметичный корпус и переносят в точку запитки антенны от кабеля. В заключении еще раз проверяют согласование с помощью одного из способов измерения КСВ.
СОВЕТЫ ПО ПОДКЛЮЧЕНИЮ КОМПЬЮТЕРОВ.
Многие жалуются, что их настольный компьютер сильно мешает приему. Причиной этого в большинстве случаев является плохое согласование антенны. В этом случае оплетка кабеля питания антенны принимает излучения компьютера и они в виде помехи попадают на вход приемника.
Проверить это предположение просто - отстыкуйте кабель от входа приемника, если помехи исчезнут, значит основной путь попадания помех от компьютера на вход приемника- по оплетке кабеля. После тщательного согласования антенны с помощью приведенных ниже способов, можно в значительной мере избавиться от помех по приему и от неустойчивой работы цифровых узлов при передаче. Второе необходимое условие для удобства работы с компьютером - тщательное заземление всех приборов. Заземление на трубу отопления - не годится! Третий путь - заключить все кабеля, идущие от компьютера, в экран и очень желательно пропустить каждый из них сквозь ферритовое кольцо 2000 НМ (по паре витков).
Можно также пропустить сквозь кольцо и антенный кабель (для дополнительного симметрирования кабеля и устранения распространения ВЧ-сигналов по оплетке кабеля). Иногда источником помехи является монитор и кабели, идущие к нему. Попробуйте включить-выключить монитор из сети при работающем и загруженом компьютере. Если уровень помехи изменяется, то рекомендуется отдельно заземлить шасси монитора, а точку заземления шасси необходимо подобрать экспериментально по минимуму помех.
|
Основные параметры антенны. |
Основные параметры антенны.
1. Резонансная частота.
2. Импеданс антенны.
3. Диаграмма направленности.
4. Коэффициент усиления.
5. К.С.В.
Дадим краткую характеристику основным параметрам антенны.
Резонансная частота. Антенна излучает электромагнитные волны, когда к ней приложено возбуждающее колебание. Эффективность ее излучения наибольшая, когда частота возбуждающего колебания совпадает с резонансной частотой. Как правило, длина антенны равна половине или четверти длины волны на центральной рабочей частоте. Однако из-за емкостных и концевых эффектов электрическая длина антенны больше, чем ее физическая длина. На резонансную частоту антенны влияют: близость расположения антенны над землей или какого-нибудь проводящего объекта. Если это антенна многоэлементная, то резонансная частота активного элемента, может изменяться в ту или иную сторону, в зависимости от расстояния активного элемента по отношению к рефлектору или директору.
Импеданс антенны. Импеданс антенны меняется вдоль ее длины. Точка максимального тока и минимального напряжения соответствует наименьшему импедансу и называется точкой возбуждения. Импеданс в этой точке, называют входным импедансом и он состоит из активного сопротивления излучения антенны и реактивной составляющей. В резонансе реактивная составляющего входного импеданса должна быть равна нулю. На частотах выше резонансной импеданс имеет - индуктивный характер, а на частотах ниже резонансной - емкостной характер. На практике реактивная составляющая импеданса меняется от нуля до + 100 Ом. Импеданс антенны зависит и от других факторов, например от близости ее к поверхности Земли или проводящим поверхностям. В идеальном случае полуволновой симметричный вибратор имеет сопротивление излучения 73 Ом, а четвертьволновой несимметричный вибратор – 53 Ом. На практике эти сопротивления изменяются от 5 до 120 Ом для полуволновой и от 5 до 80 Ом для четвертьволновой антенны. Сопротивление антенны можно измерить с помощью измерительного моста. Обычно для этого используют мост Уитстона, который еще называют антенноскопом. Конструкция его проста и описана в разных изданиях для радиолюбителей. Измерение проводят после настройки антенны в резонанс. Принято измерять импеданс антенны во всем рабочем диапазоне частот, чтобы учесть наличие реактивности на краях диапазона.
Диаграмма направленности антенны. Диаграмма направленности передающей антенны
Можно снимать поворачивая ее и измеряя напряженность поля фиксированной точке на частоте передачи. Эти измерения дают диаграмму направленности в полярных координатах.
Полярная диаграмма показывает направление, в котором концентрируется энергия антенны.
В радиолюбительской практике это наиболее сложный вид измерений. Проводя измерения в ближней зоне необходимо учитывать ряд факторов влияющих на достоверность измерений. Любая антенна кроме основного лепестка имеет еще и ряд боковых лепестков, в диапазоне коротких волн мы не можем поднять антенну на большую высоту. Наибольшая энергия поступает от передающей к приемной антенне в случае, если первая зона Френеля свободна от посторонних предметов, При измерениях диаграммы направленности в диапазоне КВ боковой лепесток отразившись от Земли или от ближнего здания может попасть на измерительный зонд, как в фазе так и в противофазе, что приведет к ошибке в измерениях.
Потребуется несколько контрольных измерений с измерением расстояния до измерительного зонда и измерение высоты установки зонда. Такая погрешность возникает и при измерении на дальних трассах. Оптимальный угол прихода радиоволн от корреспондента зависит от состояния тропосферы и количества переотражений. Это приводит к тому, что разные корреспонденты в зависимости от трассы будут давать разные цифры при оценке отношения F/B В связи с выше сказанным желательно размещать зоны на такой же высоте, как и антенна и расстояние от антенны до измерительного зонда выбирать от 1,5 до 2
Коэффициент усиления. Если антенна излучает одинаковую мощность во всех направлениях, она называется изотропной или математической моделью, обычно на практике коэффициент усиления выражают в децибелах по отношению к эталонному диполю. Однако важно, чтобы эталонная и исследуемая антенна измерялись в идентичных условиях. Имеется ввиду одинаковая высота подвеса над Землей и одинаковое расстояние до измерительного зонда, при этом, близкое расстояние между двумя измеряемыми из-за влияния антенн друг на друга. Если возле антенны типа волновой канал, на близком расстоянии расположить диполь,
То мы получим синфазную решетку с одной пассивной и одной активной антенной. Изменится диаграмма направленности обоих антенн и в большей степени это повлияет на полуволновой диполь, его усиление будет больше, чем обычного одиноко стоящего диполя.
Чтобы избежать этой ошибки, сначала с помощью индикатора напряженности поля измеряют
Полуволновой диполь, а потом снимают его, на его место устанавливают новую испытываемую антенну и проводят еще одно измерение.
