PDA

Просмотр полной версии : Как рассчитать и правильно настроить коллинеар?



ГРАНИТ
02.06.2014, 14:27
Не могу понять "что на что" влияет. Есть у меня картинка из 3 полуволновых вибраторов и 2 шлейфов. Питание в середину нижнего вибратора, то есть он представляет собой диполь к одному из концов которого подключаются следующие вибраторы.
Не понятно: 1) должны ли все вибраторы настроены в резонанс на одну центральную частоту, если взять их по отдельности каждый? Либо они должны быть "сдвинуты" по частоте, как например рефлектор и директор в волновом канале?
2) шлейфы должны обеспечивать инвертирование фазы с точностью до наоборот, т.е. 180 градусов или же какой то определенный сдвиг? Критично ли волновое сопротивление линии из которой выполнен шлейф и возможна ли его замена на сосредоточенные элементы L/C ?

Пока немного поэкспериментировал с длиной первого вибратора (он же диполь) и второго, следующие элементы отключил. При шлейфе между ними около 32м получается довольно неплохая круговая диаграмма несмотря на большой наклон полотна антенны, хотя вроде бы шлейф "должен" быть длиной 1/4... Или есть некая закономерность или формула соотношения длин в такой антенне, где они не равны строго 1/2-вибратор и 1/4-шлейф?:roll:

George1
02.06.2014, 17:29
А что тут непонятного? Все три элемента будут стрелять в одну сторону при условии настройки в резонанс каждого, и обязательного сдвига между ними на 180 градусов. То есть, шлейфы должны быть настроены на 1/4 волны.

ГРАНИТ
02.06.2014, 17:45
Куда будут "стрелять" не важно, это по диаграмме видно будет. С длинами 1/2 и 1/4 что то с трудом верится ... либо шлейфы "мешаются", потому что я их пока изобразил в программе как замкнутую линию из параллельных проводов. Изобразить бы их в виде короткого провода, так не умею:-(

Serg
02.06.2014, 17:59
Куда будут "стрелять" не важно, это по диаграмме видно будет

Вы с вертолета обмеряете, что так всё просто и не важно?!


При шлейфе между ними около 32м

32 метра?? Это на какой диапазон делаете...

Общий принцип такой, вибраторы пол волны, следующие пол "прячется" в шлейфе. Если вибраторы 5/8 (чуть больше усиления), в шлейфе "прячат" оставшиеся 3/8. Во всяком случае это справедливо для прямоугольных шлейфов в виде двухпроводной линии. На сосредоточенных элементах фазовый сдвиг получается индуктивностью, что в принципе тоже аналог закороченной линии.

Моделировать нужно такие антенны, выполнять наиболее точно и потом уже ничего не крутить "на глазок".

ГРАНИТ
02.06.2014, 18:40
160м диапазон.



Моделировать нужно--- Ага, эт точно. Вот этим решил сначала заняться.
Про индуктивность догадываюсь, но пока мне не ясно, может ли это быть лишь только индуктивность либо паралельный контур. Тогда на какую частоту его настройка? "Присандалил" бы их кто нибудь в файл, так что бы можно было без проблем перемещать по антенне и менять настройку.

Пока файл как есть в корявом виде и со шлейфами 32м. Полотно антенны будет висеть почти один в один как в файле. Только для диапазона 80м подобную антенну могу подвесить почти отвесно.

George1
02.06.2014, 20:38
Нет у меня маа, чтобы посмотреть, что там нарисовано. Но, в общем случае, 1/4 шлейфа - это тот же полуволновый вибратор. Только провода идут параллельно, чтобы компенсировать излучение друг друга. В противном случае, будет, в итоге у антенны, как у волнового вибратора дробление лепестков. С помощью неизлучающих половинок, остальные излучают в том же направлении (в две стороны, как у диполя), как и, собственно, возбуждаемый вибратор. Если будете заменять 1/4 волновые шлейфы на что-то другое, то, общее условие - они тоже должны быть настроены на 0,5 Лянды, только излучать не должны (нужен только сдвиг на 180 градусов).
P.S. Сопротивление на концах в идеале должно соответствовать сопротивлению как и на концах диполя (для согласования).
Ну, приблизительно так.

Serg
02.06.2014, 20:50
Про индуктивность догадываюсь, но пока мне не ясно, может ли это быть лишь только индуктивность либо паралельный контур.

Только индуктивность. Шлейф по сути ее аналог. Колебательный контур это уже фильтр-пробка, сосем не нужна тут деталь.

