Автор Тема: Оптимизация толстой J-антенны 145\435 МГц  (Прочитано 18634 раз)

Оффлайн VA7KL

  • ***
  • Сообщений: 67
  • Репутация: +6/-6
    • Просмотр профиля
Добрый день Игорь!
В базовую MMANA-GAL я внес антенну ant/3-85.htm (файл 145_436_18.gaa). Результаты совпадают естественно. Прежде чем заниматься оптимизацией для антенны из медной трубки (которую я уже скрутил и опробовал в эфире), хотел попробовать экспериментальный факт: если двигать точку питания вверх-вниз, то КСВ изменяется значительно, и немного влияет на резонансную частоту (намного слабее чем отгибание четвертьволновой линии согласования). То есть в окне Оптимизация у меня есть один независимо изменяемый параметр Z1 проволоки W009. А от него зависят Z-координаты проволок 6,7, 11 и обе Z-координаты 8-ой проволоки (разделаного коаксиала). Это вообще возможно ввести в окно Оптимизации? а то может скриптом насоздавать .маа файлов.
Добавление: замена проволоки на 3/8-дюймовую трубку кардинально ухудшило ДН на 435МГц: выросли заячьи уши под 60 градусов, сравнимые с лепестком под 10 градусов. Не вдаваясь в оптимизацию, я сгенерил и просчитал разные .маа файлы - и ничто так не улучшает ДН как удлинение двухпроводного шлейфа! Его укорочение делает ДН еще хуже. Попробую свести КСВ и сопротивление к приемлемым величинам, не ломая ДН. Странно что толщина трубки так на нее влияет.
« Последнее редактирование: 01 Мая 2016, 09:51:31 от Konstantin »

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2350
  • Репутация: +243/-5
    • Просмотр профиля
Re: Оптимизация толстой J-антенны 145\435 МГц
« Ответ #1 : 04 Мая 2016, 13:21:36 »
1. Ставьте двухчастотную оптимизацию (окно "источники по диапазонам", указать вручную две строки с разными частотами и снять чекбокс "Отдавать приоритет первому источнику").

2. В закладке "Геометрия" ставьте чекбокс "Не разрывать".

3. В таблице оптимизации для передвижения любой из перемычек пишите две строки: для Z1 и Z2 провода перемычки и связывайте их кооперацией (т.е. чтобы они менялись одновременно), т.е. для Z1 а для Z2   в столбце "Кооперация" пишите номер строки, в которой описано изменение Z1 (почитайте про кооперацию раздел 10.4.3 в http://dl2kq.de/ant/MMANA-Book.pdf)

4. При увеличении толщины растет электрическая длина, поэтому ухудшается ДН. Попробуйте сначала временно убрать из модели линии согласование и вставить источник в центр средней линии (т.н. сделать диполь) и подгоняя размеры добиться приличной ДН и резонанса в обоих диапазонах. А уж потом приделывайте снизу линию и пробуйте настроить.

Оффлайн VA7KL

  • ***
  • Сообщений: 67
  • Репутация: +6/-6
    • Просмотр профиля
Re: Оптимизация толстой J-антенны 145\435 МГц
« Ответ #2 : 26 Мая 2016, 05:56:29 »
главное - знать какую деталь оптимизировать.. я пришел к этому увы опытным путем. Прочитав почти все что есть в Интернете про J-Pole, Super-J, Collinear-5/8-wave, исходя из размеров вашей проволочной антенны, посчитав разные варианты в MMANA-GAL, и погнув с десяток метров трубы, я пришел к такой конструкции:



