|
||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||
Bezprostředně poté, co jsem zveřejnil článeček s úvahami o
rotačním dipólu, mi přišly od čtenářů první maily. A obsahovaly podobné
dotazy, na které zde odpovídám: 1. Ano, parazitní kapacita izolátorů, kterou jsem označil tímto obrázkem
měla u publikované devítimetrové konstrukce rotačního dipólu pouze jediný praktický dopad, který spočíval v tom, že by se mi při větší hodnotě této parazitní kapacity již nepodařilo pomocí jednoduchého symetrického L článku stejného typu - viz schéma
vykompenzovat impedance dipólu na všech
pěti pásmech (10, 12, 15, 17, 20 m) tak, abych měl VSWR lepší než 1.5. A
také jsem napsal, proč. Pásmo 14 MHz vyžadovalo téměř nulovou hodnotu
indukčnosti L, pásmo 28 MHz vyžadovalo téměř nulovou hodnotu kapacity C. A
to jsem ještě pracoval s délkou dipólu, schématem transformace -
přizpůsoboval jsem na hodnotu 200 Ohmů a pro symetrizaci jsem použil balun
1:4. 2. Na otázku, zda parazitní kapacita ve středu zářiče vadí jiným anténám odpovím několika případovými studiemi. V následující tabulce vám ukážu, že u dipólu, který je v 15 metrech nad zemí se jeho zisk nezmění. Jinak je to s přizpůsobením. Nejdřív tabulka, kde jsou uvedené kapacity držáku v pF, hodnoty imepdance v místě napájení, VSWR pro přizpůsobení ke koaxiálu 50 Ohm a zisk dipólu. tabulka č. 1 Takže, pokud jste někdy měli u dipólu blbé SWR, může to být kapacitou uchycovací armatury ve středu. Vyzařovat by to však mělo vždy takto:
Vidíte, že můj dipól, který je z 20 mm trubek, je ve výšce 15 metrů, má geometrickou délku asi 10.2 metru má Z = 65 + j0.04 a tomu odpovídá VSWR cca 1.3. Tento dipól by ve volném prostoru zářil takto:
měl by Z = 68.5 - j11.8, tj. VSWR pro 50 Ohm asi 1.5 a proti ideálnímu půlvlnnému dipólu by měl zisk jen o 0.04 dBd horší. Opakuji, že z hlediska vyzařování by na tom byly přibližně stejně všechny dipóly, s kapacitami držáků, které jsem v tabulce č. 1 uvedl. Z předchozích příkladů bychom mohli udělat závěr, že tedy kapacita držáku nemá podstatný vliv na anténu a že ji můžeme zanedbat. Není to ovšem tak úplně pravda. Z příkladů jsme viděli, že ani dobře navržený dipól pro f=14 MHz a h=15m stejně nemá VSWR=1, ale VSWR=1.3. Ten, co má větší kapacity armatur pak může mít VSWR vyšší, např. VSWR = 1.6. Můžete namítnout "a co má být" a budete mít pravdu. Jiná je však situace, pokud si chcete okolí dipólu zasvinit dalším hliníkem nebo raději vyrobit směrovou anténu. Příklady uvedu na anténě MOXON. Je dobrá, zná ji snad každý. Jde o dvouprvkovou směrovku, která má dobré parametry. Pokud je dobře navržená, má hezký vyzařovací diagram a je nádherně přizpůsobená. Ale to ji musíte umět udělat. Schéma antény MOXON vypadá takto:
Anténa se napájí vpravo, tam co je vidět změť vodičů v modelu programu MMANA (jeden drát je červený). Anténa byla navržena pouze programem MMANA, ale to není podstatné. Byla navržena a optimalizována pro konkrétní kapacitu držáku, ale i ráhno, stožár a okolní kotvicí lana. Ráhno, stožár a lana jsem ze schématu vymazal, už byste nepoznali, že jde o MOXON. Vyzařuje to takto:
Jak vidíte, anténa má hezký diagram, Ga= 11.9 dBi, F/B=19.05 dB, Z=52 - j0.353, tomu odpovídajíci SWR= 1. Můžeme tedy usuzovat, že anténa je v resonanci na kmitočtu 21.08 MHz a že ve výšce 15 metrů vyzařuje s elevačním úhlem asi 13.1 stupně. A můžete namítnout, že za uvedené parametry by se nemusely stydět ani směrovky s více prvky. Tohoto výsledku lze docílit za dodržení několika předpokladů, jak někdy na tomto webu píšu, zásad, které pro danou anténu platí. U MOXON je to: Zásada č. 1 - navrhnout anténu s ohledem na realitu. To znamená udělat pro danou výšku h model, který pracuje s reálnou výškou, reálnými průměry trubek prvků, reálnými průměry drátů, které jsou na koncích prvků, s reálnou kapacitou armatury ve středu dipólu a s reálnou impedancí izolátorů mezi dráty prvků. Toto všechno má, bohužel, u tak jednoduché antény, jakou je MOXOM vliv na to, aby se dostavil úspěch. A mohu vám říci, že už to až tak jednoduché není. Je to však výzva pro výrobce antén, aby vám vyrobili dobrou anténu MOXON. A je na vás, abyste poznali, zda je ta konkrétní anténa dobrá. Já osobně modeluji. Modeluji přesně a modeluji všechny známé parazitní zátěže a zdroje. Model ověřuji měřením proudů v důležitých vodičích. Moje zařízení je nyní schopné měřit až 9 různých proudů a nově vyvíjený přístroj bude měřit až 29 rozdílných proudů v 29 různých bodech. Pokud hodnoty proudů (jejich poměry v daných místech) odpovídají modelu a na svorkách naměřím vypočtenou hodnotu impedance pro danou výšku, vím, že model odpovídá skutečnosti. Pak mohu anténu systematicky optimalizovat. Zásada č. 2 - použít ke konstrukci pouze takové prvky, které konkrétní anténa snese. MOXON nemá rád špatné izolátory mezi dráty a příliš vysokou kapacitu centrálního držáku dipólu. Není citlivý na průměr prvků. Já vyrábím MOXONy z AL trubek o průměrech 20 - 22 mm a na koncích používám lanko o průměru 1.5 mm. Zásada č. 3 - nenastavovat to tak, abychom dohnali VSWR na hodnotu VSWR=1 např. jen změnou délky prvků. Ne, že by to nešlo. Bohužel, u MOXONA to jde. Uvedu příklady. MOXON vyrobený podle zaručeně dobrého návodu měl přibližně tyto parametry:
Můžete namítnout "ruku líbat". Zisk to má 12 dB, F/B je sice jenom 13 dB, VSWR = 1.8. Vždyť se do toho dá vysílat. Ano, dá. Podotýkám, že toto nastavení je pro danou konstrukci antény správné. Sice to nemá VSWR=1 a F/B=19 dB, jako u předchozího obrázku, je to jen o 6 dB horší na F/B a SWR je 1.8 a nikoliv SWR=1 ...Ham, který si tuto anténu postavil a investoval rovněž do anténního analyzátoru docílil následujícího nastavení.
Namítnete "ten to teda dojebal", ale není to až tak docela pravda. Nastavitelné prvky antény mu uvedený diagram umožnily takto nastavit. Když se na nastavení podíváte podrobněji, zjistíte, že SWR=1 a odpovídá změřené impedanci Z=49.7 + j0.25. Tady je to parádička. Zisk i vyzařovací úhel je dobrý. Dokonce stejný, jako předchozí, tj. kolem 12 dBi. Tak proč ta kritická slova? Ta anténa má navíc. Může být lepším nastavením vylepšen F/B o cca 6 dB a to je o dost. S přizpůsobením už by to nebylo tak jednoduché, ale i s tím by se dalo nakonec něco udělat, když to umíme. Co jsem chtěl předchozími slovy říci? Že i jednoduché antény, kterou MOXON beze sporu je, mohou být dobré a lepší. Každý si musí sám zvážit, zda mu za to těch 6 dB rozdílu na předozadním poměru stojí. Já mohu jen dodat, že u průměrného rádia, jakým je Kenwood TS-2000 se mi to na digimódech vyplatí. Myslím, že právě díky tomuto jsem udělal mnoho krásných spojení se slabými stanicemi, kdy mi silné stanice nevadily a "nedýchaly" s AVC zmíněného RIGu. MOXONka je citlivá také na kapacitu centrálního izolátoru. Je to však jen jeden z vlivů. O tom jsem se snažil také v tomto článku psát. Od MOXONky očekáváme při 2 prvcích skvělý zisk, dobrý F/B a dokonalé přizpůsobení. A také proto, že víme, že to jde. Ale jen za určitých předpokladů. Za dodržení konkrétních zásad. U MOXONky jsem některé kritické prvky vyjmenoval. Je to jakost a provedení izolátorů mezi prvky, kapacita centrálního izolátoru, ale také tvarová stabilita MOXONky. Musím dodat, že to nejsou jediné věci. MOXONce vadí předměty v okolí, sousední MOXONky, prvky jiných antén, zejména ty rezonanční. Je to prostě anténa dvouprvková, kde jeden prvek je napájený a geometrií se řeší fázové napájení druhého pasivního prvku. Proto má vliv všechno, co nastavuje fázové a amplitudové parametry buzení. U složitějších směrových antén toho bude více, hi.... |
||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||
73's Věra & Míra, ok1ufc |
||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||
© 2011 - Věra Šídlová a Míra Šídlo, ok1ufc, datum poslední úpravy: 12.01.2014 |
||||||||||||||||||||||||||||