Спайдер VS Гексабим

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

 
QRZ.RU Callbook:
  
IK3QAR QSL Manager
 
QRZ.COM callsign lookup:
   

spider         Как то так вышло, как говорят слово за слово, у нас в деревне поднялся спор какая же антенна эффективнее - более простой конструктивно спайдер или "зигзагообразный" гексабим. С простыми антеннами типа Yagi-fishing  (огородно-полевая) всё ясно :-), А тут как быть?  Для доказательности тезиса о том, что эффективнее та антенна, чьи "провода прямее", придется пристегнуть науку.  Формула электротехники, определяющая напряжение наведённое в проводнике элемента антенны в общем виде следующая: ЭДС=В*L*v*sin a.  

6.02-24 (B-магнитная индукция, L - длина, v-скорость, а(альфа)=угол под которым находится проводник к направлению наводимой эдс, sin а рад=соответсвенно углу) .  Тоесть при прочих равных нас будет интересовать завсисмость изменения наведённой ЭДС от длинны проводника (элемента антенны) и угла, под которым он находится к направлению принимаемого сигнала. В общем случае и длинна проводников равная, но в связи с тем, что они "изогнуты" по разному проанализируем и длинну. Для примера на директорах 20-ти метрового диапазона.
spider  Итак, сначала спайдер. Исходя из геометрии чертежа очевидно, что вибратор по всей своей длинне расположен под углом 45 градусов к направлению с которого приходит сигнал. Нас интересует только относительная (в нашем случае относительно гексабима) величина, так как все параметры кроме длинны и соответствующего этому участку длинны углу будут одинаковы для обоих антенн. Назовём её условно К.  Длинну обоих элементов принимаем  тоже за 1. Тогда для спайдера в котором элемент по всей его длинне расположен  под углом  45 градусов с сигналу К=1*sin45, что составит величину  0,707 от  единицы в случае если бы проводник по всей длинне был перпендикулярен приходящей радиоволне.   И это без учёта того, что половина длинны директора не находится на оптимальном расстоянии от вибратора. Более того, в связи с формой вибратора, он значительно выдвинут вперед относительно места где должен был бы находится для обеспечения максимально возможного усиления антенны. Введём второй условный коэффициент "n" равный 0,75 по отношению к обычному волновому каналу, в котором директор находится на оптимальном расстоянии от вибратора.  Получаем окончательное значение К для "паука"  =0,707*0,75 = 0,530  В случае с гексабимом всё сложнее. Если бы не зигзаг в центре элемента, его можно было бы аппроксимировать к "пауку" без особых сложностей, но "зигзаг есть :-(
hexabeam        Более тогго, мы видим что в зигзаге по крайней мере половина длинны (4,9 м или 0,49 от общей длинны) находится под углом около 30 градусов к направлению ЭДС. Оставшаяся часть - 0,52 общей длинны под углом в 45 градусов.     Тогда для гексабима К=0,49*sin30+0,51*sin45 или в цифрах 0,51*0,707+0,49*0,5=0,606 :-( Но директор гексабима находится на оптимальном расстоянии от вибратора, поэтому второй коэффициент n  принимаем за 1 и тогда окончательное значение К для гексабима составит 0,606 против 0,530 у спайдера. Немного, не правда ли?    А если учесть что вибратор у паука полноразмерный, но в связи с конструкцией составляет 9,94 м, а у гексабима укороченный с ёмкостной нагрузкой, но 10,42 метра, то коэффициент "полезности" у гексабима следует увеличить на реальное отношение длинн, тоесть окончательное соотношение выдуманных нами коэффициентов составит 0,701 у гексабима против 0,530 у спайдера.

В процентах по сравнению с полноразмерной (даже проволочной) Yagi это 70,1% и 53%.   Несложно подсчитать, что для спайдера это примерно соответствует усилению "нормальной" 2-х элементной Яги. Если она простая и проволочная, то возникает вопрос о целесообразности изготовления трёх  изогнутых элементов.  С гексабимом ненамного лучше.

