Передающая антенна · УВЧ · вертикальная поляризация
Бодипак Shure AD1 и его монополь
Модель поясного передатчика Shure AD1 (исполнение G56, 470–636 МГц) с гибким четвертьволновым монополем. Монополь — только половина антенны, вторая половина — металлический корпус передатчика. Передатчик гонит ток между ними, и вместе они работают как диполь: ток течёт вверх и вниз по монополю и по корпусу, на концах копятся заряды разных знаков, и от антенны во все стороны уходит волна. Меняйте частоту и мощность передатчика и смотрите, как бегут токи и сколько мощности уходит в эфир.
Расчёт сделан заранее: корпус по чертежу Shure, монополь по замерам владельца. Сопротивление и усиление посчитаны через каждые 2 МГц, токи и диаграмма — через 10 МГц, а между ними значения взяты плавно, по прямой между соседними точками. Ниже 470 и выше 636 МГц — только расчёт: передатчик G56 там не работает. Колебания на рисунке сильно замедлены: на самом деле ток делает от 470 до 636 миллионов колебаний в секунду и меняет направление вдвое чаще — около миллиарда раз. Фаза 0° — момент, когда напряжение передатчика наибольшее.
Детали
Монополь
Корпус
Физика
КСВ по частоте
В точке питания, к 50 Ом. Закрашена полоса G56 (470–636 МГц), полоской внизу — G57 (470–608 и 614–616 МГц); точка — выбранная частота.
Таблица значений
| Частота | КСВ | Z в точке питания |
|---|
Усиление по частоте
Наибольшее; оно же с потерями на рассогласование с выходом 50 Ом; среднее у горизонта, дБи. Штрих — замер Shure, 0,4 дБи. Полосы — как на графике КСВ.
Таблица значений
| Частота | Наибольшее | С рассогласованием | У горизонта | КПД |
|---|
Диаграмма направленности
Это свойство антенны целиком — монополя вместе с корпусом: в какие стороны и в какой поляризации она излучает сильнее. По принципу взаимности так же она и принимала бы.
Вид сверху
Горизонтальная плоскость: дисплей — вверх, монополь — справа, как на чертеже Shure. Кольца — через 10 дБ от наибольшего усиления. Сплошная — вертикальная поляризация, пунктир — горизонтальная.
Вид спереди
Вертикальная плоскость через монополь поперёк корпуса; монополь — слева, как на рис. 1. Сплошная — составляющая поля вдоль дуги от зенита к надиру («вертикальная»; прямо вверху и внизу она лежит горизонтально). Горизонтальная составляющая в этой плоскости на 39–40 дБ слабее наибольшего усиления, поэтому на графике её нет.
Shure, FCC и расчёт
Что пишут Shure (руководство, замер антенн) и отчёты испытаний для FCC и что даёт расчёт. Отчёты FCC (FCC ID DD4AD1G57) — об исполнении G57: полоса 470–608 и 614–616 МГц. По отчёту Exhibit E это то же железо, что у G55 (470–636 МГц), только с полосой, урезанной программно, а G55 испытывали на экземпляре «AD1 G56»; монополь у G56 и G57 один — 95D9043.
| Shure и FCC | Расчёт | |
|---|---|---|
| Усиление | 0,4 дБи — наибольшее, замер Shure в безэховой камере для монополя 95D9043 на AD1, исполнения G56 и G57 | наибольшее 1,9–2,2 дБи по полосе G56; с потерями на рассогласование — −1,2 дБи на 470 МГц, 0,9 дБи на 636 МГц и до 2,0 дБи около 558 МГц |
| Диаграмма | «Dipole», «Omni» — как у диполя, во все стороны. На рис. 4 отчёта провал сверху смещён в сторону монополя; у горизонта, судя по цветам, разница в несколько децибел, слабее всего — в сторону монополя | провалы наклонены так же: на 540 МГц самый глубокий сверху — на 25 дБ ниже наибольшего, примерно в 10° от вертикали в сторону монополя, снизу — на 24 дБ, примерно в 10° в сторону гнезда микрофона; прямо вверх и вниз — на 17 и 16 дБ. У горизонта слабее всего тоже в сторону монополя, но разница меньше: от 1,6 до 2,0 дБи. Отчего у Shure она больше, по отчёту не понять |
| Сопротивление | 50 Ом — выход передатчика | КСВ 6,0 на 470 МГц, 2,04 на 520, 1,17 на 560, 2,02 на 600, 3,0 на 636 МГц; резонанс около 559 МГц |
| Мощность | FCC, настройка 35 мВт: 14,71–15,16 дБм (30–33 мВт) на разъёме в нагрузку 50 Ом, 470–608 МГц | с этим монополем излучается от 15,3 мВт на 470 МГц до 31,3 мВт на 539 МГц — если передатчик ведёт себя как источник 50 Ом |
| ЭИИМ | FCC, таблица выходной мощности в отчёте Part 15: мощность на разъёме плюс 0,4 дБи — 15,44 дБм на 470,125 МГц, 15,56 дБм на 539 МГц, 15,54 дБм на 607,875 МГц | 13,8 дБм на 470 МГц, 17,1 дБм на 539 МГц, 16,6 дБм на 608 МГц — с той же мощностью на разъёме, наибольшим усилением и рассогласованием |
| SAR | FCC: до 0,28 Вт/кг (на 1 г), корпус вплотную к телу, 516 МГц; в руководстве — меньше 0,20 Вт/кг | не считалось: модель — в свободном пространстве, без тела |
| Корпус | 86 × 66 × 23 мм, 155 г без батареек, литой металл | по чертежу: 86,6 × 65,4 × 22,4 мм, с пластиной дисплея 24,4 мм; в расчёте — металлическая коробка 86,6 × 65,4 × 22,5 мм |
| Монополь | четвертьволновый, гибкий; длина не указана | 131,5 мм от низа гайки до верха колпачка; от точки питания до конца провода 121 мм |
