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:

  • Мои извинения

    Я прошу прощения за то что онлайн экзамен на радиолюбительскую категорию не работал более трёх недель, а я этого не заметил.   Заказанный у холстера антивирусный контроль файлов ( в данном случае скриптов) не безукоризненный: шось "зъив" :-)   Сейчас работа экзамена восстановлена, пользуйтесь пожалуйста.   Только я в прошлый раз отменил отправку результата на E-mail экзаменующегося потому что эти самые экзаменующиеся всё время пытаются подсунуть несуществующий E-mail, хотя скрипт предупреждал, что если не хотите получить результат на почту, просто пропустите ввод почтового адреса :-)  Как бы то ни было, работа экзамена восстановлена. Пробуйте. Надпись под фото: "паника студента" :-)

    student panic 9209944 m

     
  • Пересчитать разы в децибелы

    Что такое децибел (dB)? Это единица измерения отношения двух величин. Рассчитывается по формуле:
    N (дБ) = 10·lg(A/А0) если А и А0 — мощность (громкость), и N = 20·lg(A/А0) для напряжения и тока, где AdB — величина в децибелах, A — измеренная физическая величина, A0 — величина, принятая за базис. В акустике в децибелах измеряется уровень звукового сигнала относительно номинального который принимается за 0 (dB). Например уровень -6 dB соответствует уровню почти вдвое меньше номинального. Перевести уровень звука в децибелах к виду в процентах или "разах" очень легко при помощи простого онлайн-калькулятора:

    Децибелы (dB) Проценты

    Если точность не нужна, можно воспользоваться таблицей:
    Отношение в Дб  Отношение мощностей Отношение напряжений (токов)
    3  2  1,4
    4  2,5  1,6
    6  4  2,0
    9  8  2,8
    10  10  3,2
    20  100  10,0
    23  200  14,0
    30  1000  31,6
    40  10000  100,0
    60  100000  1000,0
     
  • Голоса спутников

     Очень жалко что на спутниках сейчас мало народа. Слышно отменно даже едва живой АО-7. Вот аудио моего CQ в то время когда расстояние до него 4030 км. - середина Атлантики. Жаль я в одиночестве.

    А вот молодой и здоровый Fuji-Oscar 29. Примерно в той же позиции, но тут удаются QSO. Видимо условия попроще:-)

     
     
  • Прохождение начала июля

       Все мы свидетели того что на Украину пришла переменчивая погода с грозами, дождями и ветрами. Всё это осложняет прогноз прохождения с одной стороны, но и улучшает жизнь радиолюбителя с другой. Чисто физические величины (солар флюкс и число вспышек на Солнце) изменяется на протяжении дня чуть ли не вдвое. Это означает только одно: если в первой половине дня прохождение будет плохим, то во второй оно улучшится :-) Те, кто помимо моих прогнозов смотрит DX Cluster и скиммерсерверы видит, что DX станции "прорываются" в Европу совсем не в стандартное время.  Вернее и не в прогнозируемое время. Но это скорее логично чем необычно с такими условиями состояния ионосферы.

    Общие закономерности, тем не менее, работают, и в диапазоне 160 метров  DX связей можно не ждать. Хотя диапазон открывается и закрывается по законам жанра: от 20 часов вечера и до 3 утра.

    80 метров хотя и очень скромно, но будет открыт практически круглосуточно. Максимум прохождения на восток  будет около 19 часов по Киеву, а на запад около 3-х часов ночи. Но при этом территории обоих Америк и всё южнее экватора останется недоступным. Хотя Карибы слышны будут. Кстати, в диапазоне 5 мГц, который уже разрешён в некоторых соседних странах, Карибы и северная Африка будут самыми громкими анклавами.

    Диапазон 40 метров будет вести себя на этой неделе как ночной диапазон: максимум прохождения около 3-4 часов ночи, доступно будет всё кроме Австралии, минимум около полудня. В это время возможны связи с Европой. То есть от Португалии до Урала. 

    Подробнее...  
  • Прохождение на три дня

    solar1706

    Как видите Солнце обещает замечательное (теоретически) ES прохождение на 2, 4 и 6 метрах. И оно правда такое. Достаточно заглянуть в VHF/UHF кластер как сразу увидите, что там есть чего слушать. Причём необязательно чего-нибудь такого экзотического. Можно увидеть и активность вблизи 145500, правда в основном с востока.  Но это как у кого антенны стоят :-) У меня в основном в зенит, на спутники. Их как правило слышно всегда когда пролетают :-)

    На КВ значиительное улучшение условий распространения радиоволн по сравнению с предыдущей неделей. На 28 мгц "пятна" возможного прохождения стали значительно большей площади, но всё так же непрогнозируются по территории: случайные зоны на час или полтора по территории освещённой солнцем.  Вполне предсказуемыми стали диапазоны 21, 18 и 14 мгц: влияние слоя D, максимально поглощающего радиоволны, значительно ослабло,

    Подробнее...  
  • SDR как прибор

    sm0smm1

    Вчера, как говорят, в лесу волк сдох, меня потянуло поработать на двадцатке в SSB. :-) Поработал.  Получил удовольствие. Время от времени поглядывал на свои визуальные контроллеры. :-) Техника простая и уже описывалась мною тут. Но польза большая. Время от времени по просьбе корреспондента "декодировал" картинку в советы :-) или просто описание сигнала. Одним словом если не шаг вперёд, то не стояние на месте...  Визуальный способ оценки сигнала всё равно лучше аккустического   И вот не успел я сказать последний раз "73" компьютер "бумкнул" звуком, что пришло письмо. Заглянул.  Заголовок заинтриговал "Про сигнал".  Письмо от Романа RA1OKS, в котором он говорит (и показывает на скриншоте), что мой сигнал нехорош. Коммент к картинке ""волосы" вокруг полосы.
    Подробнее...  
  • Как быть бедному крестьянину?

    Или о превратностях спутниковго приёма.

         Не секрет, что радиолюбительство "расползается" по отдельным направлениям так же точно, как нормы морали при демократизации и уходу авторитаризма :-) Наверное, это хорошо. Но с каждым днём всё труднее найти место общения радиолюбителей с одними и теми же интересами. Но это так, лирическое отступление. Потому что основная мысль этого опуса, потеоретизировать о способах (модах, видах) передачи на Землю  данных телеметрии и состояния спутника и возможности их приёма "средним" радиолюбителем.  Трудно не согласиться с тем, что когда оборудование класса high end, то проблем или мало или нет совсем. А как быть народу  пред или уже пенсионного сословия с ограниченным сетапом?

      Как правило это или старенькие всемодовые трансиверы без CAT управления, в лучшем солучае есть прямой вход на модулятор передатчика (ACC).  Антенное хозяйство - 5-9 элемента на 145 и что-нибудь около того на 435. Не вращается ни по углу места, ни по азимуту.  Есть еще большой класс автомобильных/базовых УКВ радио только в FM. Тоесть, старые "запасы". Если я сильно ошибаюсь, то буду рад тому что минималистически оценил возможности среднего радиолюбителя на УКВ. 

    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.