Ежедневный радиожурнал со звуком. Иногда с юмором. Всегда с картинками

SAT/SPACE MONITOR ВЫ можете участвовать в формировании новостей

08.12.2013

Вальс с диполями

    При упоминании понятия "направленная антенна" все дружно рукоплещут. Я тоже аплодирую. Серьёзно.  И даже в ситуации когда направленные свойства антенны превращаются в величину с обратным знаком. Например раньше, пока у меня не было резервных 220 вольт (преобразователь 12 на 220 вольт от аккумулятора 120 а/ч) и пропадало напряжение в розетках, антенна оставалась неподвижной. Направленной на USA, например. В этом случае QSO с Японией к которой моя Яги стояла боком было практически невозможно. Но, понятно, вы правильно поняли мою основную мысль сейчас: неплохо бы иметь запасную антенну (или антенную систему)  имеющую может быть не такое  как у Яги, но усиление, и при этом круговую диаграмму направленности. 
        Есть моментальное и проверенное решение вообще (без усиления) - GP.  Но это работает только в случае когда у вашего корреспондента на передачу работает либо высокая энергетика, либо направленная антенна: GP в качестве приёмной антенны очень слабый вариант решения.
         Таким образом никто не станет отрицать полезность в хозяйстве радиолюбителя запасной (или основной :-) КВ антенны имеющей круговую диаграмму направленности и усиление больше 1, а лучше еще лучше :-) В частности очень желательная фишка для добровольцев предоставляющие свои SDR приёмники для общего пользования в интернете.
     Известно, что антенну имеющую коэффициент усиления больше единицы и круговую диаграмму направленности  можно создать только фазированием одиночных антенн c такой диаграммой в вертикальной плоскости. Объединение антенн в стэки используется повсеместно как на КВ, так и на УКВ. Но мы представляем себе размеры системы хотя бы из двух вертикальных вибраторов, например, на 20 метров :-)
Я с уважением отношусь к науке, поэтому в своём материале предпочту иметь лемму. Существуют проволочные антенны, которые при определённом расположении их полотен дают диаграмму направленности очень близкую к круговой. 

На известной картинке из книги Карла Ротхаммеля приведены диаграммы направленности обычных одиночных полуволновых и волновых диполей.  Не нужно обладать особым пространственным мышлением, чтобы согласиться с тем, что при расположении двух одиночных (полуволновых) диполей  с углом между плечами от 120 до 45 градусов (рисунок a3) один над другим и повернуть один из них в горизонтальной плоскости ровно на 90 градусов, то результирующая диаграмма направленности их будет эквивалетной изображенной на рисунке б3 ниже (для волнового диполя). Тоесть с небольшой натяжкой соответствовать понятию "круговая". При объединении их в одну антенную систему мы получим коэффициент усиления больше единицы. При хорошем согласовании и исполнении диполей это теоретически может составить 3 дБ  (кто еще помнит слово непер :-) Реально получится немного меньше на величину потерь в кабелях и местах соединения при объединении диполей , но при этом вы будете слышать намного лучше со всех сторон. Понятно что при передаче будет тоже самое.
    Конечно же, сразу же проявляются "подводные камни" идеи. Вертикальное расстояние между диполями в оптимуме составляет 0,6 длины волны. Отсюда первый вывод: идея будет работать хорошо только на одном диапазоне. Второй аргумент не так принципиален, но он есть: длина четвертьволновых трансформаторов (не забудьте про коэффициент укорочения)  если использовать соединение с минимальным количеством соединений (или разъёмов) ограничит расстояние между диполями до полуволны (два раза по 0,25).  В упомянутом материале (см. ссылку) я уже рассказывал, что можно  разносить диполя и на большие расстояния, но в нашем случае этого не требуется: нас вполне устроит расстояние в полволны.
  Теперь поговорим про реальные возможности.  Это будет практический анализ возможностей подвески обычных и необычных диполей в два этажа.   Понятно, что для тех кто живёт во многоэтажках возможностей намного больше. Но даже для тех, кто как я имеет максимально возможную высоту подвеса только 15 метров, вполне возможно разместить систему от диапазона 20 метров и выше.  На фотографии ниже я нарисовал как бы я это сделал у себя. В каждом диполе полотна a и b находятся под углом в 90 градусов. Нижний и верхний диполи повёрнуты относительно друг друга еще на 90 градусов. Тоесть полотна b и a1 паралельны и расстояние между ними по высоте 5 метров, а полотна a и b1 вытянуты в одной плоскости, но тоже на разных высотах. Верхняя точка (где поворотка) - 15 метров, полотна нижнего диполя на высоте 10 метров над землёй.
Салатовым цветом - кабель к трансиверу, жёлтым - четвертьволновые трансформаторы, красным - точка суммирования сигналов. Полотна диполей - белым, верёвки - чёрным.  (Ну, объяснил, как мог :-)
Предвижу резонный вопрос: а стоят +3 дБ с круговой диаграммой таких усилий?
Не знаю. Но думаю что тем, у кого есть возможность такие "верёвки" развесить, попробовать стоит. Лишних антенн не бывает вообще.
       Давайте дружить. Добавьте этот сайт в избранное                                         
© Copyright 2011-2016 UY2RA.   All rights reserved.    Все права защищены.    Пожалуйста уважайте их.
Использование материалов c этого сайта разрешается только с указанием АКТИВНОЙ ссылки на этот сайт.

FREE & OPEN UKRAINIAN HAM  RADIO  BANNERS NET