Антенна приемника (и всех передатчиков) 2,4ГГц "коаксиальный диполь"

Georgik

Привет всем!
Всем известно что множество антенн приемников (а также практически всех передатчиков) на 2,4ГГц это так называемый “коаксиальный диполь”.
Т.е. просто проводок - это штырь, равный 1/4 длины волны.
А трубочка и проводок - это как раз и есть “коаксиальный диполь” (как на Turnigy, Hitec и т.д.)
Так вот вопрос - по всем расчетам и т.д. длина трубочки и проводка в коаксиальном диполе должны быть одинаковы, т.е. около 30мм.
А вот в Turnigy и некоторых других приемниках - проводок длиной ~30мм., а трубочка длиной 25-26мм.
Почему так???
Причем если я делаю трубочку длиной 28мм. и проводок длиной 28мм. (ровно под 2,4Ггц), то дальность возрастает… Также возрастает, если только трубочку сделать длиной, равной длине проводка (имеется ввиду длина проводка которая изначально идет в антенне приемника типа “коаксиальный диполь” с завода).

8 days later
librarian
Georgik:

Привет всем!
Всем известно что множество антенн приемников (а также практически всех передатчиков) на 2,4ГГц это так называемый “коаксиальный диполь”.
Т.е. просто проводок - это штырь, равный 1/4 длины волны.
А трубочка и проводок - это как раз и есть “коаксиальный диполь” (как на Turnigy, Hitec и т.д.)
Так вот вопрос - по всем расчетам и т.д. длина трубочки и проводка в коаксиальном диполе должны быть одинаковы, т.е. около 30мм.
А вот в Turnigy и некоторых других приемниках - проводок длиной ~30мм., а трубочка длиной 25-26мм.
Почему так???
Причем если я делаю трубочку длиной 28мм. и проводок длиной 28мм. (ровно под 2,4Ггц), то дальность возрастает… Также возрастает, если только трубочку сделать длиной, равной длине проводка (имеется ввиду длина проводка которая изначально идет в антенне приемника типа “коаксиальный диполь” с завода).

Просто штырь в 1/4 длины волны это так называямая whip antenna или четвертьволновой монополь.
Диполь - это антенна с противовесом.
Почитайте тему “вопросик по антенам” - большинство вопросов отпадёт само…

Панкратов_Сергей
librarian:

Почитайте тему “вопросик по антенам” - большинство вопросов отпадёт само…

Не найдет в той теме ответа, нет его там.
Трубка короче по той причине что коэффициент укорочения для большего диаметра меньше. Штырь тоньше - длиньше, трубка толше - короче. Думаю этим и руководствовались производители.
А чем объяснить тот факт что после удлиннения у Вас лучше стало -вряд ли Вы ответ услышите.

Georgik

Мдаа…
Понятно немного про толщину трубки и т.д. Спасибо!!!

AlexSr

Вообще то, антенна без “противовеса” ничего излучать не будет. Какую бы форму она не имела 😉
“Противовесом” может служить другой проводок (Спектрум) или сама плата, её металлизация, корпус устройства и да же руки пилота.
Так же в качестве противовеса работает оплётка коаксиала. Только вот обратные токи при этом в ней - совсем не есть гуд. И длину коаксиала (общую) нужно подбирать для согласования.
А вот если на коаксиал надет “стакан” запаяный к краю оплётки и изолированный от неё в прочих местах, как делают кажется у Авроры (утолщение на конце коаксиального кабеля), то это уже - правильный диполь. И у него, длинна кабеля особой роли не играет для согласования.

Толщина антенны влияет в основном на ширину её рабочего диапазона (добротность). Коэф. укорочения в нашем случае изменится по скольку зависит от типа изолятора кабеля (и геометрии конечно), так как стакан - имеет ёмкостную связь с кабелем.

Панкратов_Сергей
AlexSr:

Коэф. укорочения в нашем случае изменится по скольку зависит от типа изолятора кабеля (и геометрии конечно), так как стакан - имеет ёмкостную связь с кабелем.

