Спайдер против гексабим

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

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

spider         Как то так вышло, как говорят слово за слово, у нас в деревне поднялся спор какая же антенна эффективнее - более простой конструктивно спайдер или "зигзагообразный" гексабим. С простыми антеннами типа Yagi-fishing  (огородно-полевая) всё ясно :-), А тут как быть?  Для доказательности тезиса о том, что эффективнее та антенна, чьи "провода прямее", придется пристегнуть науку.  Формула электротехники, определяющая напряжение наведённое в проводнике элемента антенны в общем виде следующая: ЭДС=В*L*v*sin a.  

6.02-24 (B-магнитная индукция, L - длина, v-скорость, а(альфа)=угол под которым находится проводник к направлению наводимой эдс, sin а рад=соответсвенно углу) .  Тоесть при прочих равных нас будет интересовать завсисмость изменения наведённой ЭДС от длинны проводника (элемента антенны) и угла, под которым он находится к направлению принимаемого сигнала. В общем случае и длинна проводников равная, но в связи с тем, что они "изогнуты" по разному проанализируем и длинну. Для примера на директорах 20-ти метрового диапазона.
spider  Итак, сначала спайдер. Исходя из геометрии чертежа очевидно, что вибратор по всей своей длинне расположен под углом 45 градусов к направлению с которого приходит сигнал. Нас интересует только относительная (в нашем случае относительно гексабима) величина, так как все параметры кроме длинны и соответствующего этому участку длинны углу будут одинаковы для обоих антенн. Назовём её условно К.  Длинну обоих элементов принимаем  тоже за 1. Тогда для спайдера в котором элемент по всей его длинне расположен  под углом  45 градусов с сигналу К=1*sin45, что составит величину  0,707 от  единицы в случае если бы проводник по всей длинне был перпендикулярен приходящей радиоволне.   И это без учёта того, что половина длинны директора не находится на оптимальном расстоянии от вибратора. Более того, в связи с формой вибратора, он значительно выдвинут вперед относительно места где должен был бы находится для обеспечения максимально возможного усиления антенны. Введём второй условный коэффициент "n" равный 0,75 по отношению к обычному волновому каналу, в котором директор находится на оптимальном расстоянии от вибратора.  Получаем окончательное значение К для "паука"  =0,707*0,75 = 0,530  В случае с гексабимом всё сложнее. Если бы не зигзаг в центре элемента, его можно было бы аппроксимировать к "пауку" без особых сложностей, но "зигзаг есть :-(
hexabeam        Более тогго, мы видим что в зигзаге по крайней мере половина длинны (4,9 м или 0,49 от общей длинны) находится под углом около 30 градусов к направлению ЭДС. Оставшаяся часть - 0,52 общей длинны под углом в 45 градусов.     Тогда для гексабима К=0,49*sin30+0,51*sin45 или в цифрах 0,51*0,707+0,49*0,5=0,606 :-( Но директор гексабима находится на оптимальном расстоянии от вибратора, поэтому второй коэффициент n  принимаем за 1 и тогда окончательное значение К для гексабима составит 0,606 против 0,530 у спайдера. Немного, не правда ли?    А если учесть что вибратор у паука полноразмерный, но в связи с конструкцией составляет 9,94 м, а у гексабима укороченный с ёмкостной нагрузкой, но 10,42 метра, то коэффициент "полезности" у гексабима следует увеличить на реальное отношение длинн, тоесть окончательное соотношение выдуманных нами коэффициентов составит 0,701 у гексабима против 0,530 у спайдера.

В процентах по сравнению с полноразмерной (даже проволочной) Yagi это 70,1% и 53%.   Несложно подсчитать, что для спайдера это примерно соответствует усилению "нормальной" 2-х элементной Яги. Если она простая и проволочная, то возникает вопрос о целесообразности изготовления трёх  изогнутых элементов.  С гексабимом ненамного лучше.

     При сравнении параметров заявленных производителями убеждаемся, что чудес не бывает и проанализированные нами свойства этих антенн находят подтверждение при их моделировании в МНЯМЕ.  Коэффициент усиления спайдера (паука) - 4,3 дБд, а у гексабима 5,0 дБд.      В этом приблизительном анализе мы рассмотрели самые неудобные элементы - самые изогнутые. Если сравнить элементы этих же антенн на более высокочастотные диапазоны, то мы без труда заметим, что эффективность этих элементов будет гораздо выше в связи с тем, что большая часть их длины перпендикулярна направлению с которого приходит сигнал.   А нельзя ли "деформировать" элементы проволочных антенн по другому? Как нибудь эффективнее? Понятно, что то, к чему нужно стремиться - расположение проволочных элементов паралельно друг другу на максимально возможной их протяженности, перпендикулярно направлению на сигнал и на оптимальном расстоянии один от другого. То есть стандартная полноразмерная антенна Удя-Яги на соответствующий диапазон. :-)   Понятно, что сначала следует оценить механические возможности. Спайдер выигрывает однозначно в связи с большей длиной удочек и их меньшим количеством. Если расположить удилища (шесты) не под углом в 90 градусов, а гораздо большим, например 120, то становиться возможным получить продукт нелинейного преобразования спайдера в гексабим :-).   А точнее в третий класс - эдакий конёк-горбунок.  horse2    Из рисунка видно, что это спайдер, максимально приближенный к гексабиму в соответствии с изложенной выше теоретической концепции. И вообще он в таком виде становится очень похожим на MOXON.  Но тем не менее это проволочная трёхэлементная антенна Уда-Яги с укороченным вибратором с ёмкостной нагрузкой, а "излишки" длинны рефлектора и директора загнуты вдоль удилищ чтобы избежать  расположения в пространстве паралельно направлению распространения сигнала, когда наводимая ЭДС будет равна 0. Обращаю ваше внимание, что это не ёмкостная нагрузка, а изогнутая часть резонансного элемента.  Более "строгие" геометрические формы делают антенну более прогнозируемой при масштабировании её размеров для других диапазонов. zip3    Совершенно прозрачная "похожесть" на гексабим даёт возможность предположить, что КНД и усиление антенны будет несколько лучше, чем у гексабима. Предполагаемый КУ конечно будет ниже расчётного, но выше чем у гексабима, например RR-33, и поэтому с осторожной уверенностью можно предположить что это будет около 7-8 дБд.       КСВ, естественно. также будет близким к единице, но, точно так же как и в спайдере и гексабиме, только на протяжении коротких участков диапазона. За всё приходиться платить :-(  Но, оценивая затраты и вес конструкции, следует признать, что соотношение затраты/результат для домашнего исполнения очень хорошее.  Следует отметить что в связи с тем, что кабелем запитан один вибратор, КСВ подиапазону более монотонный, т.е. по краям диапазона изменяется не так резко как, например, у RR-33. zip "Подвесной",  неповоротный вариант, такой антенны на диапазон 20 метров несколько лет использовался мною на даче и на дальних трассах по оценкам корреспондентов давал выигрыш в 1-2 балла. К сожалению на небольших расстояниях эта разница почему то была меньше (по крайней мере по оценке UT0RW - расстояние 50 км)  Но всё разваливалось при попытке реализовать трёхдиапазонный переключаемый вариант: элементы подиапазонно начинали играть роль рефлекторов вместо директоров :=)  От идеи пришлось отказаться. По крайней мере тогда.
zip1 Но самое главное в том, что если согласиться с некоторой "кривизной" из-за провисания и сделать размер удилищ  по 8,4 метра, то возможно исполнение антенны на диапазон 7 мгц! Прикиньте - 3 элемента на 40!  Удилища придётся скорее всего подвязывать, но всё-таки ! :-)   Признаюсь: такого я еще не делал!  В таблице ниже размеры в метрах. Автор расчётов - Мартин Хидман SM0DTK. Моделирование производилось программой 4NEC2, посмотрите в интернете её возможности. Он отмечает высокую повторяемость реальных построений и их соответствие проектным размерам.  У него всё совпало с коэффициентом 1,07. Реальные размеры больше проектных только в 1,07 раза.  Конечно, для однодиапазонной антенны, может это и неудивительно, но возможность иметь усиление 8 дБ на 40 метрах с такой лёгкостью  впечатляет.  
Band A В С D E F G H L
40 7,28 2,32 1,84 0,92 3,64 2,32 3,28 8,48 8,42
20 3,64 1,16 0,97 0,46 1,82 1,16 1,64 4,24 4,21
15 2,43 0,62 0,91 0,32 1,11 0,77 0,99 2,82 2,80
10 1,82 0,58 0,48 0,24 0,91 0,58 0,82 2,12 2,10
2 0,85 0,12 0.08 0,46 0,18 0,12 0,16 0,42 0,41

