Антенна для 433 мгц своими руками для автосигнализации

Обновлено: 08.05.2024

На самом деле в диапазоне LPD 433 МГц огромное количество всевозможных девайсов. Например:

  • Детские игрушки на пульте управления
  • Автомобильные сигнализации
  • Бытовая автоматика типа "Умный дом".
  • Рации
  • Брелки для ворот
  • и тд, и тп.

Внутри брелка модуль 433МГц

Немного подробнее: Диапазон LPD 433 МГц (433,075-433,75) LPD433 (англ. Low Power Device) — диапазон радиочастот для маломощных устройств, входящий в международную сетку промышленных, научных и медицинских частот(ISM).

В большинстве стран мира этот диапазон разрешён к свободному использованию с некоторыми оговорками, — как правило, с ограничением мощности передатчика и жёстко назначенными частотами для приёма-передачи. В большинстве стран при этом нельзя использовать антенну с коэффициентом усиления более 0 дБи, а также — внешние антенны.

В диапазоне LPD433 могут и работают многие устройства различного назначения, такие как: радиопульты для открытия дверей гаражей, автомобильные радиосигнализации, а также радиостанции, которым не требуются регистрация.

В России применение маломощных устройств, в т.ч. радиостанций диапазона LPD433 , разрешается при мощности передатчика не более 10 мВт. На практике, многие выпускаемые устройства (рации, автосигнализации) имеют мощность до сотен милливатт или единиц Ватт; формально процедура их регистрации и сертификации обходится переключением их в маломощный совместимый режим с ограничением 10 мВт.

Основным юридическим документом, регулирующим использование радиостанций и других РЭС в диапазоне LPD, является решение Государственной комиссии по радиочастотам от 06.12.2004 г. ( решение ГКРЧ № 04-03-04-001 ).

В этом решении п 12 говорит о типе антенны, разрешенной к использованию:

Поэтому все антенны с усилением более 0 Дб могут использоваться только для настройки аппаратуры, а не для эксплуатации. Однако, 0 ДБ это меньше чем у четвертьволнового штыря, к тому же усиление прописано только в одной плоскости. Так что нормативный документ составлен с несколькими ошибками (еще одна - 0 ДБ, а не 0 ДБи).

Практически любая штыревая самодельная антенна даст усиление 3 Дби. Сделать НОЛЬ без специальных приборов невозможно. Еще раз: антенны ВСЕ имеют усиление более нуля, поэтому могут использоваться только для измерений.

Как сделать антенну круговую 0 ДБи (во всех плоскостях) лично для меня загадка, ведь это изотропный излучатель.

Вы публикуете как гость. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Объявления

Александр2

Это верно. А вот якобы профессиональные диджейские проигрыватели с тюльпановыми выходами меня уже взбесили. Их как попугаев рассаживают куда попало и думай как подключить. Баланс понятно я и с тюльпана могу взять, но больше проблема, что земля у них постоянно отваливается.

как и по каналка. по мнению большинства. если сравнить не с чем и не кому. все "залипли" на радиоточках, кабель и его длинна далеко не определяющий фактор.

Ulis

Да понятно, что есть. Только смысла, при метровом кабеле, дома, нету в них. Микшер в студии или на сцене, где кабеля под сотню метров и высокоомный и чувствительный микрофонный вход и на него что то там наведется. А дома лучше источник с мощным буфером на выходе и низкоомный (единицы килоом, а лучше сотни ом) вход УМ с нормальной землёй. Баланс дома нафиг не нужен.

Denis Kuznetsov

Печатка рабочая. Собирал один канал, пока только включал, чтобы убедится в работоспособности, более ничего не скажу. @alex_f73 делился ранее, спасибо!

Стол уехал, ящики ищут новое место для паяльника, однако. За около $1000 авторские, по любому лучше в итого по звуку (Д с ИИП на НЧ), двухканалки (стерео) в мост и не мучайтесь больше с выбором.

Obergan Alexey

@Starichok, так нагрузить-то имелось в виду не дополнительную обмотку, а основную, которая уже правильно сфазирована Народ, кто имеет опыт в ремонте мостовых преобразователей ? Выбило пару ключей в инверторе в результате КЗ(рукожопости и отсутствия мозгов), в герераторе синусоиды. Оставшиеся 2 ключа не звонятся. Как обычно поступают в таких случаях ? Меняют сразу весь мост, или только сдохшие ? А то дорогие сволочи FGH60N60. А в инверторе они ещё от ON Semiconductor(если конечно это не китайская перемаркировка).

Похожий контент

Антенна комнатная, телевизионная, логопериодическая, неперестраиваемая АТН - 5,7. Куплена в 1988 году, в хорошем состоянии. Есть руководство. Длина шнура 1,8 м. Цена 800 руб.
Я живу в Москве. Пересыл почтой за счет покупателя.

Sergei_

Как из "коаксиального кабеля" сделать антенну для приема fm диапазона.
* Если можно то схематически с размерами или словесное описание.

Схематично или словесно описать создания антенны СВ и КВ.
* Можно ссылку на сайт или схематику.

Можно ли ИБП питать устройство для которых оно не предназначено.
* Запитывать радиолу. Характеристики ИБП(220 v, 50 Гц), Характеристики радио (220 - 110 - 127 v, 50 Гц) но очень старая 1960 год.
* Если нет, то как его запитать от аккумулятора.

Можно ли увеличить запас энергии ИБП заменой аккумулятора.
* На какой другой акум. Заменить штатный.

Заранее благодарю.
Пожалуйста объясняйте как для школьника и по существу.
P.S. задавал этот вопрос, но его заблокировали.

Подскажите, пожалуйста, можно ли подключить показанную антенну к данному модулю для увеличения дальности связи?
Каким образом следует припаять коаксиал к модулю? Можно ли сделать индуктивную связь (без пайки)?
Модуль и антенна с Aliexpress . Работа модуля проверена. Работает хорошо на дистанции до 5-7 м. Хотелось большего.

Здравствуйте,
Не сориентировался в каком разделе задать вопрос.
Есть дача (граница Тамбовской и Саратовской областей), в глубокой яме (вся деревня, 52.515221, 42.980709). Даже телевизионный сигнал на антенной мачте (+-10м) ловится с трудом. Есть мачта (высота (меняется) от 10 до 35м как глубина ямы, рядом с домом). Наблюдал, что на уровне +35м (т.е. "над деревней") и выше есть сигнал - моб. телефон, тв.

Нужна антенна, которую хочу расположить на вышке, чтобы пользоваться интернетом.
В киосках моб. операторов ничего не предлагают.
Думал расположить на вышке планшет, настроить точку доступа wifi. Но в мтс сказали, что так не получится.

Просто ехать на радиорынок не вариант - продавцы предлагают "лишь бы продать". Не вдаются в задачу.

Интернетом хочу пользоваться в летний период.

Уже советовали "открой гугл, посмотри как сделать 3g антенну". Такой совет не конкретный. Не известно есть ли вообще в округе 3g. Мне уже сказали, что если делать 3g антенну 3g модема, то для ее расположения на вышке 35 м надо делать отдельный провод - чтобы питание антенны было отдельно. Как это реализовать не знаю. Времени остается 2 недели. Раньше антенны не делал.

Пожалуйста, посоветуйте модель антенны и тарифы интернета. Тарифы на интернет - в идеале: безлимит, мин. стоимость. Не склоняюсь к самодельной т.к.:
1) нет опыта изготовления;
2) не 100%, что заработает с 1 раза (ездить между Москвой и Тамбовской областью могу 1 раз - приехал, поставил антенну).
т.е. мне нужна антенна, которая гарантированно поймает internet.
Можно "тарелку". Но какую?

На самом деле в диапазоне LPD 433 МГц огромное количество всевозможных девайсов. Например:

  • Детские игрушки на пульте управления
  • Автомобильные сигнализации
  • Бытовая автоматика типа "Умный дом".
  • Рации
  • Брелки для ворот
  • и тд, и тп.

Внутри брелка модуль 433МГц

Немного подробнее: Диапазон LPD 433 МГц (433,075-433,75) LPD433 (англ. Low Power Device) — диапазон радиочастот для маломощных устройств, входящий в международную сетку промышленных, научных и медицинских частот(ISM).

В большинстве стран мира этот диапазон разрешён к свободному использованию с некоторыми оговорками, — как правило, с ограничением мощности передатчика и жёстко назначенными частотами для приёма-передачи. В большинстве стран при этом нельзя использовать антенну с коэффициентом усиления более 0 дБи, а также — внешние антенны.

В диапазоне LPD433 могут и работают многие устройства различного назначения, такие как: радиопульты для открытия дверей гаражей, автомобильные радиосигнализации, а также радиостанции, которым не требуются регистрация.

В России применение маломощных устройств, в т.ч. радиостанций диапазона LPD433 , разрешается при мощности передатчика не более 10 мВт. На практике, многие выпускаемые устройства (рации, автосигнализации) имеют мощность до сотен милливатт или единиц Ватт; формально процедура их регистрации и сертификации обходится переключением их в маломощный совместимый режим с ограничением 10 мВт.

Основным юридическим документом, регулирующим использование радиостанций и других РЭС в диапазоне LPD, является решение Государственной комиссии по радиочастотам от 06.12.2004 г. ( решение ГКРЧ № 04-03-04-001 ).

В этом решении п 12 говорит о типе антенны, разрешенной к использованию:

Поэтому все антенны с усилением более 0 Дб могут использоваться только для настройки аппаратуры, а не для эксплуатации. Однако, 0 ДБ это меньше чем у четвертьволнового штыря, к тому же усиление прописано только в одной плоскости. Так что нормативный документ составлен с несколькими ошибками (еще одна - 0 ДБ, а не 0 ДБи).

Практически любая штыревая самодельная антенна даст усиление 3 Дби. Сделать НОЛЬ без специальных приборов невозможно. Еще раз: антенны ВСЕ имеют усиление более нуля, поэтому могут использоваться только для измерений.

Как сделать антенну круговую 0 ДБи (во всех плоскостях) лично для меня загадка, ведь это изотропный излучатель.

суббота, 10 апреля 2021 г.

Cпиральная антенна на 433MHz. Часть I (конструктив)

Спиральная антенна – диапазонная антенна бегущей волны с вращающейся поляризацией, основным элементом которой является проводник в форме винтовой линии или спирали. По занимаемому пространству подразделяются на пространственные и плоские. Спиральные антенны возбуждаются с помощью коаксиального кабеля, внутренняя жила которого соединена со спиралью, а внешняя (экран) соединена с рефлектором. Рефлектор* (отражатель) служит для создания одностороннего излучения (величина обратного ослабления) и увеличения коэффициента усиления антенны и может быть выполнен в виде диска, квадрата, шестиугольника, уголка, конуса, etc.

* Для снижения ветровой нагрузки на рефлектор используется его перфорирование или используется сетка в качестве основы.

Форма диаграммы направленности (ДН) сильно зависит от электрической длины периметра витка с/λ и электрической длины шага спирали (витка) S/λ. Следует отметить, что по типу намотки спиральные антенны подразделяются на регулярные и нерегулярные, а по числу заходов и способу намотки на одно- и многозаходовые с односторонней и многосторонней намоткой.


Цимес в использовании антенн с круговой (эллиптической) поляризацией для работы через ИСЗ, на отражении от следов ионизированных газов при прохождении метеоров атмосферы, в том числе EME (радиосвязь Земля-Луна-Земля), всегда есть. Цимес этот в повороте плоскости поляризации при прохождении волны через атмосферу или при переотражении. А все потому, что линейно-поляризованная волна проходя через неоднородности в атмосфере (частички пыли, молекулы воды) преломляется и вращается непредсказуемым образом во времени (движение воздушных масс никто не отменял) и становится эллиптически поляризованной (левосторонней LHCP или правосторонней RHCP), где одна из компонент (вертикальная или горизонтальная) превалирует.

Основное отличие от антенн с искусственной эллиптической поляризацией (Cross-YAGI) заключается в том, что в спиральных поле формируется по всей длине спирали в каждой точке и окончательно сформировано после третьего витка, а в Cross-YAGI сложением двух ДН ортогональных плоскостей. Отсюда следуют немаловажные выводы:

  1. Все пришедшие сигналы в спиральных антеннах суммируются по вектору, т.е. антенна просуммирует все составляющие компоненты многолучевого сигнала с какой бы фазовой задержкой они не пришли на антенну. Что просто недоступно антеннам с линейной поляризацией и частично Cross-YAGI.
  2. Величина задержки и скорость изменения сигнала меньше, соответственно, меньше и скорость изменения уровня сигнала. Что благоприятно сказывается на работе детектора приемника.
  3. Нечувствительность к отраженным сигналам (как у всех антенн с круговой поляризацией).
  4. Спиральная антенна менее трех витков неэффективна для работы с круговой поляризацией (см. интерактивную визализацию ниже).
  5. Мешающие сигналы с линейной поляризацией будут ослаблены на -3 dB, т.е. в два раза. Аналогично и вы будете меньше мешать сигналам с линейной поляризацией. Другими словами +3 dB по энергетике сигнала в отличие от антенн с линейной поляризацией при работе с круговой поляризацией (см. таблицу). В то же время, ослабление между антеннами с вертикальной и горизонтальной поляризацией достигает -30 dB и их приходится или переключать или вращать в плоскости поляризации для достижения наилучшего по уровню сигнала.


  1. Если диаметр спирали D 0.45λ, то в антенне преобладает волна T1, а максимум излучения направлен вдоль оси спирали (нужный нам режим осевого излучения). Возникающая при этом в спирали волна низшего типа T0, а также волны высших типов Tn при n>1, быстро затухают по длине спирали (их вклад в ДН невелик).
  2. Если диаметр спирали D>0.45λ в собственной волне Tn определяющей является вторая азимутальная пространственная гармоника (волна T2), и ДН приобретает коническую (воронкообразную) форму, где угол раскрыва зависит от относительного диаметра спирали.
  3. Полоса работы спиральной цилиндрической антенны не менее 30% от центральной частоты из коробки
  4. Электрическая длина витка (периметр) сравнима с длиной волны, при которой фазы токов на соседних витках меняются на Pi.
  5. Высокий импеданс 120-240 Ohm (типичное значение импеданса при диаметре проводника спирали в 2% длины волны равно 140 Ом).
  6. Сравнительно небольшой прирост усиления Gа на один виток ~ 1.15 dB и уменьшается с каждым новым витком. Например, для 7 витков Gа = 13.1 dB, а для 14 витков Ga = 16.1. То есть, добавление еще 7 витков дает прирост всего в 3 dB (порядка полубалла по S-шкале), но при этом более чем вдвое растет длина бума и расход металла для спирали. Для сравнения в YAGI этот прирост +2.15 dB на элемент и аналогично уменьшается на каждом последующем.


Именно последний фактор является определяющим в ответе на вопрос "Сколько же витков в спиральной антенне дадут максимальную эффективность?". При ограниченности места на участке или крыше, а также для снижения массогабаритных показателей более 7-8 витков на один бум размещать не имеет смысла. Очень уж мизерный прирост усиления при перерасходе материала и занимаемого места. Больший прирост по усилению при сохранении конструктивной прочности дадут стеки из нескольких небольших антенн.


Несмотря на то, что спиральная антенна исследуется более пяти десятилетий, для наиболее часто используемых конструкций она плохо согласуется со стандартным 50-ти омным импедансом фидерных линий передачи. Существует несколько вариантов трансформации импеданса:

  1. Экспоненциальный (и линейный) трансформатор, по длине которого волновое сопротивление изменяется по экспоненциальному закону (см. рисунок), что достигается изменением расстояния между проводниками или их диаметра и соответственно изменением погонной индуктивности и емкости трансформатора по всей его длине. По сути, это полосковая линия переменной ширины. Физический смысл согласования экспоненциальным трансформатором заключается в том, что по мере увеличения импеданса амплитуда напряжения возрастает, а амплитуда тока уменьшается плавно, так, что режим бегущих волн практически сохраняется.
  2. Полосковая четвертьволновая линия.
  3. Коаксиальная четвертьволновая трансформирующая линия импедансом √(140x50)= 83 Ohm.
  4. Трансформирующая линия из проводника спирали прижатием четверти витка к рефлектору.


Вариант (3) наиболее стабилен ввиду контролируемых параметров, не зависящих от окружающих факторов как близость рефлектора, спирали, климатические условия. Таких готовых коаксиалов не существует, но его можно сделать самому из круглого профиля, квадратного профиля или даже из другой коаксиальной линии.


Где: D – внутренний диаметр/ширина наружной трубки/стенки, mm; d – наружный диаметр центральной жилы, mm; 1/√ε – фактор замедления волны в диэлектрике (для воздуха равен 1.0001).

Отсюда, задавшись требуемым импедансом трансформатора в Z = 83 Ohm и внутренним диаметром D имеющейся трубки или квадрата, можно вывести требуемый наружный диаметр d центральной жилы нашего псевдокоаксиала (см. формулы 3 и 4).

Готовые расчетные соотношения диаметров кондиционерной трубки и провода для изготовления коаксиальной линии длиной λ/4/√ε импедансом близким к 83 Ohm, трансформирующей импеданс спирали со 140 на 50 Ohm сведены в таблицу:


К примеру, для частоты 297 MHz длина коаксиального трансформатора составит 250.25 mm. Как правило, вам придется иметь дело с ходовыми наружными диаметрами кондиционерных трубок 9.52, 7.94, 6.35 с толщиной стенки 0.8 mm или 6, 8 mm с толщиной стенки 1 mm.



Для монтажа SMA розетки в торце центрального проводника с одной стороны высверливается отверстие на длину выступающей части центрального контакта:



Центрирование центрального проводника внутри трубки выполняют импровизированные шайбы из фторопластовых втулок (из какого-то советского коннектора):








Обратите внимание, что металл медной трубки очень мягок и для исключения повреждения коаксиальной линии в процессе эксплуатации монтировать ее следует не перпендикулярно рефлектору по аналогии с SAT-MP-320 (ее попросту может согнуть под весом фидера и замкнуть внутренний проводник на экран), а параллельно прямо на плоскости рефлектора двумя скобами. Или попросту припаять трубку к рефлектору, если его материал позволяет пайку. Впрочем, можно предусмотреть дополнительный наружный пластиковый кейс, который будет выполнять роль ребра жесткости.

Для повышения технологичности, снижения габаритов и материалоемкости, такой трансформатор можно реализовать из готового коаксиального кабеля. Для повышения импеданса несимметричной линии необходимо поднять соотношение диаметров D/d (см. формулу 1). Сделать это можно заменив центральную жилу на более тонкую или увеличить диаметр изолятора, например термоусадив ПЭТ трубку на изолятор 75-ти омного кабеля с предварительно снятым экраном. Данному коаксиальному трансформатору и методики измерения его импеданса на векторном антенном анализаторе NanoVNA посвящено следующее видео:

Довольно показателен весь техпроцесс протяжки сквозь трубу центрального проводника несимметричной линии с воздушным изолятором и диэлектрическими центрирующими вставками, соединение секций.

Исходными данными для расчета спиральной антенны являются – средняя рабочая частота Fср = 433 MHz и количество витков. Мы задались n = 7. Последовательность расчета следующая:

1. Шаг витка спирали S = 0.24λ = 0.24 * 300 / Fср = 0.166 m (угол подъема 14 °).

2. Внешний диаметр витка спирали для режима осевого излучения D = 0.31λ = 0.214 m.

3. Длина витка L = √ (S2 + (Pi * D)^2 ) = √ (0.1662 + (Pi * 0.214)^2 ) = 0.692 m.

Для моделирования поведения спиральной антенны методом моментов в MMANA можно использовать модель из [2], а для быстрых расчетов номограмму 32 из работы [3]. Номограмма связывает размеры спиральной антенны и число витков с ее электрическими параметрами – входным сопротивлением, КНД и шириной диаграммы направленности.


Использованы следующие материалы

Для минимизации веса спирали, обеспечения нечувствительности к деформациям при меньшей стоимости за погонный метр и отсутствия сложностей с пайкой мы решили использовать металл-полимерный оцинкованный тросик. В качестве рефлектора для снижения массо-габаритных показателей использован поднос из нержавеющей стали диаметром 46 cm и ребром жесткости по контуру.

При небольшом сужении полосы для трансформации подходит вариант (4) с постепенным прижатием первого витка спирали к рефлектору и последующей его фиксацией. Исследование подобного согласования проведено в работе [4, 5].


  • В качестве проводника спирали - стальной (металл-полимерный) трос диаметром 4 mm
  • Распорки - стеклополимерные стержни диаметром 3.8 mm
  • Крепеж спирали к распоркам - офисные скрепки закруткой вокруг проводника спирали (ввиду электрического контакта эквивалентно утолщению проводника спирали)
  • Фиксация распорок в буме - акриловый клей "Круче гвоздей".
  • В качестве рефлектора для снижения массо-габаритных показателей планируется использовать сетку для пиццы, панель алюмопласта или поднос из нержавеющей стали минимальным диаметром 0.62λ = 42 cm
  • Согласование высокоомного сопротивления спирали с 50-омным трактом будет реализовано прижатием последнего витка спирали к рефлектору. Аналогично "Cross-YAGI & Helix и Zastone M7 на SATCOM. Резюмируя. "
  • Вес конструкции без рефлектора 1.29 kg










В качестве рефлектора можно использовать б/у спутниковую тарелку (зеркало) с ближайшей металлоприемки минимальным диаметром 0.62 λ ~ 430 mm, поднос под пиццу или оцинкованную/нержавеющую сетку 0.5. 1.5 mm с размером ячеек до 12 mm (потери просачивания -0.46 dB) от птичника/кролятника (пластина тоже подойдет, хоть и с большей парусностью) с фиксирующим каркасом из мебельного уголкового джокера 300 mm.




Комментариев нет:

В комментариях уважайте собеседника, внимательно читайте посты и не додумывайте. Выход новых версий ПО, внешняя ссылка, переставшая работать с течением времени и т.п. не является основанием для претензий. Желающие спокойно подискутировать и высказаться — Welcome. Желающие спонсировать блог — Donate. Нарушение этих простых правил ведет к бану и удалению комментариев без предупреждения.

Читайте также: