Комментарии 71
Соотношение между излучаемой и отраженной энергией характеризуют с помощью коэффициента стоячей волны (КСВ или SWR).Не совсем так. Такая формулировка не даёт понимания, почему при отражённой мощности равной нулю, КСВ получается равным единице. На самом деле формула КСВ вот такая:
КСВ = ( Pизлучаемая + Pотражённая ) / ( Pизлучаемая - Pотражённая )
А аналоги у чудо-устройства есть?
Или какой-нибудь diy-вариант?
А sdr для таких частот существует?
Приемник, к примеру, тут лежит.
https://m.habr.com/ru/post/149698/
Вопрос за эталонным генератором.
Ну и более дешёвый есть rigexpert.com/products/antenna-analyzers/aa-1000, но а) до 1 ГГц и б) я его имел, мне в ряде случае не понравилось — например, на антеннах с замыканием на землю (Inverted F и т.п.) он в режиме измерения КСВ ерунду какую-то показывал
И да, вы играетесь с готовыми четвертьволновыми штырями, здесь можно что-то наколенно изобразить, а также достаточно получить хоть какой-нибудь график КСВ — но любая работа с печатными антеннами, в т.ч. «мы точно скопировали к себе чертёж из даташита», в обязательном порядке требует полноценного VNA, стабильно работающего в рабочем диапазоне антенны.
пользуюсь самодельным nwt-502, автор оригинальной конструкции немец, инфы по nwt, в том числе по китайским клонам полно на cqham.ru и авторской страничке UB3TAF
Здесь есть описание и обзор — ra9da.ru/n1201sa
Но отзывов пока не попадалось.
Вот наш давнишний анализатор kroks.ru/shop/network-equipment/portativnyj-analizator-spektra-s-treking-generatorom-arinst-ssa-tg-r2
Совсем недавно появился векторник kroks.ru/shop/network-equipment/portable-vector-time-domain-reflectometer-arinst-kvr-23-6200
И комплект оборудования за 20 000 р. странное сочетание.
При этом, чтобы понять происходящее, не нужно иметь ученую степень.
2) λ/4 вы посчитали для скорости света в вакууме, а у вас медный штырь в диэлектрике. Плюс отсутствие земляной плоскости — потому и результат такой странный
характеристики четвертьволного диполя (типичной антенны) сильно зависят от размера и формы «земли» и положения антенны относительно неё
Вы правы, об этом говорится в заключении. Описанное в статье, это способ различать антенны без маркировки.
У четвертьволнового диполя «земля» — это неотъемлемая часть антенны, её вторая половина (и нет, я выражаюсь не образно, это буквально вторая половина антенны), а не просто как-то там влияющее на антенну внешнее обстоятельство.
Почитайте базовую теорию, например тут
я однажды расковырял штыревую антенну от роутера (с RP-SMA) — там был именно диполь, коаксиальный кабель был пропущен через «земляную» трубку и оплетка была припаяна к ней в середине антенны, а центральная жила была второй частью диполя.
Проблема в том, что на ВЧ в коаксиальном кабеле внутренняя и наружная части оплётки это разные провода. Присоединив провод к центральной жиле не делает его сразу «монополем».
что касается моего спутанного объяснения про антенну от роутера — не хотелось городить стену из текста, надеялся что все так поймут, жаль что нет фото под рукой оно было бы уместнее

ссылка на теорию в том комментарии на который я отвечал
«Играя» с длинами элементов антенны и их взаимным расположением, можно добиться от антенны волнового сопротивления 50 Ом (как у выхода передатчика) для того, чтобы КСВ был близок к единице.
Пример расчета можно посмотреть здесь


Совсем идеально, если у нее будет встроенный активный LNA работающий от 3.3V, чтобы накручивать ее на HackRF. Может быть кому-то интересно разработать такой девайс?

Задача получить качественный прием и мощность на передачу ~100mW вместо 10mW у hackrf.
Все это дело упаковать в пластиковый корпус, чтобы не ломалось, типа такого. Добавить светодиод с индикацией наличия питания, а еще лучше индикацию передачи, если это возможно. И готов продукт.

Поэтому нужно сразу делать антенну с коррекцией под такой тип ношения
На моей фотографии антенна выдается над крышкой ноутбука, так что думаю это лишнее. Если буден жесткий коаксиальный кабель, можно будет изогнуть антенну в нужном положении.
Изготовление корпуса я готов взять на себя, с вас электронная часть. Сделаем прототип и если будет хорошо работать проведем краудфандинг тут же на хабре.
Если вдруг кому интересна такая разработка, мои контакты в профиле.

Погугливание сразу выбросило подходящие ссылки…
насчет питания от 3,3В это кажется фантастикой, но вот к примеру от 12В в природе есть готовые, понизите напряжение питания — получите меньшую мощность и можно уменьшить радиатор
www.ebay.com/itm/New-1MHz-500MHZ-1-5W-HF-FM-VHF-UHF-RF-Power-Amplifier-For-Ham-Radio-Heatsink/181839181384?_trkparms=aid%3D111001%26algo%3DREC.SEED%26ao%3D1%26asc%3D20160908131621%26meid%3D0817a4ab4b954326b79c6b00a7c5cb1d%26pid%3D100678%26rk%3D4%26rkt%3D15%26sd%3D141742024947%26itm%3D181839181384&_trksid=p2481888.c100678.m3607&_trkparms=pageci%3A6dd0c628-a4fd-11e8-b279-74dbd180dfb1%7Cparentrq%3A5acfee031650a99bef99a6fbffff9743%7Ciid%3A1
- Компактный размер, чтобы можно было положить в рюкзак. Думаю не крупнее яблока, лучше меньше
- Небольшой вес, чтобы не заваливался hackrf и не сгибался коаксиальный кабель под собственным весом
- Конструкция, которую можно упаковать в обтекаемую пластиковую форму
- Диапазон частот LPD/PMR 433-446Mhz, лучше больше, если возможно, например до 700-800MHz
- Выходная мощность 100mW или более?
- Светодиод с индикацией работы LNA, и если возможно, отдельный светодиод с индикацией передачи, но это не обязательно
- Опционально: отключение LNA, чтобы антенна работала полностью пассивно. Если LNA не запитан, то антенна работает пассивно
- Опционально: автономное питание усилителя от батарейки типа cr2032 и/или от microUSB

>Результат получился странный: такой провод неплохо работает на 360 МГц но бесполезен >на 433 МГц.
Результат абсолютно нормальный: у вас провод в изоляции. Проверьте для голого провода :)
Вот например первая ссылка на youtube по запросу «433 diy antenna» www.youtube.com/watch?v=OVsqGX0iBOM
Просто голый медный стержень будет иметь velocity factor (отношение скорости волны в реальной конструкции к скорости волны в вакууме) около 0,95, т.е. получится длина 17,31 * 0,95 = 16,44 см; тонкий слой ПВХ вокруг накинет ещё примерно столько же, т.е. получится итого 17,31*0,95*0,95 = 15,62 см; диэлектрик потолще, пластиковые конструкции корпуса вокруг антенны и т.п. могут скинуть ещё больше.

Вот мы себе сами штыревые антенны на 868 МГц делаем, длина что-то типа 75 мм:

А PCB'шные вообще под каждую конкретную плату и корпус как минимум согласующей цепочкой подстраиваются (и это после того, как их сначала промоделировали, а потом сделали и в реальной жизни в некоем среднем устройстве по длине подогнали).



И в половине внутри красивого длинного корпуса обнаруживается такая же укороченная спиралька, которую на практике сильнейше колбасит в зависимости от формы и расположения «земли», когда у 868-МГц антенны минимум КСВ запросто оказывается в районе 800 МГц.
А вот ту, что у меня на фото справа (Beyondoor) — колбасит намного меньше.
Направленные ответвители могут встраиваться в саму радиостанцию. Включают на половину мощности и измеряют отражения, светодиод при этом светится, тогда дают полную мощность.
Первый вариант применения обычного АЧХ. Проверять можно и с выходным каскадом передатчика. На вход выходного каскада подать сигнал. Щуп датчика отнести подальше от антенны. И видно как она излучает и на каких частотах. Если придумать, как отнести щуп датчика подальше, совсем хорошо будет.
Второй вариант применения обычного АЧХ. Штатный переходник подключаем к выходу и вставляем в переходник щуп приемника. На согласованной нагрузке будет прямая линия. Подключаем кусок кабеля, синусоида получится. Закорачиваем кабель, синусоида сдвигается на половину периода. Синусоиды получаются из-за зависимости характеристик кабеля от частоты. Если подключить кабелем антенну в рабочем диапазоне не должно быть синусоид, т.е. согласованная нагрузка.
Самое лучшее это подать сигнал на выходной каскад и принимать на щуп, может даже на штатную антенну приемника.
Статья рассчитана на тех, кто вообще ничего не понимает в радиоэлектронике, как я.
Всё описано доходчиво, за что спасибо автору. Но, тем не менее, в статье есть ряд допущений, которые нельзя использовать, обсуждая тему даже на базовом уровне. Постараюсь дополнить некоторые из них, надеюсь кому-то окажется полезным.
1)

