Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

--- cs:antennas [2014/11/30 21:39] – [TODO] kaklik
+++ cs:antennas [2024/01/31 12:27] (aktuální) – kaklik
@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
 ====== Antény pro síť Bolidozor ======
-===== Plastová 1/4 lambda GroundPlane =====
+Anténa je vstupním prvkem signálu do [[cs:rmds|rádiové detekční stanice]]. Anténě je proto potřeba věnovat zvýšenou pozornost neboť signál, který anténa nezachytí, nemůže být nikdy zpracován. Reálná radiová anténa však přijímá i jiné rádiové signály než odrazy od meteorů, proto je důležité i umístění antény. Vhodné parametry antény však mohou zjednodušit vhodnou volbu umístění a zlepšit celkový zisk antény pro případ pozorování meteorů. Pro rádiové pozorování meteorů jsou výhodné tyto vlastnosti:
-Jde základní anténu, která je aktuálně používána na většině stanic. Její hlavní předností jsou malé rozměry, takže umožňuje i instalaci na balkon, terasu a podobně. Důležitá je ale také její primitivní konstrukce, která umožňuje její snadnou výrobu a je proto vhodná pro začátečníky.
+  * Citlivost na signál přicházejicí z horní hemisféry vzhledem k pozorovacímu stanovišti.
+  * Co nejlepší energetická účinnost
+  * Žádná polarizační selektivita
+  * Potlačení příjmu nežádoucích signálů z velmi nízkých elevací (obvykle pozemní rušení)
-Nevýhodou je že namá celkově příliš dobrý zisk a její vyzařovací charakteristika má v zenitu ostrou nulu, to znamená že bude velmi špatně detekovat meteory, prolétající nad hlavou na rozdíl od klasického vizuálního pozorování.
+Na stanicích Bolidozoru se nyní využívají  následující druhy antén
-[[http://www.ccars.org/projects/2mgp/tech_2mgp.htm|GP anténa]] je složena ze dvou hlavních částí zářiče (svislá část), radiálu (šikmá část).
+===== "Plastová" 1/4 lambda GroundPlane =====
-==== Konstrukce ====
+{{:cs:antennas:bolidozor_gp_antenna.jpg?600| GP anténa pro síť Bolidozor}}
-Mechanická konstrukce antény se skládá z těchto dílů:
+{{:cs:antennas:bolidozor_gp_antenna_mount.jpg?600|}}
-  * 1x Tlustá plastová trubka, délka 50 cm
+Jde základní anténu, která je aktuálně používána na většině stanic. Její hlavní předností jsou malé rozměry, takže umožňuje i instalaci na balkon panelákového bytu, zvýšenou terasu a podobně. Důležitá je ale je i její primitivní konstrukce, která umožňuje relativně snadnou výrobu a je proto vhodná pro pozorovatele začátečníky.
-  * 2x tenká plastová trubka, délka 50 cm.
-  * 2x tenká plastová trubka délka 3 cm.
-Uvnitř trubkové plastové konstrukce je pak umístěna elektrická část, která je hlavní součástí antény.  Ta se skládá ze zářiče kombinovaného se zkratovacím ¼λ vedením, které slouží jako ochrana přijímače před přepětím a zároveň částečně filtruje mimopásmové rušení.
+Nevýhodou je že má velmi malý zisk a její vyzařovací charakteristika má v zenitu pro příjem nulu, to znamená že bude velmi špatně detekovat meteory, prolétající nad pozorovacím stanovištěm. To způsobí subjektivně velký rozdíl od klasického vizuálního pozorování.
-=== Výrobní postup ===
+[[cs:gpant|Podrobný popis]]
-== Mechanická část ==
+===== Helixy - QHA =====
-Nejvýhodnější je nejdříve přivařit tvarovky na dlouhé díly, neboť tak lépe udržíme souosost.  Při svařování dílů je dobré si označit ryskou 10mm od konce trubky, tato ryska pak usnadňuje svařování tím, že víme, kolik trubky je již zasunuto v nástavci svářečky.
+SC-QHA Helix je typ antény, který je z principu kruhově polarizovaný a navíc jeho parametry mohou být po celé hemisféře téměř homogenní. Anténa je laděná především vhodným fázováním čtyř napájecích bodů.
-Následně velké díly s tvarovkami svaříme do konečné podoby antény.  Víčka se na konce antény vaří až úplně naposled po zapojení vnitřní vodivé konstrukce.
+{{:cs:antennas:qha:bolidozor_sc-qha_antenna_prototype.jpg?600|}}
-<WRAP tip> Souosost zkontrolujeme nejlépe pohledem skrz, nebo okolo trubky. </WRAP>
+Pro síť Bolidozor je uvažována zejména konstrukce Helixu se čtvercovou zemní plochou o rozměrech 2x2m. Taková konstrukce má oproti klasické samofázované QHA anténě výhodu v užším přijímacím pásmu a větší celkovou účinnost antény. Zatím ale jde o [[cs:qha|experimentální konstrukci]]
-== Elektrická část ==
+===== Patch anténa s kruhovou polarizací  =====
-Zářič antény je v tomto případě kombinovaný se zkratovacím pahýlem. Celková délka zářiče i včetně pahýlu pro rezonanci na 143 MHz je 499 mm. Délka samotného zkratovacího vedení z RG213 i RG58 je 346 mm (VF 0,66). Zkratovací pahýl je na spojené straně prodloužen trnem Cu drátu o průřezu 2,5mm² na rezonanční délku zářiče. Naopak na svodové straně je připojen svým stíněním na střední vodič svodu a středový vodič pahýlu je připojen na stínění svodu.  Radiál antény je stejně dlouhý jako zářič a je naletován přímo na stínění anténního svodu. Radiál je vyroben z měděného lanka o průřezu 0,75 mm². Na svodu je několik cm pod připojením zářiče a radiálu na svod navlečeno feritové jádro, které slouží k odstranění povrchových proudů po stínění svodu.
+Tato anténa je byla navržena s ohledem na zlepšení zisku přijímacího systému vůči aktuálně používané GroundPlane antény. Patch anténa nemá v zenitu nulu a má téměř hemisférickou vyzařovací charakteristiku, proto je citlivá i na signály z objektů přelétající přímo nad pozorovacím místem. Symetrický tvar vyzařovací charakteristiky je proto také vhodný k použití ve sfázovaných anténních polích, kdy je potřeba citlivost anténního systému optimalizovat pro konkrétní typ pozorování.
-Všechny letované spoje jsou pro izolaci a zlepšení mechanické stability zalepeny tavným tepelným lepidlem.
-== Složení antény ==
+Na následujících fotografiích je prví zkonstruovaný funkční vzorek patch antény.
-Elektrickou část antény je po složení potřeba vtáhnout do mechanické trubkové výztuže. To se udělá tak, že trubkou pro radiál protáhneme provázek (nejvhodnější je bavlněný pro jeho vysokou ohebnost) s maticí uvázanou nakonci. Prostrkávání provázku začíná od konce radiálu následně v kolenu matici sklepeme do spodní části antény.  Na takto protažený provázek upevníme radiál. Osvědčil se postup lanko několikrát ovinout provázkem a ten pak přilepit tavným lepidlem.
+{{ :cs:antennas:bolidozor_patch_antenna1.jpg?500 |}}
-Následně zatáhneme radiál společně se zářičem zespodu do antény. Na svodu je třeba mít již navlečené feritové jádro a pojištěné stahovacím páskem proti sklouznutí.  V zatahování pokračujeme do doby, než bude odbočení radiálu v T-kolenu plastové konstrukce.  Potom radiál napneme a provázek pojistíme proti zpětnému zatažení přilepením tepelným lepidlem na stěnu trubky. Podobným přilepením přichytíme i zářič na vrcholu antény.  Tím dojde k uchycení antény v plastové konstrukci. Zbytek provázku pak odstřihneme.
+{{ :cs:antennas:bolidozor_patch_antenna2.jpg?500 |}}
-Pak stačí na vrchol antény navařit plastovou zátku a anténa je hotová.
+=== Parametry ===
-{{gallery>:cs:antennas?gp_plast*.jpg&150x150&crop&lightbox}}
+Na funkčním vzorku bylo měřeno přizpůsobení můstkovou metodou.
+{{:cs:antennas:patchant_freq_char.png?500|}}
-==== Umístění antény ====
+Aktuální funkční vzorek však má tyto technické problémy:
-Zářič antény by měl být umístěn dostatečně daleko (minimálně 2 lambda) od velkých nebo vodivých objektů, jako jsou zdi budovy, dráty, zábradlí atd.
+  * Není vyřešen způsob umístění předzesilovače
+  * Konstrukce je náročná na realizaci (vyžaduje vyrovnání svinutého pletiva do roviny)
+  * Není mechanicky stabilní
+  * Naladění antény je citlivé na přítomnost objektů v okolí
+  * Způsob ladění antény taktéž není vyřešen
-Vhodný směr natočení radiálu antény je na západ směrem k vysílači radaru GRAVES, kde očekáváme nejlepší odrazy od stop meteorů.
+Atény typu patch s kruhovou polarizací jsou výrobně náročné, protože pro svojí funkci potřebují vyladění fázového posuvu dvou ortogonálních lineárních polarizací, čehož se dosahuje deformací a změnou geometrických rozměrů zářiče antény.  Z toho vylývá že ji i možné anténu snadno rozladit deformací rezonátoru, nebo změnou dialektrických parametrů prostředí mezi záričem a reflektorem.
+Proto je konstrukce této antény zřejmě již překonána SC-QHA anténou.
 ===== Jiné typy antén =====
-Zajímavou konstrukcí antény, která by měla řešit nedostatky GP antény je takzvaný [[http://on6wg.pagesperso-orange.fr/Doc/Antenne%20Eggbeater-Engl-Part1-Full.pdf|eggbeater]]
+Zajímavou konstrukcí antény, která by měla řešit nedostatky GP antény je takzvaný [[http://on6wg.pagesperso-orange.fr/Doc/Antenne%20Eggbeater-Engl-Part1-Full.pdf|eggbeater]], nebo anténa typu [[http://en.wikipedia.org/wiki/Turnstile_antenna|Turn style]]
-Nebo anténa typu [[http://en.wikipedia.org/wiki/Turnstile_antenna|Turn style]]
 Dalším zajímavým experimentem by mohly být dva skřížené dipóly nad vodivou rovinou. Tímto způsobem by pravděpodobně zesilovač bylo možné integrovat přímo do antény a vytvořit tak aktivní anténu s lepšími šumovými parametry a spolehlivostí, než oddělená konstrukce GP antény a LNA.
-Pro příjem odraženého signálu byla také testována [[http://en.wikipedia.org/wiki/Discone_antenna|Discone antena]], která sice také funguje, ale její nevýhodou je vysoká širokopásmovost, která způsobuje i průnik nežádoucích signálů.
+Pro příjem odraženého signálu byla také testována [[http://en.wikipedia.org/wiki/Discone_antenna|Discone antena]], která sice také funguje, ale její nevýhodou je vysoká širokopásmovost, která způsobuje i průnik nežádoucích signálů a také citlivost pouze na vertikální polarizaci.
@@ Řádek 70: / Řádek 72: @@
 ==== Předzesilovač LNA01A ====
-Kvalitní předzesilovač je u antény prakticky nezbytný z důvodu malého zisku antény a nízkých intenzit odraženého signálu.
+Kvalitní předzesilovač je u antén (Zvláště v případě GroundPlane) prakticky nezbytný z důvodu ztrát při šíření signálu svodem antény a nízkých intenzit odraženého signálu. [[http://www.mlab.cz/Modules/CommRF/LNA01A/LNA01A_Bottom_Small.JPG|LNA01A]] je předzesilovač konstrukčně určený pro detekci meteorů v pásmu 2m. Jeho přínos spočívá v zesílení signálu z antény a tím ke snížení vlivu anténního svodu a šumu přijímače. Navíc také odstraní komplikace spojené se zpětným vyzařováním signálu z oscilátoru přijímače RMDS.
-[[http://www.mlab.cz/Modules/CommRF/LNA01A/LNA01A_Bottom_Small.JPG|LNA01A]] je předzesilovač konstrukčně určený pro detekci meteorů v pásmu 2m. Jeho přínos spočívá v zesílení signálu z antény a tím ke snížení vlivu vlastního šumu přijímače. Navíc také zmenší komplikace spojené s přenosem signálu koaxiálním kabelem (Vyváží útlum kabelu a je proto možné použít i levnější koaxiální kabel typu RG58)
 {{cs:antennas:gp_plast16.jpg?direct&300 | }}
 {{cs:antennas:gp_plast17.jpg?direct&300 | }}
-===== TODO =====
+Předzesilovač je proto instalován vždy v bezprostřední blízkosti antény v plastové vodotěsné elektroinstalační krabici.
-<WRAP TODO>Do stranky implementovat gellerii fotografii viz. [[https://www.dokuwiki.org/plugin:gallery|Gallery Plugin]] </WRAP>
+==== Alternativní zesilovače ====
-==== Konstrukce lepší antény ====
+Na jiné frekvence lze zesilovač pořídit například zde: https://teroz.cz/
-Anténa by měla splňovat tyto požadavky:
+==== Modelovací nástroje ====
-  * Ideálně by měla mít větší zisk než aktuálně používaný Ground Plane.
+  * [[http://www.qsl.net/kd2bd/splat.html|RF Signal Propagation, Loss, And Terrain analysis tool for the electromagnetic spectrum between 20 MHz and 20 GHz.]]
-  * Neměla by mít v zenitu nulu.
+  * [[http://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_Electromagnetics_Code|NEC2 software]]
-  * Ideálně by měla mít hemisferickou vyzařovací charakteristiku.
+  * [[https://github.com/BogdanDIA/nec2-array|Anténí pole v NEC2]]
-  * Mělo by být možné k ní integrovat zesilovač.
-  * Vyzařovací charakteristika a směrovost by mohla jít regulovat sfázováním více antén.