Укорачивание антенны приёмника.
Согласен, но как часто мы держим модель по оси антенны?
Практически никогда…
А теоритически и практически согласно книг Ротхаммеля штыревая антенна (телескоп) имеет диаграмму направленности в форме четырех лепестков и при игре длинной антенны (провода/телескопа) лепестки растягиваются, тем самым дальность при определенном положении источника сигнала к антенне уменьшается. См. рисунок.
Спиральные антенны имеет круговую диаграмму направленности, т.самым дальность стабильна, но меньше.
Обе антенны при одинаковой длинне имеют одинаковую диаграмму направленности.
Читайте книги внимательней!
Если сложить все параметры (дальность и направленность), то теоритически спиральнее лучше. И в большей степени только из-за того, что дальность не зависит от положения антенн передатчика и приемника.
Я допускаю то что спиралька длинной 0.9 метра будет эквивалентна телескопу 1.2м.
Но будет ли она удобна.Она не складывается.Мало кто согласится поменять телескоп на такую палку.
Вот если 20 см то удобна.
Вот относительно такой длинны и идет спор .
Я утверждаю что она
1.создаст меньшую напряженность(обеспечит меньшую надежную дальность)
2.Будет привязана к определенному каналу(сменил канал-меняй антенну)(не на соседний-на соседний канал нет необходимости переходить)
А применение разъема на антенне считаю совсем недопустимым.
В радиосвязи вы просто услышите шум,а здесь-дрова.
Разъем,да еще тот которым постоянно пользуются-самая ненадежная часть аппаратуры.
Вобщем спорим с утверждением,что спиралька всем лучше.
Это обман.
Вот собственно моя позиция.
Переборол лень ,но только для того что-бы опровергнуть обвинения в том ,что спорили против спиралек
вообще.
Что читать внимательнее? Я выложил отсканированную станицу по напрявленности штыревой антенны. Там все четко видно.
Что если модель попадает под большой лепесток, то несомненно дальность уверенного приема выше, но модель может попасть и в зону малого лепестка. В данном случае - дальность уверенного приема будет меньше, чем у спиральной антенны.
Спиральная антенна имеет круговую поляризацию. Могу выложить отсканированную страницу.
Я не спорю, что спиральная лучше штыревой. Я просто даю информацию, которая поставил точку в споре.
Теперь об удобстве. “Идеальная” спиральная антенна (которая будет мощнее по дальности штыревой антенны) - будет не столько длинная, сколько толстая. Что не есть удобно.
Диаметр спирали должен быть равен = 9300/частоту в Mhz, т.е. для 40 Mhz = 232,5 см. Вот этот вариант 😃 ну совсем неудобен. Зато лупить будет намного лучше штыря.
Ну блин, это ж ежу ясно, что речь не о идеальных спиральках немеряного диаметра. Тогда толку от диаграмм? Давайте еще обсудим поведение идеальной шарообразной лошади в вакууме.
Тогда собственно вопрос закрыт.
При 20 см размере спиральная НЕ БУДЕТ сравнима с штыревой антенной ПРАВИЛЬНОЙ длинны.
К сожалению у футабы антенны НЕПРАВИЛЬНЫЕ. Но сойдет 😃
Имхо, тема должна закончиться так:
Можно ли укоротить антенну приёмника?Как это сделать?
Можно, намотав на диэлектрик. Проверить макс. дальность действия аппаратуры.
И расстроиться, т.к. уйма времени потрачена впустую 😃
А теоритически и практически согласно книг Ротхаммеля штыревая антенна (телескоп) имеет диаграмму направленности в форме четырех лепестков и при игре длинной антенны (провода/телескопа) лепестки растягиваются, тем самым дальность при определенном положении источника сигнала к антенне уменьшается. См. рисунок.
Молодец. Читай дальше. Страница 103, сверху.
Для тех, кто не в теме - Creator привёл диаграмму направленности ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ антенны, длиной больше длины волны.
Упс… 😃 Что у всех антенны на передатчиках стоят вертикально?
