Опять коллинеар из кабеля. Новые решения

[R3GR]

Антенна 6 элементов.
КСВ: 430 МГц - 1,7
        435 МГц - 1,2
        440 МГц - 1,8

Изготовление и настройка заняли 1,5 - 2 часа.

Но большого эффекта настройка не дала. До настройки антенна имела КСВ:
430 МГц -1,3
435 МГц - 1,5
440 МГц - 2,1

Напряженность поля, создаваемого антенной в диапазоне 430 - 440 МГц практически не изменилась.
                   

[R3GR]

Об эффективности коллинеарной антенны из кабеля.

В ответе #97 изложены результаты сравнения антенн GP и 5-элементного кабельного коллинеара по дальности связи на открытой местности на частоте 433 МГц. С GP получена дальность 6 км, с кабельным коллинеаром – дальность 34 км.
С учетом того, что напряженность поля в точке приема обратно пропорциональна квадрату расстояния между передатчиком и приемником, 5-элементный кабельный коллинеар эффективней четверть волнового штыря в 32 раза!

Подчеркиваю: не по усилению, а по напряженности поля  в точке приема.

[R3GR]

О подключении фидерной линии.

Кабельный коллинеар является симметричной антенной и имеет симметричный вход, но это учитывается довольно редко, и на мой взгляд является главной причиной плохих результатов полученных при её самостоятельном изготовлении.

Входное сопротивление антенны зависит от количества образующих полотно элементов. Импеданс (полное сопротивление) при четырех элементах составляет более 300 ом и уменьшается с увеличением их количества, постепенно приближаясь к волновому сопротивлению кабеля, из которого изготовлена антенна.

Подключать фидер к кабельному коллинеару можно как с его конца, так и с середины, но как правило антенна располагается вертикально, а фидер подключается с нижнего конца, из-за чего возникает ошибочное мнение о том, что кабельный коллинеар -  несимметричная антенна.

При простом гальваническом соединении несимметричной фидерной линии с полотном антенны кроме согласования нарушаются сразу два вида симметрии: - пространственная и электрическая. Фидерная линия начинает излучать, диаграмма направленности антенны начинает косить, из-за узкого лепестка ("бублика") антенна теряет усиление в направлении перпендикулярном полотну.

Наиболее распространен способ согласования данной антенны с фидером при  помощью несимметричных коаксиальных трансформаторов, при котором для отсечения поверхностных токов в фидерной линии применяются четвертьволновые резонаторы различной конструкции, а симметрирующее устройство отсутствует. При этом игнорируется тот факт, что четвертьволновые резонаторы уменьшая поверхностные токи в фидере, добавляют асимметрию в антенну и сами являются излучателями, т. е. портят её диаграмму.
КСВ антенны в этом случае может иметь приемлемое значение, но не является показателем её качественной работы.

Для получения хороших результатов от антенны необходимо не только её согласование с фидером, но и симметрирование.

[ra6foo]

два вида симметрии: - пространственная и электрическая
----------------------
 игнорируется тот факт, что четвертьволновые резонаторы уменьшая поверхностные токи в фидере, добавляют асимметрию в антенну и сами являются излучателями, т. е. портят её диаграмму.

Здесь фактом только то, что это ерунда.

Виктор, зачем вы свою же работу пачкаете теоретизированием?
Это не добавляет вам авторитета, наоборот.

[er1ak]

R3GR, Виктор вижу, что проделанная правильная работа, и все будет работать, сам с бубном бегал вокруг антенны и получилось. У нас требование было с наклоном на город, в маме игрались с длиной элементов расчет наклона  теоретически, и  практически проверили, хорошая антенна получилась, закатали в сантехническую трубу и установили на мачту, сдавали инспекции. Все что изложили правильно. Вот здесь и с Владимиром согласен, все очень просто.

[R3GR]

er1ak, спасибо за поддержку. Я помню Вы писали, что не получалось. Но рад, что в конце концов антенну сделали.
У меня вопрос: какая труба использовалась? 
Пробовал полипропиленовую, антенна очень сильно расстраивалась.  Сейчас использую только стеклопластик.

[er1ak]

Это немного сложно описать, тут уже идет здвиг фазы запитки каждого диполя (то есть размер диполя) от большого к меньшему(формула L/4 не катит). Изначально с импортного журнала изготовил антенну на 2,4Ггц 14-ел тоже, как-то работала был только анализатор спектра, а через некоторое время повторить антенну на 88МГц не получилось. Вот и пришлось посчитать в программе, размеры, наклоны, спасибо за приборы до 4ГГц переделанный нами, китайским товарищам и С1-75, двухлучевой осцилаограф.  Пропилен простой, и две вставки в трубы для крепления к мачте (удаленной для получения круговой направленности), сантехник паял трубы, один раз пролетели с диаметром, взяли диаметр чуть больше, я думаю понятен наш конструктив.
У Вас другие частоты, армированные стеклопластиком  тоже должны пойти. Вроде так чуть...
По КСВ, что разобранная без пластика, что с ним не менялось, при прикосновении к диполям в центре чуть было видно, КСВ 1.0 в полосе 10МГц по краям чуть больше, на 88МГц.

[R3GR]

er1ak
У меня КСВ менялся и смещалась рабочая частота. Полипропиленовая труба была с красной вставкой внутри для горячей воды. Может быть в этом была причина. Но в СВЧ печке почти не грелась.
Встречал описания антенн из отрезков кабеля L/4 но посчитал это совсем ошибочным вариантом и никогда не делал.
Несколько дней назад антенну сделанную на 430 МГц случайно включил на 144 МГц и провел связь на довольно большом удалении. Размер элементов получился L/6. Посмотрел КСВ, - около 3, что удивительно, но пока не разбирался. По моим соображениям антенна на 144 работать не должна.
Если не секрет, какая средняя длина элементов у Вас?

[er1ak]

К сожалению четыре года SK директор нашей фирмы и пока компьютер не разблокировали, как будет доступ выложу расчеты. По памяти взяли за основу вот такую антенну, при изготовлении с шлейфом а далее применили стакан тоже из кабеля, КСВ ниже 2 не могли получить, до этого переделали анализатор спектра в измеритель АЧХ с применением делителя на 10, так как диапазон работы был с 135 МГц до 4,4Ггц. Труба большего диаметра с пайкой тройников в двух местах. Антенна получилась и работает по сей день.

[R3GR]

Я понял так, что мачта металлическая. Тогда какое расстояние от мачты до антенны и расстояние между кронштейнами крепления? Хотя бы приблизительно?
Дело в том, что длинные антенны не так просто закрепить, а мачта рядом работает как рефлектор, даже если она ниже верхушки антенны. Хотелось бы выяснить какое минимальное расстояние между мачтой и антенной можно допустить без критического подавления излучения со стороны мачты.
Антенна, как я понял у Вас без симметрирования, значит "бублик" диаграммы должен косить вниз. Когда начинал этим типом антенн заниматься, без симметричного подключения никак не мог от этого избавиться. Никакие балуны не помагали. Помогло только симметрирующее устройство.  У Вас другая ситуация, - антенна, как я предполагаю, установлена на возвышенности. А у нас рельеф плоский, из-за этого максимум диаграммы должен быть направлен горизонтально, иначе возникают потери.
И ещё, четвертьволновый штырь с коаксиальной четвертьволновой верхушкой, насколько я помню, дают реактивную составляющую на входе. Четвертьволновый коаксиальный участок снизу это компенсация? Или простой работает как трансформатор? 

[er1ak]

Уже дошло что начали подключать по одному диполю и мерять параметры. Нет именно засимметрировали, так она и заработала, упал КСВ и расширилась немного полоса, да там высокое место и здание,  плотность домов большая есть и перепады высот.  35вт в городе звучат везде ровно. В верху вроде полный диполь, с низу не поймёш что такое результат был плачевный применил стакан из кабеля L/4 и как у Вас симметрирование. Расстояние точно не скажу, в МАМЕ можно смоделировать, сзади небольшое подавление. Могу сказать что антенны которую брали за основу в таком виде не работает.

[R3GR]

Понятно. Интересно в ММАНЕ посмотреть. У меня смоделировать не получилось.
Практически, если есть симметрирующее устройство и количество элементов чётное, стакан уже не нужен. Наводка на кабель и так минимальна.

Вот ещё один вариант антенны.
Семь или девять элементов. Можно ставить как вертикально, так и горизонтально. Отличается хорошей геометрической симметрией и как следствие пространственной. Можно использовать без симметрирующего и согласующего устройства в горизонтальном варианте. Входное сопротивление низкое. Диаграмма не косит, т.к. фидер можно располагать по оси симметрии. Но фидер  излучает и поэтому есть потери. Это нужно учитывать.
В вертикальном положении симметрирующее устройство желательно, т.к. фидер располагается параллельно полотну и нарушение электрической симметрии приводит к излучению фидера и диаграмма неизбежно будет косить, хотя, возможно, и меньше, чем у запитанной с конца.
Практического воплощения эта антенна пока не получила. Собирался использовать её как направленную с мачтой в качестве рефлектора, но руки не дошли.

[er1ak]

Добрый вечер! Не встречал такую антенну. У нас было немного времени тогда, на обмеры и сравнения с диполем, расчеты совпадали. До этого лет так 6, фазировали четыре прокомовких антенн, ну немного опыта было и с FM радиостанциями, потом ТВ панели восстанавливали. Выложу инфу, главное доступ к компу. У меня тогда идея проявилась, живеш на первом этаже, поставил такую трубу пластиковую, а в ней 6-15 элементов, кто знает что в ней, пластик не нужен ни кому(ну водопровод).  Ну как-то так.

[ra6foo]

С GP получена дальность 6 км, с кабельным коллинеаром – дальность 34 км.

Долго еще вы будете голову всем морочить километрами?
Что проще то и в нескольких метрах всё это сравнить, и в десятки раз точнее.

С учетом того, что напряженность поля в точке приема обратно пропорциональна квадрату расстояния между передатчиком и приемником, 5-элементный кабельный коллинеар эффективней четверть волнового штыря в 32 раза!
Подчеркиваю: не по усилению, а по напряженности поля  в точке приема.

Как будто вы что то понимаете в этом 

[R3GR]

er1ak
Владимир, доброе утро!
Это была разработка направленной антенны для целей авиации, - а фактически как самоцель применения кабельного коллинеара. 
При отсутствии или отказе GPS пилоты иногда не могли определить свое место нахождения. Предполагалось использовать антенну для привода на аэродром. Антенна ставилась в горизонтальное положение, но из-за слишком узкого лепестка и горизонтальной поляризации от неё отказались. А антенна осталась, и больше никаких попыток её использования не было.
Так, что иногда бываю выстрелы и мимо цели.

Фидер, впрочем, можно подключать к середине антенны и не разрезая средний элемент, непосредственно к точкам их соединения. Только их количество должно быть четным. При длинной антенне входное сопротивление может оказаться близким к волновому сопротивлению фидера. И если число элементов подобрать, то  согласующее устройство будет не нужно. Достаточно только обеспечить симметрирование.