вопросик по антенам

Панкратов_Сергей

Вроде как обосновал , более углубленно повторю

Мягкие ( относительно легкоплавкие ) серебрянные припои имеют удельное сопротивление значительно большее чем медь.
Твердые ( очень тугоплавкие ) серебрянные припои имеют удельное сопротивление не значительно - но все же большее чем медь. Но технология нанесения сложна.
Т.е из за удельного сопротивления точно не стоит облуживать серебрянным припоем.
По окислению - если видите в этом проблему - то лак по меди поможет. Если сомневаетесь в лаках, которые можете приобрести - то пользуйте просто эмаль-провод.

Характеристики припоев -
anytech.narod.ru/l-alloy.htm

Adekamer

а как столь невеликая разница в удельном сопротивлении может влиять на характеристики антенны ?
причем вопрос стоит именно о облужении ? если не ошибаюсь в некоторых случаях когда уже имеет место выраженный скин эффект - используют ПОСЕРЕБРЕННЫЙ литцендрат
(в любом случае антенна имеет спайку припоем)
это не наезд - хочу понять суть нюанса, почему не стоит использовать лужение серебрянным припоем

Панкратов_Сергей
Adekamer:

а как столь невеликая разница в удельном сопротивлении может влиять на характеристики антенны ?

Давайте определимся что значит для Вас не великая ?
Медь - 0,0175
Припой ПСр2,5С ( можно работать обычным паяльником ) 0.207 ( в 12 раз хуже чем у меди )
Припой ПСр71 ( работать только горелкой ) 0.043 ( в 2.5 раза хуже чем у меди )
Получаем что даже покрыв высокотемпературным , что довольно сложно - получим по удельному сопротивлению значительно хуже алюминия , про медь и не говорю, а покрыв низкотемпературным - значительно хуже чем даже цинк .
В чем Вы выиграть хотели ?
Оцинкованная проволока , никелированная проволока , алюминиевая - будут лучше чем луженая серебрянным припоем .
Серебрение имеет смысл только химически чистым серебром , обычно наносимым электрохимическим способом.
А использовать это на антенне - даже это - ловля блох .
Максимум на что можно идти - полировка меди и под лак .
Хотя Вы и на приборах не заметите разницы с медью не защищенной .

Adekamer

я про другое…
как оммическое сопротивление материала антенны влияет на характеристики антенны ?
да так - что имеет смысл делать антенну из чистой меди без покрытия серебряным припоем
я понимаю покрытие антенны зашитным лаком - для защиты от кооррозии что приведет к изменению емкости антенны - а это соответственно на добротность и частоту резонанса… (ну например антенна не широкополосная)
а вот покрытие серебрянным припоем повлияет на антенну, в разрезе оммических характеристик (которые по идее ничтожно изменяться в сторону УМЕНЬШЕНИЯ оммического сопротивления конструкции антенны) я не понимаю.
Поэтому и прошу Вас обьяснить если не сложно.

Echelon

Да, просто медный провод по справочным данным здесь будет лучше серебряного припоя. Рост удельного сопротивления материала антенны это прямой путь к росту потерь в ней и снижению ее КПД.

Что любопытно, в частном случае выбор материала с большим уд.сопрот. для антенны может внешне сыграть казалось бы даже в лучшую сторону - если критерием “правильности” антенны является только замер КСВ. Это происходит если увеличенное омическое сопротивление поверхностного слоя проводника добавляется к сопротивлению излучения и в сумме они приближаются к волновому сопротивлению фидера / вых. сопротивлению передатчика.

Панкратов_Сергей
Adekamer:

я понимаю покрытие антенны зашитным лаком - для защиты от кооррозии что приведет к изменению емкости антенны - а это соответственно на добротность и частоту резонанса… (ну например антенна не широкополосная)

Тонкий слой лака - изменений которые вы можете заметить - не будет.

Adekamer:

а вот покрытие серебрянным припоем повлияет на антенну, в разрезе оммических характеристик (которые по идее ничтожно изменяться в сторону УМЕНЬШЕНИЯ оммического сопротивления конструкции антенны) я не понимаю.

