Укороченные антенны НЧ диапазонов

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

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

    Мысль о том, чтобы выдержать электрическую длину вибратора равной четверти волны (GP или или одно плечо диполя), но "свернуть"  её по спирали в меньший геометрический размер, не нова.   Её влияние можно заметить и в спиральных антеннах УКВ и в Helical антеннах на КВ и т.д.
     Чисто геометрически размеры считаются легко.  Для этого должны быть известны две исходные величины: длина проводника и диаметр оправки (каркаса) на которой всё и будет размещено.  Есть вариант, когда оправка представляет собой только физическую опору на которой витки крепятся принудительно с помощью неглубокого прореза и фиксатора (лески или эпоксидной смолы). В этом случае механическая прочность конструкции намного меньше и предполагается достаточный для удержания собственного веса диаметр провода.


    Тем не менее, очевидные преимущества с точки зрения экономии геометрических размеров, вновь и вновь толкают пытливый ум радиолюбителя к изыскам и экспериментам. Дабы не быть голословным, предлагаю набрать в строке любого поисковика "ЕH antenna".    Конечно, это не совсем то, о чём буду говорить я, EH антенна возбуждается и работает по другому, но  принцип расположения вибраторов в обоих антеннах родственный. Моя первая успешная  попытка уменьшить геометрические размеры при соблюдении электрической длины позволила разместить три полноразмерных противовеса для GP на 160 метров на площади в 18х18 метров. Как вы догадались, секрет в расположении проводников противовесов.
   Точно так же возможно значительное укорочение механических конструкций поддержки при укладывании проводника элемента по спирали. Естественно, уменьшается эффективность излучения, так как значительно возрастает индуктивность и антенна становиться сильно укороченным штырём с  удлинняющей катушкой "на всё тело".
   Не лишне будет вспомнить немного теории много диапазонных GP антенн. Как правило, это конструкции на 14-21-28 мгц. Из описания конструкции трёхдиапазонного штыря Фрэнка Рейджера, OD5GC (QST 1973 год), будет понятно почему именно так. (Просто это первое подробное описание попавшее под руку)  Неизменная часть, а именно  металлический штырь (труба) длиной 6,71 метра, представляет собой длину в 5/8 волны на 28,500 мгц. При этом волновое сопротивление равно 60 Ом и присутствует отрицательное реактивное сопротивление около 200 Ом, далее 1200 Ом и реактивность -500 Ом для частоты 21,350 и на 14,200   это 100 Ом и реактивность +200 Ом.
   Для того, что бы это всё работало, от основания штыря (и противовесов) идёт 8,47 метра 300-омной воздушной линии, после чего включен раектангер (устройство компенсирующее реактивные составляющие в импедансе антенны) из двух  переменных конденсаторов и индуктивности, после чего кабель 75 Ом любой длины.   Ну как? Голова не закружилась?
    Еще более сложные способы приходиться применять конструкторам (фирмам) выпускающим 5-ти и более диапазонные вертикальные антенны. Посмотрите на Bгtternut от DX Engeeniring (или вот HF9V :-) и у вас окончательно пропадёт желание связываться с многодиапазонными штырями :-)
   Куда более понятны и близки сердцу радиолюбителя однодиапазонные штыри :-) Особенно их укороченные версии на  НЧ диапазоны. Вот конструкция штыря для диапазона 80 метров от Гарри Элингтона, WA0WHE. Привычный нам размер для GP на 80 метров - это 19,8 метра Используя принцип helical он получил высоту антенны всего 6,1 м.! Правда с ёмкостной нагрузкой в конце проводника вертикальной части штыря, но всё-таки!  Если найдётся шестиметровая пластиковая труба диаметром 4"  (102 мм), то антенна может быть замаскирована под опору фонаря в саду (продолжая тему невидимого радиолюбителя :-) И диск ёмкостной нагрузки очень даже подойдёт для этой цели. Как вы уже догадались, вокруг трубы на раме будет расположена helical намотка провода длиной 41,1 метра 2-х миллиметровым проводом (#12 по американским стандартам). Если необходимость "невидимости" антенны отсутствует, то можно и не маскировать провод, если же такая нужда есть - просто покрасить всю конструкцию. Точно такой же длины должны быть и противовесы. Их должно быть не меенее трёх, но расположить их можно способом упоминавшимся выше (на манер нагревательной спирали в утюге). В статье автора не описано противоветровое крепление, возможно что при 6 метрах высоты его просто нет, но нам никто не запретит использовать для надёжности  один-два яруса растяжек. В этом случае можно упростить систему крепежа деревянных распорок внутри трубы  - просто подвесить их внутри трубы от вершины. На рисунке размеры (в дюймах) для частоты 4 мгц. Не забудьте пересчитать их на наши 3,7 мгц. Ну и труба, соответственно может оказаться не 4 дюйма. Зато простота то какая! Один единственный конденсатор  для компенсации реактивной индуктивности. Ёмкостная нагрузка в верхней части -диск диаметром 25,5 сантиметра может быть и алюминиевым, но при этом следует учитывать что в месте соединения меди и алюминия окислы начнут возникать в первую очередь. Ёмкостная нагрузка - обязательный элемент антенны, он снижает добротность получившейся гигантской катушки.  Если не удастся найти подходящий диск, его эквивалент  можно спаять из десятка толстых медных проводов большого диаметра и длиной по 50-60 сантиметров.
Для эффективной работы автор рекомендует использовать хорошее заземление - прикопанные проводники (штыри) заземления (2,5-3 метра), соединённые с радиалами описанными выше.
    Ну и, наконец, сама helical. При нашей длине провода в 41,1 метра и диаметре трубы в 102 мм на длине в 610 см размещаются 125 витков провода с шагом около 4,5 сантиметров. Для того, чтобы витки не сдвигались, в трубе через каждые 5 витков ножовкой следует сделать неглубокие надрезы, в которые поместить (натянув) провод. Думается дополнительная фиксация не потребуется.
  P.S. Д ля тех, кому брать в руки словарь в лом, сообщу главный секрет хорошей работы антенны:-) :  нижний конец трубы обязательно нужно оставить открытым!  Для слива воды :-)
Основательно прорисованный фундамент конструкции - вовсе не преувеличение. Это фундамент на котором будет стоять вся антенна (без растяжек). Саму коробку для конденсатора и проходного изолятора можно, конечно, сделать меньше, а вот лаги, на которых покоиться вся конструкция уменьшать не следует. Хотя, если растяжки в наличии, можно пренебречь и этим.
Со слов автора КСВ в 1,2-1,3 достигается легко. Во что я, при наличии переменного конденсатора, поверю. И вообще, электрически антенна действительно будет работать хорошо.  Конечно в эффективности на передачу она слегка будет уступать стандартному вертикалу, но зато на приём она будет вне конкуренции (в семействе вертикалов, конечно :-) !

    Спирали бывают большие и маленькие :-)  Выше  я рассказал про большую спираль, а теперь про маленькую. Вообще, всё то что я рассказываю, является любопытными сведениями и совершенно не обозначает, что это какие-то инновационные решения или даже то новое, "что хорошо забытое старое". Тем не менее все описанные конструкции могут быть повторены и, конечно, будут работать.   Думаю, что не удивлю вас рассказом о магнитной антенне.  Но вот что она может быть такой маленькой для диапазона 80 метров - это и правда любопытно. 

   Конечно же секрет в спирали. Вы можете спросить зачем спираль, если и так магнитная антенна самая маленькая из всех возможных для диапазона 80 метров?   Но ведь нет предела совершенству?   Такая маленькая РАБОТАЮЩАЯ loop расположенная на фотоштативе в саду может доставить удовольствие. Тем более, что её исполнение совсем не затруднительное и не материалоёмкое :-)   Сразу же следует оговориться: конденсатор должен быть серъёзным. И лучше если его ёмкость будет изменяться в предеалх 10-500 пф.  В конструкции автора модификации это вакуумный конденсатор, что является для этого случая идеальным вариантом - все токоведущие части, на которых может быть огромное напряжение, скрыты под стеклом. Проводник спирали желательно не менее 2-3 мм диаметров, что помимо полосы пропускания положительно скажется на прочности конструкции.  Ну и, конечно, на стабильности параметров настроенной антенны.      Дальше всё просто. Детский пластиковый обруч (обязательно любимого цвета :-) закрепляется в одной панели с конденсатором. Панель должна иметь механическое сопряжение с триподом, который имеется у вас в наличии. Далее достаточно рисунка, на котором всё прорисовано с точностью необходимой для аккуратного повторения. До момента требующего пояснения - поиска точки подключения фидера.  Способ крепления провода спирали на пластике хула-хуба описан выше. Для этой модели более удобными могут оказаться маленькие самозатягивающиеся хомуты. Но это не принципиально. Следует лишь помнить, что в точке подключения фидера текут огромные токи, а часть витков спирали близкая к конденсатору под большим напряжением. В соответствии с этими соображениями и выбирайте способ крепления из доступных вам вариантов.     Если верить утверждению журнала "Practical Wireles" №11 за 2003 год (John Hyes, G3BDQ), то КСВ в диапазоне от 80 до 17 метров не превышает величины в 1,2:1.   Достигается это выбором точки подключения в интервале от 5-го до 8-го витка с несколькими экспериментальными подключениями и настройкой антенны в резонанс.  Еще лучшего результата можно достичь применив какой-либо антенный анализатор. Оно  и понятно :-)  Несмотря на слабую зависимость от высоты расположения антенны, она всё-таки есть и её следует учитывать при настройке. Далее вё просто: выносите её в сад, поворачиваете в нужном направлении и получаете удовольствие.  К недостаткам антенны можно отнести её некоторую "детскосадовость", а к достоинствам - размер и невосприимчивость к уровням электрических шумов.

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • Телеметрия FunCube1

    dashboard1805    Проводя время за своими любимыми игрушками иногда поражаешься могуществу коллективного разума. Ум "кучкуется" по интересам ;-)  Вот например сколько всего интересного можно узнать пользуясь чьими-то работами по математике, программированию, астрофизике и еще бог знает скольких наук. В результате можно просто глядя на картинку сказать какое напряжение было на батареях маленького космического аппарата размером 10х10 сантиметров летящего на высоте 680 км и на расстоянии 1242 км в 7 часов 31 минуту и 26 секунд.

    Подробнее...  
  • УКВ антенна на рамках типа "конверт"

    Владимир Андриевский UR5NAN. Рамочная любительская УКВ антенна универсальной поляризации диапазона 2м на рамочных элементах типа «конверт». Часть первая.

    Идея создания этой антенны родилась ещё в начале 80-х годов прошлого столетия, когда автор этих строк имел весьма туманные представления об антеннах и только лишь мечтал о получении радиолюбительского позывного. Теперь, имея многолетний радиолюбительский стаж и немалый опыт работы связанной с разработкой и испытанием УКВ антенн в частной фирме, а также потратив многие месяцы на компьютерное моделирование, проведя технические эксперименты, построив и испытав несколько экземпляров антенны и получив при этом положительные практические результаты, можно с уверенностью сказать, что антенна, описанная здесь, имеет право на жизнь.
    фото 33

    dia3Здесь я должен заметить, что появление этой статьи во многом стало возможным, благодаря моему знакомству с Юрием Банковским (UR5YBU) – настоящим энтузиастом в области УКВ антенностроения, с которым я поделился идеей построения таких антенн и которого я попросил взять на себя практическую сторону реализации этой идеи, поскольку моя постоянная занятость, возраст, и состояние здоровья не позволяли мне последние лет 15-20 сдвинуть дело с мёртвой точки.

    3d3

     Юрий согласился, за что ему большое спасибо. Имея относительно небольшой радиолюбительский стаж, он обладает качествами необходимыми каждому антенщику для достижения хороших результатов: терпение, пытливость и стремление довести дело до конца, получив, при этом, максимально возможный результат. Для этого он не пожалел средств для приобретения необходимых приборов. Всё это дало ему возможность за пару последних лет стать настоящим «гуру» любительского УКВ антенностроения. Как и большинство из нас Юрий занимается любимым хобби далеко не в лаборатории, а в гараже, расположенном в гаражном кооперативе. В таких условиях полноценно провести испытания готового изделия довольно трудно, тем более, что в непосредственной близости от этого гаража размещаются несколько высоковольтных линий электропередач. Это линия 10 кВ - до неё 6м, линия 110 кВ -12м и линия 220 кВ - 30м. Кроме того, в 30м находится и РЭС. Коллинеарные вертикалы и волновые каналы (ВК) в этих условиях принимают столько помех, особенно в мокрую погоду, что работать полноценно в эфире практически невозможно. Первый же 3-х элементный «конверт», впрочем, как и все остальные многоэлементные антенны этого типа, показал хорошую устойчивость к такого рода помехам и даже в сырую погоду и в дождь позволял успешно работать в эфире.

    Свои эксперименты с УКВ антеннами Юрий, как и большинство радиолюбителей, начал с построения антенн типа волновой канал, с числом элементов 3-6 и т.д. Собирал из них стеки, но после опробования первой же, ещё «сырой» 3-х элементной антенны «конверт» он заявил, что больше к волновым каналам не вернётся. Настолько поразила его разница в работе этих двух типов антенн. 3-х элементный конверт в метре от земли работал намного лучше 4-х элементного ВК, установленного на 4-х метровой высоте. 

    gain fb3swr3

     

      Почти все корреспонденты отметили прирост сигнала станции UR5YBU, а на приём буквально все станции были слышны лучше. Станция с QRB 70 км, которую на ВК было еле слышно в шумах, на «конверт» принималась на 59+. За последний год Юрий изготовил несколько антенн «конверт» с числом элементов от 3-х до 9-ти. При этом все расходы на приобретение материалов для них он взял на себя. Последняя 9-ти эл. с длиной траверсы около 6м установленная в метре от земли показала наилучший результат. Тот же корреспондент с QRB 70км слышал UR5YBU на 59+ при мощности передатчика Юрия всего 100 мВт в отсутствии прохождения. При этом от нижнего угла конверта до поверхности земли было всего 35см, а с подъёмом антенны над землёй настройка почти не изменяется.
    swr1z   УКВ антенны с рамочными элементами не пользуются большой популярностью у радиолюбителей. Связано это, очевидно, с усложнением конструкции антенны и с тем, что прибавка усиления в многоэлементной антенне, при этом, не столь уж значительна. Кроме того в «классических» квадратах так и не найден простой способ смены поляризации. Для крепления рамочных элементов к траверсе нужен хороший, электрически и механически прочный изолятор и т.д. Между тем существует техническое решение позволяющее обойти все эти недостатки. Это решение известно уже много лет, и, насколько я знаю, почему-то не удостоилось внимания ни любителей, ни профессионалов. Хотя, справедливости ради, стоит вспомнить публикации в [1], [2] и [3] где шла речь об антеннах построенных на базе рамочного элемента, который стал прототипом элемента вынесенного в заголовок статьи. Я взял на себя смелость назвать такой элемент «конверт» поскольку его внешний вид напоминает обратную сторону заклеенного почтового конверта. Автор упомянутых публикаций попытался объяснить работу антенн на базе такого элемента, и это ему в значительной степени удалось, однако, на мой взгляд, не довёл дело до конца. К тому же он забыл дать ссылку на первоисточник – как говорится новое - это хорошо забытое старое…А это были две публикации в [4] и [5] появившиеся одна за другой в далёком 1977 году, почти 40 лет назад! С тех пор они не давали мне покоя и я всё время думал о том, как воплотить это на УКВ и ждал, что кто то предложит такую УКВ антенну, однако этого так и не произошло, и мне пришлось взяться за это самому.

    Рис1

         Сначала в [4] в небольшой заметке со ссылкой на английский журнал было рассказано об этом элементе, затем два месяца спустя в [5] уже шла речь о реально построенной КВ антенне на 7 и 14 мГц. Там же отмечалось, что усиление двухэлементного «конверта» превосходило усиление трёхэлементного «квадрата» обычной конструкции на 2-3 дБ. Попутно замечу, что 3 дБ это в 2 раза больше по мощности. Далее привожу цитату из [5]: «Известно, что добавление второго этажа антенны является эффективным способом увеличения её усиления. Квадрат, выполненный из двухэтажных синфазных рамок (рис 1а) путём несложных преобразований (рис 1 б, в) можно превратить в двухэтажную антенну с треугольными рамками (при сохранении периметра каждого треугольника близким к длине волны) Конструктивно такая рамка имеет преимущество: она может быть выполнена всего на двух металлических распорках. Эти распорки не нужно разрывать электрически с помощью изолирующих вставок, как это делается в обычных «квадратах», так как вертикальная распорка электрически развязана с рамкой, имеющей горизонтальную поляризацию, а горизонтальная распорка сама служит проводящим элементом.» 

    Рис2

    От себя добавлю: и наоборот – при вертикальной поляризации вертикальная распорка служит проводящим элементом, а горизонтальная, при этом, электрически развязана с рамкой. Это проиллюстрировано на рис 2, где буквой «а» показана рамка, имеющая горизонтальную поляризацию, а буквой «б» - вертикальную. Пунктиром здесь обозначены электрически развязанные распорки, которые, по сути, тоже металлические, как и проводящий элемент. Для упрощения понимания эти распорки в совокупности названы крестовиной, а проволочная часть, которая крепится на концах этой крестовины и имеет с ней электрический контакт, названа рамкой. Что бы сохранить распорки целыми питать такой элемент можно через гамма согласующее устройство рис 3а - для горизонтальной поляризации, и рис 3б – для вертикальной, или иметь два гамма согласования одновременно, для каждой из поляризаций своё.
    Выбор нужной для проведения радиосвязи поляризации можно осуществить, переключая кабель при помощи реле. Можно применить и другой вид питания такого элемента, как это показано в [4]. То есть каждую из распорок разбить посередине на две равные части и подавать питание в точки разрыва. (рис 4). В этом случае длинных труб для распорок не потребуется и они будут в два раза короче, но зато их будет уже не две, а четыре.Рис3 Если вам интересна лишь одна поляризация, то одну из распорок оставляют целой, без разрыва или меняют её, например, на деревянную или даже совсем удаляют. Это показано на рис 6 а, б где оба элемента имеют горизонтальную поляризацию, и вертикальная распорка «конверта» нужна лишь для удержания провода рамки, а вертикальный провод двойного прямоугольника можно просто не устанавливать. В [4] активный элемент антенны имеет вид, показанный на рис 4а, однако такой элемент технологически неудобен из-за того, что углы рамки остаются не закреплёнными и могут поддаваться деформации, например от ветра, и, что бы устранить этот недостаток, пришлось бы применить дополнительные распорки из изолятора, поддерживающие рамку в её углах. Но это усложняет и удорожает антенну. Поэтому было решено использовать в антенне технологически более совершенный элемент «конверт» рис 4б, хотя, как показывает компьютерное моделирование в программе MMANA [12], он немного уступает в усилении. В [4] где описан элемент рис 4а, предлагается использовать его как широкополосный для работы в нескольких КВ диапазонах, при этом авторы отмечают, что «на расчётной «резонансной» (f0) частоте активное сопротивление 320 Ом, а реактивное – 200 Ом». Слово «резонансной» в этой публикации взято в кавычки, и не спроста, поскольку на резонансе реактивность должна отсутствовать. Какую частоту авторы имели в виду. назвав её «расчётной «резонансной» сказать трудно поскольку её, как и размеры антенны, надо выбирать в пределах от 0,8 до 2,5 f0. А f0 это и есть «расчётная резонансная» - тут круг замкнулся…

    Рис4Всё это можно проверить только в наши дни при помощи компьютерного моделирования, однако тогда, почти 40 лет назад, эти слова, очевидно, сбили с толку не одного антенностроителя, как, наверное, и идея многодиапазонности, ведь в те времена персональный компьютер ещё не был изобретён, да и приборы для антенных измерений были не столь совершенны и доступны как сейчас. Так, например, в [6] где эта антенна названа «шунтовая рамка» утверждается, что такой элемент ведёт себя почти как диполь, имеет примерно такой же коэффициент усиления, что заземлять его ни в какой точке нельзя и что он не является резонансным и поэтому его нельзя использовать в качестве пассивного элемента. Все эти утверждения, мягко говоря, не соответствуют действительности. Особенно вызывает удивление утверждение о том, что двойная рамка не является резонансной. Видимо автор тоже неправильно понял фразу «расчётная «резонансная» данную в кавычках в публикации [4], иначе не переименовал бы её в «квазирезонансную», или быть может пытался заставить работать «шунтовую рамку» как пассивный элемент в том виде, в каком она дана в [4] точно так же, как это видно на рисунках из [7] и [8] , где крестовины рефлекторных элементов разомкнуты. Для использования рамочного элемента из [4], [7], [8] в качестве пассивного необходимо замкнуть КЗ перемычками вертикальные и горизонтальные пары проводов в центре элемента, чтобы обеспечить такой же путь току, как и в активном элементе. ( Рис 7 а, б пунктиром в центре ) Такой элемент имеет резонанс, причём даже не один, и его можно использовать в качестве пассивного, и в таком качестве он и задействован в многоэлементной антенне «конверт».
    Теперь о названии «шунтовая рамка». Считаю такой термин для данной рамки неточным. Такую рамку можно назвать иначе, например, двойная рамка, поскольку она состоит из двух одинаковых проводовых геометрических фигур, питаемых в середину общей, для этих фигур, перемычки. Тут следует согласиться с автором [1] правильно понимающего работу этой антенны и назвавшего подобную рамку двойным прямоугольником, но, думаю, что название двойная рамка более общее. Под этим названием можно понимать и двойной прямоугольник, и двойной треугольник, и вообще двойной многоугольник, и двойной полукруг. В [13] стр.108 имеется раздел под названием «Сложные рамки», где такие рамки автор называет сложными и составными, и оба эти названия ещё более общие.
    Таблица 1.

    Параметр Диполь Треугольник Квадрат Конверт Двойной прямоугольник

    Rа(Ом)

    70,6 176,4 131 384 371

    Gh(dB)

    -0.05 0.51 1.2 1.19 1.28

    Полоса по

    КСВ 1,5 (мГц)

    9 9.6 8.66 29.3 40.1

    В сравнительной таблице 1 приводятся основные параметры рамочных антенн в сравнении с диполем, рассчитанных программой MMANA для частоты 145 МГц в свободном пространстве. Как видно из таблицы ожидаемой значительной прибавки усиления в двойных рамках получить не удаётся из-за пересечения площадей раскрыва элементов из которых они состоят. Обращают на себя внимание высокое Ra и большая широкополосность двойных рамок (кнопка 10 мГц в MMANA). Следует заметить, что эта программа довольно строга ко всему, что касается усиления антенн и есть подозрение, что она его занижает в случае наличия в антенне проводников, имеющих угол около 45* по отношению к плоскости поляризации. Это имеет место в элементах типа «конверт», где все четыре провода, образующие рамку, имеют такой угол для каждой из двух поляризаций. Тем не менее, по мнению автора и как показывает практика, применение этих элементов в однодиапазонной многоэлементной антенне даёт прибавку усиления, по сравнению с элементами обычной конфигурации.
    Рис6     Так как же работает элемент «двойная рамка» на своей резонансной частоте, то есть на частоте, где реактивная составляющая входного сопротивления равна нулю? Для этого рассмотрим распределение тока в проводах такой рамки для случая горизонтальной поляризации. На рис 6 а, б показаны рамочные элементы и распределение токов в них, где а – это элемент из [4] и б – «конверт» для случая, когда периметр верхней и нижней половин антенны близок к длине волны. При этом характер распределения токов одинаков в обеих рамках (пунктирная линия – амплитуда, стрелка – направление). Как видно из того же рис. 6а токи в левом и правом вертикальных проводниках рамки одинаковы по амплитуде, но противоположны по знаку, поэтому эти проводники в излучении рамки участия не принимают. Зато имеются три горизонтальных, сфазированных, разнесенных в пространстве проводника с током максимальной амплитуды. Такое распределение токов увеличивает апертуру, повышает усиление и снижает угол излучения в вертикальной плоскости. Для сравнения на том же рис 6-в, в том же масштабе показан классический квадрат и распределение тока в нём. ([9] стр.85-86; [10] стр.347) где наглядно видно отличие рассматриваемых здесь элементов в формировании апертуры, хотя оно и не столь значительно из-за взаимного перекрытия апертур элементов составляющих сложную рамку. Следует заметить, что размер стороны рамки типа «конверт» всего лишь в 1,25 больше чем у классического квадрата (рис 6). Рис5Внимательный читатель заметит, что распределение токов по амплитуде и фазе в верхнем и нижнем проводниках обеих рамок, где расположены пучности тока, идентичны, потому середины этих проводников, то есть точки с максимальным током, можно соединить между собой вертикальной проволочной перемычкой. ток по которой не потечёт, ввиду отсутствия разности потенциалов, и потому на работу антенны это не повлияет. Впрочем, об этом уже упоминалось выше в цитате из [5]. Мало того. Как показала практика и компьютерное моделирование в MMANA, амплитуда токов в верхнем и нижнем проводниках рассматриваемых элементов мало отличается от тока в центральной перемычке. Очевидно, это происходит оттого, что кроме основного тока равного половине тока центральной перемычки, в этих проводниках течет и наведенный ток от этой же перемычки, поскольку эти части рамки находятся непосредственно в её ближнем поле. Поэтому вертикальную перемычку можно соединить электрически в точке 0 с горизонтальной (рис 5).

    Рис7На работу пассивного элемента такое соединение существенного влияния не оказывает точно также как и на работу элемента активного. Это подтверждается компьютерным моделированием. И все это реализуется в одном элементе для обеих поляризаций одновременно. При этом в большинстве случаев симметрирование активного элемента не понадобиться ([13] стр. 91-92) и коаксиальный кабель можно подключать к активному элементу напрямую. Таким образом, получен пассивный элемент антенны, в котором все проводники в точках пересечения имеют между собой электрический контакт. Такой элемент не нуждается в диэлектрических деталях в своей конструкции и может быть выполненным цельнометаллическим.

     В этом и состоит новизна. Особенно это актуально для частот превышающих 2000 МГц, пассивные элементы для которых в промышленности могут быть изготовлены из листового металла методом штамповки или плазменной резки. 

    Ещё лучше должен работать подобный элемент, если его выполнить в форме круга. В точке пересечения вертикального и горизонтального проводников крестовины (точка 0) пассивный элемент может иметь электрический контакт с траверсой , на которой он установлен, а траверса, в свою очередь, может быть установлена на заземлённой мачте. Таким образом точка 0 есть точкой, где элемент может быть заземлён. Также как и в антеннах Уда-Яги, рассматриваемые здесь пассивные рамочные элементы могут иметь электрический контакт с траверсой, а могут быть и изолированными от неё. Многоэлементные антенны на таких пассивных элементах, как и антенны Уда-Яги, можно проектировать на максимальное усиление, максимальное подавление назад или получить какой то промежуточный результат. Интересно, что в одной из антенн реализована идея получить два минимума КСВ - для каждой из поляризаций своё. То есть для горизонтальной поляризации КСВ 1.02 получено на частоте 144.3 (для режима SSB), а для вертикальной - КСВ 1.05 получено на частоте 145.5 (для режима ЧМ). 

    фото 211фото 34

       Очень помогает прикинуть возможные параметры будущей антенны компьютерное моделирование в программе MMANA, однако, по моему мнению, уже на частотах двухметрового любительского диапазона повторение антенны по его результатам требует от радиолюбителя точного соблюдения всех размеров и выполнения всех технологических нюансов, иначе возможно несовпадение компьютерной модели и реальной антенны. Словом без приборов не обойтись и нужно приложить усилия, чтобы правильно настроить антенну и получить хороший результат. Впрочем, эти слова относятся к любой антенне. Файлы MMANA можно взять на этом сайте: ur5nan_145_3el.maa     ur5nan_145_5el.maa    ur5nan_145_7el.maa   ur5nan_145-9el.maa  

    ur5nan_435_7el.maa

    Итак, антенна на элементах «конверт» имеет преимущества перед антеннами Уда-Яги и квадрат, что выражается в следующем:
    1. Большее усиление;
    2. Меньше шумит;
    3. Более помехоустойчива;
    4. БОльшая стабильность параметров;
    5. Меньше угол излучения в вертикальной плоскости.
    6. Работает на малой высоте подвеса.
    7. Может иметь горизонтальную, вертикальную или круговую поляризацию;
    8. Имеет возможность настройки на малой высоте.
    9. Имеет бОльшую широкополосность.
    10. Имеет повышенную механическую прочность в плоскости элемента, поскольку состоит из треугольников, а треугольник фигура жёсткая;
    11. Имеет пониженные требования к узлу крепления на основе предыдущего пункта;
    12. Имеет возможность крепления к траверсе как через изолятор, так и непосредственно;
    13. Не требует диэлектрических распорок;
    14. Не требуется гнуть элементы при изготовлении (кроме провода рамки);
    15. Габариты в горизонтальной и вертикальной плоскости не превышают габариты антенны Уда-Яги в кроссполяризации;
    16. Имеется возможность применения материала для крестовины половинной длины но, при этом, удвоенного числа.
    17. Имеет одну траверсу
    16. Полностью соответствует требованиям к диаграмме направленности УКВ антенн изложенным в [12] стр.40.
    Имеющиеся недостатки:
    А. БОльшая сложность изготовления;
    Б. Повышенный расход материалов;
    В. Повышенный вес;
    Г. Повышенная парусность;
    С повышенными весом и парусностью можно бороться применив материалы меньшего сечения на основе пункта 10. Расход материалов увеличивается лишь за счёт добавления в конструкцию провода рамки, а размеры крестовины даже меньше чем размеры элементов антенн Уда-Яги, изготовленных для работы в обеих поляризациях. Ну а сложность изготовления - пункт компромиссный. Часто лучшие параметры требуют бОльших затрат. От простого к сложному – не в этом ли путь к прогрессу?
    С 2001 года, с появлением в [18] серии публикаций о программе MMANA, разработаны десятки компьютерных моделей антенн на элементах типа «конверт». Тогда мой компьютер имел тактовую частоту процессора всего 500 МГц и MMANA сильно «тормозила», тем не менее на нём были рассчитаны модели с числом элементов от 2 до 9 и длиной траверсы свыше 7 метров, а в последующие годы много других интересных моделей. Лучше понять работу антенн помогает литература по антеннам. Образцовыми, на мой взгляд, сегодня являются книги И.В.Гончаренко (DL2KQ – EU1TT) [12][13][14][15][16][17]. А лучшей книгой по многим вопросам любительской связи на УКВ, хотя и несколько устаревшей, считаю [11]. Теперь хочу предложить несколько моделей рамочных антенн типа «конверт» с числом элементов 3, 5, 7, 9, 11 и 14 и длиной траверсы от 0,72 до 10,175 м. Их основные параметры приведены в таблице 2. Физические размеры в миллиметрах. Таблица 2.

    Количество

    элементов в антенне

    Частота

    настройки,

    мГц

    Gh, dBd F/B, dB L бума, м
    3 145.5 7.62 19.44 0.72
    5 145.5 10.5 21.7 2.41
    5 144.3 10.49 21.94 2.41
    7 145 12.14 19.43 4.162
    9 145.5 12.84 20.7 5.49
    11 144.1 14.2 21.11 7.165
    14 144.1 15.2 27.36 10.17

    Все антенны имеют Ra 50 Ом. Для крестовин 3-х, 5-ти и 9-ти элементных антенн использованы дюралевые трубки диаметром 8мм, а для рамок медный провод 1,6мм, бум металлический диаметром 30мм. Антенна 11 эл. рассчитана на применение материала диаметром 4мм как для крестовин, так и для рамок, 7эл. – 5мм крестовины и 2,4мм рамки, а 14 эл. - 5мм крестовины и 2мм рамки. Размеры крестовин этих антенн сведены в таблицу 3, а дистанция между элементами, считая от рефлектора, в таблицу 4.
    Таблица 3.

    Количество элементов в антенне Рефлектор Активный элемент D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12
    3 944 895 855.6
    5 горизонт 956 892 872 856 804
    5 вертикал 945 858 848 834 772
    7 931.6 894.5 859.8 840 833 812.5 793.4
    9 938 886 858 834 826 806 792 772 768
    11 931.6 871.8 848.5 805.4 812.5 801.9 792.7 784.2 772.9 775 821.3
    14 930.5 889.5 863 831.4 820.4 809.7 795.2 790.5 789.8 786.3 785.6 785.6 785.6 771.4

    Таблица 4.

    Количество элементов Рефлектор Активный элемент D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12
    3 0 374 720
    5 0 393 971 1656 2414
    7 0 587 1045 1749 2509 3319 4162
    9 0 296 627 1342 1903 2886 3688 4570 5494
    11 0 386 830 1365 1995 2805 3.675 4.565 5.495 6.425 7.165
    14 0 293 760 1514.4 2309 3194 4024 4924 5824 6724 7624 8524 9424 10174

    Все антенны разработаны мною при помощи программы MMANA, а 3, 5 и 9 элементные в «железе» воплощены Юрием (UR5YBU), при этом ему пришлось корректировать их размеры. Эти размеры и даны в таблице. Пятиэлементная антенна для каждой из поляризаций имеет свой резонанс, о чём упоминалось выше и потому размеры крестовины этой антенны по вертикали и горизонтали разные. Несколько трёхэлементных «конвертов» сейчас успешно работают в полевых условиях. Думаю, что «конверты» можно с успехом применять и для ЕМЕ связей. Автор совершенно безвозмездно поделится maa-файлами моделей антенн, внесённых в таблицу, а также и другими, число которых превышает сотню.

     На представленных фото трёхэлементная антенна «конверт» и показания приборов полученные при измерении её параметров. Показания приборов для двух поляризаций и двух частот, соответствующих каждой из поляризаций. При этом (на фото сверху) показаны сначала график изменения КСВ, затем график изменения активного и реактивного сопротивления.
    О технологии изготовления и настройки антенны «Конверт» речь пойдёт во второй части статьи, которая готовится к публикации.

    2 res 12 res 2
    Литература:
    [1] Владислав Овчаренко (UT0VV). Направленная антенна с переключаемой диаграммой направленности на основе двойного прямоугольника//Радио-Хобби. - 2007. - №2. - С.35
    [2] Владислав Овчаренко (UT0VV). Улучшение антенн «квадрат» и «квадратный ромб»// Радио-Хобби. - 2009. - №1. - С.40
    [3] Владислав Овчаренко (UT0VV). Простая DX антенна//Радио-Хобби. - 2008. - №4. - С.35
    [4] Новый активный элемент для «двойного квадрата»//Радио. - 1977. - №4. - С.61
    [5] В. Писанов (UA9OS), Г.Юдин (UA9PP). Эксперименты с рамочными антеннами//Радио. - 1977. - №6. - С.20
    [6] Андрей Дякив Богдан Дякив. Шунтовая рамка//КВ антенны. - 2 том. – Серия Чумацький шлях. – 1988. - С.609.
    [7] Колчев Г.И. УКВ антенна с управляемой поляризацией поля//Радиоаматор. – 2005. - №4. – С.47
    [8] Колчев Г.И. (UR5QGC) УКВ антенна с круговой поляризацией//Радиоаматор. - 2005. - №8. – С.47
    [9] Карл Ротхаммель. Антенны. М.: «Энергия», 1979г.
    [10] З. Беньковский, Э.Липинский. Любительские антенны коротких и ультракоротких волн. М.: «Радио и связь», 1983г.
    [11] Mgr inz. Zdzislaw Bienkowski. Poradnik Ultra Krotko Falowca. Warszawa. 1988.
    [12] И.В. Гончаренко DL2KQ – EU1TT. Антенны КВ и УКВ. Часть І. Компьютерное моделирование MMANA. ИП РадиоСофт. Журнал «Радио». М.: 2004.
    [13] И.В. Гончаренко DL2KQ – EU1TT. Антенны КВ и УКВ. Часть ІІ. Основы и практика. ИП РадиоСофт. Журнал «Радио». М.: 2005.
    [14] И.В. Гончаренко DL2KQ – EU1TT. Антенны КВ и УКВ. Часть ІІІ. Простые КВ антенны. ИП РадиоСофт. Журнал «Радио». М.: 2006.
    [15] И.В. Гончаренко DL2KQ – EU1TT. Антенны КВ и УКВ. Часть ІV. Направленные КВ антенны: синфазные и продольного излучения. ИП РадиоСофт. Журнал «Радио». М.: 2007.
    [16] И.В. Гончаренко DL2KQ – EU1TT. Антенны КВ и УКВ. Часть V. Направленные КВ антенны: укороченные, фазированные, многодиапазонные. ИП РадиоСофт. Журнал «Радио». М.: 2010.
    [17] И.В.Гончаренко DL2KQ – EU1TT. Антенны КВ и УКВ. Часть VІ. Антенны УКВ. ИП РадиоСофт. Журнал «Радио». М.: 2013.
    [18] И.В. Гончаренко. Программа моделирования антенн MMANA//Радио. – 2001. - №№ 6,7,8,9.

    Владимир Андриевский, UR5NAN  Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. г.Винница

     
  • Двойной контроль:-)

    Или про любовь, что с возрастом не стареет.

    После 40 лет в эфире в поведении проявляется неспешность. Как в анекдоте про старого быка и молодого. Нет, по прежнему как минимум раз в неделю просто становлюсь на CQ то ли на двадцатке, то ли на фифтине, а иногда и на 80 SSB :-). Но щенячьего восторга, к сожалению, уже нет.  Не дано старому больному организму радоваться так же как в 19....

       Зато появились новые аспекты. Например, можно разделить любовь между хорошим футболом и хорошим прохождением :-) (Кстати прогноз на следующие 5 дней уже на Гоше.)

    HF FOOTBALL

    Да простят меня эстеты за

    Подробнее...  
  • Я говорю по испански :-)

    Я даже не догадывался что говорю по испански. :-)   Полчаса ждал пока на частоте закончатся испаноговорящие биг-ганы чтобы провести QSO с Мексикой. У меня до сих пор эта страна подтверждена только на 20-ке...   Словом QSO получилось, Хосе очень приятный человек, мы с ним говорили. И только в середине QSO я понял, что мы с ним говорим на испанском... :-)  Как в "Особенностях национальной охоты" ..... Умора. Но слышно было отменно. Не  часто Мехико валит плюс 15 дБ. Одним словом получил удовольствие. А когда посмотрел фотографии на QRZ.COM, то сделал вывод что для того, чтобы поваляться в гамаке в таком патио я испанский знаю уже достаточно хорошо... AUDIO QSO XE1DJL Jose Mexico

     
  • DQRM: лицом к проблеме

        С недавних пор количество и интенсивность DQRM (умышленных QRMеров) возрастает логарифмически, по сообщению операторов DXpeditions по всему миру. Даже я уже писал про это :-( QRMers пытаются испортить связь и омрачить радость DXинга как для тех, кому нужна территория(страна), так и для команд, которые понесли значительные расходы на активировацию страны или трритории для коллег-радиолюбителей во всем мире.  Не вдаваясь в мотивации DQRMers, DX сообщество предпринимает шаги по ликвидации этой проблемы.

    Проект, который опробует DXpedition Навасса K1N в 2015 году, работает с несколькими телекоммуникационными агентствами мира по договорённости. Цель заключается в выявлении станций, которые выступают в качестве DQRMers и использовании правовых средств, чтобы остановить это позорное явление. Сегодняшние технологии уже готовы к решению этой проблемы, и, с вашей помощью, мы можем остановить это бедствие, это слишком большая проблема что бы не реагировать на неё во всем мире. Чтобы вы не сомневались, что это нужно - послушайте две записи: частота K1N до объявления её в кластере и после - http://gosh-radist.blogspot.com/2015/02/dxcluster.html 

    Как это работает?

    Подробнее...  
  • EN5R Редьковка

    Один из аспектов аварии на Чернобыльской АЭС связан с эвакуацией населения. С загрязнённых территория было эвакуировано 116000 человек из 188 населённых пунктов. Только из Припяти с помощью 1200 автобусов и трёх специальных железнодорожных поездов было эвакуированно около 45000 человек. Колонна автобусов растянулась на 20 километров. Мы не вправе забывать об этом.
    Сегодня, 30 лет спустя, в этой радиоэкспедиции работают двое бывших жителей Припяти UT7RW Виталий Попов и Ирина Касминина UY2RY. Село Редьковка, несмотря на то что находится за пределами тридцатикилометровой зоны вокруг Чернобыля, выселена из-за чрезмерного уровня радиоактивного заражения. 
    One of the aspects of the fccident at the Cherbobyl Nuclear Power Plant (CNPP) is related to the evacuation of the population from the contaminated territory.  In total 116000 people had been evacuated from 188 populated areas. Partyculary, threr were about 45000 people who were evacuated just from the city of Pripyat using 1200 buses and 3 special railways trains. The length of the column of buses was about 20 kilometers. e should never forget about it.  Today into this activity take part two ex-citizens of Pripyat Vitaly UT7RW and Irina UY2RY The Village Redikovka that is found outside the тридцатикилометровой of the zone around Chernobyl, is evicted because of overweening level of the radioactive contamination. Some fotos below экспедиции в Редьковку 5 лет назад.

    Подробнее...  
  • New DDE for SharpSDR

    SDR-DDETracker   Я уже описывал замечательную фишку (плугин) для SharpSDR позволяющую при совместном использовании описянного радио и Орбитрона корректировать эффект Допплера.  На сайте http://www.satsignal.eu/software/DDETracker.html появилась новая версия от Иана Гилмора (Ian Gilmour MM6DOS) - 5-я. Основное отличие - теперь она умеет учитывать и моду сигнала с учётом инверсии транспондеров.  Коррекция, по опыту, всё равно понадобиться, но для тех, кто делает первые шаги и пока больше доверяет науке, это очень хорошая версия. Меня больше радует анонсированное исправление 4-х багов предыдущей версии :-) Установка в точности соответствует описанной мною ранее и трудностей вызвать не должна.

        В любом случае скажем спасибо автору за потраченные усилия. Тем, кто будет устанавливать всё с ноля, рекомендую.

     

SAT/SPACE MONITOR Вы можете участвовать в формировании новостей !

Не секрет, что мы в Славутиче начали установку эхолинк узла. Протестировали на Kenwood TS2000 с антеннами дотягивающимися до Чернигова. работает, всем...
Всемирно известная картинка которую особенно любят смотреть те, кто в эфире бывает редко :-) Но она базируется на физических величинах и ей примерно...
Или деревенский RigExpert. У меня на УКВ работает Kenwood TS2000. И понадобилось мне устройство CAT и управления для него, но мой Уником Дуал должен был...
Продолжают поступать вопросы по эхолинку. Собрал их в кучу и отвечаю. Те кто всё про это знает могут отдохнуть :) Посмотреть...
Кто интересуется насколько можно верить прогнозу, сам смотрит прогноз. Но не прохождения, а солар флюкс и число вспышек. Как то выходит...
Все мы свидетели того что на Украину пришла переменчивая погода с грозами, дождями и ветрами. Всё это осложняет прогноз прохождения с одной...
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...
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

 

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.