RA6FOO УКХ антени кругової поляризації
Антени ВК із круговою поляризацією.
Напрямок поляризації визначає вектор Е електричної складової ЕМВ. Горизонтальна або вертикальна поляризація - це ЛІНІЙНА поляризація (ЛП) щодо поверхні землі. КРУГОВА ПОЛЯРИЗАЦІЯ (КП) - сума двохрівноамплітуднихЕМВ з лінійними поляризаціями під 90°, зі зсувом фаз 90° або інакше, з відставанням однієї з них на чверть хвилі в просторі. Відхилення від будь-якого з цих умов призводить до еліптичності поляризації і далі до виродження їх у лінійну поляризацію Лінійну поляризацію можна також як суму двох ЕМВ з круговими поляризаціями протилежного обертання.
В аплеті Java на сайті amanogawa можна бачити всі можливі варіанти залежності поляризації від амплітуди та фазового зсуву між антенами (Для роботи Java додатків у вас має бути встановлена платформа Java)
Терміни: Крос-антеною часто називають різні конструкції. (cross – хрест, гібрид). 1 - Дві однакові або різні (в т.ч. на різні діапазони) антени на одній траверсі, але в різних площинах, під 90°, що працюють по черзі через реле на загальний кабель або одночасно кожна на свій кабель, кожна у своїй Лінійної поляризації. 2 - Дві однакові лінійні антени під 90° на одному бумі, підключені до загального кабелю так, що приймаються лінійними антенами сигнали в точці додавання, а при передачі випромінювані ними поля зсунуті по фазі на 90°. Залежно від знака зсуву + або − ця антена, що складається з двох лінійних антен, випромінює ліву або праву кругову поляризацію ЕМВ. 20 03 2015 Не застосовуйте досі термін "cross-yagi". Цим ви тільки заплутуєте співрозмовника. Як правило, питання "вам взагалі-то яка поляризація потрібна, лінійна абокругова?" ставить у глухий кут. Спочатку визначитеся, потрібні вам дві незалежні антени на одній траверсі або одна з круговою поляризацією. Якщо ви хочете мати дві лінійні поляризації на одній траверсі, наприклад горизонтальну і вертикальну, (або під 45 до горизонту) , то можете застосовувати будь-які, у тому числі й різні, антени ВК і розташовувати їх на траверсі з будь-яким зрушенням щодо один одного, єдина умова - щоб вони не впливали один на одного, а це можна реалізувати тільки коли осі. симетрії антен збігаються (елементи обох антен через бум), вектори поляризації ортогональні (під 90 гр.) і обидва кабелі відведені за рефлектор. зсув було мінімально можливим і врахованим у довжині фазозсувної лінії.
енергетичні співвідношення • Якщо ми приймаємо сигнал з КП на антену з КП того ж обертання, сигнали двох антен підсумовуються у фазі і ми маємо повну потужність Р1 + Р2 = 2Р • Якщо ми приймаємо сигнал з КП на антену з лінійною В або Г поляризацією, ми приймаємо тільки одну, В або Г складову КП і 0,5 від повної потужності КП. • Якщо ми розташуємо антену під α до горизонту, то ми приймаємо по 0,707 потужності кожної складової та їх сума P1 sin α + P2 cos α, тобто 0,5 від повної потужності КП • У будь-якому положенні антени з лінійною поляризацією ми приймаємо половину загальної потужності Р1 + Р2 сигналу з КП. • Якщо ми приймаємо КП правого обертання на антену з КП лівого обертання, сигнали складових поляризації будуть у точці додавання в протифазі і повністю придушать один одного, Р1 - Р2 = 0 і прийому не буде. • Якщо сигнал з ЛП ми приймаємо на антену з КП, то та з приймальних антен, площина якої збігається з площиною поляризації сигналу, прийме повну потужність, але ця потужність буде поділена на два навантаження - приймач та іншу антену. В результаті ті ж втрати половини потужності або 3 дБ рівня сигналу.
• У реальних умовах навіть у прямій видимості крім прямого сигналу з горизонтальною або вертикальною поляризацією маємо і відбиті від землі і предметів сигнали, що запізнюються фазою на різницю шляхів, і з поворотом поляризації при відображенні. Рівень лінійних складових поляризації сигналу від об'єктів, що рухаються або при зміні частоти в такому випадку має глибокі провали аж до нуля. Прийом такого сигналу на антену з КП виключить глибокі провали на рівні сигналу.
СПОСІБ ХАРЧУВАННЯ АНТЕНИ КРУГОВОЇ ПОЛЯРИЗАЦІЇ
Петльові вібратори 100 Ом можна розглядати як два джерела по 50 Ом (плечі ПВ) із середньою точкою, якою є центр нерозрізної частини. Тому плечі однієї антени можна з'єднати з плечима другої антени кабелями 50 Ом, довжина яких для отримання поляризації кругової повинна бути 1/4λ. В результаті складання двох по 100 Ом вібраторів в паралель ми маємо в точках живлення 50 Ом, що дозволяє до одного з вібраторів безпосередньо підключити кабель живлення 50 Ом. При цьому немає необхідності трансформації або застосування напівхвильових петель. Необхідна тільки 1/4λ склянка на кабелі живлення.
ВИГОТОВЛЕННЯ АНТЕНН ВК 145 і 435 МГц З КРУГОВОЮ ПОЛЯРИЗАЦІЮ.
Траверси антен із соснового бруска. Зсув між антенами вздовж траверси дорівнює половині ширини петлевого вібратора. Кабель припаюється до заднього вібратора і відводиться за рефлектор. Передній вібратор живиться через пару фазозсувних кабелів.50 Ом. У головному напрямку поле переднього вібратора повинно відставати по фазі на 90° від поля заднього вібратора, тому електрична довжина фазозсувних кабелів повинна бути 1/4λ (90° або 517 мм для 145 і 172 мм для 435 МГц) плюс величина зсуву між вібраторами. Фізична довжина фазозсувних кабелів залежить від їхнього докору. Наприклад, при ширині вібраторів 435 МГц 16 мм зсув між ними буде 8 мм, електрична довжина фазозсувних кабелів 172+8=180 мм, а фізична довжина кабелів типу РК 50-2-11 і RG 58, що мають Докор. 0,66 буде 180х0,66 = 118,8 мм.
У папці ZIP файли антен 145 МГц від 4 до 16 елементної та 435 МГц від 3 до 33 елементної з петлевими вібраторами 100 Ом для антен кругової поляризації. Розміри та позиції рефлекторів та директорів повністю відповідають антенам на сторінках широкосмугові 435, універсальні 145 МГц та широкосмугові 145 МГц. При виготовленні антен з КП можна не заглядати у файли MMANA і брати розміри та позиції директорів на малюнках цих сторінок, а розміри та позиції петлевих вібраторів брати по фото 2 (435 МГц) та малюнку (145 МГц) на цій сторінці.
ЗБІРКА АНТЕНН КП 435 МГц.
Траверс із соснового бруска. Профіль траверси антен 435 МГц на ділянці кріплення вібратора повинен мати квадратний переріз 18х18 мм, а пасивні елементи запресовані в отвори 9 мм від поверхні траверси. На інших ділянках траверси її профіль може бути від 12х12 до 25х25 мм залежно від довжини антени та способу її кріплення і може бути восьмигранним для зменшення вітрового навантаження, але отвори для пасивних елементів також повинні знаходитися на осі траверси, тобто по центру профілю . Спочатку на траверсу монтуються петлеві вібратори (фото 2). Для точного позиціонування вібраторів перпендикулярно траверсі та між собоювони фіксуються за допомогою кондуктора (фото 5) із покрівельної жерсті.
Потім до ПВ припаюється заготовлена і спаяна між собою пара фазозсувних кабелів і кабель живлення з 1/4 стаканом на ньому (фото 4). На фото варіант розпаювання для КП лівого обертання. Для зміни напрямку обертання на праве треба поміняти місцями розпаювання центральних жил фазозсувних кабелів однією з вібраторів. Кабелі типу РК50-2-11 довжиною 119 мм між торцями обплетення. Якщо є, то краще використовувати фторопластовий кабель РК50-2-22 довжиною 129 мм між торцями обплетення. Кабель живлення типу РК50-4.8-32, 33, 35, 36 діаметром 7,4 мм з поліетиленовою оболонкою. Склянка з клейкої алюмінієвої фольги шириною 30 мм. Довжина склянки 115 мм (докладніше про неї на стор. широкосмугові 435 МГц).
Потім епоксидною смолою два прийоми залити спочатку одну грань траверси, після затвердіння іншу грань. Витрата смоли 2. 3 г на одну грань. У процесі заливки щедро присипати піском, перед заливкою чергового шару обов'язково здути пісок, що не просочився. Таким чином герметизуються кабелі та закріплюються на траверсі петлеві вібратори (фото 6).
Після повного затвердіння зробити третій заміс смоли, 1. 2 гр., додати в нього на кожний 1 грам 3 краплі розчинника 646, прокапати смолу в отвори в траверсі і запресувати в них рефлектори та директори, контролюючи симетричність по однаковій довжині виступаючих з обох елементів (фото 8).
У такому вигляді можна одразу перевірити КСВ, а після затвердіння, наступного дня, укоротити хвостовик і підготувати траверсу для кріплення, а потім захистити траверсу та смолу двома – трьома шарами фарби ПФ-115 або просоченням Пінотексом, потім Яхтовим лаком.
Дані,отримані при перевірці антени: відповідність частотного графіка КСВ, незмінний рівень сигналу на приймальній контрольній антені з лінійною поляризацією при обертанні антени вздовж осі та відповідність розрахунковій діаграмі спрямованості кутів відвороту від контрольної антени до рівня -3 дб говорять про відповідність антени даним, наявності кругової поляризації.
ЗБІРКА АНТЕНН КП 145 МГц
Для вібраторів 145 МГц використано вузол кріплення на металевій смузі (фото 7). Креслення його деталей є на сторінках спортивні 145 МГц та широкосмугові 145 МГц. Залежно від перерізу траверси в місці установки вібраторів, під вузол кріплення, можливо, потрібно підкласти прокладку товщиною 4. 8 мм для забезпечення зазору 3. 5 мм між вузлом кріплення і вібратором другої антени. Петльові вібратори виготовлені з прямих мідних трубок діаметром 5 мм і впаяних у них торці бічних перемичок з міді діаметром 3 мм. Розміри вібраторів 100 Ом спортивних антен (pbs) та широкосмугових антен (pbw) для антен КП на малюнку нижче.
Зміщення між антенами 145 МГц. вздовж осі траверси 15 мм. Вібратори збираються в парі окремо від траверси і потім встановлюються на готову та пофарбовану траверсу зі встановленими рефлекторами та директорами антен обох поляризацій. Для монтажу на траверсі зі зміщенням на півширини вібратора (15 мм) їх треба з'єднати подібно до двох ланок ланцюга так, як це виглядає на фото 2 і 4. Для цього в одному з вібраторів одну бічну перемичку повністю не пропаювати, а після складання та заливки смолою випаяти її, ввести одну з трубок в інший вібратор, попередньо визначивши яку з трубок і яке плече вібратора необхідно вводити для потрібної конфігурації вібраторів на траверсі, і знову запаяти бічну перемичку.