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • Гармоническая НЧ антенна

    multdipole

           Эта конструкция представляет собой модификацию красивой идеи многодиапазонного диполя Ротхаммеля из его бестселлера "Антенны".  Всё бы было хорошо, если бы не распределение токов и напряжений в этих (в этом) диполе и суммарный вес. Никто не станет спорить с тем, что вес будет немалый? И что пучности напряжений создаются как раз на концах диполей (концевой эффект) ? 
     А раз так, то их взаимное влияние настолько сильное, что  настройка в резонанс этих диполей процесс настолько трудоёмкий и неблагодарный, что появилось желание как то концы диполей развести в пространстве:-) Плюс ко всему, уж коли есть возможность сэкономить материал (вес) путем объединения проводников, могущих составлять один провод в один провод, то почему бы этого не сделать?:-)
    Rotthammel modДиапазоны 15 и 10 метров исключены по причине того, что на этих диапазонах куда лучше работают квадраты или Яги. Диапазон 20 метров можно легко заменить на диапазон 30 метров и таким образом получить достаточно широкополосный диполь на НЧ диапазоны. Но чтобы не нарушать основную идею, на диапазоне 20 метров работают отрезок в 3,50 и отрезхок в 1,55 метра, просто висящий вниз, что в сумме составит как раз 5,05 - длину одного плеча обычного диполя на 14 мгц. Выбор дополнительного проводника для диапазона 20 метров короче необходимого объясняется тем, что его конец просто свисает вниз и при большей длине при ветре будет раскачиваться сильнее и расстраивать диапазонную антенну.  На 40 метрах работают два участка по 10,10 метра, а на 80-ти метрах участки 10,10 и 13,10 метра. Кто бы стал сомневаться, что Гоша радист длины посчитает не на середины телеграфных участков? :-) Жирными чёрными точками 

    Rotthammel mod1

    обозначены места пайки.  Необходимо уделить должное внимание механической прочности этих узлов, так как одной пайки будет недостаточно.  Провода предварительно нужно скрутить или зажать болтами. Таким образом на всех диапазонах диполь имеет от половины до третьей части общего провода, что значительно экономит вес устройства. Если вы обратили внимание, то все три концевых части расположены под углом 90 градусов между собой, что обеспечивает максимально возможную развязку. К недостатку идеи следует отнести необходимость двух "лишних" точек подвеса проводников 40-метрового диапазона. А к дополнительным плюсам - экономия помимо веса и материала проводника еще и N-ного количества орешковых (или других) изоляторов. 

      xx5Можно провести еще одно усовершенствование.  Лично я считаю что самый большой недостаток диполей - это их направленные свойства, вернее "восьмёрка" которая практически "вырезает" из диаграммы направленности два направления соосных полотну диполя.  А что делать, если желаемый корреспондент как раз там? :-)  Я уже описывал такое решение применительно к антенне инвертед Ви.  Если полотна одного диапазона разместить под углом в 90 градусов (не как обычно - 180), то диаграмма направленности измениться: провалы "восьмёрки" станут гораздо меньше, а вся диаграмма станет напоминать толстую сардельку на каждом из диапазонов. До овала, конечно, не дотягивает, но с некоторой натяжкой этот вариант уже можно назвать антенной с круговой диаграммой направленности. Для практической работы это её новое свойство будет таким же важным, как и её хорошие резонансные свойства. Для такой антенны весьма желательно применение хотя бы простейшего балуна.

    А вот здесь описано применение этого же решения для ВЧ пятидиапазонной антенны от Diamond.

     

     
  • Украинская транслитерация

    Спасибо Аркадию, UT9UR  Цитата:
    "Новость,  на  мой взгляд, достойная для твоего сайта.  Комментаторы  говорят,как  я понял, что не совершенны правила, но теперь будет однообразно. Если не сталкивался, то поверь -это  большая проблема:  права, укр. паспорт, посадка в самолет, получение  визы  (это само по себе такой стресс) и т.д. Есть таблица и уж кто-кто, а радиолюбитель должен правильно писать свои данные латиницей.

    Вот ссылка http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/55-2010-п" Смотреть таблицу >>>

    Подробнее...  
  • Вошёл во вкус :-)

    globe     Последнее время при замечательном состоянии МПЧ для 28 мгц уже вошёл во вкус и зову корреспондентов не иначе как на 5 ватт мощности (правда в трёх элементах яги). Но получается можно сказать регулярно. Вот только что SSB Gwadeloupe FG5DH, за ним следом  6Y5WJ, Josh.... примечательно, что предыдущее QSO с HZ6LY я слышал их обоих с хорошим уровнем эха....   Поэтому звал на свои 5 ватт будучи уверенным, что ответит....  Так и вышло....

    Ну , может не с первого раза, но со второго точно. Аудиоконтроль не даст соврать. Дальше пошла Аруба P4/KG9N, Пуэрто-Рико K1ING/KP4 e.c.t.   И всё на те жу 5 ватт. Подумываю о том, чтобы вступить в QRP Club :-) Боюсь только не возьмут по причине слишком большой для QRP антенне :-)

     
  • Сложение сигналов по другому :-)

    summator1

     

     В продолжение темы про SDR свистки и их преимущества. Вернее касательно недостатков :-) Главный - АРУ работает от сигналов в полосе 3 мгц :-)   Я уже писал про сложение сигналов и на КВ и на УКВ потому что считаю интересным слушать широкополосные приёмники которые могут "прожевать" не только спектр сигналов в диапазоне от 0 до 2 ггц но еще и поскимерить там.   Кто не интересовался до сих пор словом скиммер посмотрите в Вики. Но думаю что каждый хоть раз заглядывал на сайт Reverse Beacon System. Совершенно случайно у меня в портфольо на месяц оказались две новые фотографии которые теме соответствуют :-) Как заставить одну программу скиммера (один комп :-) шпионить сразу на нескольких диапазонах? Вот, смотрите, легко.

    Подробнее...  
  • Ностальгия: славяне. Ретроспектива 2013

        Дней 10 назад в эфире на 20-ке познакомился с Володей, RW9AW. Не прошло и двух недель, как он со своим сыном Иваном UA9AGR у меня на кухне! Выяснилось, что оба заядлые путешественники и по дороге они успели побывать в гостях у Саши R1NA :-)        Но я немного о другом. Я про славян из бывшего СССР. Если бы это было в чопорной Европе, то месяц бы шли переговоры о дате приезда, визах, отеле, валюте оплаты услуг транспорта, какой флаг вывесить в аэропорту в день приезда и другие протокольные нюансы.  У нас всё проще: главное чтобы в этот день из дома не уехал :-)     По приезду чай с какавой, помощь раненому в дороге Володе (кстати "рану" - ушибленный палец ноги привёз из Карелии - лестницы у R1NA крутые :-) Надо думать и водка была крепкая :-)  Выяснилось, что общая история на протяжении 70 лет еще долго будет давать о себе знать: понимаем друг друга с полуслова, вышедшие ныне из упортебления слова из "совкового" лексикона, цитаты из Высоцкого (из Пушкина, кстати, тоже, хотя нынешнее поколение его знает примерно как творчество Байрона). И вместе с тем много нового: из первых уст про челябинский метеорит,

    Подробнее...  
  • Вруны :-)

    Сегодня с утра чего-то слабовато слышал FO-29. Подумал что может антенной "промазал" и решил уточнить Orbitron запуском аналогичной программы Gpredict. И к своему ужасу увидел что согласно вновь запущенного приложения моя антенна стоит к спутнику под углом больше 90 градусов!  При сумме элементов вверх-вниз 26/14 вполне достаточно чтобы получить - 100 дБ ;-( Думать буду вечером, а сечас плачу и думаю кто из них больший врун ? :-)   Позиция обозначена как Gosha (UY2RA в Gpredict), а спутник "подкрашен" красным цветом. Время, конечно, мгновенное, то есть компьютерное и одно и то же для обоих приложений :-)

    wruny

    А вот то, что собственно и есть предмет порождающий глухоту :-)

     

     
  • Калькулятор укорочения диполя

    Пробовал консультировать одного из наших местных ребят по вопросу использования в качестве основной антенны диполя Надененко на 40 метров. Аргументы оппонента - она такая широкополосная, что можно не настраивать :-) Теоретически - да. Да только если вдруг захочется её перестроить так легко как с диполем в один провод не получится. Может его и правда можно не рассчитывать на конкретную частоту, но вот то, что коэффициент укорочения в связи с диаметром излучателя считать придётся, и, что самое главное, переделывать не так легко.  И тут выясняется, что вопрос расчёта полуволнового диполя оказался не таким простым, как кажется при невнимательном прочтении классика антенностроения Карла Ротхаммеля. Рассчитать длину волны однопроводного полуволнового диполя несложно. Да только если стремиться получить длину близкую к резонансу, чтобы не поднимать и опускать антенну по двадцать раз, то не обойтись без учёта коэффициента укорочения.

    Подробнее...
Век живи, век учись, и только на старости лет научишся отпрамвлять отчёт за УКВ контест :-( Короче про подготовку...
Сегодня в ожидании Бейкера сижу у трансивера, кручу антенны и соображаю куда бы поехать на УКВ полевой день. Конечно же по карте ищу точку к...
Ломал голову как совместить приятное с приятным: чтобы на рыбалке смотреть на поплавок, а слушать двадцатку. Первое, что пришло в голову -...
TNX Александру Прилук K2PAL (ex AG2T) Уже лет сто ломают копья приверженцы и противники тех или других антенн. Уже целый стог сломанных копий. Дело...
СидЯ на работе нашёл пару минут чтобы посмотреть чего читает народ на моих сайтах. Как и ожидалось, то что описывает интересности в радиолюбительском эфире.
Прослушал приглашение с борта Fox1D приятным женским голосом и удивился тому, что бакен прошёл на 59, а себя не слышу. Ну и России...
Состояние с солнечной активностью никак не радует: изменений почти нет. Если солар флюкс еще как-то меняется, то число вспышек на стабильном минимуме -...
На пятый день праздников руки наконец дошли до радио :-). Но выяснилось что сегодня, для того, чтобы спаять платку расширения,...
Вы находитесь в районе, где есть значительный шум QRM / QRN (QRM: неприродный шум и QRN: встречающийся в природе шум), делающий невозможным получение слабых сигналов?
Я уже поминал тихим словом этот самый риторический вопрос, за что многие готовы были дать мне по сопатке :-) Сегодня повод еще раз спросить. Типа зачем...
Антон, OK7AJ Цифровая морская радиопередача и тюнер RTL-SDR Я часто спрашиваю себя, как привлечь молодых людей и расширить ряды будущих молодых радиолюбителей? Начнем с...
Группа радиолюбителей Польши оформляет разрешение UT/SP8DUGA и будет этим позывным работать с использованием в качестве антенны одного из диполей Надененко верхнего ряда антенны ЗГРЛС...
Цифры на этой неделе как и на прошлой, не впечатляют. Но отличия есть. Во-первых, будет лучше прохождение на НЧ диапазонах. Самое лучшее будет...
Сегодня состоялся второй раунд договорного матча с мистенром Криссадой Футракул - E21EJC насчёт связи через FO-29 Позавчера не слышал ничего кроме своего сигнала, сегодня...
Получил письмо в личку с жалобой на то что перестал работать мой онлайн WEB приёмник. Признаю, был невнимателен к пользователям. Дело в том,...

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

Сайт черниговских радиолюбителей

HAM Sound Player


HAM Screen Saver

SLogin

Вход с логином соцсети в:

Или логин этого сайта

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

HAM history QST PICTURES

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.