входное сопротивление антенны DJ4GA

[Vlad]

антенна DJ4GA - проекция "дискоконуса" на плоскость. состоит всего из трех проводов. утверждается, что
превосходит простой диполь при работе с дальними корреспондентами. опубликована еще в 1974 году в QST.
посмотреть описание можно здесь http://us3iat.qrz.ru/radio/1975/ant_7/ant_7.htm
готовой ммана-модели нигде не нашлось, пришлось рисовать самому. получилось низкое входное сопротивление -
27 Ом. вариации угла наклона двух наклонных элементов не помогли. при этом в описании о необходимости
согласования антенны с кабелем нет ни слова. то есть молчаливо предполагается, что входное сопротивление порядка
50 Ом. но как его получить? может быть, что-то я неправильно делаю?

[Vlad]

все-таки один ммана-файл найти удалось (прикреплен). в этом варианте R=40 Ом. правда, антенна
на 430 МГц. найдена в теме http://www.radioscanner.ru/forum/topic25628.html
масштабирование в 100 раз почему-то не дало резонанса на 4,3 Мгц. почему-то резонансная  частота
9.07 МГц. сопротивление, однако, упало до 26 Ом. что интересно - в модели "мехико" наклонные лучи
почему-то в два раза длиннее чем должны быть по стандартному описанию такой антенны.
сейчас пытаюсь адаптировать эту модель к диапазону 7 МГц. вообще-то полоса пропускания, как пишут, у такой
антенны - полмегагерца. что-то пока по результатам моделирования не ощущается, что это так.

[RZ6FE]

антенна DJ4GA - согласования антенны с кабелем нет ни слова. то есть молчаливо предполагается, что входное сопротивление порядка
50 Ом. но как его получить? может быть, что-то я неправильно делаю?

В вашей модели нижний конец провода 2 в воздухе, угол 90 не выдержали.
50 Ом автор не обещает, а только упоминает КСВ около 2.
Антенна вертикальной поляризации (это, кстати, имеет минус - затрудняет положение антенным эффектом фидера, нужен запорный дроссель, отвод фидера горизонтально...), поэтому и говорят о ДХ на малых углах к горизонту, горизонтальный диполь на такой же высоте подвеса таких выгодных углов излучения не имеет и, кроме того, по кругу не работает.
  "мехико" - действительно имеет отличающуюся конфигурацию... Вообще антенна эта на любителя экзотических решений - вам понадобятся минимум две диэлектрические мачты (поляризация-то вертикальная)... - GP высотой 10 метров проще и лучше будет... мне так кажется

[Vlad]

уважаемый RZ6FE, за файлы и участие в обсуждение - благодарю!
однако...

GP высотой 10 метров проще и лучше будет

не факт, зависит от
местных условий и возможностей антенностроителя.

антенна эта на любителя экзотических
решений - вам понадобятся минимум две диэлектрические мачты

экзотики бояться не
надо, мачтами могут оказаться например две сосны...

50 Ом автор не обещает, а только упоминает КСВ около 2.

читаем внимательно
публикацию - "Описываемая антенна имеет большую полосу пропускания по сравнению с диполем (примерно на 20%), которая в диапазоне 40 м достигает 550 кГц (по уровню КСВ до 2)... Питание антенны осуществляется коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом". то есть речь идет о КСВ до 2 на краях полосы пропускания, которая составляет 550 кГц. значит, где-то в середине этой полосы КСВ заметно меньше 2, а R близко к 50 Ом. чего в моделях не получается. о чем, собственно, и тема.

В вашей модели нижний конец провода 2 в воздухе, угол 90 не выдержали.

почему  конец в воздухе? поясните, я в ммане я пока чайник, может чего-то недопонял. но в Вашей модели вроде бы точно так же этот вертикальный отрезок соездиняется с двумя нижними наклонными, как у меня. насчет невыдержанного угла 90 градусов - поясняю, что угол этот преднамеренно менял, ища максимум входного R. остановился на том, что в файле.

в Вашем первом файле входное оказалось 17 Ом, во втором - 22. небогато, хотелось бы побольше. у "Мехико" на 430 мгц почему-то получилось 40 Ом, но на КВ не масштабируется. с чего бы это...

по виду антенна напоминает перевернутый GP, у которого для увеличения полосы вместо одного вертикала - два наклонных луча. казалось бы, чего тут сложного.

ммана порой странно себя ведет. вот я нарисовал короткий отрезок (№2) длиной 3 см. ставлю источник в середине (w2c) на картинке вижу его в конце провода. ставлю в начале (w2b) - визуально он оказывается в середине. в первом файле от RZ6FE источник в середине соответствующего провода, но визуально он не по середине, а сдвинут вверх. эти фокусы мне непонятны... вот и в Вашем втором файле поставил источник в начало провода №2, а он оказался - в середине.

[Vlad]

...а ларчик просто открывался.... вот только теперь дошло...

рассматриваем антенну DJ4GA  как перевернутую GP. вспоминаем свойства обычной GP, не
перевернутой. 50 Ом она имеет, когда противовесы отогнуты под 135 градусов относительно
вертикального активного элемента (или, что то же самое, 45 градусов относительно мачты).
при угле 90 градусов ДН оказывается более прижатой к земле, но зато входное сопротивление
получается в районе 20-30 Ом. приходится применять какие-то согласующие устройства.

то есть были неправы те авторы (не буду переходить на личности, на просторах интернета
есть такие...), которые бездумно писали, что входное сопротивление антенны 50 Ом. чтобы
оно стало 50 Ом, нужно задирать вверх концы горизонтальных проводников. но тогда, надо
думать, увеличится вертикальный угол. либо надо согласовывать антенну DJ4GA с кабелем,
ввиду существенной разницы сопротивлений.

вот модифицированная модель. сопротивление увеличилось до 40 Ом, вертикальный угол
практически не испортился. полоса по уровню ксв=2 от 6,8 до 7,2 мгц. можно еще опустить
антенну пониже, ближе к земле. R от этого растет. и мачты будут пониже.

[RZ6FE]

...а ларчик просто открывался.... вот только теперь дошло...

рассматриваем антенну DJ4GA  как перевернутую GP. вспоминаем свойства обычной GP, не
перевернутой. 50 Ом она имеет, когда противовесы отогнуты под 135 градусов относительно
вертикального активного элемента (или, что то же самое, 45 градусов относительно мачты).
при угле 90 градусов ДН оказывается более прижатой к земле, но зато входное сопротивление
получается в районе 20-30 Ом. приходится применять какие-то согласующие устройства.

то есть были неправы те авторы (не буду переходить на личности, на просторах интернета
есть такие...), которые бездумно писали, что входное сопротивление антенны 50 Ом. чтобы
оно стало 50 Ом, нужно задирать вверх концы горизонтальных проводников. но тогда, надо
думать, увеличится вертикальный угол. либо надо согласовывать антенну DJ4GA с кабелем,
ввиду существенной разницы сопротивлений.

Хотел вам сразу написать, что антенна с входным 50 Ом из области фантазий автора... Вот и сами поняли.
По моделировщику:
Скачайте здесь книжку - http://dl2kq.de/ant/3-20.htm - многое станет понятнее.
По проводу 2 смотрите скрины.
"ммана порой странно себя ведет. вот я нарисовал короткий отрезок (№2) длиной 3 см. ставлю источник в середине (w2c) на картинке вижу его в конце провода. ставлю в начале (w2b) - визуально он оказывается в середине. в первом файле от RZ6FE источник в середине соответствующего провода, но визуально он не по середине, а сдвинут вверх. эти фокусы мне непонятны... вот и в Вашем втором файле поставил источник в начало провода №2, а он оказался - в середине".
Курсор на провод 2, правой мыши, во всплывшем меню нажать "поменять местами начало и конец провода" и будет вам с в ц.
Успехов.

[Vlad]

а, казалось бы, какая разница где начало где конец, если источник в середине....
век живи - век учись, и дураком помрешь....

осталось непонятной удачная модель на 430 МГц, и почему она не масштабируется на КВ....
может быть, вместе с длиной элементов надо было и диаметр провода увеличивать так
же в 100 раз?

[RZ6FE]

Выбирайте. КСВ в полосе 200 кГц не хуже 1,5.
И уже бросьте "изобретение" 74 года...

[Vlad]

антиресный Вы человек, RZ6FE...

антенна DJ4GA изобретение 1974 года. а классическая GP - изобретение какого года? гугл
молчит, видно настолько давно придумали, что уже забыли, кто автор и когда... и что из
этого?

по Вашим последним двум файлам нужны пояснения. что такое w6b9? где находится такая
точка питания? или w1b9 во втором файле - тот же вопрос. зачем в первом файле провод
№2 длиной 16 см, если точка питания не в нем, а в проводе №6?

...на моей крыше железобетонной 9-этажки, как ни странно, есть две точки, куда можно
зацепить верхние концы антенны DJ4GA (не говоря уже о том, что в лесу закинуть на
две сосны - и не надо тащить с собой никаких мачт, только проволоку). а вот если я на
своей крыше буду ставить GP то надо ставить мачту высотой 10-11 метров, между двух
лифтовых будок высотой по 3 метра каждая... где-то надо размещать противовесы по 10
метров длиной, а ширина крыши всего-ничего 12 метров, то есть вдоль крыши они поместятся,
а вот поперек - никак. да и вообще неудобно с противовесами иметь дело хоть на крыше,
хоть на огороде, хоть даже в лесу....

[RZ6FE]

Александром зовут.

Дело скорее не в годах, а в "изобретателях"...

Не хотите книжку http://dl2kq.de/ant/3-20.htm читать? Откройте "Помощь" в программе, на первый и последний случай даю скрин. Провод 2 можете вообще выбросить (мне в лом было) и продолжить вертикальный провод до соединения с горизонтальными.

Выбор только за вами.

[Vlad]

спасибо, Александр!

...и как же это неудобно - отсчитывать по сегментам, искать где точка питания....
не лучше ли сделать двумя проводами...

не надо гнать на DJ4GA, вполне нормальный изобретатель. извините за шпильку,
всё лучше, чем изобретатели "вечных двигателей", которые ЯКОБЫ работают.

тема, по видимости, завершена.

73!

[RZ6FE]

На основе дискоконусной антенны DJ4GA удалось создать простую, но эффективно работающую антенну на диапазон 40 м. По виду она напоминает образующую дискоконусной антенны, а ее габаритные размеры не превышают габаритных размеров обычного полуволнового диполя.

Сравнение этой антенны с полуволновым диполем, имеющим такую же высоту подвеса, показало, что она несколько уступает диполю при ближних связях SHORT-SKIP, но существенно эффективнее его при дальних связях и при связях, осуществляемых с помощью земной волны. Описываемая антенна имеет большую полосу пропускания по сравнению с диполем (примерно на 20%), которая в диапазоне 40 м достигает 550 кГц (по уровню КСВ до 2).


При соответствующем изменении размеров антенна может быть применена и на других диапазонах. Введение в антенну четырех режекторных контуров, подобно тому, как это сделано в антенне типа W3DZZ, позволяет реализовать эффективную многодиапазонную антенну. Питание антенны осуществляется коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом.

"QST" (США). 1974, октябрь
А на деле, после расчётов у вас не появилось никаких сомнений?

[Vlad]

какие же могут быть сомнения после расчетов? после расчетов должно становиться всё ясно!

понятное дело, в 1974 году не было мманы, свойства антенны определялись "на глаз", также
путем неких эмпирических измерений, что, с учетом погрешностей приборов и несовершенства
методик, могло дать результаты, которые теперь ммана не подтверждает полностью.

тем не менее, расчеты показывают, что такая антенна имеет таки преимущество перед
диполем, подвешенным на такой же высоте. что касается сопротивления, вариантов два -
либо согласовывать антенну с кабелем, либо задирать верхние концы для повышения R.

...и каким-то образом на 430 МГц получилось в авторской DJ4GA конфигурации проводников
сопротивление 42.6 Ома и КСВ=1.17 вот что удивительно (файл под названием mexico).
 
что касается обычной GP-шки - про противовесы повторяться не буду. в остальном - "на
вкус и цвет все фломастеры разные" (с).

[RZ6FE]

какие же могут быть сомнения после расчетов? после расчетов должно становиться всё ясно!

понятное дело, в 1974 году не было мманы, свойства антенны определялись "на глаз", также
путем неких эмпирических измерений, что, с учетом погрешностей приборов и несовершенства
методик, могло дать результаты, которые теперь ммана не подтверждает полностью.

тем не менее, расчеты показывают, что такая антенна имеет таки преимущество перед
диполем, подвешенным на такой же высоте. что касается сопротивления, вариантов два -
либо согласовывать антенну с кабелем, либо задирать верхние концы для повышения R.

...и каким-то образом на 430 МГц получилось в авторской DJ4GA конфигурации проводников
сопротивление 42.6 Ома и КСВ=1.17 вот что удивительно (файл под названием mexico).
 
что касается обычной GP-шки - про противовесы повторяться не буду. в остальном - "на
вкус и цвет все фломастеры разные" (с).

Верно, "на вкус и цвет все фломастеры разные"
Всё познаётся в сравнении - см., например - GP верхнего питания и полюбившаяся вам "дискоконусная широкополосная"
Файл "мехико 7.15" прилагаю. Высотой подвеса меньше 15 метров не обойтись - ищите высокие сосны 

[Vlad]

Александр, благодарю за файл. однако же, это какая-то другая антенна получается,
не DJ4GA.  горизонтальная часть заметно короче, чем полволны. а вертикалы заметно
длиннее четверти волны. это уже не проекция дискоконуса на плоскость и не перевернутая
GP с двумя вертикалами вместо обычного одного. зато сопротивление почти точно 50 Ом.
с высотой, конечно, проблема. но 15 метров, думаю, необязательно. высота самой конструкции
12,6 метра. опустим антенну так, чтобы от нижних концов до земли осталось 40 сантиметров. ДН
при этом заметно не испортится, а высота верхних точек будет 13 метров. все-таки не 15.
при этом придется конечно подкорректировать длины элементов, чтобы убрать реактивность
на нужной частоте.
что касается сравнения этой антенны "mexico" с перевернутой GP - "mexico" выигрывает по
вертикальному углу. и по отсутствию лежащих на земле/крыше либо растянутых над
землей/крышей противовесов.
еще как вариант, можно рассмотреть такую антенну на диапазон 30 метров. там высота
будет поменьше.
а если делать все-таки ГП, я бы остановился на удлиненном варианте с емкостью - проще с
противовесами и с ДН не так плохо (см. файл).
73!