Многие радиолюбители, желающие работать в диапазонах WARC, также хотят иметь компактную направленную антенну. для работы. В прошлом я разработал ряд комбинаций 17 и 12 метров, используя Яги. Поскольку диапазоны WARC имеют узкую полосу пропускания, комбинации режиссер-драйвер и водитель-рефлектор Яги работают хорошо. На моем веб-сайте появляется ряд возможностей дизайна (..) в верхней части HF основного указателя.

В этой заметке я хочу исследовать возможное использование прямоугольника Моксона в качестве потенциального замена штатному драйверу-рефлектору Yagi в таких сочетаниях. Моксон прямоугольник часто рассматривается как широкополосная антенна. Тем не менее, он дает некоторые преимущества для использования в диапазоне WARC. Во-первых, его ширина в поперечном направлении составляет около 70 % ширины полноразмерного Yagi. который экономит место. 17-метровая Yagi шириной от 25 до 26 футов становится шириной менее 20 футов в конфигурации Moxon.

Moxon также обеспечивает прямое питание 50 Ом. Хотя Яги тоже можно поставить для этого импеданса питания, они должны быть примерно на 20% шире в прямом направлении, чем Moxon. Кроме того, коэффициент усиления Moxon всего на 0,2 дБ ниже, чем у сопоставимого драйвер-отражатель Yagi, но отношение Moxon вперед-назад будет значительно выше 20 дБ — и может пик в диапазоне 30 дБ.

Конечным результатом является то, что Moxon имеет ряд характеристик, которые некоторые операторы могут считают желательным использование диапазона WARC, даже если широкая рабочая полоса пропускания не входит в их число. Следовательно, стоит посмотреть, существуют ли многодиапазонные конструкции, в которых можно было бы использовать Moxon. прямоугольник в своей основе. На рис. A показаны некоторые условные обозначения размеров стандартный прямоугольник Moxon. Размер А — это длина по бокам, а Е — общая длина. размер спереди назад, разделенный на драйвер и отражатель (B и D) и расстояние между кончиками элементов (C).

Самый простой способ объединить две или более полос в один массив, производительность которого может быть Сертифицировано для каждого диапазона, чтобы использовать муфту с открытым рукавом. В этой системе (ставшей популярной благодаря Force 12 C-3), к фидеру подключен только драйвер самого нижнего диапазона. драйвер дополнительного (высокочастотного) диапазона расположен так, что он достигает двух цели. Во-первых, он достаточно близко связан с драйвером нижней полосы, так что верхняя полоса элементы получают достаточно энергии, чтобы обеспечить относительно стандартную производительность. Второй, длина и положение драйвера для верхней полосы устанавливаются таким образом, чтобы точка подачи соединение на драйвере нижней полосы регистрирует желаемый импеданс на новой полосе. в В случае массива Moxon + дополнение, целью является 50 Ом для обоих диапазонов.

Для простоты я ограничу усилия по проектированию муфтой с открытой муфтой. В этом эпизоде мы рассмотрим пару вариантов покрытия 12 и 17 метров. В Части 2 мы изучить некоторые возможности, которые включают 30 метров. Во всех конструкциях будет использоваться алюминий. НКТ в перспективе разработки вращающейся балки.

Возможность двухдиапазонного Moxon

С тех пор, как я начал исследовать прямоугольную конструкцию Moxon, я получил множество запросов. о возможности размещения 2 или более таких антенн в одной плоскости. это конечно, можно создать «рождественскую елку» из прямоугольников Moxon, каждый со своим фидлайн. Однако вложение 2 или более моксонов в одну плоскость представляет некоторые трудности. G6XN сделал это с помощью своего проводного многодиапазонного массива. Однако в этом массиве использовались удаленные (антенные тюнер) настройки для каждого элемента, а также некоторые механизмы развязки. Хотя это система может быть достаточно эффективной, это усложняет работу антенны. целью разработки этих усилий является антенна, которая не требует настройки и может питаться одна 50-омная коаксиальная линия передачи.

