^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 39 гостей и ни одного пользователя

Вход на сайт

Вход на сайт только с главной страницы.

4.8 1 1 1 1 1 Рейтинг 96% [35 Голоса (ов)]

collinear15В этой статье мы рассмотрим конструкцию простой и эффективной проволочной коллинеарной всенаправленной антенны для Wi-Fi. Антенна предложена радиолюбителями Brian Oblivion и Capt.Kaboom и доработана австралийским инженером Martin Pot, который и является автором конструкции о которой пойдет речь. При наличии у радиолюбителя под рукой всех необходимых материалов и инструментов, изготовление ее займет совсем немного времени. Входное сопротивление антенны около 50 Ом, коэффициент усиления около 6 dBi.

Итак, для изготовления такой антенны нам понадобятся следующие материалы:

  • Около 300 мм медной проволоки сечением 2.5 мм2
  • N-коннектор с приборным монтажом под гайку
  • радиопрозрачная пластмассовая трубка 250 мм длиной и диаметром около 20 мм.
  • 2 концевых колпачка на 20 мм трубку

Проволоку для антенны можно взять из обрезка электропроводки соответствующего сечения:collinear05

Вот так выглядит необходимый нам N-коннектор:collinear06

 Трубку с концевыми колпачками можно взять такую:collinear07

Нашу проволоку нужно освободить от изоляции, согнуть определенным образом и припаять к N-коннектору. Размеры конструкции показаны на следующем схематичном изображении:collinear08А как изогнуть проволоку в петли и припаять к коннектору изображено здесь:

collinear09 collinear11
collinear10

Диаметр проволочных петель - 13 мм, но без существенных изменений в характеристиках антенны может изменяться от 10 до 16 мм. Вот еще одно изображение конструкции антенны:collinear12

 В одном из колпачков проделываем отверстие и крепим к нему с помощью гайки N-коннектор:collinear13

И в конечном итоге, герметизировав антенну с помощью трубки и второго колпачка мы получаем готовую конструкцию:collinear14

Чтобы конструкция стала более понятной, добавим, уважаемый аноним, немного теории. Рассматривая с вами теоретические основы коллинеарной антенны, мы попутно рассмотрели ее практическую конструкцию из отрезков коаксиального кабеля. В случае с CoCo-коллинеаром, отдельные излучающие элементы разнесены в пространстве на расстояние λ/2 с помощью отрезков коаксиальной линии передачи. Коэффициент усиления такой антенны максимально возможный, поскольку апертуры соседних излучающих элементов не перекрываются. Чего нельзя сказать о классической проволочной антенне Франклина, в которой соседние излучающие элементы находятся вплотную друг к другу. В антенне Харченко за счет частичного перекрытия апертуры соседних рамок, мы также немного не добираем в коэффициенте усиления. Чтобы апертуры не перекрывались, можно немного разнести рамки в пространстве. В результате, мы приходим от антенны Харченко к антенне Quados.

В случае с классической проволочной коллинеаркой мы можем поступить таким же образом. Правда при этом нам не удастся воспользоваться неизлучающей линией передачи, как в случае Quados или CoCo, и удлинять приходится сам полуволновой вибратор. При этом на его концах появляются участки с противоположным током, однако итоговое усиление при этом все же растет вплоть до разноса вибраторов на расстояние λ/4 друг от друга. При этом вибратор удлиняется от λ/2 до 3λ/4.  Поскольку длина вибраторов возросла, для сохранения общей электрической длины антенны длину провода шлейфа необходимо сократить с λ/2 до λ/3. Кроме того, шлейф можно свернуть в виде кольцевой петли. В итоге мы получаем очень простую и эффективную всенаправленную антенну с коэффициентом усиления около 6 dBi. Чтобы не усложнять конструкцию, автор антенны отказался от симметрирующего устройства в виде четвертьволнового стакана в месте подключения фидера. Для согласования антенны с фидером первый отрезок выбирается длиной λ/2, а последний отрезок делается короче для компенсации концевой емкости антенны. Увеличив число элементов до 6, мы можем поднять усиление примерно до 8 dBi:collinear17

В заключении отметим, что в конструкции можно применять любые подходящие коннекторы и защитные колпачки. Вот пример такой антенны с SMA коннектором:collinear16

Ссылки по теме:

  1. Home-brew Compact 6dBi Collinear Antenna - оригинальный текст от автора антенны (Martin Pot).
  2. CoCo антенна - теоретические основы коллинеарной антенны и практическая конструкция из коаксиального кабеля.

Комментарии   

Pacman
#1 Pacman 06.12.2017 13:51
Если подобную антенну изготавливать не на разъёме, а непосредственно на коаксиальном кабеле, стоит ли припаивать к оплётке четвертьволновы й стакан?
И кое-что ещё. Судя по подсчётам, длина отрезков антенны, приведённой в данной статье, была приведена без учёта коэффициента укорочения (0,95) С коэффициентом размеры должны быть: 58мм, 87мм и 79мм. Нужно ли его применять для изготовления данной антенны?
3G-Aerial admin
#2 3G-Aerial admin 07.12.2017 11:15
Цитирую Pacman:
...стоит ли припаивать к оплётке четвертьволновый стакан?


Наличие или отсутствие разъема не имеет особого значения. По хорошему четвертьволновый стакан желателен в любом случае, либо стакан с ферритом как у CoCo антенны.

Цитирую Pacman:
...длина отрезков антенны, приведённой в данной статье, была приведена без учёта коэффициента укорочения (0,95).Нужно ли его применять для изготовления данной антенны?


Однозначно все точки над i можно поставить только изучив модель антенны в симуляторе, как сделано для антенны AMOS. Лучше даже не в MMANA или 4NEC2, а в HFSS. Там проще сделать петли. Здесь же просто предложен "вольный перевод" от автора. Можно предположить следующее. Во первых, коэффициент укорочения 0,95 не фиксированная величина, а переменная, в зависимости от толщины провода. Во вторых, он относится к диполю и учитывает концевую емкость последнего. В этой антенне для последнего отрезка сделано тоже самое. Т.е. если мы будем брать не каждый ее кусок, а антенну в целом, то она укороченная. Чтобы узнать насколько нужно укоротить каждый отрезок, нам нужно ответить на вопрос каков коэффициент укорочения однопроводной линии. Он должен быть явно больше 0,95, т.е близок к единице, поскольку мы имеем дело с емкостью на "бесконечно удаленную" землю. Другими словами, коэффициент укорочения для каждого отрезка можно не учитывать. Поэтому данная конструкция рабочая и предлагается как конструкция "выходного дня". Какая диаграмма направленности у нее, КСВ и т.д. На эти вопросы может дать ответы только симулятор или измерения.
Саша
#3 Саша 23.01.2018 10:35
Добрий день, а имеет ли значение диаметр петель. Допустим сделать их 6 мм, чтоби влезли в трубку которая у меня есть. Или подскажите как его рассчитать.
3G-Aerial admin
#4 3G-Aerial admin 23.01.2018 11:21
Диаметр петель имеет значение. В статье написано, что допускается диаметр от 10 до 16 мм. Вам придется подыскать трубку побольше.
Джек
#5 Джек 10.02.2018 09:59
Если закрепить фнтенну на чердаке, стационарно, возможно ли добавить противовесы в виде круга из фольгированного стеклотекстолит а и припаять оплётку нему?
3G-Aerial admin
#6 3G-Aerial admin 11.02.2018 15:39
Антенна не требует противовесов.
Alexander
#7 Alexander 24.02.2018 13:38
Если использовать четвертьволново й стакан, размер отрезка 61мм будет другим?
IvanK
#8 IvanK 26.02.2018 14:05
Можно ли вместо одной петли делать спираль из нескольких витков меньшего диаметра (чтобы длинна провода в месте "витка" осталось такой же)?

Для частоты 1090МГц надо что-то мудрить или просто отмасштабироват ь в соответствии с длинной волны?
3G-Aerial admin
#9 3G-Aerial admin 26.02.2018 20:57
Несколько витков делать нельзя. Витки влияют друг на друга и такая намотка не равноценна одному витку из провода той же длины.
Для частоты 1090 МГц можно отмасштабироват ь, обязательно включая и диаметр провода (получится около 4 мм).
3G-Aerial admin
#10 3G-Aerial admin 26.02.2018 21:01
Цитирую Alexander:
Если использовать четвертьволновой стакан, размер отрезка 61мм будет другим?

Четвертьволновы й стакан не трансформирует сопротивлений, а служит для отсечки тока. Поэтому размер 61мм менять не надо.
mozgoverflow
#11 mozgoverflow 27.02.2018 14:14
Посчитал эту антенну в MMANA-GAL для 2.4ГГц и в соответствии с размерами автора. Усиление показывает 6dBi, как и обещано, но вот jX (реактивная составляющая входного сопротивления? ) -j400 Ом (я так понимаю, это значение должно стремиться к нулю для лучшего согласования).

С диаметром витка игрался, ничего не улучшилось. В чём может быть дело?
3G-Aerial admin
#12 3G-Aerial admin 27.02.2018 20:35
Чисто теоретически эта антенна вызывает много вопросов, особенно по согласованию с фидером, которого по сути нет вообще. Роль противовеса играет внешняя сторона оплетки, это совсем не кошерно. Поэтому реактивность в реальной конструкции может быть какой угодно. У вас же источник в модели над идеальной землей, так?
Предлагаю создать тему на форуме и выложить туда вашу модель. Возможно мы выведем на чистую воду этого Мартина Пота.

Добавить комментарий

Комментарии от анонимов (не зарегистрированных пользователей сайта) предварительно модерируются. Модерация не проходит в реальном времени, возможна задержка. Особо нетерпеливых анонимов просим не публиковать подряд один и тот же пост. Пост в этом случае может быть отклонен модератором.
На сайте работает форум, на котором имеется гораздо больше возможностей для общения, чем в комментариях.


Последние коммы

  • Wi-Fi/3G/4G пушка, анализ и расчет
    • 3G-Aerial admin
      Запаять все же сложнее, имхо. См. первую и третью ссылки там и прикручено под шлиц и приклепано с ...
       
    • DeForMaT ZeL
      сделал на 2600 ...ксв 1.5-1.7 в 2550-2590 ... Вопрос Разьем лучше запаять на круг антенны или же ...
       
    • 3G-Aerial admin
      Нет не имеет, на нем два входа под разные стандарты. CDMA EVDO Rev.A 800MHz и GSM/GPRS/EDGE, UMTS/WCDMA ...
       
    • 3G-Aerial admin
      Никто не пробовал квадратный. Вы же понимаете, никто не станет специально для вас проверять, даже ...
  • Спиральная антенна
    • Аоександр
      Как расчитать треугольние согласования антенны кабелем? Толщина проволоки не оговорена, ее диам.важен?

Рейтинг@Mail.ru