^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 329 гостей и ни одного пользователя

Вход на сайт

Антенна клевер - 4.3 out of 5 based on 15 votes
1 1 1 1 1 Рейтинг 87% [15 Голоса (ов)]

cloverleaf00Рассматривая различные варианты антенн для цифровых видов связи, мы с вами, уважаемый аноним, не можем обойти вниманием антенну носящую имя «Клевер». Антенна пользуется особой популярностью у фанатов FPV, однако в последнее время появилась и в различных других автоматизированных устройствах на основе Arduino. Диаграмма направленности «клевера» похожа на диаграмму направленности диполя, но в отличии от последнего, эта антенна имеет круговую поляризацию, что имеет особое значение для связи с движущимися объектами. Кроме того антенна с успехом может применяться для GPS модулей, а также и в сетях с линейной поляризацией, типа Wi-Fi.

cloverleaf03Антенна представляет из себя три и более рамки, подключенные параллельно и изогнутые определенным образом для получения круговой поляризации. Наиболее популярны 3-х и 4-х лепестковые антенны «клевер». Сам процесс изготовления антенны с подробными инструкциями уже достаточно подробно изложен в интернете. Смотрите ссылки в конце статьи. Мы же здесь, в традициях 3G-Aerial, публикуем онлайн калькулятор антенны «клевер». Калькулятор основан на двух моделях (3 и 4 лепестка) для программы 4NEC2, которые вы можете скачать с нашего сайта.

Схематичное изображение антенны:

расчет антенны клевер

ВВЕСТИ ДАННЫЕ:
Число лепестков клевера:
Частота: Мгц

Расчитать
РЕЗУЛЬТАТ:

Исходный код Javascript:
© 2018 Valery Kustarev
Ограничения и особенности расчетов антенн

Антенна достаточно широкополосна, имеет неплохую повторяемость. При изготовлении следует обратить внимание не только на точность изготовления лепестков, но и на величину зазора в месте подключения d. При слишком маленьком зазоре растет КСВ и смещается вверх резонансная частота. У анонима, конечно же, появится вопрос:"Почему размеры тут и вон на том сайте не совпадают?" Потому как расчеты основаны на разных моделях, с разными диаметрами провода, с разными размерами рамок и промежутка в месте подключения. На некоторых сайтах просто берут прямые части лепестка по λ/4, а дугу - λ/2, не учитывая промежуток в месте подключения.cloverleaf02FPV-шники советуют на передачу ставить трехлепестковый клевер, а на прием 4-х лепестковый. Возникает резонный вопрос: «Почему?». На одном из блогов попался весьма исчерпывающий ответ: «Так надо!». Сразу вспомнилась Шура из кино-хита «Служебный роман». У нее была такая же железная аргументация. На самом деле, как мы знаем из теории антенн, существует принцип взаимности, согласно которому свойства антенны на прием и передачу идентичны. Более того, сравнивая характеристики 3-х лепесткового и 4-х лепесткового «клевера», мы не обнаруживаем между ними существенной разницы. Это видно даже из диаграмм направленности:cloverleaf01

Откуда же взялось мнение о том куда сколько лепестков ставить? Просто испытания этих антенн на передачу проводятся в полевых условиях с измерителями интенсивности электромагнитного излучения. Последние в своем составе имеют в основном линейно-поляризованную антенну, которая не может адекватно измерить интенсивность волны с круговой поляризацией, по причине чего и возникает разница показаний интенсивности для разного числа лепестков. На самом деле разницы практически нет.

Ссылки по теме:

 

Комментарии   

Mark.Kharkov
#1 Mark.Kharkov 31.01.2018 02:40
На самом деле, тут не указана одна деталь: данная антенна чувствительна к месту запитки центрального провода, иногда надо паять изогнутые вибраторы не сразу к центральной жиле кабеля, а к короткому отрезку относительно толстой трубочки.
Был у меня код на php, еще года 4 назад, который строил модель ммана по заданным параметрам антенны, в том числе хоть 3 хоть 4, 5, 6 лепестков.
Так вот моделированием а так же опытом изготовления ~10 антенн и проверкой "лампочкотестер ом" - самое сильное излучение и самый маленький нагрев передатчика получался на 4х лепестковых (они проще всего согласуются на 50ом) с такой запиткой через кусочек трубочки. Кстати некоторые серийные клевера тоже имеют не малый "набалдашник" к которому паяются вибраторы.
И еще: самая полная информация в рунете по антенне и опыту изготовления на рцдизайне, странно, что Вы в ссылках не привели этот источник.
Будут какие-то вопросы по моделированию или что еще - пишите, емейл у Вас есть.
Цитировать
3G-Aerial admin
#2 3G-Aerial admin 31.01.2018 14:42
Спасибо за комментарий, Mark.Kharkov. Конечно же статья и калькулятор будут дорабатываться и усовершенствова ться как и все материалы на этом сайте.
Пожалуйста, добавьте конкретные ссылки на материал или ветку форума на rcdesign.ru, которые, как вы считаете, имеют наиболее полную информацию по теме.
Цитировать
николаЙ
#3 николаЙ 11.03.2018 09:34
подскажите в чем дело.сделал антенну Харченко (53мм с углом 120 гр.),Харченко из 4-х квадратов (по 31 мм),клевер. все антенны работают,но после 5-10 мин. модем отключается то снова включается.опис ываю как все сделано:от ноутбука идет юсб удлинитель(2м)д о модема(билайн)- пигтейл-антенны й кабель (75ом)-15м соединительный коннектор-совет ский антенный кабель(черный)2 0см-антенна клевер на 3 лепестка(защита от корозии-есть).п очему скачет включение
Цитировать
3G-Aerial admin
#4 3G-Aerial admin 11.03.2018 09:46
Что значит отключается? У вас пропадает соединение или модем перезагружается , отключается, греется? Причин может быть множество. От плавающего обрыва центральной жилы фидера или пигтейла до неисправности модема. Возможно и замыкание, случайно где то волосок оплетки болтается. Вам надо самому искать причину методом исключения.
Цитировать
FUGRI
#5 FUGRI 10.06.2018 18:57
Здравствуйте, подскажите а подойдёт ли данный вариант в качестве внутренней передающей антенны (от внешней через репитор) 3G сигнала (2100МГц). Или возможно стоит рассмотреть какой либо другой (может быть проще) вариант?
Спасибо
Цитировать
3G-Aerial admin
#6 3G-Aerial admin 11.06.2018 22:15
Подойдет в принципе, но оно вам надо? Когда проще поставить GP:
3g-aerial.biz/onlajn-raschety/raschety-antenn/raschet-antenny-pauk-gp

или J-антенну:
3g-aerial.biz/onlajn-raschety/raschety-antenn/j-antenna-raschet
Цитировать
yurik82
#7 yurik82 07.08.2018 17:06
Разные вариации конструкции (в т.ч. 3 vs 4) могут отличаться разной степенью эллиптичности полученной круговой поляризации.
Хуже того, у всех антенн с эллиптической поляризацией, характеристики этой эллиптичности зависят от направления по ДН (от углов фи/тета на абонента).
Идеальная антенна с круговой поляризацией должна иметь axial ratio = 1 по всей сфере излучения.
У неидеальных антенн круг вытягивается в эллипс, причем в разной степени в зависимости от направления на абонента.

Движок NEC2 поддерживает анализ circular polarization для Far-Field отчетов (можно отдельно смотреть Hor-Gain/Ver-Ga in/RHCP/LHCP-Ga in) - если включить Settings - Show circular
Цитировать
Sergey750
#8 Sergey750 19.10.2018 08:49
Могли бы вы добавить в поле задающих параметров диаметр провода? Тк для FPV 5.8ггц диаметр провода получается 0.35мм, что очень мало для прочной конструкции антенны. Спасибо
Цитировать
yurik82
#9 yurik82 19.10.2018 10:24
Цитирую Sergey750:
FPV 5.8ггц диаметр провода получается 0.35мм, что очень мало

провод может быть любой, но по такому приблизительном у чертежу - Вы все равно не угадаете резонанс, особенно на частотах выше 1 ГГц. Для таких частот чертеж надо сильно детализировать, и по крепежных элементах и по диаметру и трассировке провода.
Но самое главное, что не освещено в этой статье - что антенна клевер, как и вообще 90% всех типов антенн - относится к симметричным балансным антеннам и для работы на коаксиальный кабель требует балун. На СВЧ его проще всего сделать запорным L/4 стаканом, на низких частотах видел ферритовые кольца
Цитировать
3G-Aerial admin
#10 3G-Aerial admin 19.10.2018 23:00
Я с трудом представляю себе как "ручками" выгнуть проволоку с точностью 0,1 мм, чтобы сделать точно по чертежу в случае если мы имеем детализированну ю модель.
На 5,8ГГц лучше чем "Клевер" зарекомендовала себя антенна "Пагода", вот сайт автора антенны:
www.maartenbaert.be/quadcopters/antennas/pagoda-antenna/
Можно купить готовую:
buyeasy.by/redirect/cpa/o/pgv68bvhjg21xhrm4w16ewl90uz2pc10/
Цитировать
Dim
#11 Dim 01.04.2019 00:57
Перечитал несколько раз. У клевера круговая поляризация. Но как понять куда загибать лепестки для LHCP или RHCP так и не озвучено. А это все таки параметр.
Цитировать
yurik82
#12 yurik82 01.04.2019 09:25
Цитирую Dim:
как понять куда загибать лепестки для LHCP или RHCP

надо посмотреть на эту антенну снизу, наблюдатель со стороны ввода кабеля.
если дуги заворачивают вправо (как на схеме в статье) то RHCP.
Для LHCP дуга должна заворачиваться влево (если смотреть со стороны нулевого проводника)

Кстати точно так же и у спиральной антенны. Наблюдатель со стороны ввода кабеля смотрит в направление куда направлена спираль. Если спираль заворачивается вправо, то и излучение будет RHCP.
Клевер это по сути разновидность спиральной антенны. 1 виток спирали, но включено 3-4 штуки параллельно для снижения сопротивления
Цитировать
3G-Aerial admin
#13 3G-Aerial admin 01.04.2019 10:53
Чтобы избежать возможных коллизий в случае с приемной антенной, хотелось бы уточнить, что смотреть нужно в направлении распространения волны. Сзади (или снизу) нужно смотреть в случае если антенна излучает. У приемной все наобоrот :-)
Цитировать
yurik82
#14 yurik82 01.04.2019 11:20
Цитирую 3G-Aerial admin:
Чтобы избежать возможных коллизий

что-то Вы ещё больше нагнали туману и запутали.

Правила очень просты:

1) обе антенны для линка должны иметь одинаковый тип. Если одна RHCP то и вторая RHCP. Если одна LHCP то и вторая LHCP

2) свойства антенн и на передачу и на прием одинаковые, какая поляризация на прием такая и на передачу

Направление распространения волны - сферическое. Антенне клевер примерный эквивалент вертиального Omni штыря, равномерно по кругу во все стороны расходится закрученная волна. Вверх и вниз минимумы.
Если смотреть на антенну сбоку в горизонт (туда куда уходит максимум излучения) то возникает неоднозначность трактовки - закручивание дуг считать "сверху вниз" или "снизу вверх".

Поэтому я и предлагал смотреть от одного терминала к другому. Ток должен перетечь от одного зажима к другому по конструкциям антенны. Как при этом относительно наблюдателя закручивалась конструкция, так и будет закручена излученная волна.
Цитировать
3G-Aerial admin
#15 3G-Aerial admin 01.04.2019 11:55
Цитирую yurik82:
...так и будет закручена излученная волна.

Дело в том, что ваше утверждение не противоречит моему. Если мы смотрим в сторону распространения волны и вектор E в ее сечении вращается по часовой стрелке, то это волна RHCP. А если смотреть навстречу той же волны, то вращение будет уже против часовой стрелки. Пробовали закрутить гайку сзади болта? То вам знаком этот эффект. Если у нас линк из двух спиральных антенн, то спирали в обеих должны вращаться в одну строну по ходу движения волны. Но если смотреть сзади у обоих, то у приемной спираль вращается в другую сторону по сравнению с передающей. Хотя принимает она волну той же поляризации. Очень легко попасть впросак из-за этого.

P.S: Виноват. Спираль вращается в ту же сторону, Вектор волны в другую. Вот здесь можно перепутать поляризацию.
Цитировать
Dim
#16 Dim 04.04.2019 15:25
Спасибо за разъяснение поляризаций. От себя внесу небольшую ремарку - без разницы с какой стороны смотреть на спираль или клевер, со стороны кабеля или с противоположной . Заворот от этого не меняется.
Цитировать
aaveliky
#17 aaveliky 06.06.2019 16:17
А в калькуляторе вы с углом наклона лепестков ничего не напутали? Везде 55 град. В 4 лепестковом должно быть 45.
Цитировать
yurik82
#18 yurik82 06.06.2019 18:45
Цитирую aaveliky:
А в калькуляторе вы с углом наклона лепестков ничего не напутали? Везде 55 град. В 4 лепестковом должно быть 45.

угол наклона влияет соотношение амплитуд вертикальной и горизонтальной компоненты, а значит и на качество круговой поляризации (Axial ratio). В выложенных 4NEC2 моделях качество посредственное - axial ratio меняется в среднем от 0.45 до 0.65 в зависимости от направления.

https://ic.pics.livejournal.com/ypylypenko/74196954/714903/714903_original.png

Здесь: https://de.mathworks.com/help/antenna/ref/cloverleaf.html
угол 37.5 градусов и Axial ratio ещё хуже (там он в децибелах указан)

Чтобы знать какой угол оптимальный нужны дополнительные исследования
Цитировать

Добавить комментарий


Последние коммы


Рейтинг@Mail.ru