То, что вы изобразили сейчас имеет усиление всего 1дБд. (смотрим в "свободном пространстве").
Проще и эффективнее будет с той же высоты 130м натянуть под 45 градусов полуволновый диполь-слопер, ну или J-антенну, чтобы питать внизу, если это проще будет (меньше кабеля). Можно и дельту с запиткой в один из нижних углов, под верт. поляризацию.

ГРАНИТ
03.06.2014, 02:41
Не надо мне дельты и диполи. Потому что это либо долго и затратно, либо кака-диаграмма. С дельтой на 80 еще можно повозиться, но на 160м никак.

Почему то не могу в модели, избавится от "горба" вх. сопротивления на нужной частоте. Получается что ниже и выше сопротивление почти нормальное, а на серединке подскакивает до небес. И почему то при коротком шлейфе ~32м боле-менее нормальная диаграмма и усиление... Может 2 и 3 вибраторы стремятся работать как 5/8, а шлейфы 3/8? От же загадка, да еще наверно сказывается паразитное влияние самих шлейфов:roll:

George1
03.06.2014, 05:47
Только индуктивность. Шлейф по сути ее аналог. Колебательный контур это уже фильтр-пробка, сосем не нужна тут деталь.А вот здесь Вы заблудились. Фильтр-пробка работает лишь тогда, когда сзади нерезонансный отрезок провода. А если он резонансный, то он возбудится за милую душу.
И индуктивность не может быть аналогом шлейфа. Ведь что такое шлейф? Это, по сути, сложенный вдвое полуволновый вибратор.
А теперь читаем про полуволновый вибратор у Ротхаммеля: "У прямолинейного проводника, в виде которого может быть представлен каждый вибратор, индуктивность и ёмкость распределены почти равномерно по всей длине. Так как вибратор представляет собой проводник, открытый на концах, то его можно рассматривать как "открытый колебательный контур". Его резонансная частота определяется индуктивностью и ёмкостью вибратора, зависящей от его геометрических размеров".
Таким образом, можем мы рассматривать катушку индуктивности как контур? Думаю, что катушка здесь не будет работать. Катушку лишь применяют, чтобы сдвинуть резонанс, например, вибратора. Причём, чем больше участие катушки в общем резонансе, тем хуже общие характеристики вибратора. Хуже именно потому, что мы прячем распределённую ёмкость вдоль идеального распрямлённого проводника внутрь катушки.
Думаю, что шлейф здесь можно заменить контуром. Только, вот, насколько это будет равнокачественной заменой, я, честно-говоря, не знаю. В общем случае, сопротивление на концах контура должно быть идентичным вибратору, или, хотя бы, шлейфу.
Вот, как-то приблизительно, так.
С ув. Георгий.

Serg
03.06.2014, 12:19
Потому что это либо долго и затратно

А тут не долго и проше?! :ржач:

Простой слопер с такой высоты уже дай боже будет, по сравнению с любыми горизонтальными антеннами.

Файл прикладываю, это конечно очень грубая болванка, но усиления уже 2.5дБ и правильное распределение токов. Специально строго вертикально, так проще редактировать. Наклонить всегда можно функциями программы.




И индуктивность не может быть аналогом шлейфа. Ведь что такое шлейф? Это, по сути, сложенный вдвое полуволновый вибратор.

Не буду утверждать, но помнится, что замкнутый шлейф - это аналог индуктивности, а разомкнутый - емкости.


Думаю, что катушка здесь не будет работать. Катушку лишь применяют, чтобы сдвинуть резонанс

Почему-то в аналогичных УКВ антеннах работают катушки на ура. Посмотрите антенны вроде F-22, F-23. Именно в качестве фазо-сдвигающих элементов между коллинеарными вибраторами.

ГРАНИТ
03.06.2014, 14:02
За файл спасибо! Намного удобнее чем мой, попробую поизмываться по своему. Пока впечатление, что все таки есть паразитное влияние шлейфов на характеристики. В реальности шлейфы будут свернуты компактно либо на L/C.


А тут не долго и проше?! Не долго и сильно проще. Если все аккуратно приготовлено и смотано в бухты заранее, то при хорошей погоде и поляне, примерно 20-30 мин с того момента как будет вбит кол для оттяжки.

Слоппер хорош когда угол круче 45. Этого не будет, а если будет то линия питания согнет его...Короче это не мои варианты для 160м, дельты и IV тоже. Питание нужно как можно ниже. Если антенна "пойдет" можно будет попробовать запитать первый вибратор с нижнего конца. Либо мостить полуромб.

А что бы не было лишних вопросов почему полотно должно висеть с провисом итд., сюжетец. http://youtu.be/JkxYEdDxaEg Веревка 3мм, колесо от ЗиЛа или "газона" вместе с камерой и потрохами. (и все равно потом пришлось придавить его мешком, набитым кирпичами, для спокойствия;-))

Serg
03.06.2014, 14:13
Клипом не ошиблись? Мультик какой-то там..

ГРАНИТ
03.06.2014, 15:15
Ага. Не проверил, посмотрел что вставилось и успокоился. Зараза...компутерная , прям в тему, стукнуть бы ему:evil:
Просьба к модератору удалить ссылку из #11. Правильная вот эта http://youtu.be/tnB6xA5_jTc

Serg
03.06.2014, 15:19
Ага, тут на форуме UA3VFS по этой теме имеет наработки, правда он на шаре с гелием подымал около 80м провода.
Собирался вроде бы коллинеар делать, может подойдет расскажет.

P.S. Надо было изначально уточнить, я то думал антенна на постоянку вещается с какой-то релеечной мачты.

ГРАНИТ
03.06.2014, 15:58
Да тут не только UA3VFS, у кого то даже змей подобный есть и помалкивает. С мачтой шибко просто, это не наш метод;-) Мачта она тоже есть, да шибко высоко лезть и не охота, а тут, подальше от "цивилизации", достал из мешка, раскатал по полю и вуаля.


Наверно я слишком в широкой полосе смотрю графики антенны, 800кГц и даже 400 видимо перебор. Оттого и "горбы" на графиках. Наверно надо в 100кГц-полосе просматривать?

Serg
03.06.2014, 16:13
Для этого диапазона полоса по КСВ 1.5 может быть всего 50-60кГц.

А вообще ветра может не быть в нужный час и день, и сиди жди у моря погоды, а нужный контест или экспедиция пройдет... На высокой мачте ТХ антенну иметь на постоянной основе хорошее дело, а приемные можно и временно где-то в лесу разбросать с удаленным приемником и УКВ каналом.

George1
03.06.2014, 17:16
ГРАНИТ, а зачем Вы затеяли коллинеар? Вам нужно, чтобы усиление было только в 2 стороны? Или же Вы желаете реализовать антенну длиною в полторы Лянды? Если последнее, то проще реализовать длинный луч в 1,5 Лянды. Питание так же в 0,25 Лянды от конца. Я бы так сделал. Можно, конечно же, и в середину, но, как я понял, Вам нужно питание поближе к началу антенны. У меня нет маа, чтобы посмотреть какие условия для вашей антенны.

ГРАНИТ
03.06.2014, 18:07
Ну-у-у...началось, а если то да сё, да зачем. Нада и сё!

Просто веревки, под таким углом "рассыпаются" на иглы. Ну или мне так показалось. Длинные лучи тоже на кой, уж тогда четверть или полволны вертикально. Из "длинных лучей" более менее удобоваримый вариант, это что то типа V с углом около 120гр., когда одна половинка под 45гр вверх,а вторая от точки запитки (высота к примеру 20м) идет к земле. Но такой вариант наверно будет иметь выраженные направленные свойства. Хорошо если ветер "попутный" в нужную сторону. А если по деревьям раскидывать, так можно и дельту вертикальную поднять на 160м, да и мачты для нижнего провода припасти. Только долго это, а тут как раз и ветер кончится:smile:

У этого коллинеара при некоторых настройках есть почти овальная "лепешка" в основании диаграммы в районе низких углов излучения с вертикальной поляризацией. В это же время присутствует горизонтальная с более высокими углами в виде восьмерки, либо из двух скрещенных восьмерок. И в небо "светит" не слабо, так что рыба должна ловится всякая;-)

ГРАНИТ
06.06.2014, 19:59
С коллинеарами пока не выходит нишиша, "сбивают с толку" висящие шлейфы. Они влияют на диаграмму. Зато получился неплохой "глюк";-) Не заметил лишнего подключенного провода и радовался как замечательно работает четверть и 5/8, а оказалось что на самом деле подключено еще 5/8 свисающих отвесно. Но для моих условий тоже вполне применимый вариант.

Вопрос по этому варианту, не слишком ли сильно он "пуляет" в зенит? Такое ощущение что мало останется энергетики под низкими углами. Или вполне сносно и приблизительно равен диполю?

Поляризация вертикальная. Много лишней паутины, но в них задан радиус 0, поэтому нужные провода с радиусом 0.8мм, думаю не запутаетесь.