Расчет для антенны т2: калькулятор для расчета и сборка своими руками

Простая, но довольно эффективная антенна для DVB-T2 (цифрового ТВ)

Еще одна самоделка, для скучающих дома 😉

Понадобилась пара антенн для цифры, в местах «не самого лучшего приема»… пошел по магазинам

(это было еще до самоизоляции 🙂

— если относительно бюджетно, то полное Г. Более дорогое внешне прилично, но как работает под вопросом.

Решил замутить самоделку. Как-то стремно было «крутить» антенну из отрезка кабеля, (хотя по слухам работает) -хотелось чего-то простого, но более приличного и продвинутого 🙂

На самом деле, изготовленная мною не кардинально сложнее, но как-то «солиднее» что ли. Да и результаты ее проверки весьма воодушевили, поэтому решил набросать небольшое описание что и как, вдруг еще кому покажется полезным 😉

… если даже мои уличные котики имеют «нормальную» антенну на своем домике, как же самому быть без антенны?! 🙂
Проволока еще не вся закончилась, сейчас что-нибудь соберем! 😉

В описываемых местах, ранее у меня использовались самодельные широкополосные логопериодические антенны, еще со времен «начала перестройки» наверное 😉

Они неплохо работали в аналоге и не только на ДМВ, но «цифра им, почему-то, оказалась не по зубам». Не особо вникал в суть причин, снял их и стал размышлять, чем заменить.
Вот одна из них, ждет места на «мусорке» 🙂

Самоделку будем собирать «по мотивам» двойного квадрата Харченко.

Ее немало хвалят и ругают в сети, отчасти из-за того, что существует много разновидностей антенны. Имеются различные вариации изготовления и согласования -нет единого мнения о некоторых элементах и особенностях конструкции.

Я выбрал что-то среднее между найденными вариантами и рассчитал под свой «размер». Получилось относительно просто и, как оказалось, неплохо работоспособно! 🙂

Немного истории

В начале 60-х годов прошлого века, нашим соотечественником, Харченко К. П. была разработана простая плоская зигзагообразная антенна с хорошими характеристиками.

Авторское свидетельство № 138277 на изобретение под названием «Диапазонная направленная антенна» Константину Павловичу Харченко было выдано в 1961 г. (по его заявлению от 16 июня 1960 г.). В том же году были опубликованы материалы в журнале «Радио» для повторения радиолюбителями.

Антенна не критична к материалам и размерам при изготовлении, имеет простое хорошее согласование с кабелем снижения, в ней удачно сочетаются кратные элементы синфазной антенной решётки с одной точкой питания.

Теория и расчеты

Описываемая антенна, в теории, имеет диаграмму направленности «восьмерку» по горизонтали и относительно высокий коэффициент усиления, который дополнительно можно увеличить, при использовании отражателя/рефлектора.

Для получения максимального усиления на всех каналах, необходимо изготавливать антенну примерно на середину диапазона между используемыми мультиплексами.

Найти (для расчетов) частоты мультиплексов, используемых в Вашем регионе, несложно,

например запросом вида «dvb-t2 частоты каналов»+ «Краснодар»

у меня нашлось подобное:

Середина, между двумя «моими» мультиплексами, это 700МГц — на эту частоту и будем рассчитывать антенну.

За основу расчета размеров антенны, возьмем рисунок ее автора

Высчитываем длину волны:λ = 300 / f [m]

300/700 = 0.428м, примерно 43см

длина каждой стороны ромба λ/4 =43/4= 10.75

Суммарная длина необходимого нам материала (11см*8=88см)- менее метра.

Расстояние между контактами снижения, куда будем припаивать кабель, 10-12мм (стандартное значение у этой антенны для частот ниже 900МГц).

Я буду изготавливать простую антенну, без рефлектора, однако, для дополнительного увеличения усиления этой антенны, его вполне возможно установить сзади нее

например из металлической сетки/решетки для гриля, фольгированного материала или просто металлической пластины.

Его размеры должны быть примерно процентов на 20 больше размеров антенны и расположен он должен быть на расстоянии ƛmax/7.

Для моего случая: длина волны (39канал) 300/618, получается. …49/7= то есть порядка 7см

Для тех, кому лень самому заниматься расчетами

— можете использовать онлайн-калькулятор, результаты лишь слегка будут отличаться от мною полученных.

Вот, например такой -здесь сразу вводятся частоты двух мультиплексов и получаем размеры антенны (без рефлектора)

Или другой вариант, с рефлектором -хочу правда заметить, что во втором варианте используется несколько иной вариант расчета, отличающийся от авторского.

Подразумевается антенна с углами отличными от 90° и удаление рефлектора рассчитывается как λ/8

Для изготовления полотна антенны рекомендуется использовать алюминий или медь (медь хорошо паяется) диаметром от 3мм и выше — чем больше диаметр, тем более широкополосной получается антенна.

