"Секретная" антенна для контестов, или "воскрешение мертвой зоны"

[UT3IM]

Любая антенна имеет 2 диаграммы. 1 для Н, 2 для V поляризации. На что редко обращают внимание.

Любая антенна имеет 3D диаграмму. Просто её сложно изобразить на листе бумаги вот и рисуют две. Но ведь можно ( и нужно ) обращать внимание на вариант, допустим, 30% H u 70% V. Диаграмма будет совсем необычная, но и она существует.

[RW9UU]

да что тут секретного. АЗИ давно используется в армии и флоте. вот пример БТР-50ПУ - командно-штабная машина Так, что секретность давно закончилась.....

[UA7C]

Один теоретик, с неизвестным позывным, получил такие результаты исследований для диапазона 80м.

Провел быстрые изыскания в NEC for MMANA на предмет моделирование по усилению в зенит.

Диполь обычный, полуволновый - оптимальная высота 15метров

Диполь с рефлектором оптимальная высота 16метров
(высота рефлектора 1 метр над землей)

Рефлектор полностью (!) сохраняет параметры при изменении качества земли,
усиление антенн одинаковое ~ 6.5дби

Плоская антенна Харченко (8-ка из двух дельт) имеет тоже усиление при высоте
всего 6.5-7 метров, но занимает площадь...

При подъеме Харченко на 10метров добавка +2дби
---"--- на 15метров +2.5дб (оба случая - относительно диполя на высоте 15м)


Обычная равносторонняя дельта имеет тоже усиление (равное диполю на 15метрах)
но, всего при высоте 9 метров

при 15метрах добавка ~ 1.2дб

При ухудшении на одно значение качества земли, потеря усиления всех антенн ~1.5дБ,
кроме диполя с рефлектором и антенны Харченко!

Антенна Харченко менее критична, всего ~0.5дб разница от качества земли (плохая и среднего качества)

Антенна Харченко с опущенными краями не показала больших преимуществ,
высота подвеса 20метров (края на 5метрах), а усиления как у диполя (на высоте 15м)
Единственное - полоса по ксв шире.

Инвертед-ви, классика с раскрывом 90 градусов:
На высоте вершины в 20метров дал всего 4.5дби, это оптимальная высота по усилению в зенит, выше - начинается прижим лепестка, ниже - падает усиление до 2-2.5дБи.
(напомню диполь на высоте 15м - 6.5дби)

Диполь несимметричный длиной 1волна на высоте 10 метров дает под углом 50-60 градусов те же 6.5дБи, но излучает преимущественно вертикальную поляризацию.

Удлиненный диполь 2 по ~50метров
(это максимальная длина для 80м диапазона пока еще не разваливается диаграмма) дает на высоте 10-15метров расчетное усиление 8-9дби!!! (равносильно габаритной антенне Харченко!)

Но, нужно согласование (входное 160-200 Ом) компенсация реактивности ~ 1300 Ом с отрицательным знаком.
Полоса по ксв2 получается не шире 80кГц. Нужно СУ наверно на пару-тройку положений, чтобы работать во всем телеграфном и "колхозном" ssb участке до 3700кГц.

Пошла пятая страница обсуждения, но ни разу не был упомянут термин необыкновенная волна.
И про то, что используя линейную поляризацию мы теряем 3 дБ, т.е. половину.

[UA4HLQ]

"Секретность", как я понимаю, в недостаточной информированности радиолюбителей. АЗИ используется на ближних трассах. До 600 - 700 километров она даёт выигрыш относительно простой штыревой. Конечно, в зависимости от высоты ионосферы. На больших расстояниях выигрыш даёт вертикал. Но, если ближняя трасса на данном диапазоне находится в мёртвой зоне, то применение АЗИ даст выигрыш только в небольшом продлении времени связи в моменты пропадания прохождения. И при его появлении на АЗИ прохождение начнётся немного раньше. По-видимому, в соревнованиях это может дать некоторую выгоду.
Что касается поляризации, то отражённый от ионосферы сигнал не имеет определённой поляризации, она постоянно меняется, "крутится", причём на на каждой частоте излучаемого спектра совершенно независимо. Поэтому связь возможна на антенны с разной поляризацией. Но наблюдаются "селективные замирания", которые в SSB выражаются в характерных "переливах" спектра, как будто кто-то крутит эквалайзер.

[UA4WI]

ни разу не были упомянуты термины необыкновенная и обыкновенная волна.

...всё это конечно очень интересно
...но к моему сожалению, а может и к радости - я не настолько "буйный"
https://studopedia.ru/18_18228_vliya...ionosfere.html

...что касается поляризации, то да - вращается в ионосфере (анизотропия), но при низкой высоте антенны, из-за того, что в месте приема можно считать, что земля горизонтальная и "плоская", то в основном имеем вертикальную поляризацию
...чем выше, тем больше часть горизонтальной поляризации...
...а вообще смешанная
...но у хорошей земли (морская вода) - наиболее эффективна вертикальная
...


с уважением, Алексей

PS:
...не готов так глубоко капать, да и надо ли?

[RZ6FE]

Диаграмма будет совсем необычная, но и она существует.

Существует обычная диаграмма. Можно легко посмотреть в моделировщике (АЗИ от r6cw):

[RZ6FE]

Пошла пятая страница обсуждения, но ни разу не были упомянуты термины необыкновенная и обыкновенная волна.
И про то, что используя линейную поляризацию мы теряем 3 дБ, т.е. половину.

Таки делайте АЗИ вращающейся поляризации. И будет вам счастье от +3 дБ... - 12.2.3.3.

[UA4NE]

1 для Н, 2 для V поляризации

При зенитных QSO вертикальная компонента поляризации антенны для сигналов, приходящих земной волной с направления горизонта, вредна. Т.к. ухудшает ОСШ на приеме за счет чувствительности антенны к местным помехам. Это свойство не исправить никакими киловаттами.

То, что ММАна завышает усиление низкоразмещенных над землею антенн - это факт общеизвестный.

========

Про круговую поляризацию.

Для горизонтальной рамки периметром лямбда псевдо "круговая" поляризация в направлении зенита обеспечивается автоматически. Равно как и фазовый сдвиг в 90 градусов между ортогональными токами. Была бы у нас пара горизонтальных ортогональных диполей или вертикальных магнитных рамок - пришлось бы мудрить с их квадратурной запиткой через фазовращатель.

При обсуждении поляризаций также нужно иметь в виду, что деление на вертикальную и горизонтальную поляризации является условным. Для нас существенным является то, что на эти две компоненты поля земля (как граница двух сред) влияет по-разному.

[RJ3FF]

Пошла пятая страница обсуждения, но ни разу не был упомянут термин необыкновенная волна.
И про то, что используя линейную поляризацию мы теряем 3 дБ, т.е. половину.

Почитайте повнимательнее про "обыкновенную" и "необыкновенную" волны в ионосфере.
Пара векторов E и H ( читай поляризация ) одной из них вращается по часовой стрелке, другой - против часовой стрелки ( это для тех, кто не в курсе , Вы уж извините ).

Допустим, мы излучаем только "необыкновенную" волну ( можно для этого применить спиральную антенну с соответствующей "закруткой"). Тогда мы не теряем половину мощности на потери "обыкновенной". Чтобы нас приняли "на том конце" без потерь, им будет нужна спираль с зеркальным, относительно нашего, вращением поляризации.
Но тогда это будет односторонняя связь. Чтобы она была двухсторонней, нужно, чтобы на том конце была одна спираль на приём , другая на передачу. И у нас то же. Дороговато это обойдётся ... Хотя. може тбыть можно придумать коммутацию в двухзаходной спирали ...

Но приходит в голову один резонный вопрос : "Почему так никто не делает в профессиональной связи через ионосферу?" Видимо, не так это всё просто на практике.

Пока писал , понял, что это OFFtopic ... Не стоит устраивать длительную дискуссию на эту тему.

[RV3MP]

АЗИ давно используется в армии и флоте. вот пример....

Было дело.
Когда служил, первое впечатление от работы с корреспондентами подняло все волосы на теле...
Корреспондент находится в 600 км, частота ~7 МГц, передатчик ПКМ 20 на полную мощу ~ 25 кВт, антенна низко висящий диполь = АЗИ.
Связь... не устойчивая.
Вечером, опускали частоту до 5 МГц. "Не очень помогало".
Пробовал на 40... пару раз... цекульнуть в нашем диапазоне... Японцы просто упали все толпой, LU аж до слез довёл...
В результате, когда перевел передатчик на 2...3 МГц, все начали на меня шипеть и обзываться, но...
Связь стала стабильная круглосуточно, передатчик поменяли на Р 140, все проблемы исчезли.
К чему я? Да хоть какую антенну АЗИ делай, на высоких диапазонах (включая 40), сложно обмануть природу.
Есть мертвая зона и больше шансов имеют те, кто может с хорошими антеннами вокруг шарика сработать, чем у тех... кто две дельты на землю положит.

