антенны для коптеров
И ещё один момент, противоположные элементы находятся на расстоянии близком к четверти волны, то есть к квадратуре ( 90 градусов ). И имеют наклон около 45 градусов к оси антенны. А это значит, что в горизонтальной плоскости возникают все предпосылки для возникновения волны с круговой поляризацией. Кстати все измерения я проводил именно в этой плоскости.
Завтра, если хватит у меня времени, будет мастер класс изготовления спиральной антенны на 5,8.
А немного погодя, сегодня придумал методику, решение одного из самых больных вопросов - насколько выходное сопротивление Тх соответствует заявленным 50 Ом ( пока только для диапазона 5,8 ).
Чуть позже и для 1200 - 1300.
Сергей, данные для мамани: длина директора 25 мм, диаметр 0,8мм, расстояние от оси 8мм. Угол наклона -45 градусов. Частота 5665 МГц. Опора стеслотекстолит 0,5 мм.
Быстренько промоделировал.
Еще раз отмечу что интересная идея и получились хорошие результаты.
Итак, поехали.
Для начала и в основе простой полуволновый вертикальный диполь. Здесь все известно.
Поляризация строго вертикальная, без малейшего намека на горизонтальную составляющую:
Изменение входного импеданса и усиления в зависимости от частоты:
Добавляем сбоку на расстоянии 8 мм один наклонный полуволновой вибратор под 45 град.
Суммарная ДН всей системы изменяется и уже становится видно, что идея по изменению (“расщеплению”) вертикальной поляризации диполя работает. Появляется составляющая в горизонтальной плоскости:
Замечу, что одиночный наклонный вибратор здесь работает как рефлектор и максимум ДН в вертикальной плоскости получается в противоположной стороне.
Ну и в завершение комплектный пассивный четырехэлементный (четырехрефлекторный?) линденблад.
Суммарная 2D ДН:
Суммарная 3D ДН:
ДН в вертикальной плоскости:
ДН в горизонтальной плоскости:
Изменение входного импеданса от частоты:
Изменение общего усиления от частоты:
Близкоустановленные кросс-вибраторы снижают входное сопротивление полуволнового диполя. В данном случае примерно с 75 до 18 Ом. Это нужно учесть и принять меры по согласованию.
В завершение от себя скажу, что Анатолий предложил простое, оригинальное и действенное решение. Респект!
Сергей, исходные КСВН были такими по каналам соответственно 1,2, 3 и 4 - 1,07; 1,12; 1,4 и 1,8. После установки ДИРЕКТОРНОГО венчика без подстройки: 2,1; 2,0; 1,3 и 1,2.
исходные КСВН были такими по каналам соответственно 1,2, 3 и 4 - 1,07; 1,12; 1,4 и 1,8.
Я моделировал в центре конструкции “чистый” полуволновый диполь из меди d=0,8мм. По-видимому реальный диполек со стаканом и отрезком соединительного кабеля оптимизирован к 50 омам.
Интересно, что всё это сработало поверх штатной сосиски. Не думал, что это выстрелит. В чистом виде это будет эффективней. Дня три назад было затеял такой эксперимент, но что-то незаладилось, а сегодня утром наткнулся на 2 сосиски на 5,8 и вот…
Самое прикольное, что это нашлёпка получилась съёмной и для третьего канала не меняет КСВн. Хочешь линейная, хочешь круговая.
И ещё один момент, противоположные элементы находятся на расстоянии близком к четверти волны, то есть к квадратуре ( 90 градусов ).
Между собой на расстоянии четверти волны, да. Но возбуждаются они от основного диполя и синфазно.
Вот распределение токов:
И имеют наклон около 45 градусов к оси антенны.
Таким образом противоположные вибраторы ортогональны между собой и не влияют друг на друга.
А это значит, что в горизонтальной плоскости возникают все предпосылки для возникновения волны с круговой поляризацией.
Не являюсь знатоком в нюансах формирования круговой поляризации. Но по моему и исходя из описанного выше здесь возникает какая-то смесь 😃
Товарищи, похоже, появился свет в конце тоннеля? С нетерпением жду результатов на 1,2:)
Товарищи, похоже, появился свет в конце тоннеля?
самое интересное, что для модернизации практически ничего не надо…
Только к сожалению (для авиамоделистов) у такой антенны достаточно прижатый к горизонту угол излучения…
Мастер класс по изготовлению спиральной антенны расхотелось делать из-за низкой актовности в теме. Поэтому дам краткое описание изготовления спиральной антенны 5,8 верхний поддиапазон.
Все данные берём калькулятором jcoppens.com/ant/helix/calc.en.php.
Исходные данные: частота 5800, число витков 8, шаг 0,2 дины волны, диаметр провода 0,8 мм.
Результаты расчёта: длина волны 51,7 мм, диаметр спирали 17,6 мм, шаг 10 мм, длина антенны 83 мм, длина провода 453 мм.
В качестве опорного элемента берём шток от разового шприца 20 кубиков, который белый и без резинового поршня. Отрезаем верхнюю часть, а в нижней вырезаем два сектора. На рёбрах штока делаем разметку правой восходящей спирали и по разметке делаем углубления под проволоку диаметром и глубиной 1 мм.
Проволоку используем сварочную омеднённую диаметром 0,8 мм.
На болванке диаметром примерно 12 -13 мм наматываем плотную спираль витков 13 - 15. Затем эту спираль плотно перематываем на шток ( навинчиваем ).
Из фольгированного стеклотекстолита делаем экран диаметром 40 мм, сверлим крепёжные отверстия и отверстие под питающий кабель. Припаиваем кабель и разъём. Из меди толщиной 0,5 мм (можно и жести ) делаем согласующую линию ( тот четвертьволновый согласующий трансформатор из калькулятора мне не нравится ).
Получаем готовую антенну. Проверяем её КСВн: нижний поддиапазон 2 - 2,5; верхний меньше 1,15.
Всё это без настройки. На этом штоке от шприца делаю третью антенну и каждый раз только верхний поддиапазон. Для нижнего нужен чуть больший диаметр.
Имеем антенну 12,5 - 13 dBi, 35 градусов по уровню 3dB.
Золотые руки у Анатолия,но осмелюсь добавить к вышесказанному,делал такую,но двузаходную,т.е. две спирали с разными вращениями,чтоб не собирать согласующий трансформатор,у них уже сопротивление получалось около 70 Ом,и вроде как поляризация и правая и левая,так как витки одной мотаются вправо,второй влево,и стало быть нет потерь даже при приеме от антенны с линейной поляризацией,плюс разные клевера ловит одинаково.А размер особо не отличается-получается как раз в сигаретную пачку входит))))))
делал такую,но двузаходную
один недостаток, насколько я понимаю, необходима RLS для слежения за коптером?
Для 40 градусов обычно достаточно держать направление. И ещё одно замечательное свойство спиральной антенны, например от этой можно отрезать половину ( 4 витка), согласование при этом остаётся, но диаграмма расширяется до 60 градусов. При этом имеем КНД 9.5 dBi.
Для 40 градусов обычно достаточно держать направление. И ещё одно замечательное свойство спиральной антенны, например от этой можно отрезать половину ( 4 витка), согласование при этом остаётся, но диаграмма расширяется до 60 градусов. При этом имеем КНД 9.5 dBi.
В общем, получается, если летать строго в определённом секторе, то это отличная антенна? А как они дружат, например, с “клеверами”? Получается на приёме можно иметь клевер, хелик на 8 витков и на 4 и по ситуации ставить что нужно(летаем вокруг себя/в секторе)?
Именно так. У меня на приёме хеликс 4 витка и ромашка. Приёмник диверсити 2 канала ( пост 916 ). А вообще вблизи оси спираль самая идеальная антенна с круговой поляризацией.
Похоже стараниями Анатолия надобность в клеверах ромашках и прочих цветах отпала. Особенно учитывая простоту изготовления “пояса верности”
Анатолий, каковы размеры рефлектора и насколько они критичны?
Судя по калькулятору минимальный размер 32 у меня 40. Ну а насколько критичны посмотри в мамани. Вследствие дифракции малый рефлектор всегда рассыпает главный лепесток. Вопрос в том, кто и насколько допускает для себя ( если понимает ) ухудшение параметров для малого рефлектора.
Вообще-то спиральная антенна - антенна бегущей волны, ей рефлектор не нужен. " Рефлектор " это скорее всего просто плоскость нулевого потенциала ( земля ) вокруг которой крутятся согласование волновых сопротивлений и механический базовый конструктив.
И наверное с этой точки зрения следует рассматривать экран. Если считать, что энергетически наиболее важен первый виток, то получим, что для расстояния от экрана 10 мм при диаметре спирали 20 мм экран должен иметь минимум 40 мм.
Но это только моё мнение.
Вот здесь человек писал, что улетал на самодельной спиральной антенне на 4.5км. За конструкцию со шприцом спасибо.
У спиральной антенны вылезло ещё одно полезное свойство, если мы надеваем на неё корпус шприца, то получаем не только защиту, но и полнодиапазонную антенну с КСВн в нижнем поддиапазоне примерно 1,2, в верхнем 1,5.
Вероятно материал корпуса с диэлектрическими потерями снижает добротность.
Наблюдал подобный эффект с термоусадкой у антенны с полосой до 20 ГГц.