К.С.В. Коэффициент стоячей волны. Как видим этот параметр стоит на последнем месте и не является первостепенным. Если антенна настроена в резонанс и в ходе настройки мы скомпенсировали ее реактивность, и согласовали с фидером питания по сопротивлению, К.С.В. будет- единица. Любая антенна, простая она или сложная, является резонансным устройством и требует настройки. Настройка включает в себя измерение основных параметров антенны и коррекция их путем подгонки линейных размеров элементов антенны, расстояний между элементами, настройки согласующих и симметрирующих устройств. Так как антенну мы сами не рассчитываем, а берем уже размеры готовой проверенной на практике конструкции, возникает вопрос о целесообразности настройки антенн. Как выше уже было сказано, антенна является резонансным устройством, и так как любое резонансное устройство при повторении требует настройки, то и на антенну распространяются эти же правила. Представьте себе, что нам нужно рассчитать параллельный контур на какую-то конкретную частоту, по каким бы формулам мы бы не считали, какие бы программы не применяли, практически получить нужную частоту мы можем, только после настройки контура уже в готовой конструкции генератора. Не возможно рассчитать влияние экранов, паразитные емкости и индуктивности монтажа и так далее. Тоже самое происходит и с антенной, краевой эффект здания на котором расположена антенна, влияние оттяжек мачты и т.д., очень много неизвестных величин. И даже все перечисленное выше еще не аргумент, подумаешь добились прибавки в усилении антенны пол децибела или децибел, разве это можно реально оценить при работе в эфире, оказывается можно. Ведь антенну характеризует не один какой-то конкретный параметр, а совокупность всех основных параметров, к которым относятся: усиление, диаграмма направленности, коэффициент полезного действия. Здесь следует привести пример, который известен многим радиолюбителям. При переходе от простых антенн к более сложным реальная прибавка в силе сигнала намного больше, чем при сравнении числовых значений усиления простой и более сложной антенны. Например, если простую антенну типа полуволновой диполь, сравнивать с антенной двойной квадрат, то даже не настроенный двойной квадрат с усилением например 5 децибел в эфире может дать прибавку в силе сигнала от 10 до 30 децибел по сравнению с полуволновым диполем, в зависимости от состояния эфира, прохождения, угла прихода сигнала, наличие индустриальных помех и т.д. Точно такой же эффект мы могли бы наблюдать сравнивая две идентичных антенны, одна из которых была настроена по всем основным параметрам, вторая собрана по расчетным значениям. А так как основная масса радиолюбителей настраивает антенны только по К.С.В., отсюда и чудеса в эфире, одну и туже конструкцию антенны одни хвалят, другие ею не довольны. Если настраивать антенну только по К.С.В., то с основными параметрами кому как повезет, а впадая в крайность и настраивая антенну только по К.С.В., можно из антенны сделать хорошую согласованную нагрузку для выходного каскада передатчика. Он хорошо будет работать в нормальном режиме, только антенна при этом может иметь плохую диаграмму направленности, низкий коэффициент полезного действия, часть мощности будет расходоваться на нагрев элементов антенны и антенно-фидерного тракта и самое неприятное, что может быть для радиолюбителя – это помехи телевидению.
Из этого следует, что необходимо проводить измерения и настройку, как самой антенны, так и отдельных ее узлов, входящих в антенно-фидерный тракт, таких, как симметрирующие и согласующие устройства. При изготовлении и проработке узлов и деталей будущей антенны предусмотреть возможности измерения линейных размеров, там, где это необходимо для настройки отдельных элементов антенны, учитывая тот фактор, что антенна должна настраиваться на высоте ее постоянной эксплуатации. Возможность неоднократного спуска и подъема антенны или дистанционной подстройки.
Исходя из того, что основная масса радиолюбителей не имеет хорошей базы специализированных приборов, определим минимум простых и самодельных приборов, необходимых для измерений основных параметров антенны. Приборы представлены в таком порядке, в котором должны проводиться измерения, и другой порядок измерений при настройке недопустим.
Г.И.Р. Гетеродинный индикатор резонанса – прибор для определения резонансной частоты элементов антенны. Это простой генератор, собранный по схеме емкостной или индуктивной трёхточки дополненной детектором и усилителем постоянного тока. В качестве индикатора обычно применяют стрелочный прибор. Желательно, чтобы генератор имел электронную настройку на частоту, например с помощью варикапа. Генератор компактно монтируется в небольшой коробочке из диэлектрика. Генератор крепится к измеряемому элементу антенны через диэлектрик, или подносится к элементу антенны на диэлектрической штанге. К стабильности генератора не предъявляется высоких требований, так как время измерения не продолжительное. Измерение резонансной частоты активного элемента антенны производится при отключенном кабеле питания антенны. Если это симметричный вибратор или рамка, то в месте подсоединения кабеля делают закоротку или устанавливают постоянное сопротивление, величина которого соответствует сопротивлению активного элемента антенны. От генератора вниз идут 4 провода по которым подается: напряжение питания, напряжение для управления варикапом и снимается напряжение с усилителя постоянного тока, четвертый провод общий. В руках оператора дополнительный пульт в котором размещено: питание для генератора, переменный резистор управления варикапом и микроамперметр. Частота генератора контролируется с помощью вспомогательного приемника, который находится рядом. Это измерение лучше проводить вдвоем. Один оператор управляет частотой генератора ГИРа и следит за показаниями стрелочного прибора, второй оператор контролирует по приемнику частоту ГИРа. При настройке, когда частота генератора ГИРа совпадает с резонансной частотой измеряемого элемента антенны, стрелочный прибор покажет падение напряжения. По приемнику определяем частоту генератора ГИРа. Это наиболее точный метод определения резонансной частоты антенны. Иногда генератор ГИРа связывают с активным элементом антенны через кабель питания антенны. Кабель при этом должен быть кратным полволны для заданной частоты. Такой метод требует точного измерения электрической длины кабеля, возрастает погрешность при измерении, сужается диапазон измерений. Подстроив активный элемент антенны в резонанс,
(путем измерения его длины или периметра, если это рамка) переходим к измерению входного сопротивления активного элемента антенны на этой частоте резонанса. Входное сопротивление антенны измеряется с помощью высокочастотного моста. Это так же может быть самодельный, простой прибор доступный в изготовлении даже для начинающего радиолюбителя. Схемы ВЧ – мостов неоднократно публиковались в литературе для радиолюбителей. Возьмите самую простую схему. Пусть этот простой ВЧ – мост даже не показывает характер реактивности, просто вращая переменный резистор находим провал по напряжению, если стрелка прибора не падает до нуля это говорит о том, что в антенне
присутствует какая-то реактивность емкостного или индуктивного характера.
Эта реактивность устраняется введением в точку подключения антенны к РК кабелю емкости или индуктивности в зависимости от характера реактивности (реактивность может быть емкостного или индуктивного характера), подобрав их номинал до устранения реактивной составляющей. Так как радиолюбительские диапазоны узкие, удобно компенсировать реактивную составляющую не дискретными элементами, а короткозамкнутым шлейфом, или узкополосным симметрирующим устройством, об этом подробно изложено в журнале
,, Радио – Дизайн ,, № 13. При изготовлении ВЧ – моста, основное условие, паять схему нужно деталь в деталь, с минимальным по длине выводами от элементов. Схема должна быть компактной, пусть разъемы и переменный резистор располагаются в разных плоскостях, не стремитесь сделать большой и красивый прибор. Резисторы желательно применить без индукционные, если нет возможности достать без индукционные резисторы, вместо одного резистора ставьте 3 – 4 резистора параллельно, это уменьшит индуктивность простых резисторов. На низкочастотных диапазонах, ниже 10 Мгц, можно применить любые резисторы, кроме проволочных. В качестве индикатора напряженности поля - любой микроамперметр с детектором. Единственное условие, антенна индикатора (диполь или штырь) должны быть на много меньше четверти длины волны измеряемого диапазона.
Главное, это научиться пользоваться приборами. Практика показывает, что и простыми самодельными приборами можно хорошо настроить антенну по всем основным параметрам.
|
Просто об антеннах и их настройках |
Очень часто на радиолюбительских диапазонах можно слышать дискуссии о достоинствах и недостатках тех или иных антенн. Будучи еще мальчишкой, я сильно огорчался от того, что не понимал о чём идёт речь. Сегодня, лично со мной, конечно, ситуация другая, но для тех мальчишек (или взрослых радиолюбителей), не обладающих специальными познаниями в области радиотехники вообще и антенн в частности, и для тех, кому некогда читать длинные статьи с формулами попытаюсь простыми словами рассказать об антеннах для того чтобы они смогли настроить то немногое из антенн, что обычно есть у начинающего радиолюбителя. Так сказать «на пальцах», как Чапай на картошке : - )
Многие не понимают важности хорошего согласования тракта Радио-ЛинияПередачи-Антенна. Или вернее понимают важность, но совершенно не в состоянии реально оценить состояние дел. Чаще всего довольствуются показаниями встроенного КСВ метра близкими к единице. Самое неприятное при этом состоит в том, что в случае плохого положения дел, владелец радио повышает мощность до тех пор пока не станут отвечать. А сколько мощности наведется на телевизор соседа и уйдет на разогрев атмосферы - вопрос второй... Попытаемся разобраться. На картинке схематично изображена схема из трех устройств и двух переходов между ними.

Секрет в том, что КСВ метр показывает то что он "видит" на разъёме трансивера. Остальные устройства и импедансы "прячутся за спины" впереди стоящих как одна матрёшка внутри другой. И на каждом переходе и устройстве сушествуют потери обусловленные затуханием в кабеле или линии передачи и плохим КСВ. Для начала определимся с единицами измерения. Для специалистов, например в области сельского хозяйства, термин диБи ближе к медицинскому, чем к понятию "во сколько раз". Поэтому для начала таблица потерь в Дб и расшифровка в процентах, в которых все хорошо понимают. А теперь таблица физических потерь в линиях и местах соединений в зависимости от диапазона расчитанные специальной программой моделирования линий передачи а также потери при плохом согласованиии.

Глядя на эту картину легко согласиться с тем, что при неблагоприятном раскладе в антенну может вообще ничего не попасть :-).
А теперь ближе к радиотехнике. Если антенна имеет реальный импеданс равный сопротивлению линии передачи, будь то коаксиальный кабель, четвертьволновой трансформатор или настроенная линия, то на разъёме трансивера КСВ-метр измерит реальный ксв антенно-фидерного устройства (АФУ). Если нет, то КСВ-метр покажет скорее согласование с кабелем, чем со всей системой. В связи с тем, что измерять КСВ непосредственно на антенне, уже поднятой над землей, очень неудобно, для связи с антенной часто применяют настроенные линии и четверть или полуволновые отрезки кабеля, также являющимися трансформаторами, которые точно "передают" на вход радио значение КСВ антенны (импеданс). Именно поэтому, если сопротивление антенны неизвестно, или её только настраивают, имеет смысл применять коаксиальный кабель определённой длины.а приведённые выше таблицы помогут выбрать из двух зол наименьшее - либо потери в фидере, либо потери КСВ :-). В любом случае то, что я описал выше лучше знать, чем оставаться в неведении... При выборе, установке или настройке той или иной антенны необходимо знать несколько основных их свойств, которые можно описать следующими понятиями:
Резонансная частота
Антенна излучает или принимает электромагнитные колебания с наибольшей эффективностью только тогда, когда частота возбуждающего колебания совпадает с резонансной частотой антенны. Из этого следует, что ее активный элемент, вибратор или рамка имеют такой физический размер, при котором наблюдается резонанс на нужной частоте. Изменением линейных размеров активного элемента - излучателя, антенна настраивается в резонанс. Как правило (исходя из наилучшего соотношения эффективность/трудоёмкость и согласования с линией передачи), длина антенны равна половине или четверти длины волны на центральной рабочей частоте. Однако из-за емкостных и концевых эффектов электрическая длина антенны больше, чем ее физическая длина. На резонансную частоту антенны влияют: близость расположения антенны над землей или какого-нибудь проводящего объекта. Если это антенна многоэлементная, то резонансная частота активного элемента может еще изменяться в ту или иную сторону в зависимости от расстояния активного элемента по отношению к рефлектору или директору. В справочниках по антеннам приводятся графики или формулы для нахождения коэффициента укорочения вибратора в свободном пространстве в зависимости от отношения длины волны к диаметру вибратора. В действительности коэффициент укорочения определить точнее довольно сложно, т.к. существенное влияние оказывает высота подвеса антенны, окружающие предметы, проводимость почвы и т.п. В связи с этим, при изготовлении антенны, используют дополнительные элементы подстройки, позволяющие в небольших пределах изменять линейные размеры элементов. Одним словом «доводить» антенну до рабочего состояния лучше на месте её постоянного расположения. Обычно, если антенна проволочная типа диполя или Инвертед V, укорачивают (или удлиняют) провод, подключенный к центральной жиле фидера. Так меньшими изменениями можно добиться большего эффекта. Таким образом настраивают антенну на рабочую частоту. Кроме этого, изменяя наклон лучей в Инвертед V, подстраивают по минимуму КСВ. Но и этого может оказаться недостаточно. Об этом ниже.

Импеданс или входное сопротивление (или сопротивление излучения)
Умное слово Импеданс обозначает комплексное (суммарное) сопротивление антенны и оно изменяется вдоль ее длины. Точка максимального тока и минимального напряжения соответствует наименьшему импедансу и называется точкой возбуждения. Импеданс в этой точке называется входным импедансом. Реактивная составляющая входного импеданса на резонансной частоте теоретически равна нулю. На частотах выше резонансной, импеданс носит индуктивный характер, а на частотах ниже резонансной - емкостной. На практике реактивная составляющая в большинстве случаев меняется от 0 до +/-100 Ом. Импеданс антенны может зависеть и от других факторов, например, от близости расположения к поверхности Земли или каким-либо токопроводящим поверхностям. В идеальном случае симметричный полуволновой вибратор имеет сопротивление излучения 73 Ом, а четвертьволновый несимметричный вибратор (читай штырь) - 35 Ом. В реальности влияние Земли или проводящих поверхностей может изменить эти сопротивления от 50 до 100 Ом для полуволновой и от 20 до 50 Ом для четвертьволновой антенны. Известно, что такая антенна, как Инвертед V, из-за влияния Земли и других объектов никогда не получается строго симметричной. И чаще всего сопротивление излучения в 50 Ом оказывается смещено от середины. (Следует одно плечо укоротить, а другое увеличить на эту же величину.) Так, например, три противовеса чуть короче четверти волны расположенные под углом в 120 градусов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, превращают сопротивление GP в очень удобные для нас 50 Ом. И вообще сопротивление антенны чаще «подгоняют» под сопротивление линии передачи, чем наоборот, хотя известны и такие варианты. Этот параметр очень важен при конструировании узла питания антенны. Не специалисты и не очень опытные радиолюбители, я, например, даже не догадываются, что активные элементы во многодиапазонных антеннах можно подключать физически не все! Например, очень распространенная конструкция, когда непосредственно к фидеру подключается только два, а то и один элемент, а остальные возбуждаются переизлучением. Даже жаргонное слово такое есть – «переопылением». Конечно это не лучше чем прямое возбуждение вибраторов, но очень экономно и сильно упрощает конструкцию и вес. Пример – многочисленные конструкции трехдиапазонных антенн типа Уда-Яги. Русские Яги в том числе. Это конструкции линейки XL222, XL335 и XL347. Активное питание всех элементов – это классика, так сказать. Всё по науке, максимальная полоса пропускания без завалов, намного лучше диаграммы направленности и соотношения Front/Back. Но всё хорошее всегда дороже. И тяжелее : -) Поэтому за этим тянется более могучая мачта, такая же поворотка, площадь под растяжки и т.д. и т.п. Для нас, потребителей, стоимость – не последний аргумент : - ). Не следует забывать и о таком приёме как симметрирование. Оно необходимо для устранения «перекоса» при питании симметричной антенны несимметричной линией питания (в нашем случае коаксиальный кабель) и вносит значительные изменения в реактивную составляющую сопротивления приближая его к чисто активному.

На практике это или специальный трансформатор именуемый балун (баланс-унбаланс) или просто некоторое количество ферритовых колец, надетых на кабель вблизи точки подключения антенны. Обратите внимание, что когда мы говорим "балун-трансформатор", то имеем в виду что в этом случает реально транфсормируется импеданс, а если это просто балун, то скорее это дроссель включенный в цепь оплетки кабеля. Обычно даже для диапазона 80 метров хватает десятка колец (типоразмер по кабелю, проницаемость что-нибудь от 1000НН и меньше). На диапазонах выше и того меньше. Если кабель тонкий, и есть одно или несколько колец большого диаметра, можно поступить наоборот: намотать на колце(цах) несколько витков кабелем. Важно: из всех витков что помещаются, половину надо намотать в другую сторону. У меня на диполе 80-ти метрового диапазона 10 витков кабеля на кольце 1000НН (рис.5), а на трехдиапазонном гексабиме(спайдере) 20 колец надетых на кабель. Их общее сопротивление (как индуктивность) на рабочей частоте должно быть более 1 килоОма. Это исключит протекание тока по оплетке кабеля, тем самым достигается симметричное возбуждение в точке подключения.

Самое практичное решение, в связи со своей простотой и эффективностью применяемое повсеместно – это 6-10 витков кабелем питания в катушку диаметром 20 сантиметров (витки следует закрепить или на каркасе или пластиковыми направляющими так, чтобы получилась индуктивность , а не бухта кабеля : - ). На фото это можно хорошо рассмотреть. Этот прием отлично сработает и на вашем обычном диполе. Попробуйте, и вы сразу заметите разницу в уровне TVI.
Усиление
Если антенна излучает одинаковую мощность абсолютно во всех направлениях, она называется изотропной. Т.е. диаграмма направленности – сфера, шар. Реально такая антенна не существует, поэтому её еще можно назвать виртуальной. У неё только один элемент – у неё нет усиления. Понятие «усиление» может применить только к многоэлементным антеннам, оно образуется за счет переизлучения синфазных электромагнитных волн и сложения сигналов на активном элементе. Всем нам знакома ситуация с плохой связью мобильных телефонов в сельской местности? И как мы её решаем? Находим длинный токопроводящий предмет и подносим к нему «мобилу» как можно ближе. Качество связи возрастает. Конечно же, за счет переизлучения найденным нами токопроводящим предметом сигналов базовой станции. Те, кто постарше, может быть помнят аналогичную ситуацию с транзисторными приемниками 60-тых. Слушали «Битлз». Та же ситуация. Особенно это было заметно на магнитных антеннах: из-за большого количества витков магнитной антенны суммируемое переизлучаемое напряжение было больше. Особый случай, иногда употребляют слово «усиление» в отношении одиночного штыря для определения насколько вертикальная составляющая излучения меньше излучения в горизонтальной плоскости. Априори это не есть усиление – это скорее коэффициент трансформации : - ) Не путайте с фазированными или коллинеарными вертикалами: в них два или больше элементов, и у них есть реальный коэффициент усиления. Коэффициент усиления можно получить, сконцентрировав энергию излучения в одном направлении. Усиление образуется за счет сложения-вычитания радиоволн возбужденных в вибраторе и переизлучённых директором. На анимированном чертеже результирующая волна показана зелёным цветом.
Коэффициент направленного действия (КНД) является мерой увеличения потока мощности за счет сжатия диаграммы направленности в каком-то одном направлении. Антенна может иметь высокий КНД, но малый коэффициент усиления, если омические потери в ней велики и «съедают» полученное за счет переизлучения полезное напряжение. Коэффициент усиления рассчитывается сравнением напряжения на измеряемой антенне, с напряжением на эталонном полуволновом диполе, работающем на той же частоте, что и измеряемая антенна, и том же удалении от передатчика. Обычно коэффициент усиления выражается в децибелах по отношению к эталонному диполю - dB. Точнее это будет называться dBd. А вот если сравнивать с виртуальной, изотропной антенной, то тогда величина будет выражаться в dBi и само число будет несколько больше, потому что диполь всё-таки имеет какие-то направленные свойства – максимумы в направлении перпендикулярном полотну, если помните, а изотропная антенна нет. В знаменателе меньшее число, поэтому и отношение больше. Но вы на них не «введитесь», мы практики, смотрим всегда на dBd. Вот так плавно мы подошли к понятию
Диаграмма направленности
Антенны стараются конструировать таким образом, чтобы они имели максимум коэффициента усиления (принимали и передавали) в заранее выбранном направлении. Это свойство называется направленностью. На анимации приведен динамический чертёж сложения-вычитания возбуждаемой в вибраторе и переизлучённой рефлектором и директором радиоволн. Зелёным цветом обозначена результирующая радиоволна. Характер излучения антенны в пространстве описывается диаграммой направленности. Кроме излучения в основном (главном) направлении, существуют побочные излучения — задние и боковые лепестки.

Диаграмму направленности передающей антенны можно построить, поворачивая ее и измеряя напряженность поля на фиксированном расстоянии и не изменяя частоту передачи. Эти измерения преобразованные в графическую форму дают представление в каком направлении антенна имеет максимальный коэффициент усиления, т.е. полярная диаграмма показывает направление, в котором концентрируется энергия, излучаемая антенной в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В радиолюбительской практике это наиболее сложный вид измерений. Проводя измерения в ближней зоне необходимо учитывать ряд факторов влияющих на достоверность измерений. Любая антенна кроме основного лепестка имеет еще и ряд боковых лепестков, в диапазоне коротких волн мы не можем поднять антенну на большую высоту. При измерениях диаграммы направленности в диапазоне КВ боковой лепесток отразившись от Земли или от ближнего здания может попасть на измерительный зонд, как в фазе так и в противофазе, что приведет к ошибке в измерениях.

Диаграмма направленности есть и у простых проволочных антенн. Например у диполя - восьмерка с глубокими провалами в диаграмме, что не есть хорошо. То же самое у популярной антенны Inv. V. Если все хорошо помнят учебники по радиотехнике или Ротхаммеля, то инвертед ви (диполь) имеет восьмерочную диаграмму. Т.е. есть глубокие провалы. А если поменять положение полотен, поменять местами одну пару (сдвинуть полотна одной антенны например под углом 90 градусов), то диаграмма начинает приближаться к условно говоря толстой сардельке. Но самое главное - пропадают провалы, а диаграмма "округляется". У диполя достаточно изменить угол между половинками. А если сделать у волнового диполя этот угол равным 90°, то с некоторой натяжкой диаграмму излучения можно назвать круговой.
Коэффициент полезного действия (КПД)
Часть подводимой к антенне мощности излучается в пространство, а другая часть в проводниках антенны превращается в тепло. Поэтому, антенну можно представить как эквивалентное нагрузочное сопротивление состоящее из двух параллельных составляющих: сопротивления излучения и сопротивления потерь. Эффективность антенны характеризуется ее КПД или отношением полезной (излучаемой) мощности к суммарной мощности, подводимой к антенне. Чем больше сопротивление излучения по отношению к сопротивлению потерь, тем больше КГIД антенны. Совершенно очевидно, что хорошие электрические контакты и небольшие омические сопротивления (толщина элементов) – это хорошо.
КСВ
Как видите, этот параметр интересует нас в поледнюю очередь и не является главным. (Не дай бог вам подумать, что его плохому значению можно не огорчаться. Если КСВ более двух – это плохо). Если антенна настроена в резонанс и в ходе настройки мы скомпенсировали ее реактивность, и согласовали с фидером питания по сопротивлению, то КСВ будет равен единице. Только не используйте в качестве КСВ-метра встроенный в трансивер прибор. Он скорее индикатор. Плюс ко всему не всегда вылючается автотюнер. А мы ведь хотим знать правду. :-) И еще не забудьте про симметрирование (см. выше). Известно, что можно запитывать антенны коаксиальным кабелем любой длинны, на то он и несимметричный коаксиальный кабель, но в случае, когда по одному кабелю запитывается две антенны, лучше убедиться, что для обоих расчетных частот длинна кабеля кратна полуволне. Например, для частоты 14,100 длина кабеля должна быть:
100 / 14,1 х 1; 2; 3; 4 и т.д. = 7,09м; 14,18м; 21,27м; 28,36м и т.д.
Для 21,100мгц соответственно:
100 / 21,1 х 1; 2; 3; 4 и т.д. = 4,74м; 9,48м; 14,22м; 18,96м; 23,70; 28,44 и т.д.
Обычно народ считает приоритетным минимальную длину фидера, а если просчитать немного большие длины, то мы увидим, что для диапазонов 15 и 20 метров первая "кратность" наступит при длине кабеля 14,18 и 14,22 метра, вторая, соответственно, 28,44 метра и 28,36 метра. Т.е. разница в 4-ре сантиметра, длинна разъема PL259. :-) Этой величиной пренебрегаем и имеем один фидер для двух антенн. Просчитать «кратную длину» фидера для диапазонов 80 и 40 метров для вас теперь не составит труда. Если мы не забыли про симметрирование, теперь мы можем настраивать антенну с уверенностью в том, что фидер не вносит никаких помех в чистоту эксперимента. : - ). Очень хороший вариант два двойных Инвертед Ви на двух мачтах: 40 и 80 + 20 и 15 метров. С таким вариантом (ну еще GP на 28 мгц на случай если будет прохождение) EN5R выезжает практически во все экспедиции.
Ну, вот теперь мы вооружены теоретическими знаниями о свойствах антенн и адекватно можем воспринимать советы по их исполнению и настройке. Конечно же всё теоретически, потому что вам на месте видней. Самый популярный среди антенн у радиолюбителей – диполь. Итак, исходные условия: мы можем поднять-опустить диполь в течении получаса и много раз в день. Тогда, скорее всего, нет смысла тратить время на предварительную настройку его на земле: это нетрудно будет выполнить для его работы на высоте подвеса. Из предварительных теоретических познаний вам понадобится только сведения о том, что рабочая частота диполя вблизи земли с подъемом «уйдет» вверх на 5-7 процентов. Например, для 20-ти метрового диапазона это 200-300 кгц.
Для настройки в резонанс с рабочей частотой обычного диполя можно использовать (кроме системы опустить-отрезать-поднять) или свип-генаратор (многие знают этот прибор под именем ГКЧ), или ГИР или, на худой конец, ГСС и осциллограф. Понятно, что если таких приборов нет, то придется настраивать полотно диполя в резонанс с помощью обыкновенного индикатора поля, или как его еще называют – зонд. Это обычный диполь с длинной полотен не менее чем в десять раз меньше чем расчетная длинна самой антенны, подключенный к выпрямительному мосту (лучше на германиевых диодах – будет реагировать на меньшее напряжение), нагруженному на обычный стрелочный прибор – микроамперметр с максимальным размером шкалы (чтобы лучше видно было : - ) Лучше будет если зонд будет с контуром(фильтром) на рабочую частоту, чтобы не настроиться на мобилку соседа, и с усилителем. Например такой. Понятно, что подгоняем длину диполя по максимуму его излучения на рабочей частоте. Минимум КСВ в этом случае должен образоваться автоматом. Если нет, вспоминаем про симметрирование. Если не помогает и значение КСВ всё еще высокое – придется вспомнить о способах согласования. Хотя это бывает очень редко.
Следующая по сложности композиция – несколько диполей по одному кабелю. Ну, про кабель читайте выше, а про полотна следует знать следующее: для их минимального влияния одного на другой их следует растягивать под углом в 90 градусов. Если такой возможности нет, то после коррекции длинны одного, скорее всего, придется корректировать и другой. Несколько inv V. по одному кабелю – вариант описанный выше и отличается только тем, что «подровнять» КСВ к минимальному значению можно регулируя угол наклона полотен в вертикали (к мачте), что, конечно, проще, чем изготовление согласующего устройства и даже проще очередной подгонки динны полотна.
Итак, выясняется, что должна выполняться последовательность действий – сначала антенну настраивают в резонанс, а затем добиваются минимального КСВ в необходимой полосе частот. Всё это справедливо для простых дипольных антенн. И очень усложняется, в случае если антенна многоэлементная. В этом варианте без специальных приборов не обойтись, так как следует настроить не только систему с несколькими неизвестными, но еще и добиться вполне определённых направленных свойств. Настройка включает в себя измерение основных параметров антенны и коррекцию их путем подгонки линейных размеров элементов антенны, расстояний между элементами, настройки согласующих и симметрирующих устройств. Совет: доверьтесь специалистам. Как говорил известный белорусский коротковолновик Владимир Приходько EW8AU, «настраивая антенну только по КСВ, можно из антенны сделать хорошую согласованную нагрузку для выходного каскада передатчика. Он хорошо будет работать в нормальном режиме, только антенна при этом может иметь плохую диаграмму направленности, низкий коэффициент полезного действия, часть мощности будет расходоваться на нагрев элементов антенны и антенно-фидерного тракта и самое неприятное, что может быть для радиолюбителя – это помехи телевидению».
полный текст здесь http://www.gosh-radist.blogspot.ru/p/i.html#.USDhPd5ChYx
|
Несимметричный антенный тюнер. |
Уже очень давно радиолюбители применяют на своих радиостанциях антенные тюнеры, проще говоря, согласующие устройства. Причем, в принципе, согласователи применяются и малоопытными, и маститыми операторами. И если первые ставят своей целью как-либо состыковать свои, порой случайные, антенны с выходом передатчика, используя в этих целях встроенные, либо внешние тюнеры и не очень вдаваясь в физику процесса, то вторые сознательно отстраивают каждый переход антенно-фидерного тракта. Детали этой тематики, достаточно полно и доступно отражены в книгах И. Гончаренко "Антенны КВ и УКВ", куда я и отсылаю заинтересованного читателя.
