Спайдер против 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:

  • Сложение сигналов антенн КВ

     Я уже много рассказал здесь о том, как можно услышать спутники, как можно сделать антенну специально для этого, и, конечно, тут же рассказал, что нет пределов фантазии человеческой в части приспособлений для улучшения уровня сигналов принимаемых со спутников.  Тут на сайте, в разделе «Азы космического радио» я описывал не одну конструкцию хитроумных антенн, улучшающих качество приёма. Однако, если вы посещаете и другие сайты этой тематики, то наверняка видели огромные антенные системы, где антенны объединены в ряды и по горизонтали и по вертикали….

    Подробнее...  
  • За что я люблю DIGI :-)

    Не секрет, что я с удовольствием работаю цифиркой: тут и RTTY, и PSK, и SSTV и даже такой "мутный" вид цифровой связи ка WSJT :-) И только на днях я понял за что я всё это люблю - можно звук выключать :-)    Почему то всё, что не телеграф, моему уху как лишний шум. Даже помеха в SSB - помеха, а в CW - стояший рядом телеграфный сигнал :-) Одним словом отвечая на вопрос своего старого черниговского приятеля рассказываю что такое WSJT - вид связи для глухих :-)

       Так уж вышло, что обратная связь на моём сайте быстрее работает по телефону или E-mail, чем в гостевой. Ну ладно, ближе к делу. Получил обвинение, что говорю А и не говорю Б. Это про последние картинки мониторинга цифровых HAM станций. По  большому счёту в интернете описаний как самой программы таки инструкций как с ней работать много. Правда  одни описывают как работать через Луну, другие на КВ. :-) И ни одни ни другие не описывают в чём волшебная сила этих программ. Попробую описать свой взгляд на это, правда признаюсь сразу, я не фанат этого вида связи, мне больше по душе простенький как двери RTTY :-) 
        А теперь по порядку. Начнём с истории. В RTTY больше всего раздражает когда принимаешь вроде громко, а вот каждый раз в позывном принимаешь разные буквы :-) Вы понимаете о чём я...  Когда по телефону плохо слышим, что мы делаем? Кричим "повтори" до тех пор, пока не поймем доподлинно что нам пытаются втолковать.  Поэтому первая удачная попытка реализовать описанный алгоритм была сделана в AMTOR. Молодёжь, наверное, уже и не помнит, а те кто постарше , но пропустил, почитает ниже.
          Принцип простой: передаем три знака с контрольной суммой (сумма последних двоичных разрядов участвующих символов) и ждём подтверждения. Приёмная сторона принимает эти символы, складывает последние двоичные разряды знаков и, если сумма совпадает с пришедшей в посылке, подтверждает приём и запрашивает следующие три символа. Если нет - запрашивает повтор. Это так называемая передача с избыточностью. В общем, при хорошей слышимости, работает прекрасно и быстро. результат - 100% достоверность передачи информации. Но этот способ работает, когда сигналы достаточные для быстрого декодироания, т.е. громкие.  А когда сигнал слабый - весь процесс превращается в бесконечную последовательность перезапросов. Эффективность линии связи превращается в отрицательную величину. А нас как раз и интересует возможно более качественная передача при очень малых уровнях сигнала, ниже уровня шумов. Тогда и алгоритм и процесс становятся гораздо более сложными. Во-первых, изменяются правила: каждая сторона передает (принимает) по 30 секунд, за которые многократно передаётся небольшой пакет информации. Приёмник принимает 
          Водопад, в общих чертах, похож на привычный, но сигналы в связи со спецификой отображаются немного по другому. А вот верхний чертёж-график отличается радикально. Красные пики - это точная частота, а вот всё остальное - в зависимости от рода работы. Понятно, что на КВ этим не удивишь, хотя сознайтесь, картинки двумя постами ниже (репорты) и расстояния при мощности в 1 ватт впечатляют. А вот на УКВ, где уже давно применяются подобные приёмы для проведения радиосвязей через быстро затухающие облака ионизации, эта программа просто незаменима.  Тоесть ушами мы ничего не слышим, а программа "читает" нам информацию с помощью интеллекта программистов. :-)поступающие сигналы и "накладывает" каждую полученную порцию на предыдущую с учётом фазы её начала.. Когда цикл заканчивается, программа по простому принциму мажоритарности (большинства) битов декодирует и выводит принятый пакет. Разница только в том, что цифровые виды отслеживают частоту посылки, например метеорный FSK441, а CW - амплитуду. Это, конечно, сильно упрощенное объяснение, но оно лучше чем повторение (не самого удачного) перевода заморского мануала по работе с программой WSJT.  
    Циклы передачи и приёма  во-первых синхронизированны по времени, с этой целью компьютеры постоянно должны отслеживать точное время, а во-вторых, операторы должны еще и соблюдать очередность: кто первый передаёт.  В программе есть галочка для этого "TX First".   При соблюдении этих условий, программа может с достаточной степенью достоверности принимать (декодировать) сигналы гораздо ниже уровня шума. В разных источниках величины разные, но нам хватит и 20 дБ. :-) При том, что частота кажется свободной, программа раз за разом, без ошибок, читает нам сигнал корреспондента.    В связи с этими особенностями, интерфейс программы ( для JT65 моды) выглядит следующим образом. 
     Конечно же я не буду описывать как именно управлять программой, если будут задавать вопросы, я на них отвечу, а пока вопрос был один: объяснить как это возможно.  Думаю, объяснил.
    P.S.  Хочу слегка остудить пыл молодых ребят которые , думаю, уже стали искать где скачать программу... :-)  В реальном эфире так хорошо на 1 ватт принимают хорошо оснащенные станции и с небольшим уровнем помех. Лично мой опыт на КВ  показывает, что даже европейцы не всегда слышат на 1 ватт :-(  Приходится использовать когда 30, а когда и все 100   :-)
     
  • Почему не слышно спутник

    satpis     Позвонил один из радиолюбителей по соседству (наша же область) и спросил почему он не слышит Оскар -7, хотя по расчётам тот пролетал прямо над Гончаровским. Поскольку вопрос возник не впервые, думаю надо будет повториться.  Хороший обзор  по причинам GUHOR я давал на Хаммании.  Думаю что дублировать этот материал не нужно, и поэтому отвечу  по этой конкретной ситуации.  Здесь несколько логических "И" приведших к тому что он не услышит спутник пожалуй и впредь.  

     

    Подробнее...  
  • WEB RX. Настройка брандмауэра

    perseus1

       После сытного обеда, по закону Архимеда.....  Чуть не заснул на 20-ке пока сидел. Крутил свою любимую ручечку.  Ну ничегошеньки интересного. Стоило огород городить, как говаривала моя мама. И правда, по моим меркам денег потрачено немало, усилий тоже, а вот сижу и нет ничего. И задумался я. А может и правда напрасно я всё это покупал. Вон в интернете сколько SDR приёмников. Купил бы себе передатчик от 140-й и горя бы не знал :-)   А то и передатчик не нужен, вон в скайпе поговорил бы... Смех смехом, но пошёл в интернет посмотреть как можно жить без своей аппаратуры. Нашёл пару программ SDR приёмников, понравилась картинка SDR  Perseus, Скачал. Поставил. Запустил. Картинка есть, звука нема. :-) Часа полтора разбирался в настройках протоколов и IP адресов. Ну разобрался в конце концов. Теперь могу дать совет.  Потому что в интернете читал, но там так и не написано за чем надо проследить. Вернее где покрутить, чтоб поехало.  
    Подробнее...  
  • Первый раз Invader :-)

    Invader CO-77 satellite

      Сегодня первый раз послушал CO-77 Invader. Тот который JQ1ZKK. Слышно очень громко. Причём слышно и CW и пакетный транспондер. Оно и неудивительно при его  почти ватте мощности.  Хотелось послушать Voice Talker, но в этот раз не сложилось :-(  Так что приглашаю послушать и поделиться фонограммой Digitalker, F3E.

    Подробнее...  
  • И на старуху....

    prop circle

    И на старуху бывает проруха. Это я про прогноз прохождения от VOAP на сегодня. Отстаёт примерно на 3-4 часа. Вот что должно было быть сегодня с центром в Славутиче.  Но не сложилось. Десятка открылась только к двум часам дня и то еле-еле. Максимум на час, полтора, потом всё, тишина. С фифтином ближе, практически с 12 часов и примерно до  17 было хорошо слышно Азию и не очень хорошо Штаты, потом умер и фифтин.  На двадцатке, если есть антенны, то практически слышно всё и всегда. Но сегодня она открылась тоже ближе к вечеру. Но судя по графику (и по ушам) она будет открыта допоздна. Радует только то, что наука ошибается редко и ненамного :-)

     

     
  • Прохождение на неделю

    2402

       Кому не надоели гаджеты от N0NBH прохождения почти на всех сайтах и он всё еще на них смотрит :-) обратили внимание на то что Solar Flux 67  а SSN  =0!  Свидетельствует сто связка 

    этих двух величин приходит в физическую норму и  прохождение становиться типично зимним: днём 10 и выше, ночью 10 и ниже :-)   Прохождение будет хорошим в описанные часы для указанного подмножества диапазонов. Следует отметить, что в связи с погодой земля материков не успевает замерзать, поэтому прохождение на ВЧ диапазонах в хороших солнечных окнах будет хорошим, я бы сказал, дальним, а на НЧ без DX зон, зато очень хорошего уровня.  На картинке данные сведенные в лаконичную картинку, которой очень удобно пользоваться: часы-диапазоны-уровень. Помните, что это всего навсего прозноз, но иногда мы и астрологов слушаем :-
    )

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

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.