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회로도전자부품
2015.07.07 08:38

2.4Ghz Bi-Quad Antenna

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캔안테나 계산기



2.4Ghz 바이쿼드 안테나



Diagram of sector antenna



The bowtie and connector assembly, front.      The bowtie and connector assembly, side.










헬리컬 안테나 계산기

헬리컬 안테나 계산기

http://helix.air.net.au/index.php/d.i.y.-2.4ghz-helical-antenna/

헬리켈 다이


공사

  • 인쇄 및 PDF 템플릿 파일에 템플릿을 잘라. 
  • 사용 rhspiral에 대한 왼손잡이 나선 바로 손으로 나선형 helicals 및 lhspiral. 당신이 통치자와 둘레 좋은 130mm 직경의 원을 직접 규정하지 않는 한 당신은, 접지면 (반사판)을 만들기 위해 원이 필요합니다.
  • 40mm PVC에 550mm (55cm)의 길이를 잘라.

  • PVC 관 주위에 감기 템플릿을 싸서 함께 솔기 테이프. 당신이 동일한 다른 쪽 끝에서 오른쪽 또는 왼쪽 손으로 템플릿 너무 오래으로 나선형을 사용하는 경우 그것은 중요하지 않습니다. 확인 나선 심에서을 줄. 솔기에 작은 차이는 OK입니다.  오른쪽은 당신이 실질적으로 사용 가능한 신호를 얻을 것이다 공중 손으로 당신이 공중 손으로 왼쪽을 결합합니다.

  • 당신의 템플릿을 시작 끝은베이스에 연결 끝 될 것입니다. 당신은 가장자리를 통해 엔드 캡의 두께에 대해 돌출 템플릿으로 시작해야합니다. 아래 그림을 참조하십시오. 이 엔드 캡 40mm의 두께를 보상한다

  • 서기관과 같은 날카로운 포인트를 사용하여 정기적으로 나선형 라인을 따라 템플릿을 관통, 회전 당 5 또는 6을 말한다. 이 주위에 와이어를 포장 할 때 수행 할 수있는 PVC에 자국을 남길 것입니다. 당신이 튜브의 길이를 실행하는 완전한 나선형을 준 때까지 단계에 따라 템플릿을 밀어 넣습니다. 마크 위치 템플릿 완료에 나선형의 끝. 당신은 남은 튜브의 몇 mm가 있어야합니다. 이것은 정상입니다.

  • 나선형 튜브에서 끝 위치로 와이어의 끝 부분에 부착 1mm 와이어 스풀 및 superglue 또는 록타이트 424과 같은 사용하여 뭔가를 타고 (위에 설명 된 엔드 포인트를.). 천천히 나선형 톱니 다음, 튜브 주위에 와이어를 바람. 1/2 또는 1/3 턴과 같은 비교적 일정한 간격으로 위치에 와이어를 잡아 좀 더 접착제를 추가 할 수 있습니다.

  • 당신은 말을 걸려 마지막 차례를 접착제 및 초과 와이어 (10cm 정도)을 많이 두지 않는 기단에 접근. 접착제 건조하자.

  • 황동 심 또는 사라 리 파이 주석 (circle.pdf에서) 130mm 직경의 원에서 잘라.

  • 중앙 볼트와 N 커넥터 구멍 비록 오기를 150mm 엔드 캡과 130mm 시트에 드릴 구멍을 허용합니다.나는 150mm 엔드 캡의베이스에 40mm 엔드 캡의 기반을 centreing 당신이 아래에 볼 수있는 둘레를 그림으로써 모두의 위치를​​ 표시했다. 이 40mm 관의 바깥 쪽 가장자리를 오른쪽으로 N 커넥터 그루터기로했다 보는 맞게 필요한 경우 그때 볼 수있는 개요를 통해 N 커넥터 위치.

  • 40mm의 PVC 엔드 캡을 가지고 N 커넥터 스텁 세 너트 구멍 룸을 통해 찌를 수 있도록 충분히 큰 부분을 잘라. 아래의 스케치는 당신에게 당신이 그것을 모두 함께 오는 맞게 스텁과 볼트 구멍을 허용하도록 차단하는 방법을 많이의 아이디어를 줄 것이다.

  • 5/16 "볼트에 적합한 엔드 캡에 구멍을 드릴 측 잘라 구멍이 이렇게 같이해야 드릴로. :

  • 모든 당신은 (그림이 곳에서 반사 또는 N 커넥터를 표시하지 않습니다)와 끝까지 함께해야 볼트.

  • U 볼트 마운트를 위해 나는 무엇 크기 U 볼트, 25mm 또는 35mm 또는 무엇 이건에 관해서는 당신에게 그것을 떠날거야. 당신이 떨어져 옆에 그리고 안테나 마스트는 N 커넥터에 연결에서 당신을 방해하지 않습니다을에 배치 할 구멍을 드릴 때 있는지 확인합니다. 나는 U - 볼트를 배치하는 방법은 아래의 사진을 참조하십시오.

  • 시트와 큰 엔드 캡 라인업에 확인 모든 구멍을 만들고, 40mm 엔드 캡에 130mm 황동 또는 알루미늄 원형 시트 큰 150mm 엔드 캡에, 볼트를 놓습니다.

  • N 커넥터를 연결합니다.

  • (이 커넥터의 케이블 '50 옴 임피던스 공칭 150ohms있어에서) 안테나를 일치하기 위해 당신은 15-20mm 폭에 대한 구리 또는 황동의 스트립이 필요합니다. 나는 내 작품에 어떤 접착제 구리 테이프를 가지고 일어났다. 당신은 표시된 라인을 따라하는 길이를 필요로하는 곳에 마지막에 튜브를 따라 나선 바람. 이 모든 것이 함께 배치 할 때 대각선으로 반대편 모서리가 엔드 캡 위에 밖으로 찌를 것까지 나선형을 따라 와인딩 스트립의 한 구석에서 걸쳐있다. 대각선을 따라 반으로 스트립을 잘라 그래서 당신은 모서리에 테이퍼 삼각형 끝. 빗변의 73mm와 각각 인접면의 17mm와 71mm의 스트립 크기는 작동합니다. 알루미늄은을 사용하여 귀찮게하지 않도록 납땜하지 않습니다. 황동 심하지만 트릭을 할해야합니다.그것을 측정하고 배치하는 방법에 대한 아래 그림을 참조하십시오.

  • 40mm 엔드 캡에 튜브를 삽입하고 나선 엔드 캡의 상단을 만나는 표시합니다. 이 시점에서 와이어를 잘라하지만 과량 와이어 몇 mm를 떠난다. 사포로, 반짝 및 납땜 쉽게 떠날 와이어의 끝 오프 에나멜을 긁어.

  • 조심스럽게 와이어 테이퍼 스트립의 좁은 뾰족한 끝을 납땜하고 큰 끝에 하단 모서리가 N 커넥터의 그루터기에 깔끔하게 납땜 곳 일치. 당신은 제자리에 고정하는 접착제 또는 접착 테이프를 사용 할 수도 있습니다. 당신은 몇 가지 올바른 길이 스트립을 얻기 위해 트리밍 할 필요가 있습니다. 사실상이 스트립은 임피던스 변압기 역할을합니다. 어떻게 작동하는지 나는 꽤 잘 모르겠지만, 나는 그것이 잘 작동 각각 약간 다른 길이의 스트립 및 2 포트 분석기를 따라와 네 번을했습니다.

  • 튜브가 완전히 엔드 캡에 삽입하면이 곳을 클릭하고 빠른 개최한다. 구석 깔끔하게 N 커넥터 그루터기에 납땜 할 수 있도록 주위에 상처 때 테이퍼가 제자리에 만족한다.

  • 밖으로 튜브를 타고 사포로 튜브에 40mm 엔드 캡과 인접한 표면의 내부를 거칠게. 이 접착제가 잘 유지 도움이 될 것입니다. 당신은 접착제 전에 모든 거친 표면을 깨끗이 닦아.

  • 일부 슬로우 건조하여 (하지 5 분) 아랄 다이를 얻고 배치를 섞는다. 튜브 끝 부분과 엔드 캡 내부의 아랄 다이 트를 적용합니다. 구리 스트립 코너 N 커넥터를 정합 스터브, 전술 한 바와 같이 튜브를 다시. 접착제 많이 배어 나오기한다. N 커넥터의 센터 핀에 테이퍼의 모서리 솔더. 튜브와 엔드 캡의 내주면 사이의 작은 틈을 채우는 접착제의 많음이 있는지 확인합니다.

  • 접착제 (일에 대해) 건조 시키십시오. U 볼트에 설치하고 당신은 자신 나선있다! 장소와 모든 일에 테이퍼가 붙어 함께 볼트를 사용하면 뭔가 아래 그림처럼 보이는이 있어야합니다. 당신은 황동 심 통해 파고 N 커넥터 볼트와 센터 스텁을 볼 수 있습니다. 또한 눈에 보이는 건조 아랄 다이 트의 globs의 덮여 스텁과 모든 납땜 테이퍼 코너입니다.

큰 엔드 캡에 대한 이유는 150mm PVC 파이프의 길이가 전체 조립을 통해 밀어 엔드 캡에 맞게 꼭 수 있도록했다. 다른 쪽 끝에서 다른 엔드 캡이 완전히 장치, 물, 새를 밀봉으로 공중을 유지 될 것이며, 시간이 더 오래 지속되어야한다. 당신이 노출 된 공중을 떠나려고하는 경우에, 당신이과에 테이퍼 솔더 물이 전기적으로 접지면에 공중의 중심에 선을 연결하지 수 있도록 N 커넥터 주위에 실리콘의 자유 양을 넣을 수 있도록 (시트.) 경험으로 인해 지상과 센터 신호 핀을 단락의 커넥터 종류에 응축 비와 안개 속에서 그 성능 저하를 보여 주었다. 나는 U 볼트 와셔 황동 심에 아연 코팅이 때문에 플라스틱이나 고무 와셔 황동의 열화를 방지하기 위해 대신 여기에 필요할 수 있습니다 일어나는 갈바니 반응을 한 것으로 나타났습니다.

여기서 완성 된 제품의 사진이다!

그리고 뒤쪽에서.

중요한 물건

  • 내가 사용하는 PVC 관 오븐도 2 분 동안 전자 레인지에 뜨거운하지 않았다, 그래서 설명 wavelan에서 모든 신호를 흡수하지 않아야합니다. 당신의 튜브를 테스트 (또는 다른 튜브 모양의 재료는 당신이) 공중 권선 전 (되지 금속으로 사용합니다) (너무 물을 작은 유리) 분 동안 전자 레인지에하고 따뜻하거나 뜨거운하지 않습니다 있는지 확인하십시오. 만약 그렇다면, 그것은과 공중을 만들기위한 좋은 없습니다.

  • 임시이었다 모두의 여러 화신에서 나를 위해 일한 전술 한 바와 일치하는 섹션. 두 개의 포트 분석기 정합 회로가 일을 얼마나 잘 표시 말했을 때 나는 놀랐다.

  • 내가 좀 더 테스트를 할 때까지, 나는 (비록 그들이 잘 수 있으며 그 의도 최대 범위의)이 공중이 10Kms에 작업을해야한다는 어떤 주장을하지 않습니다. 그들은 시력의 좋은 라인 (나무와 집의 지붕과 같은 방법으로 많이하지 않음) 3-4km에 잘 작동 않습니다.

  • 이 공중 디자인 풍부에 가능한 변화. 당신은 가능한 변동을 마련하기 위해 당신의 상상력을 사용해야합니다. 유리 섬유 보드가 매우 강하고 구리 이미 반사기로서 사용할 수있는 기판에 결합 될 때 백플레인 단면 에칭되지 않은 인쇄 회로 기판을 사용하면,이다.

이론

이 공중의 디자인은 좋은 똑똑한 'ARRL 안테나 핸드북에서 파생되었다. 19 장에서 paramterise과 공중의 성능을 측정하는 방법을 자세히 나선형 디자인과 일부 수학의 무리입니다.

내 원래 디자인 노트를 잃어버린, 그래서 PDF 파일에서이 rederiving 내가 만든 안테나를 측정하고 있습니다.

다음 공식 ARRL 안테나 핸드북의 페이지 19-23에서 있습니다. 모두가이 책에 액세스 할 수 있습니다로 여기를 반복하고있다.

C의 λ = 0.75λ는 1.33λ합니다 - 권선의 둘레 
S의 λ = 0.2126C의 λ를 0.2867로 C의 λ 축 방향 길이를 한 차례의 - 
G의 λ = 1.1λ하는 0.8λ - 접지면 / 반사경의 직경 
λ =  π의 개발 λ를 - 둘레가 PI 시간 직경

권선의 직경은 PVC 튜브 직경 42mm 인으로 고정된다. 
중심 주파수 (2.425GHz)을 갖는 파장 L = 0.123711 미터.

λ =의 π * 0.042m = 0.13195m 
     = 1.066 

S를하기 때문에 측정을 다시 찾고, 어디 선가 망쳐 수도  0.31830의 C 것 같다 L 지정된 값의 범위를 벗어났습니다. 이로 온 방법 모르겠어요,하지만 너무 큰 장애가 될 것 같지 않습니다.

S의 λ = 0.3183 * 0.13195m = 0.042m (이상하게도, 튜브의 직경.)

접지면의 직경은 1.05 G = λ = 0.130m

dBi의 공중에서의 이득은 다음과 같이 정의된다 :

게인 = 11.8 + 10 * 로그 (10) (C λ의 C *을 λ의 * n 개의 *의 S의 λ를 , n은 권수 임).

게인 = 11.8 + 10 * 로그 (10) (1.066 * 1.066 * * 0.31830 13) 
        = 18.5dBi

아래 차트는 이득의 양이 회전 수에 대해 가지게되는 방법을 보여줍니다. 당신이 볼 수 있듯이, 3dB에 대해 얻을 수있는 (2 회) 더 많이 회전 수를 두 배로 및 공중의 길이를 두 배로해야합니다. 열세 회전은 0.55m에 맞게 발생하고 이득 대 길이에 대한 좋은 타협이다.

새로운 802.11 카드의 많은 중심 주파수 (채널)의 선택을 할 수 있습니다. 당신은 새로운 C의 계산 위의 공식을 사용하여 권선 크기를 변경 할 수 있습니다 λ 와 S의 λ를 . 어떤 사람들 (그들이 무엇을하는지 아는 즉 일부 아마추어 무선 유형) 안테나를 내장하고 이득이 좋지 않았다 발견 이론은 알 수 있듯이. 나는 그들이 제대로 안테나를 내장하고 좋은 임피던스 정합을 가지고 있다고 가정합니다. 이 페이지는 (여기에 사용 된) helicals이 4-5dB까지 그들의 이익은 표준 크라우스 식으로 과대 평가 할 수 있음을 시사한다. 이 계산 링크 예산, 특히 한계들에 심각한 영향을 미칠 것입니다. 아는 사람이 어떤 아이디어 또는 일부 경험적 증거가있는 경우, 저와 연락을 주시기 바랍니다.

공연

I는 S11 파라미터들을 측정함으로써,이 안테나의 효율을 측정했다. 아래는 제가 만들어 두 안테나에 대한 measuremeants입니다. 위 그림은 SWR 측정하고, 낮은 로그 반환 측정입니다. 두 안테나는 아주 좋은 및 확산 스펙트럼 통신에 필요한 광대역이 (1의 SWR을! 1.15 또는 더 나은). 그것은 임시 공중 일치 스트립이 실제로 매우 잘 작동 것 같다! 나는 거리에 성능을 테스트하기 위해 아직있다.

공중 # 1

공중 # 2

빔 패턴

다음은 몇 가지 빔 패턴 측정입니다. 불행하게도 인해 설치에 나는 단지 프론트 사이드 180도를 측정 할 수 있었다. 제 1 빔 패턴은 40도에서 5도 간격으로 샘플링하고 전체 빔을 제공하는 미러 하였다. 표시 등 -3dB 포인트는 빔이 약 25도 넓다는 이론에 동의합니다. 2 빔 패턴을 90도 이상으로 사용되는 조악한 10도 간격이었다. 이 명확하게 조준 떨어져 약 40도에서 처음 널 (null)를 보여줍니다. 메인 빔의 최대치와 사이드 로브 사이의 최대 비는 약 10dB이다. 다시 비율은 20dB 전면에서 측정 하였다.

반 전력 빔 폭

= 52 / (C λ의 *의 SQRT (n 개 *의 S의 λ ))도 
= 52 / (1.066 *의 SQRT (13 * 0.31830)) 
= 23.98도

 

 








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