433MHz çeyrek dalga boyu anten: daha uzun daha iyi?

XY-MK-5V / XY-FS modüllerini kullanarak bir RF projesi yürütmeye çalışıyorum:

buraya link ver

Benim sorunum, çoğu blog ve Google bu modülleri aramak için çeyrek dalga boyu anten (kabaca 17.2 cm) kullanıyor olsa da, iletimim daha uzun bir anten kullandığımdan daha kötü. Anten 30 cm'den uzun olduğunda (1/2 dalga uzunluğuna yakın) aslında daha uzun mesafelerde daha iyi sinyal alıyorum. (7 metre vs 14 metre)

Benim sorum şu ki, daha uzun antenler kullanmak ne kadar kötü? 1/4 dalga boyunda antenlerin önerilmesi için bir neden var mı?

Aslında, o kadar da garip değil. Bir çeyrek dalga monopol antenin ( l = λ / 4), bir dipol olarak işlev için antene dik bir yansıma düzlemine bağlıdır. (Arabadaki bir VHF anteni gibi.) Bu düzlem olmadan, çeyrek dalga anteni düzgün çalışmaz.

Bulduğunuz gibi çözüm, sinyalin dalga boyunun yarısına eşit uzunlukta bir yarım dalga dipol anteni kullanmaktır ( l = λ / 2).

Daha uzun bir anten kullanmanın bir zararı yoktur. Çeyrek dalga anteni tavsiye etmenin nedeni muhtemelen dipolden daha yüksek bir anten kazanımına sahip olmasının yanı sıra basitçe daha az yer kaplamasıdır ... Ayrıca "gerçek" bir dipolden daha basittir.

Dipoller ve tekellerle ilgili wikipedia makaleleri oldukça bilgilendiricidir.

Aslında, birçok 433MHz devre kartında, devre ile ANT işaretli lehim pedi arasında birkaç sargı bulunan bir bobin vardır. Kullandığım XD-RF-5V'nin 5 mm çapında üç sargı bobini var. 5mm x 3 x PI neredeyse 5 cm'dir, bu nedenle antenin dış kısmı toplam çeyrek lambda uzunluğuna ulaşmak için yaklaşık 12 cm olmalıdır.

Her zaman antenin kara büyü olduğunu görüyorum, ama benim için 12cm işe yaramış gibiydi!

Anten elemanlarının uzunluğunu hesaplarken, boş alandaki EM radyasyonunun hızını "c" den daha düşük olan yayılma hızını kullanmayı unutmayın. Hız faktörü için,% 95 adil bir tahmindir ... basit bir telin kesin sayısı şu anda kaçıyor. Ayrıca, bir koaksiyel kablodaki EM radyasyon hızı çok daha yavaştır ve her bir koaksiyel kablo tipi için listelenmiştir. % 66 adil bir tahmindir. Biri besleme kablosunun uzunluğunu ayarlamaya çalışıyorsa bu dramatik bir öneme sahiptir ... burada uygun değil, aynı bilişe değer.

OP bir "daha uzun tel" kullanımı hakkında sordu ve ben bu noktaya dikkat etmek istiyorum. Johannes, mükemmel bir şekilde, OP'nin daha uygun bir anten yapmak için hayali bir ikinci yarı (dünya, bir ayna olarak) kullanan yarım dalga dipol ile başladığını ekledi ... yarım dalga dipol. Çeyrek dalga elemanının doğru yönlendirilmesi ... orijinal tel ... NORMAL ve DÜZ ... yani, bağlı olduğu aynayı (yeryüzü) bulmak için. Bu konfigürasyonun dünyanın üstünde ne kadar yüksek olması gerektiğini bilmiyorum; belki Johannes buna cevap verebilir.

Daha da önemlisi, yarım dalga dipol, tellere dik açılardan ve her yönden basit "halka" (çok yönlü) radyasyon paterni nedeniyle neofitlere affeder. Başka bir deyişle, karşılıklı yatay ilişkiyi paylaşan diğer antenlerle iletişim kurar. Telin kendisinin yönünde kazanç yoktur ... (dikey olarak).

"Karşılıklılık" ilkesi, verici ve alıcı antenlerin aynı kural kitabını paylaştığını söylüyor! Bu, düşük güç durumlarında kolayca alınır.

Daha uzun dipol antenler kullanmaya başlarsanız, içgüdüsel olarak daha yüksek "kazanç" ararsınız. Basit bir şey değil! Yarım dalga boyunun tek katları olan (hız faktörü ile azaltılmış) toplam uzunlukları kullanma kuralına uymalısınız. Dipolünüz simetrikse, bu acemiler için iyidir. İşte sürtünme: Daha uzun antenlerin kazancı daha yüksektir ... fakat aynı zamanda gittikçe karmaşıklaşan dağılım / alım biçimlerine sahiptir; iow "loblar". (Basit 1/2 dalga boyu dipol için 1, 3/2 dalga dipoole için 3 ... bu uzunluk tanımlamasındaki dipolün her iki elemanını da içerir), vb. Bu lobları grok etmelisiniz yoksa yapacaksınız neler olduğunu merak ederek arkanızda ciddi bir çizik. Yine, verici için iyi olan alıcı anten için de iyidir.

Sonra yansımalar ve ekranlar var. Metal nesnelerden uzak tutun. Herhangi bir ortak çatı televizyon antenine bakın (insanlar asla bakmaz, ha ha) ve bir aktif dipol (genellikle bu arada yatay olarak polarize edilir) ve birçok yatay olarak polarize yansıtıcı eleman görürsünüz ... VHF antenlerinde DIPOLE reflektörler bulunur FARKLI uzunluklarda. Bir güvercin EN UZUNDA oturduğunda ve ona zarar verdiğinde, "Kanal 2" nin kaybını hatırlayabilirsin ... eğer insanların televizyonları için kablo yerine hava dalgalarına bağımlı olduğunu hatırlayacak kadar yaşlıysan görüntülerken.

Anten radyasyonunun arkasındaki bilim şudur: İletilen sinyal alternatif bir akım, bir sinüs dalgasıdır. 0, 1/2 veya 180 derecede ve dalganın 0 derecesine kadar, akım 0 veya minimumdadır. Çeyrekte veya 1/4 (90 derece) ve 3/4 (270 derece) dalga boyunda akım en yüksek ve radyasyon en büyüktür. 1 çeyrek dalga boyu sinyal yayacak en kısa anten uzunluğudur. 3/4 ve 1 1/4 ve 1 3/4 vb. Radyasyon noktalarıdır. Özellikle ne kadar fazla uzunluk alırsanız o kadar iyi olur. Bir antenin ayarlanması, iletim sırasında vericiden en fazla akımı almaya çalışmanın sonucudur. En güncel en fazla radyasyon ve sinyalin gideceği mesafe. En iyi ayarda, alma da en iyi şekilde çalışacaktır. Ayar kapalıyken, çıkış sinyalinin bir kısmı direnç oluşturacak şekilde geri yansıtılır ve daha az radyasyon mesafe kaybına neden olur. Bu eşleşmeye antenin swr'si denir ve bir oran ile temsil edilir. Oran ne kadar düşükse o kadar iyidir. Herhangi bir tel uzunluğunun swrini dengelemek için bir ayar devresi kullanılabilir.

arasındaki farklarla ilgili bazı cevaplar zaten var$\frac{\lambda}{4}$$\frac{\lambda}{2}$

$\frac{dP}{dR} = 0$

Kart üzerindeki bobin bu eşleşen ağın bir parçası olabilir. Yansıtma katsayısı, vericinize ne kadar gücün yansıtıldığını ve muhtemelen kaybolduğunu gösterir. Ne kadar yanlış eşleştiğinize bağlı olarak, antenin kazanç özelliklerini gölgede bırakabilirsiniz.

Sorunuzu cevaplamak için, anten uzunluğunu değiştirmek yanlış eşleşme ve güç kaybına neden olabilir. Gerçek uzunluk değeri, zaten kartta bulunan ağdan etkilenebilir.