Вряд ли это верное объяснение потому как выводы делаю из того что знаю наверняка :

  1. Если рассмотреть классический полуволновой симметричный вибратор с подводкой кабелем, расположенным перпендикулярно плечам вибратора ( т. е влияния изолятора кабеля абсолютно нет )
    более толстой плечо будет иметь резонансную длинну короче, чем тонкое
  2. Коэффициент укорочения и пространство в каком мы его рассматриваем - связаны.
    т. е к полю, находящемся внутри кабеля, меж оплеткой и центральной жилой - один коэфф. укорочения, меж оплеткой и трубчатым плечом вибратора - другой, и просто в пространство для излучения - третий.
    В нашем случае - именно третий.
    Второй - какой Вы пытаетесь применить - можно рассматривать как , допустим к четвертьволновому режекторному стакану - но это не наш случай…
    Я так думаю…
11 days later
RK3AMS

А вот как у Ротхаммеля. Обращяю внимание на волновое сопротивление кабеля питания.

Georgik

Вооот!!!
Значит все правильно я сделал. И трубка и центральная жила - по четверть волны.
Диаметр трубки значения не имеет…

Действительно ловит лучше, чем родные антенны приемников. Я просто испытывал на местности.
Спасибо за ответы!

Панкратов_Сергей
Georgik:

Диаметр трубки значения не имеет…

Читайте вдумчиво : диаметр трубки значения не имеет ( на что не уточнено стоит предположить - на работоспособность и т.д ) , … как четвртьволновой отрезок центральной жилы… так и медную трубку следует немного укоротить по сравнению с 1/4 лямбда ( не указано - одинаково ли нужно укоротить )
А чтоб понять - одинаково ли - нужно весь его труд почитать и станет ясно - что не одинаково…
Коэффициент укорочения зависит и от отношения диаметра проводника (трубки) к длинне волны и от того в свободном пространстве это находится или в непосредственной близости есть диэлектрики с диэлектрической проницаемостью отличной от единицы.

Pav_13
RK3AMS:

А вот как у Ротхаммеля

А вот тоже из Ротхаммеля… здесь про КУ поконкретнее…
Ну… и еще пара рисунков… для информации…

msv

ИМХО необходимость укорачивать трубку, в большей степени вызвана тем, что “горячий” конец трубки оказывается довольно близко с корпусом передатчика и имеет значительную паразитную емкость.

ADima

Если не ошибаюсь то стакан одетый на коаксиал еще по совместительству является и согласующим четверть волновым трансформатором антены с фидером. Волновое сопротивление полуволнового диполя далеко не 50 Ом.

Aleksey_Gorelikov
ADima:

согласующим

Не совсем согласующим. Скорее симметрирующим. 😃

msv:

ИМХО необходимость укорачивать трубку, в большей степени вызвана тем, что “горячий” конец трубки оказывается довольно близко с корпусом передатчика и имеет значительную паразитную емкость.

Сергей, я считаю что тут надо в большей степени рассматривать в чем распространяется волна и цель стакана. Цель его - не только “противовес” но и симметрия. Волновое распространение энергии идет и внутри стакана. средой распространения является наружний диэлектрик коаксиала+воздух. Длинна стакана обусловлена четвертушкой лямбда, но именно внутри стакана, т.е. в среде наружней изоляции фидера. Вот по этому он и короче. Жертвуют резонансными характеристиками снаружи - для получения симметрии внутри. Делают так чтобы исключить излучение коаксиала по наружней оплетке. Волна пробегая по внутренней стороне стакана, а затем по оплетке внутри стакана обратно - сама себя гасит и далее по фидеру не бежит, т.е. его влияние на работу антены исключается. Имхо - так.

