^Вверх

foto1 foto2 foto3 foto4 foto5


3G 4G LTE

CDMA

Wi-Fi

Антенны своими руками

3G-Aerial

Поиск на сайте

Сейчас на сайте

На сайте 104 гостей и ни одного пользователя

Вход

Войти Регистрация

Войти в аккаунт

Логин *
Пароль *
Запомнить меня

Создать аккаунт

Обязательные поля помечены звездочкой (*).
Максимальная длина имени и логина 16 символов
Имя *
Логин *
Пароль *
Подтверждение пароля *
Email *
Подтверждение email *
Защита от ботов *
5 1 1 1 1 1 Рейтинг 100% [7 Голоса (ов)]

Коллинеарная антенна Wi-FiВертикальная коллинеарная антенна является всенаправленной антенной с повышенным коэффициентом усиления. Она известна давно и за рубежом часто называется антенной Marconi-Franklin. Коллинеарная антенна представляет собой антенную решетку из синфазных полуволновых вибраторов с последовательным питанием вытянутых в одну линию, отсюда название — collinear.

Есть несколько способов сформировать такую антенную решетку. Один из них — с помощью четвертьволновых отрезков линий — классический вариант антенны Франклина. На его примере можно на пальцах понять как это оно получается. Справедливости ради необходимо отметить, что в классическом варианте рассматривается горизонтальная симметричная антенна, но мы упростим модель до уровня «чайника».

Допустим мы имеем вертикальный штырь с длиной кратной половине длины волны. Ток высокой частоты распределяется по ней так, что в соседних отрезках длиной λ/2 он течет в противофазе. Диаграмма направленности такого штыря будет состоять из множества лепестков под разными углами к горизонту. Тогда мы, оставляя отрезки с одой фазой тока, отрезки с противоположной фазой сворачиваем пополам, получая из них четвертьволновые отрезки двухпроводной длинной линии. Поверьте мне, ток высокой частоты, ничего не заметит. Он так и будет пробегать ту же длину. Иначе говоря общая электрическая длина collinear04штыря не изменилась. Однако, в излучении такой антенны принимают участие только линейные отрезки, поскольку двухпроводная линия не излучает, а эти отрезки у нас все синфазные и их излучение суммируется. Кроме того, четвертьволновый отрезок линии трансформирует короткое замыкание на одном своем конце в бесконечное сопротивление на другом и все линейные отрезки как бы видят себя изолированными друг от друга. В итоге такая коллинеарная антенна излучает под низким углом к горизонту и имеет коэффициент усиления больше чем у полуволнового диполя. Чем больше сегментов имеет антенна, тем выше ее усиление, но при этом сужается полоса пропускания. Не надо думать, что с удвоением числа сегментов усиление удваивается (+3dB), ведь питание у коллинеарной антенны последовательное и до последнего сегмента уже доходит мало энергии, она ушла на излучение предыдущими вибраторами.

На основе коллинеарной антенны создана довольно удачная конструкция антенны Амос. Есть еще популярный способ реализации коллинеарной антенны для Wi-Fi — отрезками коаксиального кабеля. Фазирование выполняется методом перекрестного питания элементов. Способ не новый, был запатентован еще в 1962 году. Для реализации такой антенны надо брать кабель со сплошной полиэтиленовой внутренней изоляцией, поскольку она имеет более-менее стабильный коэффициент замедления = 0,66. При практической реализации антенны надо не забывать о согласовании с фидером (например - четвертьволновый стакан) и о компенсации концевой емкости. Вот конструкция такой антенны (оригинал — http://www.rason.org/Projects/collant/collant.htm):

Коллинеарная антенна Wi-Fi из коаксиального кабеля

Последний четвертьволновый штырь представляет собой отрезок коаксиального кабеля с которого снята внешняя изоляция и оплетка. Согласующий четвертьволновый стакан сделан из медной фольги свернутой по наружной изоляции кабеля и припаянной одним концом к коннектору (второй конец свободен). для дополнительного симметрирования на фидер снижения надевают три ВЧ ферритовых кольца на расстоянии примерно λ/4 от коннектора.

Внешний вид антенны:

Как соединять елементы между собой:

Всю эту конструкцию для механической прочности необходимо упаковать в пластиковую трубку подходящего диаметра и тогда ваша самодельная антенна будет неотличима от фирменной.wink

Приведенный ниже калькулятор поможет рассчитать конструктивные размеры антенны


Конструктивный расчет коллинеарной антенны из коаксиального кабеля:

ВВЕСТИ ДАННЫЕ:
Частота [МГц]
Коэффициент укорочения  
Рассчитать
РЕЗУЛЬТАТ:
S [мм] Длина сегмента
P [мм] Длина штыря
A [мм] Длина стакана

Обозначения смотрите на рисунках выше...

Необходимо отметить, что коллинеарная антенна весьма чувствительна к «кривым рукам». Причем чем больше элементов, тем повторяемость антенны хуже. Это существенный недостаток для самодельных антенн. Иногда старый добрый Ground Plain может работать лучше неудачно выполненной коллинеарки.

Комментарии   

валентин
#1 валентин 27.07.2016 19:20
Привет Валерий, можно эту антенну делать из кабеля 75Ом РГ6 ?
3G-Aerial admin
+1 #2 3G-Aerial admin 28.07.2016 22:21
Если вам нужно входное сопротивление антенны 75 ом, то можно.
Вячеслав
#3 Вячеслав 10.08.2016 08:47
Здравствуйте! Хочу попробовать сделать такую антенну для 3G модема. Только один вопрос: сколько колен (отрезков кабеля) должно быть для 3G, столько же как и на фото готовой антенны? Спасибо!
3G-Aerial admin
#4 3G-Aerial admin 10.08.2016 18:51
Это оригинальная конструкция норвежца N1HFX. Нужно столько же колен как на рисунке. Если для вас это через чур большая длина, то два колена можно убрать.
Evgen
#5 Evgen 11.12.2016 15:24
Доброго времени суток. Идея хороша, но антенна изготовленная показала что калькулятор не работает. К примеру верхний штырь 1/4 волны должен быть (судя из изображения), а калькулятор выдает 1/2. Коэффициент 0,66 скорее всего для рк-50-2-13, а для rg58 он вроде 0,8. И со стаканом мне кажется что то напутанно
3G-Aerial admin
#6 3G-Aerial admin 07.01.2017 10:37
Цитирую Evgen:
...калькулятор не работает...

Спасибо за сигнал. Уже раньше в комментариях поднимался этот вопрос. Калькулятор был исправлен. Но после аварийного восстановления сайта из резервной копии восстановилась старая версия калькулятора. Исправлена снова. Приносим свои извинения.
Иван
#7 Иван 14.02.2017 10:01
Спасибо за описание конструкции антенны, и сам калькулятор! но от себя добавлю что лучше бы использовать вместо оплётки кабеля цельнометаличес кую трубку... скин-эффект, все дела.
reel
#8 reel 22.02.2017 10:26
Здравствуйте, подскажите, если на кабеле удалить внешнюю изоляцию и поверх экрана одеть медную трубу подходящего диаметра, какой коэффициент укорочения применять? кабеля около 0,65 оли трубы 0,95 ?
3G-Aerial admin
#9 3G-Aerial admin 22.02.2017 12:05
Коэффициент укорочения зависит от диэлектрической проницаемости материала, которым заполнен коаксиал. Поэтому выражение "коэффициент укорочения трубы" некорректно. Если ту же трубу залить полиэтиленом, то получим те же 0,65. Поэтому, если мы наденем на кабель трубу, заполнение коаксиала не поменяется, коэффициент укорочения тоже. Останется 0,65.
reel
#10 reel 22.02.2017 14:32
Понял, спасибо. Но остался еще вопрос по расчету 1/4 волнового стакана. Не совсем понятен его расчет (даже в оригинале) взят другой коэффициент-0,9 5.... Так же если можно детальней объясните место контакта с оплеткой.Просто фото антенны и чертеж чють не совпадают.
3G-Aerial admin
#11 3G-Aerial admin 22.02.2017 19:25
Возможно на этом рисунке понятней выглядит:

Коаксиальная линия образуется уже между наружной стороной оплетки кабеля и трубкой стакана. Подразумевается , что это пространство более чем на 2/3 заполнено воздухом, отсюда и коэффициент 0,95. Диаметр трубки не принципиален. Однако, если трубка лежит вплотную к наружной изоляции, коэффициент укорочения меньше. Как рассчитать и монтировать стакан, хорошо описано здесь:
ra6foo.qrz.ru/stakan.html
3G-Aerial admin
#12 3G-Aerial admin 22.02.2017 19:49
Вот один пример такого стакана:

Состоит из медного колпачка со вставленным в него F-F переходником. На этот колпачек надевается медная трубка. А коаксиальный кабель подключается F-коннекторами. Слева подключается наша антенна, при этом первый сегмент почти полностью скрывается в стакане (на фото в статье он видимо длиннее чем надо), справа - фидер снижения. Кольца надеваются на этот фидер на расстоянии четверти волны от коннектора (половина длины сегмента). Обходимся без пайки.

Добавить комментарий

Уважаемые посетители, на сайте работает форум, на котором имеется гораздо больше возможностей для общения, чем в комментариях. Комментарии от анонимов предварительно модерируются


Последние коммы

  • Как соединить две антенны?
    • 3G-Aerial admin
      Первое. В трехфазной сети напряжение между любой фазой и нулевым проводом 220 В, но разность между ...
       
    • Ivan
      А если я возьму смешанный тип антенн, т.е. одну всенаправленную и одну направленную и всавлю их в ...
       
    • 3G-Aerial admin
      Если вас не волнует проблема потери сигнала в широкополосном сумматоре, то можете взять и его. Нужно ...
       
    • Ivan
      Спасибо за информацию, еще вопрос а почему нельзя поставить широкополосный сумматор 2-6Ггц - это ...
  • Расчет рупорной антенны
    • Владимир
      Очень нужен расчет двухдиапазонног о облучателя,нигд е не могу найти информацию по его расчету.

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru