^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 90 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 *
4.75 1 1 1 1 1 Рейтинг 95% [4 Голоса (ов)]

 

splitterЕсли вместо одной использовать две соединенные в стек антенны, то мы получим удвоение мощности сигнала на входе. Правда, не стоит забывать, что в "децибельном" выражении это удвоение означает прирост всего на +3dB. Поэтому, в случае слабого сигнала от базы, вместо применения стека, возможно стоит задуматься о выборе более эффективной антенны, например зеркальной. Однако антенные решетки из двух-четырех антенн довольно часто применяются, поэтому не будем уходить от вопроса: как же все-таки соединить несколько антенн вместе? Давайте рассмотрим подробнее...

 

Если уж возник такой вопрос, то конечно же понятно, что просто запараллелить две антенны не получится. Нужно специальное устройство сложения под названием сплиттер. Как оно работает?

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

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

Избежать потерь позволяет другая, резонансная схема сплиттера, которая носит название Y-разветвитель или мост Вилькинсона (онлайн калькулятор со схемой). Такой сумматор имеет полосу пропускания 10-15% от центральной частоты и потери не более 1dB. На сантиметровых волнах такой сплиттер выглядит примерно так:splitterМожем ли мы изготовить такой сплиттер своими руками? Конечно можем. Если заменим спиральную линию на эквивалентные четвертьволновые отрезки коаксиального кабеля. Тогда схема такого сумматора будет выглядеть вот так:splitter коаксиальныйР1 - кабель снижения, Р2, Р3 - к антеннам. 71-омный кабель, без существенных ухудшений параметров сумматора, можно заменить на 75-омный. Онлайн калькулятор для расчета коаксиального Y-сумматора - здесь. Практическая конструкция выглядит примерно так:splitter


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

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


Обойти сложности монтажа коаксиальных четвертьволновых линий можно, если сделать такую линию воздушной. Преимущество здесь в том, что волновое сопротивление согласующего четвертьволнового отрезка мы можем сделать любым необходимым, а не выбирать из стандартного набора - 50,75 Ом.  Вот одна из популярных и зарекомендовавших себя на практике схем сплиттера на воздушной линии, которую можно применять на 3G и Wi-Fi:splitterНаружная квадратная трубка может быть алюминиевой, из оцинкованной жести, внутренняя - круглая, желательно латунная или медная, так как алюминий плохо поддается пайке. Размеры коаксиальной линии рассчитываются в бесплатной англоязычной программе AppCAD, которую можно скачать по следующей ссылке.AppCAD Вместо программы можно воспользоваться онлайн калькулятором у нас нас сайте. В отличии от программы, в калькуляторе можно вычислить размер квадратного экрана по известному Z0 и диаметру внутренней трубки. Вот так выглядит место соединения коннекторов и коаксиальной линии:splitterОсновной тудностью при изготовлении такого СВЧ сумматора своими руками является подбор по нужным диаметрам квадратной и круглой трубок. Можно упростить задачу заменив круглую трубку на металлическую полоску, как предложил W3RJW (см. ссылку ниже). Такую полоску всегда можно подрезать или подточить до нужного размера. Еще один плюс такой конструкции - наружную трубку можно сделать прямоугольной, а не обязательно квадратной. Онлайн расчет прямоугольной коаксиальной линии с центральным проводником в виде полоски тоже присутствует у нас на сайте. Надо помнить, что для синфазного сложения сигналов, длины кабеля от таких сумматоров до каждой из антенн должны быть одинаковыми, и антенны следует располагать в одной плоскости (с одинаковым расстоянием от вышки).

Как видим изготовление своими руками сумматора для двух или более антенн на высоких частотах представляет собой довольно непростую, но вполне разрешимую задачу.


Ссылки с подробными фото конструкций:

 

Комментарии   

flint2003
#1 flint2003 14.03.2016 09:34
Скажите, пожалуйста, а вы сами изготавливали и использовали данные сумматоры для своих конструкций?
Мне интересно, есть ли смысл ставить еще одну антенну на 450 МГц, чтобы увеличить сигнал на 3 дБ.
Тут собственно проблема, как я вижу, в том что плохо сделанный сумматор может попросту сневилировать вот эти 3 дБ-ла усиления.
sergio
#2 sergio 18.08.2016 12:16
полезно будет упомянуть о синфазном стэке (сборке нескольких) из антенн с одинаковыми параметрами...п ри параллельно подключении, например, двух одинаковых антенн, импеданс конструкции уменьшается в два раза (из 4 - в 4, и т.п.)

самое главное - в случае самодельных конструкций, когда нет приборов и уверенности в согласовании волнового сопротивления передатчика, питающих проводов (фидера) и антенны - использовать для подключения антенн коаксиальных "полуволновых" линий. Причем "полуволновость " должна быть с учетом коэффициента укорочения кабеля.

Например, для 2.4 ггц wifi длина волны = 122 мм. Коэффициент укорочения кабеля, которым вы решили подключить параллельно 2 антенны, равен 1.28.

Половина длины волны = 61 мм, а с учетом коэффициента укорочения = 61\1.28=47.66мм

Идеально будет подключать антенны ОДИНАКОВОЙ ДЛИНЫ коаксиалами, длина каждого из которых кратна 47.66 мм (кабель 47.66 мм или 95.32 или 142.98 итп)
Ivan
#3 Ivan 20.03.2017 11:40
Уважаемый 3G-Aerial admin в самом начале этой статьи представлена фотография сууматора о котором идет речь не номгли бы Вы указать точный данные (название ) подобного сумматора, подойдут ли обычные вч сумматоры. И если будет не трудно то не могли бы привести ссылочку на подобные сумматоры. Кроме того хотел бы узнать, а соедитение подобных сумматоров по типу usb хабов возможно см схему ниже
приемник wifi сигнала
.
.
.
cумматор n-1
______________|___________________
| |
сумматор n сумматор n+1
__________________ _____________
| | | |
ант wifi n ант wifi n+1 ант wifi n+2 ант wifi(n+3)

?
где ант -антенна wifi
n - порядковый номер
3G-Aerial admin
#4 3G-Aerial admin 24.03.2017 14:05
Цитирую Ivan:
...не номгли бы Вы указать точный данные (название ) подобного сумматора...Кроме того хотел бы узнать, а соедитение подобных сумматоров по типу usb хабов возможно

Такие сумматоры вы можете найти в любом радиомагазине, радиорынке, интернет-магази не, в том числе на Али. Вероятно вы и имеете это ввиду под словами "обычные ВЧ сумматоры".

Такие сумматоры изготавливаются всеми, кому не лень. Поэтому невозможно определить на каком принципе работает конкретный сплиттер не вскрыв его. Можно только догадываться, что если, например, указана полоса 5-2400 МГц, то скорее всего сумматор резистивный.

Соединять по типу USB-хаба не имеет смысла, поскольку такие сумматоры выпускаются и на 2x1 и на 4x1, 8x1.
Ivan
#5 Ivan 30.03.2017 08:57
Возможно я просто некорректно задал вопрос если я в магазине спрошу вч сумматор с частотами 2000-6000 это будет то что надо или нет? Иными словами подойдет ли он мне для соединения напр 2-х антенн на 2.4 Ггц или 5 Ггц или надо что-то еще уточнить когда я буду спрашивать подобный товар у продавца, и еще вопрос: не будут ли две антенны одного вида но не обязательно фирмы (2.4 или 5 Ггц )интерферироват ь между собой, если они подключены к роутеру или ноутбуку подобым образом?
3G-Aerial admin
#6 3G-Aerial admin 30.03.2017 11:02
Как я понял, вы хотите две Wi-Fi антенны, предназначенные для работы в разных сетях подключить к одной точке доступа по общему фидеру снижения. Такое возможно. Вам необходим только не широкополосный сумматор конкретно на 2,4 или 5 ГГц, например такой:
shop.wavelan.ru/product/manus-spcom-2w0-24/
Если обе сети работают на разных Wi-Fi каналах, желательно не соседних, то взаимных помех быть не должно. Только нужно учитывать, что ваша точка доступа будет излучать в нужном направлении только половину своей мощности, что сокращает дальность связи.
http://3g-aerial.biz/onlajn-raschety/dopolnitelnye-raschety/wi-fi-most-tochka-tochka-raschet
Если же сети работают в разных диапазонах, одна на 2,4, вторая на 5 ГГц, то вместо сумматоров надо применять диплексеры.
Ivan
#7 Ivan 04.04.2017 17:30
Спасибо за информацию, еще вопрос а почему нельзя поставить широкополосный сумматор 2-6Ггц - это из соображений экономии средств и разумной достаточности? И еще вопрос а какой сумматор лучше взять если я беру 2 одинаковые всенаправленные антенны? И какой лучше взять если я беру 2 одинаковые направленные антенны или смешанный тип направленную и всенаправленную ?
3G-Aerial admin
#8 3G-Aerial admin 07.04.2017 08:30
Если вас не волнует проблема потери сигнала в широкополосном сумматоре, то можете взять и его.
Нужно понимать один важный момент. Мы имеем дело с волнами, а не со сплошным потоком энергии. Поэтому в сумматоре может произойти не только сложение, но и вычитание двух сигналов. Это зависит от разности фаз сигналов в сумматоре, т.е. от взаимного расположения антенн и длины кабеля от каждой антенны до сумматора. Поэтому применение в этом случае всенаправленных антенн не имеет смысла.
Ivan
#9 Ivan 12.04.2017 08:42
А если я возьму смешанный тип антенн, т.е. одну всенаправленную и одну направленную и всавлю их в сумматор, возможно ли в этом случае вычитание двух сигналов на выходе из сумматора? И ещё вопрос если я беру 2 всенаправленные антенны на входе в сумматор и будет потеря сигнала в результате вычитания двух сигналов - разве не будет она перекрываться тем усилением который в результате сумматор будет давать на выходе - если я правильно Вас понял, то в этом случае наряду с усилением сигнала будут также потери сигнала, но разве в этом случае на выходе из сумматора мы не будем получать все равно больший, по сравнению с применением одиночной всенаправленной антенны, сигнал?
3G-Aerial admin
#10 3G-Aerial admin 12.04.2017 21:14
Первое. В трехфазной сети напряжение между любой фазой и нулевым проводом 220 В, но разность между двумя фазами не 440 В, а 380. Почему? Потому что мы имеем дело с переменным током и в этом случае арифметически суммировать/выч итать нельзя не учитывая сдвиг по фазе. В нашем "антенном" случае мы имеем дело также с переменным током, только высокой частоты и малого напряжения и поэтому картина - аналогичная. В сумматоре, если происходит сложение двух сигналов с разностью фаз в 180º, т.е. противофазных, общая сумма будет равна 0, на выходе мы ничего не получим. Т.е. происходит взаимное вычитание сигналов. Это просто свойство переменного тока и его нельзя путать с активными потерями электромагнитно й энергии, когда она преобразуется в тепловую, как происходит в резистивном сумматоре.
Второе. Подключаем две всенаправленные антенны к сумматору. Разность фаз сигналов в точке суммирования будет зависеть от взаимного расположения антенн относительно направления прихода волны. С какого то направления будет синфазное сложение (удвоение на выходе), с другого направления будет противофазное сложение (обнуление на выходе). Таким образом, в общем такая система уже не будет всенаправленной и ее диаграмма направленности будет иметь случайный характер. Это уже даже нельзя назвать антенной системой. Поэтому, как я писал выше, она не имеет абсолютно никакого смысла. Похожая ситуация будет и в случае сложения всенаправленной и однонаправленно й антенн. Так что забудьте об этом. Причина - переменный ток не суммируется арифметически.
Константин81
#11 Константин81 21.07.2017 16:20
Здравствуйте, а как быть если установлена спутниковая антенна 0,6м. с облучателем AX-2000 OFFSET от Антекса.на 7-ми метровой мачте соединенная с модемом 3g коаксиальным кабелем rexant 58u/a той же длины.Имеется устойчивый сигнал в 101 dbm по 3g, но хотелось бы усилить сигнал. В запаснике есть антенна Харченко стоявшая до вышеуказанного устройства с уровнем сигнала в 111 dbm.Как их можно соединить?

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

  • ВЧ разъемы для Wi-Fi и 3G оборудования
    • 3G-Aerial admin
      Судя по вашей грамматике в стиле "я встренул вас и усё булое", вы, уважаемый ael, являетесь поклонником ...
  • Расчет антенны "Тройной квадрат"
    • 3G-Aerial admin
      Калькулятор верный, обновили рисунок. Теперь приближен к реальности, по модели в MMANA.
       
    • 3G-Aerial admin
      Спасибо Дмитрий. Что то пошло не так. Проверим калькулятор на ошибки, обновим, отпишемся здесь.
       
    • Дмитрий_
      Почему по рисункам расстояние между вибратором-дире ктором меньше , чем между вибратором-рефл ектором ...
  • Что такое MIMO антенна?
    • Владимир 47
      Лучший сайт из тех, что нашел в интернете на данную тематику.

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru