Векторный анализатор цепей Arinst VR 23 - 6200. Пара коаксиальных диполей радиоуправления 2,4 ГГц с Хоббикинг. Часть 1.

Решил проверить парочку коаксиальных диполей 2,4 ГГц, которую когда-то специально для проведения измерений заказал с ХК. Использовать не планировал, т.к. у них концы разделаны на SMA, и куда их в такой конфигурации использовать?! Да никуда… По крайней мере у меня нет аппаратуры, в которую можно было бы поставить такие антенны. Зато они удобно подключались бы к RF Explorer, поэтому и брал их. Но… руки до их тестирования на RF Explorer так и не дошли, зато сейчас, с появлением векторного анализатора, вновь возник интерес к ним и захотелось их проверить. Мне хотелось посмотреть как устроен стакан, и поэтому я содрал с обоих диполей термоусадку с активной части. Без неё они выглядят вот так:

Поскольку делают их на заводе(?) ХК, то они должны быть одинакового размера. В целом это условие соблюдается. Активные части, будучи расположены рядом, на глаз демонстрируют единство размеров как излучателя, так и стакана:

Только длина хвоста чуть-чуть различается… Как оказалось потом - не зря.

Итак, включаю прибор, прогреваю, загружаю результаты предыдущей калибровки диапазона 2-3 ГГц.
Втыкаю коаксиальный диполь №1:

Вижу график волнового сопротивления данной антенны в заданном диапазоне частот 2-3 ГГц. Непривычный вид, честно сказать… Наверное, специалисты тут сразу же увидят “женщину в красном” (С) “Матрица”, а я пока что смотрю на это как “баран на новые ворота”… Немного подумав, включаю все четыре доступных маркера, и располагаю их равномерно с шагом 21 МГц в полосе частот 2400 - 2484 МГц (2400, 2421, 2442 и 2484 МГц). Тут я придумал каждый график снимать в двух режимах маркеров - сначала волновое сопротивление, потом КСВ. И далее я буду располагать картинки такими парами:

Переключаюсь на более привычный вид линейного графика КСВ:

Тут я задумался о теории… КСВ в указанном диапазоне довольно приличный - с ростом частоты он снижается от 2,04 до 1,27. И это, я бы сказал, отлично для антенны приемника радиоуправления. Но вот волновые сопротивления как-то совсем не близко к заветным 50 Ом - с ростом частоты волновое сопротивление падает от 90,5 до 61,5 Ом (опущу пока реактивную составляющую). Хотя… Пусть специалисты поправят меня, но насколько я помню универ, реактивное сопротивление вызывает сдвиг фаз тока и напряжения относительно друг друга. При чисто активном сопротивлении переменные ток и напряжение совпадают по фазе, а поскольку мощность является их произведением, то она максимальна для чисто активного сопротивления с нулевым реактивным:

Если же в цепи возникает реактивное сопротивление, то оно может быть, и не меняет амплитуду тока или напряжения, но его сила не в этом - оно сдвигает фазу между ними, а следовательно, активная мощность, как результат произведения мгновенного значения напряжения на мгновенное значение тока, уже будет меньше, так как максимумы напряжения и тока при сдвиге фаз “разъезжаются” в разные стороны, и активная мощность будет тем меньше, чем шире “разъезжаются” напряжение и ток друг от друга. Сделал вот такую очень условную анимацию (напряжение, ток, активная мощность):

В наихудшем случае, когда сдвиг тока относительно напряжения составляет четверть волны, активная мощность будет вообще нулевой, и вся энергия будет уходить в реактивную мощность (бесполезная работа). Поэтому все так и стремятся избавиться от реактивной составляющей полного волнового сопротивления, чтобы энергию направить в нужное русло (транспортировка энергии от источника к приёмнику).

Ладно, думаю, немного потеоретизировал чтобы отложить знания в голове, надо продолжить практику… Решил расставить маркеры во всем диапазоне частот при КСВ<2, и посмотреть, какой при этом получается реальный частотный диапазон этой антенны с отображением Z и КСВ (далее для сокращения текста буду вместо слов “волновое сопротивление” писать Z):

Ну, конечно, “уехала” эта антенна вверх по диапазону 😃. Хотя в диапазон частот радиоуправления по КСВ она укладывается, но мне кажется китайцы чуть-чуть переукоротили её. Но ничего - сойдет…