Об антенне Пять восьмых лямбда. Схема, описание
Деятельность нашего интернет магазина видеонаблюдения охватывает весь спектр оборудования систем безопасности и охраны, который включает в себя:
и многое другоеОсуществляя поставки по всей России, наша компания доставляет товар даже в самые отдаленные регионы страны. Мы стараемся удовлетворить самого требовательного клиента.
Специалисты "Актив-СБ" понимают специфику работы систем безопасности и видеонаблюдения не только в Москве, но и в удаленных регионах со сложными климатическими условиями. Наши сотрудники предложат вам наиболее приемлемые как по функционалу, так и по стоимости варианты, расскажут об их возможностях и обоснуют необходимость использования тех или иных технических систем.
Торговый дом систем безопасности Актив-СБ проводит сервисное и гарантийное обслуживание проданного оборудования, прием и проверку товара ненадлежащего качества, осуществляет обмен неисправного оборудования.
Нашими клиентами являются коммерческие организации и конечные потребители, монтажные компании и государственные предприятия. Более 50 000 зарегистрированных пользователей корпоративного сайта имеют доступ к постоянно обновляемой базе технической документации, сертификатам по современным системам безопасности, а так же участвуют в партнёрской программе и специальных акциях проводимых компанией.
Для удобства наших взаимоотношений с клиентами, мы сотрудничаем с монтажными организациями, которые готовы выполнить монтаж систем видеонаблюдения любой сложности и всегда придут к вам на помощь. Поэтому, при необходимости, вы можете не только приобрести у нас оборудование, но и, например, заказать установку систем видеонаблюдения или провести техническое обслуживание других систем безопасности.
Работа нашего гипермаркета систем безопасности основывается на принципах честности, открытости и порядочности. Мы с уверенностью смотрим в будущее, стремимся c каждым днем развиваться и совершенствоваться.
Wi-Fi-антенны - неотъемлемый элемент построения надежной беспроводной сети. Они повышают уровень сигнала сети и устанавливают надежное соединение в зоне покрытие, которое создают. Для организации локальной сети в помещении используются всенаправленные антенны для . Если же абоненты на расстоянии, используются секторные и направленные антенны, мощность которых выше. В каталоге представлены виды антенн, которые помогут Вам создать сеть в квартире или же установить соединение с загородным домом:
- всенаправленные антенны;
- секторные антенны;
- направленные антенны;
- внутренние антенны;
- внешние антенны.
Для чего нужна Wi-Fi - антенна?
Перед выбором нужного Вам варианта стоит четко определить предназначение антенны. Выбирая антенну для Wi-Fi-роутера, стоит определить цель использования, частотный диапазон и радиус покрытия антенны. С этим Вам помогут справится консультанты интернет-магазина.
Организация надежной Wi-Fi-зоны? Если Вам нужно равномерное покрытие Wi-Fi в помещении офиса или же жилого дома, для этого подойдет точка доступа с всенаправленной антенной. Для создания соединения «точка-точка» или же «моста» стоит использовать внешние направленные антенны, которые «бьют» до 50 км при соответствующем передатчике.
Почему интернет-магазин сайт?
Если Вы выбираете Wi-Fi-антенну и у Вас возникают вопросы, консультанты интернет-магазина сайт помогут с выбором товара, проконсультируют в вопросах цены и доставки. Если поиск проходит в нерабочее время, используйте « ». Вы облегчите процесс выбора и покупки нужного товара. Мы гарантируем работоспособность и качество продукта по демократичной цене.
Правильное высказывание может быть ошибочным. Это не каламбур, а констатация факта. Вырванное из контекста правильное высказывание может ввести в заблуждение, если, например, не названы ограничения, при которых оно справедливо. Нечто подобное, по мнению автора этой статьи, произошло с характеристиками популярной антенны 6λ/8.
"Обратный" ток с оплетки кабеля растекается по четвертьволновым противовесам. Они не участвуют в излучении, поскольку токи в них направлены в противоположные стороны. Отгибать противовесы вниз нельзя, так как в этом случае электрическая длина антенны увеличится из-за вертикальной составляющей тока противовесов, что пагубно скажется на диаграмме направленности. Часто нижний по рисунку вывод катушки индуктивности соединяют с противовесами. В эту же точку подключают оплетку, а центральный проводник кабеля - к отводу катушки. В диапазоне 27 МГц противовесы часто делают короче λ/4, соответственно увеличивая индуктивность для настройки антенны в резонанс.
