433MHz तिमाही-लहर लंबाई एंटीना: अब बेहतर है?

Question

मैं XY-MK-5V / XY-FS मॉड्यूल का उपयोग कर एक आरएफ परियोजना का संचालन करने की कोशिश कर रहा हूं:

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मेरी समस्या यह है कि भले ही इन मॉड्यूलों के लिए अधिकांश ब्लॉग और Google खोज एक चौथाई-लहर लंबाई एंटीना (लगभग 17.2 सेमी) का उपयोग करते हैं, लेकिन जब मैं एक लंबे एंटीना का उपयोग करता हूं तो मेरा प्रसारण इससे भी बदतर है। जब एंटीना 30 सेमी (1/2 लहर की लंबाई के करीब) से अधिक लंबा होता है, तो मुझे वास्तव में लंबी दूरी पर बेहतर स्वागत मिलता है। (7 मीटर बनाम 14 मीटर)

तो मेरा सवाल यह है कि लंबे समय तक एंटेना का उपयोग करना कितना बुरा है? क्या 1/4 वेव लेंथ एंटेना की सिफारिश करने का कोई कारण है?

Comments

"लंबा" कितना है? क्या आपने जांच लिया है कि रेडियो मॉड्यूल को एंटीना की लंबाई की आवश्यकता क्या है। वे रिसीवर के लिए 32 सेमी और ट्रांसमीटर के लिए 25 सेमी कह रहे हैं। इसे ध्यान में रखते हुए और उनकी प्रतिक्रियाशील आवृत्तियों (साथ ही यह एक ईबे आइटम है) को उद्धृत करने में विसंगति के साथ, क्या आप वास्तव में सुनिश्चित कर सकते हैं कि आप 434 मेगाहर्ट्ज पर काम कर रहे हैं?

— एंडी उर्फ़

मॉड्यूल को एक छोटे एंटीना के लिए ट्यून किया जा सकता है। लंबाई को 10 सेमी या उससे कम करने की कोशिश करें। क्या सीमा घटती है, या बढ़ती है?

— ब्रूस एबट

मैंने 34 सेमी लंबा, फिर 22 सेमी और फिर 17.2 सेमी लंबा प्रयास किया है। ऐसा लग रहा था कि मैं जितना छोटा था, उससे भी ज्यादा बुरा होगा। मैं 10cm के तहत कोशिश करूँगा और आपको बता दूंगा।

— परक्यामाकोस

BTW, मैंने वही अनुभवजन्य जानकारी (XY के लिए "सही" एंटीना के बारे में है जो मेमने में लैम्ब्डा / 4 की तुलना में अधिक लंबा है)। स्थान, रास्ता भी अक्सर एक साधारण त्रुटि या संयोग बन जाता है (मेरे बारे में, यहां तक ​​कि डेटाशीट भी ldada / 4 से भिन्न मूल्य प्रदान करती है!) इसलिए यह संभव है कि यहां कुछ "जादू" चल रहा हो ... मुझे संदेह है कि किस तरह का एंटीना (क्या आप अछूता तार का उपयोग कर रहे हैं?) और इसका आकार (सीधा बनाम सर्पिल) यहां मुख्य कारक है, क्योंकि यह "सही लंबाई" को प्रभावित कर सकता है।

कई लोगों की तरह, मैंने 1/4 लैम्ब्डा एंटीना का उपयोग करना शुरू कर दिया और वास्तव में बहुत बुरे परिणाम आए। अब मैं उपयोग कर रहा हूँ इस एक : arduinodiy.wordpress.com/2015/07/25/coil-loaded-433-mhz-antenna और एक काफी बेहतर पहुंच है। मैं इसके पीछे के विज्ञान को नहीं जानता, लेकिन दूरी तय करने में वृद्धि उल्लेखनीय थी

Answer 1

दरअसल, यह अजीब नहीं है। एक चौथाई तरंग मोनोपोल एंटीना ( l = λ / 4) एक परावर्तक विमान पर निर्भर है जो ऐन्टेना के लिए एक द्विध्रुवीय के रूप में कार्य करता है। (कार पर वीएचएफ एंटीना की तरह।) इस विमान के बिना, क्वार्टर वेव एंटीना ठीक से काम नहीं करेगा।

समाधान, जैसा कि आपने पाया है, सिग्नल के आधे तरंग दैर्ध्य के बराबर लंबाई ( एल = λ / 2) के साथ एक आधा लहर द्विध्रुवीय एंटीना का उपयोग करना है ।

एक लंबे एंटीना का उपयोग करने में कोई नुकसान नहीं है। एक चौथाई तरंग एंटीना की सिफारिश करने का कारण यह है कि इसमें द्विध्रुवीय की तुलना में अधिक एंटीना लाभ होता है, साथ ही इस तथ्य के कारण कि यह बस कम जगह लेता है ... यह "वास्तविक" द्विध्रुवीय से भी सरल है।

डिपोल और मोनोपोल पर विकिपीडिया लेख काफी जानकारीपूर्ण हैं।

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"लंबे एंटीना का उपयोग करने में कोई नुकसान नहीं है।" वास्तव में? मैंने सोचा था कि निश्चित लंबाई पर सिग्नल की शक्ति समाप्त हो गई है?

— एंडोलिथ

Answer 2

दरअसल, कई 433 मेगाहर्ट्ज सर्किट बोर्ड में कुछ तारों के साथ एक तार है जिसमें सर्किटरी और सोल्डर पैड के रूप में चिह्नित ANT होता है। XD-RF-5V जो मैं उपयोग कर रहा हूं उसमें 5 मिमी व्यास के साथ तीन घुमावदार कुंडल हैं। 5 मिमी x 3 x पीआई लगभग 5 सेमी के लिए खाता है, इसलिए एंटीना का बाहरी हिस्सा तिमाही लैंबडा की कुल लंबाई में आने के लिए लगभग 12 सेमी होना चाहिए।

मुझे हमेशा एंटीना का काला जादू लगता है, लेकिन मेरे लिए 12 सेमी काम करने लगता था!

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लेकिन कॉइल एंटीना का हिस्सा नहीं है। यह एक कुंडल है।

— जोहान्स

Answer 3

ऐन्टेना तत्वों की लंबाई की गणना करते समय, खाली स्थान में ईएम विकिरण के वेग "सी," से कम होने वाले प्रसार वेग का उपयोग करना याद रखें। एक वेग कारक के लिए, 95% एक उचित अनुमान है ... एक साधारण तार की सटीक संख्या मुझे इस समय बच जाती है। इसके अलावा, एक समाक्षीय केबल में EM विकिरण का वेग बहुत धीमा होता है, और यह प्रत्येक प्रकार की समाक्षीय केबल के लिए सूचीबद्ध होता है। 66% एक उचित अनुमान है। यह नाटकीय महत्व रखता है अगर कोई फीडर केबल की लंबाई को ट्यून करने की कोशिश कर रहा है ... यहां प्रासंगिक नहीं है, लेकिन संज्ञान के लायक है, बस एक ही।

ओपी ने "लंबे तार" का उपयोग करने के बारे में पूछताछ की और मैं उस बिंदु पर सावधानी बरतना चाहता हूं। जोहान्स ने कहा, उत्कृष्टता के साथ, कि ओपी वास्तव में एक क्वार्टर-लहर द्विध्रुवीय के साथ शुरू हुआ जो एक अधिक उचित ऐन्टेना बनाने के लिए दूसरी छमाही (एक दर्पण के रूप में पृथ्वी) का उपयोग करता है ... आधा-लहर द्विध्रुवीय। क्वॉर्टर-वेव एलिमेंट ... ओरिजिनल वायर ... की उचित ओरिएंटेशन NORMAL और STRAIGHT होगी ... यानी, ताकि उस दर्पण (पृथ्वी) को खोजा जा सके, जिस पर वह निर्भर है। मुझे नहीं पता कि यह विन्यास पृथ्वी से कितना ऊंचा है; शायद जोहान्स इसका जवाब दे सकते हैं।

इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि आधा लहर द्विध्रुवीय अपने सरल "डोनट" (सर्वदिशात्मक) विकिरण पैटर्न के कारण, समकोण और चारों ओर, तार (नों) के कारण न्यूफ़ाइट्स के लिए अग्रसर है। दूसरे शब्दों में, यह अन्य एंटेना के साथ संचार करता है जो आपसी क्षैतिज संबंध साझा करते हैं। तार की दिशा में ही कोई लाभ नहीं है ... (लंबवत)।

"पारस्परिकता" के एक प्रमुख का कहना है कि एंटेना को प्रसारित करना और प्राप्त करना एक ही नियम पुस्तिका साझा करता है! इस तरह कम बिजली की स्थितियों में, यह आसानी से लिया जाता है।

यदि आप लंबे समय तक द्विध्रुवीय एंटेना का उपयोग करना शुरू करते हैं, तो आप सहज रूप से उच्च "लाभ" की खोज कर रहे हैं। यह साधारण बात नहीं है! आप कुल लंबाई का उपयोग करने के नियम का पालन करते हैं जो कि आधे तरंग दैर्ध्य के विषम गुणक होते हैं (वेग कारक द्वारा घटाया जाता है)। यदि आपका द्विध्रुव सममित है, तो यह नौसिखियों के लिए अच्छा है। यहाँ रगड़ है: लंबे समय तक एंटेना का लाभ अधिक होता है ... लेकिन साथ ही साथ जटिल फैलाव / रिसेप्शन पैटर्न भी होते हैं; आईओवी "लॉब्स।" (1 साधारण 1/2 तरंग दैर्ध्य द्विध्रुवीय के लिए 3, 3/2 तरंग द्विध्रुव के लिए 3 ... लंबाई के इस विवरण में द्विध्रुव के दोनों तत्व शामिल हैं), आदि। आप इन पालियों को पिसना चाहिए या आप करने जा रहे हैं अपने पीछे कुछ गंभीर खरोंच, सोच रहा था कि क्या हो रहा है। फिर से, ट्रांसमीटर के लिए जो अच्छा है वह प्राप्त एंटीना के लिए भी अच्छा है।

फिर प्रतिबिंब और स्क्रीन हैं। धातु की वस्तुओं से दूर रखें। ऊपर देखें (लोग कभी नहीं देखते हैं, हा हा) किसी भी सामान्य छत के टेलीविजन एंटीना पर और आपको एक सक्रिय द्विध्रुवीय (क्षैतिज रूप से ध्रुवीकृत, वैसे, आमतौर पर) और कई क्षैतिज-ध्रुवीकृत परावर्तक तत्व दिखाई देंगे ... वीएचएफ एंटेना डीआईपीईएल रिफ्लेक्टर अलग लंबाई में। जब एक कबूतर द लॉन्गस्ट वन पर बैठा और उसे नुकसान पहुँचा, तो आपको "चैनल 2" का नुकसान याद आ सकता है ... अगर आप यह याद करने के लिए पर्याप्त पुराने हैं कि लोग केबल के बजाय हवा की लहरों पर निर्भर रहते थे, तो उनके टेलीविजन के लिए देखने।

Answer 4

एंटीना विकिरण के पीछे का विज्ञान यह है: प्रेषित संकेत एक प्रत्यावर्ती धारा, एक साइन तरंग है। 0, 1/2 या 180 डिग्री, और लहर के 0 डिग्री पर वापस, वर्तमान 0 या न्यूनतम पर है। क्वार्टर या 1/4 (90 डिग्री) और 3/4 (270 डिग्री) तरंगदैर्घ्य पर विद्युत धारा सबसे अधिक होती है और विकिरण सबसे बड़ा होता है। 1 चौथाई तरंग दैर्ध्य सबसे कम एंटीना की लंबाई है जो सिग्नल को विकीर्ण करेगा। 3/4 और 1 1/4 और 1 3/4 और इसी तरह विकिरण बिंदु भी हैं। विशेष रूप से अधिक लंबाई बेहतर प्राप्त करते हैं। एक एंटीना की ट्यूनिंग संचारण करते समय ट्रांसमीटर से सबसे अधिक वर्तमान प्राप्त करने की कोशिश करने का परिणाम है। सबसे अधिक वर्तमान सबसे अधिक विकिरण और अधिक से अधिक दूरी संकेत यात्रा करेगा। उस सर्वश्रेष्ठ ट्यूनिंग पर भी सबसे अच्छा काम करेगा। जब ट्यूनिंग बंद होता है, तो आउटपुट सिग्नल में से कुछ वापस परिलक्षित होता है, जिससे प्रतिरोध और कम विकिरण दूरी का नुकसान होता है। इस मिलान को एंटीना का स्वर कहा जाता है और इसे एक अनुपात द्वारा दर्शाया जाता है। कम अनुपात बेहतर है। एक ट्यूनिंग सर्किट का उपयोग किसी भी तार की लंबाई के swr को संतुलित करने के लिए किया जा सकता है।

Answer 5

पहले से ही मतभेदों से संबंधित कुछ उत्तर हैं $\frac{\lambda}{4}$ मोनोपोल और $\frac{\lambda}{2}$ द्विध्रुव और उनके संबद्ध लाभ पैटर्न, इसलिए मैं प्रतिबाधा मिलान और विशेषता प्रतिबाधा के बारे में कुछ के साथ उत्तर बढ़ाता हूं।

यह दिखाना संभव है कि डीसी सर्किट में अधिकतम समतुल्य हस्तांतरण सरल समतुल्य सर्किटों का विश्लेषण और व्युत्पन्न की स्थापना करके होता है, $\frac{dP}{dR} = 0$ यही बात जटिल संयुग्म मिलान युक्त अभिक्रियाओं (एसी सर्किट इन इंडक्टर्स और कैपेसिटर) पर लागू होती है। आपके ट्रांसमीटर में एक प्रभावी आउटपुट प्रतिबाधा है और एंटीना की ज्यामिति के आधार पर, अन्य संरचनाओं के सापेक्ष स्थान और इसमें शामिल सामग्री भी एक संबंधित जटिल प्रतिबाधा है। अधिकतम पावर ट्रांसफर के लिए प्रतिबाधा होने के लिए जटिल संयुग्म मिलान होना चाहिए।

बोर्ड पर कुंडल इस मिलान नेटवर्क का हिस्सा हो सकते हैं। प्रतिबिंब सह-कुशल आपको बताता है कि आपके ट्रांसमीटर में कितनी शक्ति वापस परिलक्षित हो रही है और संभवतः खो रही है। आप कैसे गलत मिलान पर निर्भर करते हैं, आप एंटीना के लाभ गुणों को बौना कर सकते हैं।

आपके प्रश्न का उत्तर देने के लिए, एंटीना की लंबाई को बदलने से गलत मिलान और खोई हुई शक्ति पैदा होने की संभावना है। लंबाई का वास्तविक मूल्य पहले से ही बोर्ड पर नेटवर्क से प्रभावित हो सकता है।