Просмотр полной версии : Спиральная антенна - теоретический вопрос
Теоретический вопрос по спиральным антеннам. Имеютя ввиду пространственно укороченные КВ-антенны, линейные элементы которых заменены спиральной намоткой провода на коротком (по сравнению с «нормальными» размерами) каркасе. Вот собственно вопрос:
Как оценить сопротивление излучения спиральной антенны на частоте f в зависимости от её геометрических размеров?
То есть, как сопротивление излучения спиральной антенны зависит от укорочения? Хочу узнать: какая антенна имеет преимущество (сопротивление излучения) при равных геометрических размерах – обычная укороченная или спиральная. Стоит ли игра свеч при изготовлении спиральных антенн? С обычными укороченными антеннами теоретически мне всё ясно. Подразумевается, что и укороченная, и спиральная антенна настроены в резонанс на частоту f и согласованы с фидером и трансивером.
где то годов 50-начало 60-х была статья в *радио* 2-элементной антенны, на 28 МГц, элементы выполнены в виде спиралей на каркасе, размеры значительно меньше обычной яги, надо поискать ...где то была статья у меня, выложу...
Имеютя ввиду пространственно укороченные КВ-антенны, линейные элементы которых заменены спиральной намоткой провода на коротком (по сравнению с «нормальными» размерами) каркасе.
Сергей, у Григоровича в одной из книг подробно расписано про спиральные укороченные поперечного излучения.
Я себе делал на балконе на 40м диапазон с запиткой с конца через четвертьволновый шлейф из двупроводной линии - работать тяжело, но послушать эфир можно. В свободном пространстве должно быть хорошо.
Посмотрите, это выдержка из книги, по-моему:
Приветствую земляка!
Я земляк условный, но в Новотроицке прожил лет 10, иногда заезжаю туда в отпуске. :smile:
179933 179934 179935
Вот и захотел узнать: есть ли опыт сравнения "спиралек" с равными по геометрическим размерам укороченными антеннами?
То, что "спиральки" уступают полноразмерным - факт! Но насколько уступают?
В бумажной книге много информации, там вроде бы есть и результаты сравнения различных образцов, и результаты измерений. Сейчас нет под рукой книг - вывез из-за ремонта.
Модест Петрович
26.08.2014, 10:37
делал полноразмерные на 300 МГц.
идеальная повторяемость.
я имею в виду где шаг витка спирали не 1 к 100.
по КВшным, сейчас не вспомню позывной, с третьего района был хэм, он плотно работал со спиральками. мы с ним переписывались, интернета тогда еще не было, он говорил, что без ЕН спиралька не работает.
вот как то так. цифр не помню, прошу пардону.
вопрос по спиральным антеннам
есть статья от EW8AU по расчету подобной антенны для работы в участке УКВ (5-6 страниц рукописного текста)посмотрите в гугле его страничку.
73
Русское третье издание Карла Ротхаммеля страница 97-100 пример расчета кольцевых антенн,может пригодиться для оценки эффективности подобных устройств
То, что "спиральки" уступают полноразмерным - факт! Но насколько уступают?
Ровно на сколько отличаются в размерах.
Модест Петрович
26.08.2014, 11:12
пример расчета кольцевых антенн
это не кольцевые, это как бы спиральные.
хотя... это наверно какая то индуктивность. но ежели деваться некуда и на такой работать будешь.
спиралька, на сколько я помню, четверть волны виток спирали. хотя могу и ошибаться. для 300 была где то пол метра, может чуть меньше. и рефлектор был ответственный.
без ЕН спиралька не работает.
Работает. Но гораздо менее эффективно. На КВ нагружать спираль Емкостными Нагрузками обязательно.
Строил и спиральные и биспиральные диполи. Работают они пропорционально занимаемому обьему, Т.Е. ПОЗВОЛЯЮТ СУЩЕСТВЕННО СОКРАТИТЬ ЛИНЕЙНЫЕ РАЗМЕРЫ в одном из измерений. В радиолюбительских приложениях это чаще всего высота мачты.
ММана это подтверждает. Моделей полно, в том числе и опубликованных. Формулы, ИМХО, практически бесполезны. Нужно моделировать.
rw4hfn,
Игорь, а можно парочку моделей в этой теме выложить, чтоб не перерывать кучу тем и сообщений.
Интересуют модели на 14-28МГц.
Спасибо!
Так, навскидку... Искать нужно, давно это было.
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=249 21&p=817801&viewfull=1#post81780 1 \\\ http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=249 21&page=4&p=821184&viewfull=1#post82118 4
Как оценить сопротивление излучения спиральной антенны на частоте f в зависимости от её геометрических размеров?C помощью MMANA
Хочу узнать: какая антенна имеет преимущество (сопротивление излучения) при равных геометрических размерах – обычная укороченная или спиральная.Если брать диполь, то укороченный емкостными нагрузками по краям. Т.е. такие антенны, где реально сохранены участки с наибольшим током.
Подразумевается, что и укороченная, и спиральная антенна настроены в резонанс на частоту f и согласованы с фидером и трансивером.Это уже относится не к эффективности антенны, а к эффективности фидера.
Как оценить сопротивление излучения спиральной антенны на частоте f в зависимости от её геометрических размеров?
То есть, как сопротивление излучения спиральной антенны зависит от укорочения?
Можете считать, что сопротивление излучения диполя из свернутого в спирать проводника
падает квадратично уменьшению размера. Например спираль втрое короче линейного диполя
будет иметь входное сопротивление 72/9=8 Ом на резонансной частоте.
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=145 45
Алексей2009
29.08.2014, 19:48
Только не нужно заблуждаться, эффективность такой антенны пропорциональна ее геометрическим размерам...
А все эти рюшечки и пружинки...только обман КСВметра. и ни чего больше.
Изначально в этой теме был обозначен вопрос эффективности спиральной антенны. "Классическая" спиральная КВ-антенна является укороченной (по сравнению с "нормальными" размерами) и не может быть эффективнее полноразмерной. А насколько уступает? Пропорционально укорочению или квадрату укорочения? Для обычных укороченных антенн этот вопрос хорошо проработан, есть формулы и графики. Можно посчитать в MMANA, но чаще всего попадаешь в ограничения моделировщика (слишком близко расположены соседние витки). Получается, что оценивать эффективность спиральной антенны нужно сравнением с другими антеннами. Вот и обратился за коллективным опытом.
...искал одно - нашёл другое, но тоже по теме, *Радио* 58г. №7
R6CW_Alex
20.11.2015, 18:35
нашел на днях в архиве. как то в 90-х слышал одного коллегу из 3 го района. он рассказывал о своей спиральной антенне. попросил прислать рисунок. инета тогда еще не было. позывной там указан,может встретится в эфире :-)
Alex Goncharov
20.11.2015, 19:52
Я, вероятно, чего-то не понял. Из Википедии:"Спира́льная антенна — диапазонная антенна бегущей волны (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D1%82%D 0%B5%D0%BD%D0%BD%D0% B0_%D0%B1%D0%B5%D0%B 3%D1%83%D1%89%D0%B5% D0%B9_%D0%B2%D0%BE%D 0%BB%D0%BD%D1%8B), основным элементом которой является проводник (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D 0%BA%D1%82%D1%80%D0% B8%D1%87%D0%B5%D1%81 %D0%BA%D0%B8%D0%B9_% D0%BF%D1%80%D0%BE%D0 %B2%D0%BE%D0%B4%D0%B D%D0%B8%D0%BA) в форме винтовой линии (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D0%BD%D 1%82%D0%BE%D0%B2%D0% B0%D1%8F_%D0%BB%D0%B 8%D0%BD%D0%B8%D1%8F) или спирали (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D 1%80%D0%B0%D0%BB%D1% 8C). Характерной особенностью спиральных антенн является их высокое входное сопротивление (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%85%D0%BE%D 0%B4%D0%BD%D0%BE%D0% B5_%D1%81%D0%BE%D0%B F%D1%80%D0%BE%D1%82% D0%B8%D0%B2%D0%BB%D0 %B5%D0%BD%D0%B8%D0%B 5), позволяющее в ряде случаев без использования дополнительных согласующих трансформаторов (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D 0%BD%D1%81%D1%84%D0% BE%D1%80%D0%BC%D0%B0 %D1%82%D0%BE%D1%80) привести его к 50 Ом для передачи по обычному коаксиальному кабелю (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%B0%D 0%BA%D1%81%D0%B8%D0% B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD %D1%8B%D0%B9_%D0%BA% D0%B0%D0%B1%D0%B5%D0 %BB%D1%8C). Применяется, как правило, для приёма и передачи на высоких частотах."
Здесь, как понял, совсем другой смысл - укорочение (линейных размеров). Сказанное про квадрат коэффициента укорочения верно. В спиральной антенне, если придерживаться принятой в литературе терминологии, вектор поляризации вращается по или против часовой стрелке, в зависимости от направления намотки спирали.
Если спиральная для УКВ, то читайте Ротхаммеля. Если для КВ, укороченые то:217388
Alex Goncharov
21.11.2015, 12:11
У меня есть, что полистать не только среди радиолюбительской литературы. У Григорова, упомянутого где-то выше, например, есть ляпы, как-то: сажу в оболочку кабеля добавляют, дескать, для гашения (затекания) тока на оплетку. Но причина совершенно иная. Здесь автор темы, в принципе ошибки не сделал (можно варьировать длиной, диаметром и шагом намотки). Просто надо было почетче сказать, чем в его понимании укороченная отличается от спиральной (катушка сплошной намотки и с шагом?)
R6CW_Alex
21.11.2015, 18:15
Я, вероятно, чего-то не понял.
как тогда правильно назвать штатные "резинки" носимых радиостанций. тоже ведь не классические спиральные :-) но укороченные таким образом. такие тут и обсуждаются. тут вроде форум технический а не лингвистический. :-)
Valery Gusarov
21.11.2015, 18:19
штатные "резинки" носимых радиостанций.
Делал для СиБи, узкополосны-несколько соседних каналов, полноценная четвертушка дает прибавку дальности в два раза. Да и по полосе...
Alex Goncharov
21.11.2015, 18:44
R6CW, да терминов, пожалуй, не хватает. Когда говорят жаргонное - "резинка", то все понятно. Пришлось изготавливать их несколько десятков на 144-146 и служебные. Мотал из биметалла 1,5мм, немного растягивал, чтобы витки не соприкасались. Вгонял в резонанс откусывая сверху по пол-витка. Получалось около 13-15 см при полосе порядка 2 МГц (давно дело было). ...Здесь, когда индуктивность удлиняет укороченную антенну до резонанса, желательно оговаривать это, чтобы так наз. лингвистический вопрос не приводил к путанице.
R6CW_Alex
21.11.2015, 22:34
Делал для СиБи, узкополосны-несколько соседних каналов, полноценная четвертушка дает прибавку дальности в два раза. Да и по полосе...
полноценная четвертушка на СВ с носимой р/ст наверное не очень удобно :-)
этот класс антенн для КВ скорее очередной компромисс. может кому то и окажется полезным.
Добавлено через 5 минут(ы):
на 144-146
были и у меня на работе такие. но хватало готовых. не было необходимости мотать самому. как это будет правильно лингвистически меня лично не очень интересует. главное, чтобы работало. я любитель радио.а не буквоед.
Alex Goncharov
22.11.2015, 11:42
Дело не в буквоедстве, т.к. речь может быть о разных типах антенн. В профессиональной связи спиральные с круговой поляризацией. Здесь этот термин прижился с чьей-то легкой руки. ...Не всегда бухгалтеру объяснишь, что "резинки" - расходный материал и пора покупать их (конечно, человеческий фактор преобладал), а к любителям станции часто попадали списанные, в соответствующем состоянии. В те годы фирменных носимых почти не было, вот и приходилось переделывать.
"Например спираль втрое короче линейного диполя
будет иметь входное сопротивление 72/9=8 Ом на резонансной частоте".
Самая короткая спираль это контур. Исходя из такой логики его волновое сопротивление будет близким к нулю. Если антенна при резонансе имеет сопротивление 8 Ом, то какое же ее сопротивление будет при расстройке.
Проблема в том, что короткую антенну в резонанс не настроишь, её можно только согласовать с чем то.
Наверно придется договариваться о значении терминов.
Попробую пояснить. Антенна это контур, со своими XL, Xc и резонансом на какой-то частое. Чисто для примера возьмем обыкновенный параллельный контур, подадим ему возбуждение на частоте собственного резонанса и получим вполне резонирующую систему.
А потом "сделаем лабу" - подключим к этому контуру еще одну индуктивность, точно такую же как его собственная. Получим уменьшение суммарной индуктивности и "взлет" резонансной частоты контура и отсутствие резонанса на прежней частоте. Теперь берем конденсатор, такой же как стоящий в контуре и подключаем. Вдвое увеличенная емкость скомпенсирует вдвое уменьшенную индуктивность и в итоге получим контур в резонансе на прежней частоте.
Совершенно аналогичные процессы будут и в случае, когда мы начнем подключать к реальной антенне сосредоточенные индуктивности и емкости - они будут изменять ХС-параметры все получившейся системы и "двигать" частоты собственных её резонансов.
Нетрудно настроить антенну в резонанс, подключая к ней катушки и конденсаторы, манипулируя ими, но, настроив антенну в резонанс, нам надо будет её как-то согласовать с выходом передатчика.
Этим хотел сказать, что настройка антенный в резонанс и согласование её с передатчиком - это две разные вещи. Их можно делать одновременно и одно прекрасно дополняет другое. Разве не так? Настройка антенны в резонанс увеличивает и ток в полотне и напряжение на концах, что очень на пользу её эффективности. Так к чему спорить, что "настройка не требуется, главное согласование" и "главное -настроить в резонанс", если это разные вещи и обе нам нужны?
И кст, короткую антенну тоже можно настроить, ибо "все, что металл - антенна"))
Хороший пример настройки антенны в резонанс и одновременного её согласования - это достройка ни разу нерезонансного полотна 5/8 до резонанса удлиняющей катушкой в точке питания. А согласование - отвод в нужном месте от этой катушки.
Valery12
18.06.2017, 19:56
Нетрудно настроить антенну в резонанс, подключая к ней катушки и конденсаторы
Имеется в виду провод произвольной длины?
Но, тогда подключение катушек и конденсаторов и будет частью согласования антенны.
(устранение реактивности во входном сопротивлении)
У Надененко именно этот "процесс" и описан (см. скрин пост #400)
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?6148-%D1%EF%E8%F0%E0%EB%F C%ED%E0%FF-%CA%C2-%E0%ED%F2%E5%ED%ED%E 0/page40
Вот потому-то полотно+СУ - это уже единая резонансная система.
Но, тогда подключение катушек и конденсаторов и будет частью согласования антенны.
(устранение реактивности во входном сопротивлении)
Ну да. Устранением реактивности во входном сопротивлении вгоняем систему антенна+СУ+нагрузка в резонанс (если не нравится это слово, можно его заменить на "согласование реактивных частей комплексных сопротивлений"). Затем подбором коэффициента связи источника (нагрузки) с системой согласуем оставшиеся активные части. При этом резонанс немного уедет в сторону, но процедура сходящаяся и повторяется энное количество раз.
Vlad UR 4 III
18.06.2017, 20:13
Хороший пример настройки антенны в резонанс
Вот потому-то полотно+СУ - это уже единая резонансная система.Так настраиваем антенну в резонанс или создаём резонансную систему?
Чем Вас не устраивает термин, изложенный в учебнике: резонансный режим работы цепи? В данном случае системы.
Чем Вас не устраивает термин, изложенный в учебнике: резонансный режим работы цепи? В данном случае системы.
А где это я сказал, что не устраивает? Вполне себе устраивает.
Это не меня не устраивает. А кого именно не устраивает - вы сами прекрасно знаете, уточнять не буду.
Vlad UR 4 III
18.06.2017, 20:16
Совершенно аналогичные процессы будут и в случае, когда мы начнем подключать к реальной антенне сосредоточенные индуктивности и емкости - они будут изменять ХС-параметры все получившейся системы и "двигать" частоты собственных её резонансов.
Нетрудно настроить антенну в резонанс, подключая к ней катушки и конденсаторы, манипулируя ими,Та же опера...
Слушатель эфира
18.06.2017, 20:21
RU9CA,
Этим хотел сказать, что настройка антенный в резонанс и согласование её с передатчиком - это две разные вещи. Их можно делать одновременно и одно прекрасно дополняет другое. Разве не так?Конечно так. В процессе согласования мы вносим в вибратор реактивность противоположного знака, компенсируя реактивность вибратора. А вносим мы ее столько, что приближаем частоту собственных колебаний свободного вибратора с внесенной реактивностью к частоте на которой настраиваем работу. А в уже нагруженном и настроенном вибраторе мы классического резонанса конечно не должны видеть.
Но я вижу, что процесс прозрения у несогласных сдвинулся.
Vlad UR 4 III
18.06.2017, 20:23
А где это я сказал, что не устраивает? Вполне себе устраивает.Включите эфир и услышите: "Я вогнал полотно в резонанс и теперь лучше слышу и меня лучше принимают". Хотя речь идёт о банальном согласовании, которое обеспечивает максимум подачи энергии в антенну и максимум её получения при приёме.
Мне эта бодяга надоела. Кому интересно - вгоняйте дальше.
Слушатель эфира
18.06.2017, 20:28
Vlad UR 4 III,
"Я вогнал полотно в резонанс и теперь лучше слышу и меня лучше принимают". Хотя речь идёт о банальном согласовании, которое обеспечивает максимум подачи энергии в антенну и максимум её получения при приёме.по большому счету, это те же яйца, но вид сбоку. Вы как с огласуете антенну, не настроив полотно в режиме свободных колебаний в резонанс, ну или близко к нему. Потому эти антенны и называют некоторые резонансными, это их родовое свойство
А уж как будем приближаться к резонансу - включением реактивностей непосредственно в полотно или трансформируя реактивность из СУ дело второе.
Хотя речь идёт о банальном согласовании... Кому интересно - вгоняйте дальше.
А что нам еще остается делать, если мы вынуждены работать в условиях, когда и выходное сопротивление трансивера, и волновое сопротивление фидера чисто активные? Вот нам и приходится хочешь-нехочешь, но устранять или компенсировать реактивность антенны. Именно на нужной нам частоте. И добиваться того самого "банального согласования" в части реактивностей. Деваться-то некуда.
И как еще эту процедуру можно назвать, если не "вогнание в (...)"?
Слушатель эфира
18.06.2017, 20:45
Я точно не знаю, кто знает, подскажите, кажется возможно найти точки питания у некоторых типов вибраторов нерезонансной длины, чтобы между ними отсутствовала реактивность?
Это будет интересный случай. Для такого случая, питания в точках без реактивной составляющей, СУ будет компенсировать реактивность питания, а не полотна антенны
В свете сказаного выше почти в каждом сообщении,
"вогнал антенну в резонанс" и "вогнал трансивер в резонанс" - одно и то-же.
Разница лишь в том, что первое :smile: , а второе :ржач:
Кому интересно - вгоняйте дальше.
"Например спираль втрое короче линейного диполя
будет иметь входное сопротивление 72/9=8 Ом на резонансной частоте".
Спиральные антенны делают с длиной провода близкой к полволны, поэтому сопротивление высокое (так как запитано с конца). А за счет укорочения оно получается близким к 50-и Омам (в идеале).
возможно найти точки питания у некоторых типов вибраторов нерезонансной длины, чтобы между ними отсутствовала реактивность?
Я что-то подобное когда-то делал на практике. Запитывал нерезонансный диполь двухпроводкой и подбором двух степеней свободы линии - ее длины и волнового сопротивления, добивался 50 + j0 на ее входе. Это получается только на одном диапазоне, зато никакие дополнительные СУ не нужны. Правда, слишком *бкое это занятие, рекомендовать не буду -))
Valery12
18.06.2017, 22:34
Спиральные антенны делают с длиной провода близкой к полволны, поэтому сопротивление высокое (так как запитано с конца).
Вы измеряли это сопротивление?
У меня получилось не высокое и не низкое, а среднее :)
Z = 310 - 36.4j
Добавил.
Частота минимума КСВ получилась ниже расчетной для полуволнового куска проволоки.
Чуток позднее покажу картинку.
Добавлено через 39 минут(ы):
ОФФ
Сегодня менял электропроводку на даче, а к вечеру, как всегда...получилась антенна :)
Взял кусок провода длиной ровно 10м и намотал виток к витку катушку на стеклопластиковой трубе.
Это колено от мачты длиной 2м и внешним диаметром 45мм.
Получилось 74 витка, длина намотки 48см (думал, что будет больше).
Нижний конец провода воткнул в гнездо антенного анализатора и получил вот такую картинку.
Первый минимум КСВ находится на частоте 12.77 МГц.
КСВ = 6.28
Спиральные антенны делают с длиной провода близкой к полволныДа, примерно так. На 144 мгц неоднократно делал. Если взять геометрическую длину провода в пол волны, то электрическая длина будет вблизи 3\4 а это резонансная длина. Свитый в спираль провод так же имеет емкость между витками что понижает частоту резонанса. Поэтому допустим 1 метр провода свитый в спираль для 144 мгц будет давать резонанс в районе 142 мгц. Путем откусывания, укорочения обмотки легко вгоняется в резонанс. Можно взять длину провода из расчета 1\4 длины волны, тоже найти резонанс, но такая спиральная антенна не эффективна. Лучше всего ориентироваться на 3\4 электрической длины. Что равно куску провода примерно 0.5 длины волны, с запасом на ее укорочение.
Ну активное сопротивление нужно смотреть на частоте резонанса, где реактивное равно нулю, а не где минимум КСВ, это раз, а еще оно зависит от многих факторов - диаметра провода, изоляции (если провод изолированный), диаметра каркаса на который намотана спираль, расстоянием между витков и высотой над землей (крышей авто)... Так что не всегда приходится укорачивать, чаще удлинять провод чтоб попасть в резонанс...
Valery12
18.06.2017, 23:38
Ну активное сопротивление нужно смотреть на частоте резонанса, а не где захочется
У меня частота резонанса (если точнее, то это минимум реактивного сопротивления
Xs=890 мОм) почти совпала с минимумом КСВ.
На этой частоте активное сопротивление R = 318 Ом.
Так что не всегда приходится укорачивать, чаще удлинять провод чтоб попасть в резонанс...Резонанс, это резонанс, и он только в одной точке. А сопротивление спиральной антенны всегда меньше чем 50 ом. Зависит от общей геометрической длины. Чем короче общая длина, тем меньше сопротивление. Можно витки растянуть в пространстве, сопротивление в точке резонанса будет больше. Если сжать и сделать более компактно, сопротивление в точке резонанса будет меньше.
На этой частоте активное сопротивление R = 318 Ом.Что то многовато. У спиральных укороченных антенн оно низкое. Где-то у вас набежали потери.
Ну активное сопротивление нужно смотреть на частоте резонанса, где реактивное равно нулю, а не где минимум КСВ,
Минимум КСВ на частоте резонанса, но это не значит, что он равен одному, может и десяти, но на частоте резонанса КСВ минимален.
А сопротивление спиральной антенны всегда меньше чем 50 ом.
Ну как же всегда? А если спиралка длинная? Почти в полный размер. То и сопротивление будет большим, гораздо больше 50-и Ом.
Valery12
18.06.2017, 23:48
Что то многовато. У спиральных укороченных антенн оно низкое
Согласен.
Но я уже понял, где собака зарыта :)
Завтра сделаю еще несколько измерений с противовесом.
А сопротивление спиральной антенны всегда меньше чем 50 ом.
Ну как же всегда? А если спиралка длинная? Почти в полный размер. То и сопротивление будет большим, гораздо больше 50-и Ом.(если полволны)
Минимум КСВ на частоте резонанса, но это не значит, что он равен одному, может и десяти, но на частоте резонанса КСВ минимален.
У Valery12 получилось иначе - минимум КСВ где реактивка -36...
А если спиралка длинная? Почти в полный размерА какой смысл делать тогда спиральку? Если условия позволяют сделать полноценную нормальную антенну.
Если резонанс спиральной антенны достигнут на электрической длине 1\4, то без противовеса такая антенна не эффективна, и будет иметь большое сопротивление. Нормально будет только 3\4, и сопротивление у нее низкое.
И для 3\4 противовес не нужен.
Valery12
19.06.2017, 00:00
У Valery12 получилось иначе - минимум КСВ
Минимум реактивности на картинке (скан 1)
Добавлено через 5 минут(ы):
то без противовеса такая антенна не эффективна
Не поленился и подобрал противовес. (скан 2)
Оптимальная длина составила 3м.
Теперь получилось "нечто", похожее на антенну :)
КСВ=1.15
R=56.6 Ом
Полоса "пропускания" по уровню КСВ=3 составляет 650 кГц, т.е. могу излучать на двадцатке.
Пошел спать довольный :)
Добавил.
Смешная антенна у меня получилась, противовес длиннее вибратора :)
А какой смысл делать тогда спиральку?
Так я в общем говорю. Например для портативной антенны 145 МГц не нужно укорачивать ее в 9 раз, достаточно в 2-3 раза (от четверти). Или автомобильная на десятку - там тоже в 2 раза от четверти и в 4 от полволны.
R=56.6 ОмЭто уже неплохо, близко к тому что и должно быть.
Смешная антенна у меня получилась, противовес длиннее вибратораУ вас резонанс на 1\4 волны, и такая антенна работает только с искусственной землей, или резонансным противовесом если ее поднять.
Добавлено через 7 минут(ы):
Например для портативной антенны 145 МГц не нужно укорачивать ее в 9 разКак раз и нужно для компактности. Длинная в носимой станции не интересна, хоть и эффективнее. Хочется всегда каких-то пропорций относительно самой станции. Вот как пример как это было. Рабочая длина для 145 мгц всего лишь 7 см. И при этом работала хорошо.
А какой смысл делать тогда спиральку?
Лично я вижу смысл "крутить спиральки" только и исключительно для портативок - Си-Би+10м, 2м, 70см.
Рабочая длина для 145 мгц всего лишь 7 см. И при этом работала хорошо.
Аналогично, проверен даже вариант длиной 5,5см, работает.
Но к своей DJ-180 (130-170МГц) я изготовил спиральку длиной около 15см на обрезке центрального изолятора от RG-213, намотка комбинированная - сначала виток к витку на длине ~3,5-4см, затем с большим шагом, провод ПЭВ-2 0,5.
Исключительно хорошо работает! Индикатор поля показывает уровень в 2,5-3 раза больший, чем со штатной "резинкой". Но "резинка" может худо-бедно работать из внутреннего кармана пальто, куртки или пиджака (репитер из кармана открывает с 2-3км), а самопальная - вообще не открывает из кармана даже в километре от репитера. Сильно расстраивается из-за высокой добротности. Но с руки самопальная спиральная открывает репитер с расстояния в ~18-20км. Штатная резинка не открывает репитер с руки уже с ~9-10км.
Была изготовлена экспериментальная съёмная антенна для той же DJ-180 на основе довольно длинной телескопической, примерно 130см длиной (~5/8), с катушкой и триммером внизу, у самого разъёма BNC. Так она открывает репитер с расстояния 38-40км.
Сильно расстраивается из-за высокой добротностиЭто да. Резонанс сильно плавает от перемещения ближе к телу, или дальше. Поэтому настраивается так что бы резонанс был просто в руке без приближения к телу. Но выход есть, если заведомо внести конструктивную емкость в антенну. Я делал антенну на отрезке кабеля RG-6U без удаления центральной жилы. Только снимал оплетку с кабеля, и на внутренней части мотал проводом МС фторопластовый 0,5 мм сложенным вдвое. Аккуратно виток к витку длинной 1 м, потом откусывал до резонанса. Работает не сильно хуже острой, но зато не критична к расстройке.
Добавлено через 16 минут(ы):
Но "резинка" может худо-бедно работать из внутреннего кармана пальтоБез удаления центральной жилы открывает харьковский репитер с кармана легко за 11-15 км. Мощность всего 2 ватта. Не хуже чем просто в руке. Так что есть смысл делать так, с конструктивной начальной емкостью.
NiKholya
19.06.2017, 05:58
Только снимал оплетку с кабеля, и на внутренней части мотал проводом МС фторопластовый 0,5 мм сложенным вдвое. Аккуратно виток к витку длинной 1 м, потом откусывал до резонанса. Работает не сильно хуже острой, но зато не критична к расстройке.
Наконец начали о практических конструкциях, без измерений у кого больше ... знаний.:-P
Александр Николаевич уточните как подключается, намотанный вместо оплетки, провод или гальванически "развязан" и только емкостная связь с центральной жилой.
Valery12
19.06.2017, 06:55
Наконец начали о практических конструкциях, без измерений у кого больше ... знаний
Уважаемый Практик, Вы название ветки читали?
Начиная с сообщения #44 и до Вашего #61 сплошные измерения "у кого больше"....
витков осветительного провода или вопросы о том, когда провод гальванически"развязал".
Ну а про "связь" с центральной жилой даже и писать как-то неудобно :)
Сплошной флуд, вместо обсуждения теоретических вопросов.
Eugene163
19.06.2017, 07:39
Нормально будет только 3\4, и сопротивление у нее низкое.
И для 3\4 противовес не нужен.
А скажите какие будут геометрические размеры эффективной спиральной антенны для 144мГц? Можно более 7см, это не критично.
NiKholya
19.06.2017, 07:53
Начиная с сообщения #44 и до Вашего #61 сплошные измерения "у кого больше"....
Вообще то, вопрос адресовался не вам, а конкретно А.Н.
К сожалению начал читать с самого начала до разделения на две ветки и так "заморочили " голову, что начал сомневаться на форуме радиолюбители для желания работы в эфире или для "измерения".
Не знаю кто как, но для себя я вынес из многодневного обсуждения теоретической и терминологической дилеммы "резонанс или согласование" огромную пользу.
Александр Николаевич уточните как подключается, намотанный вместо оплетки, провод или гальванически "развязан" и только емкостная связь с центральной жилой.Начало намотки спирали подпаивается к центральной жиле. То есть она соединяется с точкой питания. Полоса такой антенны шире чем просто спирали, сопротивление в точке резонанса больше, и при малой длине лучше согласуется с выходом 50 ом. Не критична к расстройке.
Именно такой вариант исполнения наиболее себя оправдал для носимой станции.
А скажите какие будут геометрические размеры эффективной спиральной антенны для 144мГц? Можно более 7см, это не критично.Увеличение длины в 2 раза существенной разницы не дает. Если делать размером до четверти волны, то разница уже будет заметна в пользу длинной.
Valery12
19.06.2017, 16:00
Не знаю кто как, но для себя я вынес из многодневного обсуждения теоретической и терминологической дилеммы "резонанс или согласование" огромную пользу.
Согласен, такие обсуждения полезны и познавательны.
А, судя по количеству присутствующих в теме, такие обсуждения еще и интересны.
Думаю, что форумчан, имеющих радиотехническое образование, совсем немного. В лучшем случае они имеют "электротехническое".
(а у меня и такого нет :))
Вот и постигаем азы радиотехники на форуме, потому, как читать учебник в свое свободное время желания не возникает.
Антенный раздел читаю с начала 2000-х и хорошо помню все споры о настройке антенны в резонанс.
Когда-то заходили антеннщики-профессионалы (по образованию и по работе) и объясняли, что нет такой "технологической операции", как настройка антенны в резонанс.
А есть только согласование.
(они тогда еще не знали до каких вершин дойдет радиолюбительская мысль - внесение реактивности в полотно антенны с помощью П-контура трансивера для получения этого вожделенного резонанса :))
И еще, легко заметить, что "полутеоретические" темы типа ЕН-антенны или Фукса живут вечно :)
(тысячи страниц обсуждений)
А чисто практические, типа сколько витков намотать, 11 или 12, умирают быстро.
Короче, чо сказать-то хотел.
Без резонанса в радиотехнике, а особенно в антенном хозяйстве, не обойтись.
Но, если хочешь казаться крутым профессионалом, то антенну согласуй, а "не вводи в резонанс" :)
Сорри за длинный опус.
Но, если хочешь казаться крутым профессионалом, то антенну согласуй, а "не вводи в резонанс"
Маленькая ремарка. Настрой при помощи приборов в резонанс, а потом если необходимо, согласуй. (А иначе как спиралку настроить).
ex EW1DC
19.06.2017, 18:30
Но, если хочешь казаться крутым профессионалом, то антенну согласуй, а "не вводи в резонанс"
Я применял магнитную антенну и ее приходилось настраивать именно в резонанс переменным конденсатором.
Слушатель эфира
19.06.2017, 18:45
Valery12,
(они тогда еще не знали до каких вершин дойдет радиолюбительская мысль - внесение реактивности в полотно антенны с помощью П-контура трансивера для получения этого вожделенного резонанса )а Вы не пробовали после настройки передатчика крутилками отсоединить выходной каскад и проверить, резонирует ли антенна и на какой приблизительно частоте? Особенно интересно для значительно укороченного вибратора.
Я применял магнитную антенну и ее приходилось настраивать именно в резонанс переменным конденсатором.
Вам наверное нужна была максимальная отдача в приемник, а это возможно только при согласовании.
Совпадало ли эта настройка с частотой собственного резонанса МА, можно только предполагать.
Слушатель эфира
19.06.2017, 18:53
Еще раз, в колебательной системе при внесении активных потерь частота собственных колебаний смещается. Так что о полном совпадении частоты резонанса в свободной системе и частоты при наилучшеем согласования думаю изначально неверно.
Vlad UR 4 III
19.06.2017, 20:07
Еще раз, в колебательной системе при внесении активных потерь частота собственных колебаний смещается.Пожалуйста , укажите источник откуда Вы взяли эту информацию или обоснуйте сами это утверждение.
Valery12
19.06.2017, 20:20
Влад, я уверен, что гнусно пошлют... к школьному учебнику по физике.
(колебательный контур с потерями)
А вот узнать про антенну будет интересно.
(имеется в виду ссылка на источник такого утверждения)
Valery12,
Когда-то заходили антеннщики-профессионалы (по образованию и по работе) и объясняли, что нет такой "технологической операции", как настройка антенны в резонанс.
А есть только согласование.
(они тогда еще не знали до каких вершин дойдет радиолюбительская мысль - внесение реактивности в полотно антенны с помощью П-контура трансивера для получения этого вожделенного резонанса
Они и щас не знают, что такое "резонанс" в ручной "резинке", даже путем внесения потерь в "резинку", шоб получить расчетное, или допустимое по параметрам СУ (неперестраемого, иногда переключаемого) для согласования РА в диапазоне 130...1300МГц. И в больших судовых антеннах тоже, не стесняются вносить активные потери (но не бездумно, а строго в расчетном месте), несмотря на падение КПД в некоторых участках до 0.3, лиш бы соблюсти параметры СОГЛАСОВАНИЯ (а не резонанса) в заданных для РА с СУ (иногда без перестройки) пределах.
в колебательной системе при внесении активных потерь частота собственных колебаний смещается.
Экспериментально подтверждено лично мной, на Q-метре. Правда, я тогда подумал что небольшое смещение частоты резонанса ВНИЗ произошло за счёт паразитной собственной ёмкости шунтирующего резистора, который я сажал на клеммы Cx (или Lx, без разницы) Q-метра. Однако, смещение резонанса при внесении потерь в контур присутствовало, но оно было совсем небольшим.
Резистор был СВЧ, из серии С2-10. А этот тип имеет как исчезающе малую индуктивность (при условии максимально укороченных выводов), так и весьма малую паразитную ёмкость.
Valery12
19.06.2017, 20:56
Они и щас не знают, что такое "резонанс" в ручной "резинке
Я тоже не знаю, где резонанс в резинке.
Вы можете показать этот резонанс на картинках, которые я здесь выкладывал для спиралки?
Напомню, на картинках графики входного сопротивления антенны и КСВ.
лиш бы соблюсти параметры СОГЛАСОВАНИЯ (а не резонанса)Согласоват ь можно все что угодно, начиная от гвоздя до произвольно длинного провода. Но если излучающая система не имеет собственного резонанса в заданном диапазоне частот, то эффективность такой антенны будет никакая. Резонанс главное, а уже потом согласование для максимальной передачи энергии.
Valery12
19.06.2017, 21:00
Согласовать можно все что угодно, начиная от гвоздя до произвольно длинного провода. Но если излучающая система не имеет собственного резонанса в заданном диапазоне частот, то эффективность такой антенны будет никакая.
Вы проверяли это утверждение на практике?
лиш бы соблюсти параметры СОГЛАСОВАНИЯ (а не резонанса)Согласоват ь можно все что угодно, начиная от гвоздя до произвольно длинного провода. Но если излучающая система не имеет собственного резонанса в заданном диапазоне частот, то эффективность такой антенны будет никакая. Резонанс главное, а уже потом согласование для максимальной передачи энергии.
Вы можете показать этот резонанс на картинках, которые я здесь выкладывал дли спиралки?Легко увидеть на измерителе АЧХ. Соединяете вход с выходом, в точку соединения спиралку, и смотрите на какой частоте провал АЧХ. Даже величину входного сопротивления определить можно легко.
Слушатель эфира
19.06.2017, 21:03
LY1SD,
смещение резонанса при внесении потерь в контур присутствовало, но оно было совсем небольшим.правильно, Вы же добротность не садили в ноль. А чем больше внесем потерь, тем большее смещение получим. А сколько мы в вибратор, как колебательную систему, потерь вносим, делая из него антенну? Желательно 100%.
NiKholya
19.06.2017, 21:07
Согласовать можно все что угодно, начиная от гвоздя до произвольно длинного провода. Но если излучающая система не имеет собственного резонанса в заданном диапазоне частот, то эффективность такой антенны будет никакая. Резонанс главное, а уже потом согласование для максимальной передачи энергии.
Прочитайте несколько раз, если еще есть сомнения на этот счет и запомните. Не задавайтесь сомнениями по этому поводу все уже давно известно и доказано, не вводите начинающих р.л. в заблуждение.
Часто слышу в эфире "...антенна работает отлично, согласована тюнером, КСВ=1". Про резонанс ни слова, ясно что не в резонансе если согласовывали тюнером.
Слушатель эфира
19.06.2017, 21:08
Valery12,
уверен, что гнусно пошлют... так давно уже... А ответов на переадресованные вопросы, как не было, так и нет. Есть какие-то язвительные реплики, а по существу ноль.
Valery12
19.06.2017, 21:20
Легко увидеть на измерителе АЧХ. Соединяете вход с выходом, в точку соединения спиралку, и смотрите на какой частоте провал АЧХ. Даже величину входного сопротивления определить можно легко.
Счастливый Вы человек, даже входное сопротивление легко определяете с помощью АЧХометра.
У меня так не получалось, пока не приобрел векторник.
(да и с ним при антенных измерениях можно получить "уникальные" результаты, нелезущие ни в какие ворота :))
Когда-то заходили антеннщики-профессионалы (по образованию и по работе) и объясняли, что нет такой "технологической операции", как настройка антенны в резонанс.
А что еще они могли сказать если антенная система уже рассчитана,изготовле на и установлена?
Интересно что бы им сказали если бы они приперли кусок трубы произвольного размера и начали ее согласовывать, ну а в самом деле,резонанса ведь нет. Любая длинна ширина,форма - супер.
Они и щас не знают, что такое "резонанс" в ручной "резинке", даже путем внесения потерь в "резинку", шоб получить расчетное, или допустимое по параметрам СУ
Так расскажите уже, научите, один раз потрудимся изучая и будем знать.
Valery12
19.06.2017, 21:26
Часто слышу в эфире "...антенна работает отлично, согласована тюнером, КСВ=1". Про резонанс ни слова, ясно что не в резонансе если согласовывали тюнером.
" Ооо, сколько нам открытий чудных....."
Еще раз убеждаюсь в полезности "теоретических" веток форума.
Счастливый Вы человек, даже входное сопротивление легко определяете с помощью АЧХометра.С большой точностью нет, так как с учетом земляных проводов под спиралькой сопротивление в точке резонанса около 20 ом при резонансной электрической длине 3\4 и геометрической 7 см. Резонанс тоже ниже чем в свободном пространстве. Поэтому приходится и согласовывать это низкое сопротивление в аппарате, и контролировать на сколько сместится резонанс вверх в свободном пространстве. Это контролировать тоже не сложно, измеряя напряженность поля в интервале частот.
Valery12
19.06.2017, 21:44
так как с учетом земляных проводов под спиралькой сопротивление в точке резонанса около 20 ом при резонансной электрической длине 3\4 и геометрической 7 см.
За ответ спасибо, но понять смысл написанного мне не дано, сорри.
Vlad UR 4 III
19.06.2017, 21:51
Но если излучающая система не имеет собственного резонанса в заданном диапазоне частот, то эффективность такой антенны будет никакая. Резонанс главное, а уже потом согласование для максимальной передачи энергии.Видимо Вы не заметили цитаты, приведенные мной, из двух учебников ТОЭ. Там говорится, что в электрической цепи резонансное явление относится только к её входному сопротивлению. По отдельности каждый элемент цепи такового явления не имеет. Антенна - элемент цепи.
После прочтения этих ссылок любой здравомыслящий человек прекратил бы утверждать о резонансном явлении собственно антенны.
Вы пишите об излучающей системе. Что Вы имеете ввиду? По мне, кроме самой антенны излучать ЭМВ больше некому. Не так ли?
Параметром, характеризующим излучение ЭМВ, является сопротивление излучения. Почти в любом учебнике по радиотехнике приводится график изменения Rизл. от отношения длины вибратора к длине излучаемой волны. Вероятно, Вы будете удивлены, но максимум Rизл не соответствует "резонансным длинам" вибратора.
Надеюсь,вывод Вы сделаете сам.
так давно уже... А ответов на переадресованные вопросы, как не было, так и нет. Есть какие-то язвительные реплики, а по существу ноль.Я понял, что отвечать на мой вопрос не будете.
Вежливо подожду минут 30.
Подмывает спросить. Вот если мне на изготовление антенны нужно 2-3 часа,а считать ее я буду не меньше даже пользуясь эмпирическими формулами(Пентиум 4 с такт. 800МГц 48 часов считает ), а потом я в реальной схеме все равно буду ее подстраивать, потом подгонять после сушки. Ну и накой.:smile: Прошу отнестись к вопросу обьективно.
понять смысл написанного мне не дано, сорри.Вот нашел в столе спиральную антенну что когда-то забраковал. Прошиб ее по резонансу вверх. Соединил вход выход АЧХ-ометра и нагрузил резистором на выходное прибора что бы получить 2 ровные горизонтальные линии. Теперь подпаял антенну и видим четко ее резонанс. Метка справа это 150 мгц, то есть антенна настроена между 145 и 150 мгц. Это высоко, требует удлинения. Поэтому я ее забраковал, так и валялась в столе.
Вот нашел в столе спиральную антенну что когда-то забраковал. Прошиб ее по резонансу вверх
ВЧ феррит не используете?
Только в трансформаторах. Здесь голая спираль электрической длиной 3\4 длины волны, и все. Такая антенна, с резонансом выше, тоже могла бы успешно согласоваться, только результат будет хуже чем нормально настроенная.
А защищаете термоусадкой или полихлорвинилом?
Valery12
19.06.2017, 22:33
Теперь подпаял антенну и видим четко ее резонанс.
На экране Вы видите изменение модуля комплексного сопротивления двухполюсника при подключении антенны в зависимости от частоты.
(если точнее, то видите зависимость падения напряжения на двухполюснике от частоты)
Вопрос у меня был про измерение входного сопротивления с помощью АЧХометра.
А защищаете термоусадкой или полихлорвинилом?Обыч ная термоусадка. Тоже кстати немного понижает настройку, но совсем мало. Поэтому я делаю антенну сначала с запасом, надеваю термоусадку, а потом откусываю с конца, контролируя резонанс. Как только вогнал в диапазон, заделываю торец антенны темоклеем, и все.
Вопрос у меня был про измерение входного сопротивления с помощью АЧХометраТочно не получится. Но примерно определить можно путем замещения активным резистором вместо антенны. И этого как правило достаточно. Все равно выход в портативной станции желательно подстроить. Хотя со стандартными портативками этого никогда не делалось. Тем не менее настроенная по резонансу на диапазон антенна всегда хорошо работает.
Valery12
19.06.2017, 22:46
Тем не менее настроенная по резонансу на диапазон антенна всегда хорошо работает.
Вопрос не в том, как определить резонансную частоту антенны портативки.
Настраивал я такие антенны с помощью древних АЧХометров многократно.
А здесь мы забрались в дебри резонанса и желательно объяснить, почему минимум модуля и будет находится на частоте РЕЗОНАНСА антенны.
Обычная термоусадка. Тоже кстати немного понижает настройку,
Я до сих пор пользуюсь черным Советским ПХВ, загружаю в ацетон , ПХВ разбухае увеличиваясь прибл. в два раза. Спиральку строю чуть выше, если конструкция повторяется уже знаешь поправку. Витки после намотки проклеиваю цианкрилатом. Термоусадка трется и вид простецкий, ПХВ дает жесткую, блестящую поверхность.
Vlad UR 4 III, увы, но придется вас все-таки послать. В какой-нибудь очередной учебник. Например, Бесекерского и Попова. В раздел элементарных звеньев второго порядка.
Дело в том, что коэффициент затухания колебательной системы явным образом входит в формулу частоты ее свободных колебаний. Если этот к-т равен нулю (консервативная система с бесконечной незатухающей импульсной характеристикой), то только в этом случае частота определяется только L и C, при этом она максимальна. Если этот к-т равен единице, то колебания отсутствуют вообще (апериодическая система) и их частота равна нулю. При любом другом значении этого к-та в интервале больше нуля и меньше единицы (колебательная система с затухающей И.Х.) частота колебаний зависит от к-та затухания и принимает значение в интервале от максимального значения до нуля.
Все эти три типа систем (консервативная, колебательная и апериодическая) описываются одним и тем же диф. уравнением второго порядка и отличаются только числовыми коэффициентами.
Надеюсь, вы не станете отрицать, что колебания импульсной характеристики системы являются свободными?
А защищаете термоусадкой или полихлорвинилом?
Полихлорвинил даже на КВ потери огромные имеет, не говоря уж об УКВ.
Конечно термоусадка. Она из себя представляет полиэтилен ВЫСОКОГО качества, но его молекулы, в отличие от обычного полиэтилена, по-другому ориентированы. Термоусадка по эпсилону и tg угла потерь ничем не отличается от кабельного высокочастотного полиэтилена.
Обычная термоусадка. Тоже кстати немного понижает настройку, но совсем мало.
Да, мало. В соответствии со своим эпсилоном. А вот резиновая оболочка штатной айкомовской спиральки уводит резонанс аж на 12-13МГц вниз.
Я сдёргивал резиновый тёмно-серый колпак со штатной антеннки-спиральки от DJ-180, и резонанс раздетой спиральки со 145МГц улетал вверх и оказывался в районе 157-158МГц. Одевание на спиральку термоусадки вместо штатного колпака почти не уводило резонанс. Разве что совсем чуть-чуть, менее мегагерца.
В общем, материал джапанского колпака непростой, и заточен для обеспечения широкополосности спиральки. К тому же, сама спиралька стальная + никелированная.
А сдёргивал я резиновый колпак по банальной причине - после приобретения MFJ-269 обнаружил, что штатная антеннка от DJ-180 имела резонанс в районе 138МГц. Поэтому сдёрнул колпак и хорошо разогретым паялой с флюсом пару нижних витков спиральки закоротил припоем. Одел колпак и проверил - резонанс оказался как раз в районе ~145МГц. Соответственно и увеличились показания индикатора поля.
----------------------
Термоусадка трется и вид простецкий, ПХВ дает жесткую, блестящую поверхность.
Есть разные марки термоусадки. Хоть матовые, хоть блестящие, почти глянцевые. А ПХВ на УКВ имеет громадные потери. Да и после разбухания в ацетоне с последующей усадкой становится почти каменным. В топку его.
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot