GP Vs Dipole, штырь против диполя

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

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

Вопросы всё-таки возникли :-)   Смотри пост "Абсолютно мобильный"   Итак, почему GP пользуется дурной славой в качестве приёмной антенны.  Теория гласит, что канал радиосвязи в 99% случаев симметричный. То есть если антенна согласована и симметрирована то что на приём, что на передачу эффект должен быть один. Что же даёт основания предполагать. что четвертьволновой штырь отлично работает на передачу и не очень на приём?  И в чём различие между GP и простейшим вибратором? Для начала придётся помянуть изотропную антенну :-(  Это чисто теоретическая антенна имеющая диаграмму направленности в виде шара. То есть  излучающая во все стороны одинаково.

    В действительности такой антенны нет, все они имеют диаграммы направленности отличающиеся от сферы и друг от друга. Зачастую именно диаграмма направленности той или иной антенны служит аргументом за её применение.  Из курса школьной физики известно как распределяются электромагнитные волны вокруг проводника по которому течёт ток. И, несмотря на то, что ток в нашем случае переменный, физика остаётся той же. На рисунке слева приведены изометрические представления диаграмм направленности в общем виде и из него следует, что диаграммы горизонтального и вертикального  четвертьволновых вибраторов  одинаковы по форме, но отличаются расположением относительно поверхности земли на 90 градусов. Но это для одинаковых вибраторов просто расположенных в пространстве вертикально и горизонтально.  На рисунке, кстати, из интернета, присутствует и ошибка. Там где написано "волновой диполь" на самом деле диаграмма волновой рамки. Чтобы мы могли разбираться дальше, нам нужны диаграммы направленности двух интересующих нас антенн в двух плоскостях. На рисунке ниже моё творение в фотошопе - псевдотрёхмерное изображение диаграмм направленности горизонтального диполя и вертикального вибратора (штыря).
   На нём видно, что интенсивность  электромагнитных волн по разному распределяется в пространстве. Но кроме формы есть еще и количественный показатель.  Образно говоря при использовании в качестве передающей антенны штыря можно "дотянутся" дальше, так как диаграмма направленности представляет из себя растекающийся по земле блин, невысокий, но большого диаметра. Тогда как проекция на землю диаграммы диполя составит  меньшую по площади восьмёрку, а значительная часть энергии радиоволн будет сосредоточена в вертикальной плоскости.  Вот тут то собака и порылась.
  Когда  эти антенны используются в качестве приёмных, то  сигнал на них приходит с одного вертикального угла и здесь на первый план выходят энергетические показатели. Формула электротехники, определяющая напряжение наведённое в проводнике элемента антенны в общем виде следующая: ЭДС=В*L*v*sin a. (B-магнитная индукция, L - длина, v-скорость, а(альфа)=угол под которым находится проводник к направлению наводимой эдс, sin а рад = соответственно углу) . То есть при прочих равных нас будет интересовать зависимость изменения наведённой ЭДС от длинны проводника (элемента антенны). Вертикальный штырь и горизонтальный диполь  перпендикулярны друг другу, а в третьей плоскости угол с которого приходит сигнал для них одинаков. Но сопротивление штыря примерно вдвое меньше сопротивления диполя, а его электрическая длина составляет только половину длины полуволнового диполя (4-ю часть длины волны).  По этой причине напряжение наведённое на разъёме приёмника будет меньше. Конечно, если сигнал будет приходить с направления неблагоприятного для диполя (минимума в диаграмме), то иногда и штырь может выиграть. Но в силу изложенных выше причин чаще случается наоборот. Люди проходившие теорию антенн в учебных заведениях могут меня упрекнуть во-первых в примитивизме :-), а во-вторых  в том что я не помянул эффективную высоту антенны :-( Понимая что в большинстве случаев мои читатели не являются инженерами радиосвязи я всегда пытаюсь объяснять "на пальцах". А действующая высота антенны связана с высотой расположения антенны (в нашем случае сравнения она одинакова) и длиной провода антенны, а она различается вдвое. 
Итак первой причиной по которой штырь в качестве приёмной антенны может проигрывать диполю - недостаточно хорошее согласование и симметрирование штыря.
Второй причиной (часто субъективной) является большая чувствительность штыря к электрическим составляющим помех и шумов, которые он, кстати, собирает со всех направлений. Из-за чего полезный сигнал маскируется уровнем помех и шума.
Третья причина - действующая высота антенны. Штырь вдвое короче диполя и большая часть его длины расположена значительно ниже плечей диполя.  

Все вместе они формируют проблемную репутацию для очень хорошей антенны.

Школа радиста

  • Как мы будем учить

    Увважаемые читатели. Мы открывает нашу виртуальную школу при виртуальной коллективной радиостанции для того чтобы дать вам возможность приобщиться к очень интересному занятию - радиолюбительству. Наши уроки будут очными, заочными и контрольными.  Материалы будут излагаться короткими тезисами, не более 50-100 строк за раз, очень простым языком. По вечерам наши преподы (сенсей Гена, сенсей Саша и сенсей Гоша) часто будут доступны в онлайн, где попытаются ответить на ваши вопросы. Еще удобнее форма общения в форуме, потому что снимает вопрос времени : когда вам удобно.

    Урок первый. Электричество.

    batarejkaНачнём с простого. Батарейка. Это "законсервированное" электричество. Оно находится внутри и по команде (замыканию выключателя) может делать какую-то работу: светить, вращать моторчик ручного вентилятора, когда жарко,  обеспечивать вас звуком от работающего радиоприёмника на пляже....   Пока контакты не замкнуты, электричество есть, но работу не делает. Спит.  Это называется напряжение. Или потенциал. Типа может делать, но пока не делает.   Напряжение всегда подают по ДВУМ проводам: плюс и минус. Вообще-то бывает еще и переменное напряжение, но о нём позже.

    Для того, чтобы батарейка начала работать, нужно напряжение подключить в чему-то, что этого напряжения требует. Например лампочка фонарика. Это - НАГРУЗКА. Приложенное к лампочке напряжение заставит её светиться за счёт того что через нить накала лампочки побежит ТОК. Ток может бежать по ОДНОМУ проводу.  Но у этого провода два конца.   И если цепь не замкнута, то ток НЕ побежит.

        Как мы можем убедиться что это так?    Попробуем сделать электромагнит.   Намотаем на гвоздь много витков провода по которому побежит ток.   К ДВУМ концам провода подключим напряжение с батарейки и по  (одному) проводу побежит ТОК. Именно он намагнитит гвоздь и тот станет притягивать металлические предметы: гайки, болты,  металлическую стружку......  Как только мы отсоединим хотя бы один провод - эффект пропадёт. Батарейка вырабатывает электричество за счет химической реакции происходящей внутри неё. Но существуют батареи, задача которых многократно накапливать электричество внутри себя, а затем его отдавать. Такая батарея называется аккумулятором. Экономически это выгоднее, так как затраты на корпус, химические элементы, обложку батарейки повторяются каждый раз, а у аккумулятора только один раз при покупке.  Есть большие аккумуляторы, в автомобилях, например. Есть очень большие, на телефонных станциях, наприммерю А есть просто огромные. В электромобиле "Тесла" например.....

    Как мы видим в небольших устройствах, которые перемещаются либо у вас в кармане, либо вообще везут вас :-), чаще всего используется ПОСТОЯННЫЙ ТОК. Это так, потому что его удобнее запасать, и удобнее использовать во всяческих девайсах типа смартфонов, радиоприёмников, видеокамер и радиостанций. 

       Напряжение при его использовании практически не меняется. А вот ток может изменяться очень сильно. И это зависит от того, из какого материала выполнено то, к чему мы прикладываем напряжение. Потому что разные материалы оказывают разное сопротивление протекающему через них току.  Есть сопротивление вообще, а есть СОПРОТИВЛЕНИЕ электрическое. Оно измеряется в Омах. А рассмотренное нами ранее напряжение в ВОЛЬТАХ.   А ток в АМПЕРАХ.   Когда эти три величины встречаются вместе происходит РАБОТА, выделяется МОЩНОСТЬ.  Но об этом поговорим во втором уроке.

SAT/SPACE MONITOR Вы можете участвовать в формировании новостей !

Увважаемые читатели. Мы открывает нашу виртуальную школу при виртуальной коллективной радиостанции для того чтобы дать вам возможность приобщиться к очень интересному занятию - радиолюбительству. Наши...
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.