Статистика
Время:
Зарегистрированных: 83740
Последним зарегистрирован: Fish8462
Рекорд посещаемости: 12585
Групп пользователей: 4
 Группы:
[Admin] [Cоучастник] [Автор] [Модератор]
 Сейчас на сайте
 Всего: 344
 Гостей: 312
 Анонимных: 1
 Пользователей: 31
 Зарегистрированные:
VIK zotos andynvkz DJON0804 Mux olegn77 Domestic Yuran aleks_2013 denic1 Roman26reg vitalik_b ded Gosha.K Gorizont куко Spine maugly spiritus masser liontesla Georges Maris вик smergul YuriyN avpavp qetuos Gryzchik ttester tadzh

> Сатком. (Satcom) -> Изготовление кабельного фазовращателя и суммирующего трансформатора на примере кросс-яги для Satcom.
Для работы через спутник применяется обычно радиоволна с вращающейся поляризацией. Более сложные антенны с вращающейся поляризацией с точки зрения механики – это спирали, более простые – это кросс-яги.
Выглядят поляризации в векторной форме примерно так:

Вертикальная поляризация

image

Горизонтальная поляризация

image

Левосторонне-вращающаяся поляризация (LHCP)

image

Правосторонне-вращающаяся поляризация (RHCP)

image

Данная статья будет посвящена методу правильной запитки кросс-яги.

Существует 2 типа запитки антенны для вращения поляризации:

1) Механический разнос антенн на четверть лямбды

image

Механический разнос удобен, когда мы не ограниченны в длине «бума» антенны, плюс – не нужна фазосдвигающая линия.

image image

2) Электрическое внесение фазовой задержки в одну из антенн. Сами антенны при этом не разносятся по длине траверсы.

image

В нашем варианте - удлинение бума даже на 25см не желательно, потому, выбираем второй вариант.

Суммирование 2-х антенн так же может быть произведено 2-я типами трансформации:
1) Приведение точки суммирования к импедансу 100 Ом. Первый вариант с первого взгляда довольно простой, но на самом деле - он технологически не удобен. Требуется сращивать 2 кабеля с точным соблюдением фазовых задержек. В результате, в точках запитки антенны образуется кубло из кабелей, что может сильно влиять на характеристику КСВ и искажать диаграмму направленности.

image

2) Трансформация точки суммирования из 25Ом в 50.
Второй вариант по виду сложнее, но технологическое размещение кабелей на буме намного удобнее. Проще соблюсти фазовые соотношения в кабелях.

image

Остановимся на втором способе, как наиболее технологичном и простом.

Для того что бы собрать фазосдвигающий трансформатор, нам понадобятся:

А. Кабель RG-58C/U, 50 Ом (я использую только фирменный кабель Radiolab)
Б. Кабель RG-316, 75 Ом, тонкий посеребрённый. Можно использовать любой подходящий типа RG-59C/U или любой, имеющий волновое сопротивление 75 Ом. Тонкий более удобен в монтаже.
В. Разный инструмент типа кусачек, паяльник, скальпель.
Г. Хорошо если есть спец инструмент для обжима кабелей, в котором есть удобная «зачищалка».
Д. Панорамный КСВ-метр до 500МГц или выше, который умеет измерять реактивность или модуль реактивности (Х или |Х|):
Как пример – это прибор Rigexpert AA-500/600/1000, Times Technology T100+ или АЕА 150-525, и другие которых сейчас на Али полно, самый шик - хороший векторный измеритель импеданса.

Первым делом нужно собрать полуволновой повторитель, который позволит максимально точно измерить импедансы антенн, он же у нас будет являться кабелем снижения. Что бы у нас был настоящий полуволновой повторитель надо знать коэффициент укорочения кабеля. Я давно перестал доверять паспортным данным на кабелЯ и замеряю на каждой новой партии кабеля Кук индивидуально.

Метода измерения коэффициента укорочения любого кабеля следующая:

0) Берём кусок неизвестного кабеля длинной 1 м + 1см.
1) Зачищаем 10-12мм кабеля от внешней изоляции ТОЛЬКО С ОДНОЙ СТОРОНЫ.
2) Снимаем 5-6мм оплётки
3) Снимаем 2-3мм внутренней изоляции. лудить оплётку сейчас не нужно, т.к. потом на это же место можно будет заделать разъём.
4) В таком состоянии "тыкаем" кабель в прибор и смотрим, на каких частотах Х будет переходить через 0 или |Х| иметь минимальный экстремум в 0. Записываем эти частоты, и те, где R имеет 0 или пик в 1-2кОм.
Когда мы делаем первый замер в широкой частоте, ПЕРВЫЙ ПО ЧАСТОТЕ переход через 0 - будет электрической длинной кабеля в 1/2 лямбды.
5) Теперь, капнем на торец кабеля припой, так, чтобы центральная жила 100% замкнулась с оплёткой. (Можно попробовать на 1мм снять внешнюю и внутреннюю изоляцию, но это дело муторное, я просто заливаю припоем торец)
Повторяем замер. Картинка R должна быть противоположной от верхнеизмеренной.