На самом деле то, что на этой картинке обозначено как 40%, это потери на рассогласованности антенны и источника сигнала. Это всего-лишь один из трёх путей потерь при радиопередаче. Дабы не уходить сильно в дебри, обычно ограничиваются двумя потерями — на согласовании источника и антенны (в данном примере 40%) и прочие потери при излучении антенны. Т.е. в данном случае оптимистичные 60% передаваемые антенной могут оказаться и 30% и 20% и даже ниже. Для примера — показатель в 35% кпд для pcb антенны компактного размера с рабочей частотой 433МГц считается очень хорошим. Для частоты 868 всё уже веселее 60-70% у правильных компактных антенн.
2)
В статье бездоказательно постулировано (как мне показалось), что рабочая частота антенны совпадает с частотой, на корой измерен минимальный КСВ. Мало того, что это не верно, так это может прилично подпортить нервы тому, кто будет пользоваться этим правилом на практике (думаю уже понятно, что я тоже наступал когда-то на эти грабли). Гораздо проще и надежнее (хотя тоже не без нюансов, но их сильно меньше) пользоваться правилом, что рабочая частота антенны это её резонансная частота, а найти его можно по минимуму импеданса. Снять зависимость импеданса (даже описанным в статье прибором) достаточно просто — подключаете последовательно с антенной резистор 50 Ом (при выходном сопротивлении источника 50 Ом) и находите минимум. Это и будет рабочая частота антенны. Для решения поставленной статьёй задачи, этого вполне достаточно. Даже КСВ измерять не придётся. А уж если нужно настроить устройство целиком, тогда да, нужно померять. Для этого измеряем КСВ на резонансной частоте (разумеется приведя резонансную частоту антенны к нужной, физичечски изменяя геометрию — подрезка например) и подбираем согласующий контур. Если есть чем померять составляющие импеданса — совсем хорошо, можно сразу рассчитать контур, например здесь home.sandiego.edu/~ekim/e194rfs01/jwmatcher/matcher2.html.
3)
Как уже написали выше в комментариях. В отрыве от устройства антенну действительно нельзя рассматривать. Разве, что антенна не является полноценной, а соединяется она с передатчиком качественным фидером. Справедливости ради, в статье это автор вскользь указал, но не указал мастшабы :) Корпус и рука оператора может напрочь сделать антенну непригодной.
Гораздо проще и надежнее (хотя тоже не без нюансов, но их сильно меньше) пользоваться правилом, что рабочая частота антенны это её резонансная частота, а найти его можно по минимуму импеданса. Снять зависимость импеданса (даже описанным в статье прибором) достаточно просто — подключаете последовательно с антенной резистор 50 Ом (при выходном сопротивлении источника 50 Ом) и находите минимум. Это и будет рабочая частота антенны.
Не понял, можно подробнее на пальцах?
Всё делайте абсолютно также, как Вы делали. За исключением того, что непосредственно у антенны, последовательность с ней, подключаете резистор 50-51Ом. На численные значения графика не обращаете внимание, достаточно найти минимум.
Это еще путь к автоматизации, если на лампочку направить ВЕБ камеру с захватами изображения, это для студентов может быть интересно.
Сейчас лампочки накаливания разве что на елочных гирляндах можно найти.
Чисто теоретически можно и два встречных светодиода включить вместо лампочки, тогда зафиксированные мощности уменьшаются.
В темноте ВЕБ камера может зафиксировать ток светодиода в несколько микроампер.
Со светодиода можно снять и амплитудную модуляцию сигнала.
Если при качании частоты синхронно отслеживать яркость светодиода, можно что то рассмотреть в полосе частот.
Кроме описанного в статье применения, осой можно измерять параметры элементов RLC, и довольно точно (сравнивал с измерителем иммитанса Е7-15), использовать как генератор, спектроанализатор, осциллограф, короче, целая лаборатория в одном маленьком корпусе!

Мне одному показалось странным направление излучения антенны Yagi на рисунке?

Но так как рабочий диапазон ответвителя ограничен 1 ГГц, все измерения выше этой частоты можно считать не имеющими смысла. Это отчетливо видно на графике, после 1 ГГц показания хаотичны и не имеют смысла. Поэтому все дальнейшие измерения мы будем проводить в рабочем диапазоне ответвителя.
Но почему? Вы же сняли ачх для всех частот, судя по графику, скачет от 10 до 20дБ. Просто в дальнейшем нужно учитывать это для каждого диапазона.
В простейшем случае можно к значениям конечного графика с антенной, вычитать значения отклонения от нормы -15. Собственно для этого у вас есть калибровка.
Резонансная частота — это не диапазон. КСВ полезна, но по названию статьи я ожидал найти затухание скажем для половины частоты. На рисунках видно 20дб для диполя и 10дб для телескопической. 10дб может покрыться трансивером, а вот перепад 20дб может быть критичен для линейности. Выходит, для широкополосных приём передатчиков телескопическая лучше, а не ‘’абсолютно бесполезна’’. Неизвестная антенна скорее всего тоже широкополосная и её минимальный КСВ ничего не скажет.
Так что спасибо за эксперимент, но выводы неполные или противоречивые.
На какой диапазон эта антенна? Измеряем характеристики антенн с помощью OSA103 Mini