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

26.04.2020

Провисание концов диполя

Первоисточник здесь - KK4OBI. За идею почитать спасибо Александру UR5FIL

Математика, описывающая эту цепную кривую, не поддалась решению, пока не было изобретено исчисление. По сей день дифференциальные уравнения, интегралы и специализированное программное обеспечение - вот как инженеры проектируют мосты и арки. Прямого решения не существует. В мире радиолюбителей прямая дипольная антенна встречается редко, потому что провисает и проволока и трубка. И, конечно, мы не можем математически смоделировать это, потому что требования к контактным вычислениям выходят за рамки возможностей Кодового числового электромагнетизма, который является ядром наших программ моделирования антенн. Модели антенн смотрят на практические решения, используя только прямые линии, дуги или спирали. Исследования провисания антенны в этом разделе используют прямолинейное приближение кривой. Используя специализированные программы расчета контактной сети, был разработан набор из четырех уравнений для описания провисания антенны, равного 10, 20, 30 и 40 процентам длины прямого резонансного провода. Диапазон каждой кривой был разделен на десять сегментов, и значения прогиба по длине на каждой кривой были нормализованы и усреднены. Этот набор значений используется для создания точечной аппроксимации контактной кривой в программном обеспечении для моделирования антенн.

  Ключом к созданию модели дипольного прогиба является использование функции оптимизации программного обеспечения. К счастью, есть одно уравнение, которое может непосредственно рассчитать ширину контактной зоны между двумя полюсами, зная длину провода и высоту полюсов. Чтобы запустить модель, вы просто устанавливаете коэффициент провисания. Программа экспериментально попробует длину провода, найдет интервал контактной сети для этого коэффициента провисания, разделит интервал на десять точек построения, сформирует двухточечную кривую, протестирует ее на минимальное реактивное сопротивление КСВ и +/- j и повторите автоматически, пока не будет найдена наилучшая резонансная длина провода.
На рисунке 1 первое, что бросается в глаза, это то, как понижается усиление (зеленая линия) с наименьшим количеством провисания.     Независимо от того, как мало провисает, вы никогда не добьетесь максимального усиления. Z Ohms Effic Gain Sag-Graph фигура 2 Вторая странность заключается в том, что импеданс Z Ом (синяя линия) увеличивается до тех пор, пока провисание не достигнет примерно 25% длины провода, а затем начнется движение вниз. Очень необычно. Обдумав это, помните, что точка подачи начинается на 1/2 длины волны относительно средней земли и идет к земле с увеличением провисания. Другая нелогичная характеристика заключается в том, что % радиационной эффективности (красная линия) увеличивается с увеличением провисания. 
  Изучение вертикальной и горизонтальной составляющих диаграммы направленности в дальнем поле показывает, что, когда провисание становится больше 10%, вертикальное излучение увеличивается и увеличивается в общем. Настоящим сюрпризом является то, что вы можете настроить диполь на величину провисания!  Имеется в виду его сопротивление (для кабеля).
Как видно на рисунке 4, обычная длинная, тощая фигура "8" в форме диполя исчезла. Теперь она короче и значительно округлилась. КСВ составляет 1: 1 против 1,38 для стандартного диполя. Усиление составляет 5,53 дБи против 7,32 дБи стандартного диполя Это происходит потому  что изменяется направление излучения на концах диполя - они приподняты вверх.  Радиационная эффективность немного лучше: 75,2% против 74,5%. Угол наибольшего излучения (пурпурный на трехмерном изображении) выше, теперь он составляет 40 ° от горизонтали против 30 ° для стандартного диполя. Ширина луча (по уровню -  3 дБ) составляет 110 °. Вот краткие выводы для ответа на вопрос об изменениях дипольных характеристик, связанных с провисанием.
© Copyright 2011-2019 UY2RA, UN7FGO   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