Моделирование в ММана и антенные эксперименты

[rw4hfn]

Направленные вращающиеся антенны на 40м до сих пор нечасто доступны рядовым радиолюбителям - уж слишком они громоздки и затратны. Поискал пути её решения этой проблемы введением катушек в полотно высокоомного тройного шлейфового вибратора квадратной формы. Другими интересными его свойствами является широкополосность и возможность оперативной смены поляризации. Для 40м исходник имеет размах спиц крестовины около 20м. Введением катушек его можно уменьшить до 10-12м, конечно, с уменьшением усиления и сужением полосы, но с сохранением отличной диаграммы. Данная концепция подробно, с эскизами и моделями рассмотрена на CQHAM. http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?34515-%D3%EA%EE%F0%EE%F7%E5%ED%ED%E0%FF-%CA%C2-%E0%ED%F2%E5%ED%ED%E0-quot-%C6%E5%EB%E5%E7%ED%FB%E9-%C4%F0%EE%E2%EE%F1%E5%EA-quot

Минусом такой идеи является большое количество катушек в полотнах, хотя они и не требуют предварительной настройки и их индуктивность может существенно, до 10-15%, отличаться от расчетной. Уходя от этой проблемы, можно изменить механику рамок, добавив Х-образные проводники от середин сторон к центру крестовин, с двумя небольшими конструктивными ёмкостями в точке пересечения. При этом получаем цельнометаллическую антенну, где все соединения, бума с крестовинами и окантовочного полотна со спицами, гальванические. Это очень прочно и грозоустойчиво. Такая антенна вкупе  с мачтой может быть использована в качестве Гамма-ГП на 160\80м. Обсудим?

[rw4hfn]

...соединить их попарно небольшими конструктивными ёмкостями.

Провод ПАВ-2,5. Скрутка из 18-ти взаимных витков. Емкость, как в модели, 12пФ. Щуп предварительно откалиброван.
Отматывая или доматывая витки, можно грубо настраивать рамки. Оперативно на рабочей высоте - ёмкостями гамма-согласователей.

[rw4hfn]

Родственный, но активно запитаный бим. Усиление 5,1 дБд, отличная диаграмма в широком диапазоне, возможность оперативного дистанционного управления рабочей частотой.

[rw4hfn]

Модель аналогичной антенны для сплошного диапазона 24,9 - 29,7 мГц. Мачта 6м, бум 1м, размах горизонтальных труб рефлектора 5,6м. Вертикальные стойки высотой 2м. На крайних частотах КСВ=2 с удовлетворительной диаграммой. Усиление в районе 5-ти дБд.

Подстройка осуществляется КПЕ 15-150 пФ, обеспечивающим диапазон 26-30мГц, с концевиком, подключающим конденсатор 3000 пФ для работы на 12м. Незначительная модификация антенны позволит изменять поляризацию на вертикальную для работы на СиБи.

[rw4hfn]

Готовая к практическому воплощению модель "Железного Дровосека" на 40м с Х-образными проводниками (TWX). Переключение поляризации осуществляется двумя реле, которые активируют соответствующие гамма-согласователи активного элемента и рефлектора.  Возможна работа, например,  в горизонтальной поляризации на приём, но в вертикальной, с низким углом излучения - на передачу. Как показывает моделирование, даже заземлённая 16-ти метровая мачта практически не влияет на работу в режиме вертикальной поляризации. Подстройки на рабочую частоту и максимальное подавление тыла осуществляются двумя КПЕ в гамма-согласователях активного вибратора и рефлектора. Все силовые элементы антенны гальванически соединены. Это обеспечивает ей прочность, грозоустойчивость и вкупе с мачтой - максимально эффективную работу в качестве заземлённого гамма-ГП на 80\160м.

[rw4hfn]

Если в оперативной подстройке рефлектора по диапазону нет необходимости, можно его упростить, убрав гамма-согласователи и реле, их переключающее. В таком случае настройка рефлектора осуществляется двумя конструктивными ёмкостями в Х-проводниках. Возможность смены поляризации сохраняется. Модель в ZIP-файле.

[rw4hfn]

Такая антенна вкупе  с мачтой может быть использована в качестве Гамма-ГП на 160\80м.

 Проволочное омега\гамма согласование добавляют 160\80м. Плюс, конечно, противовесы. 

[RN4HGK]

Интересная разработка.

[rw4hfn]

Модель, ИМХО, оптимального дачного вертикала без переключений на 40 и 20 метров (ГП1/4 и ГП5/8), с возможностью коммутации на 80 и 30 метров. На 80м антенна на грани суррогата с "усилением" минус несколько дБ и полосой 40 кГц, тем не менее, позволит присутствовать хотя бы в местном эфире, занимая при этом минимальную площадь на участке.

Радиус трубчатых радиалов 2,6-2,7м, такой же, как у ГП 1\4 десятиметрового диапазона. Полная высота  с радиалами на 2-х метрах - порядка 14,5м. ИМХО, вполне достаточно одного яруса растяжек для лёгкого дюралевого телескопа Ф40\16мм.

 На ВЧ диапазоны логично установить отдельную антенну, например, http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?29302-%C2%E5%F0%F2%E8%EA%E0%EB%FC%ED%FB%E9-%E0%F1%E8%EC%EC%E5%F2%F0%E8%F7%ED%FB%E9-%E4%E8%EF%EE%EB%FC-RW4HFN

[rw4hfn]

Аналогичная МОДЕЛЬ на 160\80\40. Поскольку, как мне кажется, на таких относительных высотах точный расчёт вряд ли возможен, например, в ММана, привожу алгоритм настройки такого типа вертикалов:

- длиной вертикала и индуктивностью в его основании настраиваем активную часть импеданса, равную 50-ти Омам и нулевую реактивность на 3,55мГц.
-длиной трубчатой ЕН обнуляем реактивность на 7.05мГц.
-если на 7.05мГц сопротивление больше 50-ти Ом, удлиняем противовесы и наоборот.
-поворяем ещё раз все этапы по кругу, пока не получим 50 Ом на двух диапазонах.

На 160м подбираем отводы катушки (2,4+56мкГ) к штырю и к кабелю до обеспечения согласования на желаемой частоте.

[rw4hfn]

Противовесы! Какая антенная дискуссия обходится без их обсуждения? Один закапывает, другой приподнимает... 
http://forum.qrz.ru/40-antenny-kv/36044-protivovesy-dlya-shtyrya-25.html#post1340851

Несколько МОДЕЛЕЙ шлейфовых четвертьволновых ГП на 40м полной высотой 12м с компактными противовесами радиусом 2м на высоте 2м. Расчётный КСВ менее 1,3 в полосе 7,0-7,2мГц БЕЗ оперативной подстройки (которая возможна посредством КПЕ 20-200пФ). Питание предполагается через трансформатор (1\9 - 1\16), или LC-звеном.
 Попутно проволочные проводники механически расчаливают мачту, которая может быть металлической, пластиковой или гибридной. Коммутация в основании позволит настроить антенну от 80 до 30м с хорошей диаграммой БЕЗ изменения механики.
 

[rw4hfn]

Если Inv V на 160м при относительно невысокой мачте высотой 14 метров не помещается на участке, можно подогнуть концы диполя, но при этом падает активная часть входного сопротивления. Шунтовое питание позволяет восстановить 50 Ом, а последовательные КПЕ или ёмкости с реле в точке питания перестраивают резонанс антенны в полосе 1,8-1,9 \ 3,5-3,8 мГц с сохранением приемлемого КСВ на краях диапазонов. МОДЕЛЬ! Смотреть в NEC for MMana. Истоки концепции: http://forum.qrz.ru/40-antenny-kv/46602-kombinirovannaya-mnogodiapazonnaya-antenna-delta-loop.html \\\ http://forum.qrz.ru/40-antenny-kv/45845-antenny-rw4hfn-4.html#post1358423

[rm4hx]

Исторически сложилось, что в радиолюбительской практике все пытаются питать антенну по согласованной линии передачи. На практике часто питание осуществляется по настроенной линии. Сравнительный анализ кто нибудь делал ?

[rw4hfn]

Это тема постоянной дискуссии на основных форумах.

Моё мнение - если уж нам достались узкие и кратные участки частотного спектра - грех это не использовать!

А настроенное питание предполагает подстройку при переходе с диапазона на диапазон, что по мне ну уж очень нудно...

Вдобавок стандартный вариант согласованной линии - коаксиал - прокладывать можно как и где  угодно. Огромный плюс!

[rm4hx]

1. Когда то я, будучи на UK4HAA, пытался установить связь на 20-ке с Тольятти телеграфом, запарился. Потом дошло, что коллега работал на 40-ке, а я слушал 2-ю гармонику его передатчика. Так что тот кто выделял полосы частот для любительской связи был мудрым и знающим человеком.
2. Как только длина фидера превысит 1/4 длины волны он заработает как трансформатор. В экспедициях пользуются этим для настройки антенно-фидерного тракта. Таскать с собой отдельную антенну на каждый диапазон - тяжело однако!