Двойная Харченко

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

 
QRZ.RU Callbook:
  
IK3QAR QSL Manager
 
QRZ.COM callsign lookup:
   

izntДаже такие далёкие от радиотехники люди как зоологи отметили её неспомненные преимущества: очень удобный геометрический расклад и хорошее усиление. В Африке с такой антенной ищут львов с радиоошейниками :-) Если ориентироваться на размер уведенного по телику, то это был диапазон где-то 300-400 мгц, может чуть больше. Но им нужно было чёткое направление на  зверя, а нам нужно наоборот: высокое чутьё со всех сторон.   Поэтому обычный расклад антенны Харченко (биквадрат) нам не подходит. Как обычно, мы применим радиолюбительскую фантазию, немного радиотехники и механики. Итак для начала вспомним как работает обычная бабочка. Впрочем, в интернете описаний - пруд пруди. Поэтому очень коротко. Одиночная рамка с периметром равным длинне волны имеет входное сопротивление от  240 ом (если форма петлевого вибратора) до 120 ом, если форма рамки - окружность. Но при этом она излучает уровни примерно одинаковые для  горизонтальной и вертикальной поляризаций.  Небольшая разница, конечно, есть:

 

если запитать рамку снизу - то чуть больше энегрии будет излучаться в горизонтальной поляризации, если запитать с бокового угла - небольшое преимущество будет в приёмных антеннах с вертикальной поляризацией.          Не секрет, что если расположить две рамки одна над одной и соединить их параллельно, то получим такие удобные для для дальнейшего сложения на кабеле снижения и антенного разъёма трансивера 50 ом. Теперь если раположить на некотором удалении от двойных рамок обычный экран (кусок проводящей сетки либо банально  лист оцинковки, то усиление получившейся антенны получиться 2+2 дБ + еще чуток в одну сторону из-за применения рефлектора. В зависимости от точности построения это может быть 6-8 дБ по отношению к свободно висящему диполю (это если с рефлектором).  Главное преимущество антенны - широкополосность сохранится.  Но нам то надо чтобы еще и диаграмма направленности была круговой!  Мы очень  любим направленные антенны (есть усиление), но очень не любим поворотные устройства. Дорого и хлопотно. :-) Как же её получить - круговую диаграмму для этой антенны?
harch impedance           Возвращаясь к антенне Харченко, прежде всего хотелось бы отделить зёрна от плевел.. Не совсем всё так, как поётся в легенде про эту антенну. Да, действительно, если слегка погрешить против истины и использовать то, что антенна в пределах одного диапазона и правда очень широкополосна, то она вполне приемлимо работает с кабелем 50 или 75 ом без специальных мер согласования и настройки. Но, если рассмотреть всё детально, то выясниться, что сопротивление антенны очень сильно зависит от формы рамок и, конечно, от их размера.  Например на  графике справа кривые импеданса биквадрата в зависимости от физического размера рамок. А мы уже знаем, что антенна очень широкополосная и успешно может работать не только на резонансной частоте но и вблизи неё. Поэтому иногда биквадраты называют не резонансной антенной, а диапазонной. Угол "a" - физический угол между вертикалью и элементами рамок. В этом конкретном случае угол 45 грудусов, тоесть по форме рамки представляют собой идеальные квадраты. На графиках можно увидеть, что при точном соответствии периметра рамок длинне волны (сторона квадрата равна 0,25 периметра)  их импеданс лежит в пределах 50-60 ом. Если же сторону квадрата увеличить до 0,33, то сопротивление вырастает до 120 ом.  При этом просчитанно, что максимальный коэффициент усиления биквадрата и наилучшие направленные свойства будут при длинне стороны квадрата равной 0,375. Конечно, сопротивление при этом возрастает многократно - до 600-700 ом, что конечно же много даже для нашей идеи.   harch impedance1   На втором графике, слева, зависимоcти сопротивления от угла "а".   Если рассмотреть график сопротивления при длине стороны квадрата равной  0,25 периметра  - пряморезонансной, но при угле стороны к вертикали равном 60 градусов, то мы обнаружим, что  сопротивление биквадрата, или антенны Харченко, составит не 50 ом, а 100!        Оно и понятно: чем больше ромбы "сплюснуты" в вертикальной плоскости, тем более они становятся похожи на петлевые вибраторы. Вы, конечно же догадались, что идея заключается в суммировании сигналов с двух соосных биквадратов повёрнутых один относительно другого на 90 градусов для того, чтобы получить круговую диаграмму направленности. При этом дополнительные меры согласования и фазирования будут минимальны - один четвертьволновой трансформатор в качесте фазовращателя.
harch geometr   Таким образом мы получаем антенну круговой диаграммы направленности с минимальными сложностями в изготовении и настройке. Если одну антенну повернуть на 90 градусов  не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости, то  получаем антенну круговой поляризации и круговой диаграммы направленности. Простейший расчёт покажет вам, что для образования угла в 60 градусов между вертикалью и полотнами сторон ромба (при периметре равном длине волны, в нашем случае 2000 мм) высота биквадрата должна быть 1000 мм, а расстояние между крайними точками 866 мм.  Сопротивление одной такой "биквадратины" составит 100 ом. Для получения круговой диаграммы направленности два биквадрата размещаются под углом 90 градусов между собой и соединяются между собой с помощью четвертьволнового трансфоматора-фазовращателя из кабеля сопротивлением 50 Ом.  С учётом коэффициента укорочения (для RG-58) это отрезок 34,2 см.  Вы, наверное, уже успели заметить мою любовь к медному проводу и канализационным трубам?  Так вот и правда, я не знаю материала лучше для моделирования и практического изготовления антенн УКВ диапазона. Хотя конечно всё описанное ниже можно заменить на вашу собственную конструкцию из дерева, например или другого имеющегося в наличии изоляционного материала, а провода на трубы или полоски жести или оцинковки. не забудьте, что есть простой способ оценить качество материала для диэлектрика антенны .
harch diagramm   Если бы я не был в юности радиотехником, я бы просто повторил почти повсеместно повторяемую фразу, что усиление антенны Харченко составляет 6-8 дБ. Но посколько я в вопросе разбирался, то могу заявить, что усиление одной антенны Харченко (когда она 50-ти омная) не будет более 4 дБ. В нашем случае, когда сопротивление одной антенны выше и КНД лучше, может чуточку больше. Выигрыша в усилении от двух антенн формирующих круговую диаграмму направленности не будет, но можно смело заявить что в этой антенне, назовём её условно "два бриллианта" (по внешнему виду) усиление будет не менее 4 дБ во всех направлениях.
    Итак, переходим к конструкции. В связи с тем, что пластиковые трубки-палочки от воздушных шариков из "Макдоналдс"а уже не годятся, в голову пришла мысль использовать пластиковые палки от детских лыж из которых старший внук уже вырос, а младшая уже не захочет красного цвета. Длина и диаметр подходят, только цвет подкачал... :-) И вот перечень материалов: труба водопроводная пластиковая 32 мм, 4-ре пластиковые распорки диаметром 10 мм  и длиной 87 см, провод медный полтора квадрата и, если не жалко разъёмов и тройника, то материалы коммутации. Если нет - жестяные прямоугольники  для пайки с отверстиями под саморезы. (Можно сделать и на пайке и саморезах, но тогда вся механика антенны будет некрасивой и ненадёжной.) Для удобства монтажа один биквадрат сдвинут по высоте на 5 см относительно другого. На параметрах антенны это никак не скажется.  Разъёмы SO239 дополняются длинными болтами и припаянным толстым медным проводом достаточной длины для того чтобы пройти насквозь несущую трубу.  Если не найдётся коаксиального тройника, то придётся делать пайкой.

harch chert     На очень сложном технологическом рисунке очень хорошо видно как это реализуется.  К нижнему разъёму и соответственно нижнему биквадрату присоединяется тройник, если найдете такой в Украине, если нет - пайка на ламели под саморезом. В один его разъём (сторону) вставляется фидер снижения с балуном, как и в квадрифилярной антенне 5 витков на пластиковой мачте-опоре, а в другой - второй биквадрат через четвертьволнойвой  фазовращатель. Достаточно сложно, если на разъёмах. Если же обычной пайкой на жестяных прямоугольниках прижатых к несущей трубе саморезами, то проще. Дешевле однозначно и, если покрыть герметиком, то даже понадёжнее будет.  Но решать вам. На фотографиях ниже видно как это выглядит. Сама пластмассовая труба крепиться или к конструкции-удлинителю, металлической трубе, напрмер,  или прямо на место своего постоянного расположения, например на стену дома, венттрубу или дерево.   Понятно, что чем выше - тем лучше. Не забывайте что делаете антенну для УКВ диапазона, угол излучения в вертикальной плоскости около 5 градусов, поэтому лучше иметь "открытый" горизонт.

har foto    Антенна работает в очень широкой полосе, поэтому элементов подстройки нет. Но, если вдруг вы захотите иметь КСВ равный 1, то в нижней части биквадратов можно сделать настроечный шлейф на манер применяемых при настройке обычных двойных квадратов: с подвижной перемычкой. Если вы примените другую конструкцию для размещения биквадратов, то помните - меняя форму ромбов можно изменять входное сопротивление каждой отдельной антенны в широком диапазоне (См. график выше). Воспользуйтесь этим.   Одним словом мы снова сделали приличную антенну из бросовых материалов.
     Не претендую на авторство идеи, она стара как антенна Харченко,  :-), но любая идея может  развиваться и модифицироваться. Я, как радиолюбитель-пенсионер, ищу самый дешевый способ получить желаемое...
   Многие могут задаться вопросом: а стоит ли огород городить, если эти же 4 дБ можно получить на самодельном колинеаре?
    Да, можно. Но, если мы помним, GP по многим параметрам уступает рамочным антеннам, нашей тоже. А если вы еще и в городе живёте, то это совершенно точно ваша антенна - она помехоустойчива. 4 дБ при круговой ДН - очень хороший результат. Кроме этого антенна излучает под очень низким углом к горизонту - для DX QSO.  :-)
Её можно использовать в качестве резервной, спутниковой  или для местных связей. 

 

ur6lao 1  Поступают вопросы, в комментариях в том числе (см. ниже), не лучше ли выполнить антенну с вертикальной поляризацией. На вкус и цвет, как говорят, товарищей нет. Но в связи с конструкцией для того чтобы получить вертикальную поляризацию просто положить антенну набок недостаточно. Одну из рамок придётся повернуть относительно другой :-( В результате получится вот такой, примерно, батерфляй на рисунке ниже.  Эта антенна выполнена в соответствии с рекомендациями описанными в другой статье на этом же сайте и представляет собой  антенну с круговой диаграммой направленности и вертикальной поляризацией (в исполнении UR6LAO). 

Балун в виде 5-6 витков кабеля вокруг несущей (пластиковой) трубы закреплённые пластиковыми самозатягивающимися хомутами лучше выполнить прямо под антенной. Тоесть прямо перед местом распайки фазосдвигающего трансформатора. Примерно так как на этом фото

 

Комментарии  

Николай  uu4jbj
#3 Николай uu4jbj 09.01.2017 22:18
Добрый день!Если одна восьмерка=100 ом,то две получим в сумме 50.Я когда то делал 2е на бок последовательно и подбирал рефлектором сопротивление 50.Кабель паял в точке 2х антенн.На 860мГц радиотелефон трубка-база работали на 35км при 50мвт.Дальше не пробовал,связь тлф нужна была на даче.15 лет работала ант,пока не появились мобильники.
Сообщить модератору
UY2RA
#2 UY2RA 29.01.2016 12:19
Добрый день, Сергей.
Ей всё равно в отношении дальности связей, что местные, что дальние :-) Если сделать так как в статье то диаграмма будет близка к круговой ( на самом деле лист клевера ) и горизонтальная поляризация. Если поляризация нужна вертикальная - нужно уложить антенну набок. Но тогда она по понятной причине перестанет иметь круговую диаграмму направленности. Для коррекции этой неприятности обе "бабочки" должны располагаться в вертикальной плоскости, но быть перпендикулярны одна другой.
И еще можно будет добавить еще один такой зигзаг (третью "бабочку") лежащий на боку и соединить по правилам сложения сигналов в антеннах. Тогда и поляризация и диаграмма будут круговыми :-)
Сообщить модератору
Сергей Остапенко
#1 Сергей Остапенко 29.01.2016 12:11
Добрый день. Прошу пару слов о конструкции вашей антена двойной квадрат Харченко. Хочу повторить вашу конструкцию, пойдет ли она для местных связей и как сложится ситуация с поляризацией данной антены?
Пойдет такой вариант антены: на мачте горизонтально крест накрест размещены 2 траверсы, длиной по 1050 мм, на них рахмещены горизонтально по 1 вибратору Харченко точки питания вибраторов ( как и сами вибраторы) немног разенесны. первый вибратор подключен ко второму с помощью фазовращателя ( так же и у вашей консмтрукции).. . Т.е . оба вибратора размещены горизотально, не друг в друге а как бы соприкасаются точками запитки... Что скажите будет работать в вертикальной поляризации? Спасибо
Сообщить модератору