[UA4NE]

обмануть природу.

Мы это и пытаемся сделать. За счет использования не явления отражения от ионосферы, а явления рассеяния в ней при низкой энергетике трассы. А здесь нужна мощность, направленность (усиление) антенны и минимизация помех на прием. Почти как при тропосферной связи на УКВ.

Практика работы в контестах показывает, что мощные многокиловаттные бигганы пробивают мертвую зону достаточно стабильно. Но отвечающих им стоваттников с антеннами, заточенными "на даль", на свои такие же антенны они не слышат.

Так как на эффект рассеяния не действуют законы оптики, то достаточно иметь единственный максимум излучения - в зенит (имхо, могу ошибаться). Возможность "поиска" наиболее эффективно рассеивающей области атмосферы была бы также полезной.

[RZ6FE]

Слишком много и сомнительной достоверности...
ТС это инафигненужно

[UA9BA]

Допустим, мы излучаем только "необыкновенную" волну ( можно для этого применить спиральную антенну с соответствующей "закруткой"). Тогда мы не теряем половину мощности на потери "обыкновенной". Чтобы нас приняли "на том конце" без потерь, им будет нужна спираль с зеркальным, относительно нашего, вращением поляризации.
Но тогда это будет односторонняя связь. Чтобы она была двухсторонней, нужно, чтобы на том конце была одна спираль на приём , другая на передачу. И у нас то же. Дороговато это обойдётся ... Хотя. може тбыть можно придумать коммутацию в двухзаходной спирали ...

Но приходит в голову один резонный вопрос : "Почему так никто не делает в профессиональной связи через ионосферу?" Видимо, не так это всё просто на практике.

Владимир, прошу прощения, ничего личного, но!
Если мы говорим о КВ связи (т.е. однозначно через ионосферу), то о какой спирали в противоположную сторону закрученную вы говорите? Ионосфера, давно известный факт, крутит и фазу и поляризацию по ей только понятным законам (правилам). Поэтому вертикальная, горизонтальная, круговая и пр. поляризации для связи на КВ имеют очент неоднозначное значение. На УКВ гораздо проще, если в пределах прямой видимости (и даже здесь возможны нюансы, нпример, переотражение от больших летающих объектов, от грозовых фронтов и т.п.).
Согласен со всеми предыдущими "ораторами", что при наличии антенн с высоким КНД нужно всегда направлять антенну на корреспондента, которого зовет интересующий вас корреспондент. Мы, на Урале, легко работаем на ВЧ (40м и выше) с "местными" LP-ишниками, направляя антенну на Европу. Понятно, что для R2AA такая ситуация в отечественных, и не только, выглядит совершенно по-иному. Думаю, что единственным решением проблемы "мертвой зоны" для ЦФО будет строительство супер-станции с несколькими антеннами с высоким КНД на всех ВЧ диапазонах с фиксированными направлениями на 70-50 град, 310-350 град и 200-230 град. Высота подвеса этих антенн не так важна, но, уверен, чем выше, тем лучше. Несколько раз довелось поработать на позиции RD3A, и я абсолютно уверен в том, о чем я написал выше. Не раз убеждался, работая с позиции Комарова, - направляешь антенну туда, куда направил свою антенну интересующий тебя корреспондент, ты имеешь его в своем логе. И не только от Комарова, у себя дома со скромной антенной я вижу этот эффект почти всегда, даже на корреспондентах с небольшой мощностью.
На НЧ - другая история тут, конечно в основном проблем с ближней зоной нет, но это при условии наличия разных антенн с разной поляризацией и т.п. Тема слишком емкая для такого режима обмена мнениями...

[UA4-094-725]

Для 20-ки в ближней зоне нужны углы 45-60гр...

Когда был вертикал для 160м., для собирания ближайшей округи подключал его на 20м. Сигналы из мёртвой зоны были не сильны, но как на ладони. И откликались надёжно.
Так что, хлыст высотой 1.5- 2.0 волны даёт надёжную связь по месту. По крайней мере, на 20м.

[UA4NE]

направляешь антенну туда, куда направил свою антенну интересующий тебя корреспондент,

++ Это еще раз говорит о том, что мы имеем дело не с отражением, а с рассеянием.