Распределение тока в антенне показано на рис. 1,б. Оно с хорошей точностью может считаться синусоидальным. Диаграмма направленности (рис. 1,в) имеет "нуль" под углом к горизонту и ненужный побочный лепесток под еще большим углом. Этот лепесток - плата за прижатый к горизонту главный лепесток и упомянутый максимальный КНД. Вот, пожалуй, вкратце и все. что было известно автору (так же, как и другим радиолюбителям) об этой антенне, и... вызывало некоторое недоумение.
Не давал покоя нижний участок излучателя, где ток направлен в противоположную сторону по отношению к току в верхней, полуволновой части. Ведь известно, что диаграмма направленности формируется следующим образом: поля от каждого малого отрезка излучателя суммируются в любом направлении с учетом их амплитуд и фаз. В направлении на горизонт длины путей распространения волн от всех отрезков одинаковы и дополнительного набега фазы нет. Поля от участков верхней, полуволновой части антенны синфазны и складываются по амплитуде, а поля от нижней части (где направление тока противоположно) противофазны и... вычитаются!
Из этих соображений получалось, что более короткий - полуволновый вертикальный излучатель должен работать лучше, чем вибратор длиной 5λ/8. А если направление тока в нижнем участке излучателя длиной 5λ/8 каким-либо образом изменить на противоположное, то он будет более эффективным. Для доказательства этого вывода можно было либо рассчитать КНД теоретически, либо поставить соответствующий эксперимент. Но подозревая, что это все давным-давно сделано, автор предпочел изучить старые литературные источники. И что же оказалось?
Впервые вертикальная антенна-мачта длиной 5λ/8 была описана С. Баллантайном еще в 1924 г. . Она разрабатывалась как средневолновая радиовещательная антифединговая антенна. Дополнительным достоинством этой антенны, немедленно ставшей весьма популярной, оказалось то, что она действительно создает в направлении на горизонт максимальную напряженность поля, но лишь в классе антенн с естественным (синусоидальным) распределением тока вдоль вибратора, расположенного непосредственно над идеально проводящей поверхностью.
Первую часть утверждения многие помнят хорошо, а про вторую часть авторы статей в радиолюбительской литературе, видимо, немножко подзабыли. В профессиональной же сообщается : "If special means are taken to prevent a reversal of currents below the upper half wavelength of the radiator, further horizontal gain can be obtained...". Иными словами, если реверсировать направление тока в нижней части антенны, получится дополнительный выигрыш в излучении на горизонт. При этом возможно и дальше наращивать длину антенны с целью увеличения выигрыша. Напомним, что у классической антенны длиной 5λ/8 увеличивать длину уже нельзя, так как резко увеличивается побочный лепесток диаграммы и уменьшается главный.
Реверсировав ток в нижней части антенны, целесообразно увеличить ее длину еще на λ/8, чтобы избавиться от согласующей катушки. В результате получится хорошо известная синфазная коллинеарная антенна, предложенная еще в 1911 г. инженером фирмы "Маркони" Франклином. Антенна Франклина представляет собой вертикальный провод, разбитый на отрезки по полволны, между которыми включены катушки (рис. 2,а) или четвертьволновые линии (рис. 2,6). В этих элементах и "спрятаны" обратные полуволны тока. Токи же в излучающих отрезках оказываются синфазными (рис. 2,в), что сужает диаграмму и значительно уменьшает побочный лепесток (рис. 2,г). Полоса пропускания такой антенны - несколько процентов.
Динамика изменения диаграммы направленности при увеличении высоты антенны и числа "этажей" (по Франклину) иллюстрируется рис. 3, заимствованным из (2).
Диаграммы приведены опять-таки для случая идеально проводящей земли. Отнести же почву под антенной к проводникам или диэлектрикам можно, вычислив тангенс угла потерь (отношение токов проводимости к токам смещения): tgδ = jnp/jcм = δ/ωεε0. У проводников он много больше единицы, а у диэлектриков много меньше. Тангенс угла потерь зависит от частоты. Одна и та же почва будет близка к проводнику при работе на средних волнах, а на высокочастотных КВ диапазонах и на УКВ (интересующий нас диапазон частот!) окажется диэлектриком. А это изменит фазу отражения от земли на обратную, и в направлении на горизонт окажется уже не максимум диаграммы направленности, а минимум. Главный лепесток диаграммы направленности в этом случае отрывается от поверхности и направляется под некоторым углом к ней (тем меньшим, чем выше над землей установлена антенна).
Иными словами, при работе над проводящей землей антенна 5λ/8 действительно превосходит полуволновый диполь. Объяснить это можно сужением диаграммы направленности из-за того, что основная излучающая часть находится выше над поверхностью, что и компенсирует уменьшение поля из-за излучения нижней части. Если же антенна 5λ/8 расположена в открытом пространстве, то такой компенсации не произойдет, исчезает ее преимущество перед полуволновым диполем. Сказанное в меньшей степени относится к многоэтажным антенным системам, составленным из УКВ антенн длиной по 5λ/8. Разнесение на большее расстояние основных, полуволновых излучающих отрезков, также как в случае проводящей земли, сужает диаграмму и компенсирует проигрыш от излучения участков с обратным током. Но и в этом случае исключение "обратных" участков должно дать выигрыш.
Не известно, были ли споры между Баллантайном и Франклином о достоинствах своих антенн. Скорее всего, нет. поскольку антенны создавались для совершенно разных целей. А вот среди радиолюбителей такие споры возникают неоднократно. Надеюсь, что приведенные в статье аргументы помогут в этих спорах сторонникам синфазных антенн. А практический вывод, к которому пришел автор этих строк, следующий. Если вы решили изготовить вертикальную ненаправленную антенну и имеете при этом возможность сделать ее высотой больше λ/2, но меньше λ, то наибольший положительный эффект получите не с антенной "пять восьмых лямбда", а с антенной Франклина (см. рис 2).
Литература
- Ballantine S. On the optimum transmitting wave length for a vertical antenna over perfect Earth - Proc. IRE. 1924. December, p. 833.
- Radio Engineering Handbook. Fifth ed McGraw-Hill. 1959. p. 20-24.
Смотрите другие статьи раздела .
Читайте и пишите полезные
Описание изделия
Для обеспечения связи на большие расстояния по беспроводным сетям, компания PLANET выпускает большой спектр разнообразных Антенн, Кабелей и других Принадлежностей для диапазона волн 2.4GHz, призванных обеспечить необходимое усиление сигнала для обеспечения устойчивой и качественной связи для беспроводных сетей.Информация для заказа
Антенны для диапазона 2.4GHz
ANT-OM5
5dBi Настольная антенна с круговой диаграммой направленности
ANT-OM8 8dBi Антенна с круговой диаграммой направленности
ANT-OM15 15dBi Антенна с круговой диаграммой направленности
ANT-YG13 13dBi Yagi направленная антенна
ANT-YG20 20dBi Yagi направленная антенна
ANT-GR24 24dBi Антенна (сетчатая тарелка)
Кабели и аксессуары
WL-SMA-0.6 кабель/переходник 0.6 метра R-SMA(F) to N(M)
WL-SMA-6 кабель/переходник 6 метров R-SMA(F) to N(M)
WL-N-10 кабель 10 метров N(F) to N(M)
WL-NM-0.6 кабель 0.6 метра N(male) to N(male)
WL-MMC кабель 0.3 метра R-MMCX(F) to R-SMA(M)
WL-LTN Разрядник (Молниезащита) (N male to N female)
Выпускаются антенны, как направленного типа, так и антенны, имеющие круговую диаграмму направленности (360 о), чтобы удовлетворить потребности для различных областей применения. Антенны с круговой диаграммой направленности идеальны для покрытия больших территорий сигналом Wi-Fi или для случаев, когда на одну центральную точку доступа сигнал приходит с разных направлений (режим Multi Bridge). Направленные антенны предназначены в первую очередь для организации беспроводных мостов на большие расстояния. Они имеют узкую диаграмму направленности и сильный коэффициент усиления.
Модель | ANT-OM5 | ANT-OM8 | ANT-OM15 | ANT-FP18 | ANT-YG13 | ANT-YG20 |
Частотный диапазон | 2400~2485MHz | 2400~2485MHz | 2400~2485MHz | 2400~2485MHz | 2400~2485MHz | 2400~2485MHz |
Тип антенны | Настольная круговой направленности | Круговой направленности | Ккруговой направленности | Направленная, плоская панель | Направленная | Направленная |
Усиление (dBi) | 5 | 8 | 15 | 18 | 13 | 20 |
VSWR | ||||||
Горизонтальная плоскость (3dB beam width) | 360 градусов | 360 градусов | 360 градусов | 45 градусов | 32 градусов | 24 градусов |
Вертикальная плоскость (3dB beam width) | 60 градусов | 60 градусов | 60 градусов | 75 градусов | 30 градусов | 13 градусов |
Тип крепежа | Магнитная подставка | Крепление к мачте | Крепление к мачте | Крепление к мачте | Крепление к мачте | Крепление к мачте |
Волновое сопротивление | 50 Ом | 50 Ом | 50 Ом | 50 Ом | 50 Ом | 50 Ом |
Разъем | SMA | NFemale | NFemale | NFemale | NFemale | NFemale |
Максимальная входная мощность | - | 50W | 50W | 20W | 50W | 50W |
Вес | 150g | 390g | 390g | 900g | 485g | 575g |
Габариты (м) | Высота - 238 | 415 x 35 x 35 | 1215 x 35 x 35 | 263 x 263 x 30 | 772 x 90 x 43 | 1005 x 90 x 43 |
Общие принципы выбора антенн
Есть определённые параметры и моменты, влияющие на дальность устанавливаемой связи. Покупая оборудование нужно учитывать множество факторов, которые могут повлиять на качество, надёжность и дальность связи. Вот основные технические параметры, влияющие на дальность связи: Мощность передатчика, Чувствительность приёмника, Коэффициент усиления антенны, длинна кабеля и соединителя, а также потери в них. Так же на дальность связи и её качество сильно влияет точность позиционирования направленных антенн, наличие препятствий на пути сигнала и электромагнитный фон (особенно сильно проявляется влияние на больших расстояниях) и другие причины. Самый простой метод увеличить радиус работы точки доступа заключается в следующем: заменяем штатную антенну точки доступа на переходник, с кабелем нужной длинны и подключаем к нему внешнюю антенну. Следующая таблица показывает примерные расстояния при использовании внешних антенн совместно с точками доступа WAP-1965 (Мощность передатчика: 17dB, Чувствительность приёмника:-80dB) Соединители WL-SMA-0.6 (потеря 0.5dB) при работе друг на друга.
Антена | ANT-OM8 | ANT-YG13 | ANT-FP18 | ANT-YG20 |
ANT-OM8 | 2km/4km | 4km/8km | 7km/14km | 5,6km/11km |
ANT-YG13 | 7km/14km | 7,9km/15km | 10km/20km | |
ANT-FP18 | - | 14km/28km | 17km/34km | |
ANT-YG20 | - | - | 20km/40km |
Внимание:
1. Расстояния и скорость, указанные в таблице, приблизительные и могут быть использованы только для предварительной оценки. Реальное расстояние и полученная скорость зависят от факторов описанных выше, а так же от используемого оборудования.
2. Первое расстояние - для скорости передачи данных 22Mbps, и второе расстояние - для скорости передачи данных 2Mbps.
3. Используя адаптеры способные передавать питание через кабель Ethernet (POE-100 и POE-100S) можно разместить точку доступа недалеко от внешней антенны. Этим Вы сократите потери в ВЧ кабеле (так как вместо длинного ВЧ кабеля можно будет использовать более короткий) и получите более хорошее качество связи на большее расстояние, при использовании той же антенны. Очень сильно на потери в кабеле влияет его качество. Компания Planet в своих переходниках и удлинителях использует только высококачественный кабель.
Кабели
Чтобы обеспечить возможность подключения разнообразных аксессуаров для беспроводного оборудования выпускаются кабели с различными типами соединителей. ВЧ соединители фирмы Planet отличаются низкими потерями, надёжной защитой от атмосферных воздействий, а в качестве кабеля используется качественный коаксиальный кабель со стабильными характеристиками. Выпускаются соединители и переходники длинной от 0.6 метров до 10 метров (0.6м + 10м).
Все кабеля имеют волновое сопротивление 50 Ом и предназначены для соединения точек доступа и сетевых адаптеров Wi-Fi (например WAP-1966 WAP-4000, WAP-1963 и т.п.) и антенн (например ANT-OM8)
Наименование | WL-SMA-0,6 | WL-SMA-6 | WL-SMA-10 |
Разъем А | Reverse SMA (female) | Reverse SMA (female) | Ntype (male) |
Разъем В | Ntype (male) | Ntype (male) | Ntype (male) |
Длинна | 0,6m | 6m | 10m |
Потери (в dB) на частоте 2,4GHz | 0,5dB | 3,5dB | 2,4dB |
Разрядник (Молниезащита)
Антенна 5/8 лямбда на 2 метра
А здесь краткий процесс изготовления, без КСВ или АЧХ метра настроить не выйдет, но обещал показать показал, ниже инструкция о том как сконструировать такую антенну.
Антенна такого же типа работает у rk9ugt, вот что он говорит о ней.
- Диэлектрическая пластина.
- Вибратор, 5/8 длины волны
- Согласующая катушка
- Металлическая пластина (луженая жесть)
- Противовесы 1/4 длины
- Шпилька, шайбы, гайки
- Коаксиальный кабель
1- Любая изоляционная и стойкая к влаге пластина, размером ~ 80×250 мм.
На нее с помощью хомутов, винтов, проволоки и т. д крепится штырь 2 длина которого составляет 5/8 длины волны нужного диапазона (в нашем варианте 144 МГц), в зависимости от диаметра длина будет:
- диаметр 4-5 мм биметалл – длина 1270 мм,
- диаметр 10-14 мм алюминий – длина 1200 мм,
лучше взять с запасом – пригодится при настройке.
Далее мотаем катушку 3 на каркасе диаметром 15 -18 мм (в оригинале использовался маркер) – 9 витков провода, почти любого, голая медь, серебрянка и т.д. диаметром 1,5-2,5 мм (не критично). После намотки растягиваем катушку до длины 34-35 мм.
Верхний конец катушки паяем или через лепесток прикручиваем (в зависимости от используемых материалов) к штырю антенны 2, нижний к пластине 4 из луженой жести 25х35 мм, которая крепиться болтом 6, а лучше шпилькой к основной пластине 1.
Противовесы 5 делаем из биметалла или другой подходящей проволоки диаметром 4-6 мм. Длина чуть больше 1 метра (не забывайте про запас для настройки). Изгибаем их греческой буквой ОМЕГА с длинными усами. ОМЕГА должна быть посередине. Две получившиеся ОМЕГИ крепим к шпильке 6 с разных сторон с помощью гаек и разводим усы в разный стороны под углом 90 градусов.
Кабель 7 крепим к пластине 1 любым способом (продиваем в просверленные отверстия, привязываем проволокой или пропарафиненными нитками и т.д.) Оплетку паяем к пластине 4, а центральную жилу к 3 и 1/3 витка сверху катушки 3.
Берем бутылку, отрезаем дно, делаем отверстие в пробке и четыре отверстия или прорези снизу под противовесы и надеваем на штырь 2. Получилась “бутылочная” антенна.
Крепление антенны к мачте, я думаю, сможете сделать сами.
НАСТРОЙКА.
Лучше всего настраивать антенну с помощью АЧХ-метра (оптимально Х1-48), а не с помощью КСВ-метра, как делают многие.
Настройка заключается в том, чтобы путем изменения длины штыря и противовесв, и сжатия или растягивания витков катушки получить резонанс на нужной частоте. А путем перемещения точки подключения центральной жилы кабеля уже получить минимальный КСВ, к стати согласуется она на любое разумное сопротивление кабеля.
Дальность ~100км при 25Вт.
Спасибо за внимание.