Форум DL2KQ

Антенны => Антенны УКВ => Тема начата: R0AEK от 31 Октябрь 2014, 06:01:28

Название: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: R0AEK от 31 Октябрь 2014, 06:01:28
Повторил за полчаса вот это (http://dl2kq.de/ant/3-93.htm), для теста использовался Красноярский репитер RR0AD за ЖБИ домом ~56км, прием на WEBSDR так же в Красноярске, антенка на балконе, видео теста тут (http://www.youtube.com/watch?v=_pOkXideTlQ), радио Baofeng UV-5S ~4w, минимум КСВ с пятиметровым кабелем после "катушки", 1.3, + 10 метров кабеля до шека КСВ 1.1 :o

(http://24dx.ru/forum/download/file.php?id=2959&t=1)

(http://24dx.ru/forum/download/file.php?id=2962&t=1)

(http://24dx.ru/forum/download/file.php?id=2965&t=1)

(http://24dx.ru/forum/download/file.php?id=2967&t=1)

(http://24dx.ru/forum/download/file.php?id=2968&t=1)

(http://24dx.ru/forum/download/file.php?id=2969)

P.S. Категорию поднял, теперь я R0AEK..... Игорь Викторович, можно логин сменить на учетную запись?
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: DL2KQ от 05 Ноябрь 2014, 00:39:26
репитер RR0AD за ЖБИ домом ~56км
Для 56 км неплохо.
Цитировать
Категорию поднял, теперь я R0AEK..... Игорь Викторович, можно логин сменить на учетную запись?[/i]
Изменил отображаемое на форуме имя. Но логин и пароль остались без изменений.

Можете сами делать: свой профиль > Изменить профиль > Настройки аккаунта > Имя.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: R4HCE от 17 Декабрь 2014, 06:44:21
Ребята, всех приветствую!
Заинтересовала данная антенна. Собрали подобным образом и получили КСВ:
на 145МГц - 1,8
на 433МГц - 1.5

До этого делали подобное по ссылке http://pa0fri.home.xs4all.nl/Ant/Hangdipool2m/hangdipool.htm
Опыт настройки есть. Лучше себя показал вариант с длиной экранированной части от "катушки" 32см. Добавив виток, добились КСВ:
145 1.4
433 1.9

Как улучшить КСВ для антенны вашей конструкции? Так же попробовать укоротить экранированную часть? Но тогда это буде влиять на:
Цитировать
Если частота резонанса не попала куда надо, то:
Если она ниже, то чуть подрезаем половинку диполя из центральной жилы.
Если выше, то перегоняя витки слегка отодвигаем трап влево.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: DL2KQ от 28 Декабрь 2014, 19:34:34
Как улучшить КСВ?
Похоже, попался не слишком удачный кабель:  большие потери во внешней изоляции. Для обычных применений эти потери вообще не нормируются (и поэтому могут быть большими), т.к. там вся ВЧ-энергия внутри кабеля.  А  данной конструкции внешняя изоляция коаксиала  покрывает и половину антенны и фильтр-пробку.

Еше вариант: нестандартная толщина  и\или диэлектрическая проницаемость внешней изоляции, отчего съехала частота фильтра-пробки. Попробуйте чуть ослабить ли напротив, затянуть кабельные стяжки на катушке фильтра-пробки. При этом будет меняться частота трапа.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: R4HCE от 29 Декабрь 2014, 06:38:16
А если этот фильтр заменить ферритом, чего можно ожидать? Такие эксперименты не проводили?
Можете дать ссылку, какой у вас кабель используется?
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: DL2KQ от 30 Декабрь 2014, 18:13:49
Нет, от феррита на этих частотах килоомы не получишь.
Кабель использовал RG-58 A/U, производителя не знаю, но точно не Китай, а приличная фирма.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: R0AEK от 23 Апрель 2015, 20:18:34
Полевые испытания

карта высот, я с права в яме, рядом речка
(http://24dx.ru/forum/download/file.php?id=4374&mode=view)

59! при >55км на 3,5 ватта в обе стороны. Коаксиалка была только у меня.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: R0AEK от 01 Апрель 2016, 22:47:37
Сегодня запустил тестово WSPR маяк, собранный на pic18f2550+Si570, программинг свой, тестирование, из 11 диапазонов, 30m и 2m, двух метровый вещает на коаксиальную антенку, выше описанную от хозяина форума, так вот, вещая на 10 мВт, выдаваемых Si570, на websdr + аудиопоток направленный на програмvку WSJT-X, websdr от меня чуть более 50 км, на видео отчетливо видно как Si570 входит в режим, декодирования WSPR сообщения конечно нет при таком мизере, но факт, что на УКВ через коаксиальную антенку 10 мВт бегают десятками км.

