Автор Тема: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения  (Прочитано 60482 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #120 : 19 Февраля 2016, 10:55:18 »
Попробуйте смоделировать в ММАНА диполь с неравными половинками 0.25L+0.5L. Думаю, Вы станете допускать возможность импеданса 360 Ом.
В этом что-то есть. Очень похоже на данную конструкцию.
У меня всё под рукой, сейчас спаяю и сделаю замеры.
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #121 : 19 Февраля 2016, 11:47:06 »
uve, Вы правы.
При двух кабельных элементах и штыре 0,25L входное сопротивление антенны больше 300 ом (шкала у BR510 до 300 ом). Причём, установка противовеса в районе подключения штыря снижает входное сопротивление. В зависимости от угла установки противовеса входное сопротивление антенны может быть от 30 до 200 ом. Противовес в точке подключения к прибору на входное сопротивление практически не влияет.
Это уже интересно.

Тоже самое происходит при трех кабельных элементах, только входное сопротивление антенны снижается до 220 ом, и в большей степени зависит от частоты. Видимо увеличивается доля реактивного сопротивления в импедансе.

Без штыря на конце входное сопротивление у обоих антенн более 300 ом, - прибор зашкаливает.

Сейчас попробую нарастить антенну до 5 элементов и сделать замеры.
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #122 : 19 Февраля 2016, 12:12:56 »
При пяти кабельных элементах входное сопротивление антенны  без штыря 260 ом со штырем 200 ом. Противовес в точке подключения штыря на входное сопротивление антенны влияет меньше - от 200 ом до 60 ом в зависимости от угла установки. Увеличилась частотная зависимость входного сопротивления.

uve, я пытался смоделировать кабельный коллинеар в MMANA, но не получилось.  У Вас видимо сформировался подход к этому вопросу. Интересно, сложно ли строить антенны большей длины, чем 2 элемента, и можно ли получить их диаграммы направленности?
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн uve

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 357
  • Репутация: +74/-44
  • Подпись находиться в стадии разработки
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #123 : 19 Февраля 2016, 12:29:48 »
  Если проанализировать распределение напряжённости магнитного поля вдоль полотна антенны, то основные два максимума находятся в средней части противовеса и
 у места стыка двух верхних( отрезка и штыря ). См скрин: полная длина антенны 1.02 м. Желательно противовес иметь 0.5L, тогда разнос между этими максимумами больше( чем при противовесе 0.25L) и соответственно усиление больше.

 p.s. Конечно можно, мне по работе недавно пришлось разбираться с антенной от Радиала А10-868. Сделана она из отрезков кабеля РК50-2-21 ( 6 штук) и замкнутого шлейфа сверху 0.25L. Модель показала очень близкие к реальным измерениям характеристики.
« Последнее редактирование: 19 Февраля 2016, 12:42:50 от uve »
Подпись удалена администратором.

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #124 : 19 Февраля 2016, 14:11:39 »
Я могу замерить только электрическую составляющую, и картина у меня другая. Похоже, что штырь улучшает распределение токов и напряжений по полотну антенны, но это еще не показатель хорошей работы. С применением штыря возникает вопрос фазировки поверхностных токов (напряжений). Уже неоднократно сталкивался с тем, когда распределение напряжений улучшалось а диаграмма портилась.

Диаграмму пока снять не могу, но попробую нарисовать свою картинку распределения напряжений для 5 элементов.
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн uve

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 357
  • Репутация: +74/-44
  • Подпись находиться в стадии разработки
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #125 : 19 Февраля 2016, 15:48:46 »
 На скрине распределение напряжённости электрического поля вдоль полотна антенны моей первой модели.

 И внешний вид( в сечении) антенны А10-868, снизу видна запорная схема из двух встречных "стаканов" по 0.25L. Усиление у неё около 6.5 дБi, входной импеданс 50 Ом. На каждый отрезок кабеля напаяна латунная пластинка шириной около 22 мм
Подпись удалена администратором.

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #126 : 19 Февраля 2016, 22:42:21 »
На каждый отрезок кабеля напаяна латунная пластинка шириной около 22 мм
А из каких соображений напаяны пластины?
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #127 : 19 Февраля 2016, 23:02:33 »
Вот, что у меня получилось. Замеры сделаны при помощи индикатора напряженности поля с более-менее линейной шкалой. В основании показан прибор BR510 генератор которого использовался.

Это со штырем 0,5L на конце.
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #128 : 19 Февраля 2016, 23:03:49 »
Это со штырем 0,25L.
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #129 : 19 Февраля 2016, 23:06:28 »
Это распределение напряжения по полотну антенны без штыря.
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн ua3ahm

  • Очный чемпионат
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 936
  • Репутация: +86/-17
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #130 : 19 Февраля 2016, 23:59:43 »
Когда мы занимались разработкой линейки антенн на UHF диапазон,то применяли линейный стенд с самодвижущимся магнитным пробником. Сетевой анализатор вдувал в антенну сигнал, а пробник двигался и измерял одновременно амплитуду и фазу. Потом полученную матрицу S-параметров загружали в компьютер и в Маткаде расчитывали диаграмму. Так что если есть такой интерес-организуйте себе стенд с анализатором,намного сократите время исследований.
Только не пойму,какую цель Вы преследуете. Просто поизучать процессы в коллинеарке или создать что-то новое?

Оффлайн ua3ahm

  • Очный чемпионат
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 936
  • Репутация: +86/-17
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #131 : 20 Февраля 2016, 00:04:01 »
Я могу замерить только электрическую составляющую, и картина у меня другая.
Сделайте пробничек в виде магнитной петли из кабеля с небольшим разрезанном зазором. Так делают питание магнитных антенн.

Оффлайн uve

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 357
  • Репутация: +74/-44
  • Подпись находиться в стадии разработки
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #132 : 20 Февраля 2016, 00:18:56 »
 Виктор, направление вектора электрического поля вблизи полотна антенны не так просто определить. Если поляризация индикатора не совпадает с направлением вектора, то вносится погрешность в измерения.
 Посмотрите на скрине, как симулятор показывает направления векторов поля в моей модели.
« Последнее редактирование: 20 Февраля 2016, 00:23:47 от uve »
Подпись удалена администратором.

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #133 : 20 Февраля 2016, 09:09:08 »
Прошу извинить, что задержал с ответами.

Только не пойму,какую цель Вы преследуете. Просто поизучать процессы в коллинеарке или создать что-то новое?
Начал с практического применения антенны, и очень понравилась идея заложенная в кабельный коллинеар в плане простоты изготовления, высокой степени повторяемости её параметров, возможности изготовления длинных многоэлементных антенн такого типа, что практически невозможно при других конструкциях коллинеарных антенн в силу разных причин.
Однако реализовать возможности антенны сразу не получилось. Постепенно увлекся, и кое-что удалось сделать. Так, что в данный момент конкретной практической цели нет, а есть желание глубже изучить и улучшить.

Что же касается стенда, то это едва ли возможно. Нужна большая площадь, а её нет. И нет хорошей приборной базы.

По отношению к магнитной петле имею большой пессимизм. Пытался как-то сделать на более низких частотах. Электрическая составляющая лезла во все дырки, и не помогали даже разрезные кольца из медной трубки. В точках, с большими значениями электрической составляющей замеры магнитной были просто невозможны. Здесь же, на 430 МГц получается очень маленький диаметр витка, поэтому вообще не представляю как сделать эффективный экран.
Пока, думаю, вблизи  полотна антенны будет достаточно сравнительных замеров электрической составляющей без получения конкретных значений напряженности поля.
.

Виктор, ex RA3GG

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #134 : 20 Февраля 2016, 11:11:27 »
Виктор, направление вектора электрического поля вблизи полотна антенны не так просто определить. Если поляризация индикатора не совпадает с направлением вектора, то вносится погрешность в измерения.
 Посмотрите на скрине, как симулятор показывает направления векторов поля в моей модели.

Наверное Вы имеете ввиду результирующую от сложения излучения всех элементов. Сам вектор электрической составляющей расположен под углом 90 градусов к направлению вектора магнитной составляющей, направление которого в свою очередь перпендикулярно направлению полотна антенны. Т.е. я не вижу большой необходимости измерять направление вектора электрической составляющей вблизи полотна антенны, тем более, что это действительно очень трудно сделать. А направление результирующей (красная стрелка) вылазит в диаграмме.

Не плохо бы найти способ определения фаз колебаний в непосредственной близости к полотну антенны в идентичных точках элементов. Фазировка как раз и влияет на направление результирующей излучения.

Всё просто и понятно когда два элемента. Если фазы совпадают, лепесток диаграммы перпендикулярен полотну. Если фазы отличаются, то лепесток поворачивается. Легко понять и произвести корректировку.

Если же элементов три и более, и фазы у всех отличаются, то лепесток расширяется или даже расползается на несколько лепестков. Где какие фазы нужно менять просто так понять уже невозможно. Во всяком случае у меня это не получается.

Не плохо бы иметь такой индикатор или прибор, при помощи которого можно было бы фазы излучения всех элементов привести к одному значению. Но так как такого прибора нет, приходится добиваться результата косвенными способами, типа: "послюнить палец и поднять руку вверх...". Быть может у кого-то в этом направлении есть идеи.

Тем не менее постепенно укрепляюсь в мысли, что коллинеар из кабеля хорош жесткой привязкой фазы излучения одного элемента к другому. Похоже, что все элементы кабельного коллинеара всегда работают в фазе, хотя не плохо было бы и проверить.

Проблема антенны, на мой взгляд, заключается только в разности амплитуд излучения каждым элементом. Вижу здесь две причины. Первая, это влияние фидерной линии питания (переизллучение) при непосредственном гальваническом соединении. Из за этого диаграмма косит, а фидер поглощает часть энергии.
И вторая заключается в несовпадении фаз поверхностной и внутренней волн из-за отличающихся коэффициентов укорочения внутри и снаружи. Из-за этого одни элементы излучают сильнее других.

На сегодняшний день вижу два способа улучшения. Это индуктивная связь антенны с фидером и чётное количество элементов.

« Последнее редактирование: 20 Февраля 2016, 11:15:59 от R3GR »
Виктор, ex RA3GG