Значит один я лох летаю с передатчиком у которого антенна параллельно земле… Как-то удобнее пульт держать 😃
И в результате оценивать телескоп нужно как антенну в виде длинного провода.
Стр.42 внизу
Вот накоплю на Футабу 9 и буду ставить ёё как можно вертикальнее, но тоже вертикально её не поставишь 😉
Т.ч. я не ошибся, уважаемый Дмитрий.
З.ы. Учимся не только читать, но и осмысливать прочтенное.
Стр.42 внизу
Читаем
Выражение “антенна в виде длинного провода” означает, что длина провода больше, чем длина рабочей волны…
Там-же, на стр 43, приведена формула определения размера антенны.
В результате на приведённом вами рисунке диаграммы соответствуют антеннам длиной 7,5м, 15м, 22,5м, 30м и 37,5м.
Creator, у вас правда на передатчике телескоп больше 7метров?
Что ж вы такой дотошный?
Согласен, что телескоп передатчика ДОСЛОВНО нельзя расценивать как “антенна в виде длинного провода”, но и расценивать горизонтально расположенную антенну как вертикальный штырь абсолютно нельзя. Всё же горизонтальная антенна ближе как-то к “…проводу”.
И не важно какая длина. Важно, что поляризация все равно будет уже НЕ круговая.
Не надо читать каждую букву.
Вот у вертикального штыря поляризация как и у спиральной антенны - круговая.
Если держать передатчик строго антенной перпендикулярно земле, то в данном случае телескоп также можно считать вертикальным штырем.
И в итоге добавлю, что антенны наших передатчиков даже полуволновыми или четверть… вибраторами назвать-то нельзя, т.к. их длина не соответствует ни одному из диапазонов.
именно поэтому GV собственно и заявлял, что спиральные работают лучше, НО не штыревых антенн (которые даже близко нельзя ставить с телескопами), а именно убогих и непральных телескопов.
Я согласен с тем, что спиральки могут быть лучше РОДНЫХ телескопов. Но каждую антенку на каждый диапазон. А это не есть удобно.
Надеюсь мы друг друга поняли.
Вот у вертикального штыря поляризация как и у спиральной антенны - круговая.
Диаграмма направленности для горизонтального штыря - на странице 14 той-же книги.
Вертикального - на странице 103.
И не путайте ДН и поляризацию - это не одно и то-же.
Кто то здесь уже писал :
смотрит в книгу-видит фигу.
Вот у вертикального штыря поляризация как и у спиральной антенны - круговая.
Это может написать только человек,который из книги прочитал только одну страницу.
Вы или тут поприкалываться решили или ,ну обижать не буду.
Разберитесь хотя бы с понятиями,которые применяете:
диаграмма направленности,поляризация.
Круговая поляризация и круговая диаграмма направленности очень далекие понятия.
И поймите что здесь идет разговор не о спиральных антеннах
а о укороченном четвертьволновом штыре с распределенной по длине штыря удлинняющей индуктивностью.(в простонародье-резинка)
Смешно и грустно,чесное слово.
Если хотите понять как отличаются параметры телескопа и резинки,
для начала поймите что в обоих случаях это короткий штырь с удлинняющей индуктивностью,
только в одном случае индуктивность сосредоточенная,включена в точке подключения телескопа,
а в другом -распределена по длинне антенны.
К спиральным антеннам она никаким боком не относится
Вот вооружившись этими понятиями и вперед,читать книгу,искать отличия.
Пошел искать:)
Pank, браво!
еще никто так коротко и метко не охарактеризовал наши антенны.
а вот на 900/1800 Мгц- там уже все немного по-другому, однако это тоже не спиральные антенны в их !ротхаммелевском" понимании. это, скорее всего, нечто среднее 😃
На борту у меня именно такая “спиралька” и стоит. хотя она примерно на 40% хуже по напряженности поля в точке приема, зато практически нечувствительна к положению самолета в пространстве.
Может статью кто забацает ? Только без умных слов, а по-простому, на пальцах. И со ссылками на литературу, если кому охота глубоко копаться.
Присоединяюсь к Виталию…
А то я вот ошибся в распознании типи антенны.
Я думаю многим (в том числе мне) будет интересно.
Статью не потяну.
Эт какой умище надо.
Да и на клавиатуре я одним пальцем.
Но постараюсь сделать пару вариантов спиральки и произвести измерения.
И выложить результаты.
Надеюсь найду время как станет сухо на полях.
Но не обещаю на 100% - времени нужно потратить много.
Если коротко:
КПД антенны равен отношению сопротивления излучения антенны к его полному сопротивлению, которое в свою очередь состоит из двух компонент - сопротивления излучения и сопротивления потерь. Это при КСВ = 1, т.е. идеальном согласовании волновых сопротивлений антенны и выходного каскада передатчика. Отраженная волна полностью отсутствует.
Сопротивление излучения вертикального тонкого штыря длиной в диапазоне до четверти длины волны олределяется по пораболе простой расчетной формулой R=1600(hd/L)*2 - здесь возведение в квадрат. L - это длина волны, hd - действующая высота штыря, примерно равная 0,64 от его геометрической длины, если на конце нет зонтика. В диапазоне длин волн RC-аппаратуры эта формула одинаково применима как для тонкого штыря, так и для спирали, намотанной на диэлектрический штырь диаметром много меньшим чем длина волны.
Просьба не путать сопротивление излучения и волновое сопротивление антенны. Волновые сопротивления у прямого штыря и спирали существенно разные, а сопротивления излучения - совершенно одинаково зависят от геометрической длины.Поэтому сопротивление излучения штыря длиною 1 метр будет ровно в 25 раз больше сопротивления излучения спирали, длиной намотки 20 сантиметров. При этом их волновые сопротивления могут быть одинаковыми при надлежащем шаге намотки и диаметре диэлектрического штыря, на который намотана спираль.
Это положение является ключевым в определении эффективности штыревой антенны. И обойти его никак нельзя.
Теперь о полном сопротивлении, точнее о той его компоненте, которая в конечном итоге и определяет КПД антенны в целом - сопротивлении потерь. Откуда оно вообще берется?
Напомню, мы рассматриваем случай идеального согласования антенны с передатчиком и КСВ=1. В этом случае вся энергия из передатчика переходит в антенну. Назад ничего не отражается. Часть ее излучается в пространство в виде радиоволны, а другая часть - греет антенну из-за неизбежных омических потерь. Если бы сделать антенну из сверхпроводника - у нее КПД был бы 100%. Но это не наш случай.
Омические потери складываются из электрического сопротивления штыря и проволоки в удлинняющей катушке. В спиральной антенне это сопротивление проволоки, намотанной в спираль. Длина проволоки, как все понимают, существенно больше длины намотки - в разы.
Омическое сопротивление расчитывается, естественно, с учетом скин-эффекта, проявляемого в диапазонах RC-аппаратуры весьма ярко - реально проводящая ВЧ ток поверхность провода составляет несколько микрон, а остальная внутренность проволоки - как диэлектрик, ВЧ ток по ней не течет. Не приводя здесь расчет сопротивления потерь могу сказать о результате - сопротивление потерь штыря и спирали, изготовленных из одного материала и имеющих одинаковое волновое сопротивление - примерно одинаково. Даже у штыря чуть меньше, за счет его большего диаметра, чем проволоки в спирали.
Теперь давайте посчитаем. Берем 40 МГц - диапазон. Длина волны 7,5 метра. Метровый штырь будет иметь действующую высоту 0,64 метра. Отношение к длине волны = 0,085. В квадрате = 0,0072. Итого, сопротивление излучения = 11,5 Ом. Соответственно у спирали длиной намотки 20 сантиметров сопротивление излучения будет 0,46 Ом. Сделать сопротивление потерь даже с посеребрянной проволокой при волновом сопротивлении около 30 Ом меньше, чем несколько единиц Ом никак не получается. Хоть тресни. Отсюда и разница в получающемся КПД. Желающие точно посчитать сопротивление потерь могут заглянуть в ВУЗовские учебники по технической электродинамике, где есть целый раздел, посвященный расчету скин-эффекта в проводниках.
И в третий раз напомню, мы рассматривали случай идеального согласования обеих антенн с КСВ=1.
Т.е. дальше настраивать некуда.
Если же КСВ не равен 1, то падает не КПД антенны, а излучаемая эффективная мощность радиоволны за счет отражения части ВЧ энергии от антенны и возвращение ее в передатчик, где эта часть также бездарно рассеивается в тепло. Т.е. при плохо настроенной антенне падает излучаемая ею мощность, но не ее КПД.
Лучшего материала с меньшими омическими потерями чем серебро, к сожалению в мире нет. Поэтому приведенные выше соотношения - являются предельными.
Вот, собственно, и все. Можно поместить этот пост в FAQ раздела.
Vovic спасибо за разъяснения.
И если я правильно понял, то при одинаковом сопротивлении потерь (30Ом) КПД:
Телескопа- 28%
Спирали - 2%?
И еще вопрос. Ведь спираль может быть при одинаковой длине иметь и большее количество витков и меньшее, играя шагом намотки. При этом длина провода будет значительно меняться, а следовательно и сопротивление потерь. Как в данном случае? Формула остается без изменения?
И если я правильно понял, то при одинаковом сопротивлении потерь (30Ом) КПД:
Нет, не правильно. Читать нужно внимательнее.
Повторяю фразу:
“Сделать сопротивление потерь при волновом сопротивлении около 30 Ом меньше, чем несколько единиц Ом никак не получается.”
Разве из этой фразы вытекает, что сопротивление потерь = 30 Ом?
Три года назад я считал для Карпунина сопротивление потерь его укороченной спиральки. Сейчас точно не помню, но получалось около 1,5-3 Ом.
Почему волновое сопротивление крутиться вокруг 30 -50 Ом? Исключительно в силу схемотехники современных передатчиков на транзисторах. Не удается построить выходной каскад передатчика с хорошим КПД и низким выходвым сопротивлением - в районе единиц Ом. Никак.
Меняя число витков, шаг намотки и диаметр стержня нужно все время помнить о согласовании волновых сопротивлений антенны и выходного каскада передатчика. И произвольно менять эти параметры нельзя.
Просто предложение было так написано, что с первого раза в смысл не въехал.
Теперь понятно.
И я так понимаю, что неправильным шагом и кол-вом витков можно привести к полному рассогласованию антенны и нагреву (выходу из строя) выходного каскада ВЧ ???
И я так понимаю, что неправильным шагом и кол-вом витков можно привести к полному рассогласованию антенны и нагреву (выходу из строя) выходного каскада ВЧ ???
К рассогласованию - да. Просто мощность получаемая антенной будет много меньше номинальной. Да в эфир уйдет из нее опять таки не вся, а часть уйдет на нагрев антенны.
А вот спалить рассогласованием выходной каскад передатчика в RC-аппаратуре практически нельзя. Как правило, допустимая тепловая мощность выходного транзистора около полуватта - ватта. Поэтому даже отсоединение антенны или закорачивание по ВЧ антенного гнезда приводит лишь к легкому разогреву его выходного транзистора. Случаи его выгорания мне не встречались ни разу.
Совсем другое дело в связной аппаратуре, где мощность десятки, а то и сотни ватт. Там рассогласование при отключенной защите однозначно палит выходной каскад, поскольку его тепловой режим не рассчитан на возврат из антенны ВЧ энергии в отраженной волне.
Ясно. Огромное спасибо.
hd - действующая высота штыря, примерно равная 0,64 от его геометрической длины, если на конце нет зонтика.
Вот это для меня белое пятно.Есть подозрения что оно несколько будет отличаться для спиральки.
В свое время не смог найти этой информации,правда и литературы почти небыло у меня.
Может подкините какие ссылки.Из инета.