Faskompensering i arrayer av aktiva loopar

SA0BLI

Well-Known Member
God fortsättning!
Jag tänker sätta upp ett antal obalanserade aktiva loop antenner med förstärkare i några grundläggande konfigurationer; rosett/runt lobmönster, endfire och bredsida/broadside.

Nu till frågorna. I en grupp av loopar, så anländer signalen vid olika tidpunkter beroende på placeringarna av looparna i arrayen, och avståndet/vinkeln till den inkommande signalen. Utsignalen från de individuella looparna blir då förskjutna i tid/fas.

1. Hur kompenserar jag för skillnaden i ankomsttidtid/vinkel?
(Om ex 4 element står på rak linje längs med signalvägen med ex 8 m avstånd mellan elementen så kommer den första loopen att nås av signalen 8 meter tidigare än nummer 2, 16 meter tidigare än nummer 3, och 24 meter tidigare än nummer 4 osv, detta kommer att ge en tids-/fasskillnad mellan de avlämnade signalerna från looparna)

2. Kan man då kompensera genom att individuellt avpassa kabellängderna från elementen så att signalerna får lika lång tid/väg från mottagningspunkten/loopen tills dess att dessa sammanförs i centralenheten/mottagaren?

3. Hur mäter jag på ett bra sätt TOA / Time of Arrival/skillnaden i ankomsttid, mellan de olika antenn elementen?

4. Hur räknar jag om skillnaden i TOA till rätt kompensering av koaxens längd (här utgår jag från ett 50 ohm system med RG213/U)

5. Vilken hastighetsfaktor har RG213 /U MIL?, och hur räknar jag in hastighetsfaktorn i ekvationen för kabellängd?

6. Hur gör jag för att på bästa sätt sammanföra de tids-/faskompenserade signalerna från en end-fire/ändmatad uppställning av looparna när de väl ska in i mottagaren?

73 Fredrik
/sa0bli
 
Last edited:
BRF de BLI

stort Tack Roland!
Ska läsa igenom dokumentet i sin helhet. Det ger ett antal bra beräkningsexempel som jag kan använda och en hel del matnyttiga länkar.
Eftersom jag enbart ska använda arrayen för mottagning blir inte SWR något större problem, men måttbandet kommer väl till pass ändå...

73 Fredrik / sa0bli
 
Det där är ett kul projekt. Jag labbade för många år sedan med två fasade loop-antenner och även en uppsättning med två vertikala aktiva antenner för mottagning på 7 MHz. För några år sedan gjordes experiment på 14 MHz för att nolla bort störningar från en granne.

För att det skall fungera bra så krävs att du kan justera både fas och amplitud. Särskilt om du vill maximera f/b-förhållandet eller skapa djupa nollor i horisontalplanet.

Fasen kan du variera genom kabellängden eller genom fasförskjutning med en LC-krets eller motsvarande. För ett smalt frekvensband är detta ganska enkelt men för en mer bredbandig lösning kan det bli invecklat. Amplituden är dock lättare att justera med en variabel dämpsats av något slag. I och med dina loopar är aktiva så kan du ju lätt kompensera för förlusterna du får i dämpsatserna och i combinern där alla antennerna går ihop till en punkt.

Googla på phased antenna arrays eller liknande så får du massor av träffar som behandlar teorin bakom. Det är ju principer som används i många applikationer med lobstyrning m m.

När det gäller det praktiska utförandet så är det viktigt att varje antenn är ansluten till ett jordtag och att matarkabeln förses med en strömdrossel nära antennen. Loopar är mer förlåtande men aktiva sprötantenner kräver dessa åtgärde för att kunna tämjas. Du måste se till att matarkablarna inte fungerar som antenner och leder vidare inducerad energi som sedan smittar ner looparna. Ett krav om du vill få maximalt djup i dippen eller högt f/b-förhållande. Mindre viktigt om du bara optimerar för max gain i en riktning.

SWR är i regel helt oviktigt men det skadar inte att hålla sig under 2:1 eller lite bättre.
 
Angående stående våg så tänkte jag att det kunde vara bra att slippa det när man ska fasa in looparna. Det var inte förlusterna jag avsåg.

/Roland
 
BRF de BLI

Helt rätt Roland!
Jag förstod det när jag läste inlägget en andra gång, min lapsus!

73 Fredrik / sa0bli
 
EQL de BLI

Ja, du har helt rätt, Det här är ett kul projekt!
Allt typer av problemlösning ingår, från rent mekaniska problem till kompenseringen av fas/amplitud i utmatningen från looparna, och strömförsörjningen till förstärkare, kanalisation, förläggning mm.
Det finns även ett stråk av "reverse engineering" i det hela, då en hel del problem som dyker upp måste ha sett likadana ut för de Stora Användarna. och jag förstår då bättre uppbyggnaden och dimensioneringen av sådana anläggningar.

73 Fredrik / sa0bli
 
Detta är ett ämne som också intresserar mig i högsta grad. Tyvärr har jag inte kommit igång med något projekt än. Beroende på tid, pengar och den berömda "tummen". Men jag har sedan länge sysslat med att leta upp allt på nätet om detta som jag finner intressant. Så några länkar som är särskilt intressanta kan jag bidra med.
http://www.w8ji.com/crossfire_phasing.htm
"Crossfire phasing" är en teknik för att få en fasning som fungerar bredbandigt.
http://www.iv3prk.it/user/image/site2-rxant.prk_4-square_1.pdf
Detta material är uppdelat i fyra delar, länken ovan är bara till den första. Kolla in hans praktiska lösningar av fasningen.
DX-engineering säljer fasningslådor för att fasa ihop fyra eller åtta aktiva antenner. Man kan hitta intressanta beskrivningar i pdf-format på hur de arbetar, och hur man ställer i ordning dem rent praktiskt.
Länken tidigare i tråden till LZ1AQ är också en av dem som jag har funnit högst intressant.
En annan intressant typ av fasad antenn hittar man om man söker på "Shared apex loop." Där hittar man massor av material, som artiklar i QST och HAM-radio (eller vad det nu(mera) heter?) , åtskilliga filmer på YouTube med föreläsningar och demonstrationer.
 
GUJ de BLI

Tack för dokumenten som jag ska läsa med stort intresse!
Det är just praktiska lösningar på fasningen som jag letar efter. Det som slår mig är att det här är ett mycket väldokumenterat område av vår hobby.
Ska även kika lite på DX-engineering.

73 Fredrik / sa0bli
 
Back
Top