Только-ли КСВ ?

[UY0LL]

смотреть насколько теория отличается от практики. Правда незадача. На просторах Инета схемы ГИРов без намотчных данных катушек.
Ваши советы PLS.

Несколько способов настройки и согласования АФУ

[UA3MCH]

Итак: Что же делать начинающему антенностроителю?
Скажем просчитал я в ММане Z-антенну на 145,500, расчётный КСВ в пределах нормы, построил чётко размер в размер, подключил и ..... полезли TVI. Естественно ни о каких
...................................................................... .........................................

.....................................................................
Я понимаю, что вопрос скорее всего в согласовании, но считаю, что уж коли заниматься настройкой антенны, так качественно. А строить КСВ не в точке резонанса, на мой взгляд дело не слишком хорошее.
...................................................................... .

...................................................................... ...
все мои знания по построению антенн пока в основном теоретические.
...................................................................... ...

Увы ... коллега...познания у Вас не теоретические, а из области..."Слышал, на днях, как две бабки говорили, что..." или почерпнутые из популярных изданий или самиздатов, наподобие того, куда Вас послал UY0LL...Нет, конечно, из окружающих разговоров и самиздата, тоже можно нарыть кучу полезной информации, но только надо очень и очень внимательно ее фильтровать, а для этого необходимо действительно знать теорию. Хотя бы азы...но - намертво. Хотите практических советов? да, почитайте материал предлагаемый Вам UY0LL...Только читайте материал с 1 и дальше глав...Не обращайте внимание на теоретические предпосылки в введении "Согласование антенн"...
Особенно умиляет "базовое утверждение" - ..."Почему нельзя серьезно относиться к наладке вновь созданных антенно- фидерных устройств с помощью КСВ-метра?".
to UY0LL
С помощью КСВ-метра не наналаживают АФУ, а оценивают результаты наладки. Хотя, можно, при отсутствии других приборов, воспользоваться и КСВ-метром, как подсказчиком

[RX3AKT]

1) Желательно (но не обязательно), что бы антенна была РЕЗОНАНСНОЙ.
Что такое резонанс? Это когда реактивности компенсируют друг друга, и их НЕТ. Есть только АКТИВНОЕ сопротивление (оно не ОБЯЗАННО быть равным 50 или 75 Ом. Это ИСКУССТВЕННЫЕ (придуманные) цифры). Резонанс антенны зависит от ее длины. При резонансе мы имеем максимальный эффект от антенны. Резонанс бывает низкоомный (в точке пучности (максимума) тока) и высокоомный (в точке пучности напряжения). Для полуволнового идеального диполя в свободном пространстве центре полотна теоретически имеется сопротивление около 62 Ом. Поэтому КСВ, измеренный 50 или 75 омным КСВ метром НИКОГДА не будет равным 1,0. Для резонансной рамки сопротивление в точке питания составляет около 110 Ом.

2) Необходимо применять согласующие устройства в месте стыка фидера и полотна.
Согласующее устройство должно обеспечивать...
а) преобразование сопротивления, равного волновому сопротивлению фидера, в сопротивление в точке подсоединения к полотну антенны.
б) должно компенсировать имеющиеся реактивности в точке питания полотна. (при нерезонансной длине полотна)
г) должно обеспечивать принцип "СИММЕТРИЧНОЕ должно питаться СИММЕТРИЧНО". Т.е. иметь СИММЕТРИРУЮЩИЕ свойства. (РАВНОПРАВИЕ обоих выходов СУ относительно земли (оплетки кабеля))
В любом случае, при резонансной или не резонансной длине, согласующее устройство должно обеспечивать МАКСИМАЛЬНУЮ отдачу имеющегося полотна. Т.е. обеспечивать возможный максимум напряжения и тока отдаваемого в излучающую часть (полотно) от фидера. При этом даже нерезонансная антенна будет работать вполне сносно и будет мало отличаться по эффективности от резонансной.
При обеспечении пункта 2 нет необходимости применять согласованную длину фидера т.к. в фидере имеется режим бегущей волны.

3) Необходимо обеспечивать условия, при которых полотно антенны ТОЛЬКО ИЗЛУЧАЕТ, а фидер - ТОЛЬКО ПОДВОДИТ энергию к полотну. Т.е. отсутствует АНТЕННЫЙ ЭФФЕКТ фидера. Это удовлетворяется при соблюдении пунктов 1 и 2

4) Необходимо помнить, что при несоблюдении п.п.1 и 2 фидер будет играть роль ТРАНСФОРАТОРА комплексного сопротивления. Это значит, что НЕЛЬЗЯ полагаться на показания стрелочногого КСВ-метра, расположенного внизу - между концом кабеля и трансивером. КСВ-метр, при этом, будет показывать ИСТИНУ только в одном случае - КОГДА ОН ПОКАЗЫВАЕТ "1,0" (если сам прибор исправен и рассчитан на сопротивление, равное волновому сопротивлению применяемого кабеля).

ПРИНЦИП НАСТРОЙКИ АНТЕННЫ ПО КРЕТЕРИЮ МИНИМУМА КСВ В НИЖНЕЙ ТОЧКЕ ФИДЕРА - ОШИБОЧЕН!!!
Необходимо настраивать антенну по КСВ 1,0 вверху, в точке соединения антенного согласующего устройства с верхним концом кабеля фидера.

[DMJ]

Правильно, в общем, но есть замечания:

Резонанс бывает низкоомный (в точке пучности (максимума) тока) и высокоомный (в точке пучности напряжения).

Резонанс - он всегда резонанс, а вот входное сопротивление вибратора на резонансной частоте зависит от точки его запитки: в пучности напряжения оно максимально, в пучности тока минимально, а в других точках принимает промежуточные значения, оставаясь активным.

Согласующее устройство должно обеспечивать...
б) должно компенсировать имеющиеся реактивности в точке питания полотна. (при нерезонансной длине полотна)

Компенсация реактивности - это и есть настройка в резонанс, на этот раз не изменением длины вибратора, а подключением внешних элементов.

3) Необходимо обеспечивать условия, при которых полотно антенны ТОЛЬКО ИЗЛУЧАЕТ, а фидер - ТОЛЬКО ПОДВОДИТ энергию к полотну. Т.е. отсутствует АНТЕННЫЙ ЭФФЕКТ фидера. Это удовлетворяется при соблюдении пунктов 1 и 2

Для симметричной антенны достаточно выполнить пункт 2,г и расположить фидер так, чтобы вблизи антенны он находился в плоскости, перпендикулярной вектору создаваемого антенной электрического поля. А фидер несимметричной антенны неизбежно становится частью излучающей системы, если не принять специальных мер (эффективные противовесы, запорные дроссели и проч.). Все остальное приведет лишь к тому, что антенна будет согласована с фидером с учетом антенного эффекта последнего, а не к устранению самого эффекта.

4) Необходимо помнить, что при несоблюдении п.п.1 и 2 фидер будет играть роль ТРАНСФОРАТОРА комплексного сопротивления.

Фидер - всегда трансформатор сопротивления. Коэффициент трансформации равен единице только в двух случаях: 1. Сопротивление нагрузки точно равно волновому сопротивлению кабеля. 2. Электрическая длина кабеля кратна целому числу полуволн.

...НЕЛЬЗЯ полагаться на показания стрелочногого КСВ-метра, расположенного внизу - между концом кабеля и трансивером. КСВ-метр, при этом, будет показывать ИСТИНУ только в одном случае - КОГДА ОН ПОКАЗЫВАЕТ "1,0" (если сам прибор исправен и рассчитан на сопротивление, равное волновому сопротивлению применяемого кабеля).

КСВ можно измерить только с помощью измерительной линии. Все остальные так называемые КСВ-метры показывают лишь некоторое значение, расчитанное исходя из отношения полного сопротивления подключенной к КСВ-метру нагрузки к тому сопротивлению, при котором данный КСВ-метр должен показать КСВ=1.
Рассмотрим простой пример. К передатчику со встроенным КСВ-метром, рассчитанным на нагрузку 50 Ом, полуволновым отрезком 75-омного кабеля подключена нагрузка сопротивлением 50 Ом. Что покажет КСВ-метр передатчика? Единицу. Что покажет аналогичный КСВ-метр в точке соединения кабеля с нагрузкой? Тоже единицу. А на самом деле КСВ в кабеле равен 75/50=1,5.

ПРИНЦИП НАСТРОЙКИ АНТЕННЫ ПО КРЕТЕРИЮ МИНИМУМА КСВ В НИЖНЕЙ ТОЧКЕ ФИДЕРА - ОШИБОЧЕН!!!
Необходимо настраивать антенну по КСВ 1,0 вверху, в точке соединения антенного согласующего устройства с верхним концом кабеля фидера.

КСВ=1 или близкий к нему "внизу" (на выходе передатчика) необходим. Этим обеспечивается оптимальное сопротивление нагрузки передатчика. При прочих равных условиях в антенну поступает максимальная мощность. А вот при собственно настройке антенны, т. е. подборе размеров и расположения ее элементов, добиваться конкретного значения КСВ где-либо как правило бесполезно. Хотя показания КСВ-метра и могут иногда служить ориентиром при такой настройке. Пример - EH-антенна. Запросто настраивается на КСВ=1, но при этом (да простит меня SPIN) ничего не излучает.

[YuraSanych]

В любом случае, при резонансной или не резонансной длине, согласующее устройство должно обеспечивать МАКСИМАЛЬНУЮ отдачу имеющегося полотна. Т.е. обеспечивать возможный максимум напряжения и тока отдаваемого в излучающую часть (полотно) от фидера. При этом даже нерезонансная антенна будет работать вполне сносно и будет мало отличаться по эффективности от резонансной.

Не будет вообще отличаться! Если на входе СУ чисто активное сопротивление равное волновому сопротивлению линии, то нет никакой разницы есть ли резонанс на входных клеммах антенны или нет. Потери зависят только от схемы СУ. Если нет СУ, то также нет разницы есть ли резонанс у антенны или нет при равном коэффициенте отражения. Передача энергии в антенну без СУ зависит от степени отличия входного сопротивления антенны от волнового сопротивления линии и определяется только Котр. Резонанс тут не причем!

[UX0IM]

Основное назначение антенны -создавать электромагнитное поле.Если антенна в резонансе по отношению к определенной частоте-поле максимально.Вспомните неонку ,когда контур в резонансе - пылает.Так же ведет себя и антенна.А задача фидера принимать и передавать энергию без потерь.И нет никаких точек резонанса.У полуволнового диполя как раз посередине сопротивление 60-70 ом вот и удобно применять кабели 50/75 ом.В этом случае кабель на частоте резонанса работает в режиме бегущей волны не излучает и не принмает по оплетке .При расстройках КПД антенны падает,кабель уже работает в режиме стоячих волн в той или иной степени,начинает излучать.Если прибор показал на зажимах антенны 50 ом,то длина фидера не имеет никакого значения,будь то полуволновый повторитель , четьвертьволновый транфоматорили что то промежуточное.
При КСВ 2-3 на КВ частотах потери в кабеле незначительные и вся система прекрасно согласовывается П-контуром или СУ транзисторных трансиверов.

[UR4III]

Ну, всё – знатоки стали блистать эрудицией и теперь у начинающего радиолюбителя округлятся глаза и откроется рот. И поймёт он, бедолага, что радио – это слишком сложно. И пойдёт смотреть порнофотки.

В любом случае, при резонансной или не резонансной длине, согласующее устройство должно обеспечивать МАКСИМАЛЬНУЮ отдачу имеющегося полотна. Т.е. обеспечивать возможный максимум напряжения и тока отдаваемого в излучающую часть (полотно) от фидера. При этом даже нерезонансная антенна будет работать вполне сносно и будет мало отличаться по эффективности от резонансной.

Если на входе СУ чисто активное сопротивление равное волновому сопротивлению линии, то нет никакой разницы есть ли резонанс на входных клеммах антенны или нет...Резонанс тут не причем!

А вот при собственно настройке антенны, т. е. подборе размеров и расположения ее элементов, добиваться конкретного значения КСВ где-либо как правило бесполезно.

Думаю, что эти цитаты - ключевые.
Вопрос: чем "резонансная" антенна лучше "нерезонансной", что поиск "резонансной частоты" стал обязательным этапом настройки антенно-фидерного тракта?
Может при приёме величина эдс на входных клеммах "резонансной" больше? Или при передаче Rизлучения у "резонансной" больше?

Условимся, что имеются в виду одиночные, одноэлементные антенны и "нерезонансная" соизмерима по длине с "резонансной", но её "резонансная частота" находится вне любительского диапазона.

[UX0IM]

И поймёт он, бедолага, что радио – это слишком сложно. И пойдёт смотреть

И поймет он,если ему интересно,что надо почитать Ротхаммеля,Мединца,DL2KQ.А потом можно подемагогствовать и тут

[YuraSanych]

Понятное дело, что если режим бегущий волны в кабеле, то и нагрузка в резонансе. А если в кабеле режим смешанных волн, то не важно комплексное сопротивление у самой антенны или чисто активное не равное волновому сопротивлению линии при равных Котр.

[UX0IM]

Понятное дело, что если режим бегущий волны в кабеле, то и нагрузка в резонансе

Представьте вместо антенны подключен резистор 50 ом ,и что ,мы можем сказать он в резонансе?Резонанс одно,КБВ другое.Вот тут писали ,что СУ не согласуешь на гвоздь.Теоретически можно,лишь бы гвоздь выдержал.Если хотим кроме QRM еще что то принять,нужен резонанс и желательно на всех диапазонах,и это,увы не всегда возможно , вот и работаем на эрзац антеннах с СУ.
73.

[RX3AKT]

Я написал УПРОЩЕННО, на ПОНЯТНОМ для среднего радиолюбителя СЛЭНГЕ.
Но, ОЧЕНЬ рад, что ЭТА тема приобрела новое дыхание.
А по поводу согласования антенн можно писать и писать... Уже тома написаны. И НАСТОЯЩИМИ популяризаторами-специалистами этой темы и ПРАФАНАМИ.
Я постарался изложить СОБСТВЕННЫЙ ВЗГЛЯД на проблему. Считаю,что то, что я сказал - это, как 2х2=4.
Другое дело -
1) Что может быть оптимальным согласующим устройством с теоретической и ПРАКТИЧЕСКОЙ точки зрения?
2) Какие методики и аппаратуру можно и НУЖНО использовать при оценке степени настройки АФУ?
3) Какие кретерии НОРМАЛЬНОЙ (удовлетворительной, хорошей...) работы антенны и фидера?

Вот об этом и НАПИШИТЕ...

[UX0IM]

2) Какие методики и аппаратуру можно и НУЖНО использовать при оценке степени настройки АФУ?
3) Какие кретерии НОРМАЛЬНОЙ (удовлетворительной, хорошей...) работы антенны и фидера?

Достаточно АА-200
Критерий КПД и диаграмма.

[YuraSanych]

Представьте вместо антенны подключен резистор 50 ом ,и что ,мы можем сказать он в резонансе?

Конечно. Что за вопрос?

сли хотим кроме QRM еще что то принять,нужен резонанс и желательно на всех диапазонах,и это,увы не всегда возможно , вот и работаем на эрзац антеннах с СУ.

Если сопритивление нагрузки чисто активно, т.е. резонанс, но отличается от волнового сопротивления так, что КБВ=0,001, то грош цена этому резонансу, как впрочем во всех случаях, когда КБВ не равен 1.

[DMJ]

Передача энергии в антенну без СУ зависит от степени отличия входного сопротивления антенны от волнового сопротивления линии и определяется только Котр. Резонанс тут не причем!

Неправильно! Мощность, поступающая в антенну из фидера всегда равна мощности, поступающей в фидер от передатчика, за вычетом небольших обычно потерь в фидере. И вообще проходящая мощность (разность падающей и отраженной) в любом сечении (от передатчика до антенны) фидера, не имеющего потерь, одинакова независимо от согласования. Она равна той, которую отдает в фидер передатчик. Иначе не выполнялся бы закон сохранения энергии.
Все антенно-фидерное устройство (АФУ) в любом случае необходимо настраивать так, чтобы нагрузка передатчика была оптимальной. Кстати, оптимальная нагрузка это не ровно 50 Ом, а некоторый интервал значений (как активных, так и реактивных), зависящий от возможностей СУ между передатчиком и фидером (строго говоря, между анодом выходной лампы и фидером). Это упрошает задачу настройки АФУ, достаточно "вогнать" его входное сопротивление в этот интервал. Если входное сопротивление гвоздя уложится, заставим излучать и его .

...кабель на частоте резонанса работает в режиме бегущей волны не излучает и не принмает по оплетке

Характер волны внутри кабеля не имеет никакого отношения к току, текущему по внешней стороне его оплетки. Это совершенно не связанные явления.

Вопрос: чем "резонансная" антенна лучше "нерезонансной"...

Ответ: с точки зрения "излучательной способности" - ничем. Характеристики провода как излучателя определяются законом распределения по длине провода текущего в нем ВЧ тока. Самое лучшее распределение - равномерное (ток одинаков по всей длине). В этом случае действующая длина антенны (есть такое понятие) равна ее геометрической длине. К сожалению в проводе, длина которого соизмерима с длиной волны, создать такое распределение невозможно. Оно получается близким к синусоидальному. Например, действующая длина полуволнового вибратора всего 0,64 геометрической. А у короткого штыря без емкостной нагрузки на конце это соотношение падает до 0,5. Однако за счет такой нагрузки его можно довести практически до единицы, но штырь останется электрически коротким со всеми вытекающими последствиями... От того, есть резонанс или его нет, зависят исключительно удобство и особенности согласования одиночного вибратора с фидером.

В многоэлементных антеннах резонанс более важен. Настройкой элементов на определенные частоты добиваются нужных фазовых соотношений между токами, текущими в активном и пассивных вибраторах, за счет чего, собственно, и достигается направленность. Нет никакой необходимости добиваться резонанса элементов на нужных частотах исключительно изменением их длины. Можно включить в них отрезки линий передачи ("трапы"), катушки индуктивности или колебательные контура. А если сделать вибраторы П-образными, можно изменять длину "висящих" участков. Все это дает приблизительно одинаковый результат. Меняются лишь конструктивные особенности, удобство изготовления и эксплуатации.

[RX3AKT]

Критерий КПД и диаграмма.

Давайте ограничимся рассмотрением ТОЛЬКО ненаправленных антенн...

Поясните пожалуйста практическую методику определения (не расчета!) КПД антенны. Тоже самое - про ДН, плиззз....

Достаточно АА-200

1) Сколько такой прибор стоит?
2) Что вы с ним будете делать после "ИСПОЛЬЗОВАНИЯ"?

По мне, так, КРИТЕРИЕМ работы антенны являются РЕЗУЛЬТАТЫ (связи), которые на ней сделаны и СРАВНИТЕЛЬНЫЕ оценки корреспондентов при работе вашей антенны в группе с однотипными по эффективности антеннами и аналогичной мощностью.

Для оценки степени согласования ДЛЯ МЕНЯ достаточно только ОТКАЛИБРОВАННОГО КСВ-метра (50 Ом - КСВ 1,0, 100 Ом - КСВ 2,0...) включенного в точке выхода СУ и кабелем. Там необходимо добиваться КСВ=1,0. Трудно! Неудобно! Зато ВЕРНО!

Отсутствие антенного эффекта фидера ГРУБО проверяется РУКОЙ на КОРПУСЕ при передаче. Тонко - измерителем напряженности поля (гальванометр и два диода). Еще по отсутствию помех на компы и бытовку...
Еще - если при присоединении к корпусу трансивера любой дополнительной проводящей массы (земля, провода-противовесы...) что то меняется (на слух, КСВ...) то это значит, что НЕ ВСЕ В ПОРЯДКЕ...