Задача настоящей статьи состоит в другом. На своей радиостанции я уже более двадцати лет использую антенные тюнеры и отношу себя скорее к первой указанной выше категории операторов, чем ко второй. Объективно оценивая свои технические возможности, перспективы вечных конфликтов с соседями из-за антенных монстров, я сознательно использую на базовом QTH разнообразные вертикалы высотой не более 10 метров (сейчас стоят два: пятидиапазонный GP Гончаренко и антенна-мачта длиной 9.2 м), а иногда, для участия в тестах, натягиваю диполь (сейчас весит на 80 м), либо рамку на НЧ. На фазенде, наоборот, вертикалы привлекают внимание "металлоискателей", а проволочные горизонтальные антенны, на доступных высотах подвеса, малозаметны. К сожалению, это приводит зачастую к тому, что антенны становятся узкополосными, имеют значительную реактивность, не позволяющую в полной мере использовать мощность передатчика и способствующую возникновению TVI.

Следует отметить, что и в случае настроенных антенн применение тюнера оправдано. Так, упомянутый GP был настроен этим летом при помощи анализатора MFJ-269. Однако, даже полугодовая его эксплуатация (было и +37 и -27С, и дожди, и оттепели) показала, что изменение атмосферных факторов прилично влияет на параметры антенны. Ну не лезть же сейчас (на дворе январь 2008) на крышу для подстройки, а поработать иной раз ой как хочется. Да и низковисящий диполь на 80 м без применения тюнера имеет полосу не более 55 кГц по уровню 1.5.
Таким образом для меня нет сомнений в необходимости применения согласующего устройства на своей радиостанции. Вот я и использую разные его вариации. Однако, и по эфиру, и в личных беседах частенько можно услышать или о неэффективности тюнеров, или о том, что настроить антенну с его помощью не всегда удается. Хочу поделиться своим убеждением. Даже если мы согласуем тюнер с выходом передатчика, не приняв мер по оптимизации всего далее следующего антенно-фидерного устройства (АФУ), толк будет только в одном - защищенный от перегрузок выходной каскад выдаст в линию передачи и антенну, может быть и малую, но ту часть мощности, которая способна излучиться в рамках сформированной антенной диаграммы направленности. Это как-то оправдано, если конструктивно антенна эффективна на данной частоте, но никоим образом не повлияет на количество излучаемой мощности, КПД всего антенного тракта и не уменьшит объем поставляемых в эфир помех. Следовательно, существует по крайней мере два основания для применения тюнеров: защита выходного каскада от перегрузок случайными параметрами АФУ и компенсация естественных колебаний значений настроенного АФУ в результате воздействия атмосферных факторов. Конечно, все это далеко от интересов настоящих антенщиков, но для нас - "чайников" (которых, кстати, неизмеримо больше) жизненно важно. Так что, пусть уж эксперты занимаются супер-антеннами, ну а мы с "чайниками" о своем, о чайниковском.

Вообще говоря, проблема согласования случайных антенн известна давно. Как правило, антенны согласовывались с выходным каскадом либо укорочением конденсаторами, либо удлинением ёмкостями (см. рис. 1). Прекрасно помню одну из первых моих антенн на "свободный" от официальных операторов диапазон 160 м во второй половине 60-х годов. Её полотно, около 50 метров длиной, хорошо согласовывалось с каскадом на ГК-71 при подключении между TX и антенной переменной индуктивности в 80 витков (рис. 1а). Другой пример - многодиапазонный GP Гончаренко, о котором я уже говорил. Удлиненные вибраторы настраиваются в резонанс переменными конденсаторами, включенными в основание (рис. 1б). Это классические согласователи в первородном, так сказать, виде.
Следующая вариация представляет из себя так называемые Г-образные согласующие устройства. В отличии от приведенных на рис. 1, они обладают уже некоторыми избирательными свойствами и поэтому широко применяются как в межкаскадном согласовании приемо-передатчиков, так и при согласовании сопротивлений в переходах АФУ. В частности, при их установке в основании тех вертикальных антенн, которые по ряду причин не являются диапазонными. Отметим, что все вариации приведенных на рис. 2 устройств применяются для согласования с антеннами, имеющими различное сопротивление, понижение либо повышение которого зависит от того, с какой строны включен источник ВЧ напряжения. Они являются равными как по принципу работы, так и по эффективности. Разница заключается лишь в удобстве конструктивного исполнения.

Ну и, наконец, подойдя уже очень близко к предмету нашего разговора, упомянем классический П-контур. Это уже настоящее согласующее устройство, позволяющее согласовывать импедансы в очень широком диапазоне, от десятков Ом до единиц кОм (рис.3а). Крупными недостатками подобной схемы, с моей точки зрения являются непосредственная гальваническая связь антенны с трансивером и необходимость применения очень качественных переменных конденсаторов, расчитанных на большие напряжения.. Более предпочтительной выглядит схема Т-образного согласователя (рис.3б), которая получила наиболее широкое распространение в устройствах подобного назначения.
Именно такую схему я и использую уже много лет. За это время накопилось много и положительных, и отрицательных впечатлений от того или иного конструктивного исполнения тюнеров, от попыток внедрения в корпус тюнера как можно больше сервисных функций и т.п. Как всегда оказалось, что "лучшее - враг хорошего". Поэтому, во-первых, я в конце концов отказался от установки в корпус тюнера фильтра нижних частот, замыкателя антенны на землю после окончания работы, схемы контрольного выхода на приборы, отражающие форму сигнала. Во-вторых, использование в течении десятилетий переменных индуктивностей от Р-105, несмотря на полное их электрическое соответствие заявляемым требованиям, показало их конструктивную слабость. Даже регулярное обслуживание ползунка и посеребренной катушки не давали гарантии безопасной работы. В самый неудобный момент мог пропасть контакт, что приводило к резким скачкам КСВ. В особенности такие фокусы свойственны ВЧ участку настройки (21...28 мГц). Казалось бы, что решение находится в применениии бесконтактных вариометров с двумя, взаимоперемещаюшимися обмотками. Но долгое время смущала очень высокая начальная индуктивность этих приборов (не менее 2 мкГ) и необходимость коммутации обмоток для расширения диапазона изменения L (рис 4а...в).

И все же, когда после долгой раскачки я смакетировал Т-образный согласователь на вариометре с подключением параллельно основной схеме малой индуктивности, я пожалел, что не сделал это раньше. Пределы изменения индуктивности оказались 0.2...49 мкГ (естественно, с переключениями). Причем, отсутствие электрического контакта заметно улучшило комфортность работы с тюнером. Кроме того, было принято решение о построении схемы с применением переменного конденсатора со средней точкой в качестве выходного. По сравнению со стандартной схемой с одинаковыми конденсаторами в левом и правом плечах тюнера (рис. 3б), такое постороение позволяет достигать подавления нежелательных излучений до 30 дБ. Можно, применив конденсатор со средней точкой в левом плече, достигнуть большего подавления, но в этом случае схема становится ещё более узкополосной и требующей подстройки при каждом изменении рабочей частоты, что усложнит и без того непростую процедуру пользования тюнером.
Таким образом и сложилась схема несимметричного антенного тюнера, который я использую в настоящее время.
