Проволочный вертикал 3 х 5/8 лямбда на 160 м

[RV3AR]

Предлагаю обсудить тему работы на диапазоне 160 м: кто какую антенну применяет.
В качестве затравки предлагаю обсудить антенну, которую пока никто ещё не применял: проволочный вертикал 3 х (5/8) лябда на 160 м!
Проволочное полотно висит вертикально, или почти вертикально, его длина - 20-30 метров (до самого высокого сучка дерева, или верхнего угла дома).
Ставятся три уднинняющие катушки на каждой трети вертикального полотна антенны - получится 3 х (5/8) на 160 м.
Радиал - один, два (кто сколько сможет поставить).
Обсудим?
73! Юрий.

[DHQ]

Для получения эффекта 5/8 необходима именно длина излучающей части 5/8, а не удлиение катушками до 5/8 . Нет необхогдимости строить коллениарную антенны при общей ее длине менее 5/8 длины волны. Никакого эффекта это не дает... только хуже. 5/8 - это максимальная длина излучающей части с наиболее узкой (плоской) диаграмой при отсутствии ее "дробления" на отдельные "лепестки"... При большей длине начмнается "дробление" основного лепестка диаграммы направленности и для построения монотонной и узкой диаграммы применяется метод синфазной запитки отдельных участков излучающей части... это и есть коллениарная антенна. Другое дело , что вертикальную проволоку длиной 20-30 можно удлинить до 1/4 длины волны на 160 м с помощью катушки и с противовесами (больше-лучше) или хорошим заземлением при высокой проводимости почвы нормально работать... останется только согласовать с кабелем, но входное сопротивление такой антенны будет очень мало- значительно меньше 30 ом. Антенна будет вполне приемлемой по эффективности... лучщего при такой длине вертикальной проволоки не придумать... Все уже давно придумано...HI!
Успехов.

[RV3AR]

<Для получения эффекта 5/8 необходима именно длина излучающей части 5/8, а не удлиение катушками до 5/8 . Никакого эффекта это не дает... только хуже.

А в чем разница между первым тезисом и вторым? Никакой. Излучать, как надо, будет и первый вариант, и второй. Только во втором случае будет меньше эффективность :-).

< Другое дело , что вертикальную проволоку длиной 20-30 можно удлинить до 1/4 длины волны на 160 м с помощью катушки и с противовесами (больше-лучше) или хорошим заземлением при высокой проводимости почвы нормально работать...

Такой вариант давно известен и реально у многих ребят работает, поэтому он не рассматривается (всё про него известно).
Я применил вертикальное полотно 5/8 лямбда высотой 15 метров с катушкой укорочения и согласующим трансформатором 1 к 4 на кабель 50 Ом - антенна работает!
Так почему же не сделать 3 х (5/8), применив другие индуктивности в трёх катушках!
731 Юрий.

[RN6L]

Однако 15м - отнюдь не 5/8. 5/8 это около 100м, 3х5/8 соответственно - 300м, или как то по другому надо считать?

[RV3AR]

Все правильно. Но если взять, например, провод длиной 15 метров и прицепить его к индуктивной катушке, удлинняющей его до 5/8 длины за счет своей индуктивности? Будут "электрические" 5/8! Или я не прав :-) ?
73! Юрий.

[RX3DPK/A]

Давайте сделаем вертикал кратный 1/2 с удлиняющей катушкой и запитаем как J антенну с переключаемыми кабельными шлейфами, как у RX3AKT.

[RV3AR]

Почему я зацепился за 3 х (5/8)? Потому что антенна будет иметь хорошую диаграмму направленности для дальних корреспондентов, как на прием (7-9 дБ!), так и на передачу. Она не будет "цеплять" промышленные помехи горизонтальной поляризациии.
Для эффективной работы потребуется качнуть в неё ватт 200, не более. При этом эквивалентная мощность в антенне будет 20 Вт - не много, но для дальнего QSO хватит!
73! Юрий.

[RN6L]

Юрий, извините, но по моему Вы начитались этикеток к СВ-шным антеннам. Там часто на упаковке автомобильного штыря длиной 1.5м можно прочесть: Typ - 5/8. Фраза типа "удлиннить 15-метровый штырь до 5/8 wl" просто абсурдна по своей сути. Это излучатель длиной 5/8 wl, который имеет отрицательную реактивную составляющую входного сопротивления при помощи катушки "удлинняют" до 3/4 wl, т.е. компенсируют этой катушкой имеющуюся реактивность. Почему делают коллинеары типа 2х5/8, 3х5/8. Да для того чтобы увеличить Ку. Если просто удлиннить штырь, то он начнет излучать вверх. 5/8 wl - это максимально применимая длина штыря, при котором не задирается вверх основной лепесток диаграммы. Между элементами коллинеара ставятся фазосдвигающие звенья, посредством которых достигаются синфазные токи в элементах.
Ваше же 15-метровое полотно с катушкой ни что иное как укороченный (менее 1/4 wl) штырь. Катушка компенсирует отрицательную реактивность, а трансформатор 1/4 приводит низкое (менее 10 Ом) сопротивление излучения к менее чем 40 Омам. К этим 40-ка прибавляется так же странсформированное сопротивление потерь в неидеальной земле и малом количестве противовесов вот и получаются заветные 50 Ом.
Такая антенна действительно работает лучше чем диполь на 15м. Это относится к малым углам излучения. Однако UB5 и UA6 на диполь слышно лучше.
Если Вы сделаете 3х15м с катушками между ними, то получится просто удлинненный GP с близким к 50-75 Омам активным входным сопротивлением и скорее всего положительной реактивностью, которую надо будет компенсировать подключением кабеля серез конденсатор.
Относительно помех. Не думайте, что горизонтально висящие провода излучают QRM горизонтальной поляризации. Излучение происходит не с проводов ЛЭП, а из за стекающих по вертикально висящим изоляторам зарядов. Это я очень упрощенно выразился. На практике, уровень промышленных QRM выше на GP, потому что они приходят под низким углом, ("прямой волной"), а на принимающий сигналы, падающие сверху диполь низковисящий эти QRM ниже.
Прошу прощения за лекцию по элементарной теории антенн, но думаю начинающим, которые тоже посещают форум она будет полезна.

[Владимир И.]

Автор оригинала RA4AJF
Юрий, извините, но по моему Вы начитались этикеток к СВ-...

Все очень доходчиво и, главное, абсолютно верно...
Дополню, что провод любой длины можно электрически "удлинить" или "укоротить" до ближайшего значения n*1/4 с помощью последовательного включения индуктивности (удлинение) или емкости (укорочение), т.е. настроить антенну в резонанс. Причем легче это сделать, если удлиняющий или укорачивающий элемент будет установлен в пучности тока. Можно удлинить и с помощью емкости, установленной параллельно в пучности напражения, например, установить емкостную нагрузку на конце штыря. Не будем рассматривать этот случай. как и случай "укорочения"- они здесь не к месту, а остановимся только на удлинении с помощью индуктивности, включаемой последовательно. Если провод меньше 1/4, то его можно удлинить установкой индуктивности со стороны запитки ТОЛЬКО до электрической "длины" 1/4 . Можно ли провод, длиной меньше 1/4 "удлинить" до 1/2? Конечно, же можно , вот только индуктивность нужно установить посередине. Можно ли еще удлинить такую систему на 1/4? Можно... для этого можно нарастить ее с одной стороны куском провода, улиненного еще одной индутивностью со стороны точки запитки до 1/4. Вот таким образом и строятся (должны, по крайней мере) СВ антенны, на этикетках которых написано 5/8 - при общей их длине меньше даже 1/4. Индуктивностей должно быть , как минимум, две- одна в месте запитки, а вторая чуть выше середины антенны. Дают ли такие антенны эффект? На прием возможно и дают за счет того, что часть полотна антенны, "электрически" приподнята над основанием антенны (крышей автомобиля), а еще выше - над землей... на СВ это уже может иметь значение... ну, например, меньше помех от самого автомобиля ..., а вот на передачу такая антенна не эффективна, так как в пучностях тока установлены инктивности... очень высокие потери. Но Диаграмма направленности ничем не лучше- об этом ниже. Еще один недостаток такой антенны - очень сильное влияние окружающих предметов, т.к. по всему полотну излучающей части антенны высокое напряжение, а в месте установки индуктивностей большие токи. Можно ли на базе таких элементов построить коллениарную антенну при общей ее длине меньше 1/4? Допустим, но в чем смысл и как будет формироваться диаграмма направленности? Для формирования диаграммы направленности необходима база, т.е. излучающие и синфазно питаемые элементы антенны должны быть разнесены в пространстве , т.к. в противном случае это ничего не дает - аппертура (отношение линейных размеров к длине волна) всей системы будет мала и диаграмма направленности будет не лучше чем у обычного штыревого излучателя такой же длины, а КПД антенны будет крайне низким... Да и почему диаграмма направленности должна быть лучше? При расчеты диграммы направленности любой антенны ее разбивают на отдельные элементарные (точечные) излучатели и расчитывают диаграмму направленности как сумму диаграмм направленности таких элементарных излучателей с учетом токов и их ПРОСТРАНСТВЕННОГО расположения. Что изменится, если не изменилась общая длина антенны??? Все элементарные участки запитаны синфазно? А разве у простого штыря, такой же длины это не так? Место расположения в пространтве элементарных излучателей не изменилось, как и общая длина.... другое дело при большой физической длине антенны и синфазном возбуждении отдельных ее элементов, но это другой случай. С таким же успехом можно утверждать, что если 10 диполей связать вместе "в пучок" и включить параллельно (синфазно), то можно улучшить диаграмму направленности... Ну, ну... Другое дело, что короткую вертикальную антенну можно запитать посередине , удлинив ее катушками до 1/2 , и, таким образом, снизить требования к качеству "земли" и отказаться от противовесов. Но и в этом случае КПД антенны ухудшидся, но вот диаграмма направленности будет прижата к земле ..... на таком принципе построены некоторые импортные вертикалы...

[UR4III]

RA4AJF
Владимир И.
Ребята, огромное спасибо! Побольше бы таких постов.

[DHQ]

Автор оригинала RV3AR
<Для получения эффекта 5/8 необходима именно длина излучающей части 5/8, а не удлиение катушками до 5/8 . Никакого эффекта это не дает... только хуже.

А в чем разница между первым тезисом и вторым? Никакой. Излучать, как надо, будет и первый вариант, и второй. Только во втором случае будет меньше эффективность...
731 Юрий.

Обратитесь к принципу расчета диаграмм направленности антенн и Вы поймете в чем разница. Диаграмма направленности изменяется от физической длины антенны, а не от "электрической" "Электрическая" длина антенны - это как "видится" антенна с стороны передатчика (приемника) и это имеет отношение только к согласованию с ними, а не к формированию диаграммы направленности. Если расчитавать диаграмму направленности любой антенны как сумму диаграмм направленности элементарных участков ( точечных излучателей) ее составляющих, то при одинаковой фазировке токов в них , диграмма направленности зависит только от взаимного расположения этих эоементарных участков. При неизменной длине ПОЛОТНА антенны диаграмма направленности не измениться, т.к не изменится местгоположение элементарных участков и фазировка тока в них. Чтобы изменить диаграмму направленности нужно разнести в пространстве эти элементарные излучатели (т.е. удлинить антенну), сохранив фазировку тока в них. Отмечу дополнительно, что если взять кусок провода и устанавливать с одной его стороны любые катушки или согласующие устройства, то диграмма направленности такого куска провода не измениться, т.к. не измениться ни распределение тока вдоль этого провода ни его физическая длина.

[RV3AR]

<При неизменной длине ПОЛОТНА антенны диаграмма направленности не измениться.

Это Вы у полотна спросили :-) ? А если полотно удлиннить, диаграмма не изменится? Еще как изменится!

<Юрий, извините, но по моему Вы начитались этикеток к СВ-шным антеннам.
Извиняться не за что, СВ антенны не применял. Благодаря Вам узнал этот интересный факт. К тому же все мы здесь - друзья :-).
На обсуждение я предложил нестандартный вариант антенны, который НИГДЕ НЕ ОПИСАН.
Судя по реакции моих друзей, их тянет в лоно теории линейных электрических цепей и основ технической электродинамики, а вопрос то не в этом :-). Посто попробуйте творчески подойти к поставленной проблеме: будет антенна работать, или нет, а если ДА, то КАК?
73! Юрий.

[DHQ]

>Это Вы у полотна спросили :-) ? А если полотно удлиннить, диаграмма не изменится? Еще как изменится! <

А как Вы себе представляете удлинить??? С помошью интуктивности удлинить полотно антены??? Это что-то новое!!! Будет скомпенсирована емкостная составляющая... а что еще? Обьясните физику - как Вы ее понимаете , и как можно "творчески" обойти ее законы... Ну хотя бы дайте какое- то обьяснение...
>На обсуждение я предложил нестандартный вариант антенны<
Да ничего Вы не предложили ! Вы просто спрашиваете, а Вам отвечают... Вы пытаетесь в ответ дисскутировать, не приводя никаких доводов в обоснование своей позиции, а вместо этого: " Это Вы у полотна спросили?" Вот это друзья! Так обсуждения не получится!
Действительно, спросил- на кафедре антенн МРТИ промоделировал большинство радиолюбительских антенн ( и не только) в уменьшенном размере, с прорисовкой диаграмм направленности... еще в 1969 году!

Кстати, Владимир И. и DHQ - одно лицо. Просто с разных мест, HI!
73! Владимир!

[DHQ]

>будет антенна работать, или нет, а если ДА, то КАК?>

На прямо поставленный вопрос можно дать такой же прямой ответ: антенна будет "КАК"! А обьяснения этому уже приведены...

[RV3AR]

Владимир, Вы не логично рассуждаете.
Будет ли работать антенна? Читая Ваши правильные доводы нужно дать ответ - НЕТ.
Вы же ответили КАК, а это значит, что Вы согласились, что она будет работать :-).
Я пока не привожу конкретные примеры практических конструкций известных фирм производителей КВ антенн, которые очень успешно применяют теорию ЛЭЦ и ТЭД при создании укороченных унтенн.
Просто, давайте ПОДУМАЕМ САМИ :-)