     При сравнении параметров заявленных производителями убеждаемся, что чудес не бывает и проанализированные нами свойства этих антенн находят подтверждение при их моделировании в МНЯМЕ.  Коэффициент усиления спайдера (паука) - 4,3 дБд, а у гексабима 5,0 дБд.      В этом приблизительном анализе мы рассмотрели самые неудобные элементы - самые изогнутые. Если сравнить элементы этих же антенн на более высокочастотные диапазоны, то мы без труда заметим, что эффективность этих элементов будет гораздо выше в связи с тем, что большая часть их длины перпендикулярна направлению с которого приходит сигнал.   А нельзя ли "деформировать" элементы проволочных антенн по другому? Как нибудь эффективнее? Понятно, что то, к чему нужно стремиться - расположение проволочных элементов паралельно друг другу на максимально возможной их протяженности, перпендикулярно направлению на сигнал и на оптимальном расстоянии один от другого. То есть стандартная полноразмерная антенна Удя-Яги на соответствующий диапазон. :-)   Понятно, что сначала следует оценить механические возможности. Спайдер выигрывает однозначно в связи с большей длиной удочек и их меньшим количеством. Если расположить удилища (шесты) не под углом в 90 градусов, а гораздо большим, например 120, то становиться возможным получить продукт нелинейного преобразования спайдера в гексабим :-).   А точнее в третий класс - эдакий конёк-горбунок.  horse2    Из рисунка видно, что это спайдер, максимально приближенный к гексабиму в соответствии с изложенной выше теоретической концепции. И вообще он в таком виде становится очень похожим на MOXON.  Но тем не менее это проволочная трёхэлементная антенна Уда-Яги с укороченным вибратором с ёмкостной нагрузкой, а "излишки" длинны рефлектора и директора загнуты вдоль удилищ чтобы избежать  расположения в пространстве паралельно направлению распространения сигнала, когда наводимая ЭДС будет равна 0. Обращаю ваше внимание, что это не ёмкостная нагрузка, а изогнутая часть резонансного элемента.  Более "строгие" геометрические формы делают антенну более прогнозируемой при масштабировании её размеров для других диапазонов. zip3    Совершенно прозрачная "похожесть" на гексабим даёт возможность предположить, что КНД и усиление антенны будет несколько лучше, чем у гексабима. Предполагаемый КУ конечно будет ниже расчётного, но выше чем у гексабима, например RR-33, и поэтому с осторожной уверенностью можно предположить что это будет около 7-8 дБд.       КСВ, естественно. также будет близким к единице, но, точно так же как и в спайдере и гексабиме, только на протяжении коротких участков диапазона. За всё приходиться платить :-(  Но, оценивая затраты и вес конструкции, следует признать, что соотношение затраты/результат для домашнего исполнения очень хорошее.  Следует отметить что в связи с тем, что кабелем запитан один вибратор, КСВ подиапазону более монотонный, т.е. по краям диапазона изменяется не так резко как, например, у RR-33. zip "Подвесной",  неповоротный вариант, такой антенны на диапазон 20 метров несколько лет использовался мною на даче и на дальних трассах по оценкам корреспондентов давал выигрыш в 1-2 балла. К сожалению на небольших расстояниях эта разница почему то была меньше (по крайней мере по оценке UT0RW - расстояние 50 км)  Но всё разваливалось при попытке реализовать трёхдиапазонный переключаемый вариант: элементы подиапазонно начинали играть роль рефлекторов вместо директоров :=)  От идеи пришлось отказаться. По крайней мере тогда.
zip1 Но самое главное в том, что если согласиться с некоторой "кривизной" из-за провисания и сделать размер удилищ  по 8,4 метра, то возможно исполнение антенны на диапазон 7 мгц! Прикиньте - 3 элемента на 40!  Удилища придётся скорее всего подвязывать, но всё-таки ! :-)   Признаюсь: такого я еще не делал!  В таблице ниже размеры в метрах. Автор расчётов - Мартин Хидман SM0DTK. Моделирование производилось программой 4NEC2, посмотрите в интернете её возможности. Он отмечает высокую повторяемость реальных построений и их соответствие проектным размерам.  У него всё совпало с коэффициентом 1,07. Реальные размеры больше проектных только в 1,07 раза.  Конечно, для однодиапазонной антенны, может это и неудивительно, но возможность иметь усиление 8 дБ на 40 метрах с такой лёгкостью  впечатляет.  
Band A В С D E F G H L
40 7,28 2,32 1,84 0,92 3,64 2,32 3,28 8,48 8,42
20 3,64 1,16 0,97 0,46 1,82 1,16 1,64 4,24 4,21
15 2,43 0,62 0,91 0,32 1,11 0,77 0,99 2,82 2,80
10 1,82 0,58 0,48 0,24 0,91 0,58 0,82 2,12 2,10
2 0,85 0,12 0.08 0,46 0,18 0,12 0,16 0,42 0,41

Комментарии  

UY2RA
#2 UY2RA 15.01.2019 07:32
Цитирую US4MAO:
Заинтересовало... Нарисовал быстренько в МНЯМЕ данный гексабим на 40м... Абракадабра какая-то! Что-то моделька не работает у меня. Видимо не правильно прицепил емкостные нагрузки, других причин не вижу, все по размерам в таблице.
Тут файл .maa
drive.google.com/.../

У Вас в MMANA размеры заданы не от рефлектора, а от вибратора. Это скорее всего оттого что "быстренько" :-)
Должно получится что-то такое - hammania.net/ftp/hexbeam40.maa
Сообщить модератору
US4MAO
#1 US4MAO 15.01.2019 01:55
Заинтересовало. .. Нарисовал быстренько в МНЯМЕ данный гексабим на 40м... Абракадабра какая-то! Что-то моделька не работает у меня. Видимо не правильно прицепил емкостные нагрузки, других причин не вижу, все по размерам в таблице.
Тут файл .maa
drive.google.com/.../
Сообщить модератору

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • Лучшее - враг хорошего

    По жизни уже не раз убеждался в правоте этого тезиса. И вот на днях ко мне попала ссылка на новую радиолюбительскую программу - SHARPER. Скачал, поставил, понаблюдал. Первое впечатление отталкивающее: эдакий конёк-горбунок гибрид Perseus и SharpSDR. Дизайн безвкусный именно потому что автору очень нравилось как выглядит программный блок Персеуса, но в реалии есть свободный исходный код SharpSDR, вот и склеили ужа и ежа. Хотя говорят, что на вкус и цвет товарищей нет, в данном случае аляповатый дизайн после чистоты и опрятгности что Шарпа, что Персеуса коробит. Сразу хочу отметить, что в части собственно приёмника, гибрид не так уж и плох. Во-первых,  реализована давнишняя мечта( моя, по крайней мере) в части значительного расширения диапазонов всяческих настроек. Во-вторых, значительно расширен список драйверов под недорогое RTLобразное железо. В третьих, реализована моя давнишняя хотелка, можно сказать мечта, подобие НЧ осцилографа. Но диапазон и качество настроек почти свели на нет те преимущества какие он мог бы дать - визуально оценивать качество сигнала.  Я не знаю автора, но с удовольствием высказал бы ему лично несколько советов. Не для того, чтобы хулить, скорее наоборот. Но вот первый могу прямо сейчас: вернуть к общему стилю кнопки VFO A,B,C и кнопку Play. Ну и, просто очевидно, что надо или синюшные окна перекрасить в стиль Персеуса, коричнево-жёлтые, либо саму рамку программы подогнать по гармонии цвета с окнами осцилографа, спектра и водопада.  Поскольку заканчиваю на негативной ноте, считаю это неконструктивным, исправляюсь: если автор ко мне обратиться, обещаю помощь в коррекции графики.Вот, теперь конструктивно :-) 

    Подробнее...  
  • DQRM: лицом к проблеме

        С недавних пор количество и интенсивность DQRM (умышленных QRMеров) возрастает логарифмически, по сообщению операторов DXpeditions по всему миру. Даже я уже писал про это :-( QRMers пытаются испортить связь и омрачить радость DXинга как для тех, кому нужна территория(страна), так и для команд, которые понесли значительные расходы на активировацию страны или трритории для коллег-радиолюбителей во всем мире.  Не вдаваясь в мотивации DQRMers, DX сообщество предпринимает шаги по ликвидации этой проблемы.

    Проект, который опробует DXpedition Навасса K1N в 2015 году, работает с несколькими телекоммуникационными агентствами мира по договорённости. Цель заключается в выявлении станций, которые выступают в качестве DQRMers и использовании правовых средств, чтобы остановить это позорное явление. Сегодняшние технологии уже готовы к решению этой проблемы, и, с вашей помощью, мы можем остановить это бедствие, это слишком большая проблема что бы не реагировать на неё во всем мире. Чтобы вы не сомневались, что это нужно - послушайте две записи: частота K1N до объявления её в кластере и после - http://gosh-radist.blogspot.com/2015/02/dxcluster.html 

    Как это работает?

    Подробнее...  
  • Утилитарный Космос

    digitПрошли те времена, когда связь через космический ретранслятор вызывала щенячий восторг и подпрыгивания.   Сегодня хорошими достижениями на SAT могут считаться 50 или более отработанных стран. Или осознание того, что ты в течении суток "отслушал", или еще того круче, принял, телеметрию со всех спутников пролетавших в зоне радиовидимости. А тем паче если еще телеметрию и декодировал :-)

     Для меня самым сложным  в получении с него телеметрии оказался "50-ти долларовый спутник" Eagle2, самый маленький спутник (5х5х7,5 см.) И дело не в микромощности, а в борьбе с эффектом Допплера. Дело в том, что сигнал его телеметрии передаётся одной посылкой длительностью около 5 секунд в RTTY 400 baud раз в несколько минут.  

    Подробнее...  
  • Польза стандартизации

    mix delfi   Мне пора уже становиться официальным дистрибютером MIXw :-) Всё больше и больше полезных применений нахожу его универсальному модему :-)  Вот, например, для тех, кто не любит Java и явоподобных архивов и скриптов, и соответственно не пользуется декодером Delfi C3   Java Rascal, альтернатива - комплексный декодер: модем MIXw и декодер KISSPLUS от SV2AGW+DK3WN. Тот же результат и без красивой картинки на половину окна :-)   Модем прекрасно читает стандартные PSK  пакеты, которые потом, через виртуальный COM порт, принимает KISS форматор в ASCII. А затем  собственно декодер (простой переводчик, вернее форматировщик строки в таблицу) выдаёт полные данные. Если, конечно, датчики не врут.  Слегка утомительно всё это запускать каждый раз при пролёте спутника, зато работает :-)  См. картинки ->>

    Подробнее...  
  • Краснозвёздные

    3w3mdНе мы одни были краснозвёздными. Вьетнам до сих пор такой :-) Экспедиция средиземноморского DX Club 3W3MD (QSL через IK2VUC bureau) активно работает в соответствии с прогнозом прохождения подиапазонно. Сейчас на фифтине. Про прохождение я писал постом ниже, поэтому связи SSB и CW вышли одна за одной. Даже запись не останавливал :-)   Кластер и компьютер сделали всё очень быстро. Я даже глазом не успел моргнуть, а в логе уже две связи :-)  Любите технику и она ответит вам тем же :-)  AUDIO SSB и CW QSO  с использованием кластера

     

     
  • Всё хорошо в меру :-)

    pres no

    Или соблюдайте диету :-) 

    Не секрет, что излишества - злейший враг хорошего. Недаром до сих пор жива теза "необходимо и достаточно" :-)  Так же точно и в радиотехнике. Излишек усиления приходится "гасить" аттенюаторами.  Но это вовсе не панацея. Потому что в результате этой операции ослабляется и полезный сигнал. Поэтому ослаблять следует выборочно. Так сказать селективно. А еще точнее - преселективно. Простейший преселектор в виде одиночного контура на входе широкополосной шарманки именуемой RTL SDR творит чудеса.  Известно, что в SDR приёмниках (трансиверах) одна из самых сложных задач - увидеть глазами слабый искомый сигнал на водопаде (или спектрографе). Всё еще хуже, когда сигнал негромкий. Спутниковый например :-)

     На УКВ к счастью, достичь высокого усиления достаточно трудно, поэтому и не так много проблем, а вот при подключении к "ишаку"  конвертора для КВ начинаются проблемы.

    Подробнее...  
  • Изучаем CW дома 1

    cwschool1
    В этом разделе я изложу своё видение самостоятельного изучения телеграфа.  Думаю, что многие не имеют другой возможности (способа) кроме как самостоятельно научиться телеграфированию. Я буду безмерно рад, если мои  старания хоть как-то помогут. Думаю что используя предложенную мною технологию научиться можно будет абсолютно самостоятельно (с помощью компьютера, конечно), но не скажу за какой период времени. Но это-то как раз и не важно... :-)  напоминаю,  что это хотя и современный, но только один из способов.    Итак
    Уроки телеграфной азбуки или азбуки Морзе: примерный план изучения азбуки морзе  в одиночку 

    Подробнее...

SAT/SPACE MONITOR Вы можете участвовать в формировании новостей !

Не секрет, что мы в Славутиче начали установку эхолинк узла. Протестировали на Kenwood TS2000 с антеннами дотягивающимися до Чернигова. работает, всем...
Всемирно известная картинка которую особенно любят смотреть те, кто в эфире бывает редко :-) Но она базируется на физических величинах и ей примерно...
Или деревенский RigExpert. У меня на УКВ работает Kenwood TS2000. И понадобилось мне устройство CAT и управления для него, но мой Уником Дуал должен был...
Продолжают поступать вопросы по эхолинку. Собрал их в кучу и отвечаю. Те кто всё про это знает могут отдохнуть :) Посмотреть...
Кто интересуется насколько можно верить прогнозу, сам смотрит прогноз. Но не прохождения, а солар флюкс и число вспышек. Как то выходит...
Все мы свидетели того что на Украину пришла переменчивая погода с грозами, дождями и ветрами. Всё это осложняет прогноз прохождения с одной...
Продолжени. Начало смотри - "Как сделать КСВ метр" Подытожим наши изыски. Самые простые индикаторы КСВ на проводках под оплётку коаксиала или полосковые...
Продолжая тему "Измеритель мощности" и "Конструкция послевыходного дня" я, сам того не ожидая, поднял фантомный вопрос - КСВ метр и измеритель мощности. И...
Или конструкция выходного дня. Правда :-) С того момента как у меня заработал первый скетч на Ардуино я вынашивал мысль сделать красивый КСВ метр и...
Физические величины определяющие качество прохождения наряду с данными статистики нас особо не радуют: solar flux и количество солнечных вспышек на минимуме. Слои E и F2...
Скорость решения задачи напрямую зависит от правильной постановки вопроса. В нашем городе есть разные радиолюбители. На днях был в гостях у одного...
Когда человек в зрелом возрасте то он теряет интерес не только к дамам репродуктивного периода. Он так же теряет зрение, желание выпить,...
Для того, чтобы оценить преимущества пенсионера, сначала надо вернуться на работу ..... Приготовил себе 1000 и одно задание, накупил плат, деталей и инструмента, но...
Всем доброго дня и мои поздравления с наступившими Новым Годом и Рождеством! В январском номере журнала CQ amateur-radio опубликованы результаты CQWW VHF контеста 2018 года.
Вчера Гугл прислал немного зелёных за то что вы, мои уважаемые читатели, иногда нажимаете рекламные баннеры на моём сайте. Я слежу за тем, чтобы...
kzaskbar

Подать телеграмму

Ведите короткий текст (до 256-ти символов.) телеграммы
Call (name)

 
            

HAMschool

HAM School
CW forever
Радиообмен для бойца
Украинская транслитерация
Детский RX TX KIT
Прогноз прохождения
Грозозащита радио
Метеорадары и грозы
Sat School
Спутники хочу :-)
SAT приёмные антенны
SAT QSO FM
SAT QSO CW - SSB
SDR, SAT и Orbitron
Oreos miniSat
Моргающий Niwaka
Space sound
УКВ тестеры
DX через спутник
Почему не слышно спутник
Как принимать FunCube1
Как принимать PolyItan1
Как принимать PSK QB50P1
Обзор программ SAT телеметрии
Практическое построение диаграммы направленности
Meteors School
Метеор QSO. Что это?
Предстартовый инструктаж
Как смотреть метеоры
Метеор сервис Virgo и Java
Изучаем CW
Изучаем CW дома 1
Изучаем CW дома 2
Изучаем CW дома 3
Изучаем CW дома. Q-код
Изучаем CW дома. Жаргон.
Тэн код. 10-код.
CW trening radios
Маэстро Morse Runner
Mouse-paddle
Видеоурок Vibroplex
ARRL: как урок в классе
Недостатки PC телеграфирования
Какая песня без баяна?
Интернет идёт к Морзе
Антенны КВ
Противовесы из рулетки
Эффективный диполь
Невидимые антенны
Волшебные проволочки
Антенны случайной длины
Калькулятор антенн
Простое согласующее
Просто про антенны
Какую антенну выбрать
Стэки КВ антенн
1 антенна на 3 трансивера
Модифицированные Inv V
Спайдер vs гексабим
Антенны УКВ
Даблполь 144
Квадрифиляр на 145
SAT квадрифиляр
UHF VHF без приборов
144 за полчаса
Колинеарная J антенна
Калькулятор J антенны
Рамочная KP4MD
"Ёлочка" 144/430
Невидимая на 144
Двойная Харченко
Широкополосная УКВ
Стэки на УКВ

Калькулятор расстояний и QTH
Калькуляторы перевода координат UTM DMS, координаты в QTH locator IARU и наоборот. Расчет азимута и расстояния по QTH локатору.


Online экзамен на категорию

exam

UY2RA/QSO/QSL/OQRS

 

HAM history QST PICTURES

Online SDR приёмник

 Тестовая версия WEB приёмника. Для прослушивания необходимо какой-нибудь SDR программой (или скачать SDR Console) подключиться к этому серверу по адресу uy2ra.ddns.net порт 50101 login guest password guest Приёмник на КВ с конвертором вверх и имеет гетеродин 50 мгц. Битрейт 1 мгбит или ниже. 73!
Как запустить такой приёмник у себя:

Запускаем WEB SDR сервер

Запускаем WEB SDR сервер 1

Запускаем WEB SDR сервер 2

Запускаем WEB SDR сервер 3

Запускаем WEB SDR сервер 4

Борьба за качество приёма SDR

Качество приёма SDR2

Качество приёма SDR3

Качество приёма SDR4

Сейчас работает версия 3. Не видна из программы версии 2.