Автор Тема: как может работать коллинеарная антенна из кусков кабеля  (Прочитано 30162 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ua3ahm

  • Очный чемпионат
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 932
  • Репутация: +82/-17
Отвечу с преогромнейшим удовольствием. Только щас будку из зубов выковарию :laugh:
А проще-гляньте на картинку структуры ATPU http://radial.ru/faq/texts/kollinear/
Полуволновые отрезки кабеля своей поверхностью воспринимают плоский фронт волны,приходящий с горизонта(по нормали к оси антенны). Наведённые токи убегают внутрь коаксиала.В этот момент фаза волны из эфира поворачивается на 180 градусов и наводится на поверхность тех же коаксиалов,на которые пришли токи с верхних элементов,но уже тоже с поворотом на 180 градусов. таким образом антенна подставляет свою поверхность только для однофазных токов. Но это касается только сигналов приходящих перпендикулярно к антенне. остальные начинают давить друг друга и они ослабевают в результате.
Так понятно?
Что касается той фотки,что сверху,так МАНЯ её запросто посчитает,там ничего сложного нет. А вот на коллинеаре подавится..будкой!)

Оффлайн RA3TAW Владимир

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 108
  • Репутация: +11/-31
уважаемый ua3ahm, итак, продолжаем выковыривать будку :-)
по указанной Вами ссылке - как работают антенны рис.1,2,3 - понятно. как работает антенна
рис.7 - тоже понятно, в том случае, если используются отрезки кабеля с воздушным диэлектриком.
если же делаем из отрезков кабеля с полиэтиленовой изоляцией внутри, опять-таки сталкиваемся
с описанной выше проблемой с разными коэффициентами укорочения. о каковой проблеме Вы таки
умудрились все же не сказать ни слова ни полслова!
   что касается рис.8 то в этом случае вообще мало понятно, как это правильно рассчитать, что за "коаксиал"
такой из одной алюм. трубки, как там поключается кабель, где и какие там "согласующие трансформаторы
и шлейфы"....
вообще весь текст по предложенной Вами ссылке - чисто рекламный. предназначенный лишь для того, чтобы
покупающие эти антенны "чайники" прониклись серьезностью отношения фирмы к производимым и продаваемым
ею антеннам, и захотели последние купить...

Оффлайн ua3ahm

  • Очный чемпионат
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 932
  • Репутация: +82/-17
Несомненно,разжёвывать работу коллинеарных антенн на сайте коммерческой фирмы нет никакого резону. Достаточно дать понять покупателю принцип работы ,не внедряясь в детали. На уровне фазы и её сложения объяснил и хватит. Сайт не рабиолюбительский. Для более глубогого осознания работы есть масса других ресурсов.
Относительно полуволновости и коэффициента укорочения. Поймите простую вещь-сигнал будет приниматься ЛЮБЫМ куском провода. При длинах не более 1/2 волны диаграмма каждого элементарного излучателя будет перпендикулярна проводнику.А нам этого и нужно. Остаётся только добиться,чтобы каждый излучатель был ещё и полуволновым повторителем. И если внутри коаксиала воздух-то быть его длине 0,5 волны. Если полиэтилен,то 0,5х0,66. Фторопласт-значит 0,5х0,71. Вспененный полиэтилен-0,5х0,81.
Ну а шлейфы и трасформаторы ставятся уже по результату получившегося импеданса. А он может от 20 до 50 ом гулять,да ещё и с реактивностями.

Оффлайн RA3TAW Владимир

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 108
  • Репутация: +11/-31
Цитировать
сигнал будет приниматься ЛЮБЫМ куском провода
дв, но вопрос - с какой эффективностью? не зря же антенны делают резонансными? ну вот делал я такие коаксиалки из кусков кабеля 2,5 года назад, кабель брал хороший, диам. 10 мм со сплошной медной фольгой, марку назвать не могу, отечественного производства, с полиэтиленом. размеры старался выдержать точно по описанию. работало все это отвратно. почему? когда сделал просто из длинного куска провода диам. 2,5 мм с фазирующими коленьями из того же провода, эффективность заметно выросла (проверял те антенны по уровню сигнала на S-метре у корреспондента на расстоянии несколько км от места установки моих антенн).
  кстати, ua3ahm, по Вашему последнему посту получается вроде так, что все элементы одинаковые, полволны с учетом укорочения. однако в реальных описанных кем-то конструкциях элементы - разной длины. почему?
  а вообще можете указать хоть одну реальную конструкцию, которая по-Вашему мнению будет работать хотя бы немного эффективнее полуволнового диполя? желательно на 430-400, чтобы длина покороче получилась, проще было б сделать и проверить. уж не говорю, чтобы совсем "обалденно", но хотя бы как-то правдоподобно, чтобы оправдывала расход материала на изготовление. ну а предел мечтаний - что-то вроде Анли-А1000, только сделанное руками "на коленке".