Для гармонически связанных радиолюбительских оркестров я смоделировал пары вложенных моксонов, используя Муфта с открытым рукавом. Тем не менее, я никогда не рекомендовал дизайны. Антенна высокочастотного диапазона внутри массива нижней полосы показывает очень узкую полосу пропускания, как по отношению к результирующий импеданс точки питания и относительно коэффициента усиления и отношения прямого и обратного сигналов характеристики. Следовательно, дизайн не был бы удовлетворительным для этих более широких ветчин. группы.

Тем не менее, диапазоны WARC по своей природе узкие и охватывают не более 100 кГц. Таким образом, возможность двухдиапазонного WARC Moxon стала реальностью. Рис. 1 показывает очертания окончательной модели.

В следующей таблице показаны размеры (в футах) двойного Moxon с открытым рукавом. соединения, используя условные обозначения рис. A для обозначения частей антенны.

  Размер ленты Длина (футы) 
 17 метров (для всех элементов используется алюминиевая трубка диаметром 0,75 дюйма) 
 A 19,46 фута 
 B 2,74 фута 
 C 0,625 фута 
 D 3,68 фута 
 E 7,04 фута 
 12 метров (все элементы используют алюминиевые трубки диаметром 0,5 дюйма) 
 A 15,08 фута 
 B 1,99 фута 
 C 0,455 фута 
 D 2,13 фута 9 0,8 фута 
 E 4

 
 Размер E может не быть точной суммой B, C и D из-за округления, но числа
в принципе достаточно близко для строительства. 12-метровый водитель находится на расстоянии 1,15 фута позади
17-метровый драйвер, который размещает 12-метровый отражатель на 1,77 фута впереди 17-метрового отражателя. 
отражатель.

 
 
 Здесь и в отношении любого другого трубчатого прямоугольника Moxon необходимо соблюдать осторожность. В модели используется униформа.
элементы диаметра заданного размера для каждой полосы. Изменение диаметра элемента
привести к небольшим изменениям требуемого расстояния между кончиками элементов. Разный размер
трубка изменяет сцепление между наконечниками. Более чем незначительные изменения элемента
диаметр может потребовать жонглирования всеми размерами, чтобы сохранить производительность и по-прежнему иметь
импеданс в точке питания около 50 Ом. Использование элементов с трубками разного диаметра вдоль
длина (элементы «ступенчатого диаметра») также могут потребовать корректировки размеров, просто
как это происходит с Яги.

 
 
 Прогнозируемая производительность массива может быть представлена ​​в следующей таблице, где
усиление отображается как усиление в свободном пространстве.

 
 
  Усиление частоты спереди к спине спереди к спине Z 50-OHM 
 МГц Отношение DBI DB R +/- jx OHMS VSWR  
 18. 068 6.11 24,9 58,8 + J 0,8 1,18 
 18.118 6.02 29.5 62,9 + J 2,7 1,26 
 18,0029 18.168 5,94 31,8 66,8 + J 4,3 1,35 
 
 24,89 6,13 18,9 34,6 - J11,5 1,58 
 24,94 5,81 34,1 34,1 + J 2,6 1,48 
 24,99 5,47 18,5 33,9 + J15,9 1,72 9003 9,99 5,47 18,5 33,9 + J15,9 1,72 
 81818181 5,47 18,5 33,9 + J15,9 1,72 9003 2819,99.

  

 
  На рис. 2  показана среднедиапазонная 17-метровая азимутальная диаграмма направленности антенны в свободном пространстве, а  на рис. 3 
показывает ту же картину для 12 метров.

 
  

 
 На первый взгляд может показаться, что двойной Moxon — отличный вариант для дома.
строительство. С стрелой длиной чуть более 7 футов, казалось бы, это почти идеальный компактный
антенна на 17 и 12. К сожалению, массив порекомендовать не могу.

 
 
 Основной причиной, по которой массив не рекомендуется, является исключительная привередливость
необходимые корректировки. Таблица производительности дает один набор ключей к этому факту.  Сравнивать
скорость изменения как коэффициента усиления, так и соотношения фронт-назад для двух полос. 12
метров скорость изменения более чем в два раза выше, чем на 17. Следствием этого факта
заключается в том, что любое незначительное отклонение конструкции от модели может привести к очень большим
изменения производительности.

 
 
 Помните также, что любая пара элементов с открытой муфтой требует тщательной регулировки
свой собственный. В сочетании с быстро меняющимися рабочими характеристиками для крошечных изменений
в размерах, достижение приемлемого совпадения и хорошая производительность могут оказаться
за пределами разумных методов строительства.

 
 
 Дополнительным аспектом сложности является тот факт, что два моксона насилуют друг друга.
изменения габаритов относительно габаритов, необходимых для самостоятельного использования. Короче говоря,
два моксона по существу слишком тесно связаны по всей своей структуре, чтобы
задача найти точно правильную конфигурацию выполнима, не говоря уже о простоте. 

 
 
 Однако, поскольку антенна имеет ширину чуть менее 20 футов (немного уже, чем 15-метровая Yagi,
хотя частота ниже), мы могли бы попробовать 10-футовую стрелу. В этот
длины, возможно, мы сможем разработать комбинацию 17-12, которую будет гораздо легче настроить.
 
 

  Комбинация Моксон-Яги 

 
 
 Гораздо удобнее комбинировать Моксон на 17 метров с Яги на 12 метров.
К сожалению, разместить драйвер-рефлектор Yagi внутри Moxon не получится, т.к.
необходимая длина отражателя перекрывала бы боковые плечи 17-метрового Moxon.
Тем не менее, мы можем поставить комбинацию режиссер-водитель впереди Moxon.

 
 
 В коммерческих антеннах, таких как Force 12 C3, самый высокий диапазон (10 метров) требует
несколько элементов для достижения сочетания хорошей рабочей полосы пропускания и коэффициента усиления. ВАРК
диапазоны не имеют значительных требований к пропускной способности. Следовательно, мы можем использовать простой
сочетание режиссер-водитель для достижения результатов, совместимых с базовыми
производительность Moxon на 17 метров.   На рис. 4  показаны контуры получившейся конструкции.

 
  

 
 Опять же, в базовой конструкции используются элементы 0,75 дюйма для 17 метров и элементы 0,5 дюйма для 12 метров.
метров. Изменения диаметра элемента потребуют регулировки относительно следующих
таблица размеров. Для части дизайна Яги «Пространство» относится к расстоянию.
от драйвера Moxon до рассматриваемого 12-метрового элемента.

 
 
  Размер ленты Длина (футы) 
 17-метровый Moxon (для всех элементов используется алюминиевая трубка диаметром 0,75 дюйма) 
 Moxon A 19,56 фута 
 B 2,74 фута 
 C 0,625 фута 
 D 3,68 фута 
 E 7,04 фута 
 12-метровая Yagi (все элементы используют алюминиевые трубы диаметром 0,5 дюйма) 
 Космос 3,08 фута  
 Пожалуй, первое, на что следует обратить внимание, это набор габаритов для 17-метрового Moxon. Эти
размеры не изменились по сравнению с конструкциями, оптимизированными для самостоятельного использования. наличие элементов Yagi впереди Moxon не влияет на сам Moxon никоим образом.
в значительной степени, то есть в такой степени, которая требует перепроектирования. Следующая производительность
таблица предоставляет данные, чтобы показать этот факт еще более ясно.
  Усиление частоты спереди к спине. - к 7,1 1,46 
 
 24,89 6,78 29,2 58,7 + к 9.3 1,26 
 24,94 6,86 30,2 52,1 + j 7,4 1,16 
 24,99 6,94 28,2 44,4 + j 7,0 1,21 
 