ADima
Aleksey_Gorelikov:

Не совсем согласующим

Я так и сказал что по совместительству. Являсь вторым плечом диполя и втоже время находясь вокруг экрана фидера он изменяет волновые свойства самого фидера на этом участке. А приведенный в книге расчет в любом случае приблизительный для получения наилучшего качества антенно фидерной системы не обойтись без КСВ-метра и подгонки. А антена изготовленная только по расчитанным параметрам годится для приемников и передатчиков малой мощности.

2 months later
eliash

Добрый день, а что делать если подрезал выступающую часть антенны? менять всю антенну? подскажите на что 😃

ADima

По хорошему да. Менять на подобное или найти кусок 50 Омного кабеля желательно под СВЧ и используя части этой сделать новую, но скорее всего работать будет хуже.
Можно и допаять то что отрезал, работать будет лучше чем без этого кусочка, но наверняка хуже чем було.

Иван

Смотря как подрезали, если есть к чему припаять новую “выступающую” часть, то кусочек провода например 0.75 или около дляной 30мм, прямо к центральной жиле коаксиала(но аккуратно - незакоротив его с оплёткой, можно тестером проверить), в итоге должно нормально быть, после переделки и установки на модель целесообразно провести тест на дальность, на всякий случай:)

ADima

Ну по фотке у него есть еще 1,5-2 см центральной жилы. Зачистить, акуратно без ляпов припаять в стык, одеть обратно диэлектрик и в термоусадку. А тест на дальность в обязательном порядке.

3 months later
Annex

Всем доброго времени суток!
Объясните тупому, будте добры, совсем я запутался!

Как расчитать на 1280 мГц (9й канал видео)
Беру кусок кабеля RG58, с антенным разъемом SMA.
Отмеяю ~ 111,25 мм от разъема (чуть больше для настройки)
Зачищаю ~ 55,62 мм от экрана для основного излучателя (чуть больше для настройки)
Беру латунную трубку 55,62 и должен буду припаять ее к оплетке оставшейся.

Так как мне расчитать коэффициент укорочения трубки!!! Я уже мозг сломал.

Вчера сваял новый диполь:
длина штыря 55,62 мм
стакана 55,62 мм
диаметр стакана 4мм

Передатчик с ним нагрелся как собака, что есть плохое КСВ 😦 значит неправильно что то…!!!
А поставил обратно монополь (просто штырь торчащий из разъема) 111,25 мм, стал просто теплым снова.

Объясните плиз, в чем грабли???

ADima

Что не правильно не знаю!!
Теоритические расчеты в отношении антен всегда отличались от практических результатов в силу разных причин(параметры диэлектрика, как изготовленна центральная жила, сама оплетка(СВЧ да и УКВ волны распостраняются в поверхностном слое проводника и от того что он из себя представляет зависит какой путь они проделают)).
По этому антену необходимо настраивать по приборам.
И в вашем случае не вижу необходимости в изготовлении полуволнового коаксиала при наличии полуволнового штыря, по характеристикам они равнозначны на этих частотах.

Annex
ADima:

полуволнового штыря, по характеристикам они равнозначны на этих частотах.

Спасибо Всем!
Всетаки попробовал сделать диполь, в другой ветке подсказали про табличку от Дмитрия:
docs.google.com/spreadsheet/ccc?authkey=CLfLiscO&k…

Получилось по индикатору поля (стрелочному) что диполь собранный по табличке Дмитрия лучше светит в эфир на 7 пунктов шкалы… :0/

Почему правильно расчитанный штырь 1/2я оказался хуже непонятно…

Pav_13
Annex:

Почему правильно расчитанный штырь 1/2я оказался хуже непонятно…

Вам же уже объяснили - полуволновые излучатели применяются редко из-за сложности их согласования…
Рассчитали-то Вы его, может быть, и правильно… но согласовываться он самостоятельно не захотел 😉

Annex
Pav_13:

Рассчитали-то Вы его, может быть, и правильно… но согласовываться он самостоятельно не захотел …

Осознал! 😃