Онлайн расчет антенны HB9CV — 3G-aerial
- Вы здесь:
- 3G-Aerial
- Онлайн расчеты
- Расчеты антенн
- Расчет антенны HB9CV
- Информация о материале
- Просмотров: 33170
Антенна HB9CV предназначена для использования в радиолюбительской радиосвязи и пеленгации.
Антенна состоит из двух активных вибраторов разнесенных на расстояние λ/8. Подбором разности фаз излучения вибраторов можно добиться отношения излучения вперед/назад до 40 дБ, что является отличительной особенностью данной антенны. Практические конструкции на КВ диапазон хорошо известны. Данный калькулятор призван помочь радиолюбителю рассчитать антенну HB9CV на УКВ и ДМВ диапазоны.
Схематическое изображение антенны:
ВВЕСТИ ДАННЫЕ:
| Рабочая частота: | МГц |
Рассчитать
РЕЗУЛЬТАТ:
| Длина волны λ: | [мм]: | |
| Длина заднего вибратора RL: | [мм]: | |
| Длина переднего вибратора SL: | [мм]: | |
| Длина Г-согласования SR: | [мм]: | |
| Длина Г-согласования SS: | [мм]: | |
| Расстояние между вибраторами A: | [мм]: | |
| Сторона профиля стрелы: | [мм]: | |
| Диаметр вибраторов: | [мм]: |
© 2015 Valery Kustarev
Ограничения и особенности расчетов антенн
Калькулятор основан на HFSS модели антенны.
Характеристики антенны HB9CV, полученные из модели можно посмотреть ниже. Кликните на изображение для увеличения:
| Входной импеданс | КСВ | Усиление |
| Подавление заднего лепестка | Диаграмма направленности | Коэффициент отражения по входу S11 |
Вибраторы запитываются с помощью Г-согласователя, питание на который, в свою очередь, подается через компенсирующий конденсатор. Антенна в любом случае нуждается в настройке, поэтому при изготовлении антенны HB9CV радиолюбителю без приборов как без рук. Одновременно увеличивая RL и уменьшая RS на одинаковую величину добиваются максимального подавления заднего лепестка. Изменяя SR, SS на одну величину и подбирая емкость компенсирующего конденсатора (в пределах 6-25 пФ на метровых волнах) добиваются минимума КСВ. Емкость можно подобрать с помощью подстроечника, заменив его потом на постоянный ближайшего номинала.
Диаметр провода Г-согласователя и высота его над стрелой и вибраторами не критичны, однако для лучшего согласования с 50-Омным фидером эту высоту следует выбирать минимальной, 1-2 мм.
Ссылки по теме:
- Направленная из двух l /2 диполей — DL2KQ;
- Антенна HB9CV — RadioUniverse;
- 2-х элементная направленная антенна HB9CV на КВ диапазоны — R3RT;
Помощь от наших китайских друзей
Антенна HB9CV | RadioUniverse
Антенна, уже рассмотренная в гл. 5, может быть использована и в диапазоне УКВ. На рис. 6.3 приведена схема антенны, предназначенной для работы в диапазоне 144 МГц (2 м). Конструкция антенны является чрезвычайно удобной при транспортировке, так как основные элементы антенны (плечи вибратора и рефлектора) выполнены разборными.
Переменный конденсатор емкостью 3…30 пФ служит для компенсации индуктивности шлейфа. Обычно в данном случае используются конденсаторы, способные работать в условиях значительного изменения температуры, влажности и пр.
Обычно переменный конденсатор после окончания настройки антенны заменяют на конденсатор постоянной емкости.
Усиление антенны G = 4,5 дБ, отношение F/B = 14 дБ; минимальное излучение соответствует углам 90° и 270°, его уровень составляет — 39 дБ.
Приведенный вариант конструкции антенны позволяет легко осуществить поворот антенны и тем самым изменить направление главного излучения.
Другой вариант конструкции этой же антенны, предназначенной для стационарной работы, показан на рис. 6.4. В табл 6.2 приведены основные размеры антенны. На графике, кроме диаграммы направленности антенны HB9CV, приведена диаграмма направленности полуволнового диполя.
| f, МГц | α, мм | C, пФ | d, мм | е, мм | f, мм | g, мм | h, мм | j, мм | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 145 | 1030 | 950 | 10 | 130 | 120 | 251 | 5 | 1,4 | 6×4 |
| 432 | 336 | 306 | 3 | 53 | 83 | 4 | 1 | 5 | |
| 1296 | 112 | 103 | 0,7 | 19 | 17,7 | 2,5 | 1 | 3 |
Питание антенны осуществляется коаксиальным кабелем с сопротивлением 50.
..75 Ом без симметрирующего устройства, роль которого выполняет перекрещенный шлейф, удлиняющий вибратор. Роль подстроечных конденсаторов выполняют здесь две металлические пластинки, припаянные к гнезду BNC и к проводу шлейфа. Изменяя расстояние между пластинками, можно настраивать антенну. В качестве фазирующего шлейфа в диапазоне 144 МГц используется провод в полихлорвиниловой изоляции, а в диапазонах 432 и 1296 МГц — обнаженный провод (обычно посеребренный), припаянный к диполю.
- Двухэлементная антенна
- Вверх
- Трехэлементная антенна
Фазированная решетка HB9CV
Анализатор фазированной решетки HB9CV и сравнение коэффициентов усиления
Л.
Б. Чебик, W4RNLВерсия двухэлементной ФАР HB9CV появилась в 1961 году. Европа, некоторые авторы ссылаются практически на любую двухэлементную горизонтальную фазированную решетку. как HB9CV, в то время как англоязычный мир склонен обращаться к ZL- Специально для обозначения жанра антенны. Версия HB9CV антенны и многие варианты широко используются в Европе, со стопками рождественских елок на 20- 15-10 метров. Пользователи клянутся ими, утверждая, что почти, а иногда и лучше чем, 3-элементная производительность Yagi.
Эти факты породили небольшую группу интересных вопросов. Что ФАР HB9CV, и чем он отличается от «обычного» ZL-Special? Антенна была настолько успешно построена столькими европейскими радиолюбителями, что заслуживает большего внимания американских радиолюбителей.
Но прежде чем мы рассмотрим HB9CV, давайте сначала посмотрим, что такое претензия к 3-
производительность элемента двухэлементной антенны может означать.
Тогда мы можем сделать
некоторые интеллектуальные оценки заявлений о производительности.
3-элементный Yagi
Высокопроизводительный узкополосный 3-элементный Yagi нацелен на высочайший уровень
коэффициента усиления и фронта-назад (в какой-то форме проектного баланса) на
за счет широкой рабочей полосы пропускания, обычно определяемой соотношением 2:1.
Коэффициент КСВ. Более узкая полоса пропускания не обязательно означает, что
антенна не будет работать с КСВ 2:1 на любом из верхних ВЧ
диапазоны (или первый МГц 10 метров). Следующая модель антенны показывает
усиление в свободном пространстве 8,1 дБи и соотношение фронт-к-тылу более 27 дБ при
28,5 МГц, лучше 900 кГц рабочей полосы. Это выступление
типичен для трехэлементных Yagi средней длины.
3-элементная яги: высокое усиление Длина элемента в футах Расстояние от ведомого элемента в футах Отражатель 17,19 5,2 Ведомый элемент 16.41 --- Директор 15,44 6,0
Для широких диапазонов, скажем, от 10 м и выше, некоторые 3-элементные монодиапазоны Yagi дизайнеры жертвуют некоторым коэффициентом усиления и передним и задним соотношением ради работы. пропускная способность. Следующая модель показывает рабочую полосу пропускания, превышающую весь 10-метровый диапазон (при прямом входном сопротивлении 50 Ом). Дизайн частота 28,5 МГц показывает усиление 7,0 дБи в свободном пространстве при обратное отношение около 21 дБ. Усиление стабильно во всей полосе, варьируясь в около 0,25 дБ, в то время как столь же стабильное отношение фронт-тыл изменяется всего на чуть более 2 дБ. Масштабированная версия антенны покрывает все 6 метров. легко.
3-элементный Yagi: широкополосный Длина элемента в футах Расстояние от ведомого элемента в футах Отражатель 17,83 6,2 Ведомый элемент 16,50 --- Директор 14,67 5,0
Мы можем получить более 8,1 дБи усиления свободного пространства от узкополосного трехэлементного
Yagi либо с помощью более длинной стрелы, либо путем изменения размеров и расстояния между элементами, либо
оба.
При этом мы обычно жертвуем соотношением фронт-к-бэку.
