ตัวอย่างชุดอุปกรณ์รับสัญญาณ ADS-B เสาอากาศแบบดิสโคนทำงานอย่างไร เสาอากาศแบบดิสโคน

ฉันตัดสินใจศึกษาปัญหาวิธีการทำงานของเสาอากาศแบบดิสโคนอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น เพื่อทำความเข้าใจว่านี่เป็นตัวเลือกที่ฉันต้องการจริงๆ หรือไม่ และคุณรู้ไหมว่านี่คือเสาอากาศที่น่าสนใจจริงๆ ที่สามารถพัฒนาเพื่อให้ได้ศักยภาพที่ดีได้ บางทีฉันอาจจะเดินตามเส้นทางของผู้ที่ออกแบบเสาอากาศแบบซับซ้อน แต่ฉันจะติดตั้งเสาอากาศที่ซับซ้อนเช่นนี้ที่เดชาในเมืองเสาอากาศที่มีความต้องการน้อยกว่าจะเหมาะกับฉัน

ดังนั้นคุณสมบัติของเสาอากาศที่ฉันสนใจคืออะไร:

ก่อนหน้านี้ฉันเขียนว่าฉันมีตัวเลือกระหว่างเสาอากาศแบบบันทึกเป็นงวดและแบบกรวยดิสก์ ฉันคิดเกี่ยวกับการตัดสินใจของฉันและได้ข้อสรุปว่าสำหรับงานเฉพาะของฉันในการตรวจสอบการออกอากาศทางวิทยุเสาอากาศแบบดิสโคนจะเหมาะสมกว่า และเนื่องจากตำแหน่งเฉพาะของแปลงเดชา ที่เดชา จะสะดวกกว่าสำหรับฉันในการตรวจสอบดาวเทียม NOAA และการส่งผ่านระยะไกลในช่วง CB และระยะสิบเมตร

ดังนั้นเสาอากาศแบบดิสโคนคืออะไร? ตามชื่อที่แนะนำ เสาอากาศแบบกรวยดิสก์ประกอบด้วยดิสก์ (องค์ประกอบการแผ่รังสี) และกรวย (ถ่วงน้ำหนักกับองค์ประกอบการแผ่รังสี) ฉันจะเริ่มวิเคราะห์เสาอากาศนี้ด้วยเวอร์ชันคลาสสิกนี้

รูปร่างที่ซับซ้อนของเสาอากาศนี้ทำให้เกิดความเข้าใจผิดว่าเสาอากาศแบบดิสโคนมีโพลาไรซ์ในแนวนอน อันที่จริงแล้ว โพลาไรซ์ของเสาอากาศนี้เป็นแนวตั้ง เสาอากาศคือเสาอากาศรูปตัว V จำนวนอนันต์ที่เอียงไปทางขอบฟ้า (องค์ประกอบที่ใช้งานอยู่จะขึ้นและน้ำหนักถ่วงจะลดลง) หากส่วนหนึ่งของดิสก์เป็นแขนข้างหนึ่งของเสาอากาศและอีกข้างหนึ่ง โพลาไรซ์ก็จะอยู่ในแนวนอน ในกรณีของเรา ไหล่ข้างหนึ่งเอียงในแนวนอน และอีกข้างทำมุมจากขอบฟ้าถึงพื้น ผลลัพธ์ที่ได้คือรูปแบบการแผ่รังสีรูปโดนัท

แผ่นดิสก์และกรวยนั้นดี แต่การออกแบบนี้ทำให้เกิดลมแรงมาก ดังนั้นในการพัฒนาเชิงพาณิชย์ ดิสก์และกรวยจึงถูกแทนที่ด้วยโครงสร้างลวด วิธีการนี้ทำให้สามารถลดแรงลม ลดต้นทุนในกระบวนการผลิต ลดการใช้วัสดุในการผลิตเสาอากาศ และทำให้การประกอบง่ายขึ้น และนี่คือเส้นทางที่ฉันจะเดินตามเมื่อสร้างเสาอากาศ

ด้วยการจัดการวัสดุและโครงสร้างของดิสก์และกรวย มวลของเสาอากาศดิสก์-กรวยต่างๆ จึงถูกสร้างขึ้น เสาอากาศแบบดิสโคนที่พบมากที่สุดอย่างหนึ่งคือเสาอากาศสำหรับรถไฟ เป็นตัวอย่าง ให้พิจารณาเสาอากาศจาก VIAM-RADIO เสาอากาศนี้ออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกับสถานีวิทยุหัวรถจักรในช่วง 151-156 MHz และ 307-344 MHz เพราะว่า ความเร็วสูงและข้อกำหนดด้านลักษณะความแข็งแรง เสาอากาศถูกสร้างขึ้นในรูปแบบโครงสร้างเชื่อมโดยมีองค์ประกอบเพิ่มเติมเสริมโครงสร้าง


