تعتزم Dodgy بناء هوائي حلزوني من Archimedean لـ RTLSDR (جهاز استقبال لاسلكي محدد بالبرمجيات)
يبدو أن دوامة أرخميدس ذات أطوال متساوية من الكبلات المحورية هي أسهل استخدام هوائي مستقطب دائري ، يغطي نطاقًا واسعًا من موالفات E4000 من موالفات rtlsdr. |
| هوائي حلزوني من Archimedean |
كان التجميع على PVC المكدَّس صعبًا للغاية ، لذا فقد صنعته أولاً على لوح رغوة بلاستيكية. أنا أتلقى البيانات الآن وأنا مندهش من حساسيته في نطاق أقل من 100 ميغاهرتز. لم أتعرض للوقت الكافي لإيجاد المشاكل ، وفي بعض الترددات الأعلى ، تقل الطاقة بمقدار 2 إلى 4 ديسيبل عن استخدام هوائي موجة ربع مناسب. يمكن أن يأتي الكثير من التباين من اتجاهية الهوائي الحلزوني ؛ أنا أمسكها بشكل مستقيم على حافة متعامدة على الأرض مع الفصين الموجهين شمالاً وجنوباً مع الأصفار باتجاه أقرب منطقة حضرية.
لقد صنعت الدليل عن طريق وضع قطعتين من شريط لاصق على لوح رغوة عازلة 1/4 ووضع علامات عليه مع sharpie.I بدأت في ريح أول ذراع حلزوني في الوسط (في السلطة) وأنا استخدمت الشريط لتعزيز شكل مؤقتا أثناء العمل. وينبغي متشكلة انحناء الأعمق عن طريق طي RG6 كابل متحد المحور مع pliars. أعتقد أنني تجنب الانحناء عازلة، وبعد أول الرياح، وعملت الحرارة الختم مع الغراء الساخن. الشمس دون إضافة مرفق دائم في شكل سيليكون الغراء أو PVC وصلات لالبريدي، وتخفيف وتخفيف درجة حرارة منخفضة الغراء الساخن تتطلب 30 دقيقة من أعمال الإصلاح.
 |
| هوائي حلزوني من Archimedean |
يتم توصيل وصلة التغذية الداخلية بين الموصل المركزي لذراع التلقيم والموصل الخارجي للآخر بالعاملين العاديين الفضيين والألمنيوم الخاصين ، بعد لصق كل من الذراعين الساخنة على متن الطائرة باستخدام حديد لحام عادية. يتم توصيل الدونغل rtlsdr الذي أستخدمه بموصل تمديد مكبّر نشط USB بطول 10 أمتار ووصلات تجعيد F.
 |
| هوائي حلزوني من Archimedean |
أنا قادر على فك شفرة WBFM في ستيريو مع فك RDS في 2.048MS / ثانية ، لذلك لا أعتقد أنه يسقط العديد من العينات. لخنق ، أنا ملفوفة كابل USB حوالي 10 مرات حول محول فرن الميكروويف.
عرض البيانات الحية على صفحة الماسح الضوئي اللاسلكية 52-2200Mhz. وهي مؤامرة بديلة فريدة من نوعها من 52-1108 ميغاهرتز. يقع الهوائي داخل شقة مزودة بنظام كهربي ، لذلك صاخبًا حتى أن مقابس الحائط تصدر صوتًا مسموعًا ثم تنقر. أتعهد أن أضعها قريبا على دعم الطاقة الشمسية.
بعد أسبوع من البيانات ، لا بد لي من الاعتراف بالفروق السلبية في بعض نطاقات التردد على الرغم من تحسن الأداء بشكل ملحوظ للترددات المنخفضة (مثلا: 84 ميجاهرتز). يبدأ استخدام الهوائي الحلزوني قبل اليوم 253 (11 سبتمبر) للرجوع إليه. وبالمقارنة مع كل 3 هوائيات الربع جبهة الموجة تستخدم قطرات إلى ~ 8 ديسيبل (نادرة نسبيا، على سبيل المثال 709Mhz) ولكن أكثر عادة من 2 إلى 3 ديسيبل (الأكثر شيوعا وعشرات ميغاهرتز واسعة، 156Mhz ) تحدث. لكن هذه الأسواق العمودية كانت بجوار مكتب مع شاشة LCD صاخبة حيث لا يمكن أن تتناسب الحلزونية الكبيرة عندما أشير إلى اللولب إلى الشاشات التي أتلقى بيانات مماثلة. لا أعرف حتى الآن الأداء المطلق لهذا الهوائي.
 |
| نطاقات التردد |
بالإضافة إلى انخفاض RFI الاستثمار المختلفة، وأعتقد أن من المقرر أن التباعد متغير بين اثنين من الكابلات المحورية إشارة أقل. من الصعب القيام بالأمور بشكل صحيح. يمكن أن يؤثر ذلك على السعة الموزعة والمحاثة ، مما قد يؤدي إلى تأملات بسبب تغيرات المعاوقة. وبالتالي ، فإن الترددات التي تكون مناطق عملها قريبة من اختلاف المسافات قد تكون حساسية منخفضة. ألاحظ أنه عندما أقوم بتغيير موضع ذراع ، فإن بعض الترددات تتحسن ... لكن البعض الآخر يتحلل. أفعل تجربة صغيرة وخطأ لتسوية للأداء المتساوي. أو أنها يمكن أن تكون آثار هيكل لا مكمل تماما حيث الفاصلة التباعد ليس مساويا لعرض الموصلات التي سوف أعيش. نوع من فاصل موحد من شأنه أن يساعد. I تحرك والموجهات الهوائي داخل وخارج من اليوم 253rd أيضا، لذلك جزء من التغير يأتي من ذلك.
نوعيا، وأنا يمكن أن تجعل النطاق العريض ستيريو FM مع RDS فك التشفير، فك ADB-S وسائط غرام الهواء، 6 م SSB، والثرثرة من الشرطة / الطوارئ والاستدعاء وزير الخارجية النداء وLTE خلية مسح بسهولة / 4 موجات عمودية من قبل
تصميم ما قبل البناء والنظرية
 |
تصميم ما قبل البناء والنظرية |
150-3000 (؟) Mhz ، 11.5 أدوار ، (0.5 سم r_1 / 0.5 سم w) = 1 ، (s / w) = 2 ، نموذج SketchUp 7 (6.2MB)
r = r_1 + aφ
r_1 = 0.005m ، 1/2 المسافة بين العناصر اللولبية
r_2 = 0.365 متر ، من المركز اللولبي إلى الطرف اللولبي الخارجي
a = 0.03m ، معدل النمو ، زادت المسافة من المنشأ في دورة واحدة كاملة
φ = زاوية ، دور واحد: 2π أو 360 درجة ، إلى واحد "a"
w = 0.005m (5mm) ، عرض ذراع موصل حلزوني
s = 0.01m (10mm) ، التباعد بين كل دوران
N = 11.5 ، عدد الأدوار
تخمين حدود التردد المنخفض:
سرعة الضوء / (2 * pi * 0.365m) = 130.7 ميجاهرتز
يجب أن يكون محيط الدائرة عند أوسع نقطة هو 1.25λ من أدنى تردد
(2 * pi * 0.365m) /1.25 = 1.834m ، c / 1.834m = 163.5 Mhz
تخمينات الحد من التردد العالي:
سرعة الضوء / (4 * r_1)
= c / (4 * 0.005 m) = 15 غيغاهرتز (الحد الأقصى لموجة واحدة / 4 عبر 2 * r_1 ، غير واقعية؟)
ضجيج الوضع الزائد ، <2.6dB تموج عند 80٪ من قطره 0.254 λ ، 0.20λ> القطر الداخلي
150 ميغاهرتز 0.2 * 1.998 م ~ 40 سم
1.5Ghz 0.2 * 19.98 سم ~ = 4 سم
2Ghz 0.2 * 15cm ~ = 3cm
3Ghz 0.2 * x10cm ~ = 2cm
6Ghz 0.2 * 5cm ~ = ** 1cm ** (الحد الأعلى ل 2 * r_1 ، 2 * 0.5 سم ، 1 سم)
الاستقطاب: الاستقطاب RHC على جانب واحد والاستقطاب LHC عندما انقلبت.
طول اقناع في واحدة لولبية الذراع = ~ 12.83m
لست متأكدًا تمامًا مما سيكون حد التردد العلوي. أعتقد أنه سيكون أعلى بكثير من 2.2 غيغاهرتز من موالف E4000 حتى لا يهمني كثيرا.
