Vidlákovo elektro 92. Antény 1.

15. ledna 2015 v 5:10 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Před mnoha a mnoha lety mi od routeru D-Link upadla napevno přidělaná anténa pro WIFI. Tak jsem škatuli rozšrouboval a nestačil jsem se divit - uvnitř byl koaxiál tenký jako škrkavka - a to prosím na 2.4 GHz. Tak jsem místo koaxiálu přímo na jeho pájecí bod napájel drátek 30 mm dlouhý - jako čtvtvlnný dipól a když jsem zjistil, že nad routerem (ležel na zemi) - je na stole místo, kde je příjem špatný, zahnul jsem drátek v polovině pod úhlem 45 stupňů, abych dosáhl "kulovější" charakteristiky vyzařování.

Když jsem si pak na D-Link stěžoval mezi robotiky - oni užasli ne nad tím jaký je ten router šmejd, ale dostal jsem řadu otázek ve stylu :
  1. Proč je koax tlustý jako škrkavka nevhodný pro 2.4GHZ
  2. Jak jsem přišel na 30 mm ?
  3. Proč jsem ohýbal pod úhlem 45 stupňů
Někteří se ani neptali - a ač to jsou všechno počítačoví experti - a WIFI je jejich denní chleba - jen tam stáli s otevřenou hubou a kdybych je nepotkal loni na robotickém dni - klidně bych mohl tvrdit, že tam stojí dodnes.

Takže dnes startuje seriál, který má pojednávat o anténách a hned na začátku je nutno podotknout - opět několik bodů
  1. Antény mají extrémně vysoký potenciál k "černé magii" - prostě nepřipojíte se k metr vzdálené WIFIně - tak ohnete dátek v prstech a ono to najednou jde.
  2. Nejsem Jindra Macoun ani Pavel Šír - což jsou osoby, které se ve věci dokonale vyznají - za cenu, že množství čené magie, které do toho vkládají je extrémní.
  3. Osobně nejsem nijak teoreticky vzdělán v oboru, a bude mi stačit, když moji čtenářové po přečtení této série budou schopni pro jakoukoliv frekvenci vyrobit z toho "co dalo smetiště" anténu, která dostane signál tam kam má a nespálí koncový stupeň vysílače.
  4. Jestli je výkon mých "vidláckých antén" horší než optimální a 50% signálu zmizí v nenávratnu - je mi vzhledem k nedostatečným teoretickým základům jedno - hlavně, když vás "babička na chatě" uslyší jak se vracíte z lesa (a nebude to tím, že řvete v aktustickém pásmu jako na lesy).
Pro dnešní extrémně krátkou kapitolu bych možná mohl zodpovědět první tři otázky. Tedy :
  1. Útlum koaxu extrémně stoupá s frekvencí - na krátkých vlnách si radioamatéři mohou dovolit stovky metrů nejubožejšího koaxiálního kabelu, který seženou, ale na 2.4 GH jsou ztráty koaxu dramatické - a to i těch koaxiálních kabelů, které mají veliký průměr - ne průměr, kdy kablík musíte málem brát pinzetou.
  2. Co jsem potřeboval vyrobit byl "čtvrvlnný dipól nad zemní rovninou" délka čtvrtiny vlny je na 2.4 GHZ je 3E8 / (4 * 2.4E9) = 31,25 mm, ale tenké dráty mají "zkracovací koeficient" kolem 95% takže 31.25 * 0.95 = 29.6 mm neboli 30 mm
  3. čtvrtvlnnný dipól má vyzařovací charakteristiku jako kobliha Homera Simpsona - vůbec nevyzařuje v ose - tak mu osu musíme trochu pokroutit aby přece jenom něco šlo i "osou koblihy". 45 stupňů je kompromis, kdy minimum v ose drátku zmizí, ale ještě nedojde k příliš velkému rozladění rezonančních parametrů anténky.
Jelikož bych nerad byl obviněn ze zničení vašeho domácího routeru - dovolím si jenom upozornit, že NEJPRVE jsem připájel k moterboardu zvonkový drát a TEPRVE POTOM jsem jej změřila ustřihl na 30 mm - protože na tomto pásmu každá desetina milimetru znamená desítky MHz mimo pásmo.

