Четвертова антена довжиною 433 МГц: довше краще?

Я намагаюся вести проект РФ, використовуючи модулі XY-MK-5V / XY-FS:

посилання тут

Моя проблема полягає в тому, що, хоча більшість блогів та пошуків Google для цих модулів використовують антену чверть хвилі (приблизно 17,2 см), моя передача гірша, ніж коли я використовую довшу антену. Коли антена більше 30 см (близька до 1/2 хвилі), я фактично отримую кращий прийом на більших діапазонах. (7 метрів проти 14 метрів)

Отже, моє запитання полягає в тому, наскільки погано використовувати довші антени? Чи є причина, чому антени на 1/4 довжини хвилі рекомендуються?

Насправді це не так дивно. Четвертьволновой монополь антена ( л = λ / 4) залежить від відбиває площині , нормальної до антени , щоб виступати в якості диполя. (Як і УКХ-антена на автомобілі.) Без цієї площини чверть хвильова антена не буде працювати належним чином.

Рішення, як ви з’ясували, полягає у використанні своєрідної напівхвильової дипольної антени довжиною, що дорівнює половині довжини хвилі сигналу ( l = λ / 2).

Користуватися довшою антеною немає ніякої шкоди. Причина рекомендувати антену з чверть хвилі, ймовірно, в тому, що вона має більший коефіцієнт посилення антени, ніж у диполя, а також у тому, що вона просто займає менше місця ... Це також простіше, ніж "справжній" диполь.

Статті у вікіпедії про диполі та монополі є досить інформативними.

Насправді, на багатьох платах 433 МГц є котушка з декількома обмотками між схемою та пайкою з маркуванням ANT. XD-RF-5V, який я використовую, має три обмотки котушки діаметром 5 мм. На 5 мм х 3 х ПІ припадає майже 5 см, тому зовнішня частина антени повинна бути приблизно 12 см, щоб досягти загальної довжини чверті лямбда.

Я завжди вважаю, що антена є чорною магією, але для мене, здавалося, працює 12 см!

Обчислюючи довжину елементів антени, не забудьте скористатися швидкістю поширення, меншою за "с", швидкістю випромінювання ЕМ у вільному просторі. Що стосується коефіцієнта швидкості, то 95% - це справедлива здогадка ... точна кількість простого дроту в даний час мені уникає. Більше того, швидкість випромінювання ЕМ у коаксіальному кабелі значно повільніша, і вона перерахована для кожного типу коаксіального кабелю. 66% - справедлива здогадка. Це має надзвичайно важливе значення, якщо ви намагаєтеся налаштувати довжину кабелю подачі ... тут не актуально, але варто знати, точно так само.

ОП поцікавилося, як використовувати "довший провід", і я хочу до цього поставити обережність. Йоганнес з досконалістю додав, що ОП дійсно розпочався з чвертьхвильового диполя, який використовує фантомну другу половину (землю, як дзеркало), щоб зробити більш правильну антену ... напівхвильовий диполь. Правильна орієнтація четвертинно-хвильового елемента ... оригінальний провід ... була б НОРМАЛЬНОЮ та ПРАВИМОю ... тобто для того, щоб знайти те дзеркало (землю), від якого воно залежить. Я не знаю, наскільки високо над землею повинна бути ця конфігурація; можливо, Йоханнес може відповісти на це.

Що ще важливіше, що напівхвильовий диполь ЗАБЕЗПЕЧАЄ новофітам через його просту схему випромінювання «пончик» (всенаправлена) під прямим кутом і навколо, на провід (і). Іншими словами, він спілкується з іншими антенами, які мають спільну горизонтальну залежність. Немає посилення в напрямку самого проводу ... (вертикально).

Принцип "взаємності" каже, що передавальні та приймальні антени діють одне і те ж правило правил! Ну, це легко прийняти в таких ситуаціях з низькою потужністю.

Якщо ви почнете використовувати довші дипольні антени, ви інстинктивно шукаєте більш високий "коефіцієнт посилення". Це не проста річ! Ви ДОЛЖЕ дотримуватися правила використання загальної довжини, непарної кратної довжини половини хвилі (зменшеної на коефіцієнт швидкості). Якщо ваш диполь симетричний, це добре для новачків. Ось питання: довші антени мають більший коефіцієнт посилення ..., але також мають все більш складні схеми дисперсії / прийому; iow "часточки". (1 для простого диполя на 1/2 хвилі, 3 для диполя 3/2 хвилі ..., включаючи обидва елементи диполя в цьому описі довжини) і т. Д. Ви повинні обробляти ці часточки або ви збираєтеся робити кілька серйозних подряпин твого позаду, цікавишся, що відбувається. Знову ж, те, що добре для передавача, добре і для приймальної антени.

Потім є роздуми і екрани. Тримайте подалі від металевих предметів. Подивіться (люди ніколи не піднімають погляд, ха-ха) на будь-яку загальну телевізійну антену на даху, і ви побачите один активний диполь (до речі, горизонтально поляризований) та багато горизонтально поляризованих світловідбиваючих елементів ... УКХ-антени мають відбивачі DIPOLE у різній довжині. Коли голуб сидів на НАЙГОЛЬШІЙ ОДИН і пошкоджував його, ти можеш згадати втрату "2 каналу" ... якщо ти достатньо дорослий, щоб пам’ятати, що люди раніше від телебачення залежали від повітряних хвиль, а не від кабелю. перегляд.

Наука, що стоїть за випромінюванням антени, полягає в наступному: переданий сигнал - це змінний струм, синусова хвиля. При 0, 1/2 або 180 градусах і назад до 0 градусів хвилі струм становить 0 або мінімум. На чверті або 1/4 (90 градусів) і 3/4 (270 градусів) довжина хвилі струм найбільший, а випромінювання найбільше. 1 чверть довжини хвилі - найкоротша довжина антени, яка випромінює сигнал. 3/4 і 1 1/4 і 1 3/4 і так далі також є точками випромінювання. Особливо при отриманні чим більше довжина, тим краще. Налаштування антени є результатом спроби вивести найвищий струм із передавача під час передачі. Найбільше поточне найбільше випромінювання і більша відстань, який пройде сигнал. У цій кращій настройці прийом також буде найкращим чином працювати. Коли налаштування вимкнено, частина вихідного сигналу відбивається назад, викликаючи опір і менше випромінювання, що спричиняє втрату відстані. Ця відповідність називається swr антени і представлена ​​співвідношенням. Чим нижче співвідношення, тим краще. Схема налаштування може бути використана для врівноваження перевороту більшості будь-якої довжини дроту.

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

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

Котушка на платі може бути частиною цієї сумісної мережі. Коефіцієнт відбиття показує, яка кількість енергії відбивається назад у передавачі та, можливо, втрачається. Залежно від того, наскільки ви невідповідні, ви можете змінити властивості посилення антени.

Щоб відповісти на ваше запитання, зміна довжини антени, ймовірно, може призвести до невідповідності та втрати потужності. На фактичне значення довжини може впливати мережа, яка вже є на платі.