Спайдер vs 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

Комментарии  

UY2RA
#2 UY2RA 15.01.2019 07:32
Цитирую US4MAO:
Заинтересовало... Нарисовал быстренько в МНЯМЕ данный гексабим на 40м... Абракадабра какая-то! Что-то моделька не работает у меня. Видимо не правильно прицепил емкостные нагрузки, других причин не вижу, все по размерам в таблице.
Тут файл .maa
drive.google.com/.../

У Вас в MMANA размеры заданы не от рефлектора, а от вибратора. Это скорее всего оттого что "быстренько" :-)
Должно получится что-то такое - hammania.net/ftp/hexbeam40.maa
Сообщить модератору
US4MAO
#1 US4MAO 15.01.2019 01:55
Заинтересовало. .. Нарисовал быстренько в МНЯМЕ данный гексабим на 40м... Абракадабра какая-то! Что-то моделька не работает у меня. Видимо не правильно прицепил емкостные нагрузки, других причин не вижу, все по размерам в таблице.
Тут файл .maa
drive.google.com/.../
Сообщить модератору

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • Батареи спутников

      Как мне начинает казаться, самое слабое место всех спутниковых систем  - энергоснабжение (солнечные батареи - аккумуляторы). Уже даже здесь, на этом блоге  не один раз читали про неприятности с электролитом, сложностями с периодами в солнечной тени, "потерей" управления компьютерами и наоборот, произвольный перезапуск (например AO-7 сам себе командир, сутки мода А, сутки мода В). Правда с момента выхода из комы этот режим не меняется.  Прекрасно работающий сейчас FO-29 в конце 2007 года начал "загибаться", внутреннее сопротивление батарей стало расти после 12 лет в космосе. Соответственно, когда длительность времени в "тени" в связи с измененими орбиты превысила 32% от "освещённого" полета, аварийная автоматика, которая должна была выводить работу спутника на автоматическое включение после возрастания напряжения батарей до номинального не срабатывала. Кризис пришёлся на март 2008 года. Спутник замолчал. И возобновить его работу в нормальном режиме японцам

    Подробнее...  
  • Первый раз Invader :-)

    Invader CO-77 satellite

      Сегодня первый раз послушал CO-77 Invader. Тот который JQ1ZKK. Слышно очень громко. Причём слышно и CW и пакетный транспондер. Оно и неудивительно при его  почти ватте мощности.  Хотелось послушать Voice Talker, но в этот раз не сложилось :-(  Так что приглашаю послушать и поделиться фонограммой Digitalker, F3E.

    Подробнее...  
  • Метеоры

     ut9urА. Грабарник UT9UR (ex UT5ER)
     
       На этом замечательном сайте не раскрыта тема о метеорной связи на 144МГц, поэтому, когда Георгий предложил мне восполнить пробел, то я не долго ломался. Потому что считаю этот вид связи наиболее азартным и просто интересным, особенно увлекательно для тех наших коллег, кто работает с детьми.
        Сразу скажу, что этот материал рассчитан на тех, кто не имеет специального образования, но имеет желание приобщиться к этому интересному направлению. Мною предусмотрена быстрая возможность ответить на ваши (возможные) вопросы.  То есть изложение краткое, но может быть расширено, если вызовет интерес.  Для начала рассмотрим минимально необходимый сетап, без которого попытки повторить описанное будут малоэффективными.
    Из обязательных принадлежностей нужно иметь компьютер (вполне годиться и 10-и летней давности) и любой импортный УКВ трансивер (не обязательно имеющий САТ).
    Необходим так называемый интерфейс компьютер-трансивер. Его можно купить, а можно и самому сделать за пол-дня. Вещь эта распостраненная, имеется у всех, кто работает любым цифровым видом, а кто впервые слышит сообщаю, что речь идет о соединении выхода трансивера со входом звуковой карты компа и другой парой проводов выхода НЧ компа (вместо динамиков) с НЧ входом трансивера. Кроме того еще одна пара проводов для включения компом трансивера напередачу, т.е. комп подает "землю" на контакт трансивера для перевода его в режим Передачи. 
    Подробнее...  
  • N1MM. Чемпионат области SSB

    CRSSB

    Ну так уж вышло, что чемпионат области SSB у нас решили изначально сделать максимально демократичным и простым: повторы через каждые десять минут и только порядковый номер связи в качестве контрольного номера.  По просьбе  озвученой на областном сайте с просьбой написать всех кто может конфигурационный файл к программе в которой работает в контестах я тоже написал. N1MM достаточно хорошо зарекомендовавшая себя на международном уровне и очень гибкая, читай могучая,  программа.  Модуль получился уж чересчур простой, вознило даже желание уже хотя бы в качестве множителя использовать URDA номер :-)  Но положение пока не изменилось, поэтому модуль вот такой простой и получился путём урезания модуля с учётом районов области как множителя.

    Подробнее...  
  • Деревенский детектив

    Пока на КВ относительное затишье, продолжаю исследовать сигналы из косомоса. Те, что погромче, декодирую, если ключ знаю, те что слабые - пытаюсь идентифицировать. Список спутников просто огромен. Это если высунуться ра рамки радиолюбительских и пробовать принимать. Была бы таблица частот :-) Когда они позывных сигналов не подают, то их можно различать только по времени, орбите и эффекту Доплера. Потому что он один может свидетельствовать в пользу радиосигналов космического базирования. Тоесть на любом, даже узкополосном, "водопаде" можно отследить 

    faximile

    сигналы из космоса благодаря как раз тому, что

    Подробнее...  
  • Поиск источников QRM

    qrm        О том, как попытаться подавить помеху я уже писал (Эффективное подавление помех в Главном меню).  А вот как определить источник помехи рассказал в своей  статье опытный коротковолновик  Вадим Дубовик - UT3RZ.  С его любезного разрешения я  процитирую его здесь.  Получится полная инструкция по преобразованию вашего домашнего эфира в девственно чистый :-)
      Цитата:  
    " Думаю, все радиолюбители у себя дома отчетливо различают вдруг возникшие помехи, так мешающие приёму слабых сигналов ДХ станций. И неважно где он проживает, в большом городе или в маленькой деревушке, рано или поздно каждый радиолюбитель встретится с подобной проблемой, так как некачественная в отношении электромагнитной совместимости техника всё больше входит в наши дома и подключают её к своеобразным огромным излучающим "антеннам" - к сети 220 вольт.   Эта проблема еще более усугубляется, если приёмник работает с антенной, имеющей какое-либо усиление. Прикиньте: со стороны Японии у вас дом, в котором живёт "сверчок". Похоже Япония теперь улыбается другим....  
    Подробнее...  
  • УКВ тестеры

     Так вот, я думаю что у всех есть трансивер с диапазоном 29350-29500 кгц. Тогда там, сообразуясь со свободным временем, можно послушать в CW и SSB модах работу радиолюбителей через спутник АО-7. В дополнительных материалах (ссылку смотри выше) есть рассказ о программе, с помощью которой можно просчитать когда именно слушать - программе "Орбитрон".  Она же поможет уточнить время "прибытия" МКС. К сожалению, самый популярный спутник, через который проведены миллионы связей в FM - Echo или АО-51, на сегодняшний день не функционирует. Но, к сожалению, он не единственный среди замолчавших. Из того, что сегодня доступно, имея только диапазон 145 мгц, всё.  Два пути вперед. Первый - улучшить антенную технику или поставить усилитель для того чтобы лучше слышать. Он не будет помехой для второго :-) Второй -  изобретать или покупать чего-нибудь с несколькими УКВ диапазонами, а может и модами. Но, пока думаем, можно пытаться реализовать движение по первому пути. Первая попытка улучшить приём - "приподнять" сигнал над шумами.
    antusil1Советы по выбору антенн, их изготовлению и настройке я уже давал, потому что

    Подробнее...
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...
Работая вчера на спутниках, пару орбит, заметил, что что-то слабенько слышу. Сходил посмотрел, не свалились ли с траверс антенны. Вроде всё ОК. Обновил TLE Орбитрону.
Погода особо не изменилась, изменилась плотность солнечного ветра. Отражая его магнитное поле Земли напрягается и на сегодня устало:-) SSN равно 11.
Сейчас сам себя поймал на этой мысли и аж рассмеялся. Раньше как было. Просыпается радиолюбитель, попил кофе, садится за Р-250 и давай крутить ручку верньера...

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

 

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.