Антенна дачник gal

Добавлено: 02.06.2018, 21:51 / Просмотров: 71564
Закрыть ... [X]

Эта конструкция появилась вынуждено. После февральского обледенения со штормовым ветром у моей основной антенны на НЧ диапазоны отломились верхние 3 м дюралевой трубы. Но верхний ярус растяжек - емкостных нагрузок не дал ей никуда улететь, и я оставил её лежать на крыше до тепла, в расчёте отремонтировать. Но к весне её украли, порезав растяжки. Как я нашел вора (им оказался дачник из нашего дома) и что с ним сделал не то что рассказывать, вспоминать не хочу... Быстро найти трубу для ремонта не удавалось, а на носу был WPX, и встала альтернатива, либо остаться без НЧ диапазонов, либо на базе оставшихся 13,5 м мачты попытаться сделать что-то с приличными характеристиками....

На первый взгляд кажется, что от вертикала с физической высотой всего 13,5 м на 1,8 МГц ничего хорошего ждать не следует. Но у меня уже был весьма положительный опыт использования вертикала 16,5 м с ёмкостными нагрузками и потеря всего 20% длины по расчётам снижала эффективность не катастрофически.

Для того, чтобы сделать это снижение минимальным пришлось применить уже не 2 как дачник в исходной антенне, а 6 ёмкостных нагрузок. Это позволило получить бОльший ток по вертикалу, и повысить сопротивление излучения (и соответственно КПД) почти до уровня исходной антенны. В отличие от общепринятого расположения ёмкостных нагрузок по кругу, в данном случае они сгруппированы в два относительно узких веера, что позволило разместить их на крыше обычного многоэтажного дома. Как показало компьютерное моделирование, расположение нагрузок имеет намного меньшее значение, чем их число и длина.

Внешний вид антенны показан на рисунках.



Размеры ёмкостных нагрузок выбраны с тем расчётом, чтобы максимально упростить СУ.

Антенна имеет точно такую же как и исходный 16,5м вертикал систему противовесов, и очень похожее по схеме СУ, отличающееся лишь номиналами элементов. Файл модели антенны в антенны, в программе GAL-ANA (для просмотра и расчета данного файла достаточно демо-версии). Данный файл не имеет СУ, одинаково считается и MININEC3 и NEC2.

 

Диапазон 160 м. Распределение тока по вертикалу трапецеидальное, и близко к максимальному току полноразмерного штыря. Благодаря этому удалось получить сопротивление излучения на 160 м целых 6,7 Ома. Не торопитесь улыбаться, у весьма хорошей исходной антенны это сопротивление 7,9 Ома. То есть при одинаковых потерях КПД нашей антенны будет ниже всего на 15%.

Но это при равных, а на самом деле потери далеко не равные - из-за большой ёмкостной нагрузки, реактивная часть входного сопротивления нашей антенны всего -j85 Ом, против почти -j300 исходной антенны. Поэтому катушка СУ получается вчетверо меньше, и соответственно с меньшими потерями. Расчеты показывают, что при холостой добротности катушки 300 (это хорошая катушка из толстого провода) потери будут меньше на 10%. Итого: суммарное снижение КПД составит -15%+10%=-5%. А 5% снижения эффективности уже можно пережить...

Согласование в этом диапазоне производится катушкой с индуктивностью 8 uH c отводом примерно от 1/4 витков, считая от заземленного конца. И индуктивность и положение отвода уточняются при настройке. Катушка выполнена точно также как в исходной антенне, но имеет вчетверо меньше витков.

Более короткая антенна при всем прочем равном должна иметь более узкую полосу. Но в данном случае ёмкостные нагрузки разные, и соответственно разная входная реактивность. Поэтому получается с точностью до наоборот - более короткая 13,5 антенна имеет примерно на 10...20% более широкую полосу.

Файл модели антенны вместе с СУ на этом диапазоне  в программе GAL-ANA (для просмотра и расчета данного файла достаточно демо-версии) можно считать только MININEC3. Дело в том, что СУ в данном случае симулировано набором коротких проводов в точке питания. А  ядро NEC2 совершенно не приспособлено для расчета нескольких коротких проводов в точке питания и дает в таком случае большие ошибки.

 

Диапазон 80 м. Распределение токапо вертикалу странное - максимум (соответствующий середине полуволнового вибратора) расположен посередине вертикала. Поэтому вертикал излучает очень эффективно и несмотря на свою малую, для 80 длину, по входному импедансу соответствует удлинённому GP. Активная часть входного импеданса в этом диапазоне близко к 50 Ом, а реактивная +j300...350 Ом. Поэтому СУ наипростейшее - конденсатор, включенный последовательно.

Нюанс: из-за довольно высокой реактивной составляющей полоса антенны только 200 kHz и не перекрывает целиком весь диапазон 3,5...3,8 MHz. Поэтому он разбит на два поддиапазона 3,8 и 3,5 MHz. На 3,8 MHz емкость конденсатор около 125 pF, а на 3,5 MHz к нему добавляется (в схеме СУ использована коммутация ранее использовавшаяся на диапазон 10 MHz) еще около 40 pF (разомкнутый кусок кабеля с полметра длиной). Оба конденсатора подбираются при настройке. В таком варианте удаётся в полосах 3,5...3,58 и 3,7...3,8 MHz получить КСВ не более 1,3.

Файл модели антенны вместе с СУ на этом диапазоне  в программе GAL-ANA (для просмотра и расчета данного файла достаточно демо-версии) можно считать только MININEC3. Дело в том, что СУ в данном случае симулировано набором коротких проводов в точке питания. А  ядро NEC2 совершенно не приспособлено для расчета нескольких коротких проводов в точке питания и дает в таком случае большие ошибки.

 

Диапазон 40 м. Размеры ёмкостных нагрузок близки к четверти волны, максимум тока располагается на вершине и антенна работает по сути как перевернутый удлинённый GP, запитанный снизу. Эффективность работы такая же как и у обычного GP 13,5м (но все же повыше - за счёт того, что максимум тока не у поглощающей земли, а вверху.)

Активная часть входного импеданса в этом диапазоне около 60-ти Ом, а реактивная - более -j500 Ом. СУ - включенная последовательно катушка с индуктивностью около 14 uH. Важный момент в схеме СУ при работе на этом диапазоне надо отключать (дополнительным реле) от штыря катушку диапазона 160 м - она будет мешать.

Большая входная реактивность приводит к узкой полосе, поэтому катушка весьма критична в настройке, а КСВ на краях диапазона достигает 1,7.

Файл модели антенны вместе с СУ на этом диапазоне  в программе GAL-ANA (для просмотра и расчета данного файла достаточно демо-версии) можно считать только MININEC3. Дело в том, что СУ в данном случае симулировано набором коротких проводов в точке питания. А  ядро NEC2 совершенно не приспособлено для расчета нескольких коротких проводов в точке питания и дает в таком случае большие ошибки.

Результаты

Антенна отстояла всего несколько месяцев весной-летом, отдельной статистики по ней не вёл. Прямо сравнить её с исходной антенной высотой 16,5 м, понятно тоже не мог. Остается ненаучное собственное ощущение.

На 80 м сёрьезной потери я не заметил - точно также как и раньше отвечали и Штаты и Карибы, и SA, и хорошо отвечали.

На 160 м вроде бы (вроде?) чуть похуже, но очень ненамного (моделировщик докладывает, что одинаково). По крайней мере несколько десятков связей дальше 5 тысяч км (AF, NA, AS ) на 160 м были проведены.

Тут еще надо заметить, что и WPX и IARU (в этих тестах только и отработала эта антенна) по своим условиям малопригодны, чтобы собирать DX на 160 и 80 м. Да и TopBand - это TopBand прохождение там настолько причудливо и переменчиво, что сравнения в разное время корректными никак не назовешь.
На 40 м и с этой антенной, и с прежней отвечали все и с одного-двух раз, а моделировщик говорит, что под совсем низкими углами (>15 градусов) эта антенна чуть хуже, а под средними (30...60 градусов) получше.

Мачта высотой 13,5 м (такую мачту, например можно сделать из легкого 10 метрового "телескопа" с парой дополнительных труб наверху), конструктивно гораздо проще, чем 16,5 м, а эффективность работы не намного хуже.
Мне кажется, что для задачи "закрыть" одной невысокой мачтой все НЧ диапазоны эта антенна одно из лучших решений. Не следует относится к ней как к "инвалидной" - это вполне серьёзная антенна для DX работы.


На главную - Main page


Источник: http://dl2kq.de/ant/3-12.htm


Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:



Похожие новости


Какое удобрение внести под огурцы
Время сажать викторию
К чему снится сажать в землю цветок
Душистое сорт яблони
Посадка чеснока от юлии минаевой
Если сорт лука эксибишен
Посадка цветка декабриста


Антенна дачник gal Антенна дачник gal Антенна дачник gal Антенна дачник gal
Антенна дачник gal


Еще одна антенна на НЧ диапазоны
Грунтовки купить в Украине. Выбрать грунтовки в каталоге: обзоры, отзывы



ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