Катушки L1 и L2 - обмотки вариометра, из имеющихся у меня вариометров с вожженой и обычной намоткой выбран последний из-за большего перекрытия по индуктивности. Катушка L3 представляет из себя 2 витка 3-х мм посеребренного провода. Диаметр витков 40 мм, длина намотки 20 мм. Реле S1...S3 высокочастотные, на керамическом основании. Не вижу припятствий для использования любых доступных ВЧ реле, соответствующих требованиям по электрическим параметрам. В качестве конденсатора С2 использован четырёхсекционный конденсатор с достаточным зазором между пластинами, включенный соответственным образом для создания средней точки. Выходное напряжение, снимаемое с выхода тюнера через конденсатор С5 контролируется обычным вольтметром, построенном на микроамперметре М4248. Надо иметь в виду, что значение КСВ, близкое к 1, может достигаться при различных сочетаниях С и L тюнера и задача оператора состоит в том, чтобы не только получить минимальное значение КСВ при настройке, но и достигнуть максимального напряжения, поступающего в антенно-фидерное устройство. Контроль выходного ВЧ напряжения и позволяет более точно произвести согласование с настройкой на максимальное КПД тюнера.

Для снятия накапливающегося на антенне статического напряжения выход тюнера соединен с землёй через двухваттный МЛТ резистор R1 сопротивлением 33 кОм. Для предотвращения повреждения деталей тюнера и трансивера в результате воздействия более серъёзных атмосферных явлений на выходе согласователя установлен вакуумный разрядник РР1 типа Р-36. Очевидно, что на этом месте может находиться и другой аналогичный прибор, любой доступной конструктору марки.
Монтаж деталей тюнера производится с учетом стандартных требований к мощным ВЧ устройствам: неиспользование проводников в качестве "земли" прибора, достаточное расстояние между токонесущими деталями и корпусом, перпендикулярность осей применяемых индуктивностей, изоляция ручек переменных ёмкостей и индуктивностей и т.п.
Настройка с помощью тюнера представляет собой очень творческую задачу. Предполагая, что читатель не собирается настраивать в КСВ=1, к примеру, настольную лампу, сообщу, что большое, более 15-20 мкГ значение индуктивности может потребоваться для антенн на 160 м, на 80 м достаточно 10-15 мкГ, на 40 м это значение приближается к 4-6 мкГ и, начиная с 20 м, приходится "ловить" индуктивности со значением 0.2-2 мкГ. Если учесть тот факт, что антенны низковисящие или имеющие большое значение реактивности крайне узкополосны, то потребуются очень тонкие манипуляции с ручками прибора для его настройки. Работа облегчается, когда нужно "строить" известную, уже эксплуатирующуюся конструкцию. В этом случае достаточно один раз "прогнать" её по необходимым частотам и записать углы поворота ручек. В дальнейшем может потребоваться подстройка в небольших пределах в зависимости от влияния внешних фактров.
Заканчивая свои заметки по этому поводу, хотел бы повториться - антенный тюнер не является прибором для согласования антенн, это прибор для оптимизации нагрузки выходного каскада трансивера. В предельном случае, при очень низком КПД АФУ, он переходит в класс нагревательных приборов. Коллеги, стройте антенны!
Владимир Акминский RW3VA
|
Согласование КВ антенн тюнерами |
В любительской практике крайне редко используются антенны, входное сопротивление которых равно волновому сопротивлению фидера, и в свою очередь, выходному сопротивлению передатчика (идеальный вариант согласования). Чаще всего такого соответствия нет и приходится применять специальные согласующие устройства. Антенну, фидер и выход передатчика следует рассматривать как единую систему, в которой передача энергии должна осуществляться без потерь.
Реализация этой непростой задачи потребует согласования в двух местах: в точке соединения антенны с фидером и фидера с выходом
передатчика. Наиболее популярны различного рода трансформирующие устройства: от резонансных колебательных контуров до коаксиальных трансформаторов в виде отрезков коаксиального кабеля требуемой длины. Все они нужны для согласования сопротивлений, что в конечном итоге и приводит к минимизации потерь в линии передачи. И, самое главное, к снижению внеполосных излучений.
Как правило, стандартное выходное сопротивление современных широкополосных передатчиков (трансиверов) 500м. Большинство применяемых в качестве фидера коаксиальных кабелей также имеют стандартную величину волнового сопротивления 50 или 750м. Антенны в зависимости от типа и конструкции могут иметь входное сопротивление в очень широком интервале величин: от нескольких Ом до сотен Ом и больше.
Известно, что входное сопротивление одноэлементных антенн на резонансной частоте носит практически активный характер. И чем больше частота передатчика отличается от резонансной* частоты антенны в ту или другую сторону, тем больше во входном сопротивлении антенны появляется реактивная составляющая емкостного или индуктивного характера. В многоэлементных антеннах входное сопротивление на резонансной частоте имеет комплексный характер, так как свою лепту в образование реактивной составляющей вносят пассивные элементы.
В том случае, когда входное сопротивление антенны имеет чисто активный характер, согласовать его с сопротивлением фидера несложно с помощью любого из подходящих трансформирующих устройств. При этом потери совсем незначительны. Но, как только во входном сопротивлении образуется реактивная составляющая, то согласование усложняется, и требуется более сложное согласующее устройство, способное скомпенсировать нежелательную реактивность. И это устройство должно находиться в точке питания антенны. Не скомпенсированная реактивность ухудшает КСВ в фидере и увеличивает потери.
Попытка полной компенсации реактивности на нижнем конце фидера (у передатчика) безуспешна, так как ограничена параметрами самого фидера. Перестройка частоты передатчика в пределах узких участков любительских диапазонов не приводит к появлению значительной реактивной составляющей, поэтому в большинстве случаев нет необходимости компенсировать реактивность. Правильно спроектированные многоэлементные антенны также не имеют большой реактивной составляющей входного сопротивления, и обычно ее компенсации не требуется.
В эфире часто возникают споры о роли и назначении антенного согласующего устройства (антенного тюнера) при согласовании передатчика с антенной. Одни возлагают на него большие надежды, другие считают его ненужной игрушкой. Чем же на самом деле (на практике) может и чем не может помочь антенный тюнер?
В первую очередь тюнер — это высокочастотный трансформатор сопротивлений, способный при необходимости скомпенсировать реактивность емкостного или индуктивного характера.
Рассмотрим простой пример:
Разрезной вибратор (диполь), имеющий на резонансной частоте входное сопротивление активного характера около 700м, соединен 75-омным коаксиальным кабелем (фидером) с передатчиком, выходное сопротивление которого 500м. Тюнер установлен на выходе передатчика и в данном случае выполняет роль согласующего узла между фидером и передатчиком, с чем он легко справляется.
Если передатчик перестроить на частоту отличную от резонансной частоты антенны, то во входном сопротивлении антенны возникнет реактивность, которая тут же проявится на нижнем конце фидера. Тюнер также способен ее скомпенсировать, и передатчик опять будет согласован с фидером антенны.
Что будет на выходе фидера, в точке его соединения с антенной?
Используя тюнер только на выходе передатчика, полную компенсацию обеспечить не удастся, и в фидере возникнут потери из-за неточного согласования с антенной. В этом случае понадобится еще один тюнер, который придется подключить между фидером и антенной, тогда он исправит положение и скомпенсирует реактивность. В зтом примере фидер выполняет роль согласованной линии передачи произвольной длины.
Еще один пример:
Рамочную антенну, имеющую входное сопротивление активного характера приблизительно 1100м, необходимо согласовать с 50-омной линией передачи. Выход передатчика 500м. Здесь потребуется согласующее устройство, установленное в точке подключения фиДера к антенне. Обычно многие любители используют ВЧ трансформаторы разных типов с ферритовыми сердечниками, но удобнее изготовить четвертьволновый коаксиальный трансформатор из 75-омного кабеля.
Длина отрезка кабеля А/4 х 0.66, где
Я — длина волны,
0.66 — коэффициент укорочения для большинства известных коаксиальных кабелей.
Коаксиальный трансформатор включается между входом антенны и 50-омным фидером.
Если его свернуть в бухту диаметром 15…20см, то он будет выполнять и функцию симметрирующего устройства. Фидер с передатчиком согласуется автоматически, при равенстве их сопротивлений. В этом случае от услуг антенного тюнера можно вообще отказаться.
Для данного примера возможен еще один способ согласования:
При помощи полуволнового или кратного половине волны коаксиального кабеля вообще с любым волновым сопротивлением (также с учетом коэффициента укорочения). Он включается между антенной и тюнером, находящимся возле передатчика. Входное сопротивление антенны около 110Ом переносится к нижнему концу кабеля и с помощью тюнера трансформируется в сопротивление 500м. В этом случае имеет место полное согласование антенны с передатчиком, а фидер выполняет функцию повторителя.
В более сложных случаях, когда входное сопротивление антенны не соответствует волновому сопротивлению фидера, а сопротивление фидера не соответствует выходному сопротивлению передатчика, необходимы два согласующих устройства. Одно вверху для согласования антенны с фидером, другое внизу — для согласования фидера с передатчиком. И обойтись только одним антенным фидером для согласования всей цепи: антенна — фидер — передатчик не представляется возможным.
Наличие реактивности еще больше осложняет ситуацию. Антенный тюнер в этом случае значительно улучшит согласование передатчика с фидером, облегчив тем самым работу оконечного каскада, но не более того. Из-за рассогласования фидера с антенной будут иметь место потери, и эффективность работы самой антенны будет пониженной. Включенный КСВ-метр между передатчиком и тюнером зафиксирует КСВ=1, а между тюнером и фидером этого не произойдет по причине рассогласоаания фидера с антенной.
Напрашивается вполне справедливый вывод: тюнер полезен тем, что поддерживает нормальный режим передатчика при работе на несогласованную нагрузку, но при этом не способен улучшить эффективность работы антенны при ее рассогласовании с фидером.
П-контур, используемый в выходном каскаде передатчика, также может выполнять роль антенного тюнера, но при условии оперативного изменения индуктивности и обеих емкостей.
Как правило, антенные тюнеры и ручные и автоматические — это резонансные контурные перестраиваемые устройства. Ручные имеют два- три регулирующих элемента и не оперативны в работе. Автоматические — дороги, а для работы на больших мощностях — очень дороги.
|
Думай только о хорошем |
Лапатусики мои, мне только что прислали классно видео. Мне так сильно понравилось, что хочу и с Вами поделиться. Прекрасная мотивация, чтобы радоваться каждому новому дню. И думать только о хорошем.
На самом деле истинная правда. Всегда нужно настраиваться на положительный лад. Обычно мы это и так знаем, но нам постоянно об этом нужно напоминать. Придавать уверенности. И всё будет хорошо.
|
|
Цитата сообщения BARGUZIN
Пингвины как дети бегают за лазерной указкой |
Цитата |
|
Комментарии (0) |
DX WSPR 10 вт на 20 ке или 1 февраля 2013 г. |
Прохождение так себе. Пробую поработать сначала телеграфом на 20 и 15 метровом. Все тщетно: на поиск все никак не получалось найти QRS CQ CW, а когда стал сам работать на общий вызов, то хоть и отвечали но скорость такая что все равно ничего не мог принять. А на мою просьбу PSE QRS никакой реакции. Ну ладно… 
Пробуем дальше в цифре. И здесь не все так просто. На 15 метровом удается провести пару связей, но все время наблюдались QSB. Но тем не менее сработали с радиолюбителем из Польши (вот где отличный сигнал, ну мы то рядом) и с французским радиолюбителем. Дальше пробую еще немного ROS. 
ROS хоть и хорошая модуляция, но даже в условиях плохого прохождения не дало положительных результатов. Хотя сигналы мои были приняты на 20 ке (а если верить информеру то на 20 ке должно быть хорошее прохождение). А на деле едва едва меня слышно…
Тогда все же ради интереса пробуем WSPR на 20 метровом. После ряда циклов приема – передачи получились такие результаты. Hearing: DL4UA, DL6NL, G4CUI, G4PIR, G6NHU, G8VDQ, HB9TJM, I2BJS, OZ7IT. Heard by: DK6UG, DK8FT, DL2ZQ, DL4UA, G4PIR, HB9DUK, HB9EZV, HB9TJM, LA9JO, OZ7IT, PI4THT, YO9IRF. Как говориться для начала неплохо… Тем более что сигнал был принят в Индии…
Есть уже и DX! Это WA2YUN расстояние до него 10700 км. Если учесть что я работал на 20 ке и всего на 10 Вт, то там меня принимали с уровнем -26 дБ, то это уже отлично! А так действительно на 20 ке наблюдается и подтверждается экспериментально неплохое дальнее прободение. Hearing: G4CUI, G8VDQ, OZ7IT. Heard by: DK6UG, DK8FT, DL2ZQ, DL4UA, DL8HAF/P, G4PIR, G6NHU, HB9DUK, HB9EZV, HB9TJM, LA9JO, LY2BOS, OE3KFB, PI4THT, VU2LID, WA2YUN, YO9IRF.
15:45 получены новые споты, и уже новый ДХ! Это станция которая приняла мои сигналы в Австралии - VK4ZBV! Расстояние составляет 13858 км, и приняли меня с уровнем в -23 дБ! Не забывайте что мощность у меня по прежнему 10 Вт. А сигнал пробивается, да еще на антенну диполь… В том смысле что это антенна не для ДХ… 
А общая картина по WSPR у меня теперь такая: Hearing: DL2ZQ, DL6NL, G4CUI, HB9DUK, HB9EZV, LA5ZL, M0MMB, OZ7IT. Heard by: DK6UG, DK8FT, DL2ZQ, DL4UA, DL8HAF/P, G4CUI, G4PIR, HB9ADJ, HB9DUK, HB9EZV, HB9TJM, I0LYL, LA9JO, LY2BOS, OE3KFB, OZ7IT, PI4THT, VK4ZBV, WA2YUN, YO9IRF. Как видите совсем неплохо, и 10 Вт пробивают на 14.0965 МГц уже очень серьезно…
Как видите что даже на простейший диполь возможно «протолкнуть2 сигнал далеко. Я уже давно предвкушаю когда буду проводить эксперименты с новой DX антенной GP. Пока что только сделал заготовки: антенная коробка с симметрирующем запирающим ВЧ дросселем, подготовил провода, удилища и крепления. Но пока что рад и таким отличным результатам. Все же 20 ка это диапазон интересный для DX QSO…
Hearing: DF9JL, DL1FX, G4CUI, GI4OYM, HB9DUK, OK2SAM. Heard by: DF2LV, DF9JL, DK6UG, DK8FT, DL2ZQ, DL4UA, DL8HAF/P, F59706, G4CUI, G6NHU, HB9DUK, HB9EZV, HB9TJM, I0LYL, LA9JO, OE3KFB, ON7KB, OZ7IT, PI4THT, RA0SX, VK4ZBV, VK6ZRY, VU2LID, YO9IRF.
|