Asi před měsícem (možná už to bude o týden déle) jsem obdržel pro mě neobvyklý mail, na který jsem určitě neodpověděl tak, abych toho konkrétního hama uspokojil. Přesně si už nepamatuji, co jsem tenkrát k postupu odpověděl, ale určitě něco ve smyslu, že vlastně nějaký publikovaný exaktní návrh neznám a já bych to řešil numerickou metodou s využitím NEC, příp. Smithova diagramu na návrh transformačního vedení. Tak jsem to konečně kdysi dělal, když jsem se učil tyhle antény navrhovat. A abych měl s čím srovnávat výsledky, koupil jsem si od výrobce antén dvojici antén k měření a porovnávání. Tady však chci napsat pár řádek o tom, jak je to asi pracné, tedy, že to až tak pracné není.

Co si představit pod pojmem anténa HB9CV?

Já si pod tímto pojmem představuji dvouprvkovou směrovku, kterou navrhl v minulosti chytrý pán, který měl značku HB9CV. Navrhl ji jako tzv. hyperziskovou anténu se dvěma buzenými prvky, které jsou geometricky vzdálené od sebe přesně jedna osmina lambda a každý je napájený zdrojem se vzájemným fázovým posunem 135 stupňů. Tj. např. pro pásmo 14 MHz by vzdálenost měla mít cca 2.65 metru. Takže ten chytrý pán musel vyřešit dvě úlohy. Jednu z nich vám tady prozradím hned a tu druhou vám nechám jako malé domácí cvičení. A pak to tady jednou dopíšu, hi ...

První úloha

První úlohou je stanovit délku prvků tak, aby to při buzení obou prvků vyzařovalo, tj. abychom dosáhli nějaké solidní směrové charakteristiky.

Druhá úloha

Druhá úloha se týká návrhu fázovacího vedení abychom rozdělili energii z napáječe rovnoměrně a docílili fázového posunutí těch 135 stupňů. A tu vám nechám jako domácí úkol, protože jsem na těchto stránkách začal jednou v zimě psát o základech práce se Smithovým diagramem a tuhle úlohu si šetřím, až budu jednou o práci se Smiťákem pokračovat, je moc hezká, je jednoduchá a touto cestou děkuji hamovi, který mě na ni přivedl....

Schéma HB9CV

Schéma jsem si okopčil z obrazovky 4NEC2. Toto cvičení však dělám teď, při kávě, na dovolené a na maličkém notebooku. A dělám ho ve dvou programech současně, abych mohl srovnat výsledky a hned je poslat do internetu, s tím, že připíšu, kolik mi to sežralo času.

Zadání dat

V knihovně MMANA dokonce najdeme tuto školní úlohu v dodaných modelech. Použijeme ji a zadáme data také do druhého programu. Takže zadáme toto:
- kratší prvek, ten má rozpětí od minus 4.945 metru do plus 4.945 metru
- delší prvek, tem má rozpětí od minus 5.31 metru do plus 5.31 metru
- frekvenci někam nad 14 MHz, třeba 14.1
- a ty dva zdroje, každý s poloviční magnitudou

Data vypadají po zadání takto, nejdříve geometrie, potom zdroje:

Výpočet

Schéma jsem již uvedl, frekvence jsem nastavil, takže zkontroluji výšky nad zemí, obě jsou nastavené na 15 metrů. Zkontroluji použitou zem. Pro 4NEC2 vybírám "real ground" s parametry zde:

A spouštím výpočty.

Vyzařovací diagramy

V obou programech jsem použil rozdílné země. I přes tento rozdíl vstupních dat jsou si diagramy v základních znacích podobné.

Impedance

Ujela mi ruka s nastavením škál na stupnicích. Ale měřím čas, výpočet nebudu opakovat. Tak co? Je to zase dost podobné, že? Pokud byste použili jiné geometrické rozměry obou prvků, ponechte oba zdroje, tak, jak jsou, stejně tak interval mezi prvky a začněte délku prvků optimalizovat tak, aby kritériem byl např. nejlepší F/B. A ono by vám zase vyšlo, to, co mě. Jen byste ta data získali numerickým výpočtem a nikoliv z literatury.

Závěr

Výpočet, od zadání dat, přes jejich kontrolu, okopírování obrázků (moc jsem se s nimi nebabral) a napsání tohoto článku, to všechno mi sežralo přesně 36 minut u kafíčka. Návrh jde rychle.

Udělám ještě shrnutí k tomu, co jsme vypočítali dvěma metodama, ve dvou programech. Vypočítali jsme, že klasická HB9CV je docela slušná směrová anténa, která má ve výšce 15 metrů nad nějakou zemí zisk Ga asi 11.8 dB a činitel zpětného příjmu necelých 20 dB, raději se držme při zemi a použijme horší data z MININECu: F/B= 16.5 dB. Dost dobrý, že?

Přizpůsobení je také dost dobré. Na impedanci kolem 20 Ohmů.

Co myslíte, sedí to s realitou? Až se vrátím z dovolené, vytáhnu z archivu pár reálných diagramů. Ale už teď prozradím - když si poradíte s tím transformačním vedením a uděláte anténu HB9CV dobře, přiblížíte se skutečně k těmto teoretickým hodnotám. Pravděpodobně se jim přiblížil i autor této legendární antény, protože jednou napsal, jak ho překvapil rozdíl směrovky proti drátovce. A když to vedení uděláte nějak kompromisně, třeba abyste se nějak "dotransformovali" či "dořezali" tak si můžete touto metodou spočítat, jak asi bude vaše HB9CV vyzařovat ...

Přeji hezké prádniny a děkuji za pozornost.

73's Míra, ok1ufc

© 2011 - Věra Šídlová a Míra Šídlo, ok1ufc, datum poslední úpravy: 12.01.2014