что такое варс диапазоны
Антенны на WARC диапазоны
Антенны на WARC диапазоны
Автор UY2RA: «WARC антенны. Чтобы я посоветовал»
«Сколько себя помню, были проблемы с ленью и антеннами на WARC диапазоны. Еще в далёком 1991, на Малом Высоцком (тогда даже префикс был 4J1. ) поражался пыхтению В..Агабекова по поводу настройки A3S на WARC диапазоны. Ну что возиться, когда на DXCC не идут и в контестах использовать нельзя.
Позже стали появляться сомнения: некоторые очень редкие территории отменно слышу на 10 мгц, например, а позвать не могу- антенны нет. Разводить кучу диполей для отработки, согласитесь, редких явлений, не позволяет здравый смысл, а жаба верна себе: ну как же так, другие «срубили» BS7H, а я нет!
Одним словом первой попыткой была конструкция инвертед V, реализованная между изоляторами растяжек мачты (телескоп от Р-140) и дополнительным полотном. Результат не то чтобы вдохновил, но показал абсолютное превосходство идеи «даже плохая антенна лучше её отсутствия». Поэтому следующим шагом стала такая же антенна на 18 МГц.
Но не оставляла, я бы сказал, давила, мысль о тяжести. Нагрузке на растяжки и, как следствие, на тросы самого телескопа. Одним зимним утром, когда «отморозилось» одно из плеч на 30-ти метровый диапазон, решил снять эти изгаления, так как зрела идея отдельного «пучка» антенн на WARC диапазоны.
К минусам можно отнести так же и взаимное влияние рамок друг на друга. Но это не значит, что резонанса достичь невозможно, хотя и трудно.
Куда более привлекательным для себя я посчитал бы вариант такого расположения не волновых рамок, а полуволновых диполей. Антенна преобразуется в вариант при котором рамки посередине разрываются, туда вставляется подпружиненная диэлектрическая вставка, в результате чего геометрические размеры антенны (и, соответственно вес) становятся вдвое меньше.
Конечно, неблагоприятно загнутые для диполя концы омрачают настроение, но нет худа без добра: поскольку полотна расположены в горизонтальной плоскости, исчезает противный провал в восьмёрке диаграммы направленности каждого отдельного диполя. Диаграмма становится больше похожей на неправильной формы лист клевера, или кривой овал.
Я уже было собрался рассчитывать реальную длину диполей с учётом их близкого расположения, и полез искать аналоги в интернете. Как обычно, я опоздал. MFJ уже выпускает такую антенну. Она называется MFJ1835. И вообще идея оказалась не нова и в интернет масса вариантов. Мне больше по душе вариант от M0PZT.
Короче в качестве вторых антенн или конкретно на WARC диапазоны она будет хорошим вариантом.
Что такое варс диапазоны
Используем прямоугольники Maxon в качестве антенн на диапазоны WARC.
Часть 1: Проекты для диапазонов 17…12 м
Feedpoint – точки питания. Driven Element – активный вибратор. Reflector – рефлектор. Moxon Rectangle Outlines – чертёж прямоугольника Moxon.
Самым простым способом комбинирования двух или более диапазонов, представленных в одной антенной системе, которая может работать в каждом отдельном диапазоне, является связь при помощи “открытого (разомкнутого) шлейфа”. В такой системе к питающему кабелю присоединён активный вибратор только самого низкочастотного диапазона. Активный вибратор дополнительного диапазона (более высокочастотного) расположен так, чтобы выполнялось два условия. Во-первых, вибратор более высокочастотного диапазона располагается на достаточно малом расстоянии от питаемого фидером вибратора более низкочастотного диапазона, чтобы в нём наводилось достаточно энергии, чтобы не уменьшать мощность излучения; во-вторых, длина и расположение вибратора высокочастотного диапазона выбираются такими, чтобы на его рабочих частотах импеданс в точке питания низкочастотного вибратора составлял заданную величину, например, в случае: Moxon + дополнительная (более высокочастотная система), импеданс на обоих диапазонах должен составлять 50 Ом.
Для простоты, я ограничусь попытками связи с помощью “открытого (разомкнутого) шлейфа”. В этом эпизоде, мы рассмотрим пару возможностей на диапазоны 12 и 17 метров. В Части 2, мы познакомимся с системами, которые включают и диапазон 30 метров. Во всех случаях для элементов антенн использовались алюминиевые (дюралюминиевые) трубы, позволяющие осуществить вращаемый вариант антенны.
Возможности двухдиапазонной антенны Moxon
Коль скоро я начал заниматься исследованием прямоугольников Moxon, то (стоило заикнуться об этом) меня забросали вопросами, мол, можно ли в одной плоскости размещать две или более антенн такого вида. Конечно же, можно воздвигнуть “рождественскую ель” из прямоугольников Moxon и каждый, питаемый своим фидером… Но размещение двух и более антенн в одной плоскости приводит к появлению массы проблем. G6XN экспериментировал с проволочной многодиапазонной антенной системой и разместил все элементы в одной плоскости. Система подстраивалась дистанционно (антенный тюнер) по каждому элементу, предусматривались и меры по развязке элементов друг от друга. Хотя такая антенная система может быть достаточно эффективной, однако, её обслуживание чрезвычайно сложно. Цель разработки антенны: получить антенну, которая не требует дополнительной подстройки и может питаться 50-омным фидером без дополнительного согласования.
17-12 m dual Moxon – двухдиапазонная антенна Moxon на диапазоны 17 и 12 метров.
See text for dimensions – смотрите размеры в тексте статьи (таблицах).
В нижеследующей таблице даны размеры (в футах) для двухдиапазонной антенны Moxon со связью с помощью разомкнутых шлейфов, при расчёте частей антенны использованы условные обозначения, приведённые на рисунке Fig. A. В нижеследующей таблице показаны размеры (в футах) для двухдиапазонной антенны Moxon со связью с помощью открытых (разомкнутых) шлейфов с использованием размеров для частей антенны, указанных на рисунке Fig. A.
Band Dimension Length (feet) 17 meters (all elements use 0.75″ diameter aluminum tubing) A 19.46′ B 2.74′ C 0.625′ D 3.68′ E 7.04′ 12 meters (all elements use 0.5″ diameter aluminum tubing) A 15.08′ B 1.99′ C 0.455′ D 2.13′ E 4.58′
Band – диапазон. Dimension – размер. Length – длина. Feet –футы.
Для элементов антенны диапазона 17 метров использованы алюминиевые трубы диаметром 0,75 дюйма, для диапазона 12 м – 0, 5 дюйма. (1 фут = 12 дюймам = 30,48 см; 1 дюйм = 25,4 мм).
Размер Е может быть не точно равным сумме B + C + D из-за округления, но, цифры достаточно точны для практического использования. Активный вибратор диапазона 12 м расположен на расстоянии 1,15 фута от активного вибратора диапазона 17 м, что позволяет расположить рефлектор диапазона 12 м перед рефлектором диапазона 17 м на расстоянии 1,77 фута.
С осторожностью здесь следует подходить и к выбору диаметра трубчатого прямоугольника Moxon. В модели антенны используется свой диаметр труб для каждого диапазона. Изменение диаметра труб приведёт к изменению требуемого расстояния между концами элементов. Другой размер изменит и степень связи между ними. Совсем небольшие изменения в диаметре элементов потребуют уточнений всех размеров для приведения антенны в рабочее состояние с сохранением входного импеданса в 50 Ом. Применение элементов с переменным диаметром (когда части их вдвигаются друг в друга телескопически) также потребует, возможно, уточнения размеров антенны, это относится и к антеннам типа Yagi.
Ожидаемые параметры антенной системы могут быть сведены в таблицу, подобную приводимой ниже, в которой усиление антенной системы дано для свободного пространства.
На рисунке Fig. 2 показана диаграмма направленности антенной системы для середины диапазона 17 метров, а на рисунке Fig. 3 приведена такая же диаграмма направленности для диапазона 12 метров.
На первый взгляд, покажется, что двухдиапазонная антенная система Moxon предназначена (подходит больше) для домашнего конструирования. При длине бума антенны лишь немного превышающей 7 футов, может показаться, что можно изготовить почти идеальную компактную антенну на диапазоны 17 и 12 метров. Но, к сожалению, эту антенную систему я бы не порекомендовал.
Главной причиной тому является исключительная вычурность необходимой настройки. В таблице приводится целый набор тому подтверждений. Сравните степень изменений усиления и отношения вперёд – назад для обоих диапазонов. На диапазоне 12 метров степень изменения более чем в два раза быстрее, чем на диапазоне 17 метров. Так что, совсем небольшие конструктивные изменения выливаются в большие изменения параметров антенны.
Также помните, что любая пара элементов антенной системы со связью с помощью разомкнутых шлейфов требует тщательной собственной настройки. Вкупе с быстро изменяющимися характеристиками антенны, связанными с совсем незначительными изменениями её размеров, которые могут появиться и в процессе настройки (согласования) антенны, реальное получение приемлемых характеристик от антенны становится делом трудноосуществимым.
Дополнительные сложности вызывает факт влияния изменений в одной антенне двухдиапазонной системы антенн типа Moxon друг на друга, расстраивая их. Короче говоря, две антенны Moxon очень сильно связаны в силу своей структуры и задача получения приемлемых характеристик становится практически невыполнимой, легче сделать две однодиапазонные антенны.
Тем не менее, поскольку ширина антенны составляет чуть меньше 20 футов (немного уже, чем Yagi на диапазон 15 метров, несмотря на то, что резонансная частота антенны Moxon ниже), нам бы хотелось использовать траверсу длиной не более 10 футов. При этой длине траверсы, комбинацию антенн диапазонов 17 и 12 метров намного легче настраивать.
Комбинация антенн Moxon-Yagi
И ещё, в проекте используются элементы диаметром 0,75 дюйма для диапазона 17 метров и 0,5 дюйма для диапазона 12 метров. Изменения в диаметрах элементов повлекут за собой подстройку размеров всей антенны, согласно, нижеследующей таблицы. Для части антенны Yagi “Space” (в таблице) относится к расстоянию от активного вибратора Moxon до элемента на 12 метров.
Band Dimension Length (feet) 17-meter Moxon (all elements use 0.75″ diameter aluminum tubing) Moxon A 19.56′ B 2.74′ C 0.625′ D 3.68′ E 7.04′ 12-meter Yagi (all elements use 0.5″ diameter aluminum tubing) Driver Length 19.40′ Space 0.35′ Director Length 18.50′ Space 3.08′
Быть может, первым делом, нужно выделить набор размеров для антенны Moxon на диапазон 17 метров. Эти размеры остаются неизменными оптимизированными для однодиапазонной антенны. Присутствие элементов Yagi перед антенной Moxon не влияет на саму антенну Moxon, по крайней мере, в такой степени, что потребовался бы её перерасчёт. Последующая таблица показывает это весьма красноречиво:
Параметры антенны Moxon изменяются незначительно, см. рисунок Fig. 5.
На диапазоне 12 метров комбинация активный вибратор – директор даёт стандартную диаграмму направленности, свойственную антеннам типа Yagi, см. рисунок Fig. 6.
Усиление антенной системы в диапазоне 12 метров больше, чем могут обеспечить обычно два элемента антенны. Эффект от установки перед антенной Moxon даёт небольшое увеличение усиления, поскольку, элементы антенны Moxon действуют как рефлектор (нерезонансный). 180-градусное соотношение (вперёд-назад) для антенны 12-метрового диапазона может сбить читателя с толку, но то же Вы и увидите на рисунке Fig. 6. Хотя на диаграмме направленности видно неплохое подавление заднего лепестка, строго сзади, задние лепестки подавлены всего лишь примерно на 18 дБ, тогда как усреднённое соотношение излучений вперёд-назад составляет порядка 22 дБ. В действительности, соотношение излучений вперёд-назад антенны 17 метрового диапазона превосходит это значение, несмотря на меньшее численное значение соотношения излучений вперёд-назад (видимо, автор хотел сказать, что антенна диапазона 17 метров лучше работает в направлении прямого излучения, одновременно, поднимая престиж рекламируемой антенны Moxon).
Значение импеданса в точках питания антенны 17-метрового диапазона можно оптимизировать небольшим укорочением элемента (размер А), примерно на дюйм или около того. Размер D (коленья рефлектора), однако, следует увеличить на вышеуказанную эквивалентную величину, чтобы сохранить резонансную настройку системы и, возможно, расположить по центру диаграммы направленности пик соотношения излучений вперёд-назад (симметрировать диаграмму направленности) на центральной частоте диапазона 17 метров. Конечно, было бы мудро, сначала произвести настройку рефлектора, чтобы увидеть его действие на входной импеданс антенны, а уж потом бежать пилить или перегибать активный вибратор антенны Moxon.
Самый простой двухдиапазонный прямоугольник Moxon?
В качестве дополнения к этому набору расчётных данных я не мог умолчать о простой разработке двухдиапазонной антенны Moxon. В действительности, как видно из рисунка Fig. 7. это 1,5 прямоугольника Moxon у которого всего один активный элемент и два рефлектора.
Размеры смоделированной антенны:
Band Dimension Length (feet) 17 meters (all elements use 0.5″ diameter aluminum tubing) A 19.46′ B 2.74′ C 0.625′ D 3.68′ E 7.04′ 12 meters (all elements use 0.5″ diameter aluminum tubing) C 1.07′ D 2.43′ E 3.50′
Конечно же, размер С, который номинально является зазором между хвостиками элементов, в этой разработке является расстоянием между хвостиком рефлектора и самим активным элементом.
Недостатком упрощённой разработки является необходимость применения параллельной (симметричной) фидерной линии и антенного тюнера, поскольку импеданс в точках питания на диапазоне 12 метров не совместим с питанием коаксиальным кабелем (высокий импеданс). От этого также несколько страдают и получаемые характеристики антенны 12-метрового диапазона, как это видно из последующей таблицы:
Диаграмма направленности антенны на 17-метровом диапазоне довольно хорошо сохраняется, несмотря на близость рефлектора 12-метрового диапазона к активному вибратору, как это явствует из рисунка Fig. 8.
Хотя усиление антенны немного уменьшается, а соотношение излучений вперёд-назад существенно, диаграмма направленности остаётся достаточно хорошей и соответствует типичной для антенн типа Moxon. Рисунок Fig. 9 даёт наглядное представление о диаграмме направленности антенны в диапазоне 12 метров.
Я не буду настоятельно рекомендовать строить именно эту конструкцию двухдиапазонной антенны Moxon. Можно, конечно, и обеспечить для конструкции плавающий рефлектор, на вкус и цвет… И это ещё говорит о гибкости проекта прямоугольников Moxon.
Как было отмечено ранее, изменение диаметра элементов в этой версии антенны потребуют изменения длины элементов (а, возможно, и расстояний между ними) – это следует иметь в виду. Для тех, кто хотел бы поэкспериментировать с представленными разработками в модельной (виртуальной) форме, есть ряд компьютерных программ, которые помогут на начальной стадии разработки антенн: EZNEC, NEC-Win Plus, AO, or NEC4WIN.
Из трёх конструкций, Moxon-Yagi обеспечивает наиболее приемлемые характеристики для использования в домашней практике. Одна конструкция антенны на 10-метровый диапазон, выполненная по технологии антенн Moxon, появилась в главе, которую я предоставил для (антенного справочника) the ARRL Antenna Compendium, том 6. Антенны можно выполнять и по-другому (в смысле технологии изготовления). Целесообразно изолировать все элементы антенны от металлической траверсы. Как бы то ни было, комбинированная антенна Moxon-Yagi со связью с помощью открытого (незамкнутого) шлейфа хорошо впишется в рабочую ситуацию с повышенной солнечной активностью (текущую и будущую).
Встаёт вопрос, как же “ввести” в антенную систему диапазон 30 метров, последний оставшийся из WARC? Ответ на вопрос содержится в Части 2 этой мини-серии статей.
Антенны для WARC диапазонов
Антенны на WARC диапазоны
Автор UY2RA: «WARC антенны. Чтобы я посоветовал»
«Сколько себя помню, были проблемы с ленью и антеннами на WARC диапазоны. Еще в далёком 1991, на Малом Высоцком (тогда даже префикс был 4J1. ) поражался пыхтению В. Агабекова по поводу настройки A3S на WARC диапазоны. Ну что возиться, когда на DXCC не идут и в контестах использовать нельзя.
Позже стали появляться сомнения: некоторые очень редкие территории отменно слышу на 10 МГц, например, а позвать не могу- антенны нет. Разводить кучу диполей для отработки, согласитесь, редких явлений, не позволяет здравый смысл, а жаба верна себе: ну как же так, другие «срубили» BS7H, а я нет!
Одним словом первой попыткой была конструкция инвертед V, реализованная между изоляторами растяжек мачты (телескоп от Р-140) и дополнительным полотном. Результат не то чтобы вдохновил, но показал абсолютное превосходство идеи «даже плохая антенна лучше её отсутствия». Поэтому следующим шагом стала такая же антенна на 18 МГц.
Но не оставляла, я бы сказал, давила, мысль о тяжести. Нагрузке на растяжки и, как следствие, на тросы самого телескопа. Одним зимним утром, когда «отморозилось» одно из плеч на 30-ти метровый диапазон, решил снять эти «изгаления», так как зрела идея отдельного «пучка» антенн на WARC диапазоны.
Где-то на просторах интернета встречал кучу горизонтальных рамок запитанных по одному кабелю. Ещё, кажется, спорил с кем-то по переписке в отношении отсутствия/наличия усиления у такой конструкции. Первая проблема — рамки волновые. И размеры и вес впечатляют.
К минусам можно отнести так же и взаимное влияние рамок друг на друга. Но это не значит, что резонанса достичь невозможно, хотя и трудно.
Куда более привлекательным для себя я посчитал бы вариант такого расположения не волновых рамок, а полуволновых диполей. Антенна преобразуется в вариант при котором рамки посередине разрываются, туда вставляется подпружиненная диэлектрическая вставка, в результате чего геометрические размеры антенны (и, соответственно вес) становятся вдвое меньше.
Конечно, неблагоприятно загнутые для диполя концы омрачают настроение, но нет худа без добра: поскольку полотна расположены в горизонтальной плоскости, исчезает противный провал в восьмёрке диаграммы направленности каждого отдельного диполя. Диаграмма становится больше похожей на неправильной формы лист клевера, или кривой овал.
Из за (в следствии) разрыва рамок токи в противоположных сторонах диполя не самоуничтожаются и за счёт переизлучения части принимаемых радиоволн соседними диполями (slave) такая антенна имеет реальный, хоть и небольшой коэффициент усиления. У MFJ1835 заявлено 4,5 dBi. Но это по отношению к изотропной антенне, По сравнению с обычным диполем усиление будет около 2 дБ. Конечно, меньше чем у двухэлементного гексабима, но при практически круговой диаграмме направленности и таких размерах 2 dB — это сказка.
Я уже было собрался рассчитывать реальную длину диполей с учётом их близкого расположения, и полез искать аналоги в интернете. Как обычно, я опоздал. MFJ уже выпускает такую антенну. Она называется MFJ1835. И вообще идея оказалась не нова и в интернет масса вариантов. Мне больше по душе вариант от M0PZT.
В случае использования для WARC диапазонов 30, 17 и 12 метров максимальная длина стороны квадрата менее 4-х метров, что в совокупности с проволочными элементами даёт возможность установки на лёгкой мачте. А если отказаться от диапазона 30 метров, который всё-таки тяжеловат для такой конструкции, то антенну можно назвать компактной. Собственно MFJ выпускает пяти диапазонный вариант — 20/17/15/12/10 метров. Она получила слэнговое название CobWEB антенна. Правда цена вопроса нашего брата беспокоит. Я бы тоже не купил это за 250 долларов.
Но из подручных материалов сделал бы. Итак, первое, что у нас будет выглядеть по другому — это балун, который просто необходим в такой конструкции. Ну и подсказки как сделать абсолютно домашнюю версию, посмотрите у G4ZFQ.
Короче в качестве вторых антенн или конкретно на WARC диапазоны она будет хорошим вариантом.
Что такое варс диапазоны
Сколько себя помню, были проблемы с ленью и антеннами на WARC диапазоны. Еще в далёком 1991, на Малом Высоцком (тогда даже префикс был 4J1. ) поражался пыхтению В..Агабекова по поводу настройки A3S на WARC диапазоны. Ну чё возиться, когда на DXCC не идут и в контестах использовать нельзя. Позже стали появляться сомнения: некоторые очень редкие территории отменно слышу на 10 мгц, например, а позвать не могу- антенны нет. Разводить кучу диполей для отработки, согласитесь, редких явлений, не позволяет здравый смысл, а жаба верна себе: ну как же так, другие «срубили» BS7H, а я нет! 🙁 
Одним словом первой попыткой была конструкция инвертед V, реализованная между изоляторами растяжек мачты (телескоп от Р-140) и дополнительным полотном. Результат не то чтобы
g4zfq/Cobwebb.htm
Короче в качестве вторых антенн или конкретно на WARC диапазоны она будет хорошим вариантом. Рекомендую.
P.S. Очень неплохого качества KIT механической части для такой антенны можно приобрести у G4ZTR. Цена в принципе адекватна нашим понятиям.
You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования
Школа радиста
Урок третий+. Учимся разбирать электрические схемы.
Так как тема довольно таки обширная и теоретического материала много, его сокращение будет лежать на плечах учителя, проводящего занятия. Нужно учитывать так же усвояемость материала и затягивать данную тему сильно не стоит. Может даже имеет смысль этот материал разбирать с перерывами на другие темы ну или например по определнным дням недели.
В подборе материала я решил не «изобретать велосипед» и воспользоваться готовыми материалами от сайта «Практическая электроника».
Как создавать материалы в JCE редакторе
В наше повседневной жизни мы часто сталкиваемся с таким понятием как «электрический ток». Что же это такое и всегда ли люди знали о его существовании?
Сейчас без электричества представить нашу жизнь невозможно. Электричество настолько глубоко проникло в нашу обыденную жизнь, что мы порой и не задумываемся, что это явление помогает нам во всех аспектах нашей жизни.
Подробное изучение электрического тока можно отнести к периоду конца девятнадцатого века, но первые электрические явления люди наблюдали ещё в пятом веке до нашей эры. Они замечали, что потёртый мехом или шерстью кусок янтаря притягивает к себе лёгкие тела, например, пылинки. Древние греки даже научились использовать это явление – для удаления пыли с дорогих одежд. Ещё они заметили, что, если сухие волосы расчесать янтарным гребнем, они поднимаются, отталкиваясь друг от друга.
Перечень знаний и умений на ECC Report 089 CEPT (ENTRY LEVEL)
Тематический перечень для экзаменационных вопросов для присвоения категории
согласно положениям рекомендации ECC Report 089 CEPT (ENTRY LEVEL)
1. Практические рабочие аспекты
1.1. Знакомство с управлением передатчика или трансивера
1.1.1. Включение/выключение питания, переключатель диапазонов, настройка и индикация частоты, громкость, уровень мощности и дисплей, усиление звукового сигнала с микрофона.
1.2. Работа на коротких волнах
1.2.1. Настройка в режиме SSB с верхней и нижней боковой полосой,
1.2.2. Вызов корреспондента, общий вызов,
1.2.3. Способность проведения радиосвязи в приемлемом формате, рапорта, обмен информации об имени оператора, информации о станции. Демонстрация использования аппаратуры
Как мы будем учить
Урок первый. Электричество.
Начнём с простого. Батарейка. Это «законсервированное» электричество. Оно находится внутри и по команде (замыканию выключателя) может делать какую-то работу: светить, вращать моторчик ручного вентилятора, когда жарко, обеспечивать вас звуком от работающего радиоприёмника на пляже. Пока контакты не замкнуты, электричество есть, но работу не делает. Спит. Это называется напряжение. Или потенциал. Типа может делать, но пока не делает. Напряжение всегда подают по ДВУМ проводам: плюс и минус. Вообще-то бывает еще и переменное напряжение, но о нём позже.