Главным ее достоинством (после приличной ДН и одного кабеля) оказалась независимость настройки по VHF и UHF. Двигая точку питания вверх/вниз, находится самое нижнее положение где КСВ на VHF частоте равно 1.0. На UHF резонанс это мало влияет. Затем ставим проволочную перемычку на stub (изначально он был чуть длиннее), и двигаем ее вправо/влево, пока не подберем минимальный КСВ на желаемой UHF частоте. На VHF резонанс это мало влияет и легко компенсируется положением точки питания. Что интересно, если сделать stub параллельным, то активное сопротивление на UHF получается высоковато больше 80 ом. Если раздвинуть его у основания, то сопротивление уменьшается до 50 ом. Резонансная частота слегка увеличивается, что легко компенсируется перемычкой. Отпиливаем лишние трубки stubа и повторяем процедуру еще раз, и окончательно припаиваем stub. Больше чем пару раз повторять это все не приходится. Нижний четверть-волновой отрезок трубы лучше изначально держать параллельным и гнуть лишь в случае крайней необходимости (когда все спаяно и деваться некуда), как известно, он сильно влияет на настройку.

Следовательно оптимизировать надо длину и форму того stubа. Его полная длина по осевой не равна ни пол- ни четверть- ни 3/8х волны (чего только не пишут про phasing stub в Super-J). Вот именно этот вариант в "развернутом виде" я и просчитал в MMANA-GAL. Настроил на 146Мгц:



и на 446Мгц, что выше чем 3 * 146 = 438 на 8Мгц - известный факт, и этим сдвигом здесь легко управлять:



Моделирование этой конструкции (тут ее .maa файл http://www.va7fft.com/images/j-collinear-146-446-experimental.maa ) дает хорошее совпадение рассчитанных и замеренных сопротивлений, ну и резонансов. VHF резонанс в программе можно легко подобрать концом четверть-волнового отрезка, а UHF резонанс сильно зависит от моделирования подвода кабеля и его радиуса, так что совпадение частот можно легко "подкрутить". А вот хорошие сопротивления на обоих диапазонах это конечно главный подарок. Способ распайки кабеля сильно влияет на UHF резонанс. Может N-connector и сгодился бы, у меня его не было, но уж точно нельзя припаивать SO-239 на трубу как на многих картинках в Интернете. Странно что нигде не пришлось учитывать коэффициенты укорочения, если вертикальные трубки (5/8 UHF волны верхняя, 3/4 волны J, и их сумма на самую длинную) укоротить согласно Ку, то резонансы вылетят вверх. Диаграмму направленности наверное уже не улучшить: удлиняя stub, ДН расползается в стороны как тающее мороженое, что казалось бы хорошо но при этом сопротивления и резонансы идут и в лес и по дрова..

Двухдиапазонная антенна с почти независимой настройкой резонансов, которая не греет космос, и недлинная < 1.5м, так что сама себя держит в противоположность ~3м Super-J. Диапазон по КСВ <замеренный> в пределах 2:1 - 6МГц на VHF и 12МГц на UHF. Умеючи, ее можно согнуть руками из одной трубки, не занимаясь пайкой.
« Последнее редактирование: 07 Июня 2016, 09:41:55 от Konstantin »

Оффлайн VA7KL

  • ***
  • Сообщений: 67
  • Репутация: +6/-6
    • Просмотр профиля
Re: Оптимизация толстой J-антенны 145\435 МГц
« Ответ #3 : 12 Ноября 2016, 07:42:27 »
чем дальше в лес, тем больше антенн. Эта из крепкой трубы 1/2" дюйма и стандартых колен из магазина пожалуй оптимальна:



диапазон по КСВ <замеренный> в пределах 2:1 - 6МГц на VHF и ~18МГц на UHF. Изза относительно широкого диапазона, малые колебания сильно влияющего на настройку J-stubа не сказываются на настройке. Да его и отогнуть ветром невозможно, только руками. Толще трубу использовать смысла нет, 3/4" дюймовые колена имеют слишком большой радиус поворота, и диапазон шире делать незачем.
Особенное развлечение доставляет паять трехмерно закрученый stub, он же не параллельный, по парам колена не спаяешь, надо паять сразу весь собранный. Но зато получается очень крепкая конструкция.
« Последнее редактирование: 14 Апреля 2017, 08:18:18 от VA7FFT »

RZ6FE

  • Гость
Re: Оптимизация толстой J-антенны 145\435 МГц
« Ответ #4 : 12 Ноября 2016, 17:55:15 »
Вы работаете на 446 МГц?

Оффлайн VA7KL

  • ***
  • Сообщений: 67
  • Репутация: +6/-6
    • Просмотр профиля
Re: Оптимизация толстой J-антенны 145\435 МГц
« Ответ #5 : 12 Ноября 2016, 21:25:48 »
Скорее Нет чем Да. Как и все тут, больше работают на 2м, хотя репитеров на 70см тьма и все радио поддерживают 70см. Я полагаю что причина в отсутствии хорошей двухдиапазонной антенны для простых смертных, у кого нет большого антенного хозяйства.
Для автомобилей такие антенны есть которые работают как эта: с индуктивностью посредине и корпусом автомобиля вместо J-элемента.

RZ6FE

  • Гость
Re: Оптимизация толстой J-антенны 145\435 МГц
« Ответ #6 : 13 Ноября 2016, 06:47:35 »
Я подумал, что в теме упоминается 145/435, а вы потом говорите о 446 МГц...
Простую двухдиапазонку на 145/435 тоже делал. Может вам модель пригодится.

Оффлайн VA7KL

  • ***
  • Сообщений: 67
  • Репутация: +6/-6
    • Просмотр профиля
Re: Оптимизация толстой J-антенны 145\435 МГц
« Ответ #7 : 13 Ноября 2016, 09:32:22 »
спасибо, посмотрел с интересом. В книжке называется Open Sleeve. Диапазон широковат, по КСВ 2.0 13Мгц на 145 и 30Мгц на 446. Наверное потому что трубка диаметром 10 мм, почти как моя в полдюйма, ну или свойство Open Sleeve. Сегодня еще один J-Pole настроил пониже на UHF. Диапазон неслабый: 8Мгц на 146 (при том что нам выделен 144 - 148) и 20Мгц на 440 (ну это ок для 430 - 450).

Тут репитеры принимают на 442-445 и 447-450, потому я и ориентируюсь на 446.

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2350
  • Репутация: +243/-5
    • Просмотр профиля
Re: Оптимизация толстой J-антенны 145\435 МГц
« Ответ #8 : 15 Ноября 2016, 11:27:08 »
Главным ее достоинством (после приличной ДН и одного кабеля) оказалась независимость настройки по VHF и UHF. Двигая точку питания вверх/вниз, находится самое нижнее положение где КСВ на VHF частоте равно 1.0. На UHF резонанс это мало влияет.
Да, я подобный фокус замечал при настройке. Не то, чтобы полная независимость настроек, на весьма разное влияние по диапазонам.

Оффлайн Kt608b

  • ***
  • Сообщений: 23
  • Репутация: +1/-1
    • Просмотр профиля
Re: Оптимизация толстой J-антенны 145\435 МГц
« Ответ #9 : 21 Февраля 2020, 15:39:53 »
4. При увеличении толщины растет электрическая длина, поэтому ухудшается ДН. Попробуйте сначала временно убрать из модели линии согласование и вставить источник в центр средней линии (т.н. сделать диполь) и подгоняя размеры добиться приличной ДН и резонанса в обоих диапазонах. А уж потом приделывайте снизу линию и пробуйте настроить.

Вы имеете ввиду, так как сделал я на фото? Если так, то резонанс на 145 МГц есть, а на 435 МГц реактивность несколько десятков Ом. Модель 1:1 ваша, конвертированная в mmana. При включении всех проводников ксв соответствует расчетному. Хочу собрать вашу антенну, но у меня другой материал и диаметр, поэтому хотелось бы понять как подгонять размер.
« Последнее редактирование: 21 Февраля 2020, 15:52:21 от Kt608b »