Игорь Викторович, если есть время, можете объяснить как это все происходит, с такими мизерными мощностями?!

За ранее Спасибо!

Ссылка на видео
https://www.youtube.com/watch?v=bRgI5jXTmRY
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: DL2KQ от 04 Апрель 2016, 11:57:31
Затухание в свободном пространстве L =32,4 +20log (f) + 20log(d)                  
где:
f – частота в МГц,
d – расстояние между антеннами в км.
Для Вашего случая это около L=110 dB. Добавочные потери для рассматриваемых условий при хорошей рефракции в атмосфере еще минимум 15 dB. Итого 125 dB.
Мощность передатчика +10 dBm (10 мВт). Минус затухание получается +10 - 125= - 115dBm, т.е. 0,4 мкВ. Впoлне принимаемый сигнал.

Конечно, надо хорошее состояние атмосферы  (рефракция вниз к земле), отсутствие дополнительного затухания от погоды, отсутствие заметных препятствий на трассе. Но в целом, ничего экстраординарного, даже при ненаправленных антеннах без заметного усиления.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: R0AEK от 04 Апрель 2016, 12:28:27
Затухание в свободном пространстве L =32,4 +20log (f) + 20log(d)                  
где:
f – частота в МГц,
d – расстояние между антеннами в км.
Для Вашего случая это около L=110 dB. Добавочные потери для рассматриваемых условий при хорошей рефракции в атмосфере еще минимум 15 dB. Итого 125 dB.
Мощность передатчика +10 dBm (10 мВт). Минус затухание получается +10 - 125= - 115dBm, т.е. 0,4 мкВ. Впoлне принимаемый сигнал.

Конечно, надо хорошее состояние атмосферы  (рефракция вниз к земле), отсутствие дополнительного затухания от погоды, отсутствие заметных препятствий на трассе. Но в целом, ничего экстраординарного, даже при ненаправленных антеннах без заметного усиления.

Спасибо, теперь прояснилось!
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: Kt608b от 18 Ноябрь 2019, 08:59:20
Всем привет! Я собрал конструкцию этой антенны, но параметры немного расстраиваются при прикосновении рукой к кабелю за катушкой. Заметил, что если есть реактивность, то она слегка уменьшается, так же активное сопротивление немного меняется.

Это нормальное поведение доя такой коаксиальной антенны или плохо настроена катушка и абсолютно никакого влияния не должно быть?

Еще такой вопрос, а как можно быстро ориентировочно прикинуть количество витков катушки, потому что хочу антенну выполнить на трубе D=20мм   
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: DL2KQ от 18 Ноябрь 2019, 10:43:40
1. Нет. такое поведение означает, что трап не попал на нужную частоту и не отсекает полностью антенну от кабеля. Попробуйте слегка сжать катушку кабельными стяяжками: если эффект уменьшится, то сжимайте дальше или домотайте четверть витка. Если увеличится - четверть витка смотать и проверить снова.
  Впрочем, если антенна решает свои задачи и не имеет проблем с помехами на передачу и прием, то можно и ничего не делать.
2. Простого пересчета на другой диаметр не существует. Это трап, резонансная частота которого зависит не только от размеров катушки, но и  от межвитковой емкости. А последняя зависит от толщины и диэлектрической проницаемости внешней изоляции  кабеля. А эти параметры у разных производителей шатаются (кстати, именно поэтому частота трапа гуляет в зависимости от производителя кабеля и по-хорошему требуется подстройка).

  Если очень надо  другой диаметр, то потребуется  ГИР на нужную частоту и испортить несколько метров кабеля. Методика:
- делается катушка желаемого диаметра  с несколькими витками. Важно: у катушки не должно быть выводов, только витки, лишнее полностью обрезается.
- ГИРом измеряется собственная резонансная частота катушки.
- По результатам измерения  корректируется число витков (снова с обрезкой лишних выводов).
- Повторяем предыдущие два пункта до тех пор, пока не попадем куда надо.
- Затем из этого же кабеля (но из другого куска) делаем  антенну..
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: Kt608b от 18 Ноябрь 2019, 10:59:50
Спасибо за ответ! Теперь понятно к чему стремиться, а то я уже думал что это специфика такого рода антенн. Тогда сегодня дальше буду продолжать попытки убрать влияние кабеля. Уж очень привлекательна такая антенна! Кстати, пока ждал ответа обнаружил что в gal программе можно посчитать трап.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: DL2KQ от 18 Ноябрь 2019, 11:03:53
в GAL-ANA другие трапы. Они более стабильны, но для них надо резать кабель.

Здесь же трап на собственной резонансной частоте катушки. Он менее стабилен в повторении, но зато кабель остается целым.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: RZ6FE от 04 Январь 2020, 16:25:57
в GAL-ANA другие трапы. Они более стабильны, но для них надо резать кабель.

Здесь же трап на собственной резонансной частоте катушки. Он менее стабилен в повторении, но зато кабель остается целым.
Игорь, а что, если к катушке фильтра-пробки подключить конденсатор в виде отрезка кабеля?
Для примера на 14.15 МГц во вложениях.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: DL2KQ от 04 Январь 2020, 17:43:01
Можно,это известное решение.
Но придется нарушать изоляцию кабеля.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: RZ6FE от 05 Январь 2020, 05:50:46
Можно, это известное решение.
Но придется нарушать изоляцию кабеля.
Спасибо.
Да, эта картинка из Ротхаммеля только с кабельным конденсатором  :)
Просто подумалось, что лучше нарушить изоляцию получив при этом возможность "автономной" настройки пробки и достижения некой стабильности отсекателя за счёт помещения его в герметичный корпус с парой разъёмов.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: R3GR от 13 Февраль 2020, 06:17:15
Игорь, доброе утро!
Не могли бы Вы подсказать можно-ли смоделировать коллинеарную антенну из кабеля, а если можно, то в какой программе. Нужно с учетом потерь в кабеле и его укорочения.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: DL2KQ от 13 Февраль 2020, 14:13:25
   В HFSS. Но трудоемкость этого процесса такова,  что сделать антенну "на глазок", обмерить, поправить и еще раз сделать – будет в несколько раз быстрее..

   IMHO, коаксиал далеко не лучший материал для коллинеара.
  Для простейших одноэлементных УКВ антенн коаксиал еще как-то подходит. Но для антенн с усилением  применение коаксиала – чистой воды партизанщина. Потери во внешней изоляции с неизвестной проницаемостью диэлектрика и потерями в нем (и нестабильностью этих параметров у одной марки кабеля, но разных дат выпуска) сводят на нет и расчет и усиление тем неотвратимее, чем больше элементов в коллинеаре.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: R3GR от 13 Февраль 2020, 23:29:20
Игорь, спасибо! Мельком просмотрел описание.  Попробую, конечно, разобраться и приспособить, если смогу. Но ведь это для СВЧ, там трубы.

Что касается потерь, то они действительно есть, и ощутимые. Например, на 430 мГц при кратном наращивании количества элементов свыше шестнадцати прирост усиления уже определяется с трудом. А так быть не должно потому, что уровень стоячих волн снижается, и соответственно должны снижаться потери. 
Мне кажется, дело не только в потерях. Элементы (отрезки кабеля) имеют замедление внутри, поэтому чтобы получить в них совпадающие по фазе колебания их делают геометрически короче, чем половина длины волны в пространстве.
Из-за смещения фаз происходит рост излучения вдоль полотна антенны. И чем больше количество элементов в антенне, тем больше это излучение.
Но подозреваю, что не всё так просто потому, что основной лепесток (бублик) диаграммы с увеличением количества элементов сужается. Вот и хотелось бы разобраться, а возможно и понять, как избавиться от прогрессирующего смещения фаз.

А короткие антенны до 8 элементов при соблюдении некоторых условий работают в общем-то не плохо и удобны в изготовлении и установке. Жаль, что их мало используют.

Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: DL2KQ от 14 Февраль 2020, 11:47:12
  Накапливающаяся ошибка фазирования – ахиллесова пята  всех коллинеаров с последовательным питанием элементов.
Скажем, если по какой-то причине (например коэффициент укорочения неточно учли или монтажные выводы) на каждом фазирующем элементе мы ошибаемся на 12 градусов (т.е. ~3% длины волны), то после  8 элементов накопившаяся ошибка достигнет  90 градусов и дальнейшего приращения усиления не будет (кстати, по той же причине длинные коллинеары узкополосны,  чем длинее, тем уже полоса).
   Эта проблема остра даже в коллинеарах без пластиков (только трубки и воздух). А в коаксиальных появляются еще два переменных параметра: диэлектрические проницаемости внутреннего  и внешнего диэлектриков (они вовсе не обязаны быть одинаковыми, не говоря уж об их стабильности в серии).
  Если требуется большое усиление, то лучше синфазные решетки, с подведением питания от синфазного делителя  отдельно к каждому элементу. Или расположить круговым веером несколько вертикальных антенн Уда-Яги (в последнем случае это можно сделать вокруг заземленной несущей мачты).
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: R3GR от 16 Февраль 2020, 12:35:27
Немного задержал с ответом, Игорь, прошу прощенья, был занят. Хотелось бы продолжить.

Вы всё изложили правильно, я с Вами полностью согласен, даже рад, что наши точки зрения совпадают, но антенна имеет три существенных положительных качества: - малый вес, простота изготовления и перспективу легко нарастить количество элементов, чего не скажешь о классических коллинеарных антеннах. А это как раз то, из-за чего стоит с ней заниматься.
У меня сформировался свой взгляд на её недостатки и для меня всё выглядит не так уж трагично.
В частности.
1. У антенны есть потери на нагрев, и они выше, чем в открытых антеннах, но не настолько, чтобы перечеркнуть её положительные качества. После устранения недостатка, связанного с накоплением ошибки фазирования между пространственной волной и волной в полотне антенны, потери на нагрев могут быть компенсированы за счет наращивания количества элементов, при котором произойдет снижение амплитуды стоячих волн с соответствующим уменьшением потерь.
2. При использовании кабеля, имеющего разброс параметров можно в процессе сборки просто подгонять длину элементов под фактический коэффициент его укорочения. При коротких антеннах и хорошем кабеле этого можно и не делать.
3. Наружный диэлектрик на смещение фаз в отрезках кабеля влияет очень слабо, это проверено на практике. Внутренний диэлектрик, от которого зависят потери на поляризацию и коэффициент укорочения, влияет куда больше, но в настоящее время применяются вспененные материалы, которые дают снижение потерь и увеличивают фактор скорости до 85%.
А узкополосность антенны может быть даже полезна при её использовании на фиксированной частоте, ну, скажем, в репитере. Хотя это свойство можно рассматривать как ограничительное.

Таким образом устранив главный недостаток: - накопление ошибки фазирования, можно получить хорошую антенну. А здесь возможны разные решения. Можно, например, эту ошибку уменьшить, разделив антенну на две части и запитав её с середины. Это проверено, есть рабочая антенна.
Можно за счет кратного удлинения некоторых элементов сохранить фазовые сдвиги, геометрически удлинив полотно антенны. Но пока мне плохо понятно, что происходит в ближней зоне, и непонятно куда девать излишек кабеля (как его укладывать).

Игорь, я не знаю как у Вас со временем и насколько Вам интересна эта тема, но мне очень интересно ваше мнение как специалиста, которое, надеюсь мне поможет.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: DL2KQ от 16 Февраль 2020, 16:43:27
Со временем не плохо, а очень плохо.

В наружный диэлектрик, кстати, иногда добавляют газовую сажу (по сути, чистый углерод), что дает потери.
Узкополосность, помимо прочего, означает возрастание КСВ при дожде, снеге, обмерзании.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: R3GR от 16 Февраль 2020, 20:55:37
Понятно.
Я беру кабель для антенн только в белой оболочке SAT-703B. Специально снимал оболочку, паял к алюминию и делал антенну без оболочки. Насколько помню 6 элементов. Лучше не стало. С черной оболочкой не проверял, но обязательно проверю.
На аэродроме года 3 - 4 назад поставил 4 эл. в толстостенной стеклопластиковой трубе. Радиостанция АМ 200 мВт, частота 125 мГц. С высоты 200 м. слышу на расстоянии 100 км.  Борт слышен при удалении более 150 км. (радиостанция 5 Вт.) Хорошо слышно наземного диспетчера 7-8 баллов на 125,9 мГц "Воронеж-Подход" на расстоянии 70 км. На GP его почти не слышно. Влияние дождя на дальность не замечено, но специально не проверял. КСВ при дожде тоже не проверял. Лед на трубе не держится.

Игорь, спасибо.
Больше надоедать не буду. С вашего разрешения обращусь только когда будет тупик.
Название: Re: Коаксиальная антенка на 145 по описанию от DL2KQ
Отправлено: Kt608b от 08 Апрель 2020, 15:26:00
Вот такой вариант https://vk2zoi.com/articles/dual-band-high-gain-flower-pot/ кабельной антенны 2х1/2 (145/435 МГц) действительно работоспособен? Просто смущает, как в точке питания получено 50 Ом, если при добавлении еще одного элемента сверху сопротивление всей конструкции увеличится?