Чудо враждебной техники - антенна на 868мГц Опции

[varvar]

Недавно случайно развалилась у меня антенна (передатчик нес за нее ), у которой давно хотелось посмотреть внутренности - но она не поддавалось, а ломать не хотелось - в отличии от многих китайских антенн КСВ, измеренный мостом, был настолько близок к единице, что складывалось подозрение что внутри у нее 50-омный резистор - но при этом она еще и работала.
Внутрях у нее обнаружилось следующая конструкция:





Теперь удивлен еще больше - как это работает? Это как-то можно изобразить в mmana? Или с изоляцией от коаксиального кабеля на центральном проводе это бессмысленно? Насколько действительно эффективна может быть такая антенна?

[demidrol]

похоже на четвертьволновой трансформатор

[lunin]

Недавно случайно развалилась у меня антенна (передатчик нес за нее ), у которой давно хотелось посмотреть внутренности - но она не поддавалось, а ломать не хотелось - в отличии от многих китайских антенн КСВ, измеренный мостом, был настолько близок к единице, что складывалось подозрение что внутри у нее 50-омный резистор - но при этом она еще и работала.
Внутрях у нее обнаружилось следующая конструкция:





Теперь удивлен еще больше - как это работает? Это как-то можно изобразить в mmana? Или с изоляцией от коаксиального кабеля на центральном проводе это бессмысленно? Насколько действительно эффективна может быть такая антенна?

MMANA не поможет, слишком проста. Для моделирования примените HFSS или CST.
А работает антенна так же, как и любой штыревой вибратор. Втулка совместно с полиэтиленом играет роль согласующего элемента. Штырь из куска коаксиального кабеля-удачное применение материалов

[varvar]

похоже на четвертьволновой трансформатор

Вряд ли похоже - четверть длины волны - 82мм, даже с учетом укорочения не тянет.

MMANA не поможет, слишком проста. Для моделирования примените HFSS или CST.
А работает антенна так же, как и любой штыревой вибратор. Втулка совместно с полиэтиленом играет роль согласующего элемента. Штырь из куска коаксиального кабеля-удачное применение материалов

Безотходное производство
Интересно, антенна так была рассчитана или так уж получилось - вроде телевизионной антенны типа сломанные грабли, более ни на что не годные

За давностью лет точно не помню, но скорее всего она продавалась в качестве двухдиапазонной GSM антенны, низкочастотный диапазон близок к 868.
Одновременно было куплено еще несколько разных типов, но все, кроме этой, оказались габаритно-весовыми макетами

А кроме MMANA под рукой, к сожалению, ничего нет. Да и специалист из меня по антеннам еще тот - максимум самодельным мостом посмотреть в балансе или нет

В штыревом вибраторе нужна земля или четвертьволновые противовесы - в конструкции размером 3х5см, установленной на пенопластовом самолетике и то, и другое как то не помещаются , а из передатчика управления такая торчащая конструкция будет сломана через пару дней. Поэтому эта антеннка оказалась как нельзя более подходящей для передатчика.

[lunin]

Вряд ли похоже - четверть длины волны - 82мм, даже с учетом укорочения не тянет.


Безотходное производство
Интересно, антенна так была рассчитана или так уж получилось - вроде телевизионной антенны типа сломанные грабли, более ни на что не годные

За давностью лет точно не помню, но скорее всего она продавалась в качестве двухдиапазонной GSM антенны, низкочастотный диапазон близок к 868.
Одновременно было куплено еще несколько разных типов, но все, кроме этой, оказались габаритно-весовыми макетами

А кроме MMANA под рукой, к сожалению, ничего нет. Да и специалист из меня по антеннам еще тот - максимум самодельным мостом посмотреть в балансе или нет

В штыревом вибраторе нужна земля или четвертьволновые противовесы - в конструкции размером 3х5см, установленной на пенопластовом самолетике и то, и другое как то не помещаются , а из передатчика управления такая торчащая конструкция будет сломана через пару дней. Поэтому эта антеннка оказалась как нельзя более подходящей для передатчика.

Считать надо от края втулки. При этом получается почти 1/8длины волны. Ну а противовесы... Их размерами часто пренебрегают, посмотрите на любую портативку диапазонов 27...470 МГц - там противовес (корпус) много меньше длины волны, даже её четверти.

[Serg1956]

Было бы неплохо, если Вы дадите картинку КСВ, и на чем эта антенна устанавливалась.
У антенны был кожух, вот интересно КСВ с кожухом и без оного, а бывает что это материал с потерями-эффективность падает, но согласование улучшается. Без данных по КСВ, при моделировании нельзя оценить материал изоляции на штыре. ММАНА для моделирования не катит - это проводная модель, а у трубки две поверхности: внутренняя и внешняя и эти поверхности выполняют разные функции.

[Hmm]

Ранее часто встречал публикации подобных антенн. И еще проще - из коаксиального кабеля, но вместо латунной "гильзы" использовалась часть оплетки ..

[varvar]

Было бы неплохо, если Вы дадите картинку КСВ, и на чем эта антенна устанавливалась.
У антенны был кожух, вот интересно КСВ с кожухом и без оного, а бывает что это материал с потерями-эффективность падает, но согласование улучшается. Без данных по КСВ, при моделировании нельзя оценить материал изоляции на штыре.

Измерением это назвать сложно, тот мост, что я использую - это показометр, а не измеритель. Т.е. выставляется полная шкала на открытый выход, контролируется на активную нагрузку 50 ом - по нулям. Потом прикручивается антенна. Кстати, после падения, ломания и припаивания назад трубки, часть магического синего дыма вышла - раньше стабильно было чуть больше полделения, теперь - деление. Одевание-снимание кожуха не сильно влияет. А вот от близко поднесенных рук баланс уходит.

[Serg1956]

Ладно, с измерением понятно. С руками тоже, когда подносите руку к антенне, Вы увеличиваете потери, т.к. руки в ближней зоне. Этот прием я применяю, чтобы прикинуть диаграмму направленности антенны, сравниваю на каком расстоянии и в каком направлении влияние ладони сильнее.
Если я правильно понял из названия топика, то устройство работает на частоте 868МГц, можно смоделировать в CST, заодно будет ясно какой кабель использован для изготовления.

[uve]

Ладно, с измерением понятно. С руками тоже, когда подносите руку к антенне, Вы увеличиваете потери, т.к. руки в ближней зоне. Этот прием я применяю, чтобы прикинуть диаграмму направленности антенны, сравниваю на каком расстоянии и в каком направлении влияние ладони сильнее.
Если я правильно понял из названия топика, то устройство работает на частоте 868МГц, можно смоделировать в CST, заодно будет ясно какой кабель использован для изготовления.

Похоже это попытка создать двухчастотный излучатель для 900/1800 МГц. Не видно никакой схемы запирания асимметричных токов - значит максимум излучения будет отклоняться от нормали к оси антенны в зависимости от геометрии корпуса прибора. Для кожуха задал эпсилон 3.5( полиамид ), для кабеля 2.25 ( полиэтилен )

[varvar]

Похоже это попытка создать двухчастотный излучатель для 900/1800 МГц. Не видно никакой схемы запирания асимметричных токов - значит максимум излучения будет отклоняться от нормали к оси антенны в зависимости от геометрии корпуса прибора. Для кожуха задал эпсилон 3.5( полиамид ), для кабеля 2.25 ( полиэтилен )

Видимо, мне свезло с экземпляром и попытка оказалась вполне успешной - с точностью до свойств материала. И это все-таки не совсем грабельного типа антенна, а кто-то приложил мозги к ней. Спасибо!

[Serg1956]

Похоже это попытка создать двухчастотный излучатель для 900/1800 МГц. Не видно никакой схемы запирания асимметричных токов - значит максимум излучения будет отклоняться от нормали к оси антенны в зависимости от геометрии корпуса прибора. Для кожуха задал эпсилон 3.5( полиамид ), для кабеля 2.25 ( полиэтилен )

Не согласен насчет попытки двухчастотного излучателя. Я замоделировал в CST на идеальной земле, резонанс КСВ на 860МГц, второй, слабо выраженный с КСВ=3 в районе 2400МГц. Потом сделал модель в свободном пространстве с учетом корпуса, корпус взял "от балды" ориентируясь на фото, металл- медь, изоляция-полиэтилен.






Вывод простой антенну делали с умом, считали так чтобы при любой подстилающей поверхности КСВ антенны не уходило за 1.5, при КУ близко 3-5dBi.

[varvar]

Не согласен насчет попытки двухчастотного излучателя. Я замоделировал в CST на идеальной земле, резонанс КСВ на 860МГц, второй, слабо выраженный с КСВ=3 в районе 2400МГц. Потом сделал модель в свободном пространстве с учетом корпуса, корпус взял "от балды" ориентируясь на фото, металл- медь, изоляция-полиэтилен.

Вывод простой антенну делали с умом, считали так чтобы при любой подстилающей поверхности КСВ антенны не уходило за 1.5, при КУ близко 3-5dBi.

Антенна мне нравится все больше и больше
Нашел на ебее продают - судя по виду и размерам - такая же, как и у меня. Пишут - 900-1800MHz Built-in SMA male straight GSM GPRS Antenna
Хотя очень бы хотелось, чтобы выводы Serg1956 были правильными

[alexf]

Нашел на ебее продают - судя по виду и размерам - такая же, как и у меня.

Судя по размеру - просто 1/4 штырь. Но за такие деньги не жалко посмотреть. Один раз'ем того стоит.

[uve]

Не согласен насчет попытки двухчастотного излучателя.
Вывод простой антенну делали с умом, считали так чтобы при любой подстилающей поверхности КСВ антенны не уходило за 1.5, при КУ близко 3-5dBi.

Идея двухчастотной антенны здесь проста. L/4 штырь для 900 МГц будет иметь резонанс и на 1800 МГц с бОльшей входной Re.
Для согласования с 50-ю Омами на частоте 1800 МГц и установлена трансформирующая линия с трубкой 23 мм.
Я посчитал отдельно эту линию, она 50 Ом трансформирует в 137.5+j51 Ohm.
Посчитал антенну без трансформатора: 1800 МГц - 95.2-j62 Ohm.
Вывод: похоже, что этот трансформатор как раз для частоты 1800 МГц.

Отклонения в расчётах могут быть т.к. мы не знаем значения епсилон реального кожуха антенны.

Serg1956, посмотрите, что с Вашей моделью в CST, совсем на расчёт в HFSS не похоже. Посмотрите, что у меня получилось, хотя это может быть из-за разных противовесов( у меня цилиндр длиной 69 мм, диаметром 8 мм:



Сообщение отредактировал uve - Feb 28 2013, 15:40

[EVS]

...как это работает?

Да нормально работает, как и любая антенная классика. Называется sleeve monopole.
Предложен Кингом и Тейлором из Гарварда где-то в середине прошлого века. Соответствующим выбором диаметра и длины "сливы" на большой "земле" может обеспечить перекрытие по частоте около 4:1 по КСВ=3 с очень приличной ДН. Литературы полно: те же Кинг с Тейлором, Ли, Штуцман, многочисленные статьи и с классикой и с модификациями...

[Serg1956]

Serg1956, посмотрите, что с Вашей моделью в CST, совсем на расчёт в HFSS не похоже. Посмотрите, что у меня получилось, хотя это может быть из-за разных противовесов( у меня цилиндр длиной 69 мм, диаметром 8 мм:


[/quote]

Ок. Посмотрю. Правда, мне не понятно входит ли датчик отраженной волны в состав прибора, но можно и с ним загнать расчет. Теперь относительно Вашей картинки, мне кажется что у Вас диэлектрик полностью заполняет металлическую трубку, а это не так исходя из приведенных фотографий. И толщина стенки трубки 0.15мм, у Вас она заметно толще. Так что мы имеем штыревую антенну с приподнятой точкой запитки и довольно интересным полувоздушным трансформатором. Транс и антенну я в выходные пересчитаю, но выводы мои пожалуй верны. Корпус я брал металлический. Что подучится в расчете выставлю. А CST я крепко верю, пока не разу не подводил, совпадение с экспериментом, если убрать дембедингом влияние кабеля, просто класс, я в нем проверяю и печатные платы, если есть воздушные катушки.

[uve]

Теперь относительно Вашей картинки, мне кажется что у Вас диэлектрик полностью заполняет металлическую трубку, а это не так исходя из приведенных фотографий. И толщина стенки трубки 0.15мм, у Вас она заметно толще.

Нет, геометрия точно по чертежам ТС, трубка с внутренним диаметром 5.6 мм, полиэтилен 2.9 мм

[varvar]

Правда, мне не понятно входит ли датчик отраженной волны в состав прибора, но можно и с ним загнать расчет.

Нет, не входит - подключен только на время измерения. Тем более, что там просто резистивный мост внутри, он явно не улучшит характеристики передатчика и антенны

[alexf]

Нашел на ебее продают - судя по виду и размерам - такая же, как и у меня. Пишут - 900-1800MHz Built-in SMA male straight GSM GPRS Antenna

Update: взял по ссылке. Пластик очень красивый. "Усиление" на 915 МГц МИНУС 24 дб. Резонанс на 320 МГц. Внутри пружинка. Замена ее на отрезок провода 81 мм резко улучшает потребительские свойства на 900 МГц.

Короче, если не заказывали, так и не надо.

[varvar]

Update: взял по ссылке. Пластик очень красивый. "Усиление" на 915 МГц МИНУС 24 дб. Резонанс на 320 МГц. Внутри пружинка. Замена ее на отрезок провода 81 мм резко улучшает потребительские свойства на 900 МГц.

Короче, если не заказывали, так и не надо.

Очень странно - великая китайская лотерея. Я тоже выписал, пришла - ксв опять хорошее. Только что усомнившись вскрыл - внутри точно такая же, как на фотографии в первом посте. Вы не выиграли в этот раз Может, она по внешнему виду все-таки отличается? - если да, то просто потребовать деньги назад. Даже если отзыв оставлен, еще не поздно выставить претензию.

[alexf]

если да, то просто потребовать деньги назад.

Я заплатил кажется $3.50 или около того. Можно считать недорого купил разъемы. Отослать назад будет дороже.

[varvar]

Очередные чудеса - теперь на 2.4 ггц. Антенна номер раз - внешне выглядит как неуклюжая детская игрушка, но работоспособна, и мой мост-показометр предлагает считать КСВ близким к единице. Черная торчащая часть - чистая декорация.





Антенна номер два - снаружи выглядит очень даже солидно, но внутри полный бардак.
Видимо, когда-то кто-то считал слот антенну, правда, на какую частоту неясно, потом в каком-то подвале собрали модель этой антенны из того, что было:





Причем кусок железа, изображающий патч, приклеен на самоклеющуюся двухстороннюю микропорку. Или это не патч? Скорее, отражатель? В какую сторону ей вообще полагается излучать?
Кусок самоклеющейся фольги тоже впечатляет.
Интересно, что это было все-таки в оригинале? Слот на 5.8МГц? Или это вообще неизвестный науке зверь? Или ее все-таки можно заставить работать?

Сообщение отредактировал varvar - Apr 17 2013, 18:50