|
Гібридна МА від UR5GAW.
| |
| UR5GAW | Дата: Воскресенье, 20.12.2020, 00:53 | Сообщение # 1 |
|
Любопытный
Группа: Проверенные
Сообщений: 59
Награды: 1
Репутация: 0
Статус: Отсутствует
| Всім вітання!
Дана антена, поки що тестовий проект, й тому викладається у форумі для обговорення та
зауваженнь.
Коротко про мету та звідки ідея реалізації даної антени.
Оскільки в умовах міста на даний момент, немає можливості розташувати зовнішню
антену для роботи в етері, зацікавили спроби розробки магнітних антен на феритових
стержнях.
Місцеві умови, щодо приймання на НЧ діапазонах дуже складні:
засклений балкон першого поверху, двір - суцільний "колодязь" з залізобетонних багатоповерхівок.
Оскільки, є для літнього періоду дача в селі, то жодних спробщодо встановлення антен не робилося,
та й вони малореальні. Біля балкону у 2 метрах стовп зі світлодіодним освітленням - додаткова QRM
з високим рівнем. Фактично,на дріт довжиною 5 метрів окрім деяких найпотужніших тестових станцій
нічого не чути.
Отже, головною метою було - забезпечити прийом та знизити рівень промислових QRM.
Понад місяць вникав у теорію феритових МА та перечитував форуми, переглядав схемотехніку.
Як вявилося, з цим типом антен не все просто, розписувати не стану, є спеціалізовані гілки та описи
в мережі інтернет.
Зацікавила ось ця конструкція, особливо привабило, що вона може працювати за невеликих потужностей
й на передачу:
https://www.ruqrz.com/priemnaya-ferritovaya-magnitnaya-anten/
Ось її схематичне зображення.
Не стану її аналізувати, просто вона нам потрібна як модель, яку я почав покращувати й в результаті
цього отримав геть іншу антену (подібних я не бачив, але цілком припускаю, що хтось якісь досліди
проводив - особливо цікавить їх думка чи підказка).
Отже, почав оптимізацію з під"єднання катушки зв"язку.
Оскільки в ТХ опір низький, то катушку зв"язку потрібно узгодити з опором ТХ, в мене вона включена
прямо з додатковою ємністю (про роботу на різних діапазонах нижче) яка, по суті є "підстройкою"
міжвиткової ємності й служить для узгодження х ТХ.
Відповідно, антена буде узгоджена по входу.
Для симетрії,оригінальна вторинна катушка розбита на дві окремих, й катушка зв"язку в мене
посередині, тобто фактично отримана антена більш симетрична, й за умови просторової добротності
менш "капризна" щодо розсиметрії з"єднувальних дротів.
Але, я не вірю в існування малогабаритних добрих антен. Тому, пригадав антену "Базука", яка являє
собою коаксиальний петльовий вібратор з ємнісними навантаженнями, так от для "Базуки" є проблема з
шкідливими "погонними" ємностями у кабелі, а для МА - вони будуть корисними, оскільки не дадуть
змоги "вільно заходити" промисловим QRM!
Тобто, пропонована антена має в катушках по одному "витягнутому" в просторі "витку", який являє
собою закорочений коаксиальний кабель, фактично отримані послідовні контури які перелаштовуються
по частоті.
Таким чином, "граючи" добротністю та довжиною коаксиалів (або відкритих ліній ) можна отримати
"гібрид" МА з традиційною антеною, КПД якої буде значно вищим ніж феритових чи рамочних МА, хоча за
принципом роботи ця антена ближче все ж таки до МА.
Схема антени представлена на малюнку.
Практична реалізація поки, що "лабораторна", використано 2 феритові стержні довжиною 20 см
усередині корпусу від силікону. При цьому, підозрюю, що їх проникності явно забагато, тому
максимально віддалив катушки від феритів. Ферити в центрі такої трубки, фіксовано пластиковими
розпорками, відстаннь обмоток таким чином понад 1 см від феритів.
Катушка зв"язку виконана з мідної трубки 1 мм й має 4 витки з кроком в 1.5 мм.
Катушки ж "полотна" намотані дротом 0.45 мм з кроком в 1 мм, кількість витків 15.
Довжина коаксиалів, планувалася з урахуванням Ку в 1/8 довжини хвилі, тобто 3.3 м для діапазону 40
м, але по факту мав пару відрізків кабелю до 3 метрів, використав їх.
Антена перевірена на прийом, в умовах балкону про які я писав вище. На прийом вона явно дала добрий
ефект, навіть в діапазоні 160 метрів. Тобто, рівень QRM впав(може й через низький КПД), хоча
станції з"явилися. Звичайно прийом до рівня села не дотягує, але по перше, я маю справу з
"лабораторним кроликом" який ліпився з того, що було, а по друге навіть МА антени аматори й то
розташовують хоч на якійсь висоті й більш-менш відкритій місцині.
Тому хочу продовжити досліди з цією антеною, довести її до пуття. На передачу, за умови 5 ватт КСХ
ТХ менше 2, антена легко строїться навіть на слух, сперш С2 в резонанс, а потім С1 по мінімальній
ємності,щоб не падав рівень сигналу. Оскільки аналізатора в мене немає, то більшу потужність дати
не ризикнув, фактично всі мої "досліди" з сучасної точки зору "всліпу".
Отже, в діапазонах 80 м, 40 м, 30 м нічого цікавого не відбувається - є один резонанс, є мінімальна
ємність, а от в діапазоні 20 м для С1 є положення де катушка зв"язку також строїться як контур.
В діапазоні 160 м С1 - що є, що нема, й число витків явно бракує. Власне, для прийому в цьому
діапазоні за таких розмірів катушок антена й не передбачалася, просто спробував що буде.
На передачу пробував лише в діапазонах 40 м, 30 м та 20 м.
Тепер питання, які в мене виникають.
1) яку магнітну проникність краще брати - чим меншу й розташовувати обмотки ближче до феритів, чи
можуть бути й ферити як в мене від побутових приймачів з віддаленням обмоток?
В мене вийшов якийсь оптимум, але діаметр катушок відносно невеликий.
2) чи є сенс для такої системи максимально точно розраховувати значення L щоб у разі передачі
мінімізувати пробій С2,якою на Вашу думку має бути довжина коаксиального "витка" ?
Як показала практика з 5 ватами, склалося враження, що антена строїться конденсаторами скрізь.
Сам розумію, що то щось не правильно, тому питаюся - чи може щось помиляюся?
Поки, що все, далі додам, як вдастся перевірити антену в більш-менш нормальних умовах хоча б на
прийом як мінімум.
Поки, що дану розробку віддаю на критику та ймовірну оптимізацію й корекцію.
Я маю рацiю,саме тому я завжди маю рацiю!!!
|
| |
| |
| ur5thm | Дата: Вторник, 22.12.2020, 20:47 | Сообщение # 2 |
|
Радиолюбитель
Группа: Проверенные
Сообщений: 14
Награды: 0
Репутация: 2
Статус: Отсутствует
| Робив , щось подібне , за 60 рокі журнал ,Радіо, приймач для полювання на лисиць , звідти брав антену на 3,5 , як і вже написано , треба гратися , рамка на землі, яка і описана на цьому сайті , працювала на багато краще , але... поципили на стовбі іще один інтернет , і вже нічого не прцює...
Сергей
|
| |
| |
| UR5GAW | Дата: Четверг, 24.12.2020, 12:31 | Сообщение # 3 |
|
Любопытный
Группа: Проверенные
Сообщений: 59
Награды: 1
Репутация: 0
Статус: Отсутствует
| Сергій дякую, за відгук!
Ну, "гратися" особливо не доводиться - строїться легко, я мав на увазі "гратися" з підбором величин елементів для росту ККД.
Але, Ви мене надихнули на ідею створення малогабаритної антени для діапазону 160 метрів(+ 80 метрів вона ж) приблизно з розмірами 40 метрового диполя десь мало б вийти для передачі, приймання то ясно що працюватиме добре.
Буду рухатися в цьому напрямку, тоді ця ідея матиме практичний зміст й експерименти на це явно "підштовхують", та й саме ті діапазони для таких антен оптимальні, вже від 40 метрів простий диполь працюватиме краще. Хіба ще на 136 кГц така гібридна МА згодиться.
Про результати відпишуся.
З наступаючими святами Вас!
73!Добавлено (29.12.2020, 09:15)
---------------------------------------------
Доброго дня!
Наведена на малюнку в пості першому гібридна антена як приймальна отримала деяку модифікацію:
поміняно місцями підключення центрального провідника та оплітки коаксиального кабеля дало дещо кращих результатів, щоправда витків катушки зв'язку для НЧ діапазонів слід додати(залежить від використаних феритів) й на цю антену проводилися SWL в діапазоні 160 метрів.
Під час Stew Perry Top band було чітко прийнято сигнали наступних станцій за повного габариту антени 6 метрів, та розташування її в лоджії першого поверху:
LY4A
HG8DX
UX2X
US1Q
S53O
E77DX
HA8JV
DJ9AR
LZ1SA
LY2BW
HA8LNN
OM5ZW
OL7M
9A5Y
YO5LD
HA1I
YT0A
YL2SM
IK0YUT
Звичайно, що це все європейські станції з високою енергетикою, сигнали яких подолали електричне "сміття" ліхтарів, ялинкових гірлянд й решти побутових пристроїв які дають сумарний рокот по діапазону з рівнем 57 по шкалі S-метру тх Kenwood TS-440S.
Є мр3 файл записаний через навушники, якщо кого цікавить можу скинути на пошту як звучав ефір під час цих змаганнь.
Тобто, виходячи з даного принципу можна будувати приймальні антени які ще мають властивості, але перевищують їх габарити у 2-2.5 рази без втрат властивостей "магнітного приймання".
Звичайно, розташовувати хоча б самі коаксиальні кабелі краще назовні.
Для гібридної ФА антени металізація корпусу не потрібна.
На цьому експеримент з гібридною приймальною ФА я завершую.
Я маю рацiю,саме тому я завжди маю рацiю!!!
Сообщение отредактировал UR5GAW - Четверг, 24.12.2020, 12:35 |
| |
| |
| UR5GAW | Дата: Вторник, 29.12.2020, 09:18 | Сообщение # 4 |
|
Любопытный
Группа: Проверенные
Сообщений: 59
Награды: 1
Репутация: 0
Статус: Отсутствует
| Продовженням експерименту з використанням антен цього типу стала реалізація приймально-передавальної антени з вкороченням габаритів відносно повнорозмірного диполя у 3.21 раз. Звичайно, ккд такої антени дещо нижчий від диполя, але використання потужності у 50...100 Вт з феритами високої проникності цілком припустимо як для феритів, так й для вихідного каскаду трансівера.(Практично пробував давати 75 Вт без тюнера)
Всі досліди та QSO проводилися з вихідною потужністю у 15 або 30 Вт з розташуванням антени на лоджії, дивіться фото.
Звичайно, що схема передавальної антени значно відрізняється від приймальних(хоча їх теж підбором катушки зв'язку можна якось "запустити" на передачу, але їх ККД значно нижчий й налаштування дуже складне).
Ось схема антени діапазону 40 метрів:
антена має КСХ 1.1 в усьому діапазоні частот, мінімальний налаштовується здвоєнним С1. Особливістю його підключення є те, що кінці коаксиального кабелю приєднуються ЛИШЕ до рухомих пластин, а пластини статорів(маса) не під'єднуються взагалі(послідовна ємність).
За такого підключення налаштування антени в мінімум КСХ відбувається легко й просто в районі виведення пластин.
Практично, за налаштування КСХ на частоті 7.005 до 1 на частоті 7.195 значення КСХ всього 1.4, тобто його можна замінити підбором конденсаторів постійної ємності, як показала практика.
До того ж, постійні конденсатори не дадуть впливу від конденсату вологи його змінювати, практично ранковий конденсат збільшив КСХ:
7.005 - 1.4 та 7.195 - 1.8.
Після висихання КСХ повернувся у початковий стан, тобто раз налаштована антена за умов герметизації повністю придатна для використання назовні.
Катушки L1 та L2 виконуються дзеркально відносно катушки зв'язку L3 й розташовано на відстані 1 см від неї (L1,L2,L3 - не є одна й та сама катушка!)
Катушка зв'язку L3 виконується мідним дротом(або трубкою) з кроком 4 мм та для діапазону 40 метрів містить 5 витків.
Хоча, варто зробити запас у 2 витки від цієї цифри, бо кількість витків даної катушки варто підібрати точно за допомогою аналізатора для зменшення реактивного опору.
Катушки L1,L2 намотані електричним дротом в ізоляції січенням 2.5 й містять 9 витків щільно один до одного.
Знову ж, кількість витків може бути перерахована в залежності від марки використаних феритів.
Точна довжина коаксиальних кабелів менш критична(припустимо підбирати за місцевих умов), але знаходиться в районі 3 метри для діапазону 40 метрів. В мене конкретно довжина 2.85 м. Для плечей використав відрізки телевізійного кабелю РК-75.
Коаксиальний кабель включено так званим "шунтовим" дельтаподібним узгодженням, тому дана антена НЕ МОЖЕ використовуватися як передавальна на інших діапазонах.
Фактично, якщо намалювати еквівалентну схему антени, то отримаємо згорнутий резонансний вібратор з елементами електричного вкорочення за допомогою катушок на фериті та коаксиального кабелю з ємносним навантаженням.
Такий конструктив дозволяє будувати антени для діапазонів 80 м та 160 м
шляхом масштабування, щодо використання в діапазоні 40 метрів - то дуже зручно в ньому проводити експерименти розташувавши антени в надскладних умовах для тестування.
Певна річ, що на просторі й за умов більшої потужності вона дасть кращі результати. Першими кореспондентами стали LZ1QI,LY2PX,UR4MU від всіх них отримано RST 579.
Є ще ряд спеціальних спеціальних станцій, але по зв'язкам з ними дуже тяжко судити про роботу антени.
Найближчим часом планую зробити відео роботи антени на природі, з невеликою висотою підвісу, як тест майбутньої антени діапазону 160 м(її високо точно не вдасться підняти, а робота з лоджії не дає всієї картини).
Ось приблизні дані масштабування майбутньої антени за таким принципом для діапазону 160 метрів:
дані діапазону 40 метрів
диполь - 19.28 метрів
Вкорочена гібридна ФА - 6 метрів
19.28/6=3.21 раз
для діапазону 160 метрів(1.830)
диполь - 82 метри
Вкорочена гібридна ФА - 82 / 3.21 = 25.5 метрів
P.S. Розбирати вдалу конструкцію на 40 метрів не буду, то ж ще почуємося й на дану антену.
Сподіваюся дана конструкція стане в нагоді тим, хто не має фізичної можливості поставити повнорозмірних антен на НЧ діапазони.
Дякую за увагу, всім 73!
Я маю рацiю,саме тому я завжди маю рацiю!!!
Сообщение отредактировал UR5GAW - Вторник, 29.12.2020, 19:09 |
| |
| |
| UR5GAW | Дата: Понедельник, 04.01.2021, 09:13 | Сообщение # 5 |
|
Любопытный
Группа: Проверенные
Сообщений: 59
Награды: 1
Репутация: 0
Статус: Отсутствует
| Доброго всім дня!
Отже, будь-яка антена має ряд практичних вимог, для її застосування, тому для даної вкороченої розробки було
поставлено ще два досліди, щоб остаточно переконатися чи "шкірка варта вичинки".
Звичайно, що чудес не буває, й ККД вкороченої антени завжди нижче повнорозмірного диполя, й чим менше вона вкорочена -
тим вище її ефективність. Тому, за цим параметром очікувалося, що антена мала б працювати не гірше мультибендових антен
з трансформаторам на кльцях, або не набагато гірше.
Отже, особисто я висунув виробу наступні вимоги:
- під час передавання рану її повинні "бачити" скімери;
- оскільки вона ще має "залишки" магнітних властивостей, то не повинна бути вибагливої до висоти підвісу(на НЧ дуже важливо);
- у контестах на неї повинні відповідати й впевнено приймати більшість кореспондентів(це особисто моя вимога).
Зі скімерами провести досліди найлегше з усього - дав CQ й перевірив на сайті, що було зроблено ще перед Новим Роком
Пояснення до картинки:
- розташування антени на лоджії, показано на фото вище, підводима потужність 15 Вт;
- всі мої виклики, навіть короткі зафіксовано, це добре;
- "слуховий" рівень приймання починається з 7db, тобто покази скімерів прийнятні.
Якщо врахувати, що досліди для чистоти експерименту проводилися в "жорстко-поганих" умовах, то логічно, що
кількість скімерів за нормальних вуличних умов значно зросте й покази приведених також зростуть у 2 - 2.5 рази.
Відповідно зросте й дальність розташування самих скімерів.
Тобто, результат цього досліду мене задовільнив й спроба перевіряти антену під час контесту стала логічним продовженням.
Участь у WW PMC contest - 2021
Виходячи з того, що моя антена розташована у лоджїї та для чистоти експерименту підводима потужність також 15 Вт для
остаточного переконання роботоздатності антени й коректних висновків, та особливостей прийому( сильний рівень завад й шуму),
особливостей активності контесту була поставлена задача мінімум провести 50 зв"язків з акцентом на максимальну віддаль кореспондентів.
Як не дивно, задача була реалізована й перевиконана значно швидше ніж я очікував, й до кінця тесту не став допрацьовувати декілька годин.
Переважна більшість кореспндентів відповідала "зльоту", хоча десь 15 станцій не відповіли навіть у вигляді QRZ?
Ще 5 станцій намагалися мене прийняти, "ловили" уривки, але для QSO так й не змогли прийняти.
З Українців таким виявився лише UT8AS, з трьох спроб протягом ранку приймав лише уривки позивного на жаль.
Решта кореспондентів з значних відстаней, такі як EI6KX ,решту просто не пригадую.
На результат, я не працював, мене в цьому контесті цікавило зовсім інше, проте станом на сьогоднішній ранок за кількістю проведених
QSO серед вже заявлених 268 учасників я посідаю 187 місце, тобто в середині таблиці. Звичайно, що у тестах є поняття очків та множників,
але десь воно так й буде. Щодо місця у заявленій підгрупі SOAB-QRP-CW (сподіваюся претензій нема чому саме туди?) то залежить від решти
учасників, хоча сам результат не суттєвий: окрім 40м я більше не мав можливості десь вмикатися.
Але сам статистичний результат експерименту важливий, тому наводжу цифри:
Спрацьовано по DXCC - 22 країни, з них:
S5 - 8 QSO
I - 5 QSO
LZ, EW, OK, LY - 4 QSO
SP, DL - 3 QSO
HA, 9A, UR, F, RU, YU - 2 QSO
OE, GM, 4O, SM, EA6, PA, YO, OM - 1 QSO.
Найактивніших годин було всього дві з темпом 18 та 17 QSO на годину, тобто особливо не старався увесь тест, та й шум не давав.
Враховуючи умови, експеримент є вдалим.
Підсумки щодо приймально-передавальної гібридної МА-ФА антени.
1. Описана антена з вкороченням у 3.21 раз відносно повнорозмірного диполя ще зберігає свої магнітні властивості, й за рахунок
цього може використовуватися на НЧ діапазонах з невеликою висотою підвісу та хоч й програє по магнітному прийманню класичній
приймальній МА щодо шумових промислових характеристик, проте не зовсім їх втратила.
2. При зростанні габаритів антени зростатиме її ККД, але й зростатиме висота підвісу й падатимуть шумові характеристики, тому тут
свій оптимум підбирає собі кожен сам.
3. Для тих, хто не має можливостей розташувати повнорозмірні антени - сміливо раджу розглядати цей варіант, працює приблизно так
як багатодіапазонні "віндоми з кільцями".
4. У контестах використовувати можна для додавання результату на НЧ бендах в "загальний кошик".
5. Дозволяє працювати з невеликими потужностями й в умовах багатоповерхівок міста.
Дякую всім за увагу, хто завітав та ознайомився з цією розробкою,
73! Олекса.
Я маю рацiю,саме тому я завжди маю рацiю!!!
Сообщение отредактировал UR5GAW - Понедельник, 04.01.2021, 09:26 |
| |
| |
|
Приветствую Вас Гость
PDA| 
