Skip to main content

Dragoslav Dobričić

Followers

153

Following

5

Public Views

Johannes Zachhuber

University of Oxford

The University of Texas at Austin

University of California, Merced

Estela Blaisten-Barojas

George Mason University

University of Chichester

Scott R. Stroud

The University of Texas at Austin

Sondipon Adhikari

Swansea University

Kansas State University

Shaun Gallagher

University of Memphis

Norwegian University of Science and Technology

InterestsView All (31)

Uploads

Videos by Dragoslav Dobričić

Predavanje o linearnim pojačavačima snage sa elektronskim cevima na VHF i UHF frekvencijama.

Snimak predavanje o linearnim pojačavačima snage sa elektronskim cevima na VHF i UHF frekvencijam... more

5 views

Tonski zapis celog predavanja o linearnim pojačavačima snage sa elektronskim cevima na VHF i UHF frekvencijama.

Tonski zapis celog predavanja o linearnim pojačavačima snage sa elektronskim cevima na VHF i UHF ... more

4 views

Trideset godina kasnije

Šta se dalje dešavalo posle prve veze refleksijom od Meseca na 432 MHz.

4 views

Prva radio veza refleksijom od Meseca na 432 MHz.

Komunikacija refleksijom od Meseca kao pasivnog reflektora na 432 MHz izmedju Srbije (YU1AW) i Ja... more

3 views

Papers (Serbian) by Dragoslav Dobričić

Program za izračunavanje Q faktora antene pomodu datoteke sa vrednostima njene ulazne impedanse V... more Program za izračunavanje Q faktora antene pomodu datoteke sa vrednostima njene ulazne impedanse Važnost Q faktora antene Program za izračunavanje Q faktora antena urađen je za potrebe realnog i sveobuhvatnog vrednovanja antena na osnovu njenog Q faktora. Naime, poznato je da Q faktor nekog oscilatornog elektromagnetnog sistema, pored direktnog uticaja na efikasnost, određuje i to koliko de sistem biti otporan na spoljašnje uticaje. Sa povedanjem gubitaka u anteni usled povedanog Q faktora raste i šumna temperatura antene, koja je posledica gubitaka, koji direktno transformišu fizičku temperaturu antene u šumnu.

Dragoslav Dobričid, YU1AW Program za izračunavanje Q faktora antene na osnovu vrednosti njene ulazne impedanse ili SWR

Program za izračunavanje Q faktora antena urađen je za potrebe realnog i sveobuhvatnog vrednovanj... more Program za izračunavanje Q faktora antena urađen je za potrebe realnog i sveobuhvatnog vrednovanja antena na osnovu njenog Q faktora. Naime, poznato je da Q faktor nekog oscilatornog elektromagnetnog sistema, pored direktnog uticaja na efikasnost, određuje i to koliko de sistem biti otporan na spoljašnje uticaje. Sa povedanjem gubitaka u anteni usled povedanog Q faktora raste i šumna temperatura antene, koja je posledica gubitaka, koji direktno transformišu fizičku temperaturu antene u šumnu. Lako je pokazati [Ref. 3, 4, 5] da eventualni spoljašni uticaji na antenu, kao što su okolni bliski objekti, konačna visina od zemlje, stub, nosači, koaksijalni kablovi, druge antene na stubu, kiša, inje, led, sneg, itd. remete dijagram zračenja antene a samim tim utiču i na dobit antene, koji se manifestuje i promenom ulazne imedanse antene. Pokazalo se da ovaj parametar, iako može da se značajno menja,

Modifikacija J antene u cilju postizanja bolje usmerenosti i veće dobiti.

Pojačavači snage za 144 MHz sa elektronskim cevima

Kompletna analiza projektovanja i izgradnje pojačavača snage sa elektronskim cevima za VHF područje

Pojačavači snage za 432 MHz sa elektronskim cevima

Dodatna analiza uslova pri projektovanju i izgrsdnji pojačavača snage sa elektronskim cevima za U... more

Tranzistorski pojačavači snage za 144 MHz

Pojačavači sa popularnim tranzistorima snage a 144 MHz

Pojačavač snage za 144 MHz sa tri 4CX250B

Snažan pojačavač snage za komunikacije preko Meseca sa tri elektronske cevi 4CX250B

Pojačavač snage za 432 MHz sa tri 2C39BA

Pojačavač snage za 432 MHz sa tri popularne elektronske cevi 2C39BA

Super pojačavač snage za 144 MHz

Pojačavač velike snage za komunikacije preko Meseca na 144 MHz

Pojačavač snage za 23 cm sa YD1270

Nov način za gradnju pojačavača snage za 1296 MHz sa elektronskom cevi YD1270

Šumna temperatura VHF antena

Jedan od kriterijuma prijemnog sistema je njegova sposobnost prijema veoma slabih signala: njegov... more Jedan od kriterijuma prijemnog sistema je njegova sposobnost prijema veoma slabih signala: njegova osetljivost. Za datu širinu opsega, osetljivost je određena samo sa dva faktora: pojačanjem antene (G) i ekvivalentnom šumnom temperaturom prijemnog sistema (Tsys). Šumna temperatura prijemnog sistema sastoji se od šumne temperature antene (Ta), slabljenja kabla konvertovanog u šumnu temperaturu (Tcable), i sopstvenog unutrašnjeg šuma prijemnika ili pretpojačavača (Trx). Ovi parametri određuju odnos signala i šuma (S/N) koji jedan linearan prijemni sistem ima na svom izlazu. Ne postoji univerzalni recept i svaki prijemni sistem mora biti skrojen tako da omogući uslove za optimizaciju i očuvanje odnosa signala i šuma koji vladaju na antenskom priključku. Prvi faktor koji određuje te uslove je šum koji stiže zajedno sa signalom, na koji ne možemo uticati, ali sa kojim prijemnik mora da se izbori. Šum antene Svi objekti sa temperaturom višom od apsolutne nule (0 K) zrače elektromagnetne talase zbog svoje temperature. Ovo zračenje je dobro poznato u fizici i može se matematički izraziti kao "zračenje crnog tela" prema Plankovom zakonu. Ekvivalentna šumna temperatura antene (temperatura antene, Ta) je snaga šuma koju antena prima konvertovana u temperaturu otpornika čija je vrednost jednaka impedansi zračenja antene. Temperatura šuma objekata koji se nalaze u okviru širine glavnog snopa antene u najvećoj meri određuju šumnu temperaturu antene. Ako objekat zrači šum zbog svoje temperature ili zbog drugih mehanizama generisanja šuma, antena će primiti taj šum i na njenim priključcima biće prisutna određena snaga šuma. Pošto su snaga šuma i ekvivalentna šumna temperatura zavisne jedna od druge i vezane preko Boltzman-ove konstante, moguće je izraziti primljenu snagu šuma kao povećanje šumne temperature antene. Temperatura šuma antene vrlo malo zavisi od fizičke temperature same antene koja se može izmeriti termometrom! Veća efikasnost antene znači da je veći odnos između otpornosti zračenja i otpornosti gubitaka antene pa je time i manja zavisnost. Primljena snaga šuma ili šumna temperatura antene, ne samo što zavisi od temperature T objekata, nego i od toga koliko je taj objekat prisutan u dijagramu antene. Da bismo to proračunali neophodno je da operišemo sa prostornim uglovima objekta (Ω) i dijagrama antene (Ωa). Ovo je dato relacijom: Ta=T*Ω/Ωa. Ako je Ω jednako Ωa, ili veće to znači da će antena da "vidi" samo objekat koji zrači sa temperaturom T, i šumna temperatura antene biće jednaka temperaturi objekta: Ta=T. [6] Međutim sve antene u praksi imaju neželjene sporedne snopove zračenja i konačan odnos napred/nazad (F/B). Ako sporedni snopovi nisu potisnuti dovoljno, antena će da prima

Q-faktor Yagi Antene

U jednom od mojih prethodnih članaka [1] predložio sam korišćenje SWR radnog opsega antene kao či... more U jednom od mojih prethodnih članaka [1] predložio sam korišćenje SWR radnog opsega antene kao činioca u određivanju ukupnog kvaliteta Yagi antene. Širina SWR opsega je važna kao relativna mera Q-faktora antene, ponovljivosti njenih karakteristika i osetljivosti na uticaje drugih objekata koji se nalaze u njenom bliskom polju. Zbog toga širina SWR radnog opsega ili Q-faktora učestvuju u određivanju ukupnih karakteristika svake antene. Radni opseg određen vrednošću ulaznog SWR-a je relativna mera Q-faktora antene i veoma je važan faktor pri određivanju ukupnog kvaliteta Yagi antene. U ovom članku želim da pokažem kako možemo da izračunamo Q-faktor antene i upotrebimo ga u određivanju kvaliteta antene umesto ranije predloženog SWR radnog opsega [1]. Važnost Q-faktora antene Možemo da diskutujemo o tome koliko je uticaj Q-faktora na kvalitet antene značajan, kolike veličine treba da bude za naše potrebe i ciljeve i šta želimo da postignemo našim antenama ali ne smemo da zaboravimo da zaista dobra antena mora da ima nizak Q-faktor i visoku vrednost otpornosti zračenja, a ne samo maksimalno moguće pojačanje! Mogućnost realizacije tog projektovanog maksimalnog pojačanja u praksi zavisi direktno i skoro isključivo od Q-faktora antene. To je slično kao što realizacija niskošumnih karakteristika antene u praksi (povećani odnos signal/šum) veoma mnogo zavisi od ekvivalentne šumne temperature okoline kao što je objašnjeno u već pomenutom prethodnom članku [1]. U praksi, antena će imati one šumne karakteristike koje joj određuje stvarno okruženje bez obzira koliko su uzete veštački niske i nerealne vrednosti za šumnu temperaturu neba pri oceni njene G/T vrednosti radi uvrštavanja na neku listu. Ako hoćemo da znamo kako će neka antena funkcionisati u praksi moramo pri oceni njenih šumnih karakteristika da uzmemo one vrednosti šumne temperature zemlje i neba koje su najverovatnije. Svakako da to nije i ne može biti apsolutno minimalna moguća vrednost šumne temperature neba za datu frekvenciju koja postoji na jednom vrlo malom i ograničenom delu neba, kao što se sada uzima [1]. Antene sa visokim Q-faktorom i sa uskim radnim SWR opsegom ili malom vrednošću otpornosti zračenja, imaju veliku osetljivost na uticaje okoline (kišu, sneg, led, inje, druge bliske antene, stub, noseće konstrukcije i ostale objekte) i slabu ponovljivost karakteristika u praksi. Nije dobro ako je SWR radni opseg VHF/UHF Yagi antene širok samo onoliko koliko je neophodno za njeno korišćenje u posebne namene, na primer 200 kHz opseg za EME rad. Kakva je korist od antene sa velikim projektovanim pojačanjem ako je toliko kritična da je nemoguće ostvarenje tog pojačanja u praksi zbog vrlo velike osetljivosti i promene karakteristika pod uticajem okoline? Računarom optimizovano veliko pojačanje antene

Poboljšanje Yagi antene -tridesetogodišnji ćorsokak

Performanse Yagi antena vrlo često degradiraju kada one postanu vlažne. U mom prethodnom članku [... more Performanse Yagi antena vrlo često degradiraju kada one postanu vlažne. U mom prethodnom članku [1], pokazao sam kako se Yagi antene ponašaju u vlažnim uslovima. Sve antene se ponašaju slično, i imaju tendenciju da pomere svoje performanse na nižu frekvenciju. Međutim, samo one antene koje imaju dovoljnu marginu prema tački gubitka pojačanja (kada radna frekvencija dostiže kritičnu frekvenciju pri kojoj počinje nagli pad pojačanja zbog nepravilnog faznog stava struja u pasivnim elementima antene), još uvek zadržavaju svoje dobre performanse i u vlažnim radnim uslovima. Dijagrami pokazuju primere dobrog i lošeg ponašanja antena u suvim i vlažnim uslovima rada. U provedenim simulacijama, izabrao sam za "vodenu penu", koja se formira na elementima pri vlažnom vremenu, relativnu dielektričnu konstantu Er=8 i debljinu od 0.5 mm na osnovu praktičnih posmatranja kako bih povećao preciznost rezultata u odnosu na moje prethodne simulacije i da bih osigurao dovoljno jednake i fer uslove za poređenje antena. Izvesne teškoće u pravilnom odabiru debljine akumulisane vode na elementima su se pojavile zbog različite debljine elemenata. Količina akumulisane vode na elementima verovatno zavisi od njihove debljine. Debljina vode na elementima ima uticaj na performanse antene koji je zavisan od odnosa R/r, gde je r poluprečnik gole metalne žice ili šipke od koje je element napravljen, a R ukupni poluprečnik vodom pokrivenog elementa. Odnos ta dva poluprečnika R/r je bitan za performanse vlažne antene [2 i 3]. To znači da bi antena sa debljim elementima, pri istoj debljini vodenog sloja, imala manju vrednost odnosa R/r i zbog toga manju ekvivalentnu raspodeljenu induktivnost L od antene sa tanjim elementima i višim R/r odnosom. Kao rezultat toga, kada se ista količina vode akumuliše na njenim elementima, antena sa debljim elementima bi verovatno imala manji frekvencijski pomeraj performansi od iste takve antene sa tanjim elementima. U mom sledećem članku pokušaću da dam malo širu analizu tog problema.

