Перейти к содержанию
Aviamodelka - форум авиамоделистов-самодельщиков

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

Самодельные патч-антенны для FPV.


Рекомендуемые сообщения

Мой вариант самодельной патч-антенны для FPV (на 2,4 гГц)...

 

Модель в SW2008

Patch_SW2008.jpg

 

Модель в HFSS10

Patch_HFSS10_1.jpg

Patch_HFSS10_2.jpg

 

Расчетная графика

patch_calculations_01.jpg

patch_calculations_02.jpg

 

Детали

patch_antenna_01.jpg

 

В собранном виде

patch_antenna_02.jpg

patch_antenna_03.jpg

patch_antenna_04.jpg

 

И дубль...

patch_antenna_05.jpg

 

Материал:

- полированная сталь (вибратор - 0.8 мм, отражатель - 2 мм, лазерная резка)

- розетка приборная, фланец, удлиненный N-P245, N-тип

- вилка прижимная, N-112/5В-1, N-тип, под кабель 5D-FB

 

Размеры антенны рассчитаны специально под этот материал

Пока не испытаны...

Испытываться будут с контроллером, позволяющим подключать приемник в реальном времени к той антенне, сигнал с которой лучше...

 

Если у кого есть что рассказать по своим патч-антеннам – пишите в этой теме.

Будут вопросы по моей конструкции - спрашивайте - отвечу.

 

P.S. Подробнее (чертежи, нюансы) об изготовлении патч-антенны на 2,4 гГц будет рассказано в одном из номеров журнала «От винта».

Ссылка на комментарий
  • 1 год спустя...

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

  • Ответов 29
  • Создана
  • Последний ответ

Топ авторов темы

Топ авторов темы

Изображения в теме

Гость Пэтрович

post-6307-1308063559_thumb.jpg

Вчера сделал патч по этим чертежам.

Материал - оцинковка 0,5мм.

Точность изготовления +/- 1мм.

Планируется использовать для поиска модели, так как для полётов вполне хватает диполя.

Первые пробы показали, что на расстоянии менее 50 метров определить направление на модель проблематично. Только, если повернуть патч к модели тыльной стороной, то по максимальному ухудшению сигнала, можно определить направление. В радиусе 20метров и это не помогает.

На большем удалении (50м и более) - полегче, уже можно ориентироваться по максимальному качеству, но угол поиска великоват (примерно 45гр).

Попробую увеличить расстояние между пластинами - должен уменьшиться угол захвата патча. Сейчас расстояние 13мм.

Конечно, при наличии навигатора, патч является только дополнительным средством поиска - на "всякий пожарный".

Скоро планирую опробовать этот патч в полёте. Для этого собираю систему с двумя в/приёмниками и микродиверсити. По результатам отпишусь.

Ссылка на комментарий
сделал патч по этим чертежам.

Точность изготовления +/- 1мм.

Первые пробы показали, что на расстоянии менее 50 метров определить направление на модель проблематично.

Как рассчитана (?) + как сделана (вкл. материал) + как согласована - так и работает.

Ничего удивительного.

Ссылка на комментарий
Гость Пэтрович

Насколько мне известно, патч именно так и должен работать, как получилось у меня. А вот проверить на дальность пока проблематично - аппаратура РУ ограничена 3,6км, что для данного патча явно мало.

Ссылка на комментарий
Гость Пэтрович

Кстати - вот картинка на максимальном удалении (3,7км).

На приёмник вместо штатного пруточка поставил сосиску-диполь от передатчика.

post-6307-1308070121_thumb.jpg

 

 

 

При таком качестве, пока смело обхожусь без патча.

Ссылка на комментарий
Насколько мне известно, патч именно так и должен работать, как получилось у меня.
Сергей, на 50-ти метрах любая супернаправленная антенна будет давать створ минимум 45 градусов.

 

Патч хорош тем, что прощает многие косяки в изготовлении.

Просто источник приведенных вами чертежей не вызывает у меня доверия - это не первоисточник и даже "не вторые руки".

 

А подавление заднего лепестка - это одна из характеристик направленной антенны.

Ссылка на комментарий
Гость Пэтрович
Патч хорош тем, что прощает многие косяки в изготовлении.

Именно это я и хотел проверить, специально не прибегая к точным расчётам. Предполагаю, что, при более точном подходе к расчётам и изготовлению, получил бы не на много более качественную антенну.

Возможно удастся проверить патч на дальность по земле. Сравню с диполем.

Ссылка на комментарий
Гость Пэтрович

Расчетная графика

post-2-1259017495_thumb.jpg

 

Валентин, спасибо за этот график! Он полностью соответствует моим экспериментам!

Особенно меня порадовали три пузырька на тыльной стороне - они выплыли и в поле. Но я сомневался в их лигитимности, а теперь вижу, что так и должно быть. Это хорошая подсказка к тому, как искать модель с патчем!

Ссылка на комментарий
Предполагаю, что, при более точном подходе к расчётам и изготовлению, получил бы не на много более качественную антенну.
Вот здесь вы ошибаетесь.

Мой выше приведенный патч ловит линк с ПК по WiFi на расстоянии более 7 км.

Ловит уверенно.

Патч на стеклотекстолите этот линк даже не видит...

 

В принципе, критерии истины у всех разные - у кого-то собственный опыт, у кого-то теория и расчеты.

Все имеет право на жизнь B)

Ссылка на комментарий
Гость Пэтрович
Мой выше приведенный патч ловит линк с ПК по WiFi на расстоянии более 7 км.

Не плохой результат!

Интересно, как проводились испытания - в городских или полевых условиях? И какая мощность передатчика?

И ещё вопрос: возможно ли определить усиление антенны в децибеллах (приблизительно) без сложных измерительных приборов?

Ссылка на комментарий

Испытания проводились в смешанных условиях условиях - источник в городе, приемник в поле, условно прямая видимость.

Мощность передатчика - 1 Вт.

Усиление антенны без сложных приборов нельзя определить (разве что в попугаях :mellow:).

Ссылка на комментарий

Иногда практика, труднообьяснима теорией и тут уж, если результат устраивает- то можно и повторить не вдаваясь в теорию.

Изменено пользователем fortsw5050
Ссылка на комментарий

В принципе - да, если с теорией не дружить или плохо дружить...

Меня теория пока не подводила, а чисто практикой догонять - накладно.

 

Ну а если результат устраивает - прекрасно!

Ссылка на комментарий

Небольшой ликбез... по усилению антенны, а точнее по коэффициенту усиления антенны.

 

Вопреки распространённому заблуждению антенны ничего не усиливают.

Коэффициент усиления (в обиходной речи – усиление антенны) является мерой направленности антенны.

Чаще всего, данный параметр определяется как отношение мощности сигнала, излучённого в определённом направлении, к мощности сигнала, излучаемого идеальной ненаправленной (изотропной) антенной в любом направлении. Если, например, коэффициент усиления антенны равен 3 dBi, это означает, что её сигнал сильнее сигнала изотропной антенны в данном направлении на 3 дБ (в 2 раза). Увеличение мощности сигнала в одном направлении влечёт за собой уменьшение мощности в других направлениях. Необходимо отметить, что коэффициент усиления характеризует направленность сигнала, а не увеличение выходной мощности по отношению к входной (как это может показаться из названия), поэтому данный параметр часто ещё называют коэффициентом направленного действия. Этот параметр напрямую связан с диаграммой направленности антенны.

 

Более наглядно по работе антенны по усилению сигнала - представьте себе простую лампочку - она равномерно излучает свет во всех направлениях, если поместить лампочку внутрь фонарика, у которого есть отражатель, то свет сфокусируется в одном направлении в узкий луч, и мы сможем освещать предметы, которые находятся на относительно большом расстоянии. Именно так работают антенны - ничего не усиливая, они всего лишь фокусируют (распределяют) сигнал в определённом направлении, которое определяется конструкцией антенны и отображено в её диаграмме направленности.

 

В чем измеряется «усиление» - попугаи :mellow:

dBi - усиление к изотропному источнику

dBm - усиление к отношению 1 милливатт

dBd - усиление на диполь

 

Про попугаев...

");document.close();

Дополнение - диаграммы направленности...

Антенны излучают энергию во всех направлениях. Однако в большинстве случаев эффективность передачи сигнала для различных направлений неодинакова. Наиболее распространённым способом определения эффективности антенны является диаграмма направленности, которая представляет собой зависимость излучающих свойств антенны от пространственных координат. Самый простой случай диаграммы направленности соответствует идеальному случаю так называемой изотропной антенны. Под изотропной антенной (по сути это идеализированная всенаправленная антенна) понимают точку в пространстве, которая излучает энергию одинаково во всех направлениях. Диаграмма направленности для изотропной антенны представляет собой сферу, центр которой совпадает с положением антенны. Как правило диаграммы направленности антенн представляются как два двухмерных поперечных сечения трёхмерной диаграммы: горизонтальное сечение (H-plane) и верикальное сечение (V-plan).

Ссылка на комментарий

По аналогии с антенной-проводом... чтобы попасть в нужные параметры (КСВ, резонанс), отрезают небольшой кусок провода (или наращивают).

 

В вышеприведенном примере легче (и быстрее), наверное, было отрезать уголки, чем пересчитывать антенну заново.

Ну а потом стали просто тупо копировать... :mellow:

Ссылка на комментарий

Обидно,вроде сам не глупый,мог бы и догадаться :mellow: Ещё вопрос,если не надоел.А можно сделать пластины в виде окружностей?Я так понимаю,их площадь будет равна площадям этих квадратов,так? Просто,для познания.Ведь можно из консервных банок делать :D

Ссылка на комментарий

В первом приближении - можно сделать пересчет по площади, но... каковы будут характеристики антенны - тут только гадать... без приборов не настроишь...

Хотя работать будет, но опять же, мерседес и запорожец могут ездить и возить пассажиров, другой вопрос - КАК.

 

Я антенну рассчитывал по максимуму ТХ на один канал (+ 2 соседних с ухудшением ТХ) своей аппаратуры.

 

Вибратор и рефлектор патча можно сделать из корпуса старого компьютера, удалив краску и заполировав пластины.

С учетом того, что в подобных антеннах "работает" верхний слой металла, делать из омедненного стеклотекстолита - глупо. Окисляется поверхность антенны на глазах, соответственно, падают ее рабочие характеристики. Если же вы будете летать в круге диаметром 2-4 км, то можно и из омедненного стеклотекстолита сделать антенну...

Но я бы не делал даже в этом случае :mellow:

Ссылка на комментарий
А для чего нужны срезы на пластинах?

Добрый день!

Уточню:

Срезы на пластинах делаются для круговой поляризации излучаемого (принимаемого) сигнала. Если срезов не сделать, у антенны будут два резонансных максимума на краях её рабочего диапазона, а поляризация будет преимущественно вертикальной или горизонтальной, в зависимомти от места впайки фидера. Поскольку наши патч-антенны должны обеспечить связь с подвижным объектом, на котором стоит штыревая антенна, то круговая поляризация предпочтительней, т.к. уровень сигнала не будет сильно зависеть от взаимного расположения антенн.

И ещё.

Антенну вполне можно сделать и из фольгированного стеклотекстолита, но нужно будет взять односторонний, который после полировки необходимо покрыть лаком для печатных плат (типа УР231 или аналогичный). Вибратор (меньшую пластинку) нужно располагать фольгой внутрь (к рефлектору) и расстояние между пластинами выдерживать между слоями фольги, независимо от толщины текстолита. Самый хороший вариант - посеребрённая фольга. Раньше это можно было сделать с помощью отработанного фиксажа... Но и просто медь имеет проводимость лучше стали. Правда, при больших площадях патч-антенн омическое сопротивление материала не столь влияет на результат, нежели в линейных (штыревых) конструкциях.

С уважением,

Виктор.

Ссылка на комментарий
Уточню:

.....

Поскольку наши патч-антенны должны обеспечить связь с подвижным объектом, на котором стоит штыревая антенна, то круговая поляризация предпочтительней, т.к. уровень сигнала не будет сильно зависеть от взаимного расположения антенн.

Спасибо, Виктор за уточнения к моей отмазке... :mellow:

 

В моем случае будут использоваться две разнесенные антенны, соответственно с разной (не круговой поляризацией), что на мой взгляд значительно лучше одной с круговой.

 

И второй вариант использования в качестве конвертора для параболической решетчатой антенны.

Ссылка на комментарий
В моем случае будут использоваться две разнесенные антенны, соответственно с разной (не круговой поляризацией)

Я правильно понял, что обе - на приём? Если так, то, конечно, лучше! Но нужно иметь двухвходовый приёмник с коммутатором, либо два приёмника и смеситель.

И второй вариант использования в качестве конвертора для параболической решетчатой антенны.

Посмотрел! Это вообще прекрасно!!! Но как быть с направленностью? Ведь всю конструкцию нужно будет непрерывно ориентировать на модель? Нужен штурман...

С уважением,

Виктор.

Ссылка на комментарий

Валентин,не туда ткнул-вам спасибо полетело :mellow: Ну да ладно! У меня тут же вопрос возник опять-а если фольгу на подложку(фанера или бальза) и из неё рефлекторы сделать? Я знаю,корпуса от компа валяются-но так то легче будет!

 

Ориентацией будет заниматься следящая электроника :excl:

Ссылка на комментарий
Но нужно иметь двухвходовый приёмник с коммутатором, либо два приёмника и смеситель.
Виктор, все есть - смотрите и все уже в станции воплощено :P

 

Посмотрел! Это вообще прекрасно!!! Но как быть с направленностью?
Так антенны изначально были предназначены для своеобразного локатора или так.

Тимофей вот доделает электронику слежения (механика за мной) - весь комплекс будет тогда в полной готовности...

 

У меня тут же вопрос возник опять-а если фольгу на подложку(фанера или бальза) и из неё рефлекторы сделать?
Проще - не всегда лучше. Поведется ваша подложка от влажности - антенну можно выкидывать...
Ссылка на комментарий
Патч хорош тем, что прощает многие косяки в изготовлении.

Это еще мягко сказано.

Немного разбавлю серьезность обсуждения.

Пару лет назад руководитель одного из аэроклубов под Питером попросил установить на Ан-2 видеосистему, с передачей изображения на землю.

Первоначально система задумывалась для развлечения "групп поддержки" коммерческих перворазников.

Спортсмены отнеслись к идее поначалу скептически.

В общем систему поставили и она заработала.

К концу первого летного дня отношение к ней изменилось и спортсмены, после приземления, уже сами бежали на "разбор полетов".

Приемник с антенной стоял на треноге на крыше одного из домиков-контейнеров.

Мы уже собрались уезжать и тут сильным порывом ветра треногу скинуло на землю.

Антенна в хлам, народ огорчен.

Пришлось делать антенну по новой.

Откопали в интернете какой-то патч(хотя какой там интернет), на коленке отмасштабировали.

Источником материала послужил корпус СВЧ-печки, которую нашли на свалке.

Основным инструментом была болгарка, потом вырезанные заготовки отрихтовали на наковальне.

"Тонкая настройка" - на березовом полене.

Главное вся эта хрень заработала, и очень неплохо.

Во всяком случае долго не получавшийся у девчонок групповой выход удалось отработать, благодаря видео, за 2-3 прыжка.

Потом, конечно, в городе сделали нормальную антенну.

post-709-1308253262_thumb.jpg

post-709-1308253519_thumb.jpg

post-709-1308253758_thumb.jpg

Ссылка на комментарий
Источником материала послужил корпус СВЧ-печки, которую нашли на свалке.
Вот этим вы большинство косяков поправили.

 

Я бы не отказался от ненужного корпуса от СВЧ-печки как материала для патч-антенны.

 

Ссылка на комментарий

Ну так мы, как ее увидели, поняли, что шанс есть.

Правда она уже послужила "донором" для чего-то, да и помята изрядно была.

Ну и болгарка инструмент еще тот, как раз для "резьбы по ганчу". :D

Ссылка на комментарий

Разве для круговой поляризации не круглый должен быть вибратор?

Я думал, что углы срезают именно для придания конкретной поляризации, вертикальной.

Патчи с круговой поляризацией, которые я видел в и-нете имели круглый вибратор.

 

Жаль, что трудно найти грамотного и недорогого изготовителя антенн. Китайцам доверия нет, у нас особо никто не делает.

Приходится самим устраивать танцы с бубнами...

Ссылка на комментарий
Жаль, что трудно найти грамотного и недорогого изготовителя антенн. Китайцам доверия нет, у нас особо никто не делает.
Сергей, чтобы недорого и качественно - не получится.

Рынок мал (покупателя жаба душит, глядя на цены китайцев и плюс тысяча других причин), а изготовление качественной антенны по индивидуальному проекту - вас жаба не то, чтобы задушит - размажет по стенке :lol:

 

Так что остается только Китай или "цены ниже, чем качество" или "быстро, качественно, недорого — выбирайте любой пункт" :P

 

Глядя на соседние ресурсы по моделизму, ощущение, что такое положение всех устраивает...

Кого не устраивает - изобретают велосипед из консервных банок (цитирую :o : Всё просто, чем толще проводник – тем больше полоса пропускания антенны).

Правда, кто попробовал качественные вещи того уже на "польшу" или "китай" не заманишь...

 

И последний "выстрел" - скупой платит дважды... B)

Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

×
  • Создать...