Автор Тема: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения  (Прочитано 57680 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн uve

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 353
  • Репутация: +72/-44
  • Подпись находиться в стадии разработки
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #135 : 20 Февраль 2016, 13:40:49 »
  Я просто посмотрел на графики Ваших измерений , на каком удалении от оси антенны они снимались? В ближней зоне векторы электрической и магнитной составляющих поля не ортогональны.
   
 Для дополнительного сдвига фазы тока я использовал замедляющие диски на элементах антенны( см скрин 2), либо один большого диаметра, либо несколько маленького. Прирост усиления получился небольшой чуть более 0.2 дБ.  Пластинки фольги на антенне А10-868, тоже увеличивают электрическую длину элементов.
Подпись удалена администратором.

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #136 : 20 Февраль 2016, 21:26:56 »
uve, напряженность замерялась в непосредственной близости от полотна, в 1,5 - 2,0 миллиметрах.  Конечно для того, что бы понять как эффективно работает элемент антенны по логике нужно иметь значения векторов и магнитной и электрической составляющих. Но антенна питается и работает в режиме стоячих волн.  Длина элемента 180 градусов, и в любом случае в эту длину попадают и пучности тока и пучности напряжения. Если у полуволнового элемента по всей его длине амплитуда электрической составляющей слабая, то и амплитуда магнитной тоже будет слабая, т.к. нет разности напряжений, создающих ток в элементе, и наоборот.  Таким образом оценить эффективность работы элемента антенны можно только лишь по электрической составляющей,  т.е. по  интегрированным её амплитудным значениям на протяжении одного элемента (одной полуволны). Так, что взаимное положение векторов для оценки эффективности излучения существенного значения не имеет. Я имел ввиду именно это.

Что же касается пластинок на элементах, то мне пока это не совсем понятно зачем они нужны. Нужно подумать.
Бочёнок же понравился. Асимметрия совсем небольшая. Основной бублик по центру, диаграмма не косит. Это за счет дисков?
Но судя по площади диаграммы усиление, мне кажется, не больше чем у диполя.
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн uve

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 353
  • Репутация: +72/-44
  • Подпись находиться в стадии разработки
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #137 : 20 Февраль 2016, 23:13:05 »
  "Бочёнок" это 3D диаграмма направленности моей модели из 3-х излучателей и противовеса без дисков.
 Слева на скрине привязка цвета к уровню усиления. Усиление антенны 4.54 dBi. С дисками усиление 4.77 dBi
   Насчёт оценки излучения элементов по напряжённости эл. поля не согласен. Источником излучения является ток антенны, а магнитная составляющая связана как раз с ним. Посмотрите на мой скрин  magH из поста 123 - из него видно, что противовес и 2+3 излучатели вносят больший вклад в излучение ЭМПоля.
 И посмотрите на скрин magE поста 125, можете Вы по нему сказать то же самое?
 Добавляю Вам ещё один скрин 2D magH.

  Насчёт пластинок: они увеличивают эквивалентный диаметр излучателя. Вспомните о коэф. укорочения диполя в зависимости от диаметра. Они увеличивают электрическую длину внешней оплётки отрезка кабеля( излучателя), а следовательно уменьшают разницу между сдвигом фазы токов: внутреннего и внешнего(оплётки).
Подпись удалена администратором.

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #138 : 21 Февраль 2016, 01:40:05 »
Слева на скрине привязка цвета к уровню усиления. Усиление антенны 4.54 dBi. С дисками усиление 4.77 dBi
Что-то не совсем понятно почему такое усиление. У меня по отношению к диполю три элемента давали плюсом чуть больше 3 дб. Может быть из-за большего значения Кук. Кабель был с Кук  0,87 - 0,89, сейчас точно уже сказать не могу. В большинстве случаев Кук не соответствует заявленному производителем значению. Даже куски в одной бухте отличаются. Всегда проверяю. У собранной антенны (без фидера) замыкаю у верхнего конца оплетку с экраном, а снизу вывожу точку минимального сопротивления на середину диапазона.
В последнем варианте Кук получилось 0,89 при заявленном 0,85. Но бывает и наоборот.

Может быть пластинки не нужны? Они же не влияют на Кук внутри кабеля. А снаружи удлинение за счет пластинок не дает геометрического удлинения, а наоборот приводит к его уменьшению за счет того, что припаяв пластинки нужно уменьшить длину элемента что бы попасть на ту же длину волны. Уменьшается геометрическая длина, значит уменьшаются и углы по направлению к торцу антенны. Следовательно ухудшается и подавление боковых лепестков (бубликов).
Попробуйте смоделировать ту же антенну, но без пластин, геометрически удлинив элементы до нужного значения длины волны.
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн uve

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 353
  • Репутация: +72/-44
  • Подпись находиться в стадии разработки
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #139 : 21 Февраль 2016, 02:06:30 »
     1.  3 дБ = 5.14 дБi
   
    2.Мне казалось это просто понять: естественно геометрического удлинения нет, а электрическое есть , поэтому ток протекающий по внешней стороне оплётки кабеля будет иметь больший набег фазы. В идеале мы стремимся добиться сдвига 180 градусов( как и ток внутри отрезка кабеля), чтобы следующий элемент(отрезок кабеля) имел оптимальную запитку.
Подпись удалена администратором.

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #140 : 21 Февраль 2016, 03:03:19 »
Дело уже не в запитке, а в том, что в соседних элементах фазы принудительно развернуты так, что совпадают, а сами элементы короче чем половина лямбды. Следовательно в пространстве (не по поверхности полотна антенны) в сторону торца антенны из-за геометрически укороченных элементов разность фаз будет меньше чем 180 градусов, если считать от ближнего к торцу элемента. Т.е полной компенсации не произойдет. А значит будут большие боковые лепестки и широкий главный. Т.е. реальное усиление антенны упадет из-за излучения в ненужных направлениях. Ещё большее геометрическое укорочение элементов за счет напайки пластин ситуацию усугубит.

Хотя и Ваша мысль выглядит правильной, но только в отрыве от вышесказанного. Нулевой фазовый сдвиг между элементами должен соответствовать пространственному сдвигу 180 градусов чтобы было полное подавление (компенсация) в данном направлении. 
Когда пространственного сдвига нет, - происходит сложение. Так формируется главный лепесток (бублик) в направлении перпендикулярном полотну.

P.S. Способ равномерной запитки элементов: элементы делаются полноразмерными, т.е. без учета Кук кабеля, а внутреннее электрическое укорочение производится параллельным включением индуктивности в месте соединения элементов. Уже проверил. Работает.
« Последнее редактирование: 21 Февраль 2016, 03:26:13 от R3GR »
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн uve

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 353
  • Репутация: +72/-44
  • Подпись находиться в стадии разработки
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #141 : 21 Февраль 2016, 13:53:54 »
  Если делать длину отрезков 0.5L и фазосдвигающие цепи, то теряется простота антенны и мы получаем обычный коллинеар со свёртками противофазных излучений.
   
    Добавил я в свою модель антенны полоски фольги для первого и второго элемента(см. скрин). Усиление выросло почти на те же 0.2 дБ. Добавка, в общем то, не существенная. Ширина полосок фольги не любая, можно и не получить прибавку усиления, если ширина будет больше или меньше оптимальной.
Подпись удалена администратором.

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #142 : 21 Февраль 2016, 20:20:28 »
Если делать длину отрезков 0.5L и фазосдвигающие цепи, то теряется простота антенны и мы получаем обычный коллинеар со свёртками противофазных излучений.
В том-то и дело. Обычный коллинеар получается даже проще. Поэтому я на этот вариант пока не ориентируюсь. Но и фольга тоже не подходит если, антенну поместить в тонкую трубу. Проще  потерять эти 0,2 дб и сделать кабельную антенну обычной конструкции. По крайней мере будет хорошая повторяемость, а некоторую потерю усиления можно компенсировать наращиванием количества элементов.

Сейчас готовлю разъёмное полотно антенны, что бы можно было быстро изменять количество элементов. Собираюсь снять реальные диаграммы с разными способами запитки для 16, 8 и 4-х элементов, и сравнить усиление с диполем и трехэлементной ягой.
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн uve

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 353
  • Репутация: +72/-44
  • Подпись находиться в стадии разработки
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #143 : 21 Февраль 2016, 22:50:05 »
 Виктор, интересно будет посмотреть на результаты практических измерений. Советую только использовать не диполь , а эталонную антенну. Она с рефлектором, к ней проще подключаться и меньше погрешность измерений от переотражённых сигналов. Размеры и вид можете посмотреть во 2-м томе Ротхаммеля( с переработкой Алоиза Кришке) на стр 40.
Подпись удалена администратором.

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #144 : 22 Февраль 2016, 01:32:00 »
ОК.
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн R3GR

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 180
  • Репутация: +27/-29
  • QRA: KO92to
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #145 : 22 Февраль 2016, 10:39:59 »
uve, я посмотрел эталонную антенну, но пока не вижу смысла её делать. Снимать диаграммы собираюсь на льду водоёма, поэтому естественных отражателей не будет. Вот, что мне всегда мешает, так это отраженный сигнал от поверхности. Он создает интерференционную сетку, поэтому в точках с максимальным уровнем сигнала значения напряженности поля всегда завышены. Эта сетка совпадает у разных антенн только в направлении основного излучения. С боковых направлений сильно отличается. Вот это действительно то, что искажает результаты измерений. Немного приспособился, но как окончательно решить проблему, - не знаю.
Диполь и 3-х элементную ягу уже приготовил. Эталонной антенной займусь только если позволит время, - лед на водоеме стремительно тает.
Виктор, ex RA3GG

Оффлайн UA0WY

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2927
  • Репутация: +1318/-217
  • QRA: Field
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #146 : 05 Март 2016, 11:12:35 »
Доброго дня, всем!

Может кому и будет интересно.
На досуге побаловался в MMANE и сделал вот такую коллинеарную антенну подобие F22 из подручных материалов, правда не из кабеля, работы на один час.:

Антенна для ленивого радиолюбителя, выполнена из провода 1,6 мм подвешена с крыши 9-ти этажного здания на выступающем на 1м деревянном бруске, точка питания как раз напротив окна 9-го этажа, вниз оттянута грузом и питающим кабелем. Проверена в работе 5W расстояние 80км очень эффективно.
Может кому-то будет интересно.Вся настройка - подбор точек питания.
« Последнее редактирование: 05 Март 2016, 11:21:08 от UA0WY »
Сергей

Оффлайн UA0WY

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2927
  • Репутация: +1318/-217
  • QRA: Field
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #147 : 05 Март 2016, 11:14:16 »
Еще фото, почему-то не вошло в предыдущее сообщение:
« Последнее редактирование: 05 Март 2016, 11:17:27 от UA0WY »
Сергей

Оффлайн Sergi

  • Модератор форума
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3836
  • Репутация: +723/-278
  • FD - The contest
  • QRA: KN69
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #148 : 05 Март 2016, 15:03:12 »
Классическая J-коллинеарная антенна. Только на балконе/за окном/параллельно стене не имеет смысла, 2-3-4 элемента beam и эффективней, и FB кое какое-то имеют, чтобы шум квартиры не собирать.
--... ...-- -.. . ..- --.. ..--- .... --..

Оффлайн UA0WY

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2927
  • Репутация: +1318/-217
  • QRA: Field
Re: Опять коллинеар из кабеля. Новые решения
« Ответ #149 : 05 Март 2016, 15:58:30 »
Все так, Сергей!
Конечно классика.
На балконе есть Yagi, но она сильно подвержена ветрам, хоть в вертикали, хоть в горизонте. А тут просто провод. Болтает его, но это не страшно.
А расстояние 0,5 лямбды от здания уже вполне достаточное, особенно учитывая, что все мои корреспонденты в этом полушарии.
И на 430 получилась хорошая нагрузка ( антенна конечно не очень, Hi!) ксв почти 1!!!
73!
Сергей