Osetljivost Yagi antenna u praksi

Sve prethodne simulacije Yagi antena u vlažnim uslovima koje su opisane u mojim prethodnim članci... more Sve prethodne simulacije Yagi antena u vlažnim uslovima koje su opisane u mojim prethodnim člancima [1, 2 i 3] provedene su sa ekvivalentnom "vodenom penom" koja se nataložila na elementima antene debljine 0.5 mm i sa ekvivalentnom relativnom dielektričnom konstantom Er=8. Uprkos mojim namerama da što je moguće preciznije odredim debljinu vodene pene pažljivim vizuelnim pregledom, pokazalo se da je ona prevelika. Praktična merenja su pokazala da je stvarno pomeranje karakteristika antene po frekvenciji između 200 i 450 kHz na 2m opsegu, što odgovara debljini vodne pene koja je oko pet puta manja od mojih pretpostavki! Razmišljanje o toj razlici isprovociralo me je da mnogo pažljivije ispitam kako se voda sakuplja na elementima antene. Lupa sa velikim uvećanjem mi je pomogla da vidim da na gornjoj i obe bočne strane elementa gotovo da uopšte nema vode, zato što je otekla niz bočne strane. Jedini deblji sloj vodenog filma se formirao sa donje strane, tj. ispod elementa. Debljina ovog sloja je ograničena odnosom sile adhezije i gravitacije i to je praktično jedina relevantna količina vode koja utiče na rad antene. Praktična merenja SWR-a mokre antene i komparativne simulacije su pokazale da je ekvivalentna debljina vodene pene koja utiče na performanse antene između 0.07 i 0.15 mm zavisno od dizajna i prečnika elemenata antene. Sa tom debljinom vodene pene na elementima sve simulacije su se vrlo dobro slagale sa praktičnim merenjima SWR-a mokrih antena u granicama moguće tačnosti merenja za date uslove. Srednja vrednost debljine vodene pene od 0.1 mm i sa ekvivalentnom relativnom dielektričnom konstantom Er=8 pokazala se kao prihvatljiva za simulacije većine antena u realnim uslovima vlažnog vremena. Jedini izuzetak od ovoga je led na elementima koji se za vreme hladnih dana formira kada se kiša ili vlaga lede. Takvi vremenski uslovi daju mogućnost akumulacije mnogo veće količine leda na svim površinama elemenata antene.

Uticaj nosača na Yagi Antenu

Nosač Yagi antene je neizbežni deo njene konstrukcije. Teorijski, Yagi antena može da radi dobro ... more Nosač Yagi antene je neizbežni deo njene konstrukcije. Teorijski, Yagi antena može da radi dobro i bez nosača. Praktično, to je moguće jedino ako je nosač napravljen od električno neprovodnog materijala (drvo, fiberglas, itd.) uz izvesna mehanička i druga ograničenja vezana sa održavanjem i vremenom trajanja. U stvari, metalni nosač nije deo aktivnog sistema antene koji zrači nego je neizbežan deo njene noseće strukture zbog zemljine gravitacije. Yagi antena može biti sagrađena tako da su njeni elementi izolovani i udaljeni od metalnog nosača ili da prolaze kroz njega. Ovaj drugi metod može biti izveden na dva načina: prvi, da su elementi električno spojeni za metalni nosač, i drugi, da su elementi izolovani od metalnog nosača. Svi ovi načini montaže elemenata na nosač imaju svojih prednosti i mana kao i različit uticaj nosača na elemente antene. Kako taj nepotreban ali neizbežan "uljez" utiče na performanse Yagi antene? To je pitanje koje me je podstaklo da započnem obiman posao na kompjuterskim simulacijama antena čiji bi rezultati mogli bolje da osvetle ovaj problem. Kako uraditi posao? Programi za simulaciju antena bazirani na Numerical Electromagnetics Code (NEC) i njegovim varijantama su najčešći i najjednostavniji način da se simulira rad Yagi antene i dobiju njene karakteristike. Ti programi koriste matematičku metodu za analizu antena poznatu pod imenom Method of Moments (MoM) koja ima mnogih prednosti ali i nekoliko ograničenja. Neka od tih ograničenja su potpuno neprihvatljiva za simulacije uticaja nosača na performanse Yagi antene. Najproblematičnija ograničenja su netačne simulacije kada su provodnici na malom međusobnom rastojanju u odnosu na svoju debljinu i potpuna nemogućnost simulacije poprečnih struja koje teku u debelim provodnicima normalno na njihovu osu, kao što je to objašnjeno u Uputstvu za upotrebu NEC-2 programa [1]: " ...samo struje u smeru ose posmatranog segmenta se računaju, i ne uzimaju se u obzir odstupanja zbog struje koja teče po obimu žice". L.B. Cebik u jednom od svojih članaka [2] u poznatoj seriji Modeliranje Atena objašnjava ovaj problem simulacije nosača kod Yagi antena: "Jedan od mogućih načina na koji valjanost ovih aproksimacija može biti testirana je modeliranje nosača koji je u električnom kontaktu sa parazitnim elementima Yagi antene. U praksi, električni kontakt ili blisko rastojanje nosača i parazitnih elemenata menja potrebnu dužinu elemenata da bi se očuvale performanse antene. Međutim, u NEC-2 i NEC-4 programima-kada je modeliran u okvirima ostalih ograničenja programa-nosač nema nikakvog uticaja na parazitne elemente antene".

Uticaj prečnika nosača na Yagi Antenu

Šest različitih antena za 2 m opseg sa istim dužinama nosača i veoma sličnim pojačanjem ali sa ra... more Šest različitih antena za 2 m opseg sa istim dužinama nosača i veoma sličnim pojačanjem ali sa različitom osetljivošću na okolinu zbog njihovog različitog Q faktora uzete su da bi se istražio uticaj nosača na performanse Yagi antene. Sve antene imaju dužinu nosača od 4 talasne dužine, pojačanje od 16-16.5 dBi, ali kada su suve ili vlažne, prosečni Q faktor im se razlikuje za više od 10 puta [2]! Različite antene pokazuju različitu osetljivost na uticaje okoline i može se očekivati da nosač antene, kao "uljez", može takođe da pokaže različite uticaje na različite antene. Ova serija kompjuterskih simulacija je sprovedena da bi se proverila ta očekivanja. Na istoj dužini nosača, ovih šest antena ima različit broj elemenata, između 12 i 16. Sve antene su simulirane pod potpuno jednakim uslovima i sa najvećom razumnom preciznošću. Za ovaj posao korišćen je profesionalni program za simulaciju antena baziran na FIT metodi umesto uobičajenog MoM baziranog programa koji se pokazao kao neodgovarajući zbog nekoliko neprihvatljivih programskih ograničenja [1]. Parametri antene na kojima su se očekivali uticaji nosača i koji su monitorisani su: 1. Ulazno povratno slabljenje antene (S11) dato u dB 2. Širokopojasna usmerenost data u dB u odnosu na izotropni radijator 3. Dijagram usmerenosti u E i H ravni Ulazno povratno slabljenje je normalizovano na impedansu od 50 oma za sve antene osim za DK7ZB-12-6 koja je normalizovana na impedansu od 28 oma prema impedansi antene koju je naveo njen autor. Širokopojasna usmerenost i ulazno povratno slabljenje su monitorisani u opsegu od 142-148 MHz što je šire od amaterskog opsega, da bi se omogućio bolji uvid u uticaj nosača na performanse Yagi antena. Yagi antene su prvo simulirane bez nosača a onda im je dodat nosač od okrugle metalne cevi. Nosač je postavljen ispod ose antene i elemenata tako da je rastojanje između gornje najbliže površine nosača i ose elemenata uvek 7 mm. Zatim je menjan poluprečnik nosača (br) od 10 do 50 mm. To predstavlja simulaciju Yagi antene sa izolovanim elementima od nosača, koji su montirani na različite prečnike nosača (20-100 mm) pomoću plastičnih izolatora sa vrlo malom relativnom dielektričnom konstantom i na konstantnoj visini iznad nosača. Rezultati simulacije Zbog lakšeg poređenja, rezultati su složeni u grupe, ne prema tipu antene, nego prema karakteristici antene koja je monitorisana. Na ovaj način je bilo lakše porediti rezultate uticaja nosača na pojedine karakteristike za različite antene.

Predavanje o linearnim pojačavačima snage sa elektronskim cevima na VHF i UHF frekvencijama.

Snimak predavanje o linearnim pojačavačima snage sa elektronskim cevima na VHF i UHF frekvencijam... more

5 views

Tonski zapis celog predavanja o linearnim pojačavačima snage sa elektronskim cevima na VHF i UHF frekvencijama.

Tonski zapis celog predavanja o linearnim pojačavačima snage sa elektronskim cevima na VHF i UHF ... more

4 views

Trideset godina kasnije

Šta se dalje dešavalo posle prve veze refleksijom od Meseca na 432 MHz.

4 views

Prva radio veza refleksijom od Meseca na 432 MHz.

Komunikacija refleksijom od Meseca kao pasivnog reflektora na 432 MHz izmedju Srbije (YU1AW) i Ja... more

3 views

Program za izračunavanje Q faktora antene pomodu datoteke sa vrednostima njene ulazne impedanse V... more Program za izračunavanje Q faktora antene pomodu datoteke sa vrednostima njene ulazne impedanse Važnost Q faktora antene Program za izračunavanje Q faktora antena urađen je za potrebe realnog i sveobuhvatnog vrednovanja antena na osnovu njenog Q faktora. Naime, poznato je da Q faktor nekog oscilatornog elektromagnetnog sistema, pored direktnog uticaja na efikasnost, određuje i to koliko de sistem biti otporan na spoljašnje uticaje. Sa povedanjem gubitaka u anteni usled povedanog Q faktora raste i šumna temperatura antene, koja je posledica gubitaka, koji direktno transformišu fizičku temperaturu antene u šumnu.

Dragoslav Dobričid, YU1AW Program za izračunavanje Q faktora antene na osnovu vrednosti njene ulazne impedanse ili SWR

Program za izračunavanje Q faktora antena urađen je za potrebe realnog i sveobuhvatnog vrednovanj... more Program za izračunavanje Q faktora antena urađen je za potrebe realnog i sveobuhvatnog vrednovanja antena na osnovu njenog Q faktora. Naime, poznato je da Q faktor nekog oscilatornog elektromagnetnog sistema, pored direktnog uticaja na efikasnost, određuje i to koliko de sistem biti otporan na spoljašnje uticaje. Sa povedanjem gubitaka u anteni usled povedanog Q faktora raste i šumna temperatura antene, koja je posledica gubitaka, koji direktno transformišu fizičku temperaturu antene u šumnu. Lako je pokazati [Ref. 3, 4, 5] da eventualni spoljašni uticaji na antenu, kao što su okolni bliski objekti, konačna visina od zemlje, stub, nosači, koaksijalni kablovi, druge antene na stubu, kiša, inje, led, sneg, itd. remete dijagram zračenja antene a samim tim utiču i na dobit antene, koji se manifestuje i promenom ulazne imedanse antene. Pokazalo se da ovaj parametar, iako može da se značajno menja,

Modifikacija J antene u cilju postizanja bolje usmerenosti i veće dobiti.

Pojačavači snage za 144 MHz sa elektronskim cevima

Kompletna analiza projektovanja i izgradnje pojačavača snage sa elektronskim cevima za VHF područje

Pojačavači snage za 432 MHz sa elektronskim cevima

Dodatna analiza uslova pri projektovanju i izgrsdnji pojačavača snage sa elektronskim cevima za U... more

Tranzistorski pojačavači snage za 144 MHz

Pojačavači sa popularnim tranzistorima snage a 144 MHz

Pojačavač snage za 144 MHz sa tri 4CX250B

Snažan pojačavač snage za komunikacije preko Meseca sa tri elektronske cevi 4CX250B

Pojačavač snage za 432 MHz sa tri 2C39BA

Pojačavač snage za 432 MHz sa tri popularne elektronske cevi 2C39BA

Super pojačavač snage za 144 MHz

Pojačavač velike snage za komunikacije preko Meseca na 144 MHz

Pojačavač snage za 23 cm sa YD1270

Nov način za gradnju pojačavača snage za 1296 MHz sa elektronskom cevi YD1270

Šumna temperatura VHF antena

Jedan od kriterijuma prijemnog sistema je njegova sposobnost prijema veoma slabih signala: njegov... more Jedan od kriterijuma prijemnog sistema je njegova sposobnost prijema veoma slabih signala: njegova osetljivost. Za datu širinu opsega, osetljivost je određena samo sa dva faktora: pojačanjem antene (G) i ekvivalentnom šumnom temperaturom prijemnog sistema (Tsys). Šumna temperatura prijemnog sistema sastoji se od šumne temperature antene (Ta), slabljenja kabla konvertovanog u šumnu temperaturu (Tcable), i sopstvenog unutrašnjeg šuma prijemnika ili pretpojačavača (Trx). Ovi parametri određuju odnos signala i šuma (S/N) koji jedan linearan prijemni sistem ima na svom izlazu. Ne postoji univerzalni recept i svaki prijemni sistem mora biti skrojen tako da omogući uslove za optimizaciju i očuvanje odnosa signala i šuma koji vladaju na antenskom priključku. Prvi faktor koji određuje te uslove je šum koji stiže zajedno sa signalom, na koji ne možemo uticati, ali sa kojim prijemnik mora da se izbori. Šum antene Svi objekti sa temperaturom višom od apsolutne nule (0 K) zrače elektromagnetne talase zbog svoje temperature. Ovo zračenje je dobro poznato u fizici i može se matematički izraziti kao "zračenje crnog tela" prema Plankovom zakonu. Ekvivalentna šumna temperatura antene (temperatura antene, Ta) je snaga šuma koju antena prima konvertovana u temperaturu otpornika čija je vrednost jednaka impedansi zračenja antene. Temperatura šuma objekata koji se nalaze u okviru širine glavnog snopa antene u najvećoj meri određuju šumnu temperaturu antene. Ako objekat zrači šum zbog svoje temperature ili zbog drugih mehanizama generisanja šuma, antena će primiti taj šum i na njenim priključcima biće prisutna određena snaga šuma. Pošto su snaga šuma i ekvivalentna šumna temperatura zavisne jedna od druge i vezane preko Boltzman-ove konstante, moguće je izraziti primljenu snagu šuma kao povećanje šumne temperature antene. Temperatura šuma antene vrlo malo zavisi od fizičke temperature same antene koja se može izmeriti termometrom! Veća efikasnost antene znači da je veći odnos između otpornosti zračenja i otpornosti gubitaka antene pa je time i manja zavisnost. Primljena snaga šuma ili šumna temperatura antene, ne samo što zavisi od temperature T objekata, nego i od toga koliko je taj objekat prisutan u dijagramu antene. Da bismo to proračunali neophodno je da operišemo sa prostornim uglovima objekta (Ω) i dijagrama antene (Ωa). Ovo je dato relacijom: Ta=T*Ω/Ωa. Ako je Ω jednako Ωa, ili veće to znači da će antena da "vidi" samo objekat koji zrači sa temperaturom T, i šumna temperatura antene biće jednaka temperaturi objekta: Ta=T. [6] Međutim sve antene u praksi imaju neželjene sporedne snopove zračenja i konačan odnos napred/nazad (F/B). Ako sporedni snopovi nisu potisnuti dovoljno, antena će da prima

Q-faktor Yagi Antene

U jednom od mojih prethodnih članaka [1] predložio sam korišćenje SWR radnog opsega antene kao či... more U jednom od mojih prethodnih članaka [1] predložio sam korišćenje SWR radnog opsega antene kao činioca u određivanju ukupnog kvaliteta Yagi antene. Širina SWR opsega je važna kao relativna mera Q-faktora antene, ponovljivosti njenih karakteristika i osetljivosti na uticaje drugih objekata koji se nalaze u njenom bliskom polju. Zbog toga širina SWR radnog opsega ili Q-faktora učestvuju u određivanju ukupnih karakteristika svake antene. Radni opseg određen vrednošću ulaznog SWR-a je relativna mera Q-faktora antene i veoma je važan faktor pri određivanju ukupnog kvaliteta Yagi antene. U ovom članku želim da pokažem kako možemo da izračunamo Q-faktor antene i upotrebimo ga u određivanju kvaliteta antene umesto ranije predloženog SWR radnog opsega [1]. Važnost Q-faktora antene Možemo da diskutujemo o tome koliko je uticaj Q-faktora na kvalitet antene značajan, kolike veličine treba da bude za naše potrebe i ciljeve i šta želimo da postignemo našim antenama ali ne smemo da zaboravimo da zaista dobra antena mora da ima nizak Q-faktor i visoku vrednost otpornosti zračenja, a ne samo maksimalno moguće pojačanje! Mogućnost realizacije tog projektovanog maksimalnog pojačanja u praksi zavisi direktno i skoro isključivo od Q-faktora antene. To je slično kao što realizacija niskošumnih karakteristika antene u praksi (povećani odnos signal/šum) veoma mnogo zavisi od ekvivalentne šumne temperature okoline kao što je objašnjeno u već pomenutom prethodnom članku [1]. U praksi, antena će imati one šumne karakteristike koje joj određuje stvarno okruženje bez obzira koliko su uzete veštački niske i nerealne vrednosti za šumnu temperaturu neba pri oceni njene G/T vrednosti radi uvrštavanja na neku listu. Ako hoćemo da znamo kako će neka antena funkcionisati u praksi moramo pri oceni njenih šumnih karakteristika da uzmemo one vrednosti šumne temperature zemlje i neba koje su najverovatnije. Svakako da to nije i ne može biti apsolutno minimalna moguća vrednost šumne temperature neba za datu frekvenciju koja postoji na jednom vrlo malom i ograničenom delu neba, kao što se sada uzima [1]. Antene sa visokim Q-faktorom i sa uskim radnim SWR opsegom ili malom vrednošću otpornosti zračenja, imaju veliku osetljivost na uticaje okoline (kišu, sneg, led, inje, druge bliske antene, stub, noseće konstrukcije i ostale objekte) i slabu ponovljivost karakteristika u praksi. Nije dobro ako je SWR radni opseg VHF/UHF Yagi antene širok samo onoliko koliko je neophodno za njeno korišćenje u posebne namene, na primer 200 kHz opseg za EME rad. Kakva je korist od antene sa velikim projektovanim pojačanjem ako je toliko kritična da je nemoguće ostvarenje tog pojačanja u praksi zbog vrlo velike osetljivosti i promene karakteristika pod uticajem okoline? Računarom optimizovano veliko pojačanje antene

Poboljšanje Yagi antene -tridesetogodišnji ćorsokak

Performanse Yagi antena vrlo često degradiraju kada one postanu vlažne. U mom prethodnom članku [... more Performanse Yagi antena vrlo često degradiraju kada one postanu vlažne. U mom prethodnom članku [1], pokazao sam kako se Yagi antene ponašaju u vlažnim uslovima. Sve antene se ponašaju slično, i imaju tendenciju da pomere svoje performanse na nižu frekvenciju. Međutim, samo one antene koje imaju dovoljnu marginu prema tački gubitka pojačanja (kada radna frekvencija dostiže kritičnu frekvenciju pri kojoj počinje nagli pad pojačanja zbog nepravilnog faznog stava struja u pasivnim elementima antene), još uvek zadržavaju svoje dobre performanse i u vlažnim radnim uslovima. Dijagrami pokazuju primere dobrog i lošeg ponašanja antena u suvim i vlažnim uslovima rada. U provedenim simulacijama, izabrao sam za "vodenu penu", koja se formira na elementima pri vlažnom vremenu, relativnu dielektričnu konstantu Er=8 i debljinu od 0.5 mm na osnovu praktičnih posmatranja kako bih povećao preciznost rezultata u odnosu na moje prethodne simulacije i da bih osigurao dovoljno jednake i fer uslove za poređenje antena. Izvesne teškoće u pravilnom odabiru debljine akumulisane vode na elementima su se pojavile zbog različite debljine elemenata. Količina akumulisane vode na elementima verovatno zavisi od njihove debljine. Debljina vode na elementima ima uticaj na performanse antene koji je zavisan od odnosa R/r, gde je r poluprečnik gole metalne žice ili šipke od koje je element napravljen, a R ukupni poluprečnik vodom pokrivenog elementa. Odnos ta dva poluprečnika R/r je bitan za performanse vlažne antene [2 i 3]. To znači da bi antena sa debljim elementima, pri istoj debljini vodenog sloja, imala manju vrednost odnosa R/r i zbog toga manju ekvivalentnu raspodeljenu induktivnost L od antene sa tanjim elementima i višim R/r odnosom. Kao rezultat toga, kada se ista količina vode akumuliše na njenim elementima, antena sa debljim elementima bi verovatno imala manji frekvencijski pomeraj performansi od iste takve antene sa tanjim elementima. U mom sledećem članku pokušaću da dam malo širu analizu tog problema.

Osetljivost Yagi antenna u praksi

Sve prethodne simulacije Yagi antena u vlažnim uslovima koje su opisane u mojim prethodnim članci... more Sve prethodne simulacije Yagi antena u vlažnim uslovima koje su opisane u mojim prethodnim člancima [1, 2 i 3] provedene su sa ekvivalentnom "vodenom penom" koja se nataložila na elementima antene debljine 0.5 mm i sa ekvivalentnom relativnom dielektričnom konstantom Er=8. Uprkos mojim namerama da što je moguće preciznije odredim debljinu vodene pene pažljivim vizuelnim pregledom, pokazalo se da je ona prevelika. Praktična merenja su pokazala da je stvarno pomeranje karakteristika antene po frekvenciji između 200 i 450 kHz na 2m opsegu, što odgovara debljini vodne pene koja je oko pet puta manja od mojih pretpostavki! Razmišljanje o toj razlici isprovociralo me je da mnogo pažljivije ispitam kako se voda sakuplja na elementima antene. Lupa sa velikim uvećanjem mi je pomogla da vidim da na gornjoj i obe bočne strane elementa gotovo da uopšte nema vode, zato što je otekla niz bočne strane. Jedini deblji sloj vodenog filma se formirao sa donje strane, tj. ispod elementa. Debljina ovog sloja je ograničena odnosom sile adhezije i gravitacije i to je praktično jedina relevantna količina vode koja utiče na rad antene. Praktična merenja SWR-a mokre antene i komparativne simulacije su pokazale da je ekvivalentna debljina vodene pene koja utiče na performanse antene između 0.07 i 0.15 mm zavisno od dizajna i prečnika elemenata antene. Sa tom debljinom vodene pene na elementima sve simulacije su se vrlo dobro slagale sa praktičnim merenjima SWR-a mokrih antena u granicama moguće tačnosti merenja za date uslove. Srednja vrednost debljine vodene pene od 0.1 mm i sa ekvivalentnom relativnom dielektričnom konstantom Er=8 pokazala se kao prihvatljiva za simulacije većine antena u realnim uslovima vlažnog vremena. Jedini izuzetak od ovoga je led na elementima koji se za vreme hladnih dana formira kada se kiša ili vlaga lede. Takvi vremenski uslovi daju mogućnost akumulacije mnogo veće količine leda na svim površinama elemenata antene.

Uticaj nosača na Yagi Antenu

Nosač Yagi antene je neizbežni deo njene konstrukcije. Teorijski, Yagi antena može da radi dobro ... more Nosač Yagi antene je neizbežni deo njene konstrukcije. Teorijski, Yagi antena može da radi dobro i bez nosača. Praktično, to je moguće jedino ako je nosač napravljen od električno neprovodnog materijala (drvo, fiberglas, itd.) uz izvesna mehanička i druga ograničenja vezana sa održavanjem i vremenom trajanja. U stvari, metalni nosač nije deo aktivnog sistema antene koji zrači nego je neizbežan deo njene noseće strukture zbog zemljine gravitacije. Yagi antena može biti sagrađena tako da su njeni elementi izolovani i udaljeni od metalnog nosača ili da prolaze kroz njega. Ovaj drugi metod može biti izveden na dva načina: prvi, da su elementi električno spojeni za metalni nosač, i drugi, da su elementi izolovani od metalnog nosača. Svi ovi načini montaže elemenata na nosač imaju svojih prednosti i mana kao i različit uticaj nosača na elemente antene. Kako taj nepotreban ali neizbežan "uljez" utiče na performanse Yagi antene? To je pitanje koje me je podstaklo da započnem obiman posao na kompjuterskim simulacijama antena čiji bi rezultati mogli bolje da osvetle ovaj problem. Kako uraditi posao? Programi za simulaciju antena bazirani na Numerical Electromagnetics Code (NEC) i njegovim varijantama su najčešći i najjednostavniji način da se simulira rad Yagi antene i dobiju njene karakteristike. Ti programi koriste matematičku metodu za analizu antena poznatu pod imenom Method of Moments (MoM) koja ima mnogih prednosti ali i nekoliko ograničenja. Neka od tih ograničenja su potpuno neprihvatljiva za simulacije uticaja nosača na performanse Yagi antene. Najproblematičnija ograničenja su netačne simulacije kada su provodnici na malom međusobnom rastojanju u odnosu na svoju debljinu i potpuna nemogućnost simulacije poprečnih struja koje teku u debelim provodnicima normalno na njihovu osu, kao što je to objašnjeno u Uputstvu za upotrebu NEC-2 programa [1]: " ...samo struje u smeru ose posmatranog segmenta se računaju, i ne uzimaju se u obzir odstupanja zbog struje koja teče po obimu žice". L.B. Cebik u jednom od svojih članaka [2] u poznatoj seriji Modeliranje Atena objašnjava ovaj problem simulacije nosača kod Yagi antena: "Jedan od mogućih načina na koji valjanost ovih aproksimacija može biti testirana je modeliranje nosača koji je u električnom kontaktu sa parazitnim elementima Yagi antene. U praksi, električni kontakt ili blisko rastojanje nosača i parazitnih elemenata menja potrebnu dužinu elemenata da bi se očuvale performanse antene. Međutim, u NEC-2 i NEC-4 programima-kada je modeliran u okvirima ostalih ograničenja programa-nosač nema nikakvog uticaja na parazitne elemente antene".

Uticaj prečnika nosača na Yagi Antenu

Šest različitih antena za 2 m opseg sa istim dužinama nosača i veoma sličnim pojačanjem ali sa ra... more Šest različitih antena za 2 m opseg sa istim dužinama nosača i veoma sličnim pojačanjem ali sa različitom osetljivošću na okolinu zbog njihovog različitog Q faktora uzete su da bi se istražio uticaj nosača na performanse Yagi antene. Sve antene imaju dužinu nosača od 4 talasne dužine, pojačanje od 16-16.5 dBi, ali kada su suve ili vlažne, prosečni Q faktor im se razlikuje za više od 10 puta [2]! Različite antene pokazuju različitu osetljivost na uticaje okoline i može se očekivati da nosač antene, kao "uljez", može takođe da pokaže različite uticaje na različite antene. Ova serija kompjuterskih simulacija je sprovedena da bi se proverila ta očekivanja. Na istoj dužini nosača, ovih šest antena ima različit broj elemenata, između 12 i 16. Sve antene su simulirane pod potpuno jednakim uslovima i sa najvećom razumnom preciznošću. Za ovaj posao korišćen je profesionalni program za simulaciju antena baziran na FIT metodi umesto uobičajenog MoM baziranog programa koji se pokazao kao neodgovarajući zbog nekoliko neprihvatljivih programskih ograničenja [1]. Parametri antene na kojima su se očekivali uticaji nosača i koji su monitorisani su: 1. Ulazno povratno slabljenje antene (S11) dato u dB 2. Širokopojasna usmerenost data u dB u odnosu na izotropni radijator 3. Dijagram usmerenosti u E i H ravni Ulazno povratno slabljenje je normalizovano na impedansu od 50 oma za sve antene osim za DK7ZB-12-6 koja je normalizovana na impedansu od 28 oma prema impedansi antene koju je naveo njen autor. Širokopojasna usmerenost i ulazno povratno slabljenje su monitorisani u opsegu od 142-148 MHz što je šire od amaterskog opsega, da bi se omogućio bolji uvid u uticaj nosača na performanse Yagi antena. Yagi antene su prvo simulirane bez nosača a onda im je dodat nosač od okrugle metalne cevi. Nosač je postavljen ispod ose antene i elemenata tako da je rastojanje između gornje najbliže površine nosača i ose elemenata uvek 7 mm. Zatim je menjan poluprečnik nosača (br) od 10 do 50 mm. To predstavlja simulaciju Yagi antene sa izolovanim elementima od nosača, koji su montirani na različite prečnike nosača (20-100 mm) pomoću plastičnih izolatora sa vrlo malom relativnom dielektričnom konstantom i na konstantnoj visini iznad nosača. Rezultati simulacije Zbog lakšeg poređenja, rezultati su složeni u grupe, ne prema tipu antene, nego prema karakteristici antene koja je monitorisana. Na ovaj način je bilo lakše porediti rezultate uticaja nosača na pojedine karakteristike za različite antene.

Trostruki savijeni dipol za napajanje Yagi antena

U navedenom članku [1] G0KSC je objavio svoj revolucionarni sistem napajanja Yagi antena pomoću h... more U navedenom članku [1] G0KSC je objavio svoj revolucionarni sistem napajanja Yagi antena pomoću horizontalno postavljene petlje. Čitajući članak zaključio sam da ideja nije loša ali da bi bilo moguće dobiti bolje rezultate sa dodatno modifikovanim sistemom napajanja. Poznato je da je za najbolje poništavanje zadnjih snopova zračenja, u cilju dobijanja što čistijeg dijagrama zračenja, neophodno odvojeno i precizno podešavanje amplituda i faza struja koje teku u pasivnim elementima koji su neposredno uz aktivni elemenat dipol, tj. u reflektoru i prvom direktoru. Ovo bi bilo moguće pomoću optimalnog podešavanja sprege između elemenata promenom njihovog razmaka, i faze, promenom dužine aktivnog elementa, gotovo potpuno nezavisno za svaki od oba bliska pasivina elementa, reflektor i prvi direktor. Optimalna sprega i odgovarajuće faziranje mogu biti podešeni samo ako je aktivni elemenat tako konstruisan da omogućuje gotovo potpuno nezavisno istovremeno

Uticaj odstojanja nosača na Yagi Antenu

U prethodnom članku [1] istraživali smo uticaj poluprečnika nosača na šest Yagi antena sličnih u ... more U prethodnom članku [1] istraživali smo uticaj poluprečnika nosača na šest Yagi antena sličnih u svim karakteristikama osim u vrednosti Q faktora [3]. Sada ćemo, koristeći kompjuterske simulacije, istražiti kako nosač nepromenljivog poluprečnika postavljen na različitim rastojanjima od elemenata utiče na karakteristike Yagi antena. Za ovaj posao korišćen je profesionalni program za simulaciju antena baziran na FIT metodi umesto uobičajenih MoM baziranih programa koji su se pokazali neodgovarajući zbog nekoliko neprihvatljivih programskih ograničenja [2]. Uticaj nosača je posmatran na sledećim karakteristikama antena: 1. Ulazno povratno slabljenje (S11) dato u dB 2. Širokopojasna usmerenost data u dB u odnosu na izotropni radijator 3. Dijagram usmerenosti antene u E i H ravni Sve Yagi antene su prvo simulirane bez nosača a potom sa metalnim nosačem u vidu cevi spoljašnjeg prečnika 50mm. Nosač je postavljen ispod elemenata tako da je rastojanje (x) između ose nosača i ose elemenata menjano od 30 do 300 mm. Visina elemenata iznad nosača, tj. visina izolatora između gornje površine nosača i donje površine elementa je h = x-br-r gde je br=25 mm poluprečnik nosača, a r je poluprečnik odgovarajućeg elementa antene (Sl.1). Ovakav pristup je bio uslovljen različitim prečnicima pojedinih elemenata kod ispitivanih antena. Ovo predstavlja simulaciju Yagi antene sa izolovanim elementima od nosača, koji su montirani na nosač pomoću plastičnih izolatora sa vrlo malom relativnom dielektričnom konstantom i na promenljivoj visini iznad nosača. Sl.1

Uticaj koaksijalnog kabla na Yagi Antenu

Do sada smo, u prethodnim člancima [1, 2, 3], istraživali kako prečnik nosača i njegovo rastojanj... more Do sada smo, u prethodnim člancima [1, 2, 3], istraživali kako prečnik nosača i njegovo rastojanje od elemenata antene utiče na karakteristike šest različitih Yagi antena za 2m koje su slične u svim karakteristikama osim u veličini Q faktora [4, 5]. Pored nosača kao neizbežnog dela antene, postoje i druge noseće strukture koje mogu da utiču na karakteristike antene. U prethodnom članku videli smo da se uticaj nosača ili druge slične provodne strukture proteže na prilično veliko rastojanje od elemenata antene. Međutim, postoji još jedan neizbežan deo antene, napojni vod, koji može da utiče na rad antene, posebno zbog toga što napojni kabl mora da bude blizu antene i u električnom spoju sa njom. Njegova blizina, spoj sa antenom, način kako je spojen na zračeći elemenat i put kojim je vođen do uređaja čine ga važnim faktorom koji može da izvrši ozbiljan uticaj na karakteristike antene. Korišćenjem kompjuterskih simulacija, istražili smo kako koaksijalni kabl određenog prečnika koji dolazi do dipola pod različitim uglovima i iz različitih pravaca u odnosu na elemente antene utiče na karakteristike Yagi antene. Problem ostvarivanja minimalnog međusobnog uticaja između antene i njenog napojnog voda je vrlo interesantan i važan pa smo odlučili da ovaj problem malo bolje osvetlimo. Sl.1 Yagi antena sa koaksijalnim kablom i načinom kako je definisan prilazni ugao alfa Uslovi pod kojima su vršene simulacije Svih šest Yagi antena su simulirane pod jednakim uslovima. Yagi antene su prvo simulirane bez provodnog nosača i bez koaksijalnog napojnog voda kao referenca za

Uticaj koaksijalnog kabla na Yagi Antenu -2. deo

U prvom delu ovog članka [1] prezentirali smo rezultate istraživanja kako koaksijalni kabl kojim ... more U prvom delu ovog članka [1] prezentirali smo rezultate istraživanja kako koaksijalni kabl kojim se napaja antena utiče na karakteristike antene u situaciji kada je postignuta minimalna interakcija između antene i kabla. Istraživanje je sprovedeno pomoću kompjuterskih simulacija šest različitih antena pod jednakim uslovima. Rezultati su pokazali visok stepen zavisnosti uticaja od ugla alfa pod kojim kabl prilazi aktivnom dipolu antene. Ovo se dogodilo i pored toga što je prilazni ugao alfa uvek ležao u ravni simetrije antene kako bi se održala minimalna interakcija između kabla i antene. Koaksijalni kabl je bio postavljen tako da nije u električnom spoju sa antenom da bi se modeliralo napajanje antene preko idealnog 1:1 baluna koji predstavlja beskonačno veliku impedansu za "common mode" struje. Uzete su obzir samo struje indukovane bliskim RF poljem antene. Koristili smo ovakvo idealno napajanje sa beskonačnom impedansom za "common mode" struje kao i pozicioniranje kabla tako da uvek leži u ravni simetrije antene namerno, kako bismo dobili rezultate za minimalnu moguću interakciju i međusobni uticaj. Čak i pod tim idealizovanim uslovima i u odsustvu bilo kakvih drugih spoljašnjih uticaja sredine, rezultati simulacija su pokazali značajnu degradaciju karakteristika pojedinih antena, uglavnom onih sa višim Q faktorom. Sl. 1. Yagi antena sa koaksijalnim kablom i načinom kako je definisan prilazni ugao alfa Korišćenjem realnog baluna koji nema beskonačnu impedansu za "common mode" struje, ili napajanjem antene bez baluna, kao i vođenjem kabla koji ne leži uvek u ravni simetrije antene, možemo očekivati mnogo veći stepen uticaja i degradacije karakteristika antene.

QAnt File Calc E

A program to calculate the Q factor of an antenna using input impedance data files Importance of ... more A program to calculate the Q factor of an antenna using input impedance data files Importance of antenna Q factor The program for calculating the Q factor of antennas was created for the needs of realistic and comprehensive evaluation of antennas based on its Q factor. Namely, it is known that the Q factor of an oscillatory electromagnetic system, in addition to directly influencing the efficiency, also determines how resistant the system will be to external influences. With the rise of losses in the antenna due to the increased Q factor, the noise temperature of the antenna also increases, which is a caused by losses, that directly transform the physical temperature of the antenna into the noise temperature.

Dragoslav Dobričić, YU1AW A program to calculate the Q factor of an antenna based on the value of its input impedance or SWR

The program for calculating the Q factor of antennas was created for the needs of realistic and c... more The program for calculating the Q factor of antennas was created for the needs of realistic and comprehensive evaluation of antennas based on its Q factor. Namely, it is known that the Q factor of an oscillatory electromagnetic system, in addition to directly influencing the efficiency, also determines how resistant the system will be to external influences. With the rise of losses in the antenna due to the increased Q factor, the noise temperature of the antenna also increases, which is a caused by losses, that directly transform the physical temperature of the antenna into the noise temperature. It is easy to show [Ref. 3, 4, 5] that possible external influences on the antenna, such as surrounding nearby objects, ultimate height from the ground, presence of mast, supports, coaxial cables, other antennas on the mast, rain, frost, ice, snow, etc. they disrupt the radiation pattern of the antenna and thus affect the gain of the antenna, which is also manifested by a change in the input impedance of the

VHF Transistor Power Amplifiers

Ultra Linear Low Noise VHF and

scribed here, which is recommended for its exceptional noise and inter-modulation characteristics... more scribed here, which is recommended for its exceptional noise and inter-modulation characteristics not only for normal DX operation, but also for operation under difficult conditions when there are a significant number of powerful local stations, for example during competitions. The amplifiers are designed to have low noise, unconditional stability and exceptional linearity, thanks to the use of special ultra-linear, bipolar, low noise transistors designed for TV signals amplifiers. Since they are widely used, they are readily available and low price. Construction is extremely simple with a small number of components, very simple adjustments and a high repeatability. This has been achieved using extensive computer non-linear and statistical optimisation. Designs are available for all amateur bands from 6m to 23cm [5].

Pre-amplifier - Pros and Cons

11 ,. common knowledge nowada)'llhal tM ga,n apec.hcallO alone oIa pre·ampkher II lnlUffoent ... more 11 ,. common knowledge nowada)'llhal tM ga,n apec.hcallO alone oIa pre·ampkher II lnlUffoent 10 auesl .ISmer.t GaIn lI.aSlIy achieved and an I . C... of It merely drIVe. the lollow,ng . tages Inlo produ(:lng ontermoduiallOn OIstortlOn under IIrong ""NIl condollOns L,kewISe . 11 11 alto ""... known that the I"II)IM produClnQ QUai,,,..Of . preampkl«. e.praued by such Quantlh.. a. I'IOIMlactor. 1'IOIse-lIgure Of 1'10I" l. mp.....tufl . • 'e muc h more Important parameters 10 be con .Ide,ed Th. appendl. glYel lhe relallOflsh,p between lhe se Quanli• •

YD1270 Tube 23 cm Power Amplifier

Novel design high power amplifier for 1296 MHz with YD1270 tube. Published in VHF Communication M... more

Three tube 2C39BA Power Amplifier for 432 MHz

How to build high power amplifier on 432 MHz combining three popular 2C39BA tubes. Published in ... more

A Super Power Amplifier for 144 MHz

High Power Amplifier with YL1056 Tube for 144 MHz developed for Earth-Moon-Earth communications. ... more

VHF transistor power amplifiers

The purpose of this article is to describe how to assemble several VHF power amplifiers, examples... more The purpose of this article is to describe how to assemble several VHF power amplifiers, examples are given for the 50 and 144 MHz bands. Two types of amplifiers will be considered , amplifiers with one and with two transistors. Assembly instructions are given as well as explanations of some general issues with regard to the construction of VHF power amplifiers. Published in UK magazine Radio Communication.

A three tube power linear ampifier

Three tube 4CX250B power amplifier for Earth-Moon-Earth communications. Published in Ham Radio Ma... more

Coaxial Cable Influence on Yagi Antenna Array Noise Temperature

In this article I want to present results of an investigation on how the antenna array ... more

Pillbox Antenna for 5.6 GHz Band

Such antenna construction is characterized with relatively narrow vertical and very wide horizont... more Such antenna construction is characterized with relatively narrow vertical and very wide horizontal angle of radiation. With simple feed situated at the focal region and consisting of quarter wavelength monopole, mounted perpendicularly to one of parallel plates in front of relatively small plane reflector, one gets very wideband, wide angle, horizontally polarized antenna

Yagi Antenna Boom Influence on UHF

Our studies of various influences on Yagi antenna performances have shown that some "rules of thu... more Our studies of various influences on Yagi antenna performances have shown that some "rules of thumb" and "common beliefs" are very often valid only in a limited range. From several previous articles [1, 2, 3, 4, 5, 7 and 8] we can see that many environmental effects can spoil antenna performance, but all these effects are neither equally severe nor are different antennas equally susceptible to them. So far we investigated how the boom distance from elements, boom dimension, boom cross section shape and element mounting methods influence the Yagi antenna's performances. Related to the element mounting methods, we also investigated optimum boom correction for different mounting methods and different antennas. Besides the mentioned boom effects, we also investigated how the presence of coaxial cable and its position relative to antenna elements influence of the antenna radiation diagram (or pattern) and other important performances. Influences on UHF antenna All these investigations were conducted on VHF antennas for frequency band 144…146 MHz. Obtained results can be extrapolated to other frequencies provided that we take into account dimensions proportionality and other specific circumstances of particular research. Using this opportunity we can conclude with very high probability how similar Yagi antennas will behave at some other frequency. This is particularly important for UHF Yagi antennas where working frequency is several times higher and thus boom diameter and other antenna dimensions become a more considerable part of the working wavelength. Consequently, influences can be much more emphasized and very often some different construction solutions must be applied on Yagi antennas for higher UHF bands. Influence of metal boom near elements A metal boom near an antenna's elements produce a frequency shift of antenna performances. Magnitude of frequency shift depends on boom distance and boom diameter. Larger distances and smaller boom diameters produce less influence. On Fig. 1 we can see how various diameter metal booms with fixed distance of 7 mm between the boom's topmost surface and elements axis influence a Yagi antenna and shift its performances on higher frequencies depending on boom diameter. On VHF, boom diameter is usually only 1 to 2.5 % of the antenna's working wavelength and frequency shift due to metal boom presence is only about 1 to 1.5 % of working frequency, depending on antenna type. On 2 m band this is about 1.5 to 2.5 MHz.

Yagi Antenna Insulated Elements Boom Correction

The boom of Yagi antenna is an inevitable part of its construction. Theoretically and practically... more

Yagi Antenna Elements Correction for Square Boom

In the previous December 2009 article [1] we showed how the boom caused influences on elements p... more In the previous December 2009 article [1] we showed how the boom caused influences on elements passing through a round tube metal boom and also if they were not insulated from it. Investigation results, presented in this article, will show what the difference is if we use a square tube boom instead of round one.

Yagi Antenna Elements Boom Correction

The boom of Yagi antenna is inevitable part of its construction. Theoretically, Yagi antenna can ... more The boom of Yagi antenna is inevitable part of its construction. Theoretically, Yagi antenna can work fine without a boom. Practically, that is possible only if boom is made of non-conducting material (wood, fiberglass, etc.). A conducting boom is not intended radiating part of antenna but only an inevitable part of its support construction.

Coaxial Cable Feeder Influence on Four Stacked Yagi Antennas Array

Introduction previous article series consisted of two parts [1, 2] showing the results of investi... more Introduction previous article series consisted of two parts [1, 2] showing the results of investigating how a coaxial cable antenna feeder influences antenna performance in a situation when minimum and full interaction between antenna and cable is achieved. Investigations were conducted by computer simulations of six different antennas under the same conditions. In the first part of the previous series, results show a high degree of dependence on cable approaching angle alpha to antenna driven element. This happened despite that the approaching angle alpha was always kept lying in the antenna symmetry plane in order to maintain minimum interaction between cable and antenna. Even under these idealized conditions and in the absence of any other environmental effects, results show considerable antenna performance degradation for some antennas.

Coaxial Cable Feeder Influence on Yagi Antenna -Part 2

In the first part of this article [1] we presented the results of investigation how coaxial cable... more In the first part of this article [1] we presented the results of investigation how coaxial cable antenna feeder influences antenna performances in situation when minimum interaction between antenna and cable is achieved. Investigations were conducted by computer simulations of six antennas under same conditions.

Coaxial Cable Feeder Influence on Yagi Antenna

Introduction o far, in several previous articles [1, 2, 3], we investigated how boom radius and i... more

Boom Distance Influence on Yagi Antenna

Using computer simulations, we will investigate how fixed radius boom on various distances from a... more Using computer simulations, we will investigate how fixed radius boom on various distances from antenna elements influences Yagi antenna parameters. For this task antenna simulation software based on FIT method has been used, instead of usual MoM based software which has been found inadequate due to a few unacceptable program limitations.

Da li je svaki tanjir parabolična antena?

Šta su parabolične antene, a šta tanjiri, činije, poklopci za kante, rečju bezvredni komadi oboje... more Šta su parabolične antene, a šta tanjiri, činije, poklopci za kante, rečju bezvredni komadi obojenog lima egzotičnih oblika. Ova pitanje se, gotovo samo od sebe, nameće svakom ko je bar jednom imao prilike da upoređuje parabolične antene različitih dimenzija, oblika ili proizvođača. Šokiran saznanjem da velike parabolične antene ne moraju baš uvek da rade kao velike i da male antene mogu da rade skoro kao velike, čovek se oseća nekako prevarenim jer jedina referenca koja mu je bila dostupna za poređenje antena-njena veličina-sada više nije pouzdana. Kako sada, bez mogućnosti za valjano poređenje, procenjivati kvalitet neke parabolične antene i biti siguran da izbor koji je učinjen nije pogrešan i da novac koji je uložen nije mogao biti i bolje investiran. Saznanje da ni sve antene istih dimenzija i oblika, pa čak ni istog proizvođača, ne rade uvek isto, još više obeshrabruje jer, zaista, gotovo da nema nijednog čvrstog elementa za realnu procenu i odluku. I, naravno, na kraju se, opet samo od sebe, postavlja pitanje: šta je to što neke antene čini paraboličnim antenama a neke druge bezvrednim metalnim tanjirima, činijama i poklopcima za kante? Gledano očima laika, gotovo da nema jednostavnije antene i lakšeg načina da se ona napravi. S druge strane, gledano očima stručnjaka mašinstva, tehnologije i elektronike gotovo da nema preciznijeg i mukotrpnijeg posla od korektno napravljene parabolične antene koja će performansama biti blizu onoga što se može teorijski i praktično od nje očekivati. Zato kada oni prvi prave parabolične antene onda velike antene rade kao male, a kada ih prave ovi drugi onda male rade kao velike! Odgovor na pitanje koliko je stvarno velika neka antena ne može dati merenje njenog prečnika. Prečnik antene nam tek pokazuje koliku je antenu neko želeo da napravi ali ne i da li je i koliko uspeo u tome. A uspeo je onoliko koliko je objektivno uložio znanja i truda. Uostalom, tako je oduvek bilo u svakom poštenom poslu. Koji su to problemi i zahtevi koji zadaju glavobolju konstruktorima paraboličnih antena i čije uspešno ili neuspešno rešavanje predstavlja onu neumoljivu granicu koja jasno deli parabolične antene od raznog metalnog posuđa i poklopaca kanti za smeće. Ono što svaku paraboličnu antenu čini antenom je upravo njena sposobnost da prikuplja elektromagnetne talase i koncentriše ih u jednu tačku-fokus. Antena je onoliko dobra koliko uspešno obavlja tu svoju osnovnu funkciju. Antena koja ne obavlja tu funkciju ne može se smatrati antenom! Kada matematička kriva poznata pod imenom parabola rotira oko svoje ose dobija se površina koja se zove obrtni paraboloid. Ono što ovu površinu čini posebnom je to da ona ima sposobnost fokusiranja. Paralelni snop svetlosti ili elektromagnetnog zračenja koji udari u površinu paraboloida reflektuje se tako da svaki zrak prođe kroz tačku koja se zove fokus. To praktično znači da će sva količina svetlosti ili elektromagnetnih talasa koja padne na parabolid biti posle odbijanja od njega koncentrisana u

Od sna do bele tehnike

Kako to da se jedan san završio kao "bela tehnika"? Ko je kriv za takvu sudbinu onoga o čemu su n... more Kako to da se jedan san završio kao "bela tehnika"? Ko je kriv za takvu sudbinu onoga o čemu su nekada samo najsmeliji umovi maštali? Kako je moguće da jedna takva, gotovo neverovatna vizija budućnosti završi u istom košu sa mašinama za pranje veša, frižiderima i ostalim napravama za domaćinstvo koje danas zovemo »bela tehnika«? Pa eto, izgleda ne samo da je moguće, već i neminovno! Pomama tehnologije Tehnologija je čudo ovoga veka koje je svojom moći da snove pretvara u stvarnost, učinilo da negdašnji san postane stvarnost, ali i više od toga-da postane dosadna svakodnevica! I upravo ta moć tehnologije da snove velikih vizionara pretvara u nebrojeno veliki broj egzemplara i učini ih proizvodima za svakodnevnu upotrebu, učinila je i to da danas na satelitsku TV gledamo istim onim očima kojima gledamo i na sve ostale proizvode te iste tehnologije. Besomučno umnožavanje broja satelita na orbiti, tipova prijemnika, prateće opreme, broja satelitskih TV kanala i raznih drugih servisa, poput svake nekontrolisane hiperprodukcije banalizovalo je i obesmislilo celu ovu oblast tehnike i zabave. Prosečni gledalac, zbunjen ovom pomamnom željom ogromnog broja kompanija da mu ponude što veći broj programa, što savršeniji prijemnik, što bolju prateću opremu koja mu omogućuje neslućene mogućnosti povezivanja satelitskog prijemnika sa svim i svačim, oseća se u početku kao car! To posebno važi za one koji su većinu ili ceo svoj život proveli, u sada već propalim, društvenim uređenjima u kojima su kao individue i kao subjekti društva bili žrtvovani i gurnuti na marginu u korist kolektivnog uspeha, svetle budućnosti i zajedničke sreće. Lažni carevi ... Međutim ubrzo novi car, oko koga se, kako mu izgleda, vrti čitava galaksija, biva užasnut, a kasnije i zgrožen saznanjem i osećanjem da u svemu tome on više ne može da se snađe, da gubi tlo pod nogama, i da konačno sva ta halabuka počinje da predstavlja nešto u čemu on potpuno prestaje da postoji kao subjekat. On je samo puki objekat, kome treba uz mnogo pompe i vašarskog šarenila što brže i što češće uzeti pare za neku novu glupost, za neki novi »dodatak«, za neki novi servis, za ispunjenje neke nove, navodno njegove želje! Naravno, ubrzo postaje jasno da, niti je želja bila njegova, niti je to ispunjenje onakvo kakvo je on očekivao. želju su mu, do tančina razrađenim perfidnim marketingom, u glavu stavili isti oni koji su mu je kasnije i ispunili, a samo ispunjenje je daleko od onoga što mu je obećano, čak naprotiv: mnogo je bliže onom što je, u tim sugestivnim nagovaranjima, mudro prećutano. I tako tehnologija, poput mitskog kralja Mide, čega se god dotakne pretvara u zlato-ali samo za sebe. Oni dodirnuti Midinom rukom ostaju okruženi impresivnim brojem svakojakih drangulija, za koje sve manje imaju vremena u silnoj žurbi da im ne promakne neka nova neverovatna i neophodna stvar bez koje im život izgleda nezamisliv. Okruženi svim tim predmetima, poput cara okruženog svojom svitom, oni se osećaju moćniji, pametniji i važniji od drugih: "Koliko kanala možeš da uhvatiš? Petsto?! Nije to ništa, ja mogu preko hiljadu! .... šta? Koliko stranih jezika govorim?! Aaaa tooo, nijedan, a što pitaš?! " ... i oni drugi Oni drugi koji su izbegli ovom hladnom, proračunatom i bezosećajnom dodiru, duboko svesni svojih stvarnih potreba i želja, svojih unutrašnjih vrednosti i pogleda na svet i život u njemu, gledaju na ova čuda moderne tehnike i tehnologije sa pristojnog odstojanja, sa željom da se ne utope u ovu poplavu šarenila, zadržavajući i čak ljubomorno čuvajući svoju individualnost. Ne dozvoljavajući da postanu objekat manipulacije, oni satelitsku TV koriste uglavnom za svoje obrazovanje i kulturu, upravo onako

Yagi antene - 6

Jagi antene bez misterije (6) OTVORENI ILI ZATVORENI DIPOL? Potaknut napomenama i objašnjenjem o ... more Jagi antene bez misterije (6) OTVORENI ILI ZATVORENI DIPOL? Potaknut napomenama i objašnjenjem o mehaničkoj konstrukciji dipola i stakiranju antena, koje je dato na poslednjem ekranu u programu za proračun Yagi antena po DL6WU algoritmu, hteo bih da dam jednu važnu napomenu! Naime, skoro u svim programima za proračun Yagi antena piše da se Yagi antene, pošto se proračunavaju za impedansu od 50 oma, koristi otvoreni dipol kao zračeći elemenat. Isto tako, obično je dodato da se može koristiti i savijeni zatvoreni dipol, koji onda transformiše impedansu na 200 oma. Ponegde piše i to da treba u tom slučaju koristiti polutalasni "baloon" sa odnosom transformacije 4:1 radi prilagođenja impedanse napojnog kabla od 50 oma na impedansu antene od 200 oma i simetriranja napajanja. Međutim, ono što nigde ili retko gde piše je kako preračunati date dimenzije za otvoreni dipol u dimenzije za zatvoreni dipol! Mnogi amateri su obično to radili tako što bi savili Al cev tako da dimenzija zatvorenog dipola od jednog kraja (savijenog luka) do drugog bude upravo onoliko koliko je dato za otovreni dipol, što je apsolutno pogrešno! Tako izradjen dipol je mnogo duži i rezonira daleko ispod našeg amaterskog opsega! Gubitak pojačanja antene sa takvim dipolom je oko 2 dB! Krenimo redom od otvorenog pa do zatvorenog dipola i petlje. Da bi se izradio pravilan otvoreni dipol treba uraditi sledeće: Pretpostavimo da je program za proračun antene izračunao dužinu otvorenog dipola x=980 mm. Ako pravimo antenu sa otvorenim dipolom napajanim u sredini, onda treba na izolatoru montirati dve polovine dipola, sa 10 mm razmakom izmedju njih na mestu napajanja, svaka dugačka po (980-10):2=485 mm. Vazno je da prikljucenje kabla bude sa što kraćim izvodima i što bliže kraju cevi, kako se ne bi produžio dipol tim dodatnim dugačkim izvodima! Ovakva antena mora se napajati preko člana za simetriranje tzv. "Bazooka" koja ne vrši transformaciju impedanse, ali vrši simetriranje, tj. obezbedjuje simetrično napajanje antene. Ovaj tip napajanja vrlo retko koriste radioamateri jer je "Bazooka" dosta komplikovana za izradu. Može se antena napajati i direktno pomoću koaksijalnog kabla bez ikakvog člana za simetriranje, ali tada dolazi do izobličenja dijagrama, gubitaka pojačanja i povećanja šuma antene zbog prikupljanja smetnji iz okolnog prostora preko kabla, kao i povećanja smetnji radio i TV prijemnicima. Zato gotovo svi radioamateri grade antene sa zatvorenim dipolom i polutalasnom petljom za transformaciju impedanse 4:1 i simetriranje napajanja antene. To je i najsigurnije i najbolje i najjednostavnije resenje! Da bi se izradio zatvoreni dipol treba uraditi sledeće: Dužina cevi od koje je napravljen zatvoreni dipol je ono što je važno. Mnogo manje je važno kako je ona savijena. Ukupna dužina cevi od koje je napravljen dipol mora da bude jednak dvostrukoj dužini izračunatoj za otvoreni dipol, umanjen za rastojanje između krajeva na kojima se priključuje kabl, tj. (980x2)-10=1950 mm! Dipol treba saviti tako da rastojanje između krajeva bude 10 mm i napajanje izvesti što bliže krajevima, isto kao i kod otvorenog dipola. Rastojanje izmedju gornje i donje šipke, tj. širina (otvor) zatvorenog dipola treba da bude oko 50 mm ali nije kritična, može biti između 40-60 mm za 144 MHz. Za druge frekvencije treba uzeti proporcionalno drugačiju širinu dipola, tj. oko 2-3% talasne dužine. Ako je antena računata sa izolovanim elementima onda i dipol mora biti isto tako izolovan kao i svi ostali elementi, a ako su ostali elementi pričvršćeni direktno na nosač onda i dipol mora biti isto tako pričvršćen. Ovo je važno zbog toga što programi tretiraju sve elemente na isti način pri proračunu faktora skraćenja kada se uračunavaju efekti nosača na električnu duzinu, tj. rezonantnu frekvenciju elemenata. Kada god možete da birate, izaberite antenu sa izolovanim elementima, jer ima mnogo prednosti! Petlja se pravi od koaksijalnog kabla sa punim dielektrikom (ne penasti) jer je za tu vrstu kabla dosta precizno poznata brzina prostiranja, medju amaterima poznatija kao "faktor skraćenja". Za koaksijalne kablove sa punim dielektrikom kao što su RG-8, RG-58 i sl. ovaj faktor iznosi v=0.66, dok za kablove sa penastom izolacijom kakvi su obično TV koaksijalni kablovi iznosi negde oko 0.8-0.85 zavisno od gustine izolatora.

Yagi antene - 5

Jagi antene bez misterije (5) NAPAJANJE ANTENA U prethodnim brojevima smo razmotrili većinu osobi... more Jagi antene bez misterije (5) NAPAJANJE ANTENA U prethodnim brojevima smo razmotrili većinu osobina jagi antena koje se danas koriste u amaterskim radio-kominkacijama. Deo antenskog sistema o kome do sada nije bilo govora je napojni kabl. On je neophodan kako bi se primljeni radio signal od antene doveo do prijemnika, odnosno VF snaga iz predajnika. Kablovi koji se koriste u ove svrhe dele se u dve grupe i to: simetrične i asimetrične. Oba ova naziva odnose se na to da li je jedan od dva postojeća provodnika električno vezan za zemlju ili ne. "Tvin-lid" kabl Oni kablovi čiji ni jedan provodnik nije vezan za zemlju nazivaju se dvožičnim smetričnim vodovima. Stariji čitaoci se sigurno sećaju da su se u ranim danima televizije koristili pljosnati, plastikom prevučeni kablovi tzv. "tvin-lid"(engl. tween-lead). Danas su ih potpuno potisnuli koaksijalni kablovi. Simetrični vodovi se sastoje od dva, na određenom odstojanju postavljena, paralelna, bakarna provodnika, između kojih je plastika, obično polietilen, koja predstavlja izolator, ali ujedno obezbeđuje i održavanje stalnog odstojanja između vodova. Ovi vodovi imaju dosta visoku karakterističnu impedansu, koja zavisi od debljine i rastojanja provodnika, i uglavnom se grade za vrednosti od 200-600 oma. Simetrični dvožični vodovi najviše se koriste u profesionalnoj predajnoj i prijemnoj tehnici na srednjim i kratkim talasima, ali u poslednje vreme i na VHF i UHF području za radio-amaterske EME i DX antenske sisteme. Zbog svoje relativno visoke karakteristične impedanse i činjenice da se glavnina električnog polja nalazi u vazduhu između provodika, a samo mali deo u relativno tankom izolacionom materijalu, ovi vodovi imaju vrlo male gubitke, naročito na nižim frekvencijama. Sa porastom frekvencije, a posebno na UHF području, počinju da dominiraju negativni efekti i gubici postaju nesrazmerno veći. Osnovna slabost tvin-lid kablova i simetričnih vodova uopšte, je njihova velika osetljivost na okolinu. Atmosferski uticaji, poput kiše, snega, leda i inja, na karakteristike kabla su ponekad nedozvoljeno veliki. Osim toga metalni predmeti u blizini kabla, kao što je antenski stub, oluk, metalni krov i drugo, mogu do te mere da pokvare karakteristike napojnog voda da je on praktično neupotrebljiv. Ovo se rešava tako što se koriste odstojnici koji vode kabl na rastojanju od nekih 20-30 cm od zida ili drugih objekata kako bi se izbegli svi nepovoljni uticaji okolnih objekata na kabl. Osim toga tvin-lid kabl ili otvoreni vod ima tu jako lošu osobinu da mu plastika vremenom na suncu i mrazu ispuca i vlaga napada bakarne vodove tako da je već posle par godine bio potpuno neupotrebljiv. Koaksijalni kabl Nesimetrični kabl podrazumeva da je jedan njegov provodnik električno vezan za "masu" tj. zemlju. Koaksijalni kabl, kao što mu i samo ime kaže, predstavlja takav kabl gde je oko jednog provodnika, postavljen drugi, ali tako da sa svih strana zatvara elektromagnetno polje, tj. nalazi se svuda oko njega. Na ovaj način je sprečeno da se elektromagnetno polje nalazi "izvan" kabla, kao što je to slučaj kod tvin-lida. Praktično je drugi provodnik u obliku cevi kroz koju se koaksijalno proteže prvi provodnik. Vezivanjem ovog drugog, spoljašnjeg provodnika na masu praktično smo onemogućili bilo kakve spoljne uticaje na elektromagnetni signal unutar kabla i time otklonili glavni nedostatak tvin-lid kablova. Zato je važno da spoljni provodnik koaksijalnog kabla ima dobru električnu "masu". Međutim ovakva konstrukcija kabla je "plaćena" znatno nižom karakterističnom impedansom kabla, obično 50-75 oma, većim gubicima u kablu i većom proizvodnom cenom. Povećani gubici su posledica toga što se elektromagnetno polje u kablu nalazi u plastičnom izolatoru koji uvek ima veće gubitke od vazduha. Međutim u poslednje vreme se ovaj nedostatak ublažava

Yagi antene - 4

Jagi antene bez misterije (4) DOSIJE: YAGI ANTENA Ono što identifikuje jednu antenu, što predsta... more Jagi antene bez misterije (4) DOSIJE: YAGI ANTENA Ono što identifikuje jednu antenu, što predstavlja njen "otisak prsta", je svakako njen dijagram usmerenosti. Oblik ovog prostornog dijagrama, kada se pažljivo analizira, mnogo govori o samoj anteni. Dobra Yagi antena mora imati simetričan, čist i pravilan dijagram sa dobro i oštro definisanim glavnim snopom i dobro potisnutim sporednim snopovima i duboke, nepopunjene minimume, tzv. "nule" između njih. Ovakav dijagram ukazuje na dobro i optimalno projektovanu i izrađenu antenu kod koje su izbegnute sve one zamke i povoljno rešeni svi oni kompromisi koji se susreću u ovom poslu. Što duža to bolja Pravilan i simetričan dijagram usmerenosti, osim što garantuje veliku dobit omogućava i lakše i bolje slaganje više antena u sistem u cilju dobijanja što veće dobiti. Naime, poznato je da je pojačanje ili dobit Yagi antene zavisna od njene dužine. U cilju povećanja dobiti grade se sve duže i duže antene, ali nažalost postoje i praktične, mehaničke granice do kojih se može ići sa povećanjem dužine. Svako udvostručavanje dužine antene povećava dobit za oko 2.3 dB. Dijagram koji je dat na slici, u prošlom broju, pokazuje zavisnost dobiti optimalno projektovane Yagi antene od njene dužine. Mnoge slabije i neoptimalne antene ostaju ispod ove granice, i nije redak slučaj da budu lošije i od mnogih daleko kraćih antena. Samo izuzetno kvalitetno konstruisane antene mogu da dostignu, ili čak i malo prevaziđu, ovaj praktični maksimum dobiti Yagi antena. Dostizanje ovog praktičnog maksimuma podrazumeva da je uvek antena optimalno proračunata, jer svaka dužina antene zahteva tačno odredjen broj elemenata koji se na određeni način, tj. na određenim medjusobnim rastojanjima smešta na nosač date dužine. Ni preveliki ni premali broj elemenata kao ni međusobna rastojanja koja nisu optimalna ne daju dobre rezultate. Teorijski maksimum dobiti je nešto veći, ali zbog neprihvatljivo niskih vrednosti otpornosti zračenja i neprihvatljivog dijagrama, praktična upotreba ovako konstruisanih antena je obično skopčana sa brojnim problemima i velikim gubicima usled pada efikasnosti antene, i povečanog šuma, tj. lošijeg odnosa dobiti prema šumnoj temperaturi antene, tzv. "figure of merit" ili G/T. Ovaj odnos se u komunikacijama uzima kao mera kvaliteta ili "optimalnosti" antene jer su u njemu sadržani i dobit i efikasnost i dijagram usmerenosti, tj. njihov konačni uticaj na rad konkretne antene u nekom komunikacionom sistemu, i stoga je vrlo koristan u procenjivanu i poređenju antena. Što više to bolje Kada se želi povećanje dobiti i preko granica koje pruža jedna dugačka Yagi antena, dalje povećanje dobiti postiže se slaganjem (stacking) dve ili više antena u sistem. Isto onako kao što je vazno pravilno proračunati svaki elemenat i njegovo mesto kod Yagi antene, isto tako je važno, pri slaganju u sistem, izračunati položaj svake antene u odnosu na ostale u sistemu. Jedino tako se može sa svakim udvostručavanjem broja antena u sistemu povećati dobit za oko 2.5-2.8 dB. Teorijski maksimum je 3 dB. Antene se mogu slagati u horizontalnoj ili u vertikalnoj ravni i pri tome se optimalna rastojanja razlikuju prema dužini antene, tj. njenom osnovnom dijagramu zračenja kao i prema ravni u kojoj se vrši slaganje antena. Slaganje antena u jedinstven sistem ima smisla i podrazumeva korisćenje istovetnih antena uz upotrebu sistema za napajanje antena koji obezbeđuje jednako deljenje snage među njima, tj. pravilno sabiranje signala pojedinih antena na prijemu. Slaganje antena u sistem lakše je izvesti sa nešto kracim antenama od praktičnog maksimuma, kao i sa onima koje imaju pravilniji i čistiji dijagram. U tom slučaju rezultati su mnogo izvesniji. Posebno su antene sa vrlo niskim vrednostima otpornosti zračenja teške i neizvesne za slaganje u sistem.

Yagi antene - 3

Jagi antene bez misterije (3) ISTORIJAT YAGI ANTENE Ova poznata, kvalitetna i vrlo popularna ante... more Jagi antene bez misterije (3) ISTORIJAT YAGI ANTENE Ova poznata, kvalitetna i vrlo popularna antena konstruisana je još davnih dvadesetih godina ovog veka od strane dvojice japanskih inženjera po kojima je i dobila svoje ime: "Uda-Yagi antena". Neposredno posle pronalaska, ona biva gotovo potpuno zaboravljena sve do kraja četrdesetih godina kada biva "ponovo otkrivena" zahvaljujući nagloj ekspanziji TV na VHF talasnom području. Sve do početka šezdesetih godina ovaj tip antene nije bio nešto posebno istražen tako da su dotadašnji modeli Yagi antena bili daleko od nekih optimalnih performansi. Sredinom pomenute dekade dolazi do sve većeg interesa za ove antene zbog naglog razvoja svemirskog programa, a time i svemirskih komunikacija. Međutim, pravi razvoj Yagi antena započinje krajem sedamdesetih i početkom osamdesetih godina sa pojavom dovoljno snažnih računara i kvalitetnih programa za simulacije, analize i sinteze koji su omogućili "kvantni skok" u razvoju i optimizaciji vrlo dugačkih i usmerenih antena ovoga tipa. Međutim i pre moćnih računara radioamateri su se bavili pokušajima da poboljšaju yagi antene, prevashodno za postizanje što boljih rezultata u održavanju radio veza. Jedan od sigurno najzaslužnijih za veliki napredak u konstruisanju optimalnih jagi antena je Ginter, DL6WU, koji je tokom sedamdesetih godina empirijski istražio i optimizirao yagi antene. Kasnije optimizacije računarima samo su potvrdile njegove razultate. Veoma malo je ostavio kasnijim, računarima naoružanim, konstruktorima da poboljšaju njegove antene. Još jedna od njegovih velikih zasluga je definitivno odbacivanje dve velike zablude koje su suvereno vladale tokom prethodnih decenija. Naime, verovalo se (niko ne zna zašto?) da veoma dugačke yagi antene nemaju smisla jer sa povećanjem dužine antene povećanje njene dobiti biva sve manje, tj. postoji izvesno "zasićenje" krive dobiti u funkciji dužine antene. Jedno od objašnjenja je bilo da su kod dugačkih antena direktori jako daleko od zračećeg elementa i da su vrlo slabo spregnuti, pa malo i utiču na dobit antene. Isto tako se verovalo da i dobit koja se može izvući iz grupisanja više antena u sistem takođe pati od iste sudbine, tj. da dolazi do zasićenja krive dobiti u funkciji broja antena u sistemu. Svojim eksperimentima sa vrlo dugačkim antenama DL6WU je prvo pokazao da nema nikakvog zasićenja dobiti već da se uvek kada se udvostruči dužina antene dobije oko 2.3 dB veće pojačanje! Naime, ustanovio je da se radio talas, preko strukture yagi antene, kreće slično nekom fluidu kroz cev, što objašnjava zašto pretpostavka o "slaboj sprezi" poslednjih direktora nije tačna. Isto tako je pokazao, a kasnije je i snažnim računarima potvrđeno, i da svako udvostručavanje broja antena u sistemu donosi od 2.5-2.8 dB (zavisno da li je slaganje po horizontali ili vertikali) veće pojačanje. Naravno ovim se pokazuje da ne postoje teorijske prepreke, a da bi ovo bilo i u praksi dostižno moraju se konstruisati antene koje su blizu optimalnih. Slaganje u sistem takođe zahteva tačno određena rastojanja, napajanje itd. Danas, zahvaljujući vrlo snažnim računarima i kvalitetnim programima, dostignut je maksimum po pitanju pojačanja i ostalih važnih karakteristika Yagi antena. Iz njih je "isceđen" i poslednji delić decibela tako da su one danas verovatno retke komercijalne antene koje su dostigle tako zavidnu visinu u pogledu optimalnosti karakteristika. Naravno da to nikako ne znači da se na tržištu ne mogu naći i loši primerci Yagi antena, tim pre što većina proizvođača još uvek ne koristi blagodeti računarske tehnike, a i mnogi koji je koriste zbog nepoznavanja elektromagnetike, robovanja zabludama i dogmama, kao i radi što veće zarade, često prave nedozvoljene uštede i greške pri izradi, pa tako i pored dobrog kompjuterskog dizajna naprave lošu antenu. Konstrukcija Konstrukcija Yagi antene je dosta logična. Osnovnom aktivnom elementu antene-dipolu-su dodavani pasivni parazitni elementi, tzv. reflektori i direktori, koji su pogodnim razmeštajem u prostoru, kao i svojim fizičkim dimenzijama uticali da se formira vrlo usmeren dijagram. Horizontalno postavljeni dipol ima dijagram usmerenosti koji u vertikalnoj ravni ima oblik kruga, a u horizontalnoj oblik broja 8. Ako se paralelno dipolu na određenom rastojanju postavi jos jedan dipol koji

Yagi antene - 2

Jagi antene bez misterije (2) BEZ NASILJA, MOLIM! U prošlom broju je bilo reči o tome kako se ant... more Jagi antene bez misterije (2) BEZ NASILJA, MOLIM! U prošlom broju je bilo reči o tome kako se antene ponašaju na različitim frekvencijama i o tome šta je impedansa antene. Rečeno je da se impedansa antene menja sa promenom frekvencije i da onaj opseg frekvencija u kome je ta promena prihvatljiva predstavlja radni frekvencijski opseg antene. Razmotrimo zašto je precizno određena vrednost impedanse antene toliko važna za rad antene. Rekli smo da impedansa antene predstavlja radnu električnu otpornost koju ona "prikazuje" na svojim priključcima. Ovaj termin "radna otpornost" stručno se naziva "otpornost zračenja" i on nikako ne znači da se ona opire zračenju već upravo obrnuto, predstavlja svojstvo antene da emituje ili prima elektromagnetne talase iz prostora! Prilagođenje antene Fizički gledano to svojstvo emitovanja, tj. pretvaranja struje u elektromagnetni talas je potpuno analogno, recimo, pretvaranju struje u toplotu, tj. u infracrveno elektromagnetno zračenje kod kućne grejalice. Za pretvaranje struje u toplotu koristimo otpornik, tj. grejač, a kod antene tu ulogu igra "otpornost zračenja" na kojoj se "troši" struja da bi se zračili elektromagnetni talasi, baš kao što se na grejaču grejalice troši struja da bi se zračila toplota u okolni prostor. U elektrotehnici postoji jedan fizički zakon koji kaže da je najveći prenos energije sa generatora na potrošač onda kada su otpornosti generatora i potrošača jednake, tj. prilagođene. Jedino tada sva (teorijski moguća) energija koju proizvede generator bude potrošena u potrošaču. Šta se dešava ako generator i potrošač nisu prilagođeni, tj. nemaju iste sopstvene (unutrašnje) otpornosti? Dešava se to da energija koja krene od generatora ka potrošaču preko nekog prenosnog voda (koaksijalnog kabla) kada stigne do potrošača delimično se potroši na njemu a delimično se reflektuje nazad ka generatoru. Ova reflektovana energija, kada stigne nazad do generatora, ponovo se delimično potroši na generatoru a delimično odbije ponovo ka potrošaču. Usput se deo energije potroši i na prenosnom vodu zbog njegove otpornosti. Stizanjem po drugi put do potrošača opet se jedan deo potroši a jedan deo vrati, i tako sve dok se sva energija ne potroši. Naravno, u međuvremenu stalno pristiže nova energija iz generatora, pa tako imamo situaciju da jedan deo energije koji generator stvori bude potrošen na potrošaču, a drugi, obično manji deo, u vidu stojećeg talasa osciluje "tamo-amo" na prenosnom vodu. Ovo je naravno nepoželjno, pa se uvek trudimo da generator (antena) i potrošač (prijemnik) budu prilagođeni a samim tim i prenosni vod (koaksijalni kabl) kako bi se smanjili gubici. Sada je jasno zašto je važno da impedansa antene bude u prihvatljivim granicama jer inače gubici mogu potpuno da neutrališu sve dobre osobine antene u pogledu njenog pojačanja. Efikasnost antene Sada kada je ovo jasno, možemo da uvedemo i pojam efikasnosti antene. Svaka antena, pošto kroz nju teče struja, bilo da radi kao prijemna ili predajna, zbog svoje električne otpornosti provodnika od kojih je napravljena, troši jedan deo te struje na toplotu. Pošto je to, u ovom slučaju, nekorisna toplota, tu snagu nazivamo snagom gubitaka. Odavde ne treba mnogo pameti da se zaključi da je efikasnija ona emisiona antena koja ima manje gubitaka, tj. troši manje snage na sopstveno zagrevanje, a više na emitovanje radio talasa. Kod prijemne antene, odnos "prikupljene" snage signala i dela te snage koji se izgubi u anteni i ode na zagrevanje, predstavlja meru efikasnosti antene. Isto je i kod predajne-odnos snage koja je poslata u prostor i one koja se potrošila na zagrevanje delova antene je mera njene efikasnosti. Dobit ili pojačanje antene se dobija kada se usmerenost pomnoži sa efikasnošću. Upravo iz tih razloga nije svejedno od čega je (od kog metala) antena napravljena, a još je važnije u kakvom je stanju površina antene, tj. metalne šipke ili žice u pogledu električne provodnosti. Oksidisali

Yagi antene - 1

Jagi antene bez misterije (1) ANTENA-ŠTA JE TO? Ni u jednom domenu telekomunikacija, verovatno, z... more Jagi antene bez misterije (1) ANTENA-ŠTA JE TO? Ni u jednom domenu telekomunikacija, verovatno, za običan, laički svet nema toliko misterije koliko u antenama. Misterija se sama po sebi nameće: ni jednostavnije stvari na oko, ni veće muke da se razume princip njenog rada. I kao što to uvek biva u neukom svetu-ispredaju se i prepričavaju priče, mitovi i legende, ra|aju se "misterije". Me|utim, tu nastaje paradoks! Pošto postoji misterija, očekivalo bi se da o njoj gotovo niko ništa ne govori, jer ništa i ne zna. Kad, umesto toga, pojavljuje se mnoštvo neverovatnih "stručnjaka" za koje nema ni najmanje tajne u tom domenu. Tako, na primer, oni koji najmanje znaju o antenama-najviše o njima pričaju. Ako su nekim slučajem u me|uvremenu još i napravili neku objavljenu antenu ili kopiju neke fabričke antene, onda oni veruju da za njih apsolutno više nema nikakvih tajni u toj oblasti. A teorijska znanja? Ma kome to još treba! No, toga je uvek bilo i biće! Vratimo se našem problemu. Kada bi postojala savršena antena koja ima sve one karakteristike koje su nam potrebne za optimalni prijem i predaju radio signala, onda bi svi gradili samo tu antenu i drugih ne bi ni bilo, ili ih bar niko ne bi koristio. Nažalost, nema savršenih stvari, pa ni antena, tako da u različitim uslovima radio-komunikacija moramo koristiti različite antene, koje svojim karakteristikama najbolje odgovaraju specifičnim zahtevima optimalnog prijema ili predaje. Slično kao što dobar majstor za svaku vrstu posla tačno zna kakvu vrstu alata treba da koristi ako hoće da taj posao uradi na najbolji način, tako i pri odre|ivanju tipova antena u sistemu svaki dobar majstor mora da poznaje dobre i loše karakteristike i osobine antena i da ih, već prema tome i uslovima lokacije, koristi ili kombinuje u sistem. Pažljiv izbor vrsta i broja antena, prema uslovima na odre|enoj lokaciji, predstavlja najvažniji korak u projektovanju i realizaciji svakog primopredajnog antenskog sistema. Ako se ovde napravi pogrešan korak onda je skoro sigurno da će ceo primopredajni antenski sistem biti postavljen na pogrešnim temeljima. Upravo zbog izuzetne važnosti ovog prvog koraka pokušaćemo da analizom pojedinih bitnih karakteristika antena i primerima korišćenja istih u rešavanju specifičnih problema pri izgradnji antenskih sistema, pokažemo da se skoro sve specifične karakteristike antena mogu iskoristiti kao prednosti ako se o njima vodi računa, a mogu se pojaviti kao velike i nezaobilazne mane ako se o njima ne vodi računa, tj. ako se napravi pogrešan izbor. Dijagram antene i pojačanje Jedna od najvažnijih funkcionalnih osobina antena je njihova dobit ili pojačanje. Ta osobina antene, koja predstavlja meru njene "kolektorske" osobine, tj. osobine da iz okolnog prostora "skuplja", "hvata" ili "izvlači" energiju elektromagnetnog zračenja (radio talasa), u tesnoj je povezanosti sa jednom drugom osobinom antene koja se zove usmerenost. Praktično, to je jedno te isto, jer dobit antene, u osnovi, leži u njenoj usmerenosti, tj. osobini da radio talase koji dolaze iz jednog odre|enog pravca mnogo efikasnije prikuplja nego iz ostalih pravaca. Što je antena usmerenija to je i njena dobit ili pojačanje veće! Jedini način da antena pojača neki signal, pošto je pasivna (nema spoljašnjeg izvora napajanja), je da svojom sposobnošću skupljanja "hvatanja" ili "izvlačenja" energije radio talasa iz okolnog prostora, tj. iz odre|enog pravca, skupi veću energiju od neke druge neusmerene antene koja skuplja energiju podjednako iz svih pravaca. Merilo pojačanja bilo koje antene ne bi imalo smisla kada ne bi imali u odnosu na šta da je poredimo. S obzirom da antena izvlači svoje pojačanje iz usmerenosti, onda bi najmanje pojačanje imala najneusmerenija antena. Pošto je za pore|enje zgodno uzeti minimalnu vrednost pa u odnosu na nju izražavati sve veće vrednosti, onda je kao reper uzeta antena koja je potpuno neusmerena, tj. u obe ravni i horizontalnoj i vertikalnoj, dijagram usmerenosti je krug. Gledano u prostoru, dijagram usmerenosti takve jedne antene je savršeno pravilna lopta.

PRIJEMNI ANTENSKI TV SISTEMI

Teorijski i praktični problemi i rešenja pri gradnji prijemnih TV antenskih sistema.

pFad - Phonifier reborn

Pfad - The Proxy pFad of © 2024 Garber Painting. All rights reserved.

Note: This service is not intended for secure transactions such as banking, social media, email, or purchasing. Use at your own risk. We assume no liability whatsoever for broken pages.

Alternative Proxies:

Alternative Proxy