Описание:
Базовая штырьевая любительская антенна VHF и UHF диапазона
Диапазон частот, МГц: 143-148 / 430-460   Подводимая мощность, Вт: 150 (300 - max)
Усиление (144 / 430), дБ: 8.5 / 11.8   Разъем: UHF (розетка)
Физическая длина антенны, м: 5.2  Вес, кг: 2,6

Оффлайн ra3tts

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 160
  • Репутация: +7/-5
http://www.a27.ru/information/bulleten/1999g/kollinearnye-antenny/

Оффлайн RA3TAW Владимир

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 108
  • Репутация: +11/-31
ra3tts, благодарю за удачную ссылку, где всё нормально разжевано и никаких сверхъестественных чудес не обещают.

Оффлайн ua3ahm

  • Очный чемпионат
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 932
  • Репутация: +82/-17
Ну вот по этой ссылке можете сделать,рассчитав длину элементов. У меня нет подготовленной статьи по рабочей конструкции. А что касается разности длин элементов,то оно действительно может быть,хоть никогда не встречал в описании. А делается это для создания набега фазы с целью наклона диаграммы направленности.  Можно и диаметры излучателей менять для изменения амплитуды ,тогда можно управлять и формой главного и боковых лепестков.

Оффлайн RA3TAW Владимир

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 108
  • Репутация: +11/-31
вот диаметры излучателей как раз и беспокоят. такое подозрение, что стоит их немного поменять, как вся настройка улетит неведомо куда...
собственно говоря, можно из кабеля с пэ диэлектриком и медной фольгой сделать "полувоздушный". вскрыть наружную оболочку, снять фольгу (кстати, она так сказать "разрезная" повдоль, а может быть это плохо?? может быть этот стык пропаять?), вынуть центральную жилу из пэ, нарезать этот пэ небольшими кусочками ну скажем длиной по сантиметру, а потом надеть эти кусочки кое-где для сохранения лишь жесткости конструкции, чтобы большей частью диэлектриком был воздух, тогда уйдет эта проблема с коэффициентом укорочения. как раз фольга (она толстая) подходит по жесткости, с оплеткой "чулком" ничего бы не получилось.
другая проблема - всю эту конструкцию в итоге придется прятать в пластиковую трубу, и непонятно как учесть заранее, как эта труба повлияет на настройку.
  кстати, опытным путем давно уже определено, что полуволновый диполь, сделанный из такого кабеля, при удаленной центральной жиле и сохраненной защитной оболочке, резонирует на 435 МГц при длине 302 мм. умножим эту длину на 0,67 и получим что фазирующий элемент должен быть не 30 см а 20 см - очень большая разница в самом деле получается. пожалуй, есть смысл "излишки" полиэтилена удалить.
   еще вопрос по ссылке в посте #19. там на кабеле четвертьволновый стакан, каков должен быть его диаметр? играет ли роль емкость между нижним концом этого стакана и оплеткой кабеля? выше стакана 1/4 кусок кабеля - на нем оплетка должна быть удалена или нет?
  диаметр моего кабеля по фольге 8 мм, по внешней защитной оболочке - 10 мм.

...ага, вот и описание конкретной конструкции на том же сайте
http://www.a27.ru/information/bulleten/1999g/kollinearnaya-antenna-430-440/
не очень понятно, зачем там медная трубка под четвертьволновым стаканом? чтобы втулке стакана по кабелю скользить удобнее было?


« Последнее редактирование: 29 Март 2010, 14:37:51 от RA3TAW Владимир »

Оффлайн ua3ahm

  • Очный чемпионат
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 932
  • Репутация: +82/-17
Можно сделать и так элементы. Хотя не вижу особого смысла заморачиваться. если только всё это ради снижения потерь. Но тогда постарайтесь,чтобы все элементы были одинаковые с одинаковым числом и размером шайб.
Щель лучше запаять,чем чёрт не шутит-появится какой-то лишний резонанс,лучше не рисковать.
Пластиковая труба повлияет немного. Всё зависит от материала , ПВХ  не сильно повлияет. Капельку Я поменяется,а диаграмма на пару МГц вниз уйдёт. Но по ДН ширина таких антенн составляет 15-20 МГц,поэтому пугаться нечего.
У нас кабели на 430 МГц имеют длину около 288 мм,но там заполнение полувоздушное-спираль полиэтиленовая.
еще вопрос по ссылке в посте #19. там на кабеле четвертьволновый стакан, каков должен быть его диаметр?
раза в 3-4 больше диаметра фидера.
играет ли роль емкость между нижним концом этого стакана и оплеткой кабеля?
Играет,но при указанных диаметрах она будет ничтожной.
выше стакана 1/4 кусок кабеля - на нем оплетка должна быть удалена или нет?
Ни в коем случае! Это тоже излучатель.
зачем там медная трубка под четвертьволновым стаканом? чтобы втулке стакана по кабелю скользить удобнее было?
Конечно. Это не просто "медная трубка",это ,собственно,и есть отсекающий стакан.


Оффлайн RA3TAW Владимир

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 108
  • Репутация: +11/-31
хотя не вижу особого смысла заморачиваться. если только всё это ради снижения потерь.
да уж... смысла нету.... фазирующий элемент выходит 20 см длиной, излучающий 30 см.... но это, как говорил Карлсон, пустяки дело житейское.... заморачиваться не стоит.... ну конечно любой кусок провода излучает... и зачем его настраивать в резонанс? и так что-нибудь да излучит....

Капельку Я поменяется,а диаграмма на пару МГц вниз уйдёт. Но по ДН ширина таких антенн составляет 15-20 МГц,поэтому пугаться нечего.
хотелось бы уточнить терминологию. что такое "Я" которое капельку поменяется? ДН - я думал диаграмма направленности, и думал что ее лепестки в градусах меряются... а тут ДН ширина составляет 15-20 МГц ...как это понять?

 
выше стакана 1/4 кусок кабеля - на нем оплетка должна быть удалена или нет?
Ни в коем случае! Это тоже излучатель. 
каким образом экранированный кусок кабеля становится излучателем? может быть я наивен, но правда - мне это не очень понятно....

 
Конечно. Это не просто "медная трубка",это ,собственно,и есть отсекающий стакан.
а вот тут хотелось бы особо внимательно выковырнуть из зубов остатки съеденных собачьих будок :-)
как раз там в тексте сначала к оплетке припаивается медная трубка, а потом поверх нее надевается стакан.
а если
Цитировать
не просто "медная трубка",это ,собственно,и есть отсекающий стакан
тогда, стало быть, трубка и стакан одно и то же? каким же образом, если трубка в полволны а стакан в четверть волны длиной???
давайте же будем внимательны, и постить в теме по трезвости, а не с большого будуна...

Оффлайн ua3ahm

  • Очный чемпионат
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 932
  • Репутация: +82/-17
и зачем его настраивать в резонанс? и так что-нибудь да излучит....
Вы сколько угодно можете прикалываться,а он действительно излучит безо всякого резонанса.Доказательство тому все 5/8, директора волновых каналов и т.п., которые совсем не резонансные. Эффективность слегка упадёт,но она компенсируется наращиванием числа элементов. Тут главное общая длина всей структуры.
что такое "Я"Это у меня переключатель языков проявил самостоятельность и заменил Z( импеданс) на Я.
тут ДН ширина составляет 15-20 МГц ...как это понять?
Имеется ввиду,что в этой полосе она будет отвечать нашим требованиям-оставаться перпендикулярной оси антенны.
каким образом экранированный кусок кабеля становится излучателем?
Ток течёт по фидеру до места разрыва экрана. Тут он распределяется по двум поверхностям.Ток с экрана излучается поверхность до разрыва на стакане,ток с центральной жилы-самой транспозиционной структурой.
давайте же будем внимательны, и постить в теме по трезвости, а не с большого будуна...

Не знаю,кого Вы подозреваете в нетрезвости,могу лишь привести цитату из того же самого описания.
"Длина стакана равна четверти длины волны с учетом коэффициента укорочения трубки, который можно принять равным 0,95, т.е. 300/435/4 х 0,95 = 164 мм. Перемещение стакана вам потребуется при настройке антенны".

каким же образом, если трубка в полволны а стакан в четверть волны длиной???
Ну значит не одно и тоже. Трубка надевается на кабель и по ней ездит Стакан
" Оденьте поверх оплетки медную трубку подходящего диаметра длиной 345 мм и припаяйте ее к оплетке с обоих концов."

Оффлайн RA3TAW Владимир

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 108
  • Репутация: +11/-31
уважаемый ua3ahm, искренне прошу прощения за "приколы" с моей стороны... дело в том, что у меня периодически возникало впечатление, что на этом форуме со мной разговаривают как-то издевательски, из-за этого стал как бы "огрызаться", вполне вероятно, что вот как раз именно Вы-то тут и ни при чем, так что я зря...
а теперь по существу.
Цитировать
директора волновых каналов и т.п., которые совсем не резонансные
что-то мне не попадались совсем уж нерезонансные директора... так чтобы скажем активный вибратор был 300 единиц длины, а директор - 200. обычно длины элементов в ВК отличаются совсем незначительно, всё близко к резонансу в определенной полосе частот - полосе пропускания данной антенны.
Цитировать
Эффективность слегка упадёт,но она компенсируется наращиванием числа элементов. Тут главное общая длина всей структуры.
возможно... однако при запитке с одного конца при увеличении длины растут потери, и эффективность нарастает не прямо пропорционально длине, а всё медленнее... так что слишком уж наращивать длину тоже не резон, расход материала и трудоемкость растут, а эффект растет все меньше...
думаю, оптимально было бы сделать две антенны, одну из кабеля с пэ диэлектриком, другую - во всем аналогичную, но с воздушным (длины эл-тов будут конечно другими) а потом непосредственно сравнить, как они работают. возможно, кто-то уже делал это раньше. м.б. я сам это сделаю через какое-то время, чтобы понять, каков смысл мучиться с удалением диэлектрика из кабеля.

Оффлайн ua3ahm

  • Очный чемпионат
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 932
  • Репутация: +82/-17
Если Вы сделаете правильно две антенны с воздушным диэлектриком и с полиэтиленом,то разницу в 1дБ,который там выползет у последней,ничем не сможете зарегистрировать.
Правильно,профессионалы делают структуру с воздушным коаксиалом,её эффективность несколько выше. Но на практике этот 1 дБ никому не заметен. Зато денег на материал и работу уйдёт заметно больше,чем при кабельной конструкции.

Оффлайн UA9CSQ

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 39
  • Репутация: +2/-9
Народ кто может вразумительно обьяснить,защет чего увеличивается усиление у коллинеарных антен а также 5/8.Можно даже диаграмку нарисовать

Оффлайн RA3TAW Владимир

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 108
  • Репутация: +11/-31
Цитировать
разницу в 1дБ,который там выползет у последней,ничем не сможете зарегистрировать.
да, из-за одного дБ пожалуй не стоит усложнять себе жизнь, т.к. готовый кабель с воздушным диэлектриком найти довольно трудно, практически ни разу не видел, в руках не держал. но вот если больше, хотя бы 2-3 дБ, тогда другое дело.

Цитировать
защет чего увеличивается усиление у коллинеарных антен а также 5/8.
усиление всегда увеличивается за счет сужения диаграммы направленности. изотропный излучатель (практически его сделать трудно) излучал бы во все стороны одинаково. простой диполь излучает уже не изотропно. система из диполей (будь то яги или коллинеарка) позволяет сузить главный лепесток диаграммы направленности, т.е. излучать энергию в основном в нужном нам направлении. хорошая статья про 5/8 - здесь http://rf.atnn.ru/skr/an4oo.html

2-2,5 года назад делал например такую антенну http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=30978 и что-то мне не понравилось как она работала. сейчас посмотрел на описание еще раз и подумал -  а нельзя ли хотя бы заменить медный четвертьволновый стакан на проволочную конструкцию, как у Влатко Болтара?

Поляков оказался прав (про 5/8 и антенну Франклина) - http://rm4hm.jimdo.com/%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0/%D0%BC%D0%BE%D0%B8-%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B-%D1%83%D0%BA%D0%B2-%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B0/
« Последнее редактирование: 31 Март 2010, 01:11:33 от RA3TAW Владимир »