เสาอากาศหัวรถจักร ดิสก์โคน AL/23

มีแนวทางอื่นในการเพิ่มแบนด์วิธ ในช่วงตั้งแต่หลายร้อยถึงหลายพันเมกะเฮิรตซ์ ขนาดของเสาอากาศทรงกรวยยังคงยอมรับได้ แต่เมื่อความถี่ลดลง ขนาดจะไม่สะดวกทั้งสำหรับการติดตั้งและการคำนวณการออกแบบ แต่มี ทางเลือกอื่นเพิ่มแบนด์วิธเป็นประมาณ 25 MHz ในการดำเนินการนี้ พินเพิ่มเติมจะเชื่อมต่อกับดิสก์ (หรือตัวนำแทนที่) ซึ่งจะเป็นการเพิ่มแบนด์วิธ แต่ถ้าคุณเพียงแค่เชื่อมต่อพิน อิทธิพลของพินจะทำให้พารามิเตอร์แย่ลง และควรจะใช้ได้เฉพาะใน "ระยะของมันเอง" เท่านั้น เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พินจะถูกตัดออกจากดิสก์โดยใช้ตัวเหนี่ยวนำ

แต่ตัวเลือกนี้จะเปลี่ยนเสาอากาศให้เป็นเสาขนาดใหญ่ทันทีและนอกจากนี้ไม่สามารถทำการส่งสัญญาณในช่วงเพิ่มเติมได้ มีการเพิ่มช่วงเพิ่มเติมสำหรับการรับสัญญาณเท่านั้น จริงๆแล้วเสาอากาศดังกล่าวเหมาะสำหรับเครื่องสแกน

ทันทีที่ฉันคำนวณมิติข้อมูลที่ต้องการ ฉันจะเผยแพร่มิติข้อมูลเหล่านั้น จากนั้นผมจะเริ่มรวบรวมวัสดุเพื่อสร้างเสาอากาศนี้

สวัสดีเพื่อนๆผู้ชื่นชอบงานอดิเรก! นี่คือการตั้งค่าของฉัน:

ในการเชื่อมต่อเครื่องรับกับเสาอากาศฉันตัดสินใจใช้สิ่งที่ดี สายดาวเทียม RG-6 รีเม่ มีสาเหตุหลายประการสำหรับสิ่งนี้:

  1. อัตราการสูญเสียต่ำที่ 1,000 MHz (ประมาณ 17 dB ที่ 100 ม. - หนึ่งในตัวชี้วัดที่ดีที่สุดในบรรดาโคแอกเซียล)
  2. ความราคาถูกของตัวเชื่อมต่อ (นอกจากนั้นยังมีอยู่ที่บ้าน)
  3. ฉันมีสายเคเบิลวางอยู่บนหลังคาแล้ว จานดาวเทียม, ขณะนี้ไม่ได้ใช้งานอีกต่อไป

ความแตกต่างของอิมพีแดนซ์ของคลื่นไม่ได้เกี่ยวข้องเป็นพิเศษ การสูญเสีย 4% ของกำลังสัญญาณเนื่องจากความไม่ตรงกันนั้นไม่มีอะไรเทียบได้กับการสูญเสียที่เป็นไปได้จากการใช้สายเคเบิล 50 โอห์มที่มีการสูญเสียสูงกว่า

เมื่อต้องเผชิญกับการเลือกเสาอากาศสำหรับเครื่องรับของฉัน ฉันตัดสินใจเลือกผู้สมัครสามคน: 6-องค์ประกอบ, Super และดิสโคโคน เสาอากาศทั้งหมดได้รับการจัดอันดับล่วงหน้าสำหรับ 75 โอห์มและผลิตอย่างแม่นยำ ฉันทดสอบแฟรงคลิน, ซูเปอร์เจและดิสโคโคนตามลำดับ น่าแปลกที่เสาอากาศแบบดิสโคนชนะ

ฉันพยายามกำหนดค่าแฟรงคลินโดยการเปลี่ยนจุดเชื่อมต่อบนสายเคเบิลควอเตอร์เวฟ แต่ผลลัพธ์ก็ยังไม่น่าประทับใจ เรื่องเดียวกันกับ Super-J Discone ทำงานได้ดีขึ้น นี่คือการเดาของฉันเกี่ยวกับเรื่องนี้:

  1. แฟรงคลินเป็นเสาอากาศแบบสมมาตร หากคุณเพียงเชื่อมต่อสายไฟแบบอสมมาตร (สายโคแอกเซียล) เข้ากับเสาอากาศ สิ่งนี้จะบิดเบือนรูปแบบทิศทางซึ่งจะนำไปสู่การลดอัตราขยายตามธรรมชาติ ตามหลักการแล้ว คุณต้องใช้อุปกรณ์ปรับสมดุลเพิ่มเติม
  2. การคำนวณทางทฤษฎีเป็นสิ่งที่ดี แต่ในทางปฏิบัติการประสานงานที่จำเป็นอาจไม่บรรลุผลเนื่องจากอิทธิพลของปัจจัยหลายประการที่ไม่สามารถนำมาพิจารณาในการคำนวณได้
  3. การผลิตที่แม่นยำ หากคุณสร้างเสาอากาศด้วยความแม่นยำระดับมิลลิเมตร บางทีมันอาจจะทำงานได้ตามปกติ

สิ่งที่ฉันชอบเกี่ยวกับดิสโก้โคน:

  1. ขนาดกะทัดรัด สูงประมาณ 80 มม. กว้างประมาณ 70 มม
  2. บรอดแบนด์ เสาอากาศไม่จำเป็นต้องปรับและเริ่มทำงานทันทีหลังการประกอบ
  3. ความง่ายในการผลิต กรวยจานไม่สำคัญต่อความแม่นยำในการผลิต คุณสามารถทำผิดพลาดขนาด +/- 5 มม. ได้อย่างปลอดภัย (ทดสอบโดยการฝึกฝน) แน่นอนว่าไม่จำเป็นต้องทำผิดพลาดเป็นเซนติเมตร

การวาดภาพด้วยมิติ:

จุดหนาที่อยู่ตรงกลางของดิสก์ระบุตำแหน่งที่หมุดกลางของตัวเชื่อมต่อ F ถูกบัดกรีเข้ากับดิสก์ ดิสก์และฐานทำจาก PCB เคลือบฟอยล์ด้านเดียว ส่วนประกอบของกรวยทำด้วยลวดทองแดง เส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มิลลิเมตร ทองแดงกระป๋องแต่ไม่จำเป็น นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น:

ในระหว่างการทดลองปรากฎว่าแม้แต่ความยาวสายเคเบิลที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยก็ทำให้การรับสัญญาณลดลง เพราะ ต้องติดตั้งเสาอากาศบนหลังคาและต่อด้วยสายเคเบิลยาว 40 เมตร ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องขยายเสียง ฉันซื้อเครื่องขยายสัญญาณดาวเทียม OPENMAX A04-20 ปกติที่ 20 dB ในราคา 150 รูเบิล จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่าอินพุตตัวรับสัญญาณลัดวงจร กระแสตรง. เป็นผลให้โครงการนี้เกิดขึ้น:

สำหรับหัวฉีด: ฟิวส์จะป้องกันแหล่งจ่ายไฟจากการลัดวงจรที่อาจเกิดขึ้นได้ (เช่น หากสายไฟขาด) ไดโอดป้องกัน D1 ป้องกันวงจรจากแรงดันไฟฟ้าเกินจากฟ้าผ่า (ดูในวงจร เครื่องรับสัญญาณดาวเทียม). เมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 24 V จะเกิดการลัดวงจรและลัดวงจร ตัวเก็บประจุ C2 ป้องกันการรบกวน Choke L1 - ตัวกรอง RF พันบนแกนเฟอร์ไรต์แบบทอรอยด์ (ลวด PEL 1.0 10 รอบ)

ในการลัดวงจรอินพุต DC ของเครื่องรับ ฉันใช้วงจรลัดวงจรหนึ่งในสี่คลื่นจากชิ้นส่วนของสายโคแอกเซียล โครงการนี้ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วว่ายอดเยี่ยม ในระหว่างการทดสอบ การวนซ้ำไม่ส่งผลต่อคุณภาพการรับสัญญาณเลย ความยาวของส่วนของสายโคแอกเชียลคือ 45 มม. (โดยคำนึงถึงปัจจัยการย่อให้สั้นลงและความยาวของช่องเสียบ F ในตัวแยกสัญญาณ)

เครื่องรับถูกวางไว้ในอีกกรณีหนึ่งและปิดด้วยฝาครอบเพล็กซีโปร่งใส สวยงามยิ่งขึ้นและมองเห็นไฟ LED ได้ชัดเจน แบบฟอร์มทั่วไปการออกแบบ:

ขอให้มีความสุขกับเรดาร์!

กรวยทำเป็นรูปแตรจากแผ่นทองแดงหรือวัสดุอื่นที่บัดกรีได้ง่าย สายไฟเดินอยู่ในกรวยและถักเปียด้านนอกเข้ากับกรวย และส่วนที่ทำความสะอาดของแกนในยาว 100 มม. จะถูกบัดกรีเข้ากับแผ่นโลหะ ดิสก์ถูกยึดไว้ในตำแหน่งแนวนอนโดยใช้ส่วนรองรับที่เป็นฉนวน

ในการสร้างการสื่อสารทางวิทยุทางไกลในช่วง 144-146 MHz และโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ 420-425 MHz จำเป็นต้องรวมการแผ่รังสีของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าให้อยู่ในรูปของลำแสงแคบและกำหนดทิศทางให้ใกล้กับขอบฟ้ามากที่สุด . ในขณะเดียวกันก็จำเป็นต้องสร้างการสื่อสารทางวิทยุกับผู้สื่อข่าวที่อยู่ในทิศทางที่แตกต่างจากสถานีวิทยุด้วยเสาอากาศแบบคงที่ ในกรณีนี้เสาอากาศจะต้องมีรูปแบบการแผ่รังสีในระนาบแนวตั้งในรูปของรูปที่แปดยาวและในระนาบแนวนอน - ในรูปของวงกลม แผนภาพที่คล้ายกันสามารถรับได้โดยการออกแบบเสาอากาศแบบ biconical (รูปที่ 2) ซึ่งประกอบด้วยกรวยโลหะสองอันซึ่งหนึ่งในนั้นเชื่อมต่อกับแกนกลางของสายเคเบิลและอีกอันหนึ่งเชื่อมต่อกับสายถัก ข้อเสียของเสาอากาศนี้คือความจำเป็นในการกระตุ้นแบบสมมาตร

เสาอากาศดิสก์กรวยแบบบรอดแบนด์แบบไบโคนิคัล (รูปที่ 3) ซึ่งดิสก์มีบทบาทเป็นกรวยด้านบน ไม่ต้องการการกระตุ้นแบบสมมาตร ตารางที่ 1 แสดงขนาดของเสาอากาศรูปกรวยที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานในย่านความถี่สมัครเล่น

ตารางที่ 1

ขนาด, มม

ช่วงการดำเนินงาน

ความถี่ เมกะเฮิรตซ์

ด้วยขนาดเสาอากาศที่เลือก ขอแนะนำให้ทำงานในพื้นที่ความถี่การทำงานต่ำสุด เนื่องจากเมื่อความถี่ในการทำงานเพิ่มขึ้น มุมระหว่างทิศทางของการแผ่รังสีสูงสุดและขอบฟ้าจะเพิ่มขึ้น เสาอากาศใช้พลังงานจากสายเคเบิลที่มีความต้านทานประมาณ 60-70 โอห์มโดยไม่มีอุปกรณ์ที่ตรงกัน ดิสก์ถูกแยกออกจากกรวยซึ่งสามารถต่อสายดินได้ ในการทำงานในช่วง 38-40 MHz กรวยและดิสก์ทำจากพินที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 - 5 มม. (รูปที่ 4) ระยะห่างสูงสุดระหว่างพินไม่ควรเกิน 0.05 ลิตร

วรรณกรรม:

  1. เค. ร็อธแฮมเมล. เสาอากาศ มอสโก "พลังงาน" 1979
  2. F. Burdeyny และคนอื่นๆ ไดเรกทอรีคลื่นสั้น จาก DOSAAF, มอสโก 1959

เมื่อเทียบกับเสาอากาศโคแอกเซียลแล้วเสาอากาศแบบกรวยดิสก์ในขณะที่ยังมี แผนภูมิวงกลมทิศทางและวิธีการจ่ายไฟแบบเดียวกันมีแบนด์วิธที่ใหญ่กว่ามาก เมื่อเปรียบเทียบกับไดโพลทั่วไป อัตราขยายของเสาอากาศนี้คือ -3dB การลดอัตราขยายนี้ไม่ควรน่าแปลกใจเนื่องจากเสาอากาศแบบกรวยดิสก์มีรูปแบบการแผ่รังสีที่ถูกต้องบนแบนด์วิธที่มีขนาดใหญ่มาก การออกแบบเสาอากาศแบบกรวยดิสก์ดังแสดงในรูปที่ 1 11-40 ขึ้นอยู่กับขนาดที่ระบุและการจ่ายไฟโดยตรงผ่านสายโคแอกเซียลที่มีความต้านทานลักษณะ 60 โอห์มมีพาสแบนด์ตั้งแต่ 85 ถึง 500 MHz

รูปที่ 1

กรวยทำเป็นรูปแตรจากแผ่นทองแดงหรือวัสดุอื่นที่บัดกรีได้ง่าย สายไฟเดินอยู่ในกรวยและถักเปียด้านนอกเข้ากับกรวย และส่วนที่ทำความสะอาดของแกนในยาว 100 มม. จะถูกบัดกรีเข้ากับแผ่นโลหะ ดิสก์ถูกยึดไว้ในตำแหน่งแนวนอนโดยใช้ส่วนรองรับที่เป็นฉนวน

ในการสร้างการสื่อสารทางวิทยุทางไกลในช่วง 144-146 MHz และโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ 420-425 MHz จำเป็นต้องรวมการแผ่รังสีของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าให้อยู่ในรูปของลำแสงแคบและกำหนดทิศทางให้ใกล้กับขอบฟ้ามากที่สุด . ในขณะเดียวกันก็จำเป็นต้องสร้างการสื่อสารทางวิทยุกับผู้สื่อข่าวที่อยู่ในทิศทางที่แตกต่างจากสถานีวิทยุด้วยเสาอากาศแบบคงที่ ในกรณีนี้เสาอากาศจะต้องมีรูปแบบการแผ่รังสีในระนาบแนวตั้งในรูปของรูปที่แปดยาวและในระนาบแนวนอน - ในรูปของวงกลม แผนภาพที่คล้ายกันสามารถรับได้โดยการออกแบบเสาอากาศแบบ biconical (รูปที่ 2) ซึ่งประกอบด้วยกรวยโลหะสองอันซึ่งหนึ่งในนั้นเชื่อมต่อกับแกนกลางของสายเคเบิลและอีกอันหนึ่งเชื่อมต่อกับสายถัก ข้อเสียของเสาอากาศนี้คือความจำเป็นในการกระตุ้นแบบสมมาตร


รูปที่ 2

เสาอากาศดิสก์กรวยแบบบรอดแบนด์แบบไบโคนิคัล (รูปที่ 3) ซึ่งดิสก์มีบทบาทเป็นกรวยด้านบน ไม่ต้องการการกระตุ้นแบบสมมาตร ตารางที่ 1 แสดงขนาดของเสาอากาศรูปกรวยที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานในย่านความถี่สมัครเล่น

ตารางที่ 1

ขนาด, มม

ช่วงการดำเนินงาน

ความถี่ เมกะเฮิรตซ์

ด้วยขนาดเสาอากาศที่เลือก ขอแนะนำให้ทำงานในพื้นที่ความถี่การทำงานต่ำสุด เนื่องจากเมื่อความถี่ในการทำงานเพิ่มขึ้น มุมระหว่างทิศทางของการแผ่รังสีสูงสุดและขอบฟ้าจะเพิ่มขึ้น เสาอากาศใช้พลังงานจากสายเคเบิลที่มีความต้านทานประมาณ 60-70 โอห์มโดยไม่มีอุปกรณ์ที่ตรงกัน ดิสก์ถูกแยกออกจากกรวยซึ่งสามารถต่อสายดินได้ ในการทำงานในช่วง 38-40 MHz กรวยและดิสก์ทำจากพินที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 - 5 มม. (รูปที่ 4) ระยะห่างสูงสุดระหว่างพินไม่ควรเกิน 0.05 ลิตร

เสาอากาศดิสก์กรวยเป็นตัวส่งสัญญาณลักษณะเฉพาะซึ่งตั้งชื่อให้กับส่วนแรกของชื่อที่ซับซ้อนของผลิตภัณฑ์พร้อมกับ "กราวด์" ที่ทำจากการเสริมแรงด้วยโลหะหรือเพียงแค่กรวย ในช่วงบางส่วน การออกแบบจะช่วยให้ได้โพลาไรเซชันแนวตั้งเชิงเส้นเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ระหว่างดิสก์และกรวย นี่คือสิ่งที่จำเป็นสำหรับการสื่อสารทางวิทยุ นอกจากนี้เราจะพิจารณาการดัดแปลงที่เปลี่ยนอุปกรณ์ให้เป็นตัวส่งสัญญาณโพลาไรซ์แบบวงกลมในทิศทางตั้งฉากกับดิสก์และตรงข้ามกับตำแหน่งของกราวด์ ผู้อ่านจะได้เรียนรู้วิธีการประกอบเสาอากาศแบบดิสโคนด้วยตนเอง

เสาอากาศแบบกรวยดิสก์

สำคัญ! เสาอากาศแบบดิสโคนรอบทิศทางมักใช้ในย่านความถี่ HF พวกเขาไม่ได้แตกต่างกันในการขยายที่ชัดเจนด้วยเหตุผลที่ระบุไว้

หัวข้อสนทนาในวันนี้คือเสาอากาศแบบดิสโคนที่ต้องทำด้วยตัวเอง มีข่าวลือว่าสิทธิบัตรฉบับแรกหมายเลข 2368663 (สหรัฐอเมริกา) ดำเนินการโดย A.G. คันโดเอี้ยน. ข้อดีของอุปกรณ์คือความถี่ในการทำงานที่หลากหลาย แน่นอนว่าอัตราขยายนั้นด้อยกว่าไดโพล ในช่วงดังกล่าว โดยปกติจะสามารถเชื่อมต่อกับสายเคเบิลได้โดยไม่ต้องประสานงานกัน อีกทั้งตัวการออกแบบเองก็ไม่ได้มีความสำคัญต่อความแม่นยำของขนาดเช่นกัน คุณต้องมีกรวยทึบในช่วงเดซิเมตร สำหรับคลื่น HF และคลื่นเมตร คนส่วนใหญ่ต้องการรูปร่างที่เป็นโครงกระดูก ดิสก์จะสลายตัวเป็นชุดของรังสีตัวนำที่มีจุดศูนย์กลางเพียงจุดเดียว ซึ่งจะช่วยลดภาระลม เมื่อคลื่นยาว ขนาดของกรวยและจานจะได้รับค่าขนาดมหึมา 6, 8 หรือ 12 แท่ง

ความสนใจ! ดิสก์และกรวยใช้พลังงานในแอนติเฟส

แกนกลางของสายเคเบิลเชื่อมต่อกับดิสก์ที่มีขนาดที่กำหนด บทบาทของโลกนั้นเล่นโดยการเสริมแรงด้วยโลหะหากไม่มีความปรารถนาที่จะสร้างกรวยด้วยมือของคุณเอง เห็นได้ชัดว่ารูปแบบการแผ่รังสีมีการบิดเบี้ยว ความไม่สม่ำเสมอเกิดขึ้นในทิศทางราบ และรูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศรูปกรวยดิสก์ทั่วไปมีลักษณะคล้ายกับทอรัส (โดนัท) คลื่นเกิดขึ้นระหว่างดิสก์กับกรวย ระยะขึ้นอยู่กับระยะทาง ตัวอย่างเช่น เรานำเสนอการออกแบบที่ระบุไว้บนเว็บไซต์ http://elektronika.rukodelkino.com/stati/antenni/35-disko-konusnaya-antenna.html

มีการอธิบายความหมายของงานแล้ว การใช้งานสำหรับความถี่ 85 - 500 MHz:


ความต้านทานเฉพาะของอุปกรณ์คือ 60 โอห์ม เตรียมพร้อมที่จะจับคู่ด้วยวิธีที่สะดวก แกนกลางเชื่อมต่อกับตรงกลางของดิสก์จากด้านล่าง กรวยจะรวมกับหน้าจอ ดังนั้นจึงกลายเป็นสิ่งที่คล้ายกับท่อนำคลื่นแบบเปิด ซึ่งคลื่นแพร่กระจายและแผ่กระจายออกไป อัตราขยายคือลบ 3 dB เมื่อเทียบกับไดโพลแบบครึ่งคลื่น เครื่องคิดเลขออนไลน์ไม่มีการคำนวณเราจะหาวิธีที่เหมาะสม มาวิเคราะห์การออกแบบของเราเองกัน เราเชื่อว่าระยะห่างต่ำสุดและสูงสุดระหว่างดิสก์กับกรวยควรสัมพันธ์กับขอบเขตความยาวคลื่นของช่วง ขั้นแรก มาคำนวณขนาดกันก่อน:

แลม = 299,792,458 / 500,000,000 = 60 ซม.

แลมสูงสุด = 299,792,458 / 85,000,000 = 3.53 ม.

เราพึ่งพาค่าที่ได้รับ ลองหารทั้งคู่ด้วยสี่แล้วดูว่าจะเหลืออะไร. เรามี: 15 และ 88.2 ซม. เราพบว่าขนาดไม่ได้ผูกติดกับสิ่งใดเลย ตามแบบและสูตร:


พารามิเตอร์สองตัวสุดท้ายกำหนดความถี่ขีดจำกัดบนของเสาอากาศ ดังที่นีลเขียน ผลลัพธ์ของการทำงานที่เราใช้อยู่ตอนนี้ เสาอากาศแบบดิสโคนจะทำงานเหมือนกับตัวกรองความถี่สูงผ่าน มีความถี่ต่ำกว่าที่จำกัดไว้ โดยที่ด้านข้างของกรวยคำนวณ โดยที่ SWR คือ 3 เมื่อผ่านขีดจำกัดลงไป SWR จะเริ่มเติบโตอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้การใช้อุปกรณ์ทำไม่ได้ ภายในขีดจำกัดการทำงาน พารามิเตอร์จะค่อยๆ ลดลงเหลือ 1.5 ใช้ความยาวของด้านข้างของกรวยมากกว่าหนึ่งในสี่เล็กน้อย ความยาวสูงสุดคลื่น ให้เราเพิ่มว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของจานไม่ได้ขึ้นอยู่กับมุมยอดซึ่งอาจแตกต่างจาก 60 องศา

ลองเปรียบเทียบตัวเลขกับตัวเลขที่ระบุไว้ข้างต้น: จากการคำนวณเป็นที่ชัดเจนว่าผนังด้านข้างนั้นเท่ากับ (!) กับความยาวคลื่นขั้นต่ำซึ่งไม่สอดคล้องกับหนังสือ เพื่อให้แน่ใจว่าเราจะตรวจสอบตารางจากวรรณกรรมเพื่อดูความคล้ายคลึงกันเพื่อยืนยันหรือขจัดข้อสงสัยในที่สุด (เจ้าของไซต์คำนวณโดยใช้พารามิเตอร์ที่ไม่ถูกต้อง)

จะเห็นได้ว่าขนาดของเสาอากาศลดลงเป็นเส้นตรงกับความถี่ที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ที่ความถี่ 14 MHz มีค่ามากกว่าที่ 28 MHz เกือบสองเท่า ดังนั้นสำหรับ 85 MHz เราจะค้นหาพารามิเตอร์ที่จำเป็นตามสัดส่วน (จำได้ว่ามุมจุดยอดในข้อมูลที่ให้ไว้ก่อนหน้านี้คือ 60 องศา) 85 หารด้วย 14 = 6 ดังนั้นเราจึงหารมิติด้วยสัมประสิทธิ์ผลลัพธ์ปรากฎว่า:

  1. มุมยอดคือ 60 องศา
  2. เส้นผ่านศูนย์กลางฐานและความยาวด้านข้าง – 91 ซม.
  3. เส้นผ่านศูนย์กลางจาน – 61 ซม.
  4. ช่องว่างระหว่างดิสก์กับกรวยคือ 4 ซม.

ความถี่บนไม่จำเป็นต้องเป็น 500 MHz พวกเขากล่าวว่าตัวเลขนั้นขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางหน้าตัดของกรวย ยิ่งรูสำหรับสายเคเบิลเล็กลง ความถี่ที่เสาอากาศก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ดังนั้น พวกเขาแสดงให้เห็นว่าคุณไม่สามารถเชื่อถือการคำนวณจากเครือข่ายได้ด้วยความน่าจะเป็น 100% อาจเป็นไปได้ว่ามีการใช้นวัตกรรมการออกแบบบางอย่างที่มีข้อมูลที่ไม่รู้จัก แต่มีแนวโน้มมากกว่าที่ผู้เขียนจะตัดกรวยให้เหลือขนาดของดิสก์ ดังนั้นจึงไม่ทำงานที่ความถี่ต่ำ

เราสามารถเดาได้ว่าความถี่ในการทำงานสูงสุดคำนวณได้อย่างไร: หนึ่งในสี่ของความยาวคลื่นเท่ากับระยะทางจากจุดที่แกนติดอยู่กับดิสก์จนถึงการตัดกรวย เพียงโดยการเปรียบเทียบ ตรวจสอบข้อเท็จจริงโดยไม่ต้องใช้พอร์ทัล VashTechnik เราถือว่าวิทยานิพนธ์ชัดเจน

รูปทรงเสาอากาศแบบดิสก์โคน

ผู้อ่านที่ตั้งใจจะสังเกตเห็นว่าบทวิจารณ์บางรายการอาจมีมุมยอด 60 องศา เหตุใดพารามิเตอร์นี้จึงถูกเลือกโดยนักทฤษฎีและผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์ มีการศึกษาเกี่ยวกับสายเคเบิล 50 โอห์ม ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ามุมเอเพ็กซ์นี้ให้ช่วงที่กว้างที่สุด โดยที่ SWR ไม่เกิน 2 ในกรณีอื่นๆ ในทิศทางของการเพิ่มขึ้นและลดลง จุดสูงสุดและการแคบของแถบต่างๆ จะอยู่ที่ สังเกต ปรากฎว่ามุม 60 องศาที่ยอดนั้นถูกต้องตามทฤษฎี หากขีดจำกัดล่างไม่สำคัญ ให้เพิ่มขึ้น 10 องศา SWR เป็นที่ยอมรับมากขึ้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนพื้นที่ขอบเขตล่าง

สำหรับรูปแบบโครงกระดูกแทนที่จะเป็นกรวยและดิสก์ที่เป็นของแข็ง สิ่งนี้จะช่วยลดน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมากและลดภาระลม ลองนึกภาพผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ที่ทำจากเหล็ก โดยเฉพาะทองแดง! น้ำหนักก็มาก

ดังนั้นจึงแสดงให้เห็นว่าเสาอากาศแบบดิสโคนบรอดแบนด์มีอัตราขยายน้อยกว่าเครื่องสั่น ในเวลาเดียวกันการออกแบบไม่ไวต่อการเบี่ยงเบนมิติและค่อนข้างซับซ้อน กล่าวอีกนัยหนึ่งการสร้างเสาอากาศแบบดิสโคนด้วยตัวเองนั้นเป็นไปได้ แต่ก็ยาก สรุป:

  • สิ่งสำคัญคือขนาดของด้านข้างของกรวยซึ่งเป็นตัวกำหนดการคำนวณขนาดอื่นๆ
  • เราใช้มุมเอเพ็กซ์เป็น 60 องศาสำหรับการสื่อสารทางวิทยุและ WiFi

พวกเขาสัญญาว่าจะแสดงวิธีปรับปรุงเสาอากาศแบบดิสโคน โปรด! ดิสก์ไม่ได้ขับเคลื่อนจากสายเคเบิลโดยตรง แต่ผ่านชิ้นส่วนของเส้นลวดซึ่งถือเป็นส่วนของเส้นตรงที่มีความต้านทานสูงอย่างไม่สิ้นสุดเมื่อผ่านความถี่คัตออฟที่แน่นอน รูถูกตัดที่กึ่งกลางของดิสก์ซึ่งเป็นช่องทางที่แกนจ่ายไฟ ดิสก์เพิ่มเติมซึ่งอยู่เบื้องบนแผ่ไปถึงจุดสุดยอด การออกแบบนี้จับได้เกือบทุกโพลาไรซ์เชิงเส้นที่เล็ดลอดออกมาจากจุดแนวตั้ง ผู้เขียนไม่ทราบถึงความจำเป็น ตัวอย่างนี้นำมาจากวรรณกรรม

ลักษณะเฉพาะของเสาอากาศแบบดิสโคนคือสามารถสร้างโครงสร้างขนาดยักษ์ที่รับทุกความถี่ได้ สิ่งสำคัญคือการดำเนินการจุดยอดที่รับผิดชอบในช่วงบนอย่างถูกต้อง แน่นอนว่าเมื่อคุณเข้าใกล้ไมโครเวฟ ข้อกำหนดสำหรับความหยาบของพื้นผิวจะเพิ่มขึ้น เช่น รังสีของแสงจะสะท้อนจากกระจก ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นที่เข้าใจได้ว่าเหตุใดจึงแสดงความสนใจในผลิตภัณฑ์ดังกล่าว เครื่องสั่นแบบครึ่งคลื่นให้กำลังขยายที่ดี แต่อุปกรณ์จะไม่มีวงดนตรีที่หรูหราเช่นนี้ เสาอากาศแบบกรวยแบบโฮมเมดขนาดพอเหมาะจับได้เกือบทุกอย่าง! จากทุกทิศทุกทาง เราแนะนำให้สร้างเสาอากาศแบบดิสโคนและเตรียมโครงสร้างด้วยตัวกรองอินพุตที่ดี