^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 86 гостей и ни одного пользователя

Вход на сайт

Вход на сайт только с главной страницы или на форуме.

4.5 1 1 1 1 1 Рейтинг 90% [8 Голоса (ов)]

латунная проволока для антенныКакой металл можно применить для изготовления антенны, а какой нежелательно? Какими критериями руководствоваться в выборе материала? Эти вопросы обязательно встанут перед вами, если вы всерьез взялись изготовить хорошую антенну самостоятельно. Попробуем найти на них ответ.

В поиске ответа самым важным является понимание того факта, что на высоких частотах ток течет не во всем сечении проводника, а только в тонком поверхностном слое. Это явление носит название скин-эффект. За толщину скин-слоя принято брать расстояние от поверхности металла, на котором величина тока равна 0.37 от величины на поверхности. При этом сопротивление скин-слоя такой толщины на данной частоте равно его сопротивлению на постоянном токе. Толщина скин-слоя уменьшается с ростом частоты. При этом уже в ДМВ диапазоне она составляет единицы микрон. Из этого следует вывод, что для нас важно из чего изготовлен поверхностный слой проволоки и не важен состав ее середины.


 metall003Сразу исключим непригодные металлы для антенны — это ферромагнетики — железо, никель и сплавы на их основе, например, сталь. Однако биметаллические провода со стальной серединой и медным покрытием (БСМ, БСМГ), очень даже пригодны. Именно благодаря наличию скин-эффекта. А конкретнее — все металлы и сплавы, которые можно применять в качестве внешнего слоя элементов антенн, можно разделить на две группы:

  1. серебро, медь, алюминий.

  2. латунь, цинк, дюралюминий.

Внутри групп металлы мало отличаются по потерям и практически равноценны. Антенны из металлов и сплавов 2-ой группы уступят по усилению антеннам из металлов 1-ой группы от 0.04 до 0.16 dB, что на практике почти не ощутимо. Очевидно, что годится не только биметалл с медным покрытием, но и сплошной медный провод или провод из любого из шести вышеперечисленных металлов.
О всевозможных сплавах следует сказать отдельно. Примеры:

  • в сплаве манганин меди 85%, а его сопротивление в 30 раз выше, чем у чистой меди.

  • нихром — сплав никеля 70% + хрома 15% + железа 15% имеет сопротивление в 10 раз выше, чем у любого из его компонентов.

Поэтому совершенно не стоит рассчитывать, что присутствие слова «медь» или «алюминий» в названии или в составе сплава обеспечит ему малое сопротивление.


 проолока для антенныБлагодаря скин-эффекту шероховатость поверхности провода увеличивает его сопротивление, т. к. увеличивается длина пути для ВЧ тока. Под влиянием атмосферных воздействий провод обычно окисляется, его поверхность становится более шероховатой и свойства антенны ухудшаются. При этом можно выделить несколько случаев:

  • Биметаллические провода с медным покрытием обычно со временем сильно окисляются, приобретая очень плохую поверхность, поэтому нуждаются в периодической полировке. Допустимо ошкуривание поверхности мелкой шкуркой вдоль провода.

  • Оцинкованная сталь, наоборот, со временем улучшает свои свойства и хорошо пригодна для долговременных конструкций.

  • Алюминий и трубки из его сплавов (дюралюминий) — лучшие для пассивных и активных элементов не требующих пайки. Поверхностная пленка окисла довольно прочна и надежно защищает металл от дальнейшего окисления. Однако дюралюминивые сплавы нуждаются в дополнительной изоляции от агрессивной атмосферы путем покрытия лаком.

  • Латунь по прочности, состоянию и стабильности поверхности, надежности пайки, можно использовать для любых элементов антенны. Недостаток - повышенная хрупкость на морозе.

  • Часто в качестве материала для изготовления антенн используют медные или алюминиевые провода для электропроводки. Это вполне допустимо, однако предпочтительней выбирать одножильный провод. У электриков провода измеряются по поперечному сечению, так принято, нам же необходимо в расчетах знать диаметр провода. Вот таблица соответствия:

    Таблица соответствия стандартных сечений жил проводов их диаметрам
    Стандартный ряд сечений жил провода, мм2 0,35 0,5 0,75 1,0 1,2 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 16,0 25,0 30,0
    Диаметр, соответствующий сечению жилы, мм 0,67 0,80 0,98 1,1 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,3 2,5 2,7 3,2 3,6 4,5 5,6 6,2

Лакокрасочное покрытие хоть и способно защитить провод от окисления, однако со временем все же разрушается и нуждается в периодическом обновлении. Понятное дело! Если вы следите за состоянием своего автомобиля, то антенна тоже нуждается в уходе. wink

По механическим свойствам, способности противостоять нагрузкам, например весу птиц в порядке уменьшения прочности металлы располагаются в следующем ряду: стальной биметаллический провод, жесткая латунь, дюралюминий, медь, алюминий.

При подключении кабеля снижения к антенне в месте контактов разных металлов возможна электрохимическая коррозия. В следующей таблице указана совместимость разных металлов в контактном соединении на открытом воздухе :

Сопрягаемый металл или покрытиеМедь и ее сплавыСтальАлюминий и его сплавыСталь нержавеющаяОлово и припои марки ПОСЦинк (металл и хроматированное покрытые)Никель и никелевое покрытиеКадмий (металл и хроматированное покрытые)
Медь и ее сплавы

+

+

+

+

0

Сталь

+

Алюминий и его сплавы

+

0

0

+

+

Сталь нержавеющая

+

0

+

+

+

Олово и припои марки ПОС

+

0

+

+

0

+

0

Цинк (металл и хроматированное покрытые)

+

0

+

+

Никель и никелевое покрытие

+

+

+

+

 

«+» — совместимые, «-» — не совместимые, «0» — нейтральные.

При выборе места установки антенны на крыше необходимо избегать близости дымовых и вентиляционных труб, т. к. выходящие газы оказывают разрушающее действие на металл антенны.

Со временем под воздействием агрессивной окружающей среды антенна постепенно разрушается, но радует то, что IT технологии распространяются и развиваются гораздо более высокими темпами smile

Комментарии   

3G-Aerial admin
#16 3G-Aerial admin 27.01.2018 19:25
Yes saad, you can use aluminum.
Петр
#17 Петр 23.04.2018 09:55
Если программа показывает диаметр проволоки 10 мм то можно взять полосу шириной 10 мм или вытравить на фольгированном текстолите? От чего зависит диаметр провода или ширина пластины? В частности для антенны Харченко на 900 МГц
3G-Aerial admin
#18 3G-Aerial admin 24.04.2018 10:13
Большинство наших калькуляторов, в том числе калькулятор антенны Харченко, основаны на компьютерных моделях, рассчитанных в моделировщиках MMANA, 4NEC2 или HFSS. Известно, что для того чтобы получить пассивное, взаимное СВЧ-устройство работающее на частоте (или в диапазоне частот) отличной от первоначальной (на той на которой было рассчитано "эталонное" устройство) можно применить обычное линейное масштабирование всех размеров, включая диаметр провода. В моделировщиках такая возможность встроена. Наши калькуляторы работают по тому же принципу. Что делать, если вы уходите по частоте далеко вниз от "образцовой" модели и у вас вылезает большой диаметр провода? Лучший вариант - промоделировать с нуля с другим диаметром провода или с пластиной в вышеперечисленн ых программах. Можно не заморачиваться и просто заменить провод на полосу такой же ширины. Чаще всего результат будет положительным, хотя не гарантируется. Травить на текстолите не желательно, подробнее здесь: http://3g-aerial.biz/pcb-patch
Иваныч
#19 Иваныч 10.07.2018 18:00
Доброе время всем!
От ВЧ довольно далек (программист - эмбеддер), поэтому ламерский вопрос по поводу материала. Насколько, все-таки, будет хуже антенна из стальной полосы-прутка по сравнению с медной-алюминиевой?

С одной стороны - ферромагнетик, скин-эффект и большое удельное сопротивление, с другой - все-таки делались при Союзе телевизионные ДМВ-антенны - волновые каналы из стали, и вполне себе работали... А с третьей стороны - там, все-таки, оцинковка была... а с четвертой - качество той оцинковки, как и чистота поверхности, была, мягко говоря, не очень...

В общем, кто-то практический опыт имеет?

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. Отклоняются также сообщения от одноразовых и несуществующих E-mail.
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
    • Андрей24рус
      Прикладываю чертеж для 7-ми дисковой антенны под 3G 2100. Чертеж сделан в autocad, кому удобнее ...
       
    • Андрей2305
      Подскажите пожалуйста. А можно в качестве штыря взять медную полую трубку, которую используют установщики ...
       
    • Scanerreg
      Сделайте, пожалуйста, калькулятор этой антенны на 75 ом?
  • Антенна клевер
    • yurik82
      Разные вариации конструкции (в т.ч. 3 vs 4) могут отличаться разной степенью эллиптичности полученной ...
  • Расчет спиральной антенны
    • yurik82
      Мощность баночной антенны и спиральной ограничена ионизацией воздуха и составляет примерно 2 Мегаватта.

Рейтинг@Mail.ru