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:

  • Прохождение до конца недели

    prop2306 20Прохождение до конца недели будет хорошим относительно предыдущего периода.    MUF мало помалу поднимается и на сегодня самый привлекательный диапазон - серединка - пупа прохождения - это 14 мгц. Обратите внимание на то, что это карта для двух часов ночи в Киеве :-) Днём, соответственно еще лучше. Но по прежнему слой D препятствует межконтинентальной связи.  Неплохо выглядит и 21 мгц, но это картинка для большой мощности (направленной антенны).   Но в любом случае на диапазоне будет интересно. Особенно если держать антенну развёрнутой в сторону откуда пришло Солнце. 

    Подробнее...  
  • Эффективный диполь

        При упоминании понятия "направленная антенна" все дружно рукоплещут. Я тоже аплодирую. Серьёзно.  И даже в ситуации когда направленные свойства антенны превращаются в величину с обратным знаком. Например раньше, пока у меня не было резервных 220 вольт (преобразователь 12 на 220 вольт от аккумулятора 120 а/ч) и пропадало напряжение в розетках, антенна оставалась неподвижной. Направленной на USA, например. В этом случае QSO с Японией к которой моя Яги стояла боком было практически невозможно. Но, понятно, вы правильно поняли мою основную мысль сейчас: неплохо бы иметь запасную антенну (или антенную систему)  имеющую может быть не такое  как у Яги, но усиление, и при этом круговую диаграмму направленности.     Есть моментальное и проверенное решение вообще (без усиления) - GP.  Но это работает только в случае когда у вашего корреспондента на передачу работает либо высокая энергетика, либо направленная антенна: GP в качестве приёмной антенны очень слабый вариант решения.  Таким образом никто не станет отрицать полезность в хозяйстве радиолюбителя запасной (или основной :-) КВ антенны имеющей круговую диаграмму направленности и усиление больше 1, а лучше еще лучше :-) В частности очень желательная фишка для добровольцев предоставляющие свои SDR приёмники для общего пользования в интернете.      Известно, что антенну имеющую коэффициент усиления больше единицы и круговую диаграмму направленности  можно создать только фазированием одиночных антенн c такой диаграммой в вертикальной плоскости. Объединение антенн в стэки используется повсеместно как на КВ, так и на УКВ. Но мы представляем себе размеры системы хотя бы из двух вертикальных вибраторов, например, на 20 метров :-) Я с уважением отношусь к науке, поэтому в своём материале предпочту иметь лемму. Существуют проволочные антенны, которые при определённом расположении их полотен дают диаграмму направленности очень близкую к круговой. 

    Подробнее...  
  • SDR и LAN

    lan no

         Понятно, что жизнь без проводов - лучше. Я говорю про Wi-Fi и проч. беспроводные технологии.  А вот еще один плюс. Первый УКВ SDR у меня был запаян в металлической коробочке, с хорошим экранированным антенным вводом, (кто помнит фото ранее). А сейчас у меня тюнер в родном корпусе (фото двумя  постами ниже), прорезиненный, с удобным разъёмом-защелкой вместо резьбы или байонета. Работает хорошо, но вот надумал я посмотреть по своему новому ящику 3D кино. Фильм, конечно, лежит на ноутбуке, телевизор его читает Wi-Fi. Но притормаживает время от времени. Я решил, что тормозит из-за радиопомех Wi-Fi, больно эпизодическим было торможение, редко, тоесть.  Включил обычный LAN роутер, воткнул эзернет кабель и ужаснулся: мой SDR приёмник "заткнулся".

    Подробнее...  
  • Супер лёгкая поворотка

    Уже давно не обсуждается то, что даже самая простая поворотная антенна лучше неповоротной. Одна проблема: поднимать надо высоко, крутить нелегко..... Но  однако, в ущерб, конечно, каким-то другим свойствам, с данном случае, ветровой нагрузке и вращаещему моменту, находятся храбрецы, берущие на себя гарантийные обязательства вот по такой супер мобильной поворотке. Кто хочет рассмотреть поподробнее и поближе - http://www.portablerotation.com/wp-content/uploads/2014/06/W7SSB_2.jpg

    Суперлёгкая поворотка. Да и недорого. 330 баксов всё удовольствие. Вот как это выглядит в развёрнутом виде. А вот картинки продаваемого комплекта. Кстати, можете сразу КИТ для крепежа Buddipole купить. Вот ссылка на сайт производителя, пробуйте. Я, правда, думаю, что за 330 баксов у нас подержаную Язу можно купить. :-)

    И пусть вас не смущает небольшая высота: моих три элемента на 7 метрах подъёма работают без какого бы то ни было снижения КСВ. Проверяли всей командой: UT0RM, UT0RW, и я в стороне стоял :-) Конечно, лучше поднять на 40 метров, но работать будет и на 7-ми.

    Подробнее...  
  • Navassa: неудобное расположение?

      За прошедшие с момента старта работы на Навассе я только пару раз слышал позывной: с самого утра на 40 метров, на 7023, потом на 15 метрах и скорее догадался, чем слышал, на двадцатке. Одним словом даже позвать нельзя было.  Сегодня с утра, слушая те же частоты огорчился еще больше: ни писка.  Кластер застенчиво молчит, из чего я сделал вывод что причины объективные и, по всей видимости, это тенденция больше чем случайность.С непонятно каким прохождением в это время года и с учётом их часового пояса картинка получается безрадостная:-( 

       Начнём с того, что разница по времени в 7 часов самая неудачная с точки зрения условий прохождения радиоволн в зависимости от времени суток. У нас ВЧ диапазоны уже открыты, а у них еще нет. У нас 7 мгц и ниже уже закрылись из-за возросшего поглощения слоем D, а у них там самый расцвет. И так, с точностью, но наоборот,

    Подробнее...  
  • Ален Делон не пьёт одеколон

    begali Ну помните: "Ален Делон, Ален Делон не пъёт одеколон"... Это я про радиолюбительские лэйблы и брэнды :-).  Ну или стереотипы. Стало (а может и было) модным "пользовать" брэнды: если бриться, то Жилет, если радио, то FT9000DX, если антенны, то "Русские Яги"...  Шучу.

    Но тем не менее вопросы по поводу выбора бюджетных вариантов возникают.  Такой вот гравированный Бегали, как на фото слева - под 400 баксов, хороший манипулятор от Юрия Николаевича (UR5CDX) - примерно 100 баксов, а вот самоделка, которая вам ничего не будет стоить.  

    Подробнее...  
  • Прохождение на три дня НГ

       На три дня празднования Нового Года прохождение обещает быть хорошим, хотя не баснословно. На все три дня сохраняется одна и та же тенденция:  с утра неважное прохождение на ВЧ диапазонах (24 и 28 мгц), как правило полосами в соответствии со "скачками" радиоволн. С понижением частоты диапазонов полосы расширяются и перекрываясь превращаются в обширные области хорошего и устойчивого прохождения, но только в местах освещённых солнцем. На диапазонах 21-18-14 мгц прохождение стабильнее и охватывает большие территории находящиеся в полосе "день", но становится оно таким только к 8-10 часам UTC.  
    То есть утреннее время имеет смысл посвятить семье и магазинам. Ближе к вечеру прохождение на диапазонах выше 14 мгц улучшается до очень хорошего и сохраняется таким еще час-полтора после захода Солнца. Прогретые Солнцем слои и поверхность Земли остывает медленно и поэтому хорошее прохождение на этих участках Земли ослабевает медленно.

    Подробнее...
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...
Вот и пролетел еще один год. Внучка выросла настолько что уже понимает что означает охрана природы: её новогодняя работа на конкурс природозащитников не содержит...
Неделю назад мне напомнили моё обещание раскрыть секрет сложения сигналов с антенн НЕ на коаксиальных трансформаторах. Конечно же я вспомнил про это...
В продолжение темы любви к сантехническим пластмассам...... Я вообще-то не любитель SSB, но когда у меня появился трансивер с нормальным трактом формирования SSB сигнала и эквалайзером,...
Пару постов назад я писал про замечательный точ-падль с подложкой чтобы рука не дёргала ключ при работе. Интерес к нему проявил и мой...
Недостатки самого простого точ-паддля выяснили (см. "Точ паддль и его проблема") Вместе с Сашей Прилук K2PAL продолжаем исследовать то что...
Силы космоса нам особо не благоприятствуют, но и не вредят. SFI=67 SSN=0 Это означает стабильно плохое и нестабильное прохождение на ВЧ...
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

 

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.