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

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • DIGI с внешней USB SOUNDCARD

      Пару лет назад мне попадалась идея (схема) G4ILO с формированием приёма-передачи цифровыми модами на внешней звуковой карте.  Ничего принципиально нового, формировать фронт PTT из постоянного по амплитуде звукового сигнала возникающего при переходе на передачу легко, поэтому тогда я пропустил это мимо ушей (глаз). Но вот теперь, когда на ноутбуке висит постоянно три-четыре задачи и возникают еще, приходиться делить ресурс звуковой карты между различными программами. И это еще не всё.  Из-за кривизны железа, после использования одной программы пропадает звук системы или другой программы и приходится лезть в настройки, менять параметры, каналы вводв-вывода и прочие глюки Винды и еёйного софта.  А уж если включить мой Ic-7600 через USB, что в принципе удобно, то моя звуковая карта становиться вовсе недоступна. И если мне, например, надо записать круглый стол, то приходиться чуть ли не переустанавливать AC97. 

      Не делаю секрета, что пресытившись чудесами связи, DXингом и проч. серьёзно подумываю перебежать в лагерь QRP-стов.  Ну и соответственно мобайл работа.  DIGI  в том числе. И тут тоже нужно что-нибудь простое и программно независимое для PTT и и собственно звука. COM порт, опять же отбирать у Винды, прерывание... Ну не лепить же к QRP еще и CAT с PTT ^-) А надо вам признаться, из жадности, наверное, не отдаю отдолженную внешнюю USB саунд карту.  Ну лежит и лежит. И вот тут меня осенило. Выкупил я её у соседа и нашёл статью, и схема есть.

    Подробнее...  
  • SOS из Космоса

        Не перестаю восхищаться одесскими замашками компьютерных переводчиков. Вот, например, перевод анонса по израильскому DuchiFat-1:
    "Небольшой спутник созданный Израильскими школьниками поможет посаженному на мель дорожному в дистанционных позициях" :-)
     На самом деле всё дословно точно: действительно школьники, действительно для того чтобы подать сигнал SOS когда окажешься вне зоны покрытия мобильной связи и действительно работает. Причём работает неплохо.  Вот только что пролетал, пиликал телеграфом и передавал данные с борта в BPSK.  Лично мне не совсем понятно, как я могу туда "пиликнуть", тем более будучи "посаженным на мель дорожным" :-)  Но, тем не менее впечатляет то,

    Подробнее...  
  • SDR 1000 и Орбитрон

    С подачи Владислава RV9WHX  (форум)
    У многих в наличии есть SDR трансиверы с одним из УКВ диапазонов. Чаще 145 мгц.  Это даёт возможность проводить связи через спутники и принимать телеметрию с них. Но для начинающих эффект Допплера задаёт слишком много мороки чтобы на него не обращать внимания. Вопрос был поднят (и с его помощью решён) Владиславом RV9WHX. Продвинутые трансиверы успешно с ним борются, но дороги. Поэтому мы разберём как с ним боротся на примере бюджетных SDR (PowerSDr) и приёмников на базе RTL чипов (SharpSDR). Вообще надо заметить, что управление SDR трансиверов (примников) не руками, а какой-нибудь другой программой (тем же компьютером) совсем не простая задача. Дело в том, что обе программы предполагают управление (манипуляцию, например) или обмен данными с другим устройством (например приём управляющих сигналов с внешнего валкодера) по COM портам. Тоесть обе программы имеют разъём COM (PORT). Но как их соединить?
    В профессиональной среде сетевых коммуникаторов есть понятие нуль-модем. Близкое понятие. Но мы воспользуемся другим средством - парой виртуальных портов. Зачем использовать внешние разъёмы, если сигналы из компьютера не уходят? :-) Специальные драйверы (программа) от N8VB называется VirtualCom.  Встречается также

    Подробнее...  
  • Метеоры. Часть 2

    ut9ur Аркадий Грабарник  UT9UR (ex UT5ER)      См. часть первую

     Будем считать, что мы соединили комп с трансивером через интерфейс для цифровых видов, или, на худой конец, подали НЧ сигнал с наушников на вход звука компа. Теперь надо скачать программу WSJT   http://www.physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wsjt.html  Мы не будем сейчас изучать работу программы, я постараюсь изложить общие  принципы.  Мой  опыт  говорит,  что  Вы, уважаемые читатели, должны   сами   прочесть  материал  и  задать  вопросы.  Это  намного эффективней. На упомянутом выше сайте есть и документация. Пока что запомним,  что  в  состав  WSJT  входит несколько программ для работы разными  модами.  Нас  интересует  пока  мода  FSK441 для работы МС. Используется  4-е  тональных  сигнала.  Они  должны  быть  НА  ВЫХОДЕ ПЕРЕДАТЧИКА  с одинаковыми уровнями. Вот почему должны быть выключены всякие эквалайзеры и др. обработчики звука в передающем тракте. Так  же  популярна  мода  JT65, предназначенная для связи со слабыми сигналами, в основном, отраженными от Луны(ЕМЕ) и при связи, сиспользованием тропосферного рассеивания. Последний вид прохождения радиоволн на УКВ требует отдельного рассмотрения и сейчас мы не будем это делать.

    Подробнее...  
  • Вошёл во вкус :-)

    globe     Последнее время при замечательном состоянии МПЧ для 28 мгц уже вошёл во вкус и зову корреспондентов не иначе как на 5 ватт мощности (правда в трёх элементах яги). Но получается можно сказать регулярно. Вот только что SSB Gwadeloupe FG5DH, за ним следом  6Y5WJ, Josh.... примечательно, что предыдущее QSO с HZ6LY я слышал их обоих с хорошим уровнем эха....   Поэтому звал на свои 5 ватт будучи уверенным, что ответит....  Так и вышло....

    Ну , может не с первого раза, но со второго точно. Аудиоконтроль не даст соврать. Дальше пошла Аруба P4/KG9N, Пуэрто-Рико K1ING/KP4 e.c.t.   И всё на те жу 5 ватт. Подумываю о том, чтобы вступить в QRP Club :-) Боюсь только не возьмут по причине слишком большой для QRP антенне :-)

     
  • HB9CV: легенды и истина

    Сегодня я постараюсь расставить точки над "I" в истории с новой антенной XL222-2А с фазированным активным питанием от Русских Яг. (см. сайт) Принцип не нов, эта идея используется уже давно. Преимуществ в коэффициенте усиления перед аналогичной антенной с активным питанием вибраторов всех трёх диапазонов либо с питанием с переизлучением эта антенна не имеет, не считая диапазона 28 мГц, где, за счёт влияния системы междиапазонной развязки она работает как полноценная трёхэлементная антенна. Её достоинства лежат в другой плоскости. Эта антенна по праву может называться антенной городского жителя. Совершенно очевидно, что если антенна имеет очень высокое соотношение сигналов вперёд-назад, а это не хуже 23-25 дБ, то её с успехом можно использовать как инструмент селекции в условиях помех от близкорасположенных радиостанций. Ситуация контеста в большом городе. Развернулся задом к соседу и подавил его мешающий сигнал на 30 дБ. Ещё одно преимущество - значительно большая, чем у обычных антенн полоса пропускания. КСВ более стабилен во всём диапазоне а хорошее соотношение вперёд/назад получается не только в центре, но и по краям диапазона.
          Но не это главное. Не секрет, что радиолюбители, проживающие в больших городах испытывают значительные трудности с бытовыми электическими помехами и другими помехами большого города - сигнализации, медицина, станки с ЧПУ, комьютеры и сети и т.д. И даже, если их нет, ситуация использования такой антенны в деревне, тоже имеет плюсы. Дело в том, что элементы одного диапазона в такой антенне сдвинуты в пространстве на расстояние, за которое волна принимаемого сигнала изменяет фазу на 180 градусов. 

    Подробнее...  
  • Запуск частного спутника DX1

    dx1  Вот уже пришла пора и небольшим частным компаниям запускать свои спутники.  8 июня в 16:58 UTC с Байконура будет запущен носитель Cоюз 2.1б с обоймой спутников, одним из которых будет "Даурия" (Даурия Аэроспейс). В 19:58 он будет уже над Укариной.  Команда разработчиков, как обычно, будет благодарна за сведения о орбите и (или) радотоспособности спутника. Обещают памятные сувениры за репорт :-)По признанию разработчиков рождение аппарата началось с оценки того, что может предложить современная мировая промышленность. Объездили кучу выставок и форумов по всему миру. Искали компоненты индустриального класса, т.е. пригодные к применению в промышленности на Земле. Космические или военные компоненты дороже на порядки, что противоречит идеологии задуманного бизнеса. А с приходом санкций сложностей только прибавилось бы. Но сейчас и индустриальная электроника способна выполнять космические задачи. Собственно, ее применением не гнушаются и госкомпании Роскосмоса. На «Фобос-Грунте» это не сработало, но в околоземном пространстве спутники на «некосмических» компонентах работают до десяти лет.

    Подробнее...
Лёд тронулся! SFI = 68, а SSN = 22! Намного лучше, хотя на 100% динамики улучшения нет. Но, как...
Я уже давно деревенский житель. И ни разу не пожалел, что оставил мегаполис. Но вот с общением в деревне всё не так весело. Все...
Получил замечание что уже воскресенье, а привычного прогноза прохождения на неделю нет :-) Исправляюсь.160 метров. Уверенно хорошие концентрические зоны на расстояния до 2000 км, но...
Устал от рыб. Сел попищать в телеграфе. Пустыня :-( Только QRP станции зовут, в надежде что на безрыбье их слабые сигналы будут приняты. Слышу,...
Я уже не раз признавался в любви к сантехническим трубам :-) И писал про довольно сложный конструктивно, но очень эффективный Buddipole, работающий (с трапами) от...
Позвонил приятель и сказал, что на сайте Радон публикуется несколько искажённых статей с сайта hammania.net . С моего сайта.
Кто скажет, что у него никогда не было проблем с антенной на 40 метров, заведомо говорит неправду. Я и сейчас эту...
Пару лет назад мне попадалась идея (схема) G4ILO с формированием приёма-передачи цифровыми модами на внешней звуковой карте. Ничего принципиально нового, формировать фронт...
Сергей UA0ADX Хочу поделиться опытом подключения СДР приемника к УКВ трансиверу, конкретно к IC-9100 и по аналогии к любому другому. Работая...
Всё чаще и пристальнее приматриваюсь к QRP. Последней каплей на краю чаши возрастающего интереса стали мои же материалы о партизанских радистах (и не только...
Или QRP несимметричный диполь запитаный "с конца". Или еще "жалкая антенна для несчастного городского жителя" :-) А теперь серьёзно.
Я не скрываю того что я - романтик. и с лёгкостью поменяю DX QSO на пару-тройку телеграфных связей просто. И если с любовью,...
Получил вопрос в личку как к компьютерному специалисту в радиолюбительстве. Почему в контестах логи "вываливаются" часто с потерей связей? Переадресовал вопрос сначала к Гоше-радисту,...
Спасибо приятелю, подарил новую пачку QST. Сижу, читаю. Правда и старые есть, и некоторых новых номеров тоже нет :-), но поскольку не читал, мне всё...
При всей кажущейся крамольности этого заявления, в описаном ниже случае это так :-). Мысли вслух Джоеля Халласа, W1ZR в моём вольном пересказе. Прочитано в QST#11/2014...

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

Сайт черниговских радиолюбителей

HAM Sound Player


HAM Screen Saver

SLogin

Вход с логином соцсети в:

Или логин этого сайта

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

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.