Удлиннение антены приемника 2,4ГГц

DELFI

Добрый день, прочитал несколько веток про антенны приемника на 2,4ГГц, но остались не выясненными ряд вопросов. К сожалению в старых темах не получилось спросить, т. к. они уже закрыты.

Вопрос в следующем… В основном делают антенны длинной 1/4 волны, то есть 31 мм. А что если сделать антенну в целую волну. 124 мм?

Так же у меня иногда бывает отсечка при развороте. Расположение приемника вертикально/горизонтально особо не помогло. Что если выполнить антенну “Г” образно?

Boroda-msk
DELFI:

Вопрос в следующем… В основном делают антенны длинной 1/4 волны, то есть 31 мм. А что если сделать антенну в целую волну. 124 мм?

К ответу на вопрос о длинне антенны:
Смотрим на рисунок который приблизительно иллюстрирует теорию 😒

= чтобы антенна излучала необходимо наличие тока в точке ее подключения (чем больше - тем лучше)
= распределение тока в антенне идет по синусоиде с “0” на ее конце (нет тока)
= ток в оплетке зеркален распределению тока в антенне
= напряженность поля в дальней точке (эффективность антенны) грубо определяется по сумме площадеи эпюр для токов с учетом их фазы

Теперь что мы имеем:
1. L= 1/4 длинны волны. Ток в точке подключения присутствует и имеет мах значение синуса, ток по длинне имеет одну фазу.

2. L= 1/2 длинны волны. Нет тока в точке подключения - антенна не излучает.

3. L = 3/4 длинны волны. Ток в точке подключения присутствует и имеет мах значение синуса, ток по длинне имеет несколько разнонаправлннных фаз что при суммировании поля в дальней точке эквивалентно антенне L=1/4.

4. L= 1 динне волны. Нет тока в точке подключения - антенна не излучает.

Надеюсь, что доходчиво объяснил…

Более подробно теория расписана в книге Гюнтера Миля “Электронное дистанционное управление моделями” (ДОСААФ 1980)

DELFI

Судя по всему вы описали антенну передатчика…? А меня интересует антенна приемника…

Sputnik
DELFI:

Что если выполнить антенну “Г” образно?

Что значит “Г” образно, согнуть провод антенны из | в Г ? Станет хуже. Думается лучше/проще всего сделать стакан-противовес на антенку. Если конечно антенка от приемника не 30мм всего…
rcopen.com/forum/f8/topic244699

Boroda-msk
DELFI:

Судя по всему вы описали антенну передатчика…? А меня интересует антенна приемника…

Это описание работы антенны как на передачу так и на прием. Используя принцип суперпозиций при приеме антенна ведет себя аналогичным образом (т.е. эффективность антенны как при передаче так и при приеме одинакова).
При передаче ток в антенне преобразуется в э.м. поле, а при приеме э.м. поле преобразуется в ток по длинне антенны.

Все определяется током в точке подключения (определяется суммой эпюр) только при приеме надо еще учитывать поляризацию (расположение антенны в пространстве относительно поляризации принимаемого сигнала).

blade
DELFI:

Что если выполнить антенну “Г” образно?

DELFI:

вы описали антенну передатчика…

Чтобы вы были в курсе- антенна приемника- также согласовывается с входным каскадом.
И менять её длину по принципу “съем все лекарства и не буду болеть”-не стОит.
А вот поиграться её ориентацией на борту- может помочь.

Sputnik
blade:

поиграться её ориентацией на борту- может помочь.

и попробовать отдвинуть приемник от какого либо радионепрозрачноего элемента на борту, что его загораживает

Boroda-msk
Sputnik:

Думается лучше/проще всего сделать стакан-противовес на антенку. Если конечно антенка от приемника не 30мм всего…
rcopen.com/forum/f8/topic244699

  1. На 2,4G противовесом является оплетка кабеля.
  2. С точки зрения эффективности что четверть-волновый штырь, что диполь - одно и тож т.к. этот штырь и ведет себя как полуволновый диполь…
John_K

… вы описали антенну передатчика…? А меня интересует антенна приемника…

Класс ! В цитатник форума !

АЛ
DELFI:

Так же у меня иногда бывает отсечка при развороте. Расположение приемника вертикально/горизонтально особо не помогло. Что если выполнить антенну “Г” образно?

Совсем не обязательно,что антенна с высоким КУ окажется эффективней.Дело в том,что антенна,преобразует все ЭК находящиеся в её полосе пропускания,в электрический сигнал попадающий на входной каскад приёмника.А в полосу пропускания антенны на 2.4Ггц,попадают все передатчики,работающие в этой полосе частот и совсем не факт,что сигнал вашего передатчика,окажется среди них самым сильным.Более мощный сигнал,может привести к забиванию сигнала вашего передатчика.Гораздо более эффективным средством,является применение антенн с другой диаграммой направленности,или изменяя поляризацию антенн на модели,добиться более устойчивого приёма.Можно попробовать применить антенну,по типу тех,что используют пилоты ФПВ моделей.
С уважением Алексей.

DELFI

Может кто будет смеятся, но я решился на такой экспиремент. Припаял вертикальный ус 31мм и в ту же точку горизонтальный 62 мм. В помещении работает все отлично, на дальность пока не проверял…

Aleksey_Gorelikov
DELFI:

Судя по всему вы описали антенну передатчика…? А меня интересует антенна приемника…

Вам дали “направление” - вот и пойдите в ту сторону. Могу предположить Ротхамель “антены” - в любом издании. Много интересного прочитаете. В том числе и то, что нет понятия “антена передатчика” и “антена приемника”. Любая антена одинаково работает как на прием, так и на передачу.

Boroda-msk:
  1. На 2,4G противовесом является оплетка кабеля.
  2. С точки зрения эффективности что четверть-волновый штырь, что диполь - одно и тож т.к. этот штырь и ведет себя как полуволновый диполь…
  1. не является!
  2. не верно! Не задумывались, почему у диполя усиление 3dbi и вобще, что значит i в абривеатуре dbi.

Нарисуйте эпюры токов (ну или хотябы направления) во всей АФС, будите удивлены.

DELFI:

на дальность пока не проверял…

Так убедитесь, что будет хуже и опишите свой эксперимент на форуме, чтобы другие не повторяли!

DELFI

Кстати, у меня усик был просто припаян к плате, может стоит попробовать припаять коаксиальный кабель с зачищенным концом, как сделано на многих приемниках?

Aleksey_Gorelikov
АЛ:

Совсем не обязательно,что антенна с высоким КУ окажется эффективней.Дело в том,что антенна,преобразует все ЭК находящиеся в её полосе пропускания,в электрический сигнал попадающий на входной каскад приёмника.А в полосу пропускания антенны на 2.4Ггц,попадают все передатчики,работающие в этой полосе частот и совсем не факт,что сигнал вашего передатчика,окажется среди них самым сильным.Более мощный сигнал,может привести к забиванию сигнала вашего передатчика.Гораздо более эффективным средством,является применение антенн с другой диаграммой направленности,или изменяя поляризацию антенн на модели,добиться более устойчивого приёма.Можно попробовать применить антенну,по типу тех,что используют пилоты ФПВ моделей.
С уважением Алексей.

Алексей, извините, но у вас каша в посте. “истина где-то рядом” на одна фраза перечеркивает другую. Как тут уже правильно писали, чувствительность антены - посути интеграл напряженности поля по ее длинне (площади) с учетом фаз. Все же очень просто, и закон сохранения энергии никто не отменял!!! Она не берется из неоткуда и не исчезает в никуда. Анетена не может тупо собрать больше энергии не изменив диаграмму направленности. Для простоты к примеру рассмотрим штырь и плоскость перпендикулярную штырю. Напряженность равномерно растекается по окружности (центр - штырь) и ее значение - определяется геометрией пятого класса. Диаграмма направленности штыря в этой плоскости - круговая. Если мы каким-то образом заставим нашу антену “светить” только в половину этой плоскости (ну допустим поставив за штырем зеркало - рефлектор), то напряженность в половине окружности удвоится, а за зеркалом - будет равна нулю. Если зеркало сделать параболическим - можно еще заузить освещаемый сектор, в идеале до луча. В случае луча - напряженность в луче будет пределяться только затуханием в атмосфере, т.к. он будет сконценрирован и усиление антены будет бесконечно. Т.е. энергия ниоткуда не берется. Просто в случае со штырем - мы светим вокруг, а в случае с зеркалом - эту же энергию направляем в определенный сектор изменив диаграмму направленности. А полоса пропускания антены - это резонансные свойства и на усиление антены не влияют (мы же предпологаем, что антена в резонансе, т.е. наш сигнал и собственная частота антены - совпадают).

DELFI:

Кстати, у меня усик был просто припаян к плате, может стоит попробовать припаять коаксиальный кабель с зачищенным концом, как сделано на многих приемниках?

Стоит, если надо вынести антену за пределы радионепрозрачного фюзеляжа к примеру. Но если фюзеляж радиопрозрачен и приемник не в плотную к движку или батареи - эффекта не получите.

DELFI
Aleksey_Gorelikov:

Стоит, если надо вынести антену за пределы радионепрозрачного фюзеляжа к примеру. Но если фюзеляж радиопрозрачен и приемник не в плотную к движку или батареи - эффекта не получите.

Между электродвигателем и приемником 6 см…

Boroda-msk
Aleksey_Gorelikov:

Стоит, если надо вынести антену за пределы радионепрозрачного фюзеляжа к примеру. Но если фюзеляж радиопрозрачен и приемник не в плотную к движку или батареи - эффекта не получите.

Зы… в данном случае важнее снизить “экранирующий эффект” как от углепластика, так и от всякого “железа” (мотор, регуль, акки)…
Вынос антенны позволит кроме того наилучшим образом разместить ее с точки зрения поляризации принимаемого сигнала…

Анатоолий

Я на приемнике антены Фриски обрезал конец до 29 мм.На 3мм гдето укоротил.Раньше до 6 ти км летал без фалсейва.А теперь появляются фалсейвы.Хотя после укоченя летал до 6592 метра.Тепрь думаю правильно ли сделал что укоротил.Неверное можно теперь оплетку почистить на 3 мм.Чотоб центральная жила увеличилась.

Andry_M
Boroda-msk:
  1. L= 1/2 длинны волны. Нет тока в точке подключения - антенна не излучает.

Неверно!!! Как и пункт №4… 😈 😈 😈
Ток есть всегда!!! 😃 Он либо больше, либо меньше. В зависимости от сопротивления.

Для DELFI:
Есть расчетное значение длины антенны. Штырь 1/4 (пусть 31мм) и его зеркальное отражение еще 31мм. Всего получается 62мм. Есть и стандартная диаграма направленности. По направлению полотна антенны - минимум излучения.
Допустим мы увеличиваем длину антенны до 5/8 волны. Такая антенна не резонансная. Приводим ее электрическую длину к нужной методом укорочения или удлинения. Наиболее распространен второй способ. Настраиваем удлиняющую катушку и имеем резонанс. Такая антенна имеет бОльший к-нт усиления, и за счет более пологого ветрикального угла излучения имеем увеличение дальности связи. 😃

Антенна кратная целой волне. В данном случае 124мм. Имеет бОльший к-нт усиления, большое входное сопротивление - которое подразумевает питание антенны напряжением, а не током… Вы хотите попробовать? Пробуйте!
Но! Придется делать согласование с токового питания на высокоомное…

И самое главное, что бы получить то самое увеличение дальности, нужно относиться к этим кусочкам проволоки как к АНТЕННАМ!!!
Т.е. антенны должны быть соориентированы и зафиксированы строго в одном положени!!! Никаких посторонних проводящих предметов на расстоянии ближе 2 длины волны!!!
Вот тогда и получите нужный эффект, который хоть в теории, хоть на практике один и тот же!!! 😃

Ведь никто не сравнивает скоростные характеристики 2х различных автомобилей (например запорожца и феррари) которые находятся в закрытом гараже… 😁

DELFI:

Что если выполнить антенну “Г” образно?

Можно. Только геометрическая длина такой антенны уже не 31мм…

DELFI:

вы описали антенну передатчика…? А меня интересует антенна приемника…

Антенны обратимы. Неважно о какой идет речь!

Boroda-msk:

На 2,4G противовесом является оплетка кабеля.

На других частотах тоже самое… Вот только оплетка кабеля это дело выполняет не слишком правильно…

Boroda-msk:

С точки зрения эффективности что четверть-волновый штырь, что диполь - одно и тож т.к. этот штырь и ведет себя как полуволновый диполь…

При условии, что противовесы выполнены достаточно качественно. Иначе эффективность диполя выше.

Aleksey_Gorelikov:

Ротхамель “антены” - в любом издании.

Классика!!! Вполне достаточное пособие!

Boroda-msk
Andry_M:

Неверно!!! Как и пункт №4… Ток есть всегда!!! Он либо больше, либо меньше.

“Есть то он есть… только кто-ж ему даст”? 😃

Не вдаваясь глубоко в теорию (уравнения Максвелла и моделирование в MMANA) в первом приближении “на пальцах” :
При электрической длинне штыря в 1/2 длинны волны на его конце имеется “0” синусоиды тока (штырь не излучает и не принимает по направлению своей оси и его диаграмма направленности в виде “бублика” в том направлении как раз и имеет “дырку от бублика”);
отсчитав 1/2 синусоиды вдоль электрической длинны штыря от его конца получаем значение тока = 0.

Это все в теории для бесконечно тонкого штыря, правильных “противовесов”, отсутствия поблизости других отражающих поверхностей и т.д. и т.п. …
В реалии на 2,4 ГГц производители используют “огрызок” кабеля с толщиной центральной жилы, соизмеримой с длинной волны, “противовеса” в виде оплетки кабеля (с толщиной, так-же соизмеримой с длинной волны), разного рода “массы” на плате приемника и приблизительной настройкой всего этого хозяйства в резонанс с учетом согласования волнивого сопротивления применяемого кабеля и входа приемника и минимизацией издержек производства.
Отсюда и вылезают реальные длины “кабельных огрызков” для 1/4 в 29 - 31мм.
Модель штыревой антенны и “реального огрызка кабеля” не одно и то-же, но эта модель дает хорошее представление о процессах, происходящих в “реальном огрызке” при изменении его длинны.

В реалии, чтобы выжать мах из такого “огрызка” надо подгонять по месту в конкретном экземпляре приемника его длинну с точностью до долей мм.
Оно Вам это надо?

Andry_M:

Вполне достаточное пособие!

Вполне достаточным являются уравнения Максвелла - все остальное их производная … 😃