 Характеристики Moxon немного изменены, как показано на  Рис. 5  .
 Наличие 12-метровых элементов создает на Моксоне легкий «режиссерский» эффект,
что немного снижает переднее-заднее отношение и повышает точку подачи
импеданс немного отличается от проектной спецификации 50 Ом для антенны при использовании
независимо. Сумма была сочтена слишком маленькой, чтобы требовать пересмотра проекта. В
обмен на слегка уменьшенное отношение фронта к тылу - по-прежнему не менее 20 дБ по всему диапазону. 17-метровый диапазон — эффект директора дает небольшой прирост усиления — около 0,3 дБ. Это увеличение прибыли
будет слишком мал, чтобы его можно было заметить на практике.
 На 12 м комбинация режиссер-водитель демонстрирует стандартный шаблон Яги, как показано на рисунке.
в  Рис. 6  .
 Усиление массива на 12-метровом диапазоне больше, чем обычно два 12-метровых элемента.
предоставлять. Эффект «смещения вперед» обеспечивает небольшое увеличение усиления, поскольку элементы Moxon
создать эффект рефлектора. Соотношение 180 градусов вперед-назад на 12 метров может
немного ввести пользователя в заблуждение, так как  Рис. 6  также показывает. Хотя узор имеет мелкую ямочку
непосредственно сзади, задние четвертные лепестки снижаются всего примерно на 18 дБ, для
среднее отношение фронта к тылу в районе 22 дБ. На самом деле 17 метров.
производительность спереди и сзади в целом выше, несмотря на более низкое соотношение 180 градусов спереди и сзади.
 Значения импеданса точки питания для 17 метров могут быть улучшены за счет очень небольшого укорочения
длины из стороны в сторону (размер А) - возможно, дюйм или около того. Тем не менее, отражатель
рычаги (D) следует удлинить на столь же небольшую величину, чтобы восстановить и, возможно, центрировать
пиковое значение прямого сигнала в рабочей полосе пропускания на 17 метрах. Действительно, было бы
разумно сначала отрегулировать отражатель, чтобы увидеть влияние на точку подачи
сопротивление перед настройкой драйвера Moxon.
 Ключевой регулировкой будет размещение и длина 12-метрового драйвера. Модели
элементы с открытой муфтой всегда требуют последующей корректировки в полевых условиях (сложный способ
поговорка "пробуй и пробуй"). Если изменение шага относительно данной конструкции очень
маленький, то никаких дальнейших перемещений директора не потребуется. Если изменение более
чем на пару дюймов, затем отрегулируйте расстояние директора ближе к указанному значению
в таблице размеров, чтобы гарантировать, что массив дает удовлетворительный образец. Жонглирование на 12-метровой дистанции не окажет существенного влияния на 17-метровую часть.
множество.
  Самый простой двойной прямоугольник Moxon? 
 В качестве дополнения к этому набору замечаний по дизайну я не могу не упомянуть обманчиво простой дизайн.
для двойного 17-12 м Moxon. На самом деле, как видно из рис.
прямоугольники, имеющие один ведомый элемент и два отражающих элемента.
 Размеры смоделированной антенны следующие:
  Размер ленты Длина (футы) 
 17 метров (все элементы используют алюминиевые трубки диаметром 0,5 дюйма) 
 A 19,46 фута 
 B 2,74 фута 
 C 0,625 фута 
 D 3,68 фута 
 E 7,04 фута 
 12 метров (все элементы используют алюминиевые трубки диаметром 0,5 дюйма) 
 C 1,07 фута 
 Д 2,43 фута 
 В 3,50 фута  
 Конечно, размер C, который обычно является зазором между концами элемента, находится в
этой конструкции расстояние хвоста отражателя от самого ведомого элемента.
 Недостатком этой упрощенной конструкции является необходимость использования параллельного фидера и ATU,
поскольку импедансы 12-метровой точки питания несовместимы с коаксиальным каналом. А также 12-метровый
производительность несколько снизилась, как показано в следующей таблице.
  Усиление по частоте в точке подачи вперед-назад Z 
 МГц Отношение дБи дБ R+/-jX Ом  
 18,068 6,28 19,1 40,8 - j 9.8 
 18.118 6.19 22,2 44,0 - J 6.9 
 18.168 6.10 26,6 47,2 - J 4,1 
 
 24,89 5,96 14,7 65,7 + J 425 
 24,94 5,91 14,5 69,9 + J 431 
 24,99,9,85 14,2 74,2 + 24.2 + 3,37 + 378,2 + 24.2 + 34.2 + 343,2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 34.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.2 + 24.91 + 2437.

 
 Рисунок для 17 метров держится неплохо, несмотря на близость 12-метрового
отражатель к ведомому элементу, как показано на  Рис. 8  .

 
  

 
 Несмотря на то, что коэффициент усиления немного снизился, а соотношение фронт-назад значительно уменьшилось,
форма паттерна остается довольно хорошей и находится в пределах нормы для «типичного»
Модель Моксона.   Рис. 9  рассказывает историю для всего 12-метрового диапазона.

 
  

Я бы не стал рекомендовать конструкцию этой версии двойного Moxon.
Поддержка «свободно плавающего» отражателя может оказаться сложной структурной задачей.
Тем не менее, конструкция демонстрирует некоторую гибкость прямоугольной конструкции Moxon.

 
 Как отмечалось ранее, изменение диаметра элемента относительно данной конструкции потребует
длина элемента (и, возможно, расстояние) изменяется для их учета. Для тех, кто может пожелать
чтобы поэкспериментировать с конструкциями, которые мы рассмотрели в виде модели, следующая модель
описания могут облегчить некоторую работу по вводу в программы моделирования, такие как EZNEC, NEC-Win
Плюс АО или NEC4WIN.

 
 
 
  17-12 м двойной Moxon Частота = 18,118/24,94 МГц.  
 Потери в проводе: алюминий -- Удельное сопротивление = 4E-08 Ом-м, отн. Пермь. = 1 
 
 --------------- ПРОВОДА --------------- 
 
 Соединение проводов --- Конец 1 (x,y, z : футы) Соединение --- Конец 2 (x,y,z : футы) Диаметр (дюймы) Сегменты 
 
 1 -9,730, -2,738, 0,000 W2E1 -9,730, 0,000, 0,000 7,50E-01 7 
 2 W1E2 -9,730, 0,000, 0,000 W3E1 9,730, 0,000, 0,000 7,50E -01 45 
 3 W2E2 9,730, 0,000, 0,000 9,730, -2,738, 0,000 7,50E -01 7 
 4 -9,730, -3,364, 0,000 -9 -9. 0,730, -7,040, 0,000 7,50E -01 9 
 5 W4E2 -9,730, -7,040, 0,000 W6E1 9,730, -7,040, 0,000 7,50E -01 45 
 6 W5E2 9,730, -7,040, 0,000 9,730, -3,364, 0,000 7.50, 0,000 7.50, 0,000 7.50, 0,000 7.50. E-01 9 
 7 -7,540, -3,139, 0,000 W8E1 -7,540, -1,150, 0,000 5,00E-01 5 
 8 W7E2 -7,540, -1,150, 0,000 W9E1 7,540, -1,150 0,0000 0,000 5 W8E2 7,540, -1,150, 0,000 7,540, -3,139, 0,000 5,00E-01 5 
 10 -7,540, -3,594, 0,000 W11E1 -7,540, -5,720, 0,000 5,00E-01 7 
 11 W10E2 -7,540, -5,720, 0,000 W12E1 7,540, -5,720, 0,000 5,00E-01 33 
 12 W11E2 7,540, -5,720, 0,000 7,540, -3,594, 0,000 5,00E-01 7 0003 
 ----- ------ -------- ИСТОЧНИКИ -------------- 
 
 Провод источника Номер провода/шт. от конца 1 Ампл.(В, А) Фаза(град.) Тип 
 Сегмент. Фактическое (заданное) 
 
 1 23 2 / 50,00 ( 2 / 50,00) 1,000 0,000 В 
 
 Тип заземления — свободное пространство 
 


17-12 м Moxon + Yagi Частота = 18,118/24,94 МГц.

Потери в проводе: алюминий -- Удельное сопротивление = 4E-08 Ом-м, отн.  Пермь. = 1

              --------------- ПРОВОДА ---------------

Соединение провода --- Конец 1 (x,y,z : футы) Соединение --- Конец 2 (x,y,z : футы) Диаметр (дюймы) Сегменты

1 -9,779, -2,738, 0,000 W2E1 -9,779, 0,000, 0,000 7,50E-01 7
2 W1E2 -9,779, 0,000, 0,000 W3E1 9,779, 0,000, 0,000 7,50E-01 45
3 W2E2 9,779, 0,000, 0,000 9,779, -2,738, 0,000 7,50E-01 7
4-90,779, -3,364, 0,000 W5E1 -9,779, -7,040, 0,000 7,50E-01 9
5 W4E2 -9,779, -7,040, 0,000 W6E1 9,779, -7,040, 0,000 7,50E-01 45
6 W5E2 9,779, -7,040, 0,000 9,779, -3,364, 0,000 7,50E-01 9
7 -9.700, 0.350, 0.000 9.700, 0.350, 0.000 5.00Э-01 45
8 -9.250, 3.080, 0.000 9.250, 3.080, 0.000 5.00Э-01 45

              -------------- ИСТОЧНИКИ --------------

Провод источника Номер провода/шт. от конца 1 Ампл. (В, А) Фаза (град.) Тип
          Сегмент Фактический (указанный)

1 23 2 / 50,00 ( 2 / 50,00) 1,000 0,000 В

Тип земли - свободное пространство

 


17-12 м двойной Moxon Частота = 18,118/24,94 МГц.

Потери в проводе: алюминий -- Удельное сопротивление = 4E-08 Ом-м, отн.  Пермь. = 1

              --------------- ПРОВОДА ---------------

Соединение провода --- Конец 1 (x,y,z : футы) Соединение --- Конец 2 (x,y,z : футы) Диаметр (дюймы) Сегменты

1 -9,730, -2,738, 0,000 W2E1 -9,730, 0,000, 0,000 5,00E-01 7
2 W1E2 -9,730, 0,000, 0,000 W3E1 9,730, 0,000, 0,000 5,00E-01 45
3 П2Т2 90,730, 0,000, 0,000 9,730, -2,738, 0,000 5,00E-01 7
4 -9,730, -3,364, 0,000 W5E1 -9,730, -7,040, 0,000 5,00E-01 9
5 W4E2 -9,730, -7,040, 0,000 W6E1 9,730, -7,040, 0,000 5,00E-01 45
6 W5E2 9,730, -7,040, 0,000 9,730, -3,364, 0,000 5,00E-01 9
7 -7,530, -1,070, 0,000 W8E1 -7,530, -3,500, 0,000 5,00E-01 7
8 W7E2 -7,530, -3,500, 0,000 W9E1 7,530, -3,500, 0,000 5,00E-01 33
9 W8E2 7.530, -3.500, 0.000 7.530, -1.070, 0.000 5.00E-01 7

              -------------- ИСТОЧНИКИ --------------

Провод источника Номер провода/шт. от конца 1 Ампл. (В, А) Фаза (град.) Тип
          Сегмент Фактический (указанный)

1 23 2 / 50,00 ( 2 / 50,00) 1,000 0,000 В

Тип земли - свободное пространство 
 Из трех моделей Moxon-Yagi предлагает больший потенциал для тиражирования в
обычный домашний магазин.
   
 alexxlab
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя * 
Email * 
Сайт 
  
 
Рубрики
Прост
Радио
Разное
Своими руками
Советы
Схем
Схемы
Транзист
Транзисторы
Электрон
Электроника