PDA

Просмотр полной версии : Модель вертикала - в чем проблема ?



UR3IQO
01.11.2007, 09:41
Привет всем!

Есть вертикал (см. модель, .doc убрать). особенность - противовесы приподняты, но изолятор стоит у основания - образуется "горячий" кусок мачты под противовесами. Моделирую это безобразие и результаты совсем не совпадают с реальностью (и со здравым смыслом). Кто-нибудь из спецов по моделированию можеn подсказать в чем проблема в модели (особенно интересует диапазон 40м)?

Да, из-за ниличия низковисящих горизонтальных проводов использовал NEC-2 for MMANA (впрочем в самой ммане примерно тот же результат).

С Уважением,
Олег
73 de UR3IQO

RN6L
01.11.2007, 13:36
Вообще странная модель. Почему такое питание? По моему просто опечатка, не там мышкой клямкнули. В закладке геометрия точку питания вместо w5c поставьте w1b. Тогда все становится на свои места. Отрицательная реактивность на 40, положительная на 80 при вполне хороших значениях активной составляющей. Ну на 160 7 ом, что поделаешь, коротка антеннка...

UR3IQO
01.11.2007, 14:49
Василий
Спасибо за ответ. В том то и дело, что не могу я в w1 поставить питание - изолятор стоит у основания, поэтому с этой точки зрения ошибки нет...

С Уважением,
Олег
73 de UR3IQO

RN6L
01.11.2007, 15:25
Василий
Спасибо за ответ. В том то и дело, что не могу я в w1 поставить питание - изолятор стоит у основания, поэтому с этой точки зрения ошибки нет...

С Уважением,
Олег
73 de UR3IQO

А зачем он там стоит? При Вашем варианте получается что к штырю с сопротивлением около 50 ом параллельно подключен штырь очень короткий и соответственно очень низкоомный. В котором и потечет основной ток и который будет основным излучателем. Очень маленький перевернутый вертикал с соответствующим КПД. А то что сверху - нечто слегка его шунтирующее и поэтому слегка излучающее.

В чем проблема поднять изолятор? Судя по диаметру трубы - это у Вас мачта-"надставуха". Вместо стыковочного переходника выточить изолятор из стеклотекстолита все дела.

RN6L
01.11.2007, 15:31
Или если нет ну никакой возможности поднять изолятор, то применить шунтовое питание и не искривлять противовесы, а оставить их на высоте около точки питания. Но в этом случае придется на каждом диапазоне подключать свою гамму (омегу). Что вобщем то не такая уж проблема, все равно СУ переключать.

UR3IQO
01.11.2007, 16:03
Василий
Спасибо за объяснения. Теперь все кажись становится на свои места. А то в форуме Hz мне гуру сказали типа этот аппендикс маленький и ток в нем будет маленький и влияния не будет, но вот потестировал недельку я этот вертикал (в основном на 40м) и работает прост отвратительно (по сравнению со старым 9.5м высотой с двумя ЕН по 4.5м). А изолятор стоит там т.к. там поставить его было удобно и было из чего сделать, а без него понятно, что работать не будет, а так была надежда, подкрепленная советами :roll:

Мачта (военная) состоит из станка (3.5м высотой) и труб по 1.6м (10 шт.) на верху удлиннена трубой алюминиевой с диаметром 36мм и высотой 2.35м.

Могу разрезать одну из труб и вставить туда изолятор (стеклотесктолита нет, но есть фторопласт - думаю пойдет). Тогда изолятор будет сразу за станком - на высоте 3.5м. Станок заземлю и противовесы смогу пустить ровно (при высоте точки питания 2.3м, как сейчас, пустить их прямо не смогу). Правда штырь будет коротче на 1.4м... Как Вам такой вариант ?

