понедельник, 30 января 2017 г.

Путешествие на Луну

Фоторепортаж моего путешествия на Луну 30.01.2017

Это еще Земля. Мышка пробежала.
А это - морозное небо. Луна близко к горизонту, чуть выше - Венера.
Обратите внимание на "пепельный свет" Луны!
Я уже на лунной поверхности. 
Контрастные тени рельефа в безвоздушной атмосфере
!
Небольшой холм слева.
Следы на поверхности.
А говорите, на Луну не летали?!
Еще рельефы.
Последнее фото с поверхности. До свидания, Луна. 

Лавриненков Игорь  

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру 

среда, 25 января 2017 г.

Радиолюбительский конструктор CW-Маяк 100

  Конструктор CW-Маяк 100 является радиолюбительским маломощным маяком (QRP) и предназначен для исследования особенностей распространения радиоволн в коротковолновом диапазоне.  

  Комплектуется для работы в одном из радиолюбительских диапазонов - 160М, 80М, 40М, 30М, 20М, 17М, 15М, 12М, 10М. Легко собирается и не требует настройки.

Маяк работает как от внешнего источника с напряжением (7…12) В, так и напрямую от шины USB (+5В).
Выходная мощность маяка составляет около 100 мВт (зависит от диапазона и выбранной схемы питания).
Маяк передает заложенное в него сообщение, которое может быть распознано как радионаблюдателями (SWL), т.к. и автоматическими следящими станциями (Skimmer)

В состав конструктора входят:
Микроконтроллер Arduino Nano (Ardino Pro Mini – опционально) c заложенным текстом (опционально);
Комплект деталей и платы для сборки генератора высокой частоты (ВЧ) c фильтром и кварцевым резонатором желаемого диапазона;
Руководство пользователя по сборке и программированию;
Скетч (Прошивка) для маяка с комментариями.

Монтажная схема конструктора:

Данный конструктор   подходит не только для ознакомления с многочисленными особенностями распространения радиоволн, но и для проведения собственных испытаний различного вида антенн

Примеры использования маяка:
Совместно с антенной Inverted-V

Совместно с антенной Sloper
Совместно с антенной GP
 
Пример скиммер-отчета сети RBN:

Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру 




суббота, 21 января 2017 г.

Inverted Delta Magnetic Loop Антенна

Эксперименты с штыревой антенной и телескопической рамочной антенной показали, что штырь немного громче. Сегодня сравнил уровень сигнала от штыря и EFD на 20 М. Уровень сигнала от EFD больше на 9-10 баллов по S-метру! На EFD слышно минимум десяток CW станций, на "штырь" две самые громкие еле-еле.  Собственно, сравнивать тут нечего. Переделал рамочную телескопическую антенну и получил новый вариант - Inverted Delta Magnetic Loop.
Похожа на дельту, но из-за размера работает на принципах Magnetic Loop.
 Вот ее уже можно сравнивать с EFD! Проигрывает ему всего 1-2 балла.
Как и для всех Magnetic Loop узкая полоса, сложная настройка в резонанс.

Запись 1. IDML - EFD - IDML
IDML-EFD-IDML
Запись 2. IDML - EFD
IDML-EFD
В разложенном состоянии:
В собранном состоянии:

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру
Лавриненков Игорь / R2AJA


среда, 18 января 2017 г.

Сравнение рамочной (петлевой) и штыревой антенны

Задача эксперимента: сделать компактную антенну для диапазона 20М. (Она может быть использована в программе walkman on the air - WOTA) Суть программы - иметь под рукой возможность послушать КВ эфир в любой точке мира, без разворачивания крупных антенн.
Основные варианты антенн для данной задачи: Штырьевая, Рамочная и Ферритовая.
Последний вариант нам не подходит из-за высокой рабочей частоты (14 МГц).
Штырьевая и рамочная антенны изготовлены:

Штырь: длина около 1 м, согласование встроенным Т-тюнером. (Ca=50пФ, L=2.2 мкГн, Cт~100 пФ)
Рамка: длина около 1 м, ширина 3 см, петля связи длиной около 20 см. Полное согласование достигнуто небольшим отгибом петли согласования от рамки см.фото (скорее всего петлю связи нужно делать меньше изначально )


В сложенном состоянии рамочная антенна имеет длину около 30 см, штыревая - около 20 см.

Обе антенны настроены до КСВ < 1.5
Тестировались совместно с трансивером Yaesu-817.
Полосы согласования антенн по уровню  КСВ < 1.5
Штырь: 1000 кГц
Рамка: 60   кГц
Эфир на штырь слышен громче примерно на 2 балла. Громче как помехи, так и полезные сигналы.
Сравним на примерах.
1. Небольшая тоновая помеха на фоне шумов едва слышна на рамочную антенну, но полностью утопает в шумах при приеме на штырь. Тот самый эффект, когда при более слабом приеме рамки, полезный сигнал слышен разборчивее!
Спектр сигнала:


2. Морзе сигналы слышимые на эти антенны.
Спектр сигнала:


3. Сигнал YO2BBX слышимый на рамку и штырь.
Спектр сигнала:


Выводы: При сравнении этих двух антенн, был удивлен тем, что при более слабом уровне усиления петлевой антенны, слабый сигнал разбирался лучше! С другой стороны, сравнение проводилось на балконе, с "естественными" шумами многоквартирного дома. Возможно, в полевых условиях, сигнал на штырь читался бы не хуже, а может даже и лучше! 
Штыревую антенну проще изготовить и транспортировать - по-моему важный аспект. 
И последнее - полоса приема штыря больше более чем в 10 раз, т.е. настраивать эту антенну проще.

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру
Лавриненков Игорь / R2AJA


четверг, 12 января 2017 г.

Inverted-V или Диполь?

Введение
В данной статье будет проведено сравнение двух простых антенн – диполя и диполя с опущенными плечами в виде перевернутой буквы “V”, т.н. Inverted – V. Информация по этому вопросу встречается довольно противоречивая, поэтому попробую показать преимущества и недостатки с использованием моделирования двух этих антенн. Для анализа использую диапазон 20М.

В данном анализе Inverted – V имеет раскрыв около 90 градусов, а диполь подвешивается на уровне верхней точки  Inverted – V.
Усиление данных антенн будем рассматривать для двух поляризаций – горизонтальной (вдоль оси Х) и вертикальной (вдоль оси Y) . Дополнительное согласование антенн с кабелем не рассматривается, плечи антенн подключаются к коаксиальному кабелю напрямую.
Рассмотрим сначала горизонтальную поляризацию.
Зададим три варианта подвеса антенн: 5 м (λ/4), 7м, 10 м (λ/2). 
Чуть ниже показана таблица, показывающая усиление антенн в дБи при разных вертикальных углах  для высот подвеса 5, 7, 10 метров.

InvV
Dip
InvV
Dip
InvV
Dip

5/1,5
5
7/3,5
7
10/6,5
10
90
5,1
5,8
4
3,6
-1,3
-4,9
85
5,1
5,8
4
3,6
-1,2
-4,8
80
5,1
5,8
4,1
3,8
-0,8
-4,3
75
5
5,8
4,2
4
-0,2
-3,5
70
5
5,8
4,3
4,2
0,6
-2,2
65
4,9
5,8
4,4
4,5
1,5
-0,7
60
4,7
5,8
4,5
4,8
2,4
1
55
4,5
5,7
4,5
5,1
3,3
2,5
50
4,3
5,5
4,5
5,3
4,1
3,9
45
3,9
5,3
4,4
5,4
4,8
5,1
40
3,4
4,9
4,2
5,3
5,3
6,1
35
2,8
4,3
3,8
5,1
5,5
6,7
30
1,9
3,6
3,1
4,6
5,4
6,9
25
0,8
2,6
2,2
3,9
5
6,7
20
-0,7
1,1
0,9
2,6
4
5,9
15
-2,8
-1
-1,1
0,7
2,3
4,4
10
-6
-4,1
-4,2
-2,3
-0,5
1,6
5
-11,8
-9,8
-9,9
-8
-6,1
-3,9
КСВ
1,63
1,96
1,17
1,94
1,62
1,66
R
41,77
81
58,4
96
52
73
jX
21
30
0
3
-24,6
-20
КБВ
0,613497
0,510204
0,854701
0,515464
0,617284
0,60241
Ксогл
-1,44002
-2,2407
0
-2,19616
-1,41329
-1,51922
В желтом блоке таблицы показаны значения КСВ (относительно подключаемого 50 Ом коаксиального кабеля), КБВ, активного и реактивного сопротивления излучения, коэффициент согласования. 
Коэффициент согласования рассчитывается относительно наилучшего КБВ по формуле
K = 10*log (КБВ/КБВопт) 
и помогает учесть потери излучаемой мощности (в дБи) при согласовании антенны и коаксиального кабеля.
Для наглядности построим ДН на графиках:
Высота λ/4 (5 м), горизонтальная поляризация
Высота   7м, горизонтальная поляризация
Высота    λ/2 (10 м), горизонтальная поляризация
По графикам хорошо видно, что диполь выигрывает у Inverted V 2…3 дБи в
основной рабочей зоне антенны (углы ниже 40 градусов) при всех вариантах высоты подвеса. Посмотрим теперь, как изменяться графики, если мы еще учтем рассогласование антенн с питающей линией, используя коэффициент K. Для получения новых значений достаточно прибавить коэффициент K каждой антенны  ко всем значениям ее диаграммы направленности.
Результат ниже на графиках:
Высота λ/4 (5 м), горизонтальная поляризация, (учет согл.)
Высота   7м, горизонтальная поляризация, (учет согл.)
Высота    λ/2 (10 м), горизонтальная поляризация, (учет согл.)
Хорошо видно, что на оптимальной по согласованию высоте (около 7 м.) Inverted-V имеет небольшое преимущество над диполем. Учитывая, что 7 м хорошо достижимая высота подвеса (различные удочки, деревья) этот вариант может быть основным для работы с такой антенной.

Рассмотрим теперь излучение вертикальной поляризации.
Может, показаться, что горизонтальный диполь не излучает в вертикальной поляризации, однако это справедливо лишь для свободного пространства. Из-за влияния Земли составляющая ЭМ поля с вертикальной поляризацией все-таки появляется.

 Чуть ниже показана таблица, показывающая усиление антенн в дБи при разных вертикальных углах  для высот подвеса 5, 7, 10 метров.


InvV
Dip
InvV
Dip
InvV
Dip

5/1,5
5
7/3,5
7
10/6,5
10
90
5,1
5,8
4
3,6
-1,3
-4,9
85
5,1
5,7
4
3,6
-1,3
-4,8
80
4,9
5,5
3,9
3,5
-1,1
-4,4
75
4,7
5,2
3,7
3,4
-0,9
-3,8
70
4,4
4,8
3,4
3,2
-0,7
-2,9
65
4
4,3
3,1
3
-0,5
-2
60
3,6
3,6
2,6
2,6
-0,3
-1,1
55
3
2,7
2,1
2
-0,2
-0,4
50
2,4
1,6
1,5
1,2
-0,3
-0,1
45
1,7
0,3
0,8
0,2
-0,5
-0,1
40
0,9
-1,2
-0,1
-1,1
-0,9
-0,6
35
0
-2,9
-1,1
-2,7
-1,5
-1,5
30
-1
-4,9
-2,2
-4,7
-2,4
-3
25
-2,1
-7
-3,4
-7
-3,5
-5,2
20
-3,3
-9,2
-4,9
-9,5
-4,9
-7,8
15
-4,9
-11,3
-6,6
-12
-6,7
-10,8
10
-7,1
-13,8
-9
-14,7
-9,1
-13,7
5
-11,3
-18
-13,4
-18,9
-13,6
-17,8
КСВ
1,63
1,96
1,17
1,94
1,62
1,66
R
41,77
81
58,4
96
52
73
jX
21
30
0
3
-24,6
-20
КБВ
0,613497
0,510204
0,854701
0,515464
0,617284
0,60241
Ксогл
-1,44002
-2,2407
0
-2,19616
-1,41329
-1,51922

Для наглядности построим ДН на графиках:
Высота λ/4 (5 м), вертикальная поляризация
Высота   7м, вертикальная поляризация
Высота    λ/2 (10 м), вертикальная поляризация
Хорошо видно, что при рабочих углах менее 40 градусов при всех высотах подвеса Inverted-V имеет преимущество над Диполем.
Перерисуем графики с учетом потерь на согласовании с коаксиальным кабелем.
Высота λ/4 (5 м), вертикальная поляризация, (учет согл.)
 Высота   7м, вертикальная поляризация, (учет согл.)
Высота    λ/2 (10 м), вертикальная поляризация, (учет согл.)
Приоритет Inverted-V над диполем сохраняется. Хорошо видно, что с ростом высоты составляющая вертикальной поляризации сильно ослабевает.

В итоге можно отметить, что на высоте 7 метров, Inverted-V позволяет проводить связи как вертикальной так и горизонтальной поляризацией, при этом обеспечивает наилучшее согласование с коаксиальным кабелем 50 Ом, что позволяет не использовать дополнительное согласующее устройство и качественно отводить мощность от трансивера в эфир. Диполь же можно эффективно применять в случаях большой высоты подвеса (не менее  λ/2)  или при подключении генератора ВЧ (например маячка) с выходным сопротивлением 75…100 Ом.
Аналогичный анализ антенн типа Inverted-V и Диполь для других диапазонов  читатель может повторить самостоятельно.

[1] Игорь Лаврушов (UA6HJQ), Антенна-трансформер для экспедиций, http://www.mountain.ru/radio/library/2005/ua6hjq_2/index.shtml
[2]   Игорь Лавриненков, «Влияние угла излучения антенн коротких волн на дальность радиосвязи», СQ-QRP #53
[3] Описание базовой MMANA-GAL, http://gal-ana.de/basicmm/ru/
[4] Гончаренко И.В., Антенны КВ и УКВ часть 2, Основы и практика. М.: ИП РадиоСофт, Журнал «Радио», 2005 г.


Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру
Лавриненков Игорь / R2AJA