Статьи

Подписаться на RSS

Популярные теги Все теги

Фидеры / Джамперы / Пигтейлы

Кабельная сборка - общее название отрезка коаксиального кабеля с ВЧ разъёмами на концах.

Фидер - проводная/кабельная линия, передающая электрический сигнал от антенны к приемо-передатчику и обратно или, в общем случае, между источником и нагрузкой. Термин (в дословном переводе - питающая линия) популярен в служебной и радиолюбительской радиосвязи. Представлены фидеры  длиной до 100м.

Пигтейл - (от англ. pigtale - свиной хвост) - короткая и относительно тонкая кабельная сборка, используемая либо самостоятельно (как фидер), либо для перехода с толстого, жёсткого фидера к малогабаритному разъёму устройства, как с целью удобства пользования, так и с целью уменьшения риска поломки разъёма. Термин популярен в компьютерной беспроводной связи, Wi-Fi, GSM, 3G/4G.

Джампер - (от англ. jamper - соединитель) - то же, что и пигтейл (см. выше), но этот термин пришёл из профессиональной радиосвязи. Здесь джамперы - это кабельные сборки длиной от 0,1 до 5м.

Антенный адаптер - чаще всего этим термином обозначают пигтейл длиной от 0,1м до 0,5м , имеющий (как правило) на одном конце специальный малогабаритный разъём, который предназначен для соединения с сотовой телефонной трубкой или модемом, а с другой стороны один из SMA, F, N, TNC, UHF, BNC etc.

N.B. Жёсткой классификации применения этих терминов нет и, особенно в разных областях применения, могут быть некоторые вольности.

Исходными параметрами при выборе фидера/кабельной сборки являются: 

Допустимые потери. Допустимая мощность. Герметичность. Ультрофиолето- и термо-стойкость кабеля. Гибкость.

~ 60% представленного ассортимента фидеров есть в наличии в Екатеринбурге,

то, чего нет делаются под заказ в течение 1-3 дней.

Граничные частоты для ВЧ разъемов

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ВЧ РАЗЪЕМОВ И ИХ РАБОЧИЕ ЧАСТОТЫ

Табличка из интернета, местами правильная. Мои комментарии - ниже.

разъем рабочая полоса разъем рабочая полоса
BNC 0-4 ГГц N 0-11 ГГц
F 0-2 ГГц TNC 0-11 ГГц
FME 0-2 ГГц mini-UHF 0-1 ГГц
SMA 0-12 ГГц UHF 0-300 МГц
SMB 0-4 ГГц

 

Некомпетентность неизвестного составителя данной таблицы проявляется в непонимании материала, который он пытается систематизировать. Смотрите сами:

1. разъёмы BNC и TNC - это один и тот-же разъём, разница только в фиксирующей гайке, которая на электрические параметры не влияет и может быть (и бывает!) даже пластмассовой.

2. разъёмы SMA и SMB - тоже самое.

3. разъём F - только "male" имеет удовлетворительные параметры в указанном диапазоне. Большинство F(f) - начинает портить согласование уже при 600 МГц. N.B. Есть F(f) специального "розлива" (синий диэлектрик), они соответствуют таблице.

4. большинство разъёмов UHF, ввозимых в Россию из Китая - низкого качества и хорошо работают до 60 МГц. Небольшие танцы с бубном позволяют их использовать до 150 МГц. Обратите внимание на гнездо UHF стоЯщее на трансивере или КСВ-метре, эти разъёмы - частотно-компесированы и их волновое сопротивление приведено к 50 Омам.

Вот так!


Приверженцам разъёма UHF - сокращённый перевод сравнительного тестирования разъёмов UHF и N. 

Крис Артур мл. /VK3JEG   - http://www.qsl.net/vk3jeg/pl259tst.html    :) pls do not kick me, when see a mistake.

Частотный анализ разъёма UHF. 

Более пристальный взгляд на разъём с ненормируемым импедансом -  PL-259 and SO-239.


Введение. UHF коннектор обрёл свою концепцию в начале 1930-х годов, когда VHF/UHF технологии были сравнительно молоды. Прародителями UHF разъёма во многих случаях были радиолюбители-экспериментаторы, в большинстве своём имеющие инженерное или техническое образование, начавшие экспериментировать и работать с диапазоном VHF примерно в 1926 году. 