Takže jestli jste ze všeho jeleni - vyčkejte - a uvidíte, že to zdaleka není tak těžké jak se zdá - vyrobit anténu, která je "o polovinu více hluchá" než konstrukce, které dělají "opravdoví radioamatéři"

Poznámka při druhém čtení - chtěl jsem původně napsat, že v oblasti antén "fyziku neobechčiješ", ale pak jsem si vzpoměl na ploché antény různých smartfounů - a říkal jsem si , že pokud se budeš tvářit dostatečně tajemné a budeš do omrzení opakovat "flíčková anténa a fraktálová anténa" tak blondýnu co kupuje ajfoun možná nakonec zmateš tak, že bude věřit, že placatá krabice plná 20 vrstevných plošných spojů - bez viditelné antény - může vysílat jako staré mobily typ "cihla s vysouvací anténkou"....
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 RxD RxD | 15. ledna 2015 v 9:45

Pokud člověk začíná radiotechniku s anténami na 2,4 MHz, je to, jako když student gymnázia sní o tom, jak znásilní Lolobridžidu. Protekční šťastlivci mají pak k dispozici doma a nebo aspoň v práci antení analyzátor aspoň 1-24 GHz s displejem, a nakonec pomocí něj zjistí, že na wifi nejlíp vysílá na střed koau uprostřed dutiny připájená malá kávová nerezová lžička, což odporuje naprosto všem teoriím, ale osvědčuje se v praxi...

2 OK1ACR OK1ACR | E-mail | 15. ledna 2015 v 21:42

Kabel tenký jak škrkavka - to bude nějaká obdoba RG174 - ty mají v tabulkách útlum měřený  nejvýš na frekvenci 1GHz. Při těch pár centimetrech je ale vpodstatě úplně jedno jakej kabel se použije. Dost často k routerům bejvaj kolineární antény, takže to co se ztratí na kabelu anténa dožene vcelku s rezervou.
Jsem docela zvědavý co o anténách napíšete :-)

3 Tin Tin | E-mail | 16. ledna 2015 v 0:05

http://en.wikipedia.org/wiki/Evolved_antenna
jako anténa může sloužit skoro jakýkoli humus, když se dobře vyladí. Dokonce může sloužit lépe než anténa navržená znalcem černé magie. To jen tak pro inspiraci ;-)

4 petr-kubac petr-kubac | 16. ledna 2015 v 8:22

[3]: Když jsem slyšel diskuse diskuse na burze v Holicích ve stylu "kolego, ale vy jste zanedbal 10 ohmů kapacitní reaktance" - asi by mě praví radioamatéři prokleli, ale Američani mají heslo - když nevysílá níc - bude fungovat "random wire antena" - a opravdu jsem četl smrtelně vážně míněné rady jak koupít 100 yardů drátu a náhodně ho rozvěšet na půdě. Vtip je v tom, že i genetický algoritmus si vyláme zuby na problematických vstupních podmínkách typu "vysílání ven z plechové krabice"

5 RxD RxD | 16. ledna 2015 v 11:59

Právě do analyzátoru někdy i bez konektoru nastrkané dráty a nebo na ně připojené předměty vedou pak mnohdy k objevům nezvyklých a někdy i nezvykle účinných antén, ke kterým je pak už jen potřebné vymyslet vhodně složitou  vědeckou teorii, aby někdo zlomyslný kdo tam ten drát strčil až později, nemohl říci, že "Objev je pouhou náhodou..".

6 RxD RxD | 16. ledna 2015 v 12:05

Ještě daleko zábavnější je poslouchat třeba CB-čkáře, "jak uzemňuje" v desátém patře paneláku radiostanici na hromosvod a nebo vodovodní potrubí, které má k zemi pravidelně dál než je vlnová délka na které vysílá.

7 RxD RxD | 17. ledna 2015 v 16:20

Pokud člověk neví, kde mu rezonuje anténa, a nechce vyhazovat desítky tisíc za analyzátor, postaví si GDO / sací měřič/ . Rezonance se zjišťuje pouhým přiblížením k anténě, a nebo k závitu na jejím zatíženém konci. Při troše šikovnosti se dá s jedním BFR93A zhotovit i bastl GDO na 2,4 GHz. Ladí se duralovým závitem, a jako cejchovací normál je možné použít např. starý magnetron z trouby, který je sice obrovský, ale rezonuje velmi ochotně.

