Антенна RX3AKT ?

[Владимир И.]

Рассуждения, с моей точки зрения , не совсем верные. Рассматривать короткозамкнутый четвертьволновый отрезок кабеля как длинную линию и считать в нем КСВ, как отношение сопротивления нагрузки к волновому , сопротивлению кабеля, не совсем корректно. КСВ в данном случае стремится к бесконечности, т.к. отрезок кабеля с одной стороны короткозамкнутый. Потери в кабеле, в таком случае ( на сопротивлении проводников, в диэлектрике и на излучение), будут значительные. Ну, в самом деле, проводники (наружный и внутренний) такой согласующей линии (кабеля)по отношению к земле и к полотну антенны находятся несимметрично и токи в них будут РАЗНЫЕ и излучение неизбежно. Согласование с помощью трансформатора из симметричной линии предпочтительней и по этой причине, в том числе. Согласующее устройство для высоокоомной антенны с низкоомным выходом передатчика с помощью четвертьволнового отрезка низкоомного несимметричного кабеля имеет низкий КПД , об этом говорилось... потери. Почему не сильно греется? Значительные размеры и обьем, а часть потерь- все же излучение... Если всего 1 квт, то даже если КПД 50% , часть из которых излучение , учесть, что СРЕДНЯЯ мощность не БОЛЕЕ 30%от максимальной ( и даже меньше) - разогреть значительный кусок кабеля на воздухе непросто, но я видел как такое согласующее ГОРИТ! Не все так просто и с эффективностью всей предлагаемой антенной системы! Если расположить четвертьволновый отрезок как продолжение полотна антенны, то ВОЗМОЖНО использовать потери, связанные с излучением кабеля с пользой,... в формировании диаграммы направленности всей антенны. КПД все системы будет несколько выше, а потери будут только в диэлектрике и на сопротивлении проводников.
"В месте подключения фидера входное сопротивление линии комплексное. Трансформацию его в активное к выходу передатчика производит сам фидер, в зависимости от места его подключения. "
Такой вывод ошибочен. Если это так, то сам трансформатор теряет смысл. Его следует рассматривать как параллельный контур (с отводом) на частоте резонанса . К отводу и подключена линия от передатчика. Нет там никаких реактивных составляющих. В контуре токи в индуктивности и емкости взаимно компенсируются, а в четвертвольновом трансформаторе происходит аналогичное за счет полного отражения от точки КЗ, расположенной на расстоянии четверти волны от точки подключения к антенне. Входное сопротивление короткозамкнутого четвертьволнового отрезка кабеля(линии) активное, стремиться к бесконечности и ограничено только потерями (как и в параллельном контуре)... о них уже говорилось.
Владимир.

[RU3AX]

Первоначальное сообщение от Mmbubo Mmbembu
Не надоело вам?
60 постов на антенну, которая все равно не будет работать лучше, чем диполь!?
На антенну с линией питания заведомо более ущербной, чем двухпроводная!?
На антенну, которая без приличного заземления поссорит со всеми соседями в доме!?

Антенна вызвала необычно высокий интерес, по моему мнению, как EFD ("запитываемая с конца антенна") - очень удобная в установке антенна при ограниченных возможностях (из окна или с крыши на соседнее дерево, например,). А коаксиальный шлейф заинтриговал своей компактностью.

Вопрос о КПД шлейфа в таком исполнении нигде не обсуждался, хотя сама "RX3AKT антенна" описана еще в 60-е годы в Ротхаммеле. Откуда он ее заимствовал - неизвестно. Да и не так существенно. Если бы Ротхаммель написал, что ее КПД не выше 60 процентов (а то и заметно ниже), то интерес к ней бы сегодня и не возникал. Но он этого, похоже не знал.

Безусловно, с двухпроводным шлейфом (хоть из "полевки") она будет иметь нормальный (не хуже 90 процентов) КПД. Но токой шлейф требует места, что иногда проблема.

Но антенна не требует "заземления", тем более хорошего - слабенький ток по оплетке, замыкающий цепь
тока излучателя , с высокой степенью верояности не создаст помех.

[Владимир И.]

Первоначальное сообщение от RU3AX
Антенна вызвала необычно высокий интерес, по моему мнению, как EFD ("запитываемая с конца антенна") - очень удобная в установке антенна при ограниченных возможностях (из окна или с крыши на соседнее дерево, например,). А коаксиальный шлейф заинтриговал своей компактностью.

... Безусловно, с двухпроводным шлейфом (хоть из "полевки") она будет иметь нормальный (не хуже 90 процентов) КПД. Но токой шлейф требует места, что иногда проблема.

Но антенна не требует "заземления", тем более хорошего - слабенький ток по оплетке, замыкающий цепь
тока излучателя , с высокой степенью верояности не создаст помех.

Все верно, но для шлейфа из двухпроводной линии нужно не на много больше места,т.к. его длина в сравнении с кабелем больше только с учетом коэффициента укорочения кабеля. Но какие преимущества! Сам шлейф может быть изготовлен как продолжение антенны из того же провода (точно как J-антенна), упрощается крепление антенны со стороны запитки, а настройка длины шлейфа и точки подключения выполняется вообще элементарно... с помощью "крокодилов". В полевых условиях можно согласовать "поместу" на любой диапазон. Если же нужна компактность, то Г-образное звено из индуктивности и емкости вне конкуренции . Если же есть только кабель... можно и из кусков кабеля... с указанными недостатками. Только не забыть все соединения после настройки герметизировать (только на "картинке" это просто), а иначе "засосет" влаги ... со всеми вытекающими.
С уважением, Владимир.

[RU3AX]

Первоначальное сообщение от Владимир И.
Все верно, но для шлейфа из двухпроводной линии нужно не на много больше места,т.к. его длина в сравнении с кабелем больше только с учетом коэффициента укорочения кабеля. Но какие преимущества! Сам шлейф может быть изготовлен как продолжение антенны из того же провода (точно как J-антенна), упрощается крепление антенны со стороны запитки, а настройка длины шлейфа и точки подключения выполняется вообще элементарно... с помощью "крокодилов". В полевых условиях можно согласовать "поместу" на любой диапазон. Если же нужна компактность, то Г-образное звено из индуктивности и емкости вне конкуренции . Если же есть только кабель... можно и из кусков кабеля... с указанными недостатками. Только не забыть все соединения после настройки герметизировать (только на "картинке" это просто), а иначе "засосет" влаги ... со всеми вытекающими.
С уважением, Владимир.

Все правильно. Но когда-то это проходит, а когда-то нет. Ну, например, на диапазоне 80 метров шлейф уже имеет длину около 20 метров. Места может и не хватить до ближайшего дерева и т. п. Да и не над всякой крышей можно разместить такой шлейф. В отличии от коаксиала в рулон его не скрутишь. А если он над свободным пространством (идеальный вариант), то трудно перецеплять "крокодилы"... Хотя по моему опыту запайка на расчетном расстоянии дает КСВ не больше 2, что вполне приемлимо . А на ВЧ диапазонах, конечно, проблем с местом вроде не должно быть.

Т. е. это вполне работоспособная антенна. В определенных ситуациях даже с коаксиальным шлейфом. Просто надо помнить про потери - излучать 100 Вт или 50 Вт решает каждый в индивидуальном порядке.

Кстати, J-антенне "сто лет в обед". Нашел в журналах 30-х годов ее описание как "известной антенны". И имя она тогда носила другое - Антенна с "верхним светом" Бонч-Бруевича...
:=))

[UR4III]

// "В месте подключения фидера входное сопротивление линии комплексное. Трансформацию его в активное к выходу передатчика производит сам фидер, в зависимости от места его подключения. "
Такой вывод ошибочен.//

Признаю, лоханулся.
В месте подключения фидера четвертьволновую линию можно рассматривать как два отрезка линии, подключённых параллельно. Один из них замкнут на конце, второй разомкнут. Абсолютное значение импедансов этих отрезков равны, а реактивные составляющие противоположны по знаку. Следовательно, в любом месте подключения фидера будет активное входное сопротивление.

По поводу 60 постов, то мне интересны два момента.
1. Это, конечно, кпд.
Я пока кроме голословных утверждений не увидел обоснования.
К какой бы бесконечности не стремился ксв максимальные значения тока и напряжения увеличиваются в 2(!) раза против режима бегущей волны при одной и той же подводимой мощности.
О несимметричности кабеля и вызванных этим потерь на излучение.
Какой гад изобрёл коаксиал, если он так плох? И почему мы в большинстве случаев его применяем? А симметричная линия по отношению к земле и к антенне симметрична?
Да, всё то же, что и у кабеля. Кроме затекания антенного тока на внешнюю сторону оплётки.
2. Цепь питания антенны.
Хотим измерить кпд СУ. Для этого нужно выход СУ нагрузить активным эквивалентом антенны. Куды ж его подключать?
Согласно Мане с конца вообще ничего нельзя запитать. Согласно распространённому мнению антенну можно запитать ТОЛЬКО по двум проводам. По одному втекает, по другому вытекает… Согласно этому же мнению, если антенну забросить в космос да питать от батарейки, она вообще излучать не будет! Или будет?
Не всё так просто, друзья.

Что касается области применения, то согласно литературе удовлетворительная работа четвертьволновой линии, замкнутой на конце, возможна при отклонении от резонансной частоты не более чем на 2 %. Что проблематично для низко частотных диапазонов.
73!

[RN6L]

[i]
Признаю, лоханулся.
В месте подключения фидера четвертьволновую линию можно рассматривать как два отрезка линии, подключённых параллельно. Один из них замкнут на конце, второй разомкнут. Абсолютное значение импедансов этих отрезков равны, а реактивные составляющие противоположны по знаку. Следовательно, в любом месте подключения фидера будет активное входное сопротивление.


73! [/B]

Я думаю слегка подругому. Четверьволновый закороченный шлейф с подключенным к нему с открытой стороны высокоомной нагрузки и где то в середине (или ближе к закороченному краю) - подключен фидер - это ни что иное как парралельный контур, к "горячему " краю которого - высокоомная нагрузка, а к отводу - низкоомный источник. Причем открытая линия более предпочтительна нежели коаксиал ровно как и в LC контуре конденсатор воздушный а не какой нибудь пластмассовый.

[Владимир И.]

"Я пока кроме голословных утверждений не увидел обоснования.
К какой бы бесконечности не стремился ксв максимальные значения тока и напряжения увеличиваются в 2(!) раза против режима бегущей волны при одной и той же подводимой мощности...."

О каком увеличении напряжения в 2 раза Вы говорите? Я уже сказал, что некорректно рассматривать четвертьволновый шлейф из 50-омного кабеля при согласовании выхода 50 с нагрузкой 3000 (например) Ом, как линию передачи и, таким образом, считать потери.. Именно здесь ошибка в рассуждениях. Какие два раза? 8 раз, по меньшей мере! Пересчитайте напряжение на выходе шлейфа в точке запитки антенны при одинаковой мощности с учетом изменения сопротивлений в 60 раз, Ведь простая арифметика! Друго дело, что при согласовании 50-омного выхода передатчика с 200 -омной нагрузкой увеличение напряжения будет в два раза. В таком случае можно "порассуждать" о потерях и по аналогии с линией передачи... Шлейф из кабеля, в таком случае, и не внесет серьезных потерь... ну, в самом деле, применяется и широко... на УКВ, в том числе. Надеюсь, что примеры приводить не нужно? Вы хотите под все это строгую теорию? В рамках форума это непросто, в т.ч. и из-за недостатка времени. Ну не получается "хорошего" согласования высоокоомной нагрузки с помощью низкоомного шлейфа... да и длина шлейфа, в таком случае, будет уже совсем не строго 1/4 длины волны и настройкой отдельно шлейфа в резонанс не обойтись... об этом есть и у Ротхаммеля... но если очень хочется и очень нужно, то можно... с учетом всех недостатков.
С уважением, Владимир.

[UR4III]

Владимир И.
//О каком увеличении напряжения в 2 раза Вы говорите?//

Предположим имеем четвертьволновую линию, замкнутую на конце, изготовленную из 50-ти омного кабеля. Находим место, где входное сопротивление линии равно 50 ом, и подаём 100 вт. Наряжение в этом месте равно 71 в. Раскрываем учебник и читаем о том, что падающая волна напряжения, достигнув разомкнутого конца линии, отражается от него и, складываясь с падающей, образует пучность напряжения, величина которого в 2 раза больше напряжения падающей волны. Следовательно, на конце разомкнутой линии будет пучность напряжения в 142 в.

То же справедливо и для пучности тока.
Выбираем кабель и вперёд!

Ваша ошибка в том, что эквивалент антенны вы подключаете к разомкнутому концу линии. И эту ошибку многие разделяют.
Чтобы антенна излучала, в ней нужно возбудить ток. В данном случае стоячую волну тока. И второй провод здесь совсем не нужен.
В Йод-антенне ток возбуждается с помощью четвертьволнового СУ. В Цеппелине прямой запиткой от линии питания (ЛП). Любую антенну можно получить, преобразовав ЛП. Вот укорачиваем один провод ЛП и оставшийся нескомпенсированный второй провод превращается в антенну.

Если очень хочется измерить кпд данного СУ, то к центру диполя нужно подключить повторитель и на эквиваленте входного сопротивления произвести нужные замеры.
С уважением, Владимир.
73!

[Владимир И.]

to Vlad UR 4 III
Если Вы хотите мне объянить, что происходит в линии передачи и как работают антенны, то не трудитесь...

Для того, что бы убедиться в соотношении напряжений на входе и выходе согласующего устройства или ЛЮБОГО ДРУГОГО трансформатора сопротивлений с известным коэффициентом трансформации ( не обязательно выполненного из четвертьволнового куска линии) , произведите простейшие рассчеты. Отношение входного и выходного напряжений равно корню квадратному из отношения входного и выходного сопротивлений. Если есть сомнения - произведите измерения и, извините за резкость, "не дурите голову", ни себе, ни другим
Вы недоумевали откуда потери при использовании четвертьволнового отрезка кабеля в качестве согласующего трансформатора для согласования высокоомных антенн? Я Вам разьяснил, что максимальные токи и напряжения в таком согласующем устройстве значительны и превышают указанные Вами величины. Отсюда и потери. Все остальное это уже другая тема и она мне предсталяется для обсуждения неинтересной, т.к. очень подробно освещена в литературе.
Успехов.
Владимир.

[UR4III]

Владимир И.
//Отношение входного и выходного напряжений равно корню квадратному из отношения входного и выходного сопротивлений. Если есть сомнения - произведите измерения и, извините за резкость, "не дурите голову", ни себе, ни другим//

За резкость извиняю. Хотя ранее мы беседовали более доброжелательно. Не я «дурю голову», а учебник. Ещё её дурят антенные корифеи, приводя теоретические расчёты и снимая экспериментальные данные. Между какими точками мерять выходное напряжение? Я этот вопрос в той или иной форме задаю, кажется, третий раз.

Отрицать, что в пучности напряжение в два раза больше напряжения падающей волны, глупо. А в узле оно равно нулю (теоретически). Ксв – отношение максимума к минимуму. Вот и получаем бесконечность. А за ней автоматом мерещится, что и ток, и напряжение тоже, ну очень большие. На самом деле ток возрастает против тока бегущей волны только на 2/3 длины линии. На 1/3 – снижается. Кто помнит, как берутся интегралы, подсчитает увеличение потерь мощности на нагрев проводов.

Да и трансформатор ли в данном случае четвертьволновая линия? Напомню, что стоячая волна не переносит мощность.

Всё в этой теме больше не выступаю. Пусть ещё один радиолюбительский миф живёт и процветает. Тем паче, опытным путём доказано – кабель дымит.

[DHQ]

to Vlad UR 4 III


"Между какими точками мерять выходное напряжение? Я этот вопрос в той или иной форме задаю, кажется, третий раз"

Для того что бы убедиться, что напряжение на выходе СУ- в данном случае четвертьволнового трансформатора, может увеличивается по сравнению со входным не в два раза , а много больше, вместо антенны, как уже предлагалось, установите резистор 3000 Ом. и посчитайте ( или проведите измерения) при условия равенства входной и выходной мощностей. Что касается несимметричности антенны, то она может быть и симметричной. например в виде двух полуволновых лучей (типа V) и примеры ее согласования подобным образом известны. По сути ничего не меняется... только примерно в два раза входное сопротивление - нагрузка.

".Да и трансформатор ли в данном случае четвертьволновая линия?"
Какая четвертьволновая линия? ОТРЕЗОК линии 1/4 волны , включенный ОПРЕДЕЛЕННЫМ образом , в общем виде можно рассматривать как обычный трансформатор. То, что он на низких частотах из-за своих размеров может ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ как часть линии СВЯЗИ передатчика с антенной ничего не меняет. Да и вообще , не валите все в одну кучу. Передатчик, фидер, СУ ( в данном случае четвертьволновый трансформатор), антенны - самостоятельные по функциональному назначению элементы. Рассматривайте каждый в отдельности и все станет на свои места.
Забудьте об увеличении только в два раза напряжения и ... об "интегралах". То, что учебники "дурят голову", уже плохо. А кабель , действительно, при больших коэффициентах трансформации и значительных мощностях может и дымить. Это лишь подтверждение того, что возникают значительные токи и напряжения и, по этой причине....потери.
С уважение, Владимир.
73.
P.S. DHQ -это с раоботы, а так Владимир И. И еще. Резкость не исключает доброжелательность. Подробные ответы тому подтверждение.

[RN6L]

Да, ***!, похоже тут большинство народа - супер-теоретики...
Ну возьмите в руки паяльник и попробуйте. Или купите готовое изделие, если денеги дешевле времени Вашего.

[Filin-2000]

Первоначальное сообщение от Mmbubo Mmbembu
Не надоело вам?
60 постов на антенну, которая все равно не будет работать лучше, чем диполь!?
На антенну с линией питания заведомо более ущербной, чем двухпроводная!?
На антенну, которая без приличного заземления поссорит со всеми соседями в доме!?

Не совсем правда.
Собрал я таую антенну на 40-ку из полёвки 2 провода скрученых и коаксиала 75 Ом. Толщина 8мм.
Вчера беседовал с Сергеем, RX3AKT на десятке, так вот выяснил что кратность кабеля на 75 Ом должна быть: Длинного отрезка - 0,206, короткого 0,044, что и получается четверть волны. На 50 Ом - 0,214 длинный и 0,036 короткий. Те же 1/4. По описанию что в статье даны иные параметры. (http://www.cqham.ru/antenna46.htm).
Сделал по нормальным размерам, попал точно на 40-ку. Повесил с 9 этажа под уклоном во двор. Выигрывает балл диполю подвешеному в горизонте на высоте 30м. (условно). При 2хги-7б кабель не плавится. Стреляет так же на балл лучше.

[RU3AX]

Первоначальное сообщение от Filin-2000
Не совсем правда.
Собрал я таую антенну на 40-ку из полёвки 2 провода скрученых и коаксиала 75 Ом. Толщина 8мм.
Вчера беседовал с Сергеем, RX3AKT на десятке, так вот выяснил что кратность кабеля на 75 Ом должна быть: Длинного отрезка - 0,206, короткого 0,044, что и получается четверть волны. На 50 Ом - 0,214 длинный и 0,036 короткий. Те же 1/4. По описанию что в статье даны иные параметры. (http://www.cqham.ru/antenna46.htm).
Сделал по нормальным размерам, попал точно на 40-ку. Повесил с 9 этажа под уклоном во двор. Выигрывает балл диполю подвешеному в горизонте на высоте 30м. (условно). При 2хги-7б кабель не плавится. Стреляет так же на балл лучше.

Излучение куска провода длиной в полволны в первом приближении не зависит от способа его возбужения, если в него загоняется одинаковая мощность. Но сравнивать можно только одинаково висящие антенны с одним корреспондентом, что нереально. Скорее всего в Ваших конкретных условиях одна из антенн прикрыта или что-то в этом роде. Чудес не бывает, даже если пренебречь потерями в согласущем устройстве.

[RZ3DAB]

Если по сказанному выше, в шлейфе антенны rx3akt теряется больше половины мощи, то что можно использовать в качестве согласователя, где таких потерь нет??????????
Согласователь должен быть расположен в начале полотна антенны и согласовывать с кабелем 50 ом. Необходима многодиапазонность. Только не советуйте поставить туда автоматический антенный тюнер ;-))))