Чуть позже так-же начались исследования в FM радио и ТВ, в результате давшие этому разъёму имя UHF.

В то время математические модели поля и ЭМФ были достаточно определены Дж. Максвелом и его последователями. Тем не менее существовали проблемы физической природы - инструментарий и прикладная наука развивались не так быстро. Результаты этого периода развития радио и телекомуникаций часто получали экспериментальными методами проб и ошибок, с помощью инструментов, которые теперь считаются грубыми. 

 

 Цель. Показать проблемы связанные с РЧ коннекторами с ненормированным импедансом.


(перевожу потихоньку .....)


 Of particular interest is the now inappropriately named UHF type connector, known more commonly as the PL-259 (Male) and SO-239 (Female). The results gained here are primarily aimed at supplying fellow radio amateurs with information that is not readily available. Characterisation will take place at frequencies around 146 MHz and the at UHF frequency of 438 MHz, where in actual fact this type of connector is not recommended for use.

Manufactures of UHF plugs and receptors all state that this type connector are of non-constant impedance and are suitable for use up to 200 or 300 MHz, depending on production quality. They also state that the UHF connector can be used up to 500 MHz with a cautionary note of reduced performance. A range of manufacturers specifications for the UHF type connector are included in appendix A. Connecters and adaptors used in this test are also included. Note: appendix A is not included in html version.
 

Method How do we evaluate the characteristics of a connector? Well, to start with we would need to measure the impedance. Having established this we could then find the insertion and return losses. How do we measure these parameters? The most widely used instrument and preferred tool for RF engineers is the Network Analyser. In this case I employed the use of the Royal Melbourne Institute of Technology's Wiltron model 360B Vector Network Analyser. This is a device that measures the magnitude and phase characteristics of RF networks, amplifiers, attenuators and antennas operating from 10 MHz to 40 GHz. It compares the incident signal that leaves the analyser with either the signal that is transmitted through a test device or the signal that is reflected from its input.
 

Procedure For this test I decided to simulate the amount of transitions that would be encountered in a transceiver to feedline, feedline to antenna situation, with the exception of the actual feedline. Further to this I will make a comparison with the N type constant impedance connectors using the same approach.

I used presicion 50 Ohm Test lines, 500mm in length, being terminated with APC-7's at both ends, so APC-7's to Male N types were added to each. The Network Analyser is calibrated with the 50 Ohm test lines and adaptors installed on each port using the supplied standards in the form of a 50 Ohm Cal Kit. A OPEN, SHORT and TERMINATION. Great care must be exercised with all cal kit components as they are quite expensive (around $1000AU ea).

UHF type adaptors used in comparison

2 x Female N to PL-259 Adaptors (simulating line connectors, PL-259's)

1 x Female UHF Barrel Connector (simulating radio and Ant, SO-239's)

N type adaptors

2 x Female to Male N Adaptors (simulating the line connectors,N Males)

1 x Female to Female N Adaptor (radio and antenna connections,N FM's)
 

Results Two of the N to PL-259's were mated with a UHF (SO-239) barrel connector, this configuration then becomes the DUT for the UHF series of tests. A direct comparison is then made with an equivalent combination of N type adaptors from 50 to 500 MHz, thus the results are presented as such. It should also be pointed out that all figures stated are as displayed at the time of testing, for the sake of simplicity we will ignore system errors and associated calculations.

The first comparison is that of Reverse Reflection Impedance, this is known as a S22 Parameter. In short the closer this figure is to one on the real axis of a Smith Chart, the better the match is to 50 Ohms. Results shown on the 1st Smith Chart verify that the UHF connector is as the manufacturer's say, a non-constant impedance connector. At 146.3 MHz the Reverse Reflection Impedance of the combination is about 38 Ohms (ignoring the complex) at 432 MHz, the figure is almost 30 Ohms. Turning to Smith Chart 2 shows almost a perfect transition through the N type combination to 50 Ohms, right up to 500 MHz.

The next comparison was that of Forward Reflection or Return Loss known as a S11 Parameter. Return Loss is a measure of the dissimilarity between two impedance's. The Amplitude of the reflected wave to the amplitude of the incident wave, expressed as a ratio, normally in decibels and is measured at the junction of the transmission line and a terminating impedance. In an ideal model there would be no measurable return loss because the load would receive and absorb all of the transmitted power but in the real world this is not the case as no system is perfect. A very good transmission system would have a return loss of around -30 to -20dB at microwave frequencies. A return loss figure of -20 to -10dB is what may loosely be termed as the norm for a reasonable transmission system working at VHF to Microwave frequencies. Good connectors exhibit return losses on the order of -40 to -30 dB and as we can see on the PL-259 & UHF Barrel data, it's not quite within this range. Being at -15 dB for 146.3 MHz and a rather poor figure of around -8 dB at 432 MHz. On the next plot, we can see that the N type combination was fairly flat from 50 to 500 MHz, giving a much better result with return loss figures in the order of -35 to -30 dB across the same frequency range.

The final sets of comparison data is probably the most interesting to the VHF/UHF amateur being Forward Transmission or Insertion Loss known as S21 Parameter. This parameter is by name self explanatory and the comparison plots and data are presented on the last 2 sweep data plots. The Insertion Loss that we can see associated with UHF connector data is of course due to the non- constant Impedance transition. We can also see that this becomes more of a problem as frequency increases toward 500 MHz on the sweep data. At 144.5 MHz and 146.3 MHz the Insertion Loss runs around 0.2 dB, increasing to around 1 dB at 432 MHz. In comparison the Insertion loss for the N-type combination was very low, in fact almost immeasurable.

Conclusion Before wrapping things up I must admit that the UHF type barrel connector employed here was of fairly poor quality, as one would find in most hobby type outlets. I suspect that it contributed significantly to the poor results gained but we should also keep in mind that good quality connectors of the UHF type are not easily found. In real world terms the 0.2 dB Insertion loss at 144 MHz would be a transmission loss of more than 1 Watt from a 25 Watt input at 144 MHz. The real bad news is at 432 MHz where we see a loss in the order of 1.0 dB, this equates to a transmission loss of around 6 Watts with 25 Watts input. This phenomenon is of course due to the Impedance "bump", the power is not actually lost but reflected in the transmission lines.

Most of use have used a VSWR meter, a useful device for looking at reflected waves, a lot of these units also give a relative power reading. Perhaps at sometime or another you may have noticed some particularly strange indications while using your meter at VHF/UHF frequencies. The problem with this type of instrument is that it is both frequency and impedance sensitive. We can normally recalibrate for the frequency of operation but impedance is fixed at 50 Ohms, therefore any mismatches on the line both before or after the meter will cause error in the indicated parameters. As we can see from our test results of the UHF type connector the Impedance is non-constant and at VHF and UHF frequencies offers a varying mismatch to 50 Ohms. This in turn will cause error in both VSWR and Power readings particularly at UHF frequencies. A more detailed description of interpreting Antenna and line measurements directed particularly at the Amateur was written by R Bertrand VK2DQ in the mid 1980's, it can be found in the Amateur Radio Action, Antenna Book 3.

I would like to finish with these few points. The first being that the so named UHF connector from the past is not really suitable for use above 300 MHz at all. Perhaps the exception to this would be when a cheap and rugged system is required where loss and good signal to noise ratio is of little concern. Unfortunately it appears that both Amateur and CB Radio UHF type equipment fall into this category as many manufactures still supply SO-239 UHF receptors as standard equipment. The second point is that from our results we can see that utilisation of the UHF connector at 146 MHz for FM type transceivers is not such a problem. A cheap rugged connector is probably an advantage as many FM units are used for mobile applications. However, for 144 MHz SSB type work where low loss and good signal to noise ratio is very desirable, again I would not recommend the use of UHF type connectors. The UHF connector still has a place in many applications where a robust economical RF connector is required but for serious applications its use should be limited to below 100 Mhz. As we have shown the N type is far superior in performance, it should also be noted the BNC type connector is similar in performance to that of the N type but has the disadvantage of being less rugged. In the end, one should always check with the manufactures specifications.

Относительная мощность

Вместо абсолютного значения мощности часто применяется относительная шкала, обычно в сравнении с 1 мВт, т.е. dBm.

Мощность передатчика и чувствительность приёмника можно выразить в dBm, где "m" означает 1 милливатт (mW).
Сoответственно:
0 dBm равен 1 mW; 3 dBm равно 2 mW; 6 dBm равно 4 mW,
и так далее, как показано ниже

dBm mW dBm mW
0 dBm 1 mW 0 dBm 1 mW
1 dBm 1.25 mW -1 dBm 0.8 mW
3 dBm 2 mW -3 dBm 0.5 mW
6 dBm 4 mW -6 dBm 0.25 mW
7 dBm 5 mW -7 dBm 0.20 mW
10 dBm 10 mW -10 dBm 0.10 mW
12 dBm 16 mW -12 dBm 0.06 mW
13 dBm 20 mW -13 dBm 0.05 mW
15 dBm 32 mW -15 dBm 0.03 mW
17 dBm 50 mW -17 dBm 0.02 mW
20 dBm 100 mW -20 dBm 0.01 mW
30 dBm 1000 mW (1 W) -30 dBm 0.001 mW
40 dBm 10,000 mW (10 W) -40 dBm 0.0001 mW

 

 

Децибел

Шкала децибел (дБ/dB) является логарифмической и используется для определения отношения величин мощностей.

Например: N dB = 10 log10 (Power A/Power B)

Увеличение на 3 dB означает удвоение (2x) мощности. Увеличение на 6 dB означает учетверение (4x) мощности. Соответственно, уменьшение на 3 dB снижает мощность в 2 раза, а ослабление в 6 dB даст нам четверть исходной мощности.

Увеличение Фактор Уменьшение Фактор
0 dB 1 x 0 dB 1 x
1 dB 1.25 x -1 dB 0.8 x
3 dB 2 x -3 dB 0.5 x
6 dB 4 x -6 dB 0.25 x
10 dB 10 x -10 dB 0.10 x
12 dB 16 x -12 dB 0.06 x
20 dB 100 x -20 dB 0.01 x
30 dB 1000 x -30 dB 0.001 x
40 dB 10,000 x -40 dB 0.0001 x

 

 

 

 

 

 

Антенны, свойства и параметры.

Основные характеристики антенны

В радиосвязи антенна определяется тремя основными параметрами - усилением, направлением и поляризацией одним основным параметром - формой диаграммы приёма/излучения (это определяет её усиление). Для понимания принципа работы антенны хорошо подходит отражатель фонарика. Передающая антенна отличается от приёмной только способностью выдерживать определённую мощность.


Коэффициент усиления антенны измеряется в децибелах, он представляет собой отношение между двумя значениями: коэффициентом усиления конкретной антенны по сравнению с коэффициентом усиления изотропной антенны или диполя. Изотропной антенной является теоретическая антенна с равномерной трехмерной диаграммой (по аналогии с лампочкой фонарика без отражателя ).

В отличие от изотропных антенн, дипольные антенны - реальны. Диполь излучает на 360 градусов в горизонтальной плоскости и ~ 75 градусов в вертикальной плоскости (при условии, что дипольная антенна стоит вертикально). Диполь имеет преимущество (усиление) над изотропным излучателем 2,15 dB в горизонтальной плоскости.

Усиление по сравнению с дипольными антеннами обозначаются в dBd.

Таким образом, диполь имеет усиление 0 dBd или 2,15 dBi.

 

Важным фактором при использовании антенны является поляризация.

Она зависит от типа антенны и ее расположения в пространстве.
К примеру, вертикально расположенный (относительно земли) вибратор, дает вертикальную поляризацию,

а горизонтально расположенный — горизонтальную.

Волны с разной поляризацией по-разному распространяются в пространстве, поэтому разная поляризация часто используется для получения оптимальной связи.

N.B. Природные и индустриальные помехи, имеют в основном вертикальную поляризацию.
Горизонтально поляризованные волны, отражаются от препятствий менее интенсивно, чем вертикально.
При распространении вертикально поляризованных волн, земная поверхность поглощает на 25% меньше их энергии.

Лесопосадки больше поглощают вертикально поляризованную волну.

И т.д.

Конструктор сайтов
Nethouse