8 OK1ACR OK1ACR | 18. ledna 2015 v 18:13

Krom toho kde anténa rezonuje, je dobré znát ještě impedanci kterou má na rezonanční frekvenci. Nebo alespoň velikost nepřizpůsobení oproti napájecímu vedení.
Na to se docela dobře hodí tahle doma snadno postavitelná konstrukce: http://pe2er.nl/wifiswr/

9 Honza Honza | 18. ledna 2015 v 23:28

Zdravím,
taky tam mohl být RG-316. Na ten kousek útlum nemá moc vliv. Spíš musí být kabel na tu frekvenci vhodný. Při příliš řidkém opletení to už od některých frekvencí nefunguje. Taky je docela problém tlustý koax připojit k DPS tak, aby v tom místě nebyly odrazy. Koax se používá až někam do 100 GHz a je velmi tenoučký, protože se musí dodržet to, aby od středního vodiče k plášti bylo méně než 1/4 vlnové délky.
Předpokládám, že vývojář tam naplánoval něco vhodného a nákupčí koupil levnější "ekvivalent". Honza

10 RxD RxD | 18. ledna 2015 v 23:41

Tahat sem šumový můstek na 2,4 GHz , případně zetfímetr, měřič stojatých vln a šmiťák, to by bylo jako u toho studenta, kdyby se začal zajímat kromě znásilňování u tý Lolobridžidy o teorii sadomasochizmu.

11 OK1ACR OK1ACR | 20. ledna 2015 v 16:30

[10]: Mě to spíš přijde jako solidní základ bez kterýho to jde dost blbě ...

12 Dex Dex | E-mail | 21. ledna 2015 v 14:26

Co v nějakém budoucím pokračování zkusit "postavit" nějakou anténu na 27 MHz? Stačí pro Rx ale musí být "malá" :-)

13 RxD RxD | 21. ledna 2015 v 14:42

Kdysi jsem v Holicích potkal svého kamaráda, který tam prodával BNC Téčka, a pendreky na CB. Kšeft mu nějak nešel. Vzal jsem jedno T-čko, nasunul do něj dva pendreky, přivolal jednoho okukujícího CB čkáře, a nabídl mu, aby si vyzkoušel tento přijímacíé systém. On to vyzkoušel, a začal řvát, že je to vynikající, za chvíli byl okolo nás hlouček, někdo další vzal jedno t-čko, dal do toho z obou stran další dvě T-čka, a do toho pendreky, a vytvořil čtyřparoháče, a za chvíli tam běhali lidé, a měli na CB-stanicích něco jako sobí parohy. Kolega jásal, zvýšil ceny na dvojnáspobek, a za chvíli byla krabice pryč. V podstatě ani nevím, jestli to byla opravdu tak dobrá anténa, doma mám od něj asi deset BNC-T-ček, a asi deset pendreků....

14 Dex Dex | E-mail | 21. ledna 2015 v 15:29

To je zajímavé. Jdu schánět T-čka a pendreky :-)

15 RxD RxD | 21. ledna 2015 v 21:30

Pokud si vezmete pendrek, šoupnete to do ručky, a proladíte GDO a nebo analyzátorem / neměřit jen samotné /zjistíte zradu: Buď to bude fungovat geniálně ale jen na jednom kmitočtu /hodně pod 50 kHz/, a nebo to půjde blbě ale v celém rozsahu. I když to vypadá nesmyslně a nevzhledně, dá se však pendrek ladit, například přibližováním feritu a nebo duralového jádra. Další speciální možnost je helical se štěrbinou. V kombinaci se vhodným nízkošumovým zesilovačem v patce a přetažený smršťovací bužírkou to může vypadat třeba jako profi měřicí anténa pro analyzátor Pertec.

16 Dex Dex | E-mail | 22. ledna 2015 v 8:01

Dělám pokusy s RTL-SDR a chci zkusit přijímat CB pásmo což je blízko spodního limitu co to zvládne. Postavil bych si např. půlvlnný dipól jenomže skoro 6 m nemám venku vertikálně jak ukotvit :-)

17 OK1ACR OK1ACR | 23. ledna 2015 v 11:36

Dex:
Zkuste hledat "mini-whip antenna"  - udávanej rozsah je sice do 20MHz, ale myslím že to trochu nahoru půjde vyladit.
Na RX stačí, vysílat se s tím pochopitelně nedá.
Jinak k RTL-SDR doporučuju vždycky pripojovat pásmovou zádrž 88-108MHz, znatelně se zlepší citlivost.

18 Dex Dex | 24. ledna 2015 v 19:27

MiniWhipy už zkoumám. Některé mají fungovat do 30 MHz jen je trochu problém s tranzistory. Ty co tam jsou (hlavně jeden) se obtížně schánějí.
Jinak pásmovou zádrž mám a opravdu je to dost znát. Můj problém je, že doma chytám FM rádio ve stereu i na konektor (bez antény). Už mám rozdělanou stínící krabičku na RTL-SDR aby to nechytalo kde co i bez antény.

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama