^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 208 гостей и ни одного пользователя

Вход на сайт

Как соединить две антенны? - 4.0 out of 5 based on 6 votes
1 1 1 1 1 Рейтинг 80% [6 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. Кроме того, многие попадают на эту страницу в поисках ответа на вопрос: "как просуммировать сигнал от двух телевизионных антенн на разные каналы?" Этого не нужно делать, нужно выбрать эффективную широкополосную антенну для DVB-T2, чему у нас на сайте посвящен целый раздел. 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. В лучшем случае мы получим половину от 50 Ом на входе фидера снижения, а в худшем - непредсказуемое комплексное сопротивление с реактивной составляющей. В любом случае согласование будет нарушено и КСВ запредельно возрастет. Поэтому нужно применять 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. Как видим изготовление своими руками сумматора для двух или более антенн на высоких частотах представляет собой довольно непростую, но вполне разрешимую задачу. Нужно только соблюдать точность изготовления и условие синфазности сложения от двух антенн. Для этого антенны нужно располагать в одной плоскости, перпендикулярной падающей волне, а длины отрезков фидера от сплиттера до каждой из антенн должны совпадать с точностью до миллиметра.


Все вышесказанное относится к случаю суммирования сигнала от двух и более антенн, принятого от одного источника. В крайнем сучае таким образом можно объединять на один фидер две антенны, принимающие от разных источников, работающих в разных каналах, с разных направлений, но в одном частотном диапазоне. Если же у вас появится необходимость объединить в один фидер две антенны, работающие в разных диапазонах, то нужно применять другое устройство под названием диплексор. Это своего рода фильтр, отсекающий на рабочей частоте одну антенну от другой. Причем если сделать своими руками подобный диплексор/сумматор МВ/ДМВ еще можно попробовать, то собрать подобное устройство на СВЧ (например диплексор WiFi 2.4/5 ГГц), без настройки по дорогостоящим приборам - нереальная задача. Поэтому такие устройства достаточно дороги.

Ссылки с подробными фото конструкций:

 

 

Комментарии   

3G-Aerial admin
+1 #21 3G-Aerial admin 11.12.2018 15:54
Цитирую Игорь:
Скажите пожалуйста,а могу я использовать делитель в качестве сумматора?И подойдет ли мне этот...

Делитель или сумматор, как и большинство пассивных устройств - обратимы. Т.е. ответ на первый вопрос положителен. Что касается устройства с али, то не следует забывать, мягко говоря, о лукавстве продавцов. Дело в том, что там изображен сумматор на ¼λ линии (такой, что упоминается в этой статье). У него полоса пропускания ограничена максимум в 30-40%. Т.е. обеспечить полосу, заявляемую продавцом он в принципе не способен. Судя по размерам относительно коннектора, он рассчитан на частоты где-то 600...1000 Мгц (на вскидку) и на 3G вряд ли будет нормально работать.
Цитировать
Игорь
#22 Игорь 14.12.2018 11:50
Цитирую 3G-Aerial admin:
Делитель или сумматор, как и большинство пассивных устройств - обратимы...

Купил другой
https://ru.aliexpress.com/item/2-Way-N-Female-Power-Splitter-800-2500MHZ-For-2G-3G-CDMA-GSM-DCS-PCS-W/32802557301.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.389833edTULB8y
Цитировать
Игорь
#23 Игорь 14.12.2018 11:51
Возможно он почти не отличается ,но другого выхода пока нет.Цель,соедин ить паралельно две антены типа Стрела дабы достать на расстоянии 30 км до молдавского оператора 3G.
На данный момент у меня работает антена в диапазоне 900,с активированным в телефоне Nokia 5110 Net Monitor ,который дает мне возможность прицепиться к одной частоте дабы исключить помехи других базовых станций.Но ввиду увеличения числа БС в Украине даже этот способ уже стал неэфективным,та к как в Украине на этих же частотах появились БС и которые соответственно явно мешают друг другу.
Телефоном на крыше я вижу 3G от молдавского оператора,но точной настройкой еще не занимался.Вот и хочу получить максимум из двух антен для дальнейшей обработки ,вдруг мне их хватит.Диапазон 3G не так загажен,и явно отличается Молдавский от Украинского,поэ тому у меня есть шанс получить качественный сигнал для разговоров в молдавской сети в 3G диапазоне 2100.
Цитировать
Игорь
#24 Игорь 14.12.2018 11:55
Если этот купленный сумматор не подойдет,подска жите другой способ соединить две аннтены в паралель с минимальными потерями.Если еще и расчеты сделаете я буду ооочень благодарен.Руки у меня растут правильно,любую радиоэлектронну ю поделку я повторю без проблем.
Цитировать
Игорь
#25 Игорь 14.12.2018 14:00
Цитирую Игорь:
Скажите пожалуйста,а могу я использовать делитель в качестве сумматора?И подойдет ли мне этот...

А шанс у меня есть,так как большая часть пути радиоволны распространяетс я по водной глади.
https://a.radikal.ru/a20/1812/58/414057db7bcd.jpg
Цитировать
Игорь
#26 Игорь 17.12.2018 20:58
3G-Aerial admin
https://3gstar.com.ua/gsm-antenna-doublepower-p-1173.html
Вот две антенны,соедине нные паралельно скорее всего четвертьволновы м трансформатором из отрезков кабеля.Что вы скажете как специалист по поводу 31,5 дБи ?Что то там враньем попахивает.Разв е могут две антенны по 21 дБи в паре дать 31,5 дБи ?
Цитировать
Игорь
#27 Игорь 20.01.2019 20:59
Что то никто не хочет ответить на мои вопросы.А очень жаль.Хотелось бы ответ специалиста для уверенности в моих действиях.Пожал уйста. :-|
Цитировать
3G-Aerial admin
+1 #28 3G-Aerial admin 21.01.2019 09:33
Цитирую Игорь:
...Разве могут две антенны по 21 дБи в паре дать 31,5 дБи ?

Прошу прощения за поздний ответ.
Трудно судить о конструкции по нечеткой картинке. Одно правда - сумма двух антенн не даст прибавку в усилении +10дБ чисто теоретически. Но они там как то хитро сравнивают этот стек с некоей своей "образцовой" антенной. Вовсе не обязательно, что это одна из двух. На вскидку суммарное усиление этого стека около 21-24 дБ, не считая затухания в фидере. Расстояние 280 мм между антеннами оптимально для GSM-900 МГц, а не для 1800-2100. Фидер скорее всего дешевый RG58 с большим затуханием.
Цитировать
Игорь
#29 Игорь 23.01.2019 13:22
Цитирую 3G-Aerial admin:
Цитирую Игорь:
...Разве могут две антенны по 21 дБи в паре дать 31,5 дБи ?

Одно правда - сумма двух антенн не даст прибавку в усилении +10дБ чисто теоретически. Но они там как то хитро сравнивают этот стек с некоей своей "образцовой" антенной. Вовсе не обязательно, что это одна из двух. На вскидку суммарное усиление этого стека около 21-24 дБ, не считая затухания в фидере. Расстояние 280 мм между антеннами оптимально для GSM-900 МГц, а не для 1800-2100.

Спасибо за ответ огромное.Я буду использовать кабель 50оМ от радиостанции,он имеет минимальное затухание.Прост о у меня цель выжать максимум возможного из этой конструкции,ест ь море терпения и энтузиазма.А вот померять это все будет нечем.Только расчитывать на удачу.Вот и хочется чтобы кто то опытный поруководил мной для максимального результата.И если 280мм вы говорите актуально для 900 диапазона,а мне нужен 2100,какое же расстояние мне делать между антенами?
Цитировать
Игорь
#30 Игорь 23.01.2019 13:32
Цитирую 3G-Aerial admin:
Цитирую Игорь:
...Разве могут две антенны по 21 дБи в паре дать 31,5 дБи ?

Вот предварительно мое творчество,поти хонько собираю.Антены типа Стрела вам думаю показывать не нужно.Теперь вопрос по правильному расстоянию между антенами.С крыши своего 4 этажного дома я смотрю прямо на лиман,тоесть весь путь по воде.Даже на телефон при поиске проскакивает только имя оператора в 3G.Так же когда то было и в 900 диапазоне,котор ый из-за загаженности сети уже почти не работает.А 3G там одна вышка,и мне никто не будет мешать.Я смогу получить четкий сигнал оператора Молдовы в 3G.
https://d.radikal.ru/d31/1901/fe/d759c4d5a7c8.jpg

https://b.radikal.ru/b36/1901/1f/bc35836918d5.jpg

https://d.radikal.ru/d23/1901/2d/e43a2f08ddb0.jpg
Цитировать
Игорь
#31 Игорь 26.01.2019 22:03
Длина волны для диапазона 900Мг равна 330мм,а расстояние между центрами антенн выбрано 280мм.Как выше сказано 280мм актуально для 900 диапазона.Сколь ко же должно быть расстояние между центрами антенн при диапазоне в диапазоне 2100 ,ведь длинна волны в этом диапазоне существенно меньше,значит и расстояние между антеннами должно быть намного меньше.Это мои рассуждения.Но какое таки по факту должно быть расстояние между антеннами для 2100?
Цитировать
3G-Aerial admin
+1 #32 3G-Aerial admin 28.01.2019 20:29
Цитирую Игорь:
Но какое таки по факту должно быть расстояние между антеннами для 2100?

Игорь, составьте простейшее соотношение длин волн и размеров и посчитайте сами. Это школьная задача для младших классов.
Вы упорно добиваетесь того, что задумали сами не обращая внимания на советы. Мы вам сказали, что китайский сумматор скорее всего на 900 МГц, вы его все равно приобрели. Антенна "Стрела" и другие "самые мощные, Вася, антенны в Украине" не могут по жизни иметь усиление более 15-16 дБ. Мы вас предупредили. Но вы их тоже приобрели. И теперь хотите какой то помощи, непонятно в чем. А говорите, что можете повторить любую конструкцию! Зачем же покупаете тогда всякие фейки? Лучше бы повторили проверенные конструкции, например вот эту:
ypylypenko.livejournal.com/58297.html
Цитировать
Игорь
#33 Игорь 28.01.2019 21:05
Цитирую 3G-Aerial admin:
Лучше бы повторили проверенные конструкции, например вот эту:
ypylypenko.livejournal.com/58297.html

Спасибо большое за ответ.Буду думать.
Кстати я посчитал расстояние между осями антенн для 3G и у меня получилось около 127 мм.Не знаю прав ли я ,но так у меня получилось.
Цитировать

Добавить комментарий


Последние коммы


Рейтинг@Mail.ru