ملاحظات نظرية
ولتوضيح ذلك ، فإن معظم هذه المخططات والمقتطفات هي من الكتب والأوراق التي قرأتها. أنا لم تنتج لهم. عادةً ما يتم الاستشهاد بالمرجع المستخدم أسفل الرسم التخطيطي أو الاقتباس.
هياكل ذاتية التكامل
"يمكننا صنع هيكل بأجزاء إشعاع متدرجة بشكل لوغاريتمي على طول خط نقل ولا نتمكن من تحقيق هوائي ناجح عريض النطاق. يجب أن تقوم الأجزاء بالكتر الكهربائيين ، وليس فقط من خلال وصلة التغذية وبالمثل ، فإننا نأخذ مسافة قريبة من المنعطفات لولبية بحيث يكون الزوجان ذراعان وهناك طول كاف في المنطقة النشطة التي يمكن أن تشعها ، وعادةً ما يمكننا حساب التوهين السريع للتيارات من خلال فقدان الطاقة في الإشعاع عن طريق التفكير في وضع واحد ".
- تصميم الهوائي الحديث من تأليف توماس أ. ميليجان ، 2005 ، ص 541
 |
| هيكل بأجزاء |
عرض الذراع بالنسبة إلى نصف القطر الداخلي
لا تشبه اللوالب الأرثميدية تماما ، لأنها ليست ثابتة في الحجم ، ولكن يبدو أنها تتصرف مثل الكثير من الهوائيات الحلزونية المتساوية. ليكون مكملا ذاتيا ، يجب أن يكون سطح الموصل المعدني والهواء (عازل) متساويين ؛ قادرة على التحول دون تغيير في بنية الهوائي. بالنسبة لولبية Archimedean ، فإن هذا يعني أن عرض الذراع الحلزوني ، w ، يجب أن يتوافق مع عرض المسافة بين الذراعين ، s. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون نصف القطر الداخلي ، r_1 ، مساويًا لكليهما. إذا لم تكن هذه هي الحالة ، تختلف المعاوقة كثيرًا حسب التردد. في تصميمي ، r_1 = w ، ولكن s / w = 2. أعتقد أنها قريبة بما فيه الكفاية حتى تصبح ذاتية التكامل إلى درجة معينة.
 |
| حسب التردد. في تصميمي |
"عندما يكون نصف القطر الداخلي أقل من عرض الذراع ، يكون الجزء الفعلي لمقاومة الإدخال أقل من 188 أوم المرغوب ، وعندما يكون نصف القطر الداخلي أكبر من عرض الذراع ، فإن الجزء الفعلي من المعاوقة المدخلات أكبر من المتوقع ، عندما يكون نصف القطر الداخلي غير مساوٍ لعرض الذراع ، فإن الأجزاء الحقيقية والخيالية لممانعة الدخل تختلف اختلافًا كبيرًا مع التردد. "
تحليل الهوائي الهوائي أرخميدس
 |
تحليل الهوائي الهوائي أرخميدس |
"خط متوازن يغذي دوامة من المركز. الإشعاع تقريبا التيارات متساوية والمعاكس لنقطة التغذية إلغاء في الحقل البعيد. الكرواسون دوامة الأسلحة منفصلة تيارات، وعندما محيط بدوره يقارب د الطول الموجي، والتيارات المرحلة (من: أ) أصبح في مرحلة (الطبعة: B)، والإشعاع من التيارات لم يعد يلغي في مجال بعيد هذا الشرط يبدأ قليلا قبل نقطة. 1λ يستمر محيط وعلى مسافة معينة بعد هذا الأخير لنقل (تحرير: ويتلقى المعاملة بالمثل، استلمت). بكفاءة، يجب أن يكون الهوائي في محيط 1.25 λ إلى أدنى تردد التشغيل. يتم تحديد حجم الاقتطاع من أعلى تردد بسبب الحاجة للحد من التباعد بين نقاط التغذية (الداخلية) إلى أقل من λ / 4، على الرغم من أن للحد من وسائط الإشعاع وزارة الدفاع ه أعلى ، يجب أن يكونوا أقرب. للتشغيل في وضع العالي، نزيد القطر الخارجي (م + 0.25) λ / π، والتباعد بين نقاط التغذية يمكن أن تمتد إلى mλ / 4. "
تم إجراء جميع الحسابات غير الدقيقة للمنطقة النشطة بافتراض سرعة الضوء الكاملة في الهواء والوضع الأول. ولكن في الكابل المحوري ، سيكون عامل السرعة أقل من كسر. لا أعلم حتى الآن ما إذا كان ذلك مهمًا. إذا كانت هذه هي الحالة ، فسيكون نصف قطر المناطق النشطة أصغر.
لانهائي balun يغذي
كابل الطاقة المحوري مجهز بمحوّل rtlsdr. يتصل موصلها الداخلي بالجديلة / الدرع الخارجي للكابل المحوري الثاني. وبهذه الطريقة ، يعمل الدرع الخارجي للكابل المحوري الثاني بمثابة ذراع حلزوني ، ويعمل الدرع الخارجي للكابل المحوري مثل الآخر. سوف يعمل السطح الداخلي لكابل الطاقة المحوري كخط نقل ، ولكن بمجرد الوصول ، ستعود الطاقة إلى خارج الموصل المحمي وتدفقها بشكل طبيعي. وهذا ما يسمى "balun لانهائي".
"يمكننا إنشاء balun باستخدام خاصية اقتطاع اللولب ، حيث يضعف التيار بسرعة خارج المنطقة النشطة." يمنع balun التيارات المتحمس خارج الكبل متحد المحور من الوصول إلى المدخلات في الشكل 11-4 ، نقوم بحشو وحدة تغذية الكابلات المحورية حيث أن الهوائي لا يشع في اتجاه الأذرع المتوسعة ، فإنه لا يثير تيارات على الهيكل بعد المنطقة النشطة ، وبالعكس ، لا يوجد تيار متحمس على هيكل خارج المنطقة النشطة سوف تصل إلى المدخل. درع الخارجي من وحدة التغذية المحورية يصبح جزءا من الهوائي. نحن حام اقناع وهمية على الذراع الثاني للحفاظ على التماثل. والاستخدامات Balun جهاز حدود المنطقة النشطة على تيارات الهوائي ، يتوافق عرض النطاق الترددي مع نطاق الهوائي. "
تغذية جسر الجسر والتناغم والتوازن؟
"فيما يتعلق بتوصيل الكبل الداخلي لكابل الطاقة بالموصل الخارجي للكابل الثاني ، فمن المهم ، ولكن بالنسبة إلى الترددات الأعلى. إذا كنت تريد تمديد النطاق الترددي الخاص بك (في النطاق الأعلى ، وليس في في المدى الأدنى) ، يصبح التماثل في التغذية ودقة وضيق sprial بالقرب من الأعلاف مهمًا ، ولكن إذا كان الطول الموجي للفوائد أكبر بكثير من أبعاد الخلاصة الطعام ، لن يهم بعد ذلك ".
"في مسألة جسر الكبل: ... بشكل عام ، لا يهم ، ولكن يجب أن يكون موجزا. هذا يأتي في اللعب على أعلى الترددات. يجب أن لا يكون مهمًا جدًا ".
--bigSteve
ج / (2.2 غيغاهرتز * 4) = 3.4 سم
نصف القطر الداخلي = 0.5 سم
التحول من الاتصال الكهربائي للمركز: ~ 2mm
أفترض أنه منذ 3.4 سم أكبر بكثير من القطر الداخلي (1 سم) وأن عدم التوازن من 2 مم في الاتصال الكهربائي لن يكون مهما لتغيير التصميم. لتوصيل الكبل المتحد المحور الثانوي ، قم بتمديد السلك الداخلي المكون من 18 AWG (~ 1 مم) لكابل الطاقة المحوري عبر فجوة 1 سم وتمديده فقط إلى الدرع الخارجي 5 مم للكابل المحوري الثانوي. يمكن أن يكون الجرح الدرع / الخارجي للكابل الثانوي محكماً بقوة على سلك الرصاص المحوري الكهربائي مع سلك نحاسي رقيق ، ومن ثم فوضى ملحومة مع الحرص على عدم لمس الموصل الداخلي للكابل المحوري الثانوي.
وبما أن التيار يتناقص باطراد على طول اللولب ، فإن الخطاف المباشر لمستقبل الراديو في النهاية له تأثير ضئيل على مخطط الإشعاع.
موصل USB دونجل IEC-169-2 -> موصل ذكر إلى F أنثى -> ذراع تزويد طاقة محوري لهوائي حلزوني (رمادي أغمق في هذه الرسومات).
البناء والمواد
مادة
الأنابيب البلاستيكية 1/2 "2 * 102 سم
2 * 13 م كبل متحد المحور
1 * 290 سم طول السلسلة
100 * مشابك بلاستيكية لتثبيت محوري إلى pvc
100 * مشابك بلاستيكية للتباعد بين الذراعين
1 * 10 سم طول الأسلاك النحاسية العارية رقيقة
إنشاءات
من المحتمل أن تكون النتيجة الفعلية أكثر تموج و / أو تخرج من الحلزون بسبب الفجوة المتزايدة بين الدعامات. يتم تصغير هذا مع ذراع دعم السلسلة وسلسلة من المباعدات spacer في منتصف الطريق بين أنابيب PVC.
يفترض تصميمي سلك بقطر 0.6 سم مع موصل خارجي قطره 0.5 سم وقطر داخلي بقطر 1 مم ، ولكن استخدم الكابل المحوري السميك ، يمكنك ثنيه بسلاسة إلى دائرة نصف قطرها الداخلي المطلوب من 0.5 سم. الطول الدقيق للعنصر الحلزوني أقرب إلى 12.83 م من 13 م. ولكن هناك خطأ واحد ويجب أن يمتد الموصل الداخلي لكابل الطاقة المحوري 4 سم أطول من ذلك للوصول إلى الاقتران الآخر. يجب أن يكون للقطبين نفس طول موصل الدرع الخارجي الذي يعمل كعناصر الهوائي.
يتم إرفاق الحبل الخارجي بطول 289 سم في أربعة مواقع إلى الحلقة الخارجية للكابل المحوري في وسط النقاط بين أذرع PVC. الهدف هو تشغيل السلسلة الخارجية وسحب الكابل إلى الخارج لإعطائه شكل مستدير. ترتبط الحلقة الخارجية للكابل المحوري بالطبقة التالية بسحاب ضيق عند التباعد الصحيح. وهذه الطبقة إلى التالي ، وهكذا حتى يتم حلقات محورية ومتباعدة ومعلقة إلى الحبل الخارجي سحبت.
لتوليد علامات القياس للمرور المحوري على أذرع دعم PVC ، كتبت نص برل. إنها تعمل فقط من أجل U-turns وللأذرع الأربعة فقط. اللولب الآخر له نفس المسافات بالضبط لكنه يدور 180 درجة. وهكذا ، يصبح الذراع 1 الذراع 3 ، والذراع 2 يصبح الذراع 4 والعكس بالعكس.
./archimedesspiralarms.pl r1 0.005 -a 0.03 -t 11.5 -arms 4
يتم إجراء القياسات من نقطة مركزية عشوائية وجميع الوحدات بالأمتار.
الذراع 1
0.005 ، 0
0.035 ، 1
0.065 ، 2
0.095 ، 3
0.125 ، 4
0.155 ، 5
0.185 ، 6
0.215 ، 7
0.245 ، 8
0.275 ، 9
0.305 ، 10
0.335 ، 11
الذراع 2
0.0125 ، 0
0.0425 ، 1
0.0725 ، 2
0.1025 ، 3
0.1325 ، 4
0.1625 ، 5
01925 ، 6
0.2225 ، 7
0.2525 ، 8
0.2825 ، 9
0.3125 ، 10
0.3425 ، 11
* 0.3575 ، 11.5
الذراع 3
0.02 ، 0
0.05 ، 1
0.08 ، 2
0.11 ، 3
0.14 ، 4
0.17 ، 5
0.2 و 6
0.23 ، 7
0.26 ، 8
0.29 ، 9
0.32 ، 10
0.35 ، 11
* 0.365 ، 11.5
الذراع 4
0.0275 ، 0
0.0575 ، 1
0.0875 ، 2
0.157 ، 3
0.1475 ، 4
0.1775 5
0.2075 ، 6
0.2375 ، 7
0.2675 ، 8
0.2975 ، 9
0.3275 ، 10
0.3575 ، 11
