Переключение направления за счёт С (L) кабеля

Вид для печати

17.10.2012, 18:35
ES1BA

Вложений: 7

Переключение направления за счёт С (L) кабеля

Давно известны варианты переключения диаграммы направленности 2-эл. антенн без изменения физической длины элементов, один из вариантов - активное питание...
Сейчас речь о другом варианте. Изменение электрической длины элемента за счет включения в него емкости (превращение в директор) или индуктивности (превращение в рефлектор).
Рассмотрим вариант с емкостью ("С"), мне он более интересен с практич. точки зрения, т.е. включая "С" в один из элементов получаем систему "вибратор-директор", а меняя местами "источник" и "нагрузку" - переключаем диаграмму направленности на 180гр.
Это прописные истины всем известны... Вопрос только как проще вносить эту "С" и переносить из одного элемента в другой.
Использовать реле и провода питания к ним, ни есть гут...
Лет 10 назад прочел на этом или соседнем сайте статью А.Барского, где (там система вибратор-рефлектор) использовалась индуктивность кабеля ОПРЕДЕЛЕННОЙ длины. Делал по этой методике 2-е треугольники на 5 диапазонов (10-20м всего 10 треугольников), расст. между элементами 0,15-0,18Л. Однажды был проведен тест в ссб на 17м: один корресп. в Японии, другой в Ю.Америке... при переключении у них разница доходила до 25...
Рассмотрим этот вариант на примере 2 элем. диполей 40м диапазона, но в системе "вибратор-директор". На параметры этой системы (в моем примере) особо внимания не обращаем, понятно, что к тому же эта система и очень узкополосна, но в данном случае (для меня) важен сам принцип...
Итак, два диполя одинаковой длины, в середину каждого подключены кабели ОДИНАКОВОЙ и ОПРЕДЕЛЕННОЙ длины, конец кабеля директора никуда не подключен и замкнут на конце (можно разомкнуть, но тогда нужна другая длина), это нагрузка. В кабель вибратора подаем сигнал ("источник").
Прикладываю файл в MMANA (моего примера):
И еще 6 картинок для наглядности, там все понятно в 5-ти первых, а вот в 6-ой (именно для этого и писал так много букв) для меня не все понятно...
Там два вопроса.
На 6-ой картинке видно, что кабель длиной 937,85см привносит в директор необходимые 252пф, но там же есть "какая-то" реактивность -88,95. Что с ней делать? Надо учитывать при расчетах и включать ее в нагрузку?
Еще раз повторю, параметры сейчас не обсуждаем, а только сам принцип, вернее не принцип (с ним все понятно)...
Основной вопрос, что делать с реактивностью -88,95?
17.10.2012, 19:53
UA4HAZ

Вячеслав, 252 пФ - это и есть -j88 Ом для данной частоты. Так что всё в модели правильно, никакой второй строчки в нагрузках не надо. А переключать направление - это менять местами кабели, как я понял?
17.10.2012, 20:12
UA0WY

Доброго дня, всем!

Присоединяюсь к мнению UA4HAZ.
Это мнимая часть в комплексном выражении.

Самый прсостой и эффективный способ переключения направления антенны.
Однако в отличии от сосредоточенной индуктивности или емкости видимо следует стремиться к предельной симметрии выполнения линий и элементов.

Сергей.
17.10.2012, 20:37
RJ3FF

Здравствуйте, Вячеслав!

Буду очень рад помочь Вам с решением любых вопросов по этой задаче.
Несколько лет назад попробовал изобрести такой " велосипед " - уж очень привлекательной казалась идея просто переключать кабель чем-то типа РЭВ-15 и получить направленные свойства.
С тех пор спроектировал и испытал с друзьями не одну антенну, переключаемую по этому принципу - двойные и тройные дельты, слоперы,
очень простой 4-SQUARE ( ведь только реле и кабели одинаковой длины ) , и целых 6 вертикалов, переключаемых по кругу ( см. в GOOGLE UT/UA3A). Всё хорошо работает и легко настраивается.
Теперь по сути Вашего вопроса.
Любая катушка или даже кусок провода с индуктивностью L имеет на частое f реактивное сопротивление X , которое равно 2*3,14*f*L , а , если это конденсатор - его сопротивление X = 1/2*3.14*f*C .
Любители - электронщики привыкли оперировать индуктивностями в Генри и емкостями в Фарадах , но если речь вести об антеннах и кусках кабеля намного удобнее говорить ( и считать !) об их реактивных сопротивлениях.
В вашем случае удобнее было бы указать параметр нагрузки не " L/С " , а
"R+jX" , тогда оптимизатор насчитал бы Вам не 252 пФ, а -88 Омов реактивных - это то же самое.
далее идём на вкладку " L и C из кабеля "и видим , что при 50 омном кабеле с обычным полиэтиленом на 7.100 это будет разомкнутый кусок 230 см , или замкнутый кусок длиной 710 см. Если разомкнутый кусок коротковат - не достаёт до середины - удлинним его ещё на половину электрической длины волны в этом кабеле - 1647 см - теперь дотянется.
Осталось сделать , подключить и проверить .
Если минимум КСВ там, где Вы хотели - значит ( для таких антенн ) и диаграмма на месте , если нет - измените длину обоих элементов соответствующим образом. КСВ так же может сдвинуться из-за проводников , соединяющих кабель с реле , если они слишком длинные - это надо предусмотреть заранее.
Надеюсь ответил на Ваш вопрос. Если Вас заинтересует что либо ещё - с удовольствием помогу.
73! de Владимир , RJ3FF .
17.10.2012, 21:02
ES1BA

Цитата:

Сообщение от UA4HAZ

это менять местами кабели, как я понял?

Два одинаковых кабеля с нужной C (или L) подключены к одинаковым элементам.
Первоначально делается обычный расчет системы "вибратор-директор" (в моем примере или "вибратор-рефлектор"), затем выбирются элементы одинакового размера, в моем примере размер "вибратора" и потом, в другой (увеличенный до вибратора элемент) вставляем нагрузку "С" oпределенной емкости (оптимизируем ее величину до получения нужных параметров).
Оба кабеля заводим в коробку с реле, где обеспечивается след. коммутация:
1- в один кабель подаем сигнал
2- другой кабель остается свободным, но конец закорочен (ц. жила и оплетка), тем самым за счет "С" кабеля этот элемент укорачивается до директора.
При срабатывании реле кабели меняются местами (в коробке) и диаграмма поворачивается на 180гр.
Все это вроде хорошо видно на картинках.

Цитата:

Сообщение от UA0WY

... видимо следует стремиться к предельной симметрии выполнения линий и элементов.

На симметрии элементов и кабелей и основан этот метод.

UA4HAZ и UA0WY спасибо за ответ на мой вопрос, про реактивность...
Когда лет 8 назад делал перекл. треугольники, то на это окошко в MMANE не обратил внимания (и все прекрасно работало).
А теперь захотел сделать переключалку на 40м... увидел это окошко и решил уточнить, чтобы лишний раз не подниматься на крышу... сезон кончается, да и ленивый стал и старый уже...:)

Добавлено через 12 минут

Цитата:

Сообщение от RJ3FF

Буду очень рад помочь Вам с решением любых вопросов по этой задаче.

Сергей, спасибо.
Я уже писал, что делал подобную систему на 20-10м (когда были "выработаны" два направления), поставил вращающие квадраты. Про замкнутые-разомкнутые концы кабелей тоже знаю...
Просто сейчас обратил внимание на поле с реактивностью -88, а так как никакого профильного образования нет, то и задал этот вопрос.
По поводу РЭВ-15, то в моем примере это реле лучше не истользовать (мое мнение)... Корректнее, когда оплетки разных кабелей не соединяются вместе.