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • Delfi-C3: Пример стабильности

    Образец стабильной работы (когда слышно :-)  И жавовский интерфейс работает исправно. Если хотите - попыхтите над настройкой своего брандмауэра и наземная станция слежения через интернет станет принимать данные от вашего декодера прямо на сайт. В список друзей сайта попадёте :-)

    DO64 Freq 145865 khz Mode BPSK Report 59(9) antenna 5 el Yagi

    delfic3from: DLFIC3 to: TLM a8 98 9b 40 40 40 00 88 98 8c 92 86 66 01 03 f0 e1 08 6f 02 01 03 00 03 00 03 00 03 00 03 00 03 00 01 8d 00 90 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 c9 bb 00 00 61 71 42 0e 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

    Подробнее...  
  • Mouse-paddle

    Или еще раз про экономию. keymouse Уж коли тема была поднята, в продолжение её еще один бюджетный вариант радиолюбительского оборудования.  Много раз в интернете пялился на прекрасные виброплексы и манипуляторы. Результат один - или жаба виновата или действительно я живу в бедной стране. Не каждый может себе позволить манипулятор за 100, а то и более, баксов. И почти у каждого в трансивере встроенный электронный ямбик. У кого и А и B, у кого только B, без разницы. И у каждого в шкафу лежат бренные останки любимой когда-то мышки, которая по неустановленной причине стала глючить и была списана. Еще в армии я экспериментировал со своими пальцами в качестве контактов манипулятора: на изоленте прикреплял на указательный и средний пальцы два провода и замыкал их о металлическую пластину на столе. Эдакий вертикальный падль.       И вот когда у меня появился трансивер, а манипулятора еще не было, я сделал его из любимой когда-то мышки. Форма и размер были как раз по размерам моей ладони. Я думаю идея уже понятна: из платы извлекаются все детали мешающие обыкновенной схеме земля - две кнопки. Провода распаиваются прямо на контакты левой и правой кнопок, а вместо разъёма PS/2 распаивается 3,5 мм (или 6,2 мм) джек в зависимости от конструкции трансивера.

    Подробнее...  
  • Прохождение 1-10 июля

    Как вы могли заметить на популярном виджете от N0NBH, который в свою очередь берёт данные на SFI сервере NASA. на начало июля Solar Flux = 71, а SN всего 12. Это означает что условия распространения радиоволн в КВ диапазонах будут ниже среднего и особенно плохие на ВЧ любительских диапазонах. Диапазон 160 метров стоит особняком, но дальнее прохождение и там будет неважным. Для того, чтобы можно было  определить направление -прохождение - время суток для каждого, я использую вот такую форму прогноза. Направления по карте с центро в Славутиче, по вертикали частота от 1 до 30, по горизонтали время суток, сила сигналов для передатчика 100 ватт и диполя в цвете (расшифровка ниже)

    Подробнее...  
  • Gadget-googlecode: не пользуйтесь бесплатным

    pishmah  :-(  В своё время поверил в Gadget googlecode и за пару лет наплодил массу звуковых вставок на сайт с бесплатным проигрывателем аудио от гугла  Теперь эта фишка недоступна из-за изменения политики gadget-googlecode. Не будет теперь бесплатного. И вроде бы хрен с ней, да она через винду лезет к вам на экраны :-( и что еще хуже просит логин и пароль. Не верьте ей - жмите отмена. Беды не будет, но и звука тоже.   Приношу свои извинения, меня подставили :-)   Срочно ищу замену, но думаю придётся писать свой. А пока звук придётся либо ждать либо тащить на свои машины.

     
  • OnLine HF тестер

    Или Тем кто не верит в могущество антенн :-)

    onlinetester

    Сегодня по причине плохой погоды почти целый день сижу дома. Радикулит больно ломает косточки. И вот надумал поработать на CQ. А чтобы не просто так, а с пользой для дела решил "пощупать" прохождение еще одним способом. Он не последний, всё по порядку, но, думаю, сегодня ограничимся одним способом. И этот способ - ReversBeacon. Для тех, кто ни разу с этим не сталкивался короткая справка.  Это бесплатная радиолюбительская служба WEB приёмников с программным обеспечением, скиммеров, которые могут "читать" CW, RTTY, PSK и другие диджи  моды, фиксировать позывные, частоту, уровень сигнала и в режиме реального времени передавать всё это на сервер, с которого желающие могут "забрать" информацию на свои мониторы. Конечно точность таких тестеров сигнала весьма относительна из-за разных антенн, но общее представление получить можно. Например тем, у кого направленные антенны, можно попробовать "повращать" свою антенну и определить как меняются уровни. Для тех, у кого антенны не поворотные, можно определить где ихслышно лучше. Вот скриншоты скиммеров с интервалом в несколько минут при направлении антенны в первом случае на Запад, а во втором - на Восток.

    Подробнее...  
  • NO-44

    w3ado-1

    Сегодня с утра решил посмотреть как там поживает американский диджитал PCSAT NO44. У него проблема - энурез аккумуляторов. Впрочем, это не только у него.  Но слава производителям электролитических (и не электролитических) конденсаторов: накопленной в них энергии хватает на передачу одного пакета :-). Потом пауза, накопление. И снова один пакет. Но получается.  В миру у него позывной W3ADO-1. Вот только что попробовал как он отвечает через диджик на 145827 кгц.  Жив, курилка :-)

     
  • 26 апреля 1986 года

    Припять EN25RЯ думаю говорить много не следует. Все всё помнят.  Сейчас саркофаг накрывают новой крышей - конфайнментом.

    Фото сегодняшнего 4-го блока.

    Но из песни слов не выбросишь.  наши Славутичские радиолюбители 25 лет спустя работали из города-призрака в эфире.  Короткий отчёт с несколькими фотографиями на сайте Гоши радиста.  

Продолжени. Начало смотри - "Как сделать КСВ метр" Подытожим наши изыски. Самые простые индикаторы КСВ на проводках под оплётку коаксиала или полосковые...
Продолжая тему "Измеритель мощности" и "Конструкция послевыходного дня" я, сам того не ожидая, поднял фантомный вопрос - КСВ метр и измеритель мощности. И...
Или конструкция выходного дня. Правда :-) С того момента как у меня заработал первый скетч на Ардуино я вынашивал мысль сделать красивый КСВ метр и...
Физические величины определяющие качество прохождения наряду с данными статистики нас особо не радуют: solar flux и количество солнечных вспышек на минимуме. Слои E и F2...
Скорость решения задачи напрямую зависит от правильной постановки вопроса. В нашем городе есть разные радиолюбители. На днях был в гостях у одного...
Когда человек в зрелом возрасте то он теряет интерес не только к дамам репродуктивного периода. Он так же теряет зрение, желание выпить,...
Для того, чтобы оценить преимущества пенсионера, сначала надо вернуться на работу ..... Приготовил себе 1000 и одно задание, накупил плат, деталей и инструмента, но...
Всем доброго дня и мои поздравления с наступившими Новым Годом и Рождеством! В январском номере журнала CQ amateur-radio опубликованы результаты CQWW VHF контеста 2018 года.
Вчера Гугл прислал немного зелёных за то что вы, мои уважаемые читатели, иногда нажимаете рекламные баннеры на моём сайте. Я слежу за тем, чтобы...
Вот и пролетел еще один год. Внучка выросла настолько что уже понимает что означает охрана природы: её новогодняя работа на конкурс природозащитников не содержит...
Неделю назад мне напомнили моё обещание раскрыть секрет сложения сигналов с антенн НЕ на коаксиальных трансформаторах. Конечно же я вспомнил про это...
В продолжение темы любви к сантехническим пластмассам...... Я вообще-то не любитель SSB, но когда у меня появился трансивер с нормальным трактом формирования SSB сигнала и эквалайзером,...
Пару постов назад я писал про замечательный точ-падль с подложкой чтобы рука не дёргала ключ при работе. Интерес к нему проявил и мой...
Недостатки самого простого точ-паддля выяснили (см. "Точ паддль и его проблема") Вместе с Сашей Прилук K2PAL продолжаем исследовать то что...
Силы космоса нам особо не благоприятствуют, но и не вредят. SFI=67 SSN=0 Это означает стабильно плохое и нестабильное прохождение на ВЧ...
kzaskbar

Подать телеграмму

Ведите короткий текст (до 256-ти символов.) телеграммы
Call (name)

 
            

HAMschool

HAM School
CW forever
Радиообмен для бойца
Украинская транслитерация
Детский RX TX KIT
Прогноз прохождения
Грозозащита радио
Метеорадары и грозы
Sat School
Спутники хочу :-)
SAT приёмные антенны
SAT QSO FM
SAT QSO CW - SSB
SDR, SAT и Orbitron
Oreos miniSat
Моргающий Niwaka
Space sound
УКВ тестеры
DX через спутник
Почему не слышно спутник
Как принимать FunCube1
Как принимать PolyItan1
Как принимать PSK QB50P1
Обзор программ SAT телеметрии
Практическое построение диаграммы направленности
Meteors School
Метеор QSO. Что это?
Предстартовый инструктаж
Как смотреть метеоры
Метеор сервис Virgo и Java
Изучаем CW
Изучаем CW дома 1
Изучаем CW дома 2
Изучаем CW дома 3
Изучаем CW дома. Q-код
Изучаем CW дома. Жаргон.
Тэн код. 10-код.
CW trening radios
Маэстро Morse Runner
Mouse-paddle
Видеоурок Vibroplex
ARRL: как урок в классе
Недостатки PC телеграфирования
Какая песня без баяна?
Интернет идёт к Морзе
Антенны КВ
Противовесы из рулетки
Эффективный диполь
Невидимые антенны
Волшебные проволочки
Антенны случайной длины
Калькулятор антенн
Простое согласующее
Просто про антенны
Какую антенну выбрать
Стэки КВ антенн
1 антенна на 3 трансивера
Модифицированные Inv V
Спайдер vs гексабим
Антенны УКВ
Даблполь 144
Квадрифиляр на 145
SAT квадрифиляр
UHF VHF без приборов
144 за полчаса
Колинеарная J антенна
Калькулятор J антенны
Рамочная KP4MD
"Ёлочка" 144/430
Невидимая на 144
Двойная Харченко
Широкополосная УКВ
Стэки на УКВ

Калькулятор расстояний и QTH
Калькуляторы перевода координат UTM DMS, координаты в QTH locator IARU и наоборот. Расчет азимута и расстояния по QTH локатору.


Online экзамен на категорию

exam

UY2RA/QSO/QSL/OQRS

 

Online SDR приёмник

 Тестовая версия WEB приёмника. Для прослушивания необходимо какой-нибудь SDR программой (или скачать SDR Console) подключиться к этому серверу по адресу uy2ra.ddns.net порт 50101 login guest password guest Приёмник на КВ с конвертором вверх и имеет гетеродин 50 мгц. Битрейт 1 мгбит или ниже. 73!
Как запустить такой приёмник у себя:

Запускаем WEB SDR сервер

Запускаем WEB SDR сервер 1

Запускаем WEB SDR сервер 2

Запускаем WEB SDR сервер 3

Запускаем WEB SDR сервер 4

Борьба за качество приёма SDR

Качество приёма SDR2

Качество приёма SDR3

Качество приёма SDR4

Сейчас работает версия 3. Не видна из программы версии 2.