Antena ćwierćfalowa 433 MHz: dłuższe jest lepsze?

Próbuję przeprowadzić projekt RF przy użyciu modułów XY-MK-5V / XY-FS:

link tutaj

Mój problem polega na tym, że chociaż większość blogów i wyszukiwań Google dla tych modułów używa anteny o długości ćwierćfalowej (około 17,2 cm), moja transmisja jest gorsza niż w przypadku korzystania z dłuższej anteny. Gdy antena jest dłuższa niż 30 cm (blisko 1/2 długości fali), faktycznie uzyskuję lepszy odbiór przy większych odległościach. (7 metrów vs 14 metrów)

Moje pytanie brzmi: jak źle jest używać dłuższych anten? Czy istnieje powód, dla którego zalecane są anteny o długości fali 1/4?

Właściwie to nie jest takie dziwne. Ćwierćfalowa Monopole antena ( L = λ / 4) jest zależna od odbijającej płaszczyźnie prostopadłej do anteny do działania jako dipol. (Jak antena VHF w samochodzie.) Bez tego samolotu antena ćwierćfalowa nie będzie działać poprawnie.

Rozwiązaniem, jak się przekonałeś, jest zastosowanie rodzaju dipolowej anteny półfalowej o długości równej połowie długości fali sygnału ( l = λ / 2).

Używanie dłuższej anteny nie szkodzi. Powodem rekomendacji anteny ćwierćfalowej jest prawdopodobnie to, że ma ona większy zysk anteny niż dipol, a także fakt, że po prostu zajmuje mniej miejsca ... Jest to również prostsze niż „prawdziwy” dipol.

Artykuły w Wikipedii na temat dipoli i monopoli są dość pouczające.

W rzeczywistości wiele płytek drukowanych 433 MHz ma cewkę z kilkoma uzwojeniami między obwodem a płytką lutowniczą oznaczoną ANT. XD-RF-5V, którego używam, ma cewkę z trzema uzwojeniami o średnicy 5 mm. 5 mm x 3 x PI to prawie 5 cm, więc zewnętrzna część anteny powinna mieć około 12 cm, aby osiągnąć całkowitą długość ćwiartki lambda.

Zawsze uważam anteny za czarną magię, ale dla mnie wydawało się, że 12 cm działa!

Przy obliczaniu długości elementów anteny pamiętaj, aby używać prędkości propagacji mniejszej niż „c”, prędkości promieniowania elektromagnetycznego w wolnej przestrzeni. Jeśli chodzi o współczynnik prędkości, 95% to słuszne przypuszczenie ... w tej chwili ucieka mi dokładna liczba prostego drutu. Co więcej, prędkość promieniowania elektromagnetycznego w kablu koncentrycznym jest znacznie wolniejsza i jest wymieniona dla każdego rodzaju kabla koncentrycznego. 66% to słuszne przypuszczenie. Ma to ogromne znaczenie, gdy próbuje się dostroić długość kabla zasilającego ... tutaj nie ma znaczenia, ale warto go poznać, tak samo.

OP zapytał o użycie „dłuższego drutu” i chcę w tym miejscu zachować ostrożność. Johannes dodał z doskonałością, że OP naprawdę zaczął od dipola ćwierćfalowego, który wykorzystuje fantomową drugą połowę (Ziemię, jako lustro) do stworzenia bardziej odpowiedniej anteny ... dipola półfalowego. Właściwa orientacja elementu ćwierćfalowego ... pierwotny drut ... byłby NORMALNY i PROSTY ... tzn. Aby znaleźć to lustro (ziemię), od którego zależy. Nie wiem, jak wysoko nad ziemią musi być ta konfiguracja; być może Johannes może na to odpowiedzieć.

Co ważniejsze, dipol półfalowy WYBIERA neofitom ze względu na prosty wzór promieniowania „pączka” (dookólny), pod kątem prostym i dookoła, do drutu (drutów). Innymi słowy, komunikuje się z innymi antenami, które dzielą wzajemne relacje horyzontalne. Nie ma wzmocnienia w kierunku samego drutu ... (pionowo).

Zasada „wzajemności” mówi, że antena nadawcza i odbiorcza mają te same zasady! Cóż, łatwo to zrobić w takich sytuacjach o niskim poborze mocy.

Jeśli zaczniesz używać dłuższych anten dipolowych, instynktownie szukasz wyższego „wzmocnienia”. To nie jest prosta rzecz! NALEŻY przestrzegać zasady używania całkowitych długości, które są nieparzystymi wielokrotnościami połowy długości fali (pomniejszonej o współczynnik prędkości). Jeśli twój dipol jest symetryczny, jest to dobre dla początkujących. Oto pocieranie: Dłuższe anteny mają większy zysk ... ale mają również coraz bardziej złożone wzorce dyspersji / odbioru; iow „płaty”. (1 dla prostego dipola 1/2 długości fali, 3 dla dipola fali 3/2 ... włączając oba elementy dipola w tym opisie długości), itp. Musisz dotknąć tych płatów, inaczej będziesz robił poważne drapanie się w tyłek, zastanawianie się, co się dzieje. Ponownie, to, co jest dobre dla nadajnika, jest również dobre dla anteny odbiorczej.

Następnie są odbicia i ekrany. Trzymaj z dala od metalowych przedmiotów. Spójrz w górę (ludzie nigdy nie patrzą w górę, ha ha) na jakąkolwiek zwykłą antenę telewizyjną na dachu, a zobaczysz jeden aktywny dipol (nawiasem mówiąc, zwykle spolaryzowany poziomo) i wiele poziomo spolaryzowanych elementów odblaskowych ... Anteny VHF mają reflektory DIPOLE w RÓŻNYCH długościach. Gdy gołąb usiadł na NAJDŁUŻSZEJ JEDEN i uszkodził go, możesz przypomnieć sobie utratę „Kanału 2” ... jeśli jesteś wystarczająco dorosły, aby pamiętać, że ludzie polegali na falach powietrznych, a nie kablowych, na telewizję oglądanie.

Podstawą promieniowania anteny jest: transmitowany sygnał to prąd przemienny, fala sinusoidalna. Przy 0, 1/2 lub 180 stopniach i z powrotem do 0 stopni fali prąd wynosi 0 lub minimum. Przy ćwiartkach lub 1/4 długości fali (90 stopni) i 3/4 długości fali (270 stopni) prąd jest najwyższy, a promieniowanie największe. Długość fali 1 ćwierć jest najkrótszą długością anteny, która będzie emitować sygnał. 3/4 i 1 1/4 i 1 3/4 itd. Są również punktami promieniowania. Zwłaszcza po otrzymaniu im większa długość, tym lepiej. Strojenie anteny jest wynikiem próby uzyskania jak największego prądu z nadajnika podczas nadawania. Najbardziej prąd, najwięcej promieniowania i większa odległość, jaką pokonuje sygnał. Przy najlepszym strojeniu odbiornik będzie również działał najlepiej. Gdy strojenie jest wyłączone, część sygnału wyjściowego jest odbijana z powrotem, powodując opór i mniej promieniowania powodując utratę odległości. To dopasowanie nazywa się swr anteny i jest reprezentowane przez stosunek. Im niższy stosunek, tym lepiej. Obwód dostrajający może być wykorzystany do zrównoważenia swr większości przewodów o dowolnej długości.

$\frac{\lambda}{4}$$\frac{\lambda}{2}$

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

Cewka na płycie może być częścią tej pasującej sieci. Współczynnik odbicia mówi ci, ile mocy odbija się z powrotem do nadajnika i może zostać utracone. W zależności od tego, jak źle jesteś dopasowany, możesz osłabić właściwości wzmocnienia anteny.

Aby odpowiedzieć na twoje pytanie, zmiana długości anteny może spowodować nieprawidłowe dopasowanie i utratę zasilania. Na rzeczywistą wartość długości może mieć wpływ sieć już na płycie.