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

18.05.2015

GP с рефлектором: развитие

     Пару постов назад я писал про GP с одиночным рефлектором без противовесов который обнаружил в Новой Зеландии :-)  Будучи приверженцем антенн доступных каждому крестьянину (у которого есть место для противовесов :-) и имея некоторый опыт создания и использования GP подобных антенн, усомнился в том, что приведенные характеристики (картинки) правдивы. Поэтому попросил своего приятеля Сергея UR5RMD, который дружит с популярной у нас MMANA, смоделировать увиденное на QSL карточке ZL3XDJ. Вот, привожу его работу полностью.
UR5RMD Сергей:
"   Посчитал антенну. У меня получились чуть другие параметры. Почему так? Даже не знаю с чего начать. Ну наверное начну с критики. Интересная штука эта критика. Юрист сантехника не будет критиковать, или наоборот, а вот если сантехник сантехника это запросто и каждый скажет после того кто делал перед ним работу "Да кто ж так делает, прокладки надо было ставить наоборот, японского производства, а не китай и т. д." В общем высокомерию нет придела. Но я бы не хотел исходить из этого дурного качества исполнителей, а на самом деле опираясь на знания и логику хочу заметить что тот кто рассчитывал этот GP не стремился вогнать антенну в резонанс и использовал в расчётах поверхность земли не твердую, а жидкую т.е. морскую воду. Ну а теперь коль уже начал то по порядку.
  Во первых, если посмотреть на характеристики антенны (диагр. направ.) у автора, то сразу можно сказать что антенна не в резонансе. Посмотрите на четвертый параметр Z: 85.182 +j91.508 Ohm Величина +j91.508 - это реактивная часть входного сопротивления антенны. Кода антенна в резонансе то параметр "j" должен быть равным нулю, а он у нас +91,508 по этой цифре можно сказать что антенна находится за пределами 7,05 мГц. где то 7,9-8,0 мГц. ну естественно и SWR 4.0 (пятый параметр) при волновом сопротивлении антенны Z 85.182 Ом.
   Во вторых, меня сильно смущало усиление антенны указанное у автора Ga 6.74dBi (по отношению к изотропному излучателю). Я нигде не встречал вертикал с таким высоким усилением да еще без противовесов. После просмотра фотографий ZL3XDJ на www.qrz.com/ пришел к выводу что антенна рассчитывалась на жидкой поверхности, а не твердой, т. к. он живет на берегу океана, а значит вода соленая и характеристики земли будут намного выше. Нереально получить усиление антенны 6,74dBi на качестве земли (среднее) без противовесов. Ну а теперь о расчетах.
     Честно признаюсь не хотелось поднимать кучу литературы и тратить на это не один час, а то и день для изучения всех тонкостей GP с директорами, рефлекторами и т.д. и т.п. Распечатал рисунок Brian-а ZL3XDJ и вогнал в масштаб т.е. в 1 см. получилось 990 мм. у него на первом рисунке где нарисована антенна в программе, первый провод обозначен как штырь и высота Length составляет 9,2м. Набросал в MMANA v.1.2.0.20 проводники, вогнал в резонанс, посчитал на нашей Українській земле, а потом на океанических водах Австралии :-) и вот что получилось.
     Высота вертикального штыря 9,685м., длинна наклонного луча (рефлектора) при углу в зените 45,2 градуса получилась 13,251 м. и часть загнутого рефлектора равна 6,7м. Нижняя часть рефлектора высоты от поверхности земли (воды) 0,16м. Расстояние между питанием антенны и рефлектором (нижний конец) равен 3,2м. Расстояние верхнего конца штыря и рефлектора равна 0,53м. Все проводники антенны имеют диаметр 1,6мм. медь. Прилагаю файл модели антенны 7050_reflector.maa и характеристики антенны.
Файлы 1.jpg и 2.jpg на них видно усиление антенны Ga(dBi) 7.48 - расчет проводился на поверхности "морская вода" при проводимости 5000mS/m и диэлектрической проницаемости 81 є. ну и соответственно макс. угол излучения равна Elev (гр).10,0 градусов.

    Рисунки 3.jpg и 4.jpg показывают нам что расчет проводился на сельской местности, холмы средней высоты, тяжелые глинистые почвы при проводимости 5mS/m и диэлектрической проницаемости 13 є (качество земли среднее). соответственно имеем: усиление Ga(dBi) 2.87 и максимальный угол излучения Elev (гр). 31,0 градус.




    Из всего что посчитано хочу сделать вывод. У нас нет такой поверхности воды как у ZL3XDJ, и получить усиление антенны можно если применить много противовесов лежащие на земле, разве что на берегу реки можно приблизится к заданным параметрам. Имея то что имеем и применив к вертикальному штырю рефлектор мы явно получим усиление 2,86dBi, а это почти один бал. По этому у кого нет места для противовесом можно смело устанавливать рефлектор, 13,251м. не так уж и много места и можно смело проводить связи. Ну а что касается подавление заднего лепестка то здесь оно неплохое около -9,7dBi это на нашей почве, а на воде или берегу около -15,3dBi. По этому антенна вертикальный штырь с рефлектором намного лучше чем сам вертикал ну и плюс направление."
    Понятно, что мы затевали это не собираясь остановиться на анализе увиденного. Мой опыт подсказывает, что если добавить второй рефлектор и один директор ( что очень привлекательно с точки зрения конструкции - сразу получаем растяжки верхней точки, т.е. механический выигрыш), то можно получить куда более серьёзные значения усиления вперёд, ради чего, собственно и огород городиться.   А если добавить систему хотя бы из трёх противовесов и приподнять основание штыря хотя бы на полтора метра над землёй, то удасться немного  "прижать" диаграмму излучения к земле. Ясный перец, что это годится не всем, но для тех, у кого есть приоритетные направления на этом диапазоне, или наоборот, одна сторона закрыта наглухо, например ЖБ высотками, идея получить выигрыш в другом направлении весьма привлекательная.  Поэтому
 Продолжение следует.
       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