Однако, если нам нужен стандарт для 3-элементных однодиапазонных Yagi, 8,1 дБи
цифра прироста свободного пространства подойдет хорошо, особенно если мы будем иметь в виду
другие свойства антенны, которые делают ее желательной. Широкополосный Yagi
становится, по сравнению с чем-то вроде антенны специального назначения.
2-элементный Yagi
2-элементный Yagi: типовой дизайн Длина элемента в футах Расстояние от ведомого элемента в футах Отражатель 17,50 4,3 Ведомый элемент 16.00 ---
00 --- В отличие от стабильных 3-элементных Yagi, 2-элементные модели показывают гораздо большую вариации усиления по всему диапазону. Усиление варьируется более чем на 0,7 дБ в первый МГц 10-метров с этой моделью, что характерно для жанра. пиковое усиление для этой конкретной антенны за пределами 10-метрового диапазона составляет 27,3 МГц, с коэффициентом усиления свободного пространства 7,04 дБи (с отношением фронт-тыл всего 6,0 дБ и импеданс в точке питания около 16 Ом).
Таким образом, 2-элементный Yagi способен обеспечить усиление в свободном пространстве более 7 дБи — если
мы готовы пожертвовать другими желаемыми свойствами антенны. Более
эффективны для получения необработанного усиления двухэлементные Yagi с использованием директора
вплотную к ведомому элементу. С интервалом 2,5 фута один такой
модель показывает (на частоте 28,5 МГц) усиление в свободном пространстве 6,73 дБи при движении вперед-назад
коэффициент более 22 дБ и импеданс точки питания около 18 Ом.
Однако,
такие лучи имеют очень узкую рабочую полосу пропускания. Модель в 28 лет
МГц показывает только 5,9Прирост свободного пространства в дБи и КСВ 2,7 относительно цели
частотное сопротивление. На частоте 29 МГц коэффициент усиления достигает пика 7,38 дБи (свободный
пространство), но отношение фронта к тылу упало до 8 дБ, а КСВ
выше 6:1 относительно импеданса точки подачи целевой частоты.
2-элементная Яги: управляемый элемент + директор Длина элемента в футах Расстояние от ведомого элемента в футах Ведомый элемент 17.10 --- Директор 16.00 2.5
Есть применение для таких 2-элементных Yagi, если отношение фронта к тылу не имеет значения.
проблемы, и если точки питания и согласования потерь могут быть размещены или
преодолеть. Понятно, что по чистому усилению можно превзойти
широкополосный 3-элементный Яги, хотя цифры все еще не дотягивают до
разработан высокопроизводительный 3-элементный Yagi.
Специальная двухэлементная фазированная решетка ZL
Классический способ построения таких массивов ZL и G заключается в использовании двух
диполи — равные по длине или с более коротким передним элементом — разнесены
на расстоянии около 0,125 длины волны от длины стандартной параллельной фидерной линии
между ними (с полуповоротом, конечно).
Для фазовой линии,
однопроволочные диполи обычно используют 70-омную параллельную линию (почти
невозможно найти сегодня в версиях с повышенной мощностью), в сложенном виде
дипольные модели, как правило, используют параллельную линию сопротивлением 300 Ом.
Фазированные решетки обычно предназначены для оптимизации соотношения знак идеальной фазировки. Математика необходимой фазировки тока были показаны в разделе «Моделирование и понимание малых балок: Часть 5: ZL Special», Communications Quarterly (зима 1997 г.), стр. 72–90. Один интересным результатом стало то, что стандартные размеры Yagi укорачивают передние элементы и удлиняющие задние элементы должны быть отложены в сторону. По меньшей мере одной модели требовался задний элемент короче, чем его передний партнер, чтобы добиться так называемой идеальной фазировки.
Количество вариантов конструкции с использованием стандартных параллельных линий передачи в качестве
фазирующих элементов не очень много.
Такие конструкции, как правило, работают с
уважение, чтобы получить примерно на одном уровне с хорошо спроектированным 2-элементным Яги с
среднее усиление вперед около 6,3 дБи в свободном пространстве. Можно было бы склоняться к
предпочитают такой массив только в том случае, если высокое отношение передней части к задней (что может
приблизиться к 50 дБ на целевой частоте). Однако задний нуль
достаточно частотно-зависимая, и большинство таких антенн
коэффициент обратного хода менее 20 дБ в пределах половины МГц от заданной расчетной частоты
на 10 метров.
HB9CV
Следующие данные взяты из 10-го издания Y21BK Карла Ротаммеля. Антенненбух (Берлин: 1984) (любезно предоставленный мне Зигфридом
Рамбаум, KB2YVC/DE8FGO).
Есть две версии антенны, одна для
сбалансированные линии; другой для несбалансированных линий. Что есть у двух антенн
общим является основные размеры элементов. Передний элемент
0,46 длины волны, а задний элемент имеет длину 0,50 длины волны,
с шагом 0,125 длины волны. Y21BK сообщает, что элементы должны быть
0,47 и 0,51 длины волны для антенн из проволоки. Для труб (медь
или алюминий), рекомендуемый диаметр составляет около 0,0025 длины волны.
Прежде чем исследовать систему фазирования и согласования, мы можем обнаружить некоторые интересные данные о потенциале антенны от элемента рекомендации. Для 28,5 МГц размеры предусматривают расстояние между трубками 1 дюйм. 51,77 дюйма (4,31 фута) друг от друга. Передний элемент имеет длину 190,5 дюйма (15,875 фута), а длина заднего элемента составляет 210,31 дюйма (17,526 футов).
Вставка этих размеров в модель NEC или MININEC и использование отдельных
источников для передних и задних элементов, мы можем определить ряд
вещи.
Во-первых, это текущая амплитуда и фаза для перевернутого тыла.
элемента по отношению к переднему элементу для достижения максимального усиления. А
максимальное усиление в свободном пространстве 7,32 дБи было достигнуто с задним током
величина 0,90 переднего элемента при относительном фазовом угле -18
градусов (эквивалентно стандартной фазировке заднего элемента 162 градуса). При таком усилении отношение фронта к тылу составляет 7,2 дБ. Эти цифры
очень похожи на наборы Yagi аналогичного размера для максимального усиления.
Во-вторых, мы также можем определить относительную величину тока заднего элемента
и фазы для достижения максимального соотношения фронта к тылу. С моделью спереди-
было достигнуто обратное значение более 50 дБ. Однако, как и во всех двухэлементных
горизонтальные фазированные решетки, эта цифра представляет отношение по прямой линии
с максимальным лепестком прямого усиления. Это представляет собой глубокую ямку в
общий задний лепесток, который в наихудшем случае имеет значение около 20 дБ вниз
от переднего лепестка усиления.
Требуемый относительный ток заднего элемента
величина была 0,92 при относительной фазе -44 градуса (эквивалентно стандартной фазировке заднего элемента 136 градусов). Усиление антенны для
в этой ситуации было около 6,37 дБи свободного пространства, или примерно на 0,9 дБ меньше, чем
максимальный выигрыш.
Производительность постепенно снижается по мере увеличения фазового угла выше -44 градусов и тем быстрее, чем ток отклоняется от целевого значения. С более низкие относительные величины тока и более высокие текущие номера фаз это можно получить цифры, аналогичные тем, которые можно было бы получить с постоянная 0,9текущая амплитуда и фазовые числа между -18 и -44 градусами.
На приведенном ниже рисунке показана полная антенна HB9CV, включая два версии соответствующей сети. Эскизы не в масштабе по порядку чтобы разрешить добавление необходимых размерных аннотаций.
Размеры на эскизах относятся к импедансу точки питания для
симметричная система 150 Ом и несимметричная система 75 Ом.
Регулировка, по сути, заключается в удлинении или укорочении длины.
сечения Тройника или Гаммы (или длины элемента) до надлежащего
импеданс в точке питания достигается.
Моделирование полной системы HB9CV — непростая задача, поскольку антенна детали превышают пределы как MININEC, так и NEC (2 или 4). Количество прямые углы в системе требуют сужения сегментов сложной длины или очень малые длины сегментов, оба из которых превышают максимальную допустимое количество сегментов в рамках публичного домена MININEC. НЭК производит неточные результаты с угловыми соединениями проводов, имеющих разные диаметров или с близко расположенными параллельными проволоками разного диаметра.
Одним из возможных решений является использование смоделированной линии передачи между
передний и задний элементы, соответствующие «стержням», потенциал открыт только для NEC.
Сбалансированная система дала вполне правдоподобные модели, когда Т-образные стержни и соединители были увеличены до 1 дюйма в диаметре, чтобы соответствовать основным элементам.
Чтобы уменьшить влияние близко расположенного элемента, который может привести к ошибкам, тройник был установлен на расстоянии 4 дюйма от основного элемента, как спереди, так и сзади. Использование контрольных моделей без фидера между передним и задним элементами и с 2 источника (по одному на каждом тройнике), модели NEC показали систематическую дисперсию примерно от 0,13 до 0,15 дБ, разницу в усилении и разницу до 1 дБ в соотношении фронт-назад (между отношениями 20 и 30 дБ) от эквивалентных моделей MININEC, каждая из которых питалась одинаковыми величинами тока и фазовыми углами.Для настоящих упражнений эти различия считались незначительными.
Однако можно построить модели, дающие совершенно нереалистичные результаты. Конструкция HB9CV ограничена максимальным коэффициентом усиления и максимальными показателями прямого и обратного направлений, присущими размеру элемента и отношениям расстояния, когда двойные источники оптимизированы как по амплитуде, так и по фазовому углу.
Каждая система согласования может только согласовывать: она не может увеличить максимальное усиление или максимальное отношение вперед-назад сверх установленных пределов. Модели, предполагающие более высокие коэффициенты усиления, вызывают подозрения и, как выясняется, допускают одно или несколько нарушений ограничений NEC. Я произвел модели, показывающие усиление свободного пространства до 8,2 дБи с соотношением фронт-к-тылу почти 28 дБ: какими бы привлекательными ни были эти цифры, они не выдержат испытаний конвергенции и независимой замены источника.
При использовании большинства обычных линейных сопротивлений от 50 до 450 Ом, а также различных коэффициентов скорости, модели HB9CV с Т-образным согласованием имели коэффициент усиления от 6,2 до 6,54 дБи в свободном пространстве. Отношения между фронтом и тылом варьировались от 19,5 до 26,1 дБ на расчетной центральной частоте, при этом более низкие значения обычно соответствуют более высоким коэффициентам усиления.
Наиболее стабильной несимметричной моделью была система согласования гаммы, в которой повсюду использовались элементы размером 1 дюйм, даже для гамма-полос и соединителей, с интервалом 4 дюйма между элементом и гамма-полосами.
Соединительная линия передачи была 75 Ом, линия 0,66 VF. Эта модель произвела очень стабильную модель между 28 и 29МГц с импедансом источника в центральной точке 53 Ом. Однако усиление составило всего около 6,2 дБи при соотношении фронт-к-тылу 20 дБ (+/-3 дБ по всему частотному диапазону). Усиление такое же, как у обычного 2-элементного Yagi, в то время как соотношение между фронтом и задним планом примерно на S-единицу лучше. Эта модель находится в ряду моделей, использующих систему Tee-match.
Эти модели, конечно, имеют ограничения, так как тройники и гамма-бары не соответствуют указанным в наборе инструкций HB9CV. Однако ничто в согласующей системе при физическом моделировании в рамках любой из программ NEC не изменяет усиление более чем на 0,1 дБ и вперед-назад более чем на 0,5 дБ. (См. примечания о совпадении тройника в другом месте этой коллекции.) Соответствие между моделями тройника с соединительной линией фазирования и без нее (с использованием двойных источников в последнем случае) предполагает, что в широких пределах модели правильно сообщают о характеристиках, которые один можно получить от HB9РЕЗЮМЕ.
Усиление в диапазоне от 6,4 до 6,5 дБи в свободном пространстве является улучшением по сравнению со стандартным 2-элементным Yagi. Соотношение между фронтом и тылом от 20 до 26 дБ представляет собой коэффициент улучшения от 1,5 до 2,0 по сравнению со стандартным 2-элементным Yagi. Действительно, способность HB9CV уничтожать QRM по сравнению с двухэлементным Yagi, вероятно, будет интерпретироваться операторами как дополнительный выигрыш, учитывая улучшение отношения сигнал/шум.
Дополнительным преимуществом HB9CV является гибкость соответствующего дизайна. Используя практически любую конструкцию фазирующей линии, тройник или гамму можно отрегулировать по длине и расстоянию от основного элемента для достижения желаемого соответствия с трансформатором или балуном или без них. Модели антенн продемонстрировали хорошую стабильность как минимум на частоте 750 кГц на 10 м, и большинство из них покрывали более первых МГц с КСВ менее 2:1 и очень разумными коэффициентами усиления и фронта-тыла на концах рабочего диапазона.
На следующих графиках показаны коэффициент усиления в свободном пространстве, отношение фронта к тылу и согласованные кривые КСВ для двух моделей: одна — модель с относительно высоким коэффициентом усиления и фазовой линией 300 Ом, другая — модель с относительно высоким КСВ и Фазовая линия 150 Ом. Скорость изменения как усиления, так и прямого и обратного менее крутая, чем у стандартных 2-элементных Yagi. Сопротивление точки питания не равно 50 Ом, поэтому было использовано согласование. Среднего усиления,
В модели с высоким коэффициентом усиления F-B использовалась 1/4-дюймовая согласующая секция на 75 Ом, в то время как в модели с высоким коэффициентом усиления и средним коэффициентом усиления F-B использовалась линия длиной 3,3 фута на 75 Ом (VF = 0,66) для достижения согласования на 50 Ом. (Использование секций 75-омных линий, отличных от 1/4 длины в.д., в качестве согласующих секций с 50-омными линиями для реактивного импеданса в 70-9Диапазон 0 Ом требует более широкого понимания, поскольку это дешевый и эффективный метод согласования.
)
Графики показывают, что относительно легко разработать высокопроизводительный HB9CV, не слишком заботясь о точном импедансе фазирующей линии, и согласовать его с фидерной линией с сопротивлением 50 Ом.
Несмотря на эти похвальные свойства, всестороннее моделирование и тестирование моделей показывают, что заявления об усилении свободного пространства выше 7 дБи поддерживаются только неисправными моделями на данном этапе процесса тестирования. При соотношении фронт-тыл (или фронт-тыл) около 20 дБ в качестве точки отсечки для минимальной производительности тыла усиление приблизилось только к максимуму 6,6 дБи во всех протестированных моделях. Однако в пределах «нормального» диапазона HB9Цифры CV, характеристики стабильны в широком рабочем диапазоне.
В конце концов, HB9CV использует фазирование элементов с превосходным эффектом, обеспечивая наиболее продуктивные комбинации коэффициента усиления и соотношения фронт-назад, достигаемые за счет базовой геометрии, комбинации, которые не могут быть достигнуты только за счет паразитной работы.
Более того, это происходит в пределах базовой длины стрелы, равной 1/8 длины волны. При правильном проектировании он обеспечивает стабильные рабочие характеристики при значительной полосе пропускания. Тем не менее, она остается антенной с физическими ограничениями ее базовой геометрии.
Альтернативная система фазирования
Упускается из виду один общий фактор ZL-Special и HB9CV.
использование элементов длиной примерно 0,5 пл. Когда элементы питаются
любым методом фазирования, который обеспечивает высокий коэффициент усиления или максимальный фронт-тыл.
отношение, задний элемент показывает импеданс R — jX, в то время как передний
элемент показывает импеданс R + jX.
Это условие накладывает ограничения на
прямое межфазное соединение двух элементов или — как с
НВ9CV — требует специальной схемы согласования.
Если бы оба элемента можно было сделать так, чтобы они показывали индуктивное сопротивление в системе резонанс, то импедансы элементов могут быть адаптированы к более простым фазам. линейная взаимосвязь. Резистивная составляющая может быть изменена путем изменения длина элемента, в то время как реактивное сопротивление может быть установлено путем размещения ряда емкость в точке питания элемента.
Для достижения этой цели необходимо удлинить оба элемента. Элементы
в районе 0,7 достаточно, чтобы обеспечить прямое питание 50 Ом с использованием фазирующего
линия между 75 и 150 Ом (с коэффициентом скорости 1,0). Для теста
модели с элементами диаметром 1 дюйм, передний элемент имел длину 23,4 фута (0,678
wl), в то время как задний элемент имел длину 24,2 фута (0,701 wl) с интервалом
4,31 фута (0,125 шир. дол.). Открытая линия передачи на 150 Ом соединяет два
элементы.
На рисунке схематично показана антенна.
Поскольку элементы длиннее 0,5 м, они по своей природе обладают большей усиления, что также приводит к большему усилению фазированной системы. Когда элементы подаются раздельно, массив показывает максимальный прирост свободного места 7,7 дБи, когда задний элемент показывает величину тока 1,07 от передний элемент при относительном фазовом угле -18 градусов. (Эта цифра менее 0,5 дБ по сравнению с узкополосным значением усиления Yagi с 3 элементами, используемым в качестве наш стандарт.) Соотношение между передними и задними частями в этом состоянии составляет всего около 7,6. дБ. Максимальный уровень громкости вперед-назад лучше 50 дБ (со свободным пространством вперед). усиление 6,8 дБи), когда ток заднего элемента составляет 1,27 от тока прямого ток элемента с фазовым углом -44 градуса.
Фактический массив разработан для разумной широкополосной работы 50 Ом с
компромисс между усилением и отношением фронта к тылу.
Следующие графики
отображать ожидаемую производительность на первых МГц 10 метров.
Фазную линию на 150 Ом можно построить практически из любого провода от №14 до №10. Для медного провода № 12 AWG требуется межцентровое расстояние 0,14 дюйма или 0,06 дюйма. расстояние от края до края. Поместите кусок провода #14 AWG между двумя отрезками Проволока №12 обеспечивает правильное расстояние. Заклейте провода и снимите центральный провод, заменив центральный провод небольшой изолированной прокладкой на каждой точке ленты. В результате получается параллельная линия сопротивлением 150 Ом. Держите линию тугой, чтобы предотвратить шорты. Использование эмалевого провода № 12 AWG вряд ли отрицательно влияют на фактор скорости.
Последовательные конденсаторы могут быть стандартными компонентами с сосредоточенными параметрами. Однако,
можно также использовать отрезки труб меньшего размера, изолированные трубкой (или свернутые
лист) из тефлона или другого материала для плотного, но подвижного прилегания.
Из-за
количество переменных, связанных с трубками и изоляционными материалами
доступны, вам придется поэкспериментировать, чтобы проверить емкость на дюйм
перекрытие труб, чтобы определить правильное количество для каждого элемента.
Одним из преимуществ сосредоточенных компонентов является то, что их можно извлечь в нужном месте. углы к элементу. Таким образом, если вы обеспокоены тем, что ваш фазирующая линия имеет коэффициент скорости менее 1,0, вы можете использовать немного короче длина. Тем не менее, небольшие изменения в расстоянии между элементами менее проблематичнее, чем обычно считают большинство экспериментаторов. Следовательно, вы можете настроить интервал и длину фазовой линии в небольших количествах для достижения наилучшего результата компромисс.
На следующем рисунке показана азимутальная диаграмма в свободном пространстве предлагаемого альтернативная фазированная решетка на 28, 28,5 и 29 МГц.
Заключение
Хотя массив HB9CV превосходит
производительность 2-элементного Yagi, он не может сравниться с производительностью даже широкополосного
3-элементный Yagi с меньшим коэффициентом усиления. Напротив, альтернативный дизайн соответствует
или превосходит цель по большинству параметров — даже до 50-омной точки питания.
импеданс. Однако, поскольку радиолюбители, как правило, консервативны и предпочитают общие
полуволновые элементы, я сомневаюсь, что кто-то действительно будет строить
дизайн. Следовательно, альтернатива в значительной степени является проектным упражнением. Упражнение
демонстрирует, что понимание всех аспектов каждого элемента, а также то, что
происходит вдоль трансформатора тока линии электропередачи, обеспечивает множество
конструктивные возможности для улучшения характеристик антенны. Недостаточно
полагаться на несколько общих идей антенны. Цель должна заключаться в том, чтобы стать знакомым
со всеми возможными аспектами состояния элемента и массива и
производительность.
Достигнут ли предел максимизации усиления при сохранении хорошего отношение фронта к тылу и рабочий импеданс точки питания в 2-элементном множество? Я сомневаюсь в этом. Альтернативный дизайн — это просто шаг в определенном направление. Оно существует, потому что я спросил, почему я должен ограничиваться полу- элементы длины волны, когда более длинные элементы предлагали некоторые интересные преимущества. Следующий дизайн появится, когда я узнаю правильный вопрос спросить про другую антенну.
Обновлено 10.02.98, 18.09.99. Л. Б. Чебик, W4RNL. Данные могут быть использованы для личных целях, но не могут быть воспроизведены для публикации в печати или любых другой носитель без разрешения автора.
Вернуться на страницу радиолюбителя
A502504HB.p65
%PDF-1.5
%
37 0 объект
>/OCGs[97 0 R]>>/Страницы 33 0 R/Тип/Каталог>>
эндообъект
34 0 объект
>поток
Acrobat Distiller 5.0.5 (Windows)2002-01-18T22:09:59Z2014-07-07T08:52:07-07:002014-07-07T08:52:07-07:00PageMaker 6.
5
p65