Можно использовать трубки, толщина стенок непринципиальна, так как используется только поверхность материала (по-сути можно фольгой обмотать любой диэлектрик для получения необходимого материала).

Однако, на мой взгляд, проще всего купить метр медной проволоки большого сечения в магазине электротоваров.

Сборка антенны

Очистим от изоляции кусок провода длиной метр.

мне «попался» провод диаметром 4.5мм

Из инструмента понадобятся тиски и молоток. Отмеряем примерно по 11см и изгибаем под углом 90°

В конечном результате нужно получить такую «геометрическую» фигуру 🙂

Лишнее обрезаем и спаиваем концы. Должно получиться что-то похожее…

Припаиваем кабель, как показано на фото.

Кабель прокладываем по одной из сторон квадрата и закрепляем хомутами.
Такое расположение кабеля необходимо для его согласования (есть разные мнения, не все соглашаются с данным утверждением).

При использовании рефлектора, полотно антенны в крайних точках квадратов можно крепить и с помощью металлических стоек, например припаять на остатки такой же медной проволоки — там точки с нулевым потенциалом (выделено зеленым цветом). В остальных местах крепление допускается только через диэлектрик.

Испытания

Ну и наконец проверка работоспособности и примерная оценка качества полученной антенны.

С проверкой собственно говоря все просто — включили, работает! 🙂

А что бы оценить, а «стоила ли овчинка выделки», сравним параметры принимаемого сигнала от изготовленной антенны, с уже используемой мною на даче, с заявленным коэффициентом усиления 11dBi

Антенна установлена на мансарде дачного домика, на расстоянии примерно 16км от вышки телецентра

Самоделку повесил примерно на такой же высоте, внутри помещения.

Уровень сигнала: слева заводская стационарная антенна/справа самоделка

На первый взгляд разница всего в 1% (95 против 94) — но это не совсем правильное сравнение, так как внешняя антенна у меня подключена через сплиттер, который дополнительно ослабляет сигнал.

Оценка качества работы антенны

Попробуем сделать более корректное сравнение, подключаясь через вход сплиттера.

Ну и кроме того, для наглядности, добавим количество участников 🙂

Список антенн, принимающих участие в сравнении:

1. Внешняя антенна Funke BM 4551 наружная дальнего действия, заявленный коэффициент усиления, из некоторых источников (покупал в Юлмарте), до 16dB

2. Имеется старенькая рамочная ДМВ антенна, от ТВ Электроника 313д, надо сказать при всей простоте, очень неплохая антенна, поэтому и сохранилась 😉

3. Сгонял в магазин- купил для сравнения в обзоре одну из самых дешевых, типа симметричного вибратора

(100% самая покупаемая пенсионерами, из-за низкой цены).

Все «замеры» буду проводить в одной точке, максимально близко расположенной ко внешней антенне — ее местоположение опытным путем подбиралось по максимуму сигнала, поэтому можно утверждать что условия приблизительно одинаковые

Итак, уровень сигнала с внешней антенны мы уже видели 95% (на момент текущих измерений показывало 94%), ее берем за эталон.

Все сравнения делаем подключая антенны ко входу на сплиттере, к которому обычно подключена внешняя антенна.

Рамочная антенна, от Электроники

82%

на 39 мультиплексе и

66%

на 60

Бюджетная с «рогами» 🙂 — 62%/38% (на грани пропадания трансляции)

Двойной квадрат — 92% на обоих мультиплексах, примерно на пару процентов меньше от внешней

Ради любопытства, решил проверить работу рефлектора, который несложно изготовить из любой металлической сетки, пластины или даже фольги… РЕАЛЬНО заметно работает!

Уровень поднялся до 96%!, что даже выше от стационарной, с заявленным коэффициентом усиления от 11dB.

Самое любопытное- предмет, который я использовал в качестве рефлектора! 🙂

Фольги в доме не нашлось, из совсем доступного с металлической поверхностью необходимых размеров, была… крышка ноутбука (он у меня имеет металлический корпус).

