НА ГЛАВНУЮ - - адрес этой страницы -- http://ra6foo.qrz.ru/form.html -- версия 09 12 2009 -- НА ГЛАВНУЮ
КОНСТРУКЦИЯ АНТЕННЖдущие чуда плодят шарлатанов Компьютерные модели значительно превосходят по параметрам прежние конструкции, но почему реальные антенны часто не соответствуют модели, что вызывает недоверие к программам расчета антенн? Как и из чего сделать реальную антенну, чтобы обойтись без бум-коррекции элементов и без "настройки"? Много ли вы знаете о своей антенне? Имею ввиду не то, что обещано автором или MMANA, а то, что измерено вами. КСВ, а что еще? Весомый аргумент "я на эту антенну..." и ничего больше. И слишком много делается "по понятиям" на основе чужих мнений и страшилок ради того, чтобы пребывать в спокойной уверенности в том, что сделано всё, что в ваших силах для её отличной работы, не догадываясь о том, что под тяжестью всяких побрякушек, сантехники и прочей вычурности неспособна она показать хороший результат. Антенна не модель на подиуме и ваши украшения ей только мешают! Оденьте ее как спортсменку на старт, только в самое необходимое. ТРАВЕРСА и ДЕТАЛИ КРЕПЛЕНИЯНа чём и чем крепить элементы? Лучше траверсы пока ничего не придумано. Обычно делали на металлической. Но раньше элементы паяли, варили, клепали и т.п. прямо в траверсе и о таком понятии, как "коррекция длины элементов" мало кто слышал, а теперь без него никак. Почему? Лет 40 назад практически все опубликованные антенны были результатом разработки и доводки реальных образцов. Влияние траверсы и крепежных элементов отдельно не рассматривалось, оно уже было заложено в результатах образца. Поэтому автор был более свободен в выборе конструктивных решений. Уровень, точность и достоверность параметров антенны напрямую зависел от знаний, возможностей, тщательности доводки и обьективности автора и почти не зависел от навороченности антенны. Ее компьютерная модель может иметь явно худшие параметры, чем реальная антенна. Иногда с этим сталкиваешься, вводя в MMANA всеми проверенную антенну. Причина этого обычно в влиянии громоздкого конструктива, вернее в неучете в модели его влияния. То же,только наоборот, может произойти, если отличную модель воплощать в металл "по понятиям". В обоих случаях подозрение падает на MMANA. И дело не только в "boomcorrection" Металлическая траверса имеет еще несколько неприятных и немоделируемых факторов влияния Траверсы антенн ВК Почему сейчас вместо надежного соединения какая то сантехника, хомутики, обрезки от шприцов и прочее, что совсем не способно долго пребывать под солнцем и на морозе? Просто вынуждены изолировать и отодвинуть элементы от траверсы для уменьшения неучтенного в модели, но уменьшенного такой ценой ее влияния на элементы, чтобы получить, пусть с последующей коррекцией их длины, но что то подобное модели по параметрам.
Отодвинули элементы от металла, попали в диэлектрик, который тоже влияет на электрическую длину элементов.
Меньше чем траверса, но тоже не учитывается в модели (левое и среднее фото). И наконец доведенное до абсурда
воплощение в конструктив модели 1296 мгц (правое фото), которая в таком исполнении будет просто неработоспособна.
Поэтому логика: "всегда делали именно так" к воплощению в реальные антенны компьютерных
моделей не подходит. В отличие от доводки в натуре, в модели пока трудно, чаще невозможно учесть всё, что
присутствует в антенне. Выход может быть в том, что исключить из конструкции узлы и детали,
оказывающие влияние на параметры антенны, или выполнить их так, чтобы свести к минимуму как само влияние,
так и возможные ошибки в его оценке. ЭЛЕМЕНТЫВыбор материала для элементов определен свойствами металлов и сплавов для них. Живы еще страшилки о"пагубном влиянии стали"в биметалле, но расчеты, измерения и практика их не подтверждают. Многие считают,что от диаметра элементов зависит широкополосность и их фантазии в этом доходят в реальных конструкциях до насеста для летающих ящеров. Надеюсь,пример 10 элементной антенны с элементами диаметром 0,5 мм, и при этом полосу по КСВ 1,3 10 мгц (140...150 МГц) и усиление 10,8 дб, вполне достойное для длины 4,1 м при такой полосе, убедит их в обратном. Диаметр элементов определяет их жесткость, омические потери в них и их производную Т los , но никак не широкополосность. Расчетный оптимальный диаметр для антенн 145 МГц из идеального материала - около 3,5 мм. Для реальных антенн с элементами из меди и алюминия достаточно 5...6 мм, увеличение диаметра незначительно снижает T los, но увеличивает погрешности расчета. Для снижения потерь достаточно выполнить элементы с большими токами (вибратор и первые три директора) из чистой меди или алюминия и большего диаметра, остальные из другого материала. Антенна с элементами из оцинкованной проволоки теряет по сравнению с антенной с элементами из чистого алюминия не более 0,1 дб и практически равноценна с антенной из дюралюминия. ТАБЛИЦА УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ в ом на мм2/м x 100 ( *сплавы )
ОТСЕЧКА ТОКА ПО ВНЕШНЕЙ СТОРОНЕ ОПЛЕТКИ КАБЕЛЯ
На УКВ само понятие "симметрирование" только запутывает вопрос. Долгая цепочка рассуждений в вопросе симметрирования
при непосредственном питании кабелем симметричных антенн и последствий этого приводит к тому, что необходимо просто
локальное точечное блокирование тока, затекающего на внешнюю сторону оплетки кабеля как можно ближе к точке питания.
![]() ![]()
Применение катушек из кабеля. Катушка работает в реальном устройстве, её продолжением является оплетка кабеля, равновероятно имеющая или индуктивную или емкостную компоненту сопротивления, которую расчитать заранее невозможно и которая постоянно меняется и от множества внешних причин и от частоты. Емкостная компонента образует с индуктивностью катушки последовательный контур, уменьшающий, а в области резонанса вообще сводящий на ноль его сопротивление. Единственным препятствием для тока по оплетке кабеля в этом случае остается активная часть её сопротивления, ток при этом в несколько раз больше, чем если бы катушки не было вообще. Подробнее об этом здесь: Отсечка тока по кабелю дросселями
Применение для отсечки тока ферритовых колец, несмотря на кажущуюся простоту, требует в каждом конкретном случае
расчета с учетом и величины тока и свойств феррита, иначе может быть неэффективным.
Ферритовые кольца на кабеле антенны УКВ
Блокирование тока можно выполнить с помощью обьемных резонаторов- 1/4λ стаканов. Они эквивалентны разрыву
внешней стороны оплетки и включению в разрыв параллельного LC контура определенной добротности и сопротивления
току ВЧ. В антеннах 28, 50, 75 и 112 Ом применена отсечка тока Гибкими 1/4 λ
стаканами. Стакан на кабеле с оболочкой из ПЭ создает в полосе любительских диапазонов для ВЧ тока по оплетке
сопротивление 1000...1500 Ом и обеспечивает достаточную степень отсечки в любой антенне. Стакан на кабеле с ПВХ
оболочкой имеет сопротивление 150...300 Ом и обеспечивает приемлемую для простых антенн степень отсечки тока,
которая в большинстве случаев больше, чем с помощью ферритовых колец.
В последнее время популярны антенны с петлевым вибратором не 200 - 300 Ом, а 50, 75 или 112 Ом, питаемые кабелем
напрямую, также, как разрезной 50 Ом, но без отсечки тока по кабелю. Такой способ известен давно ( антенны F9FT)
Ток по оплетке действительно меньше, чем можно было бы ожидать. Принцип основан на том, что ток, затекающий на оплетку
с источника, частично компенсирован наведенным на оплетку противофазным током. Но термин "самосимметрирование
петлевого вибратора", сопровождающий такие конструкции неудачен, потому, что распределение токов в самом вибраторе
для этого должно быть несимметричным и несимметрично на самом деле. При этом наблюдается сильная зависимость тока
по оплетке и асимметрии тока в вибраторе от проводки кабеля, длины металлической траверсы и способа установки элементов
на ней от пренебрежимо малого до недопустимо большого влияния на параметры различных антенн. Поэтому в каждом
конкретном варианте модели и ее конструкции необходим анализ влияния и возможности работы антенны без отсечки тока.
Кроме того, при отсутствии отсечки тока в антеннах с петлевым вибратором, питаемым напрямую, надеяться на
"самосимметрирование" рисковано, есть опасность явления, описанного на стр.
УКВ. NEC2 или MMANA?
ПРОВОДКА КАБЕЛЯ
ДЛЯ АНТЕННЫ КАБЕЛЬ, ТАКЖЕ КАК И ТРАВЕРСА - ЭТО НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫЙ ПРОВОДНИК В НЕЙ.
Металлическую траверсу легко и просто заменить на диэлектрическую, но без кабеля в зоне антенны пока не обойтись.
Ошибки в проводке и подключении кабеля могут привести даже не к ухудшению, а к нарушению работы антенны.
Границы зоны, присутствие в которой проводников длинее 0,15 λ заметно влияет на параметры антенны, от 5 до 30 см
за рефлектором в зависимости от F/B, около 0,75 λ вбок от элементов и до 5 λ вперед от последнего директора.
Степень влияния зависит от положения проводника в антенне и его длины. Влияние максимально, когда проводник находится
в плоскости антенны и параллелен элементам, и пренебрежимо мало, если проводник находится в плоскости симметрии
антенны. При произвольном положении проводника главную роль играет величина его проекции на вектор поляризации.
И в заключение Для многих аргумент: "Я на эту антенну..." все таки еще самый весомый. Не в моих правилах, но воспользуюсь и я им: Из антенн сайта на 1296 мгц 8 антенн (3 стека по 2 и 2 одиночных) были сделаны и отданы без контроля не то что параметров, а вообще без проверки КСВ или просто работы. Два стека после прошли контроль КСВ у UA6EM. Одиночная 1.1 м работала в полевом дне 2008 у команды UA6FW/6 c 10 вт на 1296 МГц. В "Кубке 1296" на эту антенну уступили лидеру всего 2 связи Заслуга в основном тактики и мастерства операторов,но всё же. На 144 у них был стек 2 по 4.5 м. И тоже отдан и установлен без контроля до соревнований. На 435 стек 2 по 21 эл,но не мой. Сразу после ПД 2008,на форуме VHF DX пишут его участники: RA3AQ "В тесте отлично проходили дальние станции 6-го района UA6EM (907 км), UA6FW/6 (2+70см qrb 972км)." UY9IA "Самая дальная связь(1296) 06.07.2008 03:51 UA6FW/6 606.7km" Вообще на форуме в рапортах участников в строке "самая дальняя связь с..." позывной UA6FW/6 встречается 10 раз, далее RA3AQ-6 раз, RA6AX-4 раза, другие по 1-2 раза. Еще раз: эти антенны были отданы и вывезены на ПД без контроля КСВ и проверки в работе. Хотя на 144 МГц есть чем проверить, но лень было. Все антенны на траверсах из сосны. |
---|