Примечание: Место перехода через 0 Х или |Х| могут на сотню кГц отличаться - это нормально.

Импеданс короткозамкнутого и разомкнутого на торцах отрезка

image image

На базе измеренных частот и известной длинны кабеля в 1м рассчитываем реальное К-укорочение нашего кабеля.
Реальная частота 1м длинны волны составляет 300МГц. 1м полуволны, соответственно, будет для частоты 150МГц. Значит, для кабеля с Кукор=0.66 частота перехода Х через 0 будет в р-не 99Мгц.

В зависимости от производителя, Кук может иметь значение как 0.66, так и очень далЁкое от этой величины. Я за свою практику успел разных К повидать...

Если кабеля у нас много, то можно сделать один кусок кабеля как образец 1/2 лямбда на нужную нам частоту. А потом, от него отмерять половину - это 1/4 или половину + четверть - это 3/4.

Маленький, но очень важный нюанс!

Когда вы делаете финальный обмер кабеля на нужной нам частоте, то цифру частоты берите на 400-600кГц ниже необходимой. На эту частоту сместиться центр, когда вы будете разделывать второй конец кабеля.
Т.е. имея образец кабеля 1/2 лям, новые кабели в 1/4 или 3/4 я беру с запасом по 15мм. По 7мм кабеля с каждой стороны у меня будут зачищены.

Обмеряем кабель для фазовращателя и измерительного кабеля/кабеля снижения.

Повторяем пункт 0 – 5 на кабеле RG-58:

Для фазовращателя рассчитываем 1шт ПОЛУВОЛНОВОЙ и 1шт 1/4-ВОЛНОВОЙ отрезки кабеля по 50Омдля частот 280МГц, если антенна приёмно-передающая, на 260МГц - если только приёмная и на 300…305МГц - если только передающая.

image image image

В зависимости от того, для каких целей используется кусок подбираем нужную длинну. Для измерений больше 2х полулямбд лучше не делать. Для ручной антенны или как переход на толстый кабель снижения можно взять от 4 до 8 полулябд.

image

Полезный совет!
Для фазовращения в антенне я обычно применяю один 2-полуволновых (1-волновой) отрезок кабеля и один ¾-волновой отрезок, т.к. из них потом удобно делать трансформаторы. Это позволяет кабельное кубло вывести за рефлектор и они не будут вносить искажения в ДН антенны и расстраивать её.

Далее спаиваем вместе 2 кабеля с одной стороны и оставляем разделанным кабель для подключения к антеннам с другой стороны.

Обмеряем кабель для трансформатора

Повторяем снова пункт 0 – 5 для кабеля RG-316:

Рассчитываем 2шт ЧЕТВЕРТЬВОЛНОВЫХ отрезка кабеля по 75Ом для частот 280МГц, если антенна приёмно-передающая, на 260МГц - если только приёмная и на 300…305МГц - если только передающая.

Далее спаиваем параллельно 2 отрезка кабеля и нагружаем на SMD резистор 25Ом (2 по 50 Ом в параллель). Измерения КСВ должны не превышать КСВ=1.2 в полосе, примерно 70…80МГц и иметь минимум на рассчитанной частоте.

image

В итоге у нас должен получиться вот такой комплект

image

Теперь спаиваем последовательно трансформатор и фазовращатель. Герметезируем место спаек.

image

Проверяем работоспособность конструкции. На торцы кабеля, подключаемого к антеннам припаеваем по SMD резистору номиналом 49.9 Ом или 51 Ом, смотрим что получилось.

image

Для лучшей герметезации соединений, я на трансформирующий кабель и места стыков дополнительно усаживаю 2 слоя термоусадки, предварительно проложив термоклей.

Характеристика КСВ антенны из ПРЕДЫДУЩЕЙ статьи на этом трансформаторе

image

Собственно, конструкция готова. Если у тебя получилось так же - ты молодец, теперь можно приступать к постройке антенн из ПРЕДЫДУЩИХ моих статей

Читатель, не теряйся, собирай антенны, если появились вопросы, задавай их в личку. ГОТОВЬ свою рацию и присоединяйся к нашему сообществу любителей радиоастрономии. Жди новые статьи!




    РадиоКОТ - популярно об электронике. Авторские схемы, новые разработки. Обучение по электронике, микроконтроллерам, ПЛИС. Форум   banner DIPTRACE - САМЫЙ ЛУЧШИЙ ТАКСИРОВЩИК ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
Portal-X