Приведет к увеличению сопротивления потерь , уменьшится КПД.
На частотах 5.8 Ггц - думаю что будет заметно. Слишком тонкий скин-слой.

Adekamer

простите - туплю - но как дополнительное ПОКРЫТИЕ серебрянным припоем увеличит сопротивление потерь конструкции антенны ? причем что это можно будет заметить ?
ничего что я так назойливо прошу мне разтолковтать ?

Echelon
Adekamer:

как дополнительное ПОКРЫТИЕ серебрянным припоем увеличит сопротивление потерь конструкции антенны ?

На высоких частотах ток протекает в поверхностном слое проводника, в пределах скин-слоя. Соответственно основные омические потери происходят в этой области и изменение сопротивления материала поверхности проводника играет большую роль.
Как выше показал Сергей в цифрах, покрыли медь свинцовым припоем - сопротивление потерь увеличилось в несколько раз, а то и на порядок.

Дми-III-й

Ток в антенне на таких частотах течет по поверхности проводника, поэтому основную роль играет именно покрытие… опередили 😃

Adekamer

окей окей окей 😃
скинэфект 😃

Золото также используется для создания покрытии токонесущих слоев. Слой золота толщиной всего в несколько микрон, нанесенный электролитически на поверхность легко окисляющихся металлов, становится практически непроницаемым для кислорода.
Медь отличается высокой злектро- и теплопроводностью, хорошей теплостойкостью, относительной дешевизной. Однако при выборе проводникового .материала следует учитывать, что на воздухе поверхность медного проводника быстро покрывается слоем окиси, имеющей достаточно высокое удельное сопротивление и увеличивающей тепловые потери в волноводах и других СВЧ конструкциях. Латунь по сравнению с .медью имеет повышенную механическую .прочность, хорошо обрабатывается и штампуется.

а еще будет ооочень интересно - если ктонибудь попробует посчитать потери от использования неправильного материала конструкции антенны

Duschman

В КВ аппаратуре прошлого века часто встречались катушки на керамических каркасах выполненные из посеребрённого провода. На диапазон 5.8 вполне может хватить длины и диаметра. Можно у связистов поспрашивать, если ещё не всё на цветмет сдали.

Echelon
Adekamer:

а еще будет ооочень интересно - если ктонибудь попробует посчитать потери от использования неправильного материала конструкции антенны

Прикинул, получается следующее: отрезок медной проволоки длиной 31 мм (четверть волны на 2,4 ГГц) и диаметром 1,128 мм (сечением 1 кв. мм) имеет сопротивление порядка 120 Ом (!) на частоте 2,4 ГГц. Удельное сопротивление меди принималось равным 0,0175 Ом*мм2/м. Толщина скин-слоя в меди для данной частоты у меня получилась около 1,3 мкм.
Вроде все правильно считал, но результат впечатляет.

На самом деле значимым с точки зрения потерь будет только участок вибратора, где протекает наибольшой ток. У четвертьволнового вибратора это участок от точки запитки и далее на некотором расстоянии.
Если учесть синусоидальный характер распределения тока в вибраторе, то можно принять за критерий расчета длины участка с основными потерями точку на вибраторе с падением тока в е раз.

Таким образом после доп. расчетов основной и значимой (с точки зрения омических потерь) будет электрическая длина проводника около 22 град. Это участок около 7,6 мм физической длины (начиная от точки питания) с соответствующим этой длине сопротивлением потерь около 29 Ом - если взять за основу результат расчета сопротивления всего вибратора выше.

Поправьте если не правильно рассуждаю и считаю.

sashok17

В общем исход из всего, я так понял что лудить ПРИПОЕМ СЕРЕБРЯННЫМ не стоит. А вот припаять к фидеру лучше все таки им.

Duschman

Получиться ли припаять к фидеру? Температура плавления припоя ПСР и флюса к нему далеко не такие как у оловянных. Вся изоляция испариться пока паять будете.

Adekamer
sashok17:

я так понял что лудить ПРИПОЕМ СЕРЕБРЯННЫМ не стоит

неправильный вывод 😃
правильный - хуже не будет 😃
лучше тоже скорее всего не будет 😃
все дело в том что по науке антена должна быть гладкой аки зеркало и с зашитным слоем лака или иного радиопрозрачного материала 😃 или золотое покрытие 😃
и выигрышь будет такой что лампочкотестером не заметишь 😃
более того: лампочкотестером нельзя будет отличить - тк между лучшей и худщей разница будет меньше 2dbm
(приблизительно)

baychi
Adekamer:

лампочкотестером нельзя будет отличить - тк между лучшей и худщей разница будет меньше 2dbm (приблизительно)

Разрешающая способность лампочкотестера порядка +/-1 дБ или чуть лучше.
Но, ИМХО, разница будет - доли дБ.

Панкратов_Сергей
Adekamer:

неправильный вывод
правильный - хуже не будет

А пояснить ход мысли можете ?

Ради интереса посчитал потери в коаксиальном кабеле с воздушным диэлектриком с эквивалентным сопротивлением в 37 ом,
диаметр внутреннего проводника 1 мм.
Разница в потерях на 1 метр при материале медь и серебрянный мягкий припой около 2 дб. ( примерно 0.8 для меди и 2.8 для серебр. припоя )
В резонансной системе к которой и относится антенна - влияние несравненно выше - по крайней мере потери возрастут не менее чем в число раз равное добротности , т е , допустим 20 дб/м.
Это дает понять порядок величин потерь - смотрите длинны проводников и распределение токов.

Потому -применение эмалировонного провода или покрытого лаком - куда более разумное решение.
И именно это и практикуют радиолюбители работающие в СВЧ диапазонах . Нет возможности произвести полноценное серебрение - полируют и покрывают лаком. Припой , даже серебряный - только для пайки , всячески стараясь как можно меньшую площадь отдать под залудку.

sashok17
Duschman:

Получиться ли припаять к фидеру? Температура плавления припоя ПСР и флюса к нему далеко не такие как у оловянных. Вся изоляция испариться пока паять будете.

Об этом я как раз таки не подумал!! Буду пробовать на отдельном кусочке

и еще, насколько критичен угол в 105 градусов на лепестке?

Adekamer

ловля блох
на гигагерцовых диапазонах ДОМА НА КОЛЕНКЕ Вы не сможете добиться каких либо заметных результатов от использования тех или иных технологий. Я уж молчу про парк измерительных приборов доступный нам для настройки (у большинства и меня в частности, это лампочкотестетр и китайский мультиметр)
Вы соизмеримые потери получите из-за несогласованности КСВ (теже полтора дбм)
Да, я осознаю что тут кусочек - там крошечка - и на выходе будет замечательный результат, но на практике для меня стали более важны эксплутационные характеристики, удобство использования, удобная ДН, банально механическая прочность…
да, я стараюсь при этом тоже использовать какие либо решения (теже ферит колечки для симетрии стал лепить, ибо колечки более чем нахаляву доступны и установка легка… ) , но при этом не ударяюсь в ловлю блох типа полировки итд…
есть другая сторона вопроса - эстетическая, если интересно заполировать антенну - покрыть ее серебром, тшательно ее собрать - это здорово! только все современные достижения связи достигаются не только и не сколько антеннами (хотя антенна очень важна) а прежде всего современной элементной базой с потрясающей чувствительностью! и низкой стоимостью.

Echelon

Узнал про антенну “клевер” впервые здесь на форуме, заинтересовался. Отзывы о ней как правило положительные.

Промоделировал и нашел оптимальные размеры клевера для 5,8 ГГц.
Действительно интересная антенна, хочу заметить.

ДН в вертикальной плоскости 3D:

ДН в горизонтальной плоскости 3D:

ДН суммарная 3D:

График КСВ:

График входного сопротивления:

Срезы горизонтальной и вертикальной ДН: