Альтернативное питание фазированных вертикалов

[RW3XW]

Коллеги, подскажите по ответвителю Коллинза. Есть кольца т-225-2-1, 2 штуки. Сделал две индуктивности на 40 метров, как в описании.(Главная - RV9CX Page) Следующим шагом нужно рассчитать "межвитковую емкость" катушки, к которой два конденсатора подключаются и вычесть ее из теоретического значения их емкости. А как эту межвитковую емкость посчитать?

А чего её считать, её измерить можно.

[YL3AJK]

а как измерить? что я читал - там как то связано с измерителем добротности, у меня такого прибора нет.Есть lcr метр, осциллограф.

[RW3XW]

а как измерить? что я читал - там как то связано с измерителем добротности, у меня такого прибора нет.Есть lcr метр, осциллограф.

Не усложняйте там, где это не надо. Всё давно уже отработано.

[YL3AJK]

теперь ясно. не с той стороны подходил

[UA3TW]

Сейчас сделал попытку и она удалась. Это касательно конструктива на 160м. Столбы не влияют.

[RV9CX]

Николай, возьмите мою идею выше. Очень будете удивлены, но и в этом случае выигрыш настолько и по электрическим, и по механическим параметрам существенный, что городить этот огород (если соберетесь) не станете.

[UA3TW]

Хорошая идея, Дмитрий. Тоже столбы примерил, не мешают. Проблема в том, что делать я ничего не буду - нет у меня такого участка земли. Всё это чисто академически.

[UD4FD]

По поводу альтернативного питания 4SQ - вот моя конструкция - за основу взята модель DL2KQ из 5-ой книги страница 93 "Антенна с оптимальной стороной квадката 0,35 лямда" - диагональ квадрата получилась 0,5 лямда. На фото видны поднятые над землей штыри примерно на 6,5 метров + противовесы в воздухе - при такой схеме входной импеданс каждого излучателя получился около 50ом - тут встал вопрос как запитать всю эту систему? класический вариант с 75ом кабелями отпал, так как физически до штырей с учетом столбов получилось больше 1\4 лямда + коэффициент укорочения - в итоге пришлось сделать полуволновые повторители из кабеля 50ом - осталось решить задачу с фазировкой по методу коллинза - и тут пришла идея сделать фазовращатель на волновое сопротивление 25ом (2 кабеля по 50ом в параллель = 25 ом, см фото), а трансформатор сдвигающий на 180гр из кабеля 50ом (к нему подключены 2 излучателя по 50ом что равно 25ом) - с фазами разобрались. Дальше все просто переход с 25ом фазовращателя на 50ом кабель питания сделан обычным П-контуром - при коэффициенте трансформации 1:2 он получается весьма широкополосным!

На фото антенна 4SQ-80 на позиции RM4F, коммутатор-фазовращатель от 4SQ-40 на 2кВт и график КСВ от него же.

[UA3TW]

Решил попробовать понять, как работает питание четырёх фазированных вертикалов по Коллинзу, так как ранее сильно не вникал, а поверхностно казалось, что всё пойму, если займусь.
Некоторые моменты хорошо понятны, но столкнулся с моментом, который совсем непонятен, поэтому решил обсудить, может, кто подскажет, где подводный камень.
Четыре четвертьволновых вертикала на сороковку подсоединяются четырьмя кабелями 75 Ом к направленному ответвителю, который даёт фазы +90 –90 и 0 градусов.
Электрическая длина каждого кабеля ровно четверть волны. Входное одиночного штыря 36 Ом на резонансе. Благодаря полезному свойству четвертьволновой линии, которое легко вычислить и понять,
ток, который течет в нагрузке четвертьволновой линии, а следовательно в элементе, равен напряжению на другом конце линии, делённому на волновое сопротивление этой линии, и от нагрузки не зависит.
Другими словами, если подключить начало линии к источнику напряжения 75 вольт, то в элементе входной ток будет 1 ампер, независимо ни от чего. Однако, это не означает, что входное сопротивление
линии не зависит от сопротивления нагрузки на другом конце.
Пока что всё прекрасно: есть четыре источника напряжения, которые дают равные амплитуды, и фазы как положено -90 +90 и 0 градусов, это хозяйство навязывает равные, правильно сфазированные токи в элементах,
и вот она, антенна. Но что такое источник напряжения? Это источник с нулевым внутренним сопротивлением, который выдаёт нужное напряжение и нужную фазу независимо от нагрузки.
А где такой взять? В описываемой антенне таким источником является направленный ответвитель, а насколько он идеален? Вроде он проверяется на амплитуды и фазы на его выходах, подключенных к активным резисторам
по 50 Ом? И фаза смотрится фазометром или грубо двухлучевым осциллографом?
Вот отсюда начинается моё непонимание физики работы. Построенная EZNEC модель от четырёх независимых источников напряжения даёт входные сопротивления такие: первый источник -270-j900 второй источник 117-j12
Третий источник 117-j12 четвёртый источник 28-j41. Для первого активная часть вообще отрицательная. Вроде бы по логике направленный ответвитель надо проверять не на активное 50 Ом,
а на данные реальные сопротивления, и смотреть, обеспечит ли он на них нужные амплитуды и фазы. И если я могу представить себе эквивалент нагрузки 117-j12 и 28-j41, то как сделать -270 Ом, не представляю.
Но раз как говорят антенны такие у всех работают, то или этот направленный ответвитель такая уникальная штука, что ему наплевать, чем его грузить, он действительно идеальный источник напряжения.
Или же входное сопротивление линий здесь – это нечто совсем другое, постоянное аж жуть. А то, что меряет моделировщик – непонятно что. Вот на этом уровне я зашел в тупик, почему и поднял тему, в надежде,
что кто-то это дело понимает и объяснит.

[UD4FD]

или этот направленный ответвитель такая уникальная штука, что ему наплевать, чем его грузить, он действительно идеальный источник напряжения.
Или же входное сопротивление линий здесь – это нечто совсем другое, постоянное аж жуть. А то, что меряет моделировщик – непонятно что. Вот на этом уровне я зашел в тупик, почему и поднял тему, в надежде,
что кто-то это дело понимает и объяснит.

Начнем с того что 4SQ со стороной квадрата 1/4 лямда по диагонали имеет отличные от 90гр сдвиги фаз - примерно -64гр и +64гр! многие пренебрегают этим, а зря.
Во воторых в схеме ответвителя стоит мощный резистор на 50ом - вот он то и принимает на себя все что не согласовалоь и отразилось от штырей тем самым выравнивает входное КСВ - при настройке антенны нужно контролировать мощьность на этом резисторе - на нем не должно рассеиваться больше 10% подводимой мощности !

[UA3TW]

Принципиально это ничего не меняет, вопрос остаётся. Ведь в отстроенной антенне на какой-то частоте на балластном резисторе ничего не рассеивается. Попробовал разные дистанции, разные волновые сопротивления подводящих линий, разные фазовые сдвиги, на модели это делается в минуту. Возможно спасает то, что антенна действительно дубовая - изменение фазосдвига от 90 град до аж 150 град всё равно сохраняет какую-то полезную диаграмму направленности, а наилучшее подавление тыла при 100 -110 градусах. Волновое подводящих линий вообще не влияет на ДН, дистанции тоже мало влияют.
Но до меня дошло, что порты ответвителя жестко привязаны к элементам, независимо от направления, т.е передний элемент ВСЕГДА подключен к порту -90 град, боковые - к порту 0 град, задний - к порту +90 град. Отсюда два следствия: 1.Боковые элементы можно в модели подключить в параллель к одному источнику, сократив число источников до трёх и сразу иметь входное для боковых элементов, чем вычислять его, как параллельное соединение двух комплексных импедансов, что я и сделал. 2. При проверке-настройке ответвителя каждый порт можно грузить на свой конкретный, и только один, комплексный эквивалент нагрузки, величину эквивалента получить из модели.
Но главный вопрос как был, так и висит.
Прикладываю параметры EZNEC модели для трёх источников, где импедансы элементов получились такие: передний 28-j41 боковые 58-j6 задний -270-j900

[UA4WI]

Николай, практически всё тож самое, что у вас в первых вариантах, но шёл от антенны RJ3FF
6 направлений (см вложение)

[UA3TW]

Неплохо Алексей. Для прогресса говорят нужна оппозиция - конкуренция, что я и делаю: прикладываю свою старую модель. По данной схеме можно сделать и восемь направлений, только удвоить число столбов и добавить 4 перекидных реле.
P.S. Я сейчас понемногу занимаюсь тем, о чём спрашивал в постах 114 и 116, так как никто мне не ответил, и я решил, что значит никто и не знает.
И чем больше разбираюсь, тем меньше понимаю, хотя нарыл много полезного.

[UA3TW]

По поводу альтернативного питания 4SQ - вот моя конструкция - за основу взята модель DL2KQ из 5-ой книги страница 93 "Антенна с оптимальной стороной квадката 0,35 лямда" - диагональ квадрата получилась 0,5 лямда. На фото видны поднятые над землей штыри примерно на 6,5 метров + противовесы в воздухе - при такой схеме входной импеданс каждого излучателя получился около 50ом - тут встал вопрос как запитать всю эту систему? класический вариант с 75ом кабелями отпал, так как физически до штырей с учетом столбов получилось больше 1\4 лямда + коэффициент укорочения - в итоге пришлось сделать полуволновые повторители из кабеля 50ом - осталось решить задачу с фазировкой по методу коллинза - и тут пришла идея сделать фазовращатель на волновое сопротивление 25ом (2 кабеля по 50ом в параллель = 25 ом, см фото), а трансформатор сдвигающий на 180гр из кабеля 50ом (к нему подключены 2 излучателя по 50ом что равно 25ом) - с фазами разобрались. Дальше все просто переход с 25ом фазовращателя на 50ом кабель питания сделан обычным П-контуром - при коэффициенте трансформации 1:2 он получается весьма широкополосным!

На фото антенна 4SQ-80 на позиции RM4F, коммутатор-фазовращатель от 4SQ-40 на 2кВт и график КСВ от него же.

Нарисовал Вашу антенну в EZNEC, как понял из рисунка, так и нарисовал. Диагональ 0.5 лямбда. Поставил по 4 противовеса, дальние концы по 3 метра над землёй. Запитал токовыми источниками передний -90, боковые по 0 град, задний +90. Получилась интересная вещь, что ДН везде хорошая, а смотрел, начиная с 3-х мегагерц, но начинает резко портиться после 3,7 и при 3,8 уже очень плохая. Причём ДН не зависит от длины элементов. Создаётся впечатление, что расстояния между элементами не оптимальны для данного диапазона при квадратурном питании.

[RJ3FF]

но начинает резко портиться после 3,7 и при 3,8 уже очень плохая.

Николай, а картинки с ДН не выложите?