Home » Avuliaisuus

Delta-silmukkaantenni 80m

Avuliaisuus


Legendat, teoria ja käytäntö

Seuraavassa kuvataan yksinkertaisen monikaistaisen delta-silmukka-antennin rakentaminen kaistoille 80-10m. Antennin laskentaohjelmalla EZNEC asennus valmistetaan teoreettisesti ja dokumentoidaan halvalla antennianalysaattorilla miniVNA tai graafisesti dokumentoidulla tavalla. Samoin koaksiaalikaapelin edut verrattuna kanatikkaisiin, joissa on Matchbox tämäntyyppiselle antennille, on käytännössä ja metrologisesti dokumentoitu..

Joitakin viikkoja olin jotenkin tuntenut työskennellä lyhytaaltoalueella, kun olin viimeksi kuluneina vuosina ollut QRV: n pääasiassa VHF / UHF-kaistoilla toimimaan satelliittien, ISS: n ja Kuun (EME) kautta (katso kotisivuni). KW: llä minulla on 18m Versa-Tower ja 3-elementtipalkki 20/15/10 m, joiden kanssa olin aktiivinen enimmäkseen 20 m: llä, koska viime aikoina 10 ja 15 m oli tekeillä suhteellisen vähän. Piti ymmärtää, että myös klo 19.00 jälkeen 20m: lla vallitsi melko hiljainen. 40 ja 80 metrin etäisyydellä ei valitettavasti ollut mitään minulle, koska puoliväliset dipoolini kahdelle bändille olivat purettu useita vuosia, ja niitä ei puutunut VHF / UHF: n tai avaruustoimintojen takia..

Preferenssini ovat nyt muuttuneet, joten minun piti tehdä jotain kahdelle bändille. Koska muutama kuukausi sitten OV G25 -antennissamme puhkesi antennianalysaattorikuume, halusin paitsi vain asettaa tarkoitetun antennin, myös laskea teoreettisesti antenniohjelmien avulla, mitata antenni valmistumisen jälkeen Anlaysatorilla ja vertailla siten teoriaa ja käytäntöä.

Teoreettiset näkökohdat ja valmistelut

Kun OV-kodimme G25 Delta-silmukka oli takaisin hammaspyörissä (katso Nobel-palkinnon saajat …) ja olin erittäin tyytyväinen lähetys / vastaanotto-ominaisuuksiin, halusin rakentaa tämän tyyppisen antennin kotona. Ensinnäkin tein itseni älykkääksi Rothammelissa, ARRL-käsikirjassa ja Internetissä. Rothammelin vanhassa painoksessani siinä ei ole paljon, se on rajoitettu silmukoihin, joissa on pystysuora järjestely. Kuutiomaiset neloset. Internetissä sain joitain vinkkejä, osittain ristiriitaisilla legendoilla, jotka saivat minut kiinnostumaan. Lopuksi löysin parhaan kuvauksen ARRL-käsikirjasta.

Käsikirjassa antenni kutsutaan Loop Skywireksi, ja radio-operaattorin yhteisö esittelee sen täysin aliarvioidussa salaisessa kärjessä kustannus-hyöty-suhteen suhteen. Minun täytyi hyväksyä myöhemmin täysin. Antenni on monikaista-antenni ilman ansoja, jota voidaan syöttää normaalilla RG58-koaksiaalilla, ja se ei maksa mitään. Se on resonoiva perustaajuudella 3,5 MHz ja kaikilla moninkertaisilla alueilla, mukaan lukien 40, 30, 20, 15 ja 10 m. Käsikirja jatkaa, että ihanteellinen säteilykuvio voitaisiin saavuttaa pyöreällä silmukalla, mutta tarvittavien ripustuspisteiden vuoksi sitä olisi vaikea saavuttaa. Kompromissina olisi silloin kyseinen neliöjärjestely, joka myös kuvataan tässä. Muut muodot olisivat mahdollisia, sitten vain sopivilla kompromisseilla.

Seuraava askel oli sivustotutkimus puutarhani kautta. Koska kiinteistöjen rajat ovat korkeita puita, käsikirjassa kuvattu neliösilmukka ei ollut minulle kysymys, mutta vain kolmionmuotoinen. Mahdollisten ripustuspisteiden takia sopii noin 20x30x30m: n kolmio, jota syötetään koaksiaalikaapelilla kolmion yhdessä nurkassa, ts. jousituskohdassa Versa Tower. Kaksi muuta ripustuskohtaa ovat TV-antennin masto talon katolla ja korkea kuusi kiinteistön takareunassa.

OV-kodimme deltaloop käyttää valtavaa tulitikkulaatikkoa ja kanatikkaita, joille on uskottu erinomaiset ominaisuudet, mutta halusin välttää niitä seuraavista syistä. Metallisen Versa-Towers-talon seinän takia kanatikkaiden kantaminen olisi vaikeata, ja paksua Matchboxia en ole. Joten minulle vain koaksiaalikaapeli kyseisenä syötteenä, kuten käsikirjassa ehdotettiin. Vertailuna olen esittänyt alla kanatikkaat sisältävän Deltaloopin tulokset erittäin mielenkiintoisilla tuloksilla ja johtopäätöksillä.

Seuraavaksi johdon kokonaispituus oli määritettävä. Tätä varten latasin antennin laskentaohjelman EZNEC Internetistä. Koska dipolin vieressä oleva silmukka-antenni on todennäköisesti yksinkertaisin antennin muoto, voisin käyttää EZNEC: ää tai tarvittavien parametrien yksinkertaisen ja tarkan käyttöönoton avulla ja antaa antennin laskea. Jopa ilmaisen ilmaisversion pienentynyt mittauspisteiden (segmenttien) lukumäärä on riittävä tälle yksinkertaiselle antennille kokonaan. EZNEC ottaa huomioon myös erilaiset maaperäolosuhteet, rakennuskorkeuden ja vaijerin mitat, joten luotan ohjelmaan enemmän kuin tavalliset yksinkertaiset laskentakaavat c, f ja k.

EZNEC vaatii nyt, että ripustuspisteet syötetään kolmiulotteiseen koordinaattijärjestelmään. Omaisuuteni kannalta Y-akseli on yhdensuuntainen linja itäisen kiinteistörajani kanssa ja X-akseli pohjoiseen rajaan. Z-akseli osoittaa ripustuspisteiden korkeuden, tapauksessani tämä on sekä Versa-torni lähtökohtani että syöttö. Vasen kuva on identtinen oikean kanssa, mutta olen siirtänyt kaaviota niin, että näet kolmion ylhäältä kaksiulotteisena rakenteena. EZNEC: llä on helppo siirtyä mihin tahansa kulmaan.

——–

EZNEC tuottaa yllä olevat kuvat automaattisesti taulukon merkinnöistä "johdot" täytyy rekisteröityä. Täällä olen jakanut kaksi pitkää johtoa taas kahteen osaan, koska halusin simuloida pitkien johtojen tarkoituksellista putoamista täällä. Joten jaoin asian viiteen osaan, vaikka se tietysti koostuu yhdestä langasta.
Osajohto nro. 1 ripustetaan End1: n lopussa Versa-tornissa (X = 0m, Y = 0m, korkeus Z = 15m) ja päättyy loppupisteeseen End2 kohdassa X = 5, Y = 20, korkeus = 6m. Alilangan 1 loppu2 on identtinen osajohdon 2 loppuosan1 kanssa. Sarakkeessa Conn yhteyspisteet syötetään automaattisesti, esim. W5E2 sarakkeeseen 1, ts. joten wire1 / end1 kohtaa wire5 / end2.

D

Se on oikeastaan ​​kaikki mitä sinun täytyy tehdä laskelmien aloittamiseksi ja tulosten näkemiseksi. SWR-painikkeella voit nyt näyttää antennirakenteen resonanssit millä tahansa taajuusalueella, kuten alla on esitetty.

