Anteny

[Gość Anonymous]

Dział jest o "nadawaniu i odbiorze, antenach" i o tych ostatnich jeszcze nic nie było, więc postanowiłem "coś" zrobić i napisać parę słów (tym bardziej, że jest to też jeden z ważniejszych fragmentów mojego projektu).

 

Zacznę od stwierdzenia, że "nie ma złych anten, są tylko źle dopasowane". To zdanie jest w 100% prawdziwe - jeśli mówimy o antenach, a nie o kawałku drutu przylutowanym do płytki i "robiącym" za antenę.

 

Co to znaczy - źle dopasowana. To znaczy: o innych parametrach wejściowych niż wyjście nadajnika (impedenacja falowa) i/lub przyłączona do nadajnika niewłaściwie. Niewłaściwe przyłączenie może spowodować prawie 100% utratę sygnału, nie mówiąc już o możliwych uszkodzeniach stopnia końcowego nadajnika.

 

Żeby stwierdzić, czy antena jest właściwie przyłączona - trzeba to zmierzyć. Potrzebny (-e) jest więc przyrząd pomiarowy. Ponieważ w tym dziale zajmujemy się przysyłaniem obrazu - i jak do tej pory robi się to głównie na częstotliwości 2.4 GHz - więc tego typu częstotliwościami się zajmę.

Fabryczne przyrządy pomiarowe dla częstotliwości liczonych w GHz - raczej nie wchodzą w grę. Są zbyt drogie - dobry kosztuje znacznie ponad 10.000 USD.

 

No ale można i "niefabrycznymi". Po poszukiwaniach w internecie, na stronach krótkofalarskich znalazłem coś odpowiedniego. Dwa przyrządy: jeden do pomiaru mocy a drugi do pomiaru fali stojącej (SWR).

Najpierw moc, bo to co instrukcje (i sprzedawcy) podają, to ...

 

Pozbierałem części (gniazdo SMA, 6 rezystorów, 3 kondensatory i szybka dioda Shottkiego + płytka 15 x 20 mm), polutowałem, do tego zarobiony kabelek i wygląda to tak:

 

 

Działa - rewelacyjnie.

Do testów użyłem domowego access pointa - Planet WAP-1699 o mocy 17 dBm (ok. 50 mW). Wyniki: pierwsze przyłączenie pokazało (po przeliczeniu z wykresu) 16.5 dBm - znaczy bardzo dobrze. Następnie zmniejszyłem o połowę transmisję, czyli średnią emitowaną moc i pokazało się ok 13.5 dBm. Róźnica - 3 dBm, czyli 50%. Znaczy - działa prawidłowo. Jeszcze kilka testów na parametrach pośrednich - i jest OK. Zatem - skoro odczyty są liniowe - to i pokazywana moc powinna odpowiadać prawdzie. Wadą tego miernika jest stosunkowo mała moc mierzona - właśnie do ok 50 mW. Ale to niewielki problem, bo można zrobić dzielnik np 1:100 i mierzyć do pojedynczych watów, czyli w zakresie całkowicie nam pasującym.

 

Kolejny będzie miernik SWR - to w "następnym odcinku".

 

Po zrobieniu obu - planuje dodać do nich mikrokontroler (ATMega), wyświetlacz i będzie fajny przyrząd do strojenia i regulacji anten.

 

I jeszcze jedno - to działa nie tylko na 2.4 GHz, ale w paśmie od kilku Mhz do ok 3-6 GHz bez żadnych regulacji!!!

 

Same pomiary byłyby niczym, bez zastosowania ich wyników i bez wyciągania wniosków.

Dlatego planuję zrobić tak:

biorę do "roboty" zwykły chiński zestawik kamera+odbiornik. Najprostszy jaki jest, to znaczy kamera zintegrowana z nadajnikiem + 5 cm drutu robiącego za antenę i odbiornik - też ze "śladową" anteną. Prosto z pudełka. Jutro zrobię testy zasięgu - postaram się nagrać jakiś filmik, żeby było odniesienie.

Następnie będą pomiary, wnioski i modyfikacje - jedynie w zakresie anten i ich podłączenia i.... zobaczymy co wyjdzie.

Zestaw startowy wygląda tak:

 

 

Tyle na dziś,

 

c.d.n.

[Peter]

Ja tylko dokonam jednego wpisu, zeby nie zasmiecac.

Proponuje niech temat zostanie autorski-czyli pisze tylko Marek.

Kto bedzie sie chcial wiecej dowiedziec , szczegoly znajdzie na stronie Marka.

[Gość Anonymous]

Przyjąłem taką metodę, że po zakończeniu każdego etapu = urządzenia lub jego funkcjonalnego elementu i przeprowadzeniu testów - będę zamieszczał pełną dokumentację, to jest schematy, rysunki płytek, wsady procesorów, itp. W trakcie prac - nieco bez sensu - bo trzeba by co trochę zmieniać, aktualizować, itp - a czytelnicy mieliby problem z tym co działa a co nie bardzo.

Mnie 443 MHz też bardzo interesuje - bo w tym paśmie planuję telemetrie i może sterowanie platformą.

 

[Edit - jako uzupełnienie]

Do dyskusji = pytań, uwag, pomysłów - zapraszam na PM albo do mnie na bloga pod wpisem Anteny I.

[Gość Anonymous]

Za dużo czasu ostatnio nie miałem, ale miernik nabrał "ciała" czyli obudowy oraz procesora

 

Procesor ATMega8.

Obudowa - wejścia od lewej: pomiar mocy, pomiar sygnału z anteny i dwa do pomiaru SWR (wejście z nadajnika i wyjście na antenę). Z przodu: wyświetlacz LCD 2 wiersze po 20 znaków, trzy przyciski (plus, minus, enter) do nawigacji po oprogramowaniu i wprowadzania nastaw, wyłącznik zasilania, na bocznej-dolnej ściance - gniazdo ładowania aku 9V. Dojdzie jeszcze z przodu - pokrętło potencjometru do zerowania wskazań SWR.

 

Widok zaraz po włączeniu zasilania:

 

Wybrana funkcja "pomiar mocy":

 

Pomiar mocy - bez dołączonego nadajnika:

 

Pomiar mocy z dołączonym nadajnikiem:

 

Z ostatniego zdjęcia widać, że moc mierzona to 25 mW czyli 14 dBm. Faktycznie nadajnik ma ok 50 mW - 16-17dBm. To, że miernik pokazuje mniej - to "wina" przyłącza: 2 razy gniazdko-wtyczka + kawałek koncentryka. Każde łącze gniazdo-wtyczka to co najmniej 0.6 dB straty. W praktyce pomiarowej - to nie wada, bo można każdy taki kabelek łączeniowy sobie skalibrować, czyli określić jego tłumienie i uwzględnić w wyniku pomiarów. Wprowadzenie tłumienia przyłącza - dodam jeszcze do ustawień miernika, tak że będzie pokazywał faktyczną wartość mocy.

 

W testach - jak przyłączałem ten sam nadajnik "na sztywno" - lutując kabel od miernika do nadajnika bezpośrednio do ich płytek - wskazania były na poziomie 15-16 dBm.

 

Znaczy - pierwszy wniosek: żadnych konektorów w torze antenowym. Tylko lutowanie.

 

Kolejne pozycje w menu - pomiar sygnału z anteny i pomiar SWR - w budowie interaface'ów pomiarowych i oprogramowaniu.