Направленная антенна 868 мГц

Как то появилась необходимость изготовить направленную антенну на 868-900 мГц.  Требования- компактная, Ку~ 8-10 dB, легкая в повторении. «Погуглив» гугл, ничего не нашёл. Много готовых антенн , мало (практически нет!) для  самостоятельного повторения.   В общем, пришлось садится и вспоминать свое «пролетарское прошлое» инженерное начало.

Описанная антенна была пересчитана с диапазона 70 см скорректирована в MMANA-GAL. Вот такие получились характеристики, файл MMANA прилагается.

Скачать: 6el_868-900mHz_D2mm
Скачано: 51, размер: 40 B

Антенна была изготовленно буквально «на коленках», на фото видны, так сказать «комплектующие». Размеры антенны

Вибратор- разрезной, размер «щели»- 3мм.

  При полевых испытаниях при помощи измерителя уровня на м/м CC1120 (фото ниже) был получен Ку ~9 dB по сравнению с четвертьволновым штырём. Измеренный КСВ при помощи прибора N1201SA практически совпадает с расчетным.     

Пара слов, для чего-же понадобилась антенна на этот «экзотический» диапазон.  В рамках проекта «Кансат в России» требовалось иметь дополнительный канал приёма телеметрии со « спутника», летящего на высоте >700м. А также для его последующего поиска. Был организован канал передачи-приема телеметрии на частоте 868 Мгц, использовалась м/с трансивера СС1120.  Мощность передатчика была порядка 40мВт. Т.к. во время полета приёмная(наземная) и передающие станции находятся в прямой видимости и расстояние между ними максимум 1,5 км, то в этом режиме особых требований к антеннам не предъявляется- работает буквально на ¼ штырь ( ~ 8 см). Но вот после приземления, для поиска требуется направленная антенна.    М/с СС1120 имеет возможность замерять силу принимаемого сигнала, и «выдавать» результат -dBm.

Соответственно, имея направленную антенну и измеритель силы сигнала, можно данную связку использовать для поиска. Приемная станция имеет специальный режим, где на дисплей выводится уровень сигнала на установленной частоте.  Как показала практика, описанная  антенна полностью справилась со своей задачей.

В день запусков дул относительно сильный ветер, и при взлетной высоте 750м  наш «спутник» на траектории спуска с парашютом снесло на 2,5 км. Учитывая, что спутник после взлета и отделения от ракеты разделялся на 3 части

на разных высотах, и каждая спускалась на своем парашюте, разлет после приземления был от 1,5 до 2,5 км. Причем самые лёгкие спутники (  буквально по 50 грамм-(ИМ)исследовательские модули) унесло дальше всего- на 2 и 2,5км и упали они в лесу. До леса было ~1,5 км ( как раз на кромке леса приземлилась самая «тяжелая» часть главный модуль (ГМ)- 170 грамм.

Конструкция и функции ИМ-ов одинаковые.

После приземления на «спутниках» автоматически включался поисковый режим- передача несущей на разных частотах. На главном модуле -868 мГц, на ИМ – 868,5 мГц и 867 мГц. Мощность- максимальная ~40 мВт. Так вот, при помощи описанной антенны и приемной станции удалось найти все 3 модуля. Уровень сигнала с самого ближнего, упавшего на кромке леса модуля был ~ -70bBm. С дальних, упавших в лесу(500м и 1 км от кромки) -100dBm и  –115dbm соответственно. Причем они упали на прогалину в лесу, на землю в густую траву. Дальний модуль был еле «слышен» -(115dBm это практически порог чувствительности приемной станции, -125dBm), но слышен. Антенна проявила замечательные наплавленные свойства- четко выделялся главный максимум приема. Естественно, в процессе поисков по мере приближения к точкам падения уровень сигнала увеличивался, поиски заняли примерно 1 час.

Антенна показала хороший результат и выполнила возложенные на неё задачи.