PDA

Просмотр полной версии : Форма настройки антенны



RA9SVY
29.12.2014, 16:33
Как известно, для правильной работы резонансная антенна должна быть настроена, согласована и соответствующим образом размещена в пространстве.
Хочу остановиться на первых двух пунктах. Настройка в резонанс означает отсутствие реактивности во входном сопротивлении. Активная составляющая входного сопротивления при правильном согласовании равна волновому сопротивлению фидера. Это в идеале, на практике плюс/минус в разумных пределах .
И вот тут я подумал: есть ли какая-то оптимальная форма настройки и согласования антенны? В примерах 1 и 2 обе антенны настроены и согласованы правильно, но формы графиков разные. Расчёт в MMANа показывает, что форма графиков примера 1 может целенаправленно быть достигнута. Для чего? Мне кажется, что в режиме приёма такая антенна будет менее шумной. Знаю, это «неправильный» термин для антенн.
Ваше мнение?
190578 190580

UA9OC
29.12.2014, 17:16
В примерах 1 и 2 обе антенны настроены и согласованы правильно, но формы графиков разные.
Если вести речь о форме, то необходимо графики пересчитать , введя относительную шкалу по частоте. То есть - пересчитать в проценты от средней ( "резонансной" по-Вашему) частоты. "Формы " тогда не будут так уж сильно отличаться.


Расчёт в MMANа показывает, что форма графиков примера 1 может целенаправленно быть достигнута. Для чего? Сделал "по MMANA" и сразу попал в параметры, без подстройки. Как правило, за это приходится "платить" - потерей нескольких заметных десятых дБ усиления, увеличением количества элементов в антенне.

HAZ
29.12.2014, 17:20
А что такое "форма настройки и согласования"? И каким образом "...форма графиков примера 1 может целенаправленно быть достигнута."?
К примеру, для обыкновенного диполя?
А вообще-то - поставьте в точке питания автоматический тюнер, и "форма графиков" будет ещё лучше. Только на "шумности" антенны это никак не скажется. К сожалению.

RX6LQ
29.12.2014, 17:22
Настройка в резонанс означает отсутствие реактивности во входном сопротивлении.
Настройка в резонанс означает отсутствие реактивности на резонансной частоте, выше и ниже этой частоты реактивность не будет нулевой. Из Ваших графиков этого не видно, это можно видеть на векторном анализаторе.

RA9SVY
29.12.2014, 17:23
"Формы " тогда не будут так уж сильно отличаться
Видно, что пример 1 сильно похож на последовательный резонанс. Выше/ниже по частоте - активная составляющая входного сопротивления уменьшается. В примере 2 характер изменения R по частоте иной.

каким образом "...форма графиков примера 1 может целенаправленно быть достигнута."?
Добился того, что максимум R и отсутствие X могут быть на одной частоте. Всеобщего правила не вывел, но для себя такой вывод сделал. И это подтверждается на практике. Вопрос в том: а стоит ли к этому стремиться, что это даёт?

Только на "шумности" антенны это никак не скажется
В этом интрига. Хочу сделать оперативное переключение с Примера 1 на Пример 2 и сравнить. Возможно, кто-то уже протоптал этот путь.

Retiree
29.12.2014, 17:33
Настройка в резонанс означает отсутствие реактивности во входном сопротивлении. Активная составляющая входного сопротивления при правильном согласовании равна волновому сопротивлению фидера.
Да ,в каком то диапазоне частот.(реактивное емкостное-активное-реактивное индуктивное ну или наоборот)А вот второе,что ваша антенна должна знать волновое сопротивление вашего фидера и ее сопротивление должно быть таким же.Как правило,сопротивлени е применяемых фидеров ограничено одним,двумя величинами. 50Ом,75Ом.А вот антенн с таким сопротивлением(в чистом виде)по моему нет вообще.Близко но нет, даже диполь не 75Ом.Тогда как! Ну а уровень шума ,это немного не то.

Евгений240
29.12.2014, 17:37
RA9SVY, если отношение полосы пропускания антенны по уровню КСВ, к примеру "2", к частоте настройки антены, у одной антенны больше чем у другой, то это говорит о том, что антенна с более широкой полосой имеет бОльшие потери. То ли из-за плохой "земли" , то ли из-за влияния соседних антенн и предметов. (странно как то называть железобетонный дом предметом, но ладно уж...) :-P Примеы: штыревые антенны, Т2 FТ и т.п. в сравнении с высокоподвешенным диполем. О многоэлементных антеннах пока помолчу. Там причина сужения полосы иная.

RA9SVY
29.12.2014, 17:42
каким образом "...форма графиков примера 1 может целенаправленно быть достигнута."?

Добился того, что максимум R и отсутствие X могут быть на одной частоте
Одна антенна, две формы графиков.
190584 190585

Retiree
29.12.2014, 17:43
странно как то называть железобетонный дом предметом, но ладно уж.
Я так думаю,что можно назвать ступенчатой землей.Пример со штырем ,по моему,наиболее показателен.Вот на него влияет все что......и соответственно полоса по заданному КСВ меняется.

HAZ
29.12.2014, 17:44
Ну как что даёт - расширение рабочей полосы по КСВ всегда желательно, это позволяет обойтись без тюнера, т.е. хоть чуть-чуть, но уменьшить потери в АФУ. Но - график "по форме 1" частенько получается как раз тогда, когда большие потери. Чем обычно радует владельцев такой антенны... Можно и искусственно создать - поставить резистор параллельно клеммам питания, и вся недолга! А что - были такие публикации. Или полотно из нихрома сваять...
О "резонансе" - у многоэлементной антенны (к примеру) может быть 2 или 3 точки с нулевой реактивностью в пределах рабочих частот.
Что будем считать "резонансом"?

CADET
29.12.2014, 18:14
Графики придётся забраковать, поскольку они не адекватно отражают реалии. Не бывает у антенн нулевой реактивности в широком диапазоне. А второй набор графиков, вовсе для разных полос измерения.

RA9SVY
29.12.2014, 18:16
Не бывает у антенн нулевой реактивности в широком диапазоне
Не бывает. Но АА-330 обнуляет малые значения X.

Евгений240
29.12.2014, 18:30
Но АА-330 обнуляет малые значения X.Судя по графикам, не показывает изменение знака реактивности.

RX6LQ
29.12.2014, 18:42
Для примера - грфики, снятые векторным анализатором. Антенна - GP с СУ в основании. Диапазон 20 м. Рис.1 - КСВ и Xa. Рис.2 - Ra и Xa. Рис.3 - КСВ и потери мощности.

Ф.Алексей
29.12.2014, 19:29
Ваше мнение?
190578 190580
А почему сравниваются антенны на разные диапазоны.
Шуметь меньше будет та антенна которая имеет более узкую полосу. То есть вторая, а не первая. Но только нужно сравнивать одинаковые диапазоны. И кроме резонанса для антенны главное её КПД. Чем выше КПД тем шумливее антенна. И вообще мне непонятно, чего Вы хотите узнать?

RA9SVY
29.12.2014, 19:33
чего Вы хотите узнать?
Оптимальную (если такая существует) форму графиков настройки антенны.

RX6LQ
29.12.2014, 20:10
Оптимальную (если такая существует) форму графиков настройки антенны.
Говорить об оптимальной форме графиков не совсем корректно. Правильнее говорить о качестве настройки антенны, графики отображают именно это. Если Вы настраиваете антенну на какую-то резонансную частоту - значит надо стремиться к КСВ=1 на этой частоте, и Xa=0 на этой же частоте. Из моих графиков видно, что настройка не идеальная (Xa=0 не на резонансной частоте, а выше на 11...12 кГц). Но она очень близка к идеальной, т.к. на fрез. реактивность весьма близка к нулю.

UA9TC
29.12.2014, 20:56
Оптимальную (если такая существует) форму графиков настройки антенны.
Такая форма графиков является оптимальной , но для большинства антенн недостижимой .

RX6LQ
29.12.2014, 21:11
Такая форма графиков является оптимальной
И в чём заключается оптимальность таких форм?

Евгений240
29.12.2014, 21:13
Шуметь меньше будет та антенна которая имеет более узкую полосу.Алекесей, с чего вы взяли, что антенны шумят?. (О тепловых шумах пока помолчим.) А тот шум, который вы слышите, ваша антенна принимает с эфира. И его уровень и уровни полезного сигнала, будут определяться действующей высотой антенны и диаграммой направленности в обеих плоскостях.

RA9SVY
29.12.2014, 21:36
почему сравниваются антенны на разные диапазоны
Две модели одной и той же антенны (реальной антенны) с разной настройкой. Видно, что на частоте 7,1 МГц R=50 Ом, Х=0. КСВ идеален, но форма графиков разная.
Стоит ли заморачиваться с выбором "1 или 2"?
190613 190614

Евгений240
29.12.2014, 23:13
Антенне начхать на эти нюансы. Подведите к ней мощность и она заработает. А вот чтобы эту самую мощность подвести, желательно иметь нулевую реактианость и и сопротивление равное волновому сопротивлению кабеля. Т.е. по второму варианту. Всё значительно упрощается.

RX6LQ
30.12.2014, 00:03
В Примере1 реактивность в диапазоне 7...7,2 МГц очень мало изменяется, и это заставляет задуматься - возможно ли такое. Более реальное изменение реактивности в Примере2. Да и активное сопротивление здесь более реальное. Я, конечно, не знаю, что у Вас за антенны и какое у них согласование используется, но склонен рассматривать их, как две разные антенны. Думаю, что в Примере2 КСВ на краях диапазона будет ниже, чем в Примере1. Но это только MMANA-вские графики, что в реале - трудно судить (графикам 330-го не доверяю). Если у Вас есть возможность воспользоваться векторным анализатором - измерьте входные импедансы Ваших антенн, тогда можно будет делать какие-то выводы. По моим представлениям антенна должна перекрывать весь диапазон с незначительным увеличением КСВ (в Вашем случае не более 1,3...1,5) на краях.

ru9tr
30.12.2014, 01:16
Выбирайте тот вариант где усиление больше... во втором варианте на краях оно заметно меньше...

RX6LQ
30.12.2014, 05:19
Роман, о каком усилении Вы говорите??? :ржач:

R3EC Анатолий
30.12.2014, 08:19
Используйте для настройки любых антенн КСВ-метр или профи векторный анализатор.. Игрушки типа АА.....ЯЯ..
хороши только для того, чтобы о них "потереть" на форумах. Желаю Вам как можно скорее дойти до понимания этого. (Опыт- а не антиреклама!!)

RZ3FQ
30.12.2014, 08:30
Чем выше КПД тем шумливее антенна.
Алексей, привет. А вообще, как посчитать или померять КПД. Сначала в маме, а потом реально. Очень интересует.

Relav
30.12.2014, 09:03
Игрушки типа АА.....ЯЯ..
хороши только для того, чтобы о них "потереть" на форумах. Желаю Вам как можно скорее дойти до понимания этого. (Опыт- а не антиреклама!!)
Абсолютно верно! Можно бы принять эти картинки с графиками за истину, если бы измерения проводились на клеммах самой антенны, а не через повторители и прочие подобные обманки. Для совсем непонятливых рекомендую почитать статьи Тарасова (UT2FW) о применении АА.

Vlad UR 4 III
30.12.2014, 11:05
А что такое "форма настройки и согласования"? И каким образом "...форма графиков примера 1 может целенаправленно быть достигнута."?
К примеру, для обыкновенного диполя?.Солидарен. Прочел несколько раз и не понял, что хочет ТС?
А ведь четкая формулировка задачи - это половина ее решения.
"Настройка в резонанс", как правило, достигается изменением длины антенны или изменением ее положения в пространстве. По сути, это подгонка входного сопротивления антенны к волновому фидера, т.е. это "форма" согласования, а не "форма" настройки. И для чего ее вгонять в резонанс, если он возможен только на одной частоте?
Нет в параметрах антенны резонанса. Есть КПД, ДН, Кусил. Наличие реактивности во входном сопротивлении показывает что часть подводимой энергии мы не сможем рассеять на ее активном сопротивлении. Характер же распределения тока и плотности зарядов по длине антенны одинаков что при резонансе, что при его отсутствии, так как явление резонанса относится только ко входу антенны.
Пологий график изменения Rвх по частоте как раз и свидетельствует о низкой добротности антенны, способности запасать энергию, ее резонансных свойствах.

RX6LQ
30.12.2014, 13:36
И для чего ее вгонять в резонанс, если он возможен только на одной частоте?
Ну, это как посмотреть. Автор поста #18 приводит графики, на которых в диапазоне 40 метров аж два (!) резонанса. И он считает это оптимальным :ржач:.

RN6L
31.12.2014, 13:11
Ну, это как посмотреть. Автор поста #18 приводит графики, на которых в диапазоне 40 метров аж два (!) резонанса. И он считает это оптимальным .
Самое интересное что к графикам не прилагается вообще хотя бы минимальное и хотя бы словесное описание антенн. Если речь идет о одноэлементной антенне, то совершенно справедливо, что у нее одна резонансная частота (резонансы на гармониках не считаем). И двугорбый график возможен лишь у такой антенны в совокупности с СУ. Например одним из способов расширить полосу одноэлементной антенны по КСВ является подключение параллельно точкам питания параллельного контура или его эквивалента (1/4wl КЗ шлейфа). Тогда частотные характеристики реактивностей контура и антенны, имеющие противоположные наклоны компенсируют друг друга и получаются такие двугорбые графики.
Если же речь идет о многоэлементной антенне , то каждый элемент имеет свою резонансную частоту. Однако многоэлементные антенны как правило это направленные антенны и основным параметром при их настройке (проектировании) должна быть именно диаграмма направленности. А входное сопротивление активное оно или же с реактивностью, это уже вторичный фактор, влияющий лишь на схему и конструкцию СУ. Опять же зависит от схемы питания многоэлементной антенны. Антенны с одним активным элементом это один класс антенн, а когда их несколько, то уже другая песня. Например моя антенна HB9CV. Несмотря на то что два ее элемента имеют различные размеры, а следовательно различные частоты собственных резонансов, при совместном их питании с определенным сдвигом фаз в обеих точках питания на одной частоте имеется чисто активное входное сопротивление. Это связано как раз со взаимным влиянием элементов друг на друга.
Поэтому ТС было бы уместно все таки указать что из себя представляет антенна, ибо к разным антеннам нужен разный подход при их настройке.

RX6LQ
31.12.2014, 14:02
RZ6MX, Василий, полностью с Вами согласен. Из слов ТС я понял, что антенна не многоэлементная (приводились графики для диапазонов 40 и 80 метров, ТС хочет оперативно переключать антенны). Конечно, задавая любой вопрос на форуме, нужно дать более-менее достаточную информацию о том, что имеется. По-другому - получается тема не о чём и обо всём одновременно. А коль уж антенны построены - не вижу смысла обсуждать картинки MMANA-файлов, надо исследовать полученные результаты. Но для этого нужна конкретика...
И самое главное - при постройке любой антенны нужно чётко знать и понимать, какие результаты хотим получить от антенны, всё остальное - вторично.


73! de RX6LQ /Борис/

RA9SVY
01.01.2015, 18:32
Спасибо всем ответившим в теме!

UA9TC
01.01.2015, 19:14
Две модели одной и той же антенны (реальной антенны) с разной настройкой.
А где файлы моделей ?