Дисконус: тришкин кафтан

Из гостевой за вчера:
Николай Череповец
Добрый день, Георгий.

Спасибо за интересный сайт. Всё что связано с радио мне интересно, а теперь стало еще интереснее, так как я купил себе RTL приёмник. Сайт ваш нашёл когда искал широкополосную антенну. И в результате остановился на дисконусной антенне. Но не могу решить сделать ли её самому или лучше купить. Вроде она в изготовлении несложная. Что посоветуете сделать. 

Николай.  08.04.2017 10:57 IP 176.222.180.112 

Добрый день, Николай, и спасибо на добром слове. Честно говоря, я к дисконусной антенне тоже неравнодушен. Но при всём том вынужден признать что для любителей послушать различное радио в широком диапазоне, особенно для нас, любителей, не профессионалов, не самый хороший вариант. 

Первая лемма - теоретическая. Известно, что любая антенна служит для преобразования электромагнитных волн в напряжение на разъёме  приёмника. Отдельный случай - на разъёме приёмопередатчика. Отдельный случай потому что ценность той антенны для передающего радио намного больше так как она имеет хороший КСВ во всём рабочем (расчётном) диапазоне частот. Для передатчиков это решающий параметр, так как он обуславливает эффективность радиосвязи. А для приёмников теоретически да, а практически - нет.

Лемма вторая. Тоже теоретическая.  В любом частотнозависимом радиотехническом тракте произведение коэффициента передачи (усиления) на его полосу пропускания есть величина постоянная. Чем шире полоса пропускания, тем меньше коэффициент передачи. Условно можно иллюстрировать это понятием площади эпюр напряжения на рисунке ниже. Из него можно заключить, что площадь эпюры напряжения резонансной антенны больше площади напряжения на выходе широкополосной антенны. Конечно, всё это очень условно, зависит от полосы пропускания обоих антенн, их импеданса и проч, но суть отображает довольно точно.

 В большинстве случаев, даже при профессиональном исполнении, коэффициент усиления широкополосных антенн величина отрицательная.  Речь не идёт о многоэлементных антеннах или антеннах формирующих максимум излучения в каком-то одном направлении.  В связи с тем, что  в рабочей полосе частот этот коэффициент есть величина постоянная, становится возможным с помощью широкополосного усилителя перевести его в положительную область и таким образом получить реально работающую антенну. В большинстве приёмников такой усилитель стоит прямо на входе и поэтому дисконусная антенна может быть признана практически работающей.  Но усилитель (и системы автоматического регулирования усиления) точно так же работает и с резонансными антеннами, нивелируя разницу между ними. В связи с большими амплитудами уровня входного напряжения от резонансных антенн может сложиться впечатление о том, что они работают лучше. Вот, например, образец подобного практического анализа - 

На самом деле для каждой антенны эффективность - это как раз площадь эпюр напряжения в примере выше: произведение коэффициента передачи на полосу. Поскольку физически такой величины не существует,  приходится мириться с тем, что объективно сравнивать такие антенны некорректно.  В купленном Вами, Николай, RTL DVBT2 SDR приёмнике, УВЧ нет, поэтому без широкополосного антенного усилителя такая антенна будет работать очень плохо.

Но с точки зрения широкополосного передатчика, в котором главное - КСВ, дисконусная антенна представляет собой превосходное решение, так как коэффициент усиления в передатчике может достигать любой величины. Именно поэтому дисконусные антенны так популярны. И не только на УКВ. Вот фотография КВ дисконуса. Фото KT4XN. Рабочую частоту можно вычислить  на глазок: диаметр нижней части конуса равен четверти длины волны. Если я правильно (с учётом перспективы фотографии) оценил размеры, то это дисконусная антенна на 40 метров. С учётом чрезвычайно широкой полосы пропускания, могу допустить что антенна работает в диапазонах от 3,5 до 10 мгц.  Практические коротковолновики знают как трудно получить полосу в 300 кгц на 7 мгц, а тут с лёгкостью :-)

Теперь про то что лучше: сделать или купить. Очень хорошо про это написано  тут - "Дисконусная антенна своими руками". Поискав решение в интернете можно выяснить две вещи. Первая: покупать уж очень дорого. Несмотря на то, что в принципе это всего лишь набор трубок, цена на украинском рынке от 4000 до 8000 гривен. 

Вторая: приложив руки с умом. можно получить почти такую же антенну модификацией  старого зонтика.  Ну уж из двух то точно можно собрать антенну которая будет работать в диапазоне длин волн от четырёх радиусов зонта до нескольких дециметров (обусловлено потерями в металле зонтика). Точно так же хорошо будет работать и модификация оцинкованного ведра.

О гибридном варианте - дисконусная+широкополосная дипольная система - я уже писал. Тоже вариант. Конечно же опыт производителей таких антенн помноженный на исполнение в условиях технологически правильного производства обеспечит вашей антенне замечательную стабильность и долгую жизнь, но не каждый из нас решиться выложить  такие дефицитные сегодня на Украине денежные знаки за набор прочно соединённых трубок. Решение принимать Вам, Николай. 

В заключение хочу еще раз привести свою старую добрую шутку что даже самая плохая дисконусная антенна лучше чем её отсутствие :-) 

Вижу, слышу и скажу :-)

Вот на картинке что видит панорама моего SDR при пролёте спутника CAS3C (XW-2C). Прикольно наблюдать глазами и выбирать для ушей определённый участок в спектре передатчика BJ1SD.   Знание - сила. 

А вот так выглядит старый добрый ФанКуб при передаче своих обычных новостей.  Но особо новых нет, поэтому схожу на 80-ку поговорю про качество SSB сигнала :-)

Космические виражи

Принимая телеметрию Nayif-1 обратил внимание на "реверанс" от FunCube-1, который двигался вслед за Nayif примерно в том же направлении но примерно на 1000 км дальше.  А поскольку SDR Console было велено следить за Nayif-1, то его сигнал программа принимала с коррекцией эффекта Допплера, а FunCube-1 нет. Вот и вышло, что FunCube-1 сделал реверанс перед Nayif-1 : -)    Типа "избежали столкновения".   

Сигнал Funcube-1 послабее потому что дальше, примерно между Исландией и Гренландией.   Принималось с антенным усилителем +18 dBi.

Первоапрельские автомобили

В мире до сих еще выпускаются автомобили по внешности которых можно предположить что их выпустили к 1 апреля. Можете посмотреть, их по крайней мере 7 -    7 автомобилей похожих на шутку. Но это серийные автомобили, выпущенные с конвейера. И некоторые из них выпускаются до сих пор :-)

Магистр оккультных наук

Собственно, можно было и без комментариев. Но тогда возможно не было бы понятно что я увидел это первого апреля.  Итак, антенна безусловно будет строиться в резонанс. Настроить в резонанс можно и столовую ложку.  Надо отдать должное автору:: эта антенна будет работать лучше ложки. По крайней мере резонанс в ней действительно получить легче.  Но вот то, как автор показывал резонансные свойства рамки качанием проводов - просто восхищает.   Особенно впечатлила настройка в резонанс подкладыванием книжечки с определённым количеством страниц. Это круто. Никакого КПЕ не надо!    Первое апреля.

Прохождение первой декады апреля

Думаю все заметили значительное ухудшение прохождения вк началу апреля. Виной этому, конечно же, Солнце. Долгосрочный прогноз SSN вообще сказал 17 на первое апреля, и это конечно, сказывается. Но по моим ощущениям похождение сильно связано с прогревом поверхности материков и поэтому ориентироваться следует на коррелированную величину Solar Flux 10.7 cm. То есть не прямо на количество солнечных вспышек за сутки, а на практическое их влияние на "пропускную способность" атмосферы на частоте 3 гГц ( 10,7 см ). Разницу между ними можно подсмотреть у NASA.  Но нас устроит картинка ниже (для наглядности).  Для расчёта прогноза мы всё равно возьмем академическую величину в 17 SSN.

 

Ну и теперь что рассказал прогнозометр. Прохождение намного хуже аналогичного периода прошлого месяца и гораздо менее предсказуемо. Низкочастотные диапазоны будут открывааться раньше, но качество прохождения будет хуже. Например 160 метров уже будет открыт с  18:00 по Киеву и закрываться к 8-ми утра, но на трассах дальнего прохождения уровни будут очень слабые, а прохождение над ближними областями сильно фрагментированное.
Диапазон 80 метров более менее близок к стандартному, на нём менее всего заметны изменения. На этой неделе открываться он будет уже с  17 часов и закрываться только к 10-ти утра. В связи с длиной волны области хорошего прохождения не так сильно фрагментированы, как например, на 40 метра.

Открываться диапазон будет резко, от 18:00 местного, к семи утра общая зона прохождения начнёт распадаться на отдельные области и к 12:00 по Киеву будет наступать минимум для этого диапазона. Но совсем закрываться он не будет, так же как и диапазон 30 метров. Худо бедно этот диапазон будет открыт круглые сутки с максимумом  около 21 часа и минимумом  около 13 часов украинского времени. Неправда ли, странно!
20 метров будет открываться с 5:00 по Киеву, но уже с 20-ти часов начнётся ослабление и к трём часам ночи наступает полный штиль. Первые признаки жизни диапазон начнут появляться к 5-ти часам утра и уже к 8 часам евразийский континент и часть Африки освещённая Солнцем будут вполне досягаемы. Но общая картинка даже в полдень грустная: только северное полушарие и совсем не далеко :-(

18 мгц, как и положено пограничному диапазону, будет открываться с 9-ти утра, и будет открыт до самых сумерек, а это 21:00 украинского времени. Но на протяжении всего этого фремени области хороего прохождения будут сильно фрагментированы. То есть не факт, что вы получите удовольствие, если задержитесь на этом диапазоне.
Диапазон 15 метров  будет очень похож на классическую иллюстрацию о сумеречной зоне (Gray Line). Несмотря на то что первые признаки жизни диапазон будет начинать проявлять  уже от 9-ти утра, назвать это прохождением нельзя. Улучшится эта картина только за час до наступления сумерек (17:00  по Киеву) и уже с заходом Солнца диапазон закроется наглухо.
Диапазоны 24 и 28 мгц открыватьсся не будут, разве что на 17 метрах в полдень будут небольшие области возможного прохождения на Африканский континент. Но скорее как исключение. Дежурить тут - тратить время зря. Но на кластер поглядывать следует.
На УКВ картина еще более грустная. И, несмотря на то, что в северо-западной и восточных частях Украины в сумерки и первые часы темноты возможно слабое тропо прохождение, в общем картина пессимистическая. На громкости сигналов со спутников это не скажется, можете слушать. :-)

Nice weekend morning

Как следует поплакавши с утра, видимо, упросил бога порадовать чем-то :-)   Помыкавшись по полупустым КВ диапазонам и неудобным орбитам спутников, пособирал для проформы чего было слышно из редкого, и стал на CQ в телеграфе. И фортуна меня порадовала. Я давно сетую на что радиолюбительство вымирает, молодежь телеграф не учит, романтики  не видит.... 

   И вот, только став на CW CQ подряд позвали две молодые лэди: Мария IK0PXD и Эльвира ZA1EM. У обоих очень приличный телеграф. Да и как не может радовать сердце гусара общение с дамами ! :-)   Как было не похвастать, что моя жена тоже с позывным (UY2RY), правда её телеграф в плачевном состоянии - после Шосткинского радиоклуба серёзно им не занималась. Ну, позывной, пожалуй еще примет, а потом только 73 и 88 :-)  Так что, наверное, неправ я относительно хиреющего радиолюбительства.  Даже если не так активно, как в 90-е, но до смерти радиолюбительства еще далеко.

Viva HAM radio! 73! & 88!

На фото Мария - IK0PXD

Кто рано встаёт

Кто рано встаёт, тому бог подаёт.  Сегодня проснувшись как положено в выходной без напряга попил кавы, побрился не спеша в своё удовольствие, сел за трансиверы и... заплакал  Целую неделю вынашивал план попытки "докричаться" да восточного побережья США через Oscar-7 и увидел что банально проспал.  Возможность для моей высоты была около трёх минут.

Еще большим огорчением стало прохождение на КВ. Отплакав пропущенную орбиту переключился на КВ и даже подумал что антенны нет: подёргал разъём, пробежался по ВЧ диапазонам, проверил КСВ....   Вроде с железом всё ОК, а приёмник(и) мёртвые.  Интересно, что прогнозометр прохождения  при SSN=35 не даёт такой мрачной картинки. Тот самый случай когда опыт предыдущих лет (статистика) больше вредит, чем помогает прогнозу.

Если бы не  пролетавший прямо сейчас XW-2F через который провёл связь с  Ivo I6IBE, то подумал бы что сегодня вообще за трансивер садиться нельзя. Узнав по новый квадрат Европы ( JN62WB ) обрадовался, а когда он попросил перейти в SSB и даже сам стал звать верхней боковой, снова расплакался :-) У меня к этому трансиверу микрофона нет :-) Подумал как прикольно звучит в телеграфе  NO SSB :-)

Одним словом, кто рано встаёт.......