Все о антеннах, Делимся практическими конструкциями антенн Опции Рейтинг

[Дубликат]

Имеет. Но не ужас...ужас...ужас (с) Потому само лучшее что можно сделать прориосвать в мамане антенну по Ртохаммелю и сравнить ее со своей. Сравнительная оценка даст куда больше информации для осмысления.

Антенна внутри диэлектрика: http://dl2kq.de/ant/3-45.htm

[Raдиус]

Саш, имеется ввиду то, что провод в ПВХ имеет коэфф. укорочения... (IMG:style_emoticons/default/rolleyes.gif)

Так и без ПВХ провод тоже имеет коэф. укорочения в среде воздух, а полмиллиметра ПВХ думается мне не может счетатся средой которая влияет на резонанс полотна в 50-100 метров ( при условии что ПВХ не наполненно углеродом или металлом, но это уж технология полимерных материалов ).

[A_B]

Так и без ПВХ провод тоже имеет коэф. укорочения в среде воздух, а полмиллиметра ПВХ думается мне не может счетатся средой которая влияет на резонанс полотна в 50-100 метров ( при условии что ПВХ не наполненно углеродом или металлом, но это уж технология полимерных материалов ).

Почему ж тогда двухпроводная линия в ПХВ имеет коэфф. укр. =0,9??? (IMG:style_emoticons/default/rolleyes.gif)

ЗЫ Бл..ха -муха 666 мое сообщение!!! (IMG:style_emoticons/default/blink.gif)

[Raдиус]

Почему ж тогда двухпроводная линия в ПХВ имеет коэфф. укр. =0,9??? (IMG:style_emoticons/default/rolleyes.gif)

ЗЫ Бл..ха -муха 666 мое сообщение!!! (IMG:style_emoticons/default/blink.gif)

Ни чего страшного (IMG:style_emoticons/default/biggrin.gif) , 666 тоже сообщение.
Так, по сути.
Любая линия передачи ВЧ имеет свой коэф. укорочения, даже с воздушным диэлектриком. Но это линии, там два проводника, а между ними среда и конструктивные особенности, и свойства, это существенно. Я за полотно антенны размышлял, а тут уже совсем не существенно ИМХО, в изоляции провод или нет. Есть конечно влияние, но она настолько мало, что это можно упустить.
П.С. У "вертикала7" сравнение такое было. Вот я и засомневался 3-4 метра разницы в длине полотна для 100 метрового диапазона из-за ПВХ? Не верится...

[Raдиус]

Так, ну все таки, не удержался продолжу тему:
Вот ссылка <noindex>http://ru.wikipedia.org/wiki/Коэффициент_укорочения</noindex>
Далее возникает вопрос как коэффициент укорочения может быть больше 1, что есть скорость больше чем скорость света в вакууме? Дальше следующий вопрос возникает, как может быть длина полотна 102-106% длины волны, это что коэффициент укорочения или удлинения? Ребят может я где-то заблуждаюсь? (IMG:style_emoticons/default/blink.gif)
Так и последнее, у меня на частоте 100 метров, "делта" получалась 96 метров, ну ни как не 102 или 106 метров...

[вертикал7]

Прочел, вижу тут заблуждения у некоторых, по поводу Кукор. изолированного провода и Кукор антенны. Это два разных явления, из нельзя путать, их надо понять.
Первое - К укор антенны. Об этом описано вроде у Ротхаммеля. Этот коэф. тем больше, чем толще антенна и значит и емкость антенна-земля. Этот коэф. укорочения может достигать значений 0,94. Что это означает? Это означает, что если бесконечно тонкий провод применять в качестве антенны, например вертикал для 7 Мс, то допустим его резонансная длина будет ровно 11 м., к примеру. Теперь, если заменить этот проводок на трубу диаметром 210 мм, то резонансная длина вертикала станет 11м х 0,93 = 10,23 м. Это укорочение зависит от отношения полуволны к диаметру антенны. Если к примеру это отношение равно 100(длина полуволны для 7 Мс будет 21 м а толщина антенны 21 см(мачта) то в этом случае К укорочения будет 0,94. Если же это отношение равно 1 миллиону, то коэф. укрочения будет всего 0,983(21 м /0,02 мм=1000000) Провод всего две сотых мм. Вы можете проверить это в ММАНА. Итак, я думаю, с этим разобрались.
Теперь второе понятие - К укор. изолированного провода. Это совсем другое понятие. Длина провода становится для антенны короче, если этот провод покрыт изоляцией. Если нужна физика этого явления, то вы можете прочесть это например у Гончаренко. Резонансная длина(высота) антенна из изолированного провода будет всегда в натуре короче, чем та же антенна из голого провода. Этот К укорочения будет зависеть
1. от толщины самого провода внутри изоляции
2. толщина провода вместе с изоляцией, наружный диаметр
3.диэлектрическая постоянная самой изоляции, покрывающей провод.Она зависит от материала изоляции(ПВХ, ПЭтилен и пр. химия)
Как мы видим, в данном случае здесь имеем 3 зависимости вместо 1 зависимости как в К укорочения антенны.
Для того, чтобы самим убедится как работает Кукор. изолированного провода нам понадобится программа NEC2 for MMANA.
Итак, начнем.
Открываем прогу NEC2 for MMANA и на первой закладке Datasheet(данные) нажимаем кнопку Find MMANA file(найти файл ММАНА, который создан после моделирования в ММАНА т.е. вида .маа) Идем в папку, где вы храните эти файлы от ММАНА. Открываем любой файл, например полуволновой диполь на любую частоту. После того, как вы открыли найденный ММАНА файл, у вас активизируются кнопки Calculate original MMANA file(считать ММАНА файл) Refresh(Обновить) и кнопка Calculate(вычислить) в NEC2 for MMANA.
Итак файл ММАНА мы открыли и он готов для счета. Жмем кнопку Calculate original MMANA file. После окончания счета, идем в закладку Table of results(Таблица результатов) и смотрим данные расчета внизу в гориз. строке. Нас интересуют графы R и jX. Это составляющие входного импеданса антенны, которая была расчитана для нас на ММАНА. Допустим мы видим там 79,6 - j0.1 Ом. Антенна в резонансе т.к. реактивность j равна почти нулю.
А вот теперь, идем назад, в первую закладку Datasheet и вот там, в левой части окна, мы видим строки Radius of wires to be coated(радиус покрытых изоляцией проводов т.е. самой жилы)РАДИУС, не путать с диаметром!!! Там стоит по дефолту 1 мм, надо выставить такой же радиус как и файле ММАНА, допустим 0,8 мм(обычно).
Далее мы видим Raduis of wires with coat(радиус проводов с покрытием т.е. вместе с изоляцией) Там стоит по дефолту 2 мм, можете поставить 3 мм.
Далее ниже видим Dielectric constant of coat(эпсилон, сама диэл постоянная диэлектрика, покрытия провода) Она там по дефолту стоит 3, насколько я помню это ПВХ(поливинилхлорид) еще у нас это зовут ПХВ(полихлорвинил). Если материал изоляции другой, то ищете в инете этот материал, его эпсилон и загоняете его значение. Все, все готово к счету.Жмем кнопку Calculate. После окончания счета обратно идет в известную нам закладку Table of results. Видим в тех же графах новый результат, новый импеданс, допустим 52 +j17. Мы видим, что изменились обе составляющие импеданса антенны, но нас в данной теме интересует, насколько антенна расстроилась если мы применили провод в изоляции. И что же мы видим? Да, антенна расстроилась, ее реактивность была всего -j0.1 а стала +j17. Что это означает? Это означает, что наша антенна, но из изолированного провода стала ДЛИНЕЕ т.к увиличилась реактивность со знаком плюс. Что собственно и требовалось нам с вами выяснить. Уффф. На этом казалось бы и все. Но я заодно расскажу, как же все быстро узнать на сколько нам надо с вами СКОРРЕКТИРОВАТЬ длину нашей антенны, чтобы она резонировала на той же частоте, что и файл из ММАНА. Итак у нас импеданс с изол. проводом 52 +j17.
Идем в Datasheet и там находим горизонтальный движок под кнопкой Calculate и над ним написано Making all wires shorten on(делать все провода короче на..)
1. Итак двигаем это движок вправо до значения скажем в 2% и идем в таблицу Table of results. Это в самом внизу две кнопки Calculate with dielectric coated wires и другая Calculates original MMANA file. Нам в данном случае нужна первая кнопка и мы жмем ее. Нажали.
2. Теперь видим, что результат стал к примеру 50 +j3.0. Ну что ж, это хорошо, мы видим, что мы движемся к уменьшению реактивности а значит и к резонансу.
3. Идем назад и двигаем движок еще вправо.
4. Назад в таблицу, жмет кнопку внизу слева и наконец то видим например долгожданный результат 50 +j0. Урррра!! Это и есть резонанс.
Идем назад и считываем сверху движка значение в процентах от длины провода, на которое нам надо УКРОТИТЬ, обрезать нашу антенну. Допустим это значение 3%. Зная нашу длину антенны, высчитываем 3%. Лезем на крышу с кусачками и метром. Измеряем 7 раз и затем отрезаем от антенны кусок, длиной 3% от общей длины антенны. Все, теперь готово. Можно пропустить стаканчик и закусить :-))
Написал много, может вопросы какие у кого?

[вертикал7]

Если дельта получалась 96 м на длине волны 100 м , то это означает, что коэф. укорочения равен 96/100= 0,96 т.е. 4% Это нормально.

А вообще то, если бы был у всех хороший интернет, то можно бы было организовать онлайн консультации, обучение. Это куда быстрее и эффективнее, нежели клаву давить. Допустим через прогу Скайп

[nes]

Нет, не понятно! Чем отличается изолированныя медь от не изолированой? Что ПВХ в резонансе участвует? Очень интересно.

У изолированого провода больше ёмкость на землю(корпус).Это из физики..дело в том что диэлектрическая проницаемость,которая прямо пропорциональна ёмкости,у диэлектрика больше чем у воздуха.Поэтому и советуют часто ,при монтаже генераторов ВЧ,монтаж делать голым проводом,во избежании лишних,паразитных ёмкостей.

[A_B]

Так и последнее, у меня на частоте 100 метров, "делта" получалась 96 метров, ну ни как не 102 или 106 метров...

Не вдаваясь в тонкости Знатоков, думаю, что у тебя рамка расположена БЛИЗКО от земли. При работе на 3,0 мгц ее длина должна быть 102 метра при высоте подвеса от 0.16 длины волны, а именно от 16 метров.

[вертикал7]

У изолированого провода больше ёмкость на землю(корпус).Это из физики..дело в том что диэлектрическая проницаемость,которая прямо пропорциональна ёмкости,у диэлектрика больше чем у воздуха.Поэтому и советуют часто ,при монтаже генераторов ВЧ,монтаж делать голым проводом,во избежании лишних,паразитных ёмкостей.

Вы абсолютно правы. Диэлектрик всегда уменьшает расстояние к примеру в переменных кондерах, если в качестве диэл будет не воздух а изоляция из твердого диэлектрика, то его емкость резко возрастет при тех же зазорах. То же самое и с антеннами из провода с диэлектриком. Поскольку в нашем деле антенны надо маскировать, то их надо делать как можно короче. Можно их еще к высокому дереву привязывать вертикально к стволу. Никто не заметит. (IMG:style_emoticons/default/wink.gif)

[Raдиус]

Не вдаваясь в тонкости Знатоков, думаю, что у тебя рамка расположена БЛИЗКО от земли. При работе на 3,0 мгц ее длина должна быть 102 метра при высоте подвеса от 0.16 длины волны, а именно от 16 метров.

Коэффициент укорочения.
На самом деле электрические и механические длины равны лишь в том случае, когда проводник антенны бесконечно тонок и находится в безвоздушном пространстве. Но реальные проводники имеют определенную толщину и должны быть механически прикреплены к опоре на конечном расстоянии от земной поверхности и других объектов.

Скорость распространения электромагнитных волн в проводнике антенны меньше, чем в открытом пространстве, и определяется отношением:
l / d
где l - длина антенны;
d - поперечное сечение проводника.
Следует учитывать, что коэффициент утолщения выражается и через
l / d, и через ( λ / 2 ) / d.
Наряду с коэффициентом утолщения на резонансную длину антенного проводника влияет так называемый концевой эффект. Он действует как концевая емкость и зависит от входной емкости антенны и емкости изоляторов опоры и растяжек. Концевой эффект особенно заметен, когда проводник антенны крепится своими концами через изоляторы. Эти элементы вместе с присоединенным к ним тросом растяжки создают дополнительную емкостную концевую нагрузку, благодаря которой ток на концах антенны не достигает нулевого значения - через концевую емкость течет слабый ток. Концевой эффект усиливается с частотой и может быть оценен только опытным путем, поскольку разнообразие конструкций антенн и условий окружающей среды (высота антенны над землей, близость зданий, воздушная проводка и прочие влияния) исключают возможность точных расчетов.
В силу этих обстоятельств приходится укорачивать механические размеры, необходимые для осуществления резонанса, относительно электрической длины. Чем меньше коэффициент укорочения проводника антенны, тем большим должно быть укорочение. При одинаковой резонансной частоте тонкий излучатель будет длиннее толстого.
Электрическую длину проводника антенны называют также длиной в пустоте или теоретической длиной. Механическую длину называют резонансной или физической (иногда - геометрической, действительной или исправленной). Укорочение - это разница между обеими длинами. Таким образом, коэффициент укорочения V представляет собой отношение резонансной длины к длине в пустоте. Он всегда меньше единицы.
/ Карл Ротхаммель «Антенны»/

P.S. Так вот из вышеследующего, как длина полотна антенны может быть больше электрической длины волны? В MMAHA - это реально. А я то думаю почему моя антенна не хочет работать на той частоте где было задумано, а гораздо ниже по частоте. Я рассчитывал ее в MMAHA.

[Raдиус]

Вы абсолютно правы. Диэлектрик всегда уменьшает расстояние к примеру в переменных кондерах, если в качестве диэл будет не воздух а изоляция из твердого диэлектрика, то его емкость резко возрастет при тех же зазорах. То же самое и с антеннами из провода с диэлектриком. Поскольку в нашем деле антенны надо маскировать, то их надо делать как можно короче. Можно их еще к высокому дереву привязывать вертикально к стволу. Никто не заметит. (IMG:style_emoticons/default/wink.gif)

Ну не городите чепухи! Одно дело конденсатор, когда малый зазор и среда только диэлектрик, другое дело антенна в воздухе с тонким слоем диэлектрика на проводнике. Так можно подумать, что кот Васька под антенной исправит нужду и резонанс может поменяться, из-за того что проводимость почвы улучшиться. (IMG:style_emoticons/default/laugh.gif)

[A_B]

Коэффициент укорочения.
На самом деле электрические и механические длины равны лишь в том случае, когда проводник антенны бесконечно тонок и находится в безвоздушном пространстве. Но реальные проводники имеют определенную толщину и должны быть механически прикреплены к опоре на конечном расстоянии от земной поверхности и других объектов.

Скорость распространения электромагнитных волн в проводнике антенны меньше, чем в открытом пространстве, и определяется отношением:
l / d
где l - длина антенны;
d - поперечное сечение проводника.
Следует учитывать, что коэффициент утолщения
выражается и через
l / d, и через ( λ / 2 ) / d.
Наряду с коэффициентом утолщения на резонансную длину антенного проводника влияет так называемый концевой эффект. Он действует как концевая емкость и зависит от входной емкости антенны и емкости изоляторов опоры и растяжек. Концевой эффект особенно заметен, когда проводник антенны крепится своими концами через изоляторы. Эти элементы вместе с присоединенным к ним тросом растяжки создают дополнительную емкостную концевую нагрузку, благодаря которой ток на концах антенны не достигает нулевого значения - через концевую емкость течет слабый ток. Концевой эффект усиливается с частотой и может быть оценен только опытным путем, поскольку разнообразие конструкций антенн и условий окружающей среды (высота антенны над землей, близость зданий, воздушная проводка и прочие влияния) исключают возможность точных расчетов.
В силу этих обстоятельств приходится укорачивать механические размеры, необходимые для осуществления резонанса, относительно электрической длины. Чем меньше коэффициент укорочения проводника антенны, тем большим должно быть укорочение. При одинаковой резонансной частоте тонкий излучатель будет длиннее толстого.
Электрическую длину проводника антенны называют также длиной в пустоте или теоретической длиной. Механическую длину называют резонансной или физической (иногда - геометрической, действительной или исправленной). Укорочение - это разница между обеими длинами. Таким образом, коэффициент укорочения V представляет собой отношение резонансной длины к длине в пустоте. Он всегда меньше единицы.
/ Карл Ротхаммель «Антенны»/

P.S. Так вот из вышеследующего, как длина полотна антенны может быть больше электрической длины волны? В MMAHA - это реально. А я то думаю почему моя антенна не хочет работать на той частоте где было задумано, а гораздо ниже по частоте. Я рассчитывал ее в MMAHA.

Саша, ты не путай не замкнутую ант. с рамкой. Концевой эффект имеет место у НЕЗАМКНУТОЙ АНТ., т.е. там, где есть концы - диполь и иже с ним...

[вертикал7]

В рамочной антенне влияние концевых емкостей отсутствует (из-за отсутствия концов). Здесь наблюдается эффект уменьшения физической длины рамки из-за взаимодействия излучающих сторон. В этом случае, при использовании формы квадрата, длина рамки равна 1,01 - 1,02 длины волны.
При использовании другой фигуры построения рамки общая длина ее будет такой же. Но если рамка размещена на малой высоте, и около нее находятся посторонние предметы, то, возможно, придется подобрать длину рамки. В любом случае ее длину необходимо немного уменьшать. Рамку в этом случае также настраивают по минимуму КСВ в середине работы диапазона.

[A_B]

[quote name='вертикал7' date='13.2.2010, 17:26' post='24290']
В рамочной антенне влияние концевых емкостей отсутствует (из-за отсутствия концов). Здесь наблюдается эффект УМЕНЬШЕНИЯ??? физической длины рамки из-за взаимодействия излучающих сторон.

Наверное, описка? (IMG:style_emoticons/default/rolleyes.gif)

[Sashok]

Расчеты в манушке с практически выполнеными антеннами не совпадают это я давно заметил, да и бог с ним. Интересный практический результат я получил когда настроенную 2920 антенну треугольник, выполненную из симметричного вч кабеля с оплеткой в изоляции из полихлорвинила, решил заменить на антенный канатик в диаметре не намного меньше кабеля. Я даже не ожидал что полотно потребовалось удленнить на метра 2 если не больше. Так что и диаметр и изоляция существенно влияют на распространения волны вдоль полотна антенны. Поэтому я всегда измеряю резонансную частоту и входное сопротивление антенны. Но КСВ метром не пользуюсь.

[вертикал7]

Нет, это не ошибка. Это взаимовлияние сторон квадрата, дельты. Аналогично, как две близкие катушки влияют взаимно и расстраиваются.

[Спасатель]

Конечно же есть методика настройки аненн, любых. Для этого нужны как правило приборы, как минимум КСВ метр. Но, есть одно но, которое, если не знать ММАНА, не знать как это все работает, какая взаимосвязь процессов и параметров антены можно не получить желаемых результатов, затратив на это уйму времени, денег, сил. Это приводит к разочарованию человека, у него опускаются руки. Настроить антену можно, все что угодно можно настроить, даже табуретку можно заставить быть антеной, вот только как эффективно будет эта табуретка работать? Например, мы не можем никак настроить угол излучения антены, а ведь это очень важно. Потому и надо все это знать, чтобы не идти и делать на ощупь.

Да, вертикал7, все верно. Каждый, кто серьезно занимался антеннами (и передатчиками)
может вспомнить встречу с неведомым. Когда все как надо сделано, и как надо не работает.
Чтобы антенны работали, не забывайте что:
Земля ВСЕГДА является значимой частью антенно-фидерной системы.
Укороченная антенна НИКОГДА не станет лучше полноразмерной.
3Отдавайте предпочтение антеннам бегущей волны - они многое прощают,
даже неправильное соглавование неправильного выходного каскада
с неправильно выполненной антенной. И плату за это берут небольшую.

[вертикал7]

Ну видимо поэтому антенна Т2FD ну совсем непопулярна среди любителей. Вы спросите сколько человек из 100 применяют ее. Скорее всего ни один. И ответ простой - эта антенна имеет низкий КПД потому, что в ней резистор стоит на 650 Ом. Она может и хороша на прием, как Беверидж, но на передачу она никудышная. Не рекомендую ее повторять, проходили все это.

[вертикал7]

Чтобы не быть голословным я посчитал эту T2FD на ММАНА и результат выложил в теме Антенные файлы и скриншоты. Посмотрите что получилось, как я и говорил ранее. Вот вам и ответ, почему эту антенну обделяют вниманием и правильно делают.