Но главное результат! Понятное дело, ноут я «привязывать» к антенне не собираюсь, да и хватит мне ее усиления и без рефлектора 🙂

Вывод:

Могу смело рекомендовать к повторению! Просто, «дешево и вкусно»…

Одно из самых простых, комнатных креплений антенны… обычными присосками — если повезет с направлением на телецентр 😉

Следующая антенна, «рекомендуемая для повторения»… логопериодическая 😉

С Вами были «очумелые ручки» 😉

Всем удачи и хорошего настроения! ☕

Онлайн расчет антенны Харченко (зигзагообразной)

 Представляю вашему вниманию обновленный калькулятор антенны Харченко. Антенна смоделирована в программе HFSS и оптимизирована для Wi-Fi и 3G диапазонов. (HFSS+MAA)-модели антенны можно скачать с нашего сайта.   Диаметр провода соответствует стандартному набору сечений провода электропроводки. Без существенных изменений характеристик антенны можно применить ближайший имеющийся в наличии. Форма рамок скругленная на изгибах, что позволяет добиться максимально широкой полосы пропускания и облегчает изготовление антенны. В отличии от Bi-Quad Тревори Маршалла рефлектор не имеет бортиков. Подробнее о возможных вариантах конструкции читайте в соответствующей статье. Если кто-то сюда попал в поиске расчета антенны Харченко для цифрового телевидения (DVB-T2), то имейте ввиду, что такая «цифровая» антенна не требует расчета и описана другой статье. Хотя, если вы просто хотите рассчитать 75-омную антенну для определенной частоты ДМВ диапазона, то данный калькулятор позволяет это сделать.

Боковые стойки изготавливаются из металлических болтов или шпилек М2-М8 в зависимости от диаметра провода и крепятся к рефлектору и вибратору посредством гаек и шайб. Поскольку в точках крепления находятся узлы напряжения, так называемые точки нулевого потенциала, то по стойкам токи не текут. Поэтому металлические стойки могут быть и диэлектрическими, не имеет значения. На частотах выше 2 ГГц диэлектрические стойки более предпочтительны. Размеры даны по центральным осям провода, размер D — от оси провода (плоскости вибратора) до поверхности рефлектора. Размер R — радиус скругления провода. Важна точность общей длины провода (при этом периметры каждого квадрата должны быть одинаковыми), а также расстояния D, размеры W и H допускают некоторое округление размеров. Радиус R не критичен и примерно одинаков по всем точкам изгиба. Промежуток между проводами в месте подключения минимально возможный. Антенна подключается 50-омным либо 75-омным коаксиальным кабелем. (КСВ < 2). Расчетный коэффициент усиления не менее 10 dBi. Рефлектор цельнометаллический, но возможно использование сетчатого рефлектора, как на схеме. Параметры такого рефлектора можно определить воспользовавшись онлайн калькулятором рефлектора из металлической сетки. Поляризация антенны, при расположении ее как на схеме, — вертикальная. При горизонтальной поляризации разверните целиком все полотно на 90°.

Схематическое изображение антенны:

Калькулятор обновлен  02.06.2020. При повторных расчетах не забудьте обновить кэш браузера.

ВВЕСТИ ДАННЫЕ:

Очистить все

© 2015 — 2020 Valery Kustarev
Ограничения и особенности расчетов антенн

Расчет, аналогичный этому калькулятору, есть в андроид приложении Cantennator, доступном на Google play. Вы его можете загрузить на свое мобильное устройство, нажав на QR-код ниже или отсканировав его. Не забудьте оценить приложение…

Для симметрирования и отсечки тока питающий фидер необходимо завести через точку нулевого потенциала (возле стойки) и проложить по одной из рамок. Оплетка припаивается к тому плечу, по которому проходит фидер, центральная жила к противоположномуЕсли на частотах ДМВ по антенной рамке можно проложить непосредственно фидер снижения, например распространенный RG6, то на СВЧ, это сделать нельзя. Необходимо использовать на обоих сторонах фидера пигтейлы из тонкого коаксиального кабеля, например RG178, RG316 для 50-и омной антенны или RG179 для 75-и омной. Однако для уменьшения затухания сигнала в качестве магистрального фидера снижения нужен именно толстый коаксиал. Более кошерным способом симметрирования и согласования антенны Харченко на СВЧ является применение плоского трехпроводного балуна Рутрофа, который позволяет не только решить проблемы симметрирования на СВЧ, но и расширяет полосу пропускания антенны. Конструкция двухдиапазонной антенны Харченко на1800 и 2100 МГц с таким балуном описана у нас на сайте.

Проволоку для рамок на низкочастотных диапазонах можно заменить металлической пластиной с шириной равной расчетному диаметру провода. При этом длина пути по центру пластины должна быть равна длине провода из калькулятора.

В диапазоне 2100 Мгц (3G UMTS) при настройке на центральную частоту 2045 Мгц антенна, в отличии от Double Bi-Quad, имеет достаточно широкую полосу пропускания при КСВ < 2 и хотя также не захватывает как исходящий так и входящий каналы, однако, если не страдать перфекционизмом, вполне может быть использована, хотя в этом случае лучше стоит обратить внимание на более удачные конструкции, например на «Гнутик» или панельную широкополосную антенну «Сдвоенный квадроэллипс» с высоким усилением, либо использовать усовершенствованную конструкцию антенны Харченко, оптимизированную специально для этого диапазона. Список таких оптимизированных конструкций для большинства диапазонов собран в конце статьи. Кроме того, повторимся, можно использовать широкополосную конструкцию антенны Харченко с балуном на диапазоны 1800+2100 МГц.

.Диапазон Wi-Fi без труда и с запасом вкладывается в полосу пропускания антенны:

Довольно часто в этих ваших интернетах можно встретить случаи, когда данную антенну называют «двойной квадрат» или биквадрат. Это неправильно, друзья! Пошло это от дословного перевода названия антенны BiQuad с английского и от незнания наших собственных традиций. Дело в том, что двойной и тройной квадрат — давно известные у наших радиолюбителей, но принципиально другие конструкции, в англоязычной литературе носящие название «2(3)-element Quad». А эта антенна у нас всегда носила название зигзаг Харченко, в честь автора конструкции, который и изобрел ее в 1958 г. Кроме того, К.П.Харченко предложил и теоретически обосновал прокладывание фидера через точку нулевого потенциала вдоль одного из плеч рамки в целях симметрирования. На Западе этот способ неизвестен, поэтому к примеру в конструкции Тревори Маршалла антенна подключается просто на прямую. «Подключим не глядя», ну а что взять с профессора медицины? Подробно об антенне и обосновании питания антенны через точку нулевого потенциала можно прочитать в авторской книге Харченко К.П. «Антенны УКВ» 1969 г, которую можно скачать у нас на сайте.

У постоянных пользователей этого калькулятора появились вопросы. Объяснение большинству из них даем ниже в форме диалога:

• -Вижу что у Вас на сайте обновился калькулятор для расчета антенн Харченко для Wi-Fi. Хочется изготовить ее и испытать на деле, но появились некоторые неточности. Раньше в калькуляторе была указана точная длина стороны квадрата и равнялась она примерно 30,5мм. То есть нужно было просто взять кусок проволоки, поставить метки через каждые 30,5мм и потом по них согнуть? И если измерять готовую антенну с помощью штангенциркуля — то 30,5мм должно быть по внешним поверхностям сторон квадрата, по внутренним или по самому центру проволоки? Сейчас же длина стороны квадрата совсем не указана. Есть только общая длина проволоки. Почему изменился расчет? Для каких целей делался этот новый вариант?
• -Для начала обращу ваше внимание, что калькулятор не сам рассчитывает антенну, а просто масштабирует ее размеры по частоте. Большинство проволочных антенн позволяют сделать такое масштабирование. Но в своей основе он должен содержать базовую модель, рассчитанную в каком-либо антенном симуляторе. Мы уже не первый раз усовершенствуем калькулятор, первый вариант вообще не имел базовой модели, был основан на простых формулах и был скопирован с западного калькулятора. Его копии с нашего сайта можно найти и сейчас. Например: moyteremok.ru/calc-antenna-bikvadrat.html Этот калькулятор (и множество его клонов в сети, например вот этот) неверен. Там просто рассчитывается сторона квадрата в четверть длины волны и затем укорачивается на коэффициент 0.97. Это грубая техническая ошибка. Электрический полуволновой диполь действительно короче длины полуволны в свободном пространстве. В нашем случае длина рамки наоборот больше длины волны.
• -Вторая версия (предыдущая), была основана на модели для антенного симулятора MMANA-GAL. Программа и сейчас популярна у олдфагов, поскольку бесплатна и имеет русскоязычный интерфейс. В этой программе провод представляется в виде прямой бесконечно тонкой линии, поэтому все размеры даются не по краям, а по оси провода. Реальный диаметр провода конечно учитывается, но уже вторично, кроме того программа имеет ряд ограничений в расчетах. Эти ограничения легко удовлетворяются на метровых волнах. На СВЧ их обойти очень трудно. В частности MMANA неправильно учитывает промежуток в месте подключения. Из модели MMANA следует, что величина этого промежутка влияет на входной импеданс антенны. Однако, поскольку в точке подключения не соблюдаются основные ограничения вычислительного ядра NEC, этот вывод на самом деле абсолютно неверен. Изгибов провода программа не моделирует в принципе, только изломы. А поскольку изогнуть провод, особенно толстый, строго под 90 градусов невозможно, на изгибах набегает дополнительная длина провода, которую базовая модель не учитывает. Правильно рассчитать этот набег длины не зная реальный радиус изгиба невозможно. А на СВЧ очень важна именно реальная общая длина рамки с правильным учетом изгибов, а не длина ее стороны. От этой длины зависит резонанс рамки, т.е. точка по частоте, где реактивная составляющая ее импеданса обращается в нуль. Кроме того плавный изгиб провода несколько расширяет полосу пропускания антенны, что часто имеет важное значение. По этой причине было принято решение заменить калькулятор.
• -В настоящее время стандартом для расчета СВЧ антенн является использование программных пакетов CST STUDIO или ANSYS HFSS. Они лишены недостатков присущих MMANA, поэтому расчет в них наиболее точен. Последний вариант калькулятора основан на модели HFSS и является более точным чем предыдущий. Для точного расчета длины провода радиус изгиба задан фиксированным. Изгибать надо именно по направляющим диаметром 14 мм (точнее — 13,6 мм). Но! Какой то одной, однозначно «правильной» модели с «правильными» размерами не существует в принципе. Рабочих моделей с разными размерами — бесконечное множество. Поэтому вопрос «почему там и там отличаются размеры?» не имеет смысла. Подробнее здесь. Под калькулятором есть ссылки на другие рабочие оптимизированные модели, в том числе для Wi-Fi.
• -Большое спасибо за ответ. Я все понял. Значит буду собирать ваш вариант антенны. Я думал согнуть провод на весу с помощью предмета диаметром 14мм. и потом готовую рамку прикрепить к рефлектору на стойку из диэлектрика большого диаметра (для устойчивости). Но я не знаю, как в этом случае максимально точно согнуть провод? Ну и углы, на сколько я понял, все должны быть четко по 90 градусов, а у меня с первого раза это не получилось.
• -Четко 90 градусов — это не принципиально, этого даже в модели нет. Нужно просто по возможности близко соблюсти основные размеры по калькулятору и согнуть максимально симметрично, «красиво». Точность радиуса изгиба тоже не принципиальна. Принципиально важна только точность длины провода и расстояния рамка/рефлектор. От этого зависит входной импеданс антенны. Небольшая неточность формы не приводит ни к каким заметным отклонениям. Вам нужно отмерить общую длину провода, разделить ее на 8 частей (приблизительная длина каждой части — длина сторон рамки qs1 или qs2 по чертежу, которые мы добавили в калькулятор). Затем согнуть проволоку по оправкам 13,6 мм в этих точках. Получившуюся рамку растянуть/сжать под размеры W и H.

P.S: Указанный в последнем пункте диалога алгоритм изгиба провода достаточно легко применить на частотах СВЧ. На ДМВ, с толстым проводом, это сделать трудновато. В таком случае, можно изготовить шаблон с направляющими, координаты и диаметр которых выдает калькулятор и по ним согнуть провод. Но первым действием нужно сначала отмерить расчетную длину провода. Если у вас будут неточности в шаблоне и после изгиба провода «концы не сойдутся», вы можете подкорректировать профиль рамки чтобы необходимая длина провода в любом случае сохранилась.

Подобные упрощенные калькуляторы:

• Калькулятор другой конструкции антенны, основанной на оригинальгой статье Тревори Маршалла. — подойдет для тех, для кого точность не принципиальна (вернее будет сказать, что все «многа букафф», что написаны выше, для них попали в категорию «ни … не понял, но очень интересно!»), кто не знает что такое штангенциркуль, кто делает разметку жирным фломастером и просто гнет провод плоскогубцами на весу.
• Калькулятор Bi-loop антенны
• Калькулятор Double Bi-quad антенны

Эти калькуляторы основаны на моделях 4NEC2. Все недостатки вычислительного ядра NEC, о которых шла речь выше, присущи и этой программе.

Полезные ссылки:

• Обсуждение антенны Харченко на форуме сайта
• Улучшенный вариант антенны Харченко конструкции UVE
• Широкополосная антенна Харченко с балуном на 1800+2100МГц
• Антенна Харченко для цифрового телевидения
• Удвоенный зигзаг Харченко для цифрового телевидения
• Частоты каналов цифрового телевидения

Оптимизированные конструкции зигзага Харченко для отдельных диапазонов с рефлектором в виде короба, который закрывается радиопрозрачной пластиковой крышкой:

1. Антенна Харченко 435 ±5 MHz, 11. 4 dBi @ 50Ω
2. Антенна Харченко LTE-800 790-890 MHz, 75 Ohm, 11.5-11.7 dBi
3. Антенна Харченко GSM-900 890-960 MHz, 50 Ohm, 11.7 dBi
4. Антенна Харченко GSM/LTE-1800 1710-1880 MHz, 50 Ohm, 11.7 dBi
5. Антенна Харченко UMTS-2100 1920-2170 MHz, 50 Ohm, 11.4-11.8 dBi
6. Антенна Харченко 50Ω, WiFi-2440 MHz, 11.4 dBi
7. Антенна Харченко LTE-2600 PCB FR4 Dish, 75 Ohm, 10.2-10.7 dBi
8. BiQuad + Coax Balun — Исследование лияния коаксиального балуна, проложенного вдоль плеча антенны на характеристики зигзага Харченко

Поставщики беспроводных радиочастот и ресурсы

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов RF и Wireless.
На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения,
калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee,
LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. д.
Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.

Статьи о системах на основе IoT

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей.
В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT.
Подробнее➤
См. также другие статьи о системах на основе IoT:
• Система очистки туалетов AirCraft.
• Система измерения удара при столкновении
• Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей
• Система помощи водителю
• Система умной розничной торговли
• Система мониторинга качества воды
• Система интеллектуальной сети
• Умная система освещения на основе Zigbee
• Умная система парковки на базе Zigbee
• Умная система парковки на базе LoRaWAN.

Радиочастотные беспроводные изделия

Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т. д. , стандарты.
Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.

Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно.
Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP.
Подробнее➤

Основные сведения о повторителях и типы повторителей :
В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях.
Подробнее➤

Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. д., используемые в беспроводной связи.
Подробнее➤

Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G.
Архитектура сотового телефона.
Подробнее➤

Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи по соседнему каналу, помехи в одном канале,
Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д.
Подробнее➤

Раздел 5G NR

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д.
5G NR Краткий справочный указатель >>
• Мини-слот 5G NR
• Часть полосы пропускания 5G NR
• БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR
• Форматы 5G NR DCI
• 5G NR UCI
• Форматы слотов 5G NR
• IE 5G NR RRC
• 5G NR SSB, SS, PBCH
• 5G NR PRACH
• 5G NR PDCCH
• 5G NR PUCCH
• Опорные сигналы 5G NR
• 5G NR m-Sequence
• Золотая последовательность 5G NR
• 5G NR Zadoff Chu Sequence
• Физический уровень 5G NR
• MAC-уровень 5G NR
• Уровень 5G NR RLC
• Уровень PDCP 5G NR

Учебники по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям. Он охватывает учебные пособия по таким темам, как
сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS,
GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д.
См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>

Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Учебник по основам 5G
Диапазоны частот
учебник по миллиметровым волнам
Рамка волны 5G мм
Зондирование канала миллиметровых волн 5G
4G против 5G
Испытательное оборудование 5G
Архитектура сети 5G
Сетевые интерфейсы 5G NR
звучание канала
Типы каналов
5G FDD против TDD
Нарезка сети 5G NR
Что такое 5G NR
Режимы развертывания 5G NR
Что такое 5G ТФ

В этом учебнике GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения,
Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы,
Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания,
Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона,
Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Читать дальше.

LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC).
Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE,
Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE,
Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Подробнее.

Радиочастотные технологии Материал

На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C.
для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO,
амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка РЧ приемопередатчика
➤Дизайн радиочастотного фильтра
➤Система VSAT
➤Типы и основы микрополосковых
➤Основы волновода

Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе
Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.
ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов.
➤ Генерация и анализ сигналов
➤ Измерения физического уровня
➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие
➤ Тест на соответствие Zigbee
➤ Тест на соответствие LTE UE
➤ Тест на соответствие TD-SCDMA

Волоконно-оптические технологии

Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель,
фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д. Эти компоненты используются в оптоволоконной связи.
ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Руководство по оптоволоконной связи
➤APS в SDH
➤Основы SONET
➤ Структура кадра SDH
➤ SONET против SDH

Поставщики беспроводных радиочастот, производители

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений,
см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д.
Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE
➤ РЧ-циркулятор
➤РЧ-изолятор
➤Кристаллический осциллятор

MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW.
Эти коды полезны для новичков в этих языках.
СМОТРИТЕ ИНДЕКС ИСТОЧНИКОВ >>
➤ 3–8 код декодера VHDL
➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB
➤32-битный код ALU Verilog
➤ T, D, JK, SR триггер коды labview

*Общая медицинская информация*

Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
ВЫПОЛНИТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Мойте их чаще
2. ЛОКТ: кашляйте в него
3. ЛИЦО: Не прикасайтесь к нему
4. НОГИ: Держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВУЙТЕ: Болен? Оставайтесь дома

Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и
установить систему наблюдения за данными >>
спасти сотни жизней.
Использование концепции телемедицины стало очень популярным в
таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19так как это заразное заболевание.

Радиочастотные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения.
Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д.
СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤Калькулятор пропускной способности 5G NR
➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты
➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa
➤ LTE EARFCN для преобразования частоты
➤ Калькулятор антенны Yagi
➤ Калькулятор времени выборки 5G NR

IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet,
6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.
Он также охватывает датчики IoT, компоненты IoT и компании IoT.
См. главную страницу IoT>> и следующие ссылки.
➤РЕЗЬБА
➤EnOcean
➤ Учебник LoRa
➤ Учебник по SIGFOX
➤ WHDI
➤6LoWPAN
➤Зигби RF4CE
➤NFC
➤Лонворкс
➤CEBus
➤УПБ

СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ

Учебники по беспроводным радиочастотам

GSM
ТД-СКДМА
ваймакс
LTE
UMTS
GPRS
CDMA
SCADA
беспроводная сеть
802.11ac
802.11ad
GPS
Зигби
z-волна
Bluetooth
СШП
Интернет вещей
Т&М
спутник
Антенна
РАДАР
RFID

Различные типы датчиков

Датчик приближения
Датчик присутствия против датчика движения
Датчик LVDT и RVDT
Датчик положения, смещения и уровня
датчик силы и датчик деформации
Датчик температуры
датчик давления
Датчик влажности
датчик МЭМС
Сенсорный датчик
Тактильный датчик
Беспроводной датчик
Датчик движения
Датчик LoRaWAN
Световой датчик
Ультразвуковой датчик
Датчик массового расхода воздуха
Инфразвуковой датчик
Датчик скорости
Датчик дыма
Инфракрасный датчик
Датчик ЭДС
Датчик уровня
Активный датчик движения против пассивного датчика движения

Поделиться этой страницей

Перевести эту страницу

СТАТЬИ
Раздел T&M
ТЕРМИНОЛОГИИ
Учебники
Работа и карьера
ПОСТАВЩИКИ
Интернет вещей
Онлайн калькуляторы
исходные коды
ПРИЛОЖЕНИЕ. ЗАМЕТКИ
Всемирный веб-сайт T&M  

Расчет и формула » Заметки по электронике

Примечания и подробности о расчете длины дипольной антенны и формуле для полуволнового диполя.

Дипольные антенны Включает:
Основы дипольной антенны
Ток и напряжение
Полуволновой диполь
Сложенный диполь
Короткий диполь

Дублет
Длина диполя
Дипольные каналы
Диаграмма направленности
Построить ВЧ диполь
Перевернутый V-диполь
ВЧ многодиапазонный веерный диполь
ВЧ многодиапазонный диполь-ловушка
Антенна G5RV
FM-дипольный дизайн

Длина диполя является основным фактором при определении его рабочей частоты. Часто диполи рассчитаны на формирование половины длины волны на их рабочей частоте

Таким образом, расчет длины дипольной антенны является ключевым элементом при проектировании и установке любой антенны для ВЧ, ОВЧ, УВЧ и т. д., для широковещательного приема, передачи или для двусторонней радиосвязи, например, для двухсторонней радиосвязи. точка связи любительского радио, для приема или любого приложения.

Формы сигналов тока и напряжения на полуволновом диполе, показывающие необходимость расчета длины антенны

Большинство дипольных антенн имеют длину в половину длины волны, и, соответственно, часто необходимо рассчитать физическую длину полуволновой дипольной антенны.

Однако было обнаружено, что физическая длина дипольной антенны не совсем совпадает с длиной волны электрического тока в свободном пространстве. На самом деле он немного короче, пусть и ненамного.

Несмотря на то, что длину антенны можно очень точно рассчитать, побочные эффекты могут означать, что ее длину все же придется немного отрегулировать для оптимальной работы после того, как антенна будет установлена ​​в требуемом месте.

Несмотря на это, всегда необходимо рассчитать требуемую длину, а затем, при необходимости, быть готовым отрегулировать ее на небольшую величину, чтобы обеспечить оптимальную работу

Отклонение длины диполя от длины свободного пространства

Хотя антенна может иметь электрическую половину длины волны или кратную половине длины волны, эта физическая длина не совсем совпадает с длиной волны сигнала, распространяющегося в свободном пространстве.

Для этого есть несколько причин, и это означает, что антенна будет немного короче, чем длина, рассчитанная для волны, распространяющейся в свободном пространстве, в результате того, что легко называют «конечным эффектом».

Конечный эффект возникает из-за того, что обычно антенна работает в воздушной среде, а сигнал распространяется по проводнику конечной длины.

Более конкретно, эффект конца антенны возникает из-за уменьшения индуктивности и увеличения емкости ближе к концу проводника антенны. Это служит для эффективного удлинения антенны.

Установлено, что торцевой эффект антенны увеличивается с частотой, а также различается в зависимости от установки. Диаметр проволоки также оказывает заметное влияние на это, как показано на диаграмме.

Для полуволнового диполя рассчитывается длина волны, бегущей в свободном пространстве, и она умножается на коэффициент «А». Обычно он составляет от 0,96 до 0,98 и в основном зависит от отношения длины антенны к толщине провода или трубки, используемой в качестве элемента. Его значение можно приблизительно оценить по графику:

Коэффициент умножения «А», используемый для расчета длины диполя

В качестве дополнительной сложности, поддерживающие изоляторы, системы питания и другие окружающие объекты, такие как земля, здания, деревья и т. д., оказывают заметное влияние на электрическую длину. Это может даже превысить изменение длины, вызванное практическими изменениями диаметра проводника.

Это затрудняет, а то и делает невозможным точное вычисление длины в практических условиях. Соответственно, обычно определяют наиболее вероятную длину антенны, обрезают ее немного длиннее, чем ожидается, а затем экспериментально проверяют характеристики антенны, изменяя при необходимости физическую длину.

В то время как большинство дипольных антенн могут удовлетворительно работать в большинстве случаев с небольшой регулировкой или без нее, готовность немного отрегулировать длину поможет улучшить характеристики и обеспечить максимально эффективную работу в заданном месте.

Формула длины диполя

Довольно легко рассчитать длину полуволнового диполя, используя простые формулы, приведенные ниже. Для этого расчета длины даны две версии: одна для длины в метрах, а другая для длины в дюймах.

длина (метры) = 150   Af

длина (дюймы) = 5905  Af

длина (футы) = 492  Af

Часто формула для длины диполя в футах выглядит как 468/частота. Это можно получить, взяв число 49.2, показанный в приведенной выше формуле, и умножив его на типичный А или коэффициент конечного эффекта 0,95.

Фактическое полученное значение равно 467,48, но это достаточно близко для большинства применений, тем более, что другие факторы, включая близлежащие объекты и т. д., оказывают значительное влияние на длину.

Расчеты по этим формулам дают хорошую отправную точку для определения длины дипольной антенны. Однако такие факторы, как близость земли и других близлежащих объектов, как упоминалось выше, также оказывают значительное влияние на длину, и определить их заранее непросто.

Соответственно всегда лучше сделать любой прототип антенны немного длиннее, чем могут показать расчеты, а затем укоротить антенну, каждый раз измеряя ее характеристики. Таким образом, для этой антенны можно получить оптимальные характеристики.

Лучше всего подрезать длину антенны небольшими шагами, потому что провод или трубка не могут быть легко заменены после того, как они были удалены.

Программы компьютерного моделирования обычно способны очень точно рассчитать длину диполя при условии, что все переменные и элементы, влияющие на работу диполя, могут быть точно введены, чтобы моделирование было реалистичным и, следовательно, точным. Основная проблема, как правило, заключается в том, чтобы точно ввести реальные данные об окружающей среде, чтобы можно было провести реалистичное моделирование.

Длина антенн для популярных радиолюбительских диапазонов

Дипольные антенны

используются во многих областях и приложениях. Одной из основных областей, где требуются самодельные антенны, являются радиолюбители. Проволочные дипольные антенны часто конструируются и устанавливаются для обеспечения антенны для определенного диапазона или иногда диапазонов.

Чтобы иметь представление о длинах, необходимых для полуволновых диполей, широко используемые длины приведены в таблице.

Примечание: Длины проводов указаны для антенны в сборе, их необходимо обрезать по центру для точки питания.

Эти длины широко используются в качестве основы для дипольной антенны любительского диапазона. Как уже упоминалось, влияние земли/высоты, а также близлежащих объектов может изменить требуемую естественную резонансную длину, поэтому обычно требуется небольшое экспериментирование.

Наконечники для проволочных антенн

При обрезке проводов по длине для проволочной дипольной антенны необходимо не только отрезать немного больше, чтобы можно было обрезать длину, но также необходимо отрезать немного больше длины, чтобы можно было проложить провод антенны. для крепления к центральной части, а также к изоляторам или тому, что используется на обоих концах.

Это связано с тем, что активная длина антенны не включает проволочную петлю для крепления.

Это относится к центральной части, как показано ниже. Какой бы ни была форма используемого центрального элемента, будь то изолятор, как показано на рисунке, или балун, многие балуны предназначены для работы в качестве центральной части диполя.

Центральная часть диполя, обеспечивающая разгрузку от натяжения
Строго говоря, необходимо использовать балун, но его часто опускают, особенно для приемных устройств

Хотя центральная часть диполя важна, изоляторы на обоих концах (или любое другое крепление) потребуют добавления дополнительной длины.

Помните, что при обрезке провода для диполя необходимо оставить запас для крепления к изоляторам и центральной части диполя.

Необходимо обеспечить достаточное количество дополнительного провода для крепления, чтобы убедиться, что нет необходимости в добавлении провода, так как это может быть трудно сделать удовлетворительно после того, как антенный провод будет обрезан.

Теоретически относительно легко рассчитать длину антенны. На практике большое влияние на длину оказывают многие другие факторы. Многие программы проектирования антенн помогут уменьшить ошибки, но на практике трудно предсказать влияние зданий, деревьев и общей топологии земли, и то, как эти факторы повлияют на антенну.