Kaavio näyttää hienosti resonanssit 3,6 MHz: n taajuuksilla ja niiden kerrannaiset. Alun perin olin asettanut Y-akselin 30 m: llä yllä kuvattuun Wires-taulukkoon, joten lasketmatta ensin todellista teoreettista resonanssipituutta. Kuten kävi ilmi, en ollut niin kaukana arvattujen arvojeni kanssa. Minun piti lisätä vain 1 m Y: hen ja olin SWR-kaavion mukaisella halutulla resonanssitaajuudella. Yksittäisten johtosegmenttien todellinen pituus ja siten kokonaispituus, jonka voisin o.a. Lue koordinaattikuva, jos siirrin hiiren osoittimen vastaavan segmentin yli. Se oli sitten 86 m.

Yllä oleva SWR-kaavio on laskettu olettaen, että tuloimpedanssi on 50 ohmia. 3,6 MHz: llä minulla on todella erinomaiset arvot 56 ohmilla ja SWR 1: 1,5. 7 MHz: llä minulla on teoreettinen 128 ohmin ja SWR: n 1: 2,8. Tarvittaessa molempia kaistoja voitaisiin käyttää myös ilman lisäsovitusta. Sitten toistin saman mittauksen olettaen, että tuloimpedanssi on 200 ohmia, toivoen, että ylemmän kaistan SWR-arvot paranevat, so. kaavio.

Itse asiassa ylemmän kaistan arvot paranevat täällä, mutta SWR huononee 80 metrissä. Mutta koska tärkein kiinnostukseni on 80 / 40m käyttö, olen sitten saanut minut liittämään kaapelin syöttökohdassa ilman impedanssin sovittamista.

Kaavio osoittaa kahden toivekaistan korkean kapean kaistan. Seuraavassa kuvassa SWR voidaan nähdä taas korkean resoluution alueella 3-4 MHz. Korkean resoluution ansiosta saavutetaan nyt jopa teoreettinen resonanssiarvo tai SWR 1: 1 50,4 ohmilla. Kaistanleveys SWR: llä

40 metrin kaista näyttää samanlaiselta, mutta huonommalla mutta hyväksyttävällä SWR: llä ilman impedanssinsovitusta:

Alla on EZNEC-lasketut suuntakaaviot kaikille lyhytaaltokaistaille. Suhteellisen pienellä antennin korkeudella antenni 80 m kohdalla on luonnollisesti jyrkkä piste 90 astetta ylöspäin, 45 asteen korkeudessa sillä on 3 dB vähemmän. Kaiken kaikkiaan se toimii vaakasuorassa melkein kuin monisuuntainen, suurin ero pohjoisesta / etelästä (noin Y-akselilla) länsi / itään Ca. X-akseli) on noin 3 dB. Ylemmissä kaistoissa suuntaominaisuus ja Verzifpelung vastaavasti voimakkaammin.

Suuntakaavio 80 metrissä

—–

Täydellisyyden vuoksi vyöhykkeille 40, 30, 20 ja 10m seuraa, jotka jo osoittavat selkeän suuntaominaisuuden. Odotetusti antenni säteilee tasaisemmin kasvavalla taajuudella.

Suuntakaavio 40 metrissä

—–

Suuntakaavio 17 metrissä

——

Suuntakaavio 20 metrissä

—-

Suuntakaavio 10 m kohdalla

——

Ja nyt käytäntö

Saatuaani sopimaan teoriaan, aloin rakentaa antennia. Kuten käsikirjassa todetaan, antenni maksoi jopa kanssani penniäkään, koska pystyin ottamaan kaiken käsityölaatikostani. 3 jousituskohtaa olivat jo siellä: Versa-torni, TV-antennin masto katolla ja kuusi. Jälkimmäisessä oli myös köysi, jonka ampui kerran pyrstöjousella männyn kärjen päällä pitkän vaijerin ripustamiseksi. 1: 1 pallo, lankalanka, eristimet kiinnitys- ja köysikiinnikkeille. Versa-tornissa oleva RG58 / U oli jo siirtynyt, koska olin aiemmin käyttänyt Discone-antennia VHF / UHF-alueelle lähellä maston yläosaa.

Entistä, tuskin käytetty pitkää lankaa käytettiin silmukassa, toisen puolen varten otin toisen tyyppisen eristetyn kuparinauhan. Langanpituutena otin suunnilleen arvot EZNEC-laskelmista, mutta mittasin vain ne, joiden askelpituus oli. Vahva askel lyhyillä jaloillani = 1 m. Joka tapauksessa odotin olevan täysin väärässä ensimmäisessä yrityksessä, koska pääsin varmasti vain EZNEC-ohjelman maapallon olosuhteisiin erittäin epätarkkoina. Sen pitäisi olla peukalon yli, joten jostain välillä 80-90 metriä.

Versa-tornini on kiinnitetty tiukasti autotalli seinään, voin pyörittää sitä noin 7-8 metrin korkeuteen. Hausfirst-koneellani on suunnilleen sama korkeus, joten karannetussa antennijohdossa oli osittain kattolevy. Kuusen aikana vedin vaijerin tavoitekorkeuteen. Ennen kuin aloin mastohihnaa, mikä vaatii minulta vanhoilta pojilta melko urheilullista suoritusta, halusin jo ensimmäisen mittauksen. Heinz, DL9NDG, ilmestyi minulle antennianalysaattorilla minVNA, jonka hän oli lainannut vähän aikaisemmin toiselta Heinziltä, ​​DD9KA. Löysin nopeasti sopivan BNC-sovittimen PL: ltä, ja menimme pois.

Tulosta tulee ihailla alla olevassa kuvassa. Ilahduttavaksi, teoria (EZNEC-laskelmat) ja käytäntö (miniVNA-mittaukset) eivät olleet kaukana toisistaan ​​vertaamalla yllä olevaa 1–30 MHz: n EZNEC-kaaviota alla olevaan kuvaan. Samat resonanssipisteet näkyvät molemmissa kaavioissa! Myös korkeampi resoluutio 3,6 MHz: llä (seuraava kuva) on hyvin samankaltainen kuin teoria, hiukan korkeammalla tuloimpedanssilla (vihreä käyrä) tai SWR (punaisella käyrä). Jopa resonanssipiste oli tarkalleen 3,6 MHz: llä, joten mitoitin antennijohdon satunnaisesti alusta alkaen. MiniVNA: lla mitatut taajuuden kasvaessa pienenevät SWR-arvot, joita ei voitu nähdä EZNEC-kaaviossa, johtuvat varmasti 30 metrin RG58 / U: n kaapelihäviöistä. EZNEC: n avulla olin laskenut arvot suoraan antennin syöttökohdassa.

Heinz I ja II jättivät antennianalysaattorin minulle ja pystyin pitämään sen hiljaisena. Sitten kammisin mastoa nimelliskorkeudelle noin 16 m korkea ja tein uuden mittauksen. Kuten pelkäsimme, aikaisemmin täydellinen resonanssipiste valitettavasti siirtyi hiukan, 3,7 MHz: iin, katso alla olevat dieagrammit. Ilokseni SWR parani kuitenkin hyväksyttäväksi 1: 1,7 40 metrissä.

80 metrissä resonanssin siirto on edelleen ok, mutta korkeammilla kaistoilla resonanssitaajuus kulki amatööriradioalueiden ulkopuolella. 40 metrissä hänet siirrettiin sitten täydellisestä 7,05 – 7,28. Toisaalta SWR parani mielestäni 40 metriin nähden hyväksyttäväksi 1: 1,7.
Joten annoin antennin alas kuusen puolelta (vähemmän etuosaa toimi kuin Versa-tornin kampiakseli) ja jatkoin johtoa 2,70. Tämä pituus minulla oli viisaalla ennakoinnilla jo pois, ts. Minua oli vähän siirretty mahdolliseksi varaukseksi. Sitten kuusen puoli nostettiin uudelleen ja tehtiin uusi mittaus. Ja katso, tulosta voidaan ihailla seuraavissa kahdessa kaaviossa. Tässä punainen käyrä on SWR, vihreä käyrä on impedanssi. Parhaiden SWR-arvojen tarkat arvot ja muut mielenkiintoiset arvot voidaan lukea kaavion yläpuolella olevilla riveillä.

SWR ja impedanssit taajuusalueella 1 – 31 MHz

SWR ja impedanssit 80m kaistalla

Seuraavat ovat mitatut SWR- ja impedanssikäyrät kaikille HF-kaistoille 40m – 10m.

Related Posts

0
Like this post? Please share to your friends:
Christina Cherry
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: