Взялся моделировать антенны на наш диапазон – 136кГц, типа экспоненциальные, конические и прочие плоскостные вибраторы. В самом деле, они широкополосные, почему бы не посмотреть, будут работать или нет.За основу брал высоту не более 10 – 11 метров - то, что можно установить у себя на дачном участке. Материал – медная проволока, диаметром 1мм. В общем, что бы ни утомлять вас, есть несколько моментов, которых я бы посоветовал придерживаться. Собственно они всем известны: угол раскрыва, количество рёбер в самой антенне, длина.
 |
Минимизировать, до приемлемых размеров и электрических величин, удалось лишь частично. Как не крути, размеры дают о себе знать. По каждому виду антенн, буду кратко комментировать.
Веерная антенна. Что бы было понятней, обозначу три стороны A, B, C. Ориентироваться удобней по горизонтальной линии B, она в верхней точке между A и C. Начну с 1 метра. Пока в таком виде, дополнительные внутренние рёбра добавлю позже. Приемлемая реактивность, как мне кажется, должна быть не более -3000, поэтому на неё и буду ориентироваться.
 |
| W(m) | - Ширина горизонтальной линии B (метров) |
| R(om) | - активное сопротивление излучателя |
| jX(om) | - реактивная составляющая излучателя |
| Ga(dbi) | - усиление к изотропному излучателю |
| Elev(deg) | - вертикальный угол излучения антенны |
(Таб.1.) Горизонтальная линия В от 1 до 10метров. Диаметр провода 1мм.
| W(m) | R(om) | jX(om) | Ga(dbi) | Elev(deg) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.119 | -13922 | -5.9 | 16.8 |
| 2 | 0.116 | -11220 | -5.4 | 16.8 |
| 3 | 0.121 | -10487 | -5.35 | 16.8 |
| 4 | 0.126 | -9879 | -5.32 | 16.8 |
| 5 | 0.117 | -8654 | -5.32 | 16.8 |
| 6 | 0.121 | -8216 | -5.31 | 16.8 |
| 7 | 0.125 | -7820 | -5.32 | 16.8 |
| 8 | 0.129 | -7458 | -5.33 | 16.8 |
| 9 | 0.133 | -7125 | -5.35 | 16.8 |
| 10 | 0.137 | -6816 | -5.38 | 16.8 |
Исходник: veernaja_10.maa
Прежде чем превратить её в «веер», расскажу о такой особенности. Что мне не понравилось при моделировании этой антенны – это то, что она достаточно капризная, несмотря на свою простоту. Количество рёбер в веере, при узком угле ограничено, не превышает 5, 6. При дальнейшем увеличении программа считает не корректно. Удивляться этому, на самом деле, не нужно, все-таки 136кГц, длина четверти составляет 550м, а в расчётах заложено всего 10м.
Что бы было понятно, о чем идёт речь, приведу такой пример. Ширина стороны В – 1м: W(m) 1. R(om) 0,119. jX(om) -13922. и т.д. (см. Таб.1.). Делим её на две равные части и в середину добавляем ещё одно ребро, вертикально. Программа выдаёт следующее:
| R(om) | jX(om) | Ga(dbi) | Elev(deg) |
|---|---|---|---|
| 8671 | -15747 | 55.46 | 16.6 |
Добавив всего один провод, сопротивление подскочило от 0,019 до 8671. Усиление к изотропному излучателю от -5,9 до 55,46. Это просто не реально, такого не может быть. Поэтому, вертикальные добавочные - я их называю рёбра, добавляю когда ширине стороны В, не менее 10 метров.
Предположу, что антенна, в реальности, будит работать и с двумя, тремя рёбрами при В – 1м. Но в этом случае – это уже не веерная антенна получается, а обычный штырь.
---
Теперь посмотрим, что получится, если ширину стороны В - 10м, поделить на несколько равных частей, поочерёдно, добавляя, вертикально рёбра. Как я уже писал выше, у нас есть три стороны – А, В, и С. Сторона В нам известна – 10м. А, к сторонам А и С, буду добавлять, дополнительно, новые вертикальные рёбра. То есть к двум имеющемся, прибавится третий, четвёртый и т.д.
(Таб.2.) Горизонтальная линия В - 10метров. Количество вертикальных рёбер - Elem(№), от 2 до 10. Диаметр провода 1мм.
| Elem(№) | R(om) | jX(om) | Ga(dbi) | Elev(deg) |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 0.137 | -6816 | -5.38 | 16.8 |
| 3 | 0.116 | -6310 | -4.35 | 16.8 |
| 4 | 0.098 | -5450 | -3.98 | 16.8 |
| 5 | 0.122 | -6255 | -3.50 | 16.8 |
| 6 | 0.094 | -4826 | -3.78 | 16.8 |
| 7 | 0.318 | -6256 | -7.55 | 16.8 |
| 8 | 0.117 | -4938 | -4.54 | 16.8 |
| 9 | 0.506 | -5833 | -9.58 | 16.8 |
| 10 | 0.205 | -6848 | -4.46 | 16.8 |
Реактивность -3000, как можно заметить в этой антенне, не получится. Увеличить саму антенну - например, ширину стороны В сделав её 20м, наверное, не представляется возможным. Во всяком случае конструктивно, это сложно выполнить. Ну, может быть исключительно спортивного интереса ради, всё же с моделировать стоит, хотя бы показать, что ожидает того радиолюбителя который рискнет развернуть 20м веер.
(Таб.3.) Горизонтальная линия В - 20метров. Количество вертикальных рёбер - Elem(№), от 2 до 10. Диаметр провода 1мм.
| Elem(№) | R(om) | jX(om) | Ga(dbi) | Elev(deg) |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 0.177 | -4650 | -5.94 | 16.8 |
| 3 | 0.122 | -4106 | -4.60 | 16.8 |
| 4 | 0.108 | -3870 | -3.92 | 16.8 |
| 5 | 0.103 | -3789 | -3.44 | 16.8 |
| 6 | 0.092 | -3420 | -3.33 | 16.8 |
| 7 | 0.111 | -4363 | -1.82 | 16.8 |
| 8 | 0.004 | -1492 | -4.67 | 16.8 |
| 9 | 0.079 | -2773 | -4.01 | 16.8 |
| 10 | -0.208 | 2643 | -600 | ----- |
Исходник: veernaja_20.maa
В этой модели, реактивность -3000, судя по расчётам, выполнима. Хотя, всё настолько ужато, что есть сомнения: возможно ли на практике получить -3000. Особенно удивили 10 элементов из (Таб .3.) - сопротивление ушло в минус – менее нуля. Реактивность сменила знак на индуктивную, хотя размеры антенны остались прежними. Усиление к изотропному излучателю -600. Вот и думай после этого, будит, работать такой веер или нет. Как бы там ни было, было интересно понаблюдать за антенной.
28.05.2016