С Уважением,
Олег
73 de UR3IQO

RN6L
01.11.2007, 17:18
Василий
Спасибо за объяснения. Теперь все кажись становится на свои места. А то в форуме Hz мне гуру сказали типа этот аппендикс маленький и ток в нем будет маленький и влияния не будет, но вот потестировал недельку я этот вертикал (в основном на 40м) и работает прост отвратительно (по сравнению со старым 9.5м высотой с двумя ЕН по 4.5м). А изолятор стоит там т.к. там поставить его было удобно и было из чего сделать, а без него понятно, что работать не будет, а так была надежда, подкрепленная советами :roll:

Мачта (военная) состоит из станка (3.5м высотой) и труб по 1.6м (10 шт.) на верху удлиннена трубой алюминиевой с диаметром 36мм и высотой 2.35м.

Могу разрезать одну из труб и вставить туда изолятор (стеклотесктолита нет, но есть фторопласт - думаю пойдет). Тогда изолятор будет сразу за станком - на высоте 3.5м. Станок заземлю и противовесы смогу пустить ровно (при высоте точки питания 2.3м, как сейчас, пустить их прямо не смогу). Правда штырь будет коротче на 1.4м... Как Вам такой вариант ?

С Уважением,
Олег
73 de UR3IQO

Ну я не гуру, однако тут обычная арифметика. Реактивность у маленького апендикса большая емкостная. Она запаралелилась с реактивностью длинного штыря. На 40м это просто две емкости в параллель получились. Вы их скомпенсировали в согласующем. А активные части тоже запаралеллились и в апендиксе с малым сопротивлением течет больший ток. Это получается мое видение ситуации "на пальцах", не вдаваясь в высшие материи. И кажется оно правильное, тем более коли штырь стал работать хуже как вы говорите.

Разрезать не надо трубу. На высоте 3.2 метра (между 2 и 3-м коленом) сделайте точку питания, туда же поднимите противовесы. Из колена вынимите сочленяющий переходник, высверлив заклепки, их видно. Он в другом месте может пригодиться. И вместо него выточите только с длинным утолщением из фторопласта, коли он есть у вас. Да штырь укоротится, но метр больше-метр меньше на НЧ диапазонах разницы не заметите. Ну СУ подстроите слегка..
Фторопласт штука хорошая, но он тягуч. Хотя тут нагрузки нет на него, кроме как на сжатие. поэтому сойдет видимо. Но на будущее: я точил изоляторы из болванки, которую получал склеив тонкие пластины (5мм, 10мм - какой есть) стеклотекстолита эпоксидкой, просто зачищал наждачкой крупной, мазал эпоксидкой и зажимал в тиски.

RN6L
01.11.2007, 17:29
Но тут есть один ньюанс по работе на 40-ке. В вашем случае это не так заметно может быть, у меня был длиннее 25м. Тоже сначала на 40 использовать хотел. Том согласование получилось элементарное - только катушка последовательно или емкость, не помню уже. Но он для 40м длинный получился и вверх колбасил видимо. Поэтому от 40 отказался и место в коробке СУ и реле использовал для второго поддиапазона на 80.
Опыт общения со штырями и всяческое моделирование подсказывает, что длинные штыри (5/8, 3/4) для преобладания низких лепестков над высокими хотят хорошей земли. Поэтому если есть возможность, на 40-ку добавьте противовесов, благо они самые короткие.

UR3IQO
01.11.2007, 17:54
Василий
Да, противовесов можно добавить, тм более при поднятии точки питания на 3.5м это сделать в моем случа намного проще, штырь получается 14.5метров примерно (всетаки заметно коротче, чем Ваш 25метровый) , по идее для 40м еще совсем не длинный... Земля впринципе не плохая - чернозем - вокруг в основном огороды и кое-где сельские дома.

Об изоляторе - просто вынуть соединительную втулку не выйдет - станок имеет высоту 3.5м, а изолятор получится на высоте 3.2м, поэтому думаю разрезать трубу, отступив 60см от края и там поставить изолятор. Чтобы снять нагрузку по тонкому краю утолщения, думаю просверлить пару отверстий насквозь трубы и изолятора, и поставить болты М6 или М8. Кусок фторопласта у меня длинный, утолщение думаю сделать примерно 100мм длинной, еще по 150 пойдет в трубу...

Надеюсь успеть до UR-DX-C - будет хорошая возможность проверить :)

ex RL7/ A-Ata
01.11.2007, 19:21
Да, из-за ниличия низковисящих горизонтальных проводов использовал NEC-2 for MMANA (впрочем в самой ммане примерно тот же результат). Извиняюсь за вторжение.Не возьмётесь ли с помощью ММАNA проверить и эту версию? Пост ниже

ex RL7/ A-Ata
01.11.2007, 19:22
Вот эту ,или вторую схему , обе прототип R-5

UR3IQO
01.11.2007, 20:40
Vik1949
Ой не знаю я как такое в ММАНЕ изобразить, а зачем все так усложнять ?

ex RL7/ A-Ata
01.11.2007, 23:42
Vik1949
Ой не знаю я как такое в ММАНЕ изобразить, а зачем все так усложнять ?А зачем мы все здесь?Спасибо что не отказали!!

UR3IQO
02.11.2007, 00:05
Вариант с контурами я могу нарисовать для Вас, только тогда уж давайте исходные данные в полном объеме. Все расстояния, все диаметры, параметры контуров (индуктивность, емкость и добротность). Желательно также указать параметры земли на которой это будет стоять...

ur0gt
02.11.2007, 00:49
результаты совсем не совпадают с реальностью (и со здравым смыслом).
Олег, пожалуйста подробнее - что именно не совпадает?

А "здравый смысл", не подкреплённый хорошим знанием и пониманием физических процессов в антенно-фидерных системах, может завести совсем не туда - примеров тому масса :)


При Вашем варианте получается что к штырю с сопротивлением около 50 ом параллельно подключен штырь очень короткий и соответственно очень низкоомный. В котором и потечет основной ток и который будет основным излучателем. Очень маленький перевернутый вертикал с соответствующим КПД. А то что сверху - нечто слегка его шунтирующее и поэтому слегка излучающее.


А вот и ближайший пример такого "здравого смысла" :)
Василий, Вы забыли про реактивную составляющую импеданса короткого штыря, которая очень большая и поэтому не даст току течь в этот нижний штырёк. И на модели видно, что ток в этом штырьке совсем мизерный - на всех диапазонах.
Этот штырёк не "строит погоды", если его убрать, то мало что изменится - на форуме Hz Олегу всё правильно объяснили.


однако тут обычная арифметика. Реактивность у маленького аппендикса большая емкостная. Она запаралелилась с реактивностью длинного штыря. На 40м это просто две емкости в параллель получились. Вы их скомпенсировали в согласующем. А активные части тоже запаралеллились и в аппендиксе с малым сопротивлением течет больший ток. Это получается мое видение ситуации "на пальцах", не вдаваясь в высшие материи.
У арифметики комплексных чисел другие правила.
Поэтому и тут "здравый смысл", базирующийся на школьной арифметике, Вас подвёл.
Согласно школьной арифметики и у многодиапазонной IV, состоящей из нескольких параллельно включенных полотен, входное сопротивление будет в несколько раз меньше, чем у одного полотна.
Однако все знают, что это не так.
Хотя один наш местный "безнадёжный практик" всю жизнь запитывает каждое полотно IV отдельным кабелем. Он считает так же, как и Вы и верит только в свой "здравый смысл". Поэтому даже попробовать не хочет запитать одним кабелем хотя бы пару IV.

73 Николай

ur0gt
02.11.2007, 01:00
Опыт общения со штырями и всяческое моделирование подсказывает, что длинные штыри (5/8, 3/4) для преобладания низких лепестков над высокими хотят хорошей земли.
У штыря 3/4 преобладают "высокие" лепестки, а хорошая земля это преобладание ещё больше подчеркнёт.

73 Николай

ex RL7/ A-Ata
02.11.2007, 02:35
Вариант с контурами я могу нарисовать для Вас, только тогда уж давайте исходные данные в полном объеме. Все расстояния, все диаметры, параметры контуров (индуктивность, емкость и добротность). Желательно также указать параметры земли на которой это будет стоять...L C и добротность пока нет данных.Позжее.

UR3IQO
02.11.2007, 09:01
ur0gt
Из того, что я мог померять не совпадает входное сопротивление. Т.е. совпадает фактически только знак реактивности. Например на 40м модель показывает 17-j286, а реально что-то около 25-j100. На 80м тоже получилось совсем не так, как в моделе. NEC2 активную часть считает довольно точно (на 40м 29-j550), а вот реактиная получается совсем далеко от того, что в реале.

Теперь об арифметике. Когда я вначале нарисовал модель (которую отсылал в Hz) я к сожалению ошибся (хотя словесное описание проблемы было правильным) и поставил источник как в обычном вертикале. Посчитал и возрадовался, что все можно сделать с изолятором внизу. Увы на практике получилось немного не так. Мой дальнейший анализ показал (с исправленной мделью, которая и лежит здесь), что правы были все (и в Hz, и Василий). Итак на 160 и 80 2.3м ниже вертикала особой погоды не делают - там реально ток не слишком велик и все можно было бы оставить как есть (ну и на 160м антенна неплохо работает). А вот на 40м увы. Моделирование в NEC2 (да и в ММАНЕ) показывает, что в этот аппендик течет такой же ток, как и в основной вертикал и усиление получается (если верить NEC2) -4dBi еще и в небо (что согласуется с качеством работы) - здесь прав Василий...

В любом случае погода ждать не будет теоретических изысканий, поэтому поставлю изолятор на высоте 3.5м и перенесу туда точку питание - тогда вопросов точно не будет (заодно и с противовесами будет удобнее)...

В любом случае всем спасибо за обсуждение и,..., рбята, давайте жить дружно :) ;)

Как переделаю, доложу результаты...

RN6L
02.11.2007, 12:52
Я же сделал оговорку, что я не гуру и в данном случае выссказал примерные предположения.
Однако даже если я и ошибаюсь в арифметике, все равно мне кажется изначальная запитка какая то "кривая", хотя и пожалуй является частным случаем шунтового питания.
А вот насчет верхних лепестков таже ММАНА показывает, что у 5/8 при хорошей земле нижний лепесток больше верхнего, а при плохой - наоборот.
И над шунтовым питанием тоже наверно есть смысл подумать, коли изолятор в удобном месте трудно расположить.
Могу предположить, что можно даже будет оойтись одним шунтом омега-согласования, только емкости переключать.
Я кстати задумывался о переделке станка такой мачты с целью его изъятия после подъема всех колен. Во-первых чтобы не мешался, во вторых, чтобы одним станком несколько мачт поднять можно было.
А пара IV на 40/80, запитанная одним кабелем у меня есть, правда почему то на 80м эта антенна колбасит наводки на близкорасположенные компьютеры и электронные часы. И еще недостаток - отсутствие дополнительной фильтрации 2-й гармоники при работе на 80, ну это уже из другой оперы.

ur0gt
02.11.2007, 14:29
мне кажется изначальная запитка какая то "кривая", хотя и пожалуй является частным случаем шунтового питания.
Да не должен этот нижний "аппендикс" ощутимо влиять на параметры вертикала, если "аппендикс" короче 1/8 лямбда. Потому что большая емкостная реактивная составляющая его импеданса, эквивалентная очень маленькой ёмкости включённой последовательно с активной составляющей, сильно ограничит ток, затекающий в "аппендикс".
Будет время, проанализирую модель Олега - думаю, он не там ищет причину.
И шунтовым питанием это назвать нельзя, если нижний конец "аппендикса" изолирован.



ММАНА показывает, что у 5/8 при хорошей земле нижний лепесток больше верхнего, а при плохой - наоборот.

Это так, но ещё лучшие результаты можно получить, если несколько приподнять концы противовесов - уменьшить угол между вертикалом 5/8 и противовесами до примерно 70 градусов.
Такое расположение противовесов даёт ощутимые результаты и при расположении 5/8 высоко над землёй - это уже неоднократно проверено практически на УКВ.
А вот располагать противовесы у 5/8 под углом больше 90 град. недопустимо - максимум излучения безобразно задерётся вверх. Именно этим обычно объясняются сетования на плохие результаты при использовании вертикалов 5/8.
Но не надо это интерпретировать на 1/2 и более короткие штыри. Там расположение противовесов под углом больше 90 град. приводит только к увеличению входного сопротивления.

73 Николай

RN6L
02.11.2007, 15:58
Такое расположение противовесов даёт ощутимые результаты и при расположении 5/8 высоко над землёй - это уже неоднократно проверено практически на УКВ.
А вот располагать противовесы у 5/8 под углом больше 90 град. недопустимо - максимум излучения безобразно задерётся вверх. Именно этим обычно объясняются сетования на плохие результаты при использовании вертикалов 5/8.

73 Николай

Абсолютно точно помню один случай. Ставили СВ-шку на АЗС. Антенна 5/8 на мачте высотой 6.6м (три трубы от носилок). Антенна от Sirio, с противовесами примерно 1-1.3м длиной. Поставли, подключили - связи АЗС с офисом нет. Итальянцы зато прут со страшной силой. Опустили антенну, сняли "противовесы" - итальянцы исчезли, связь появилась. Противовесом в этом случае являлась только мачта. Можно конечно предположить что это был кратковременный спорадик, ведь обратно противовесы не ставили. Однако через несколько лет, когда появилась MMANA я смоделировал эту ситуацию и убедился, что приподнятая 5/8 с короткими перпендикулярными противовесами и металлической мачтой, подключенной к противовесам и оплетке кабеля излучает вверх, без противовесов - низко к горизонту.

UR3IQO
02.11.2007, 18:38
Выточили мне изолятор, опустил все хозяйство на три колена, третье колено заменил (теперь оно с изолятором) и поднял все обратно, противовесы натягивал уже в полной темноте :crazy: ... Завтра с утра (только бы погода не подвела) буду ствить СУ и настраивать все это, если все получится вечером будет возможность проверить 40/80м в UR-DX-C...

UR3IQO
03.11.2007, 07:51
Доброе утро всем!

Вот еще вопрос:
Игрался c моделью своего штыря (уже с изолятором :) ) длиной противовесов на сороковке и получил интересный результат - максимум усиления получается когда противовесы не 1/4 волновые, а длиной около 6м (причем разница почти 1dB).

Вначале удивился, а потом подумал - длина ЕН примерно по 8м (еще тросик в изоляции - эл. длина будет немного больше), сам штырь примерно 14.5, еще противовесы 6м (при этом они сравнительно близко у земли) - возможно получается, что антенна на 40м работает как перевернутый штырь, а противовесы (короткие, по 6м) выполняют роль ЕН, удлиняя штырь до 1/2 лямбды ?

Ну и как всегда вопрос, стоит ли попробовать противовесы по 6м или сделать все по классике ?

С Уважением,
Олег
73 de UR3IQO

UR3IQO
06.11.2007, 00:40
Все - поставил с изолятором - вроде бы заработало как надо. Правда пришлось переделать согласующее (изменилась схема согласования), а прикручивание его на высоте почти 4м в полной темноте было настоящим экстримом :crazy: ...

Противовесы на сороковке сделал по 11.2м (пришлось КСВ окончательно вогнать противовесами). Кстати расхождение входного сопротивления с моделью (по результатам NEC-2) очень незначительное (менее 10%). Например на 160м посчитал в ММАНЕ сколько витков надо и где отвод делать, подключил и опа - КСВ 1.09 на 1.83МГц :super: ...

Когда поднакопится статистка по работе может быть проэкспериментирую с противовесами по 6м. Но это уже когда теплеть начнет...

Всем еще раз спасибо за обсуждение!
Олег
73 de UR3IQO