Drut miedziany jako antena

[noindyfikator]

Witam forumowiczów,
będąc w sklepie elektronicznym zakupiłem odbiornik RF. Sprzedawca powiedział mi abym dolutował do niego kawałek drutu jako antenę. Czy zwykły drut miedziany się do tego nada np. z kabla w izolacji pcv. Jaka powinna być jego optymalną długość, jeśli da sie to określić?

[marek1707]

Oczywiście, anteny robi się z materiałów dobrze przewodzących. Drut miedziany jest jak najbardziej OK. Anten jest tyle odmian ilu ludzi je projektuje, ale jest kilka typów kanonicznych więc nie można powiedzieć, że na pewno trzeba zrobić tak i tak . W antenie najważniejsza jest częstotliwość. Napisz co to za moduł i w jakim paśmie pracuje, ile masz miejsca, jaką moc nadawania, czułość odbiornika i jakiego zasięgu oczekujesz, pomyślimy.

BTW: Oczywiście w przypadku modułów ISM małej mocy ucięcie kawałka drutu "na oko" także zadziała. Tak samo jak spinacz biurowy itp, ale czasem można coś zupełnie za darmo zrobić dużo lepiej. I tak właśnie jest z antenami.

EDIT: Czy to jest tylko odbiornik?

[noindyfikator]

Pasmo: 433 mHz

Nadajnik: FS100A

Odbiornik: RFM83C

Przewód który posiadam: https://botland.com.pl/przewody-wielozylowe/6492-przewod-instalacyjny-ydyp-3-zylowy-15mm2-450750v-1m.html

Planowany zasięg 20m. W obrębie mieszkania.

[marek1707]

Ech, no to chyba najtańszy zestaw. Mam z nim niezbyt dobre doświadczenia. Moc nadajnika jest znikoma a czułość odbiornika taka sobie. W rezultacie trzeba się dobrze postarać, by w mieszkaniu dostać 20m zasięgu. Na pewno nie ma szans przez kilka ścian. Pomijam fakt posiadania tak dużego mieszkania Na zewnątrz jest do wyciągnięcia z tego zestawu jakieś 30-50m.

Nie wiem co tam kombinujesz i jakie informacje chcesz przesyłać (napisz nam co to będzie), ale musisz zacząć od nawiązania łączności tak w ogóle. Ja napisałem sobie własną bibliotekę dla nadajnika i odbiornika i to jakoś działa, ale chyba jest coś gotowego (WirtualWire?). Bardzo dużo zależy właśnie od sposobu przygotowania danych (kodowania), od szybkości transmisji i od algorytmów dekodowania w procesorze odbiornika. I oczywiście od anten.

Kiedyś zauważyłem, że odbiornik jest czuły na zakłócenia pochodzące z zasilania, najlepsze efekty uzyskiwałem gdy zarówno nadajnik jak i odbiornik (wraz z ich procesorkami) były zasilane z baterii. Próba zasilania części odbiorczej np. z USB komputera kompletnie rozwalała odbiór. U mnie po obu stronach miałem Arduino Nano Pro 5V napędzane z małych LiPoli 8V.

No i anteny. Możesz zacząć rzeczywiście od kawałka np. 10cm drutu. Na biurku - do pierwszych prób nawiązania łączności powinno wystarczyć.

Ponieważ jest to pasmo 433MHz, dobre anteny będą tu spore. U mnie najlepsze efekty dawał dipol półfalowy: 2 odcinki po 17cm prostego drutu. Jeden lutujesz do wyprowadzenia anteny a drugi gdzieś do masy w pobliżu anteny. Oba kawałki muszą być w jednej linii, ale oczywiście w przeciwne strony. Najlepiej, gdy jeden kawałek drutu puścisz prosto w dół a drugi prosto w górę. Nie jest to wygodna antena, ale najlepsza z tych łatwych. Pionowe ustawienie daje charakterystykę dookólną, więc w każdą stronę świata będzie tak samo. Nadajnik i odbiornik muszą mieć tę samą polaryzację więc, obie anteny muszą być w pionie. Podczas prób zasięgu umieść badane układy z daleka od metalowych rzeczy (np. lampki, komputera czy monitora) a ten trzymany w ręku - z którym będziesz biegał po mieszkaniu przymocuj do jakiejś tekturki żeby absolutnie nie dotykać anteny. Bardzo przyda się jakiś program który po jednej stronie dość często coś nadaje (np. 2 razy/sekundę) a po drugiej zapala na chwilę diodkę gdy coś poprawnie odbierze. Od razu widać gdzie radio przestaje działać..

Twoje druty są bardzo grube i 17cm odcinek z łatwością wyłamie pady na płytkach. Po zrobieniu anten zamocuj wszystko tak, by całość była sztywno unieruchomiona np. na kawałku grubej tektury. Moje druty miały 0.8mm i były z tzw. srebrzanki. Przed i po testach zwijałem je w kłębek i wkładałem do pudełka bez rozlutowywania

Gdy już coś zmontujesz pokaż zdjęcie lub rysunek.

[noindyfikator]

Korzystam z tego zestawu, ponieważ własnie go wspiera ta biblioteka, a nie chcę samemu pisać odbierania i wysyłania. Łączność mi już działa, dane przekazuje i odbieram ale gorzej z zasięgiem.

[marek1707]

No to dobry moment na eksperymenty z antenami. Jaki zasięg masz teraz? Przez ściany? W jakiej konfiguracji sprzętowej, tzn. jakie zasilania, jakie anteny, jak zorientowane? Jak to testujesz?

Spróbuj tego co napisałem, ew. druga dobra opcja to antena ground-plane czyli płaska, przewodząca płytka z otworem w środku (lub ew. zestaw drutów o długości 17cm ułożonych promieniście i odgiętych w dół jak w parasolce) plus jeden bat do góry o takiej samej długości. Nadajnik lub odbiornik tuż pod "parasolem" lub na kabelku koncentrycznym 50Ω. Pionowy pręt do pinu ANT, wszystkie druty razem w jednym punkcie do masy:

http://vk6ysf.com/435MHz_Ground_Plane_Antenna.htm

Nie musisz tego robić aż tak solidnie, z rurek itp. Te miedziane druty spokojnie wystarczą. Żeby antena dobrze działała musi mieć dwa elementy: promiennik i masę odniesienia, bo zmienne napięcie dopiero wtedy ma szansę wygenerować zmienne pole elektryczne między nimi a przepływ prądu - wygenerować pole magnetyczne. Czasem promiennik i masa są nieodróżnialne (jak w dipolu), a czasem są ewidentne (jak w ground-plane), ale nigdy nie jest to samotny drucik wystający z kabelka. W najprostszych zestawach masą jest sama płytka nadajnika, ale żeby to dobrze zrobić trzeba pomierzyć i dostroić całość na dobrym sprzęcie i dlatego tak fajne są anteny "samodzielne", gdzie istnieją proste wzory na długości i położenie ich elementów. Wtedy ważne jest jedynie to, by antena rzeczywiście była z daleka od wszelkiego żelastwa, bo inaczej wzory przestają działać i zamieniasz ją w spinacz biurowy.

Jeżeli nie będzie to zdalne sterowanie do zabawki a np. telemetria z czujnika za oknem albo gdzieś na drugim końcu domu, to warto pomyśleć o antenie kierunkowej. Niektóre są bardzo proste a potrafią zwiększyć zasięg kilkukrotnie. Niestety z założenia produkują wąską wiązkę i dlatego nie nadają się do zastosowań mobilnych. Chyba najprostsza konstrukcyjnie jaka przychodzi mi do głowy to tzw. patch antena składająca się z dwóch, odpowiednio policzonych placków folii miedzianej na laminacie. Możesz też poczytać o helical (bardzo efektowna wizualnie i także prosta w zrobieniu, choć na 433MHz będzie paskudnie duża) i nieśmiertelna yagi (też duża, niestety).

Ciekaw jestem Twoich eksperymentów i wyników. Wrzuć jakieś liczby.