Высота подъема штыревой антенны
Оказывается чем выше поднята штыревая антенна над поверхностью земли тем хуже и неравномернее ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости.
“Штыревая антенна” в названии темы конечно это условно т.к. у большинства на приемниках все таки именно вертикальный вибратор в виде коаксиального диполя, так вот с ним то как раз и непонятки…
Цитата:
“Поднимать антенну на высоту более длины волны не имеет смысла, так как при этом уже не происходит уменьшения угла излучения, а только начинают дробиться верхние боковые лепестки. При поднятии на высоту штырей длиной более l/4 результат будет такой же.”
Так что же получается? Наиболее “правильная” ДН как раз если оборудование расположено прямо на земле?
В то же время кто-то из форумчан рекомендует поднимать антенны наземной станции повыше, расширяя тем самым границы прямой видимости.
“…в чем истина Брат?”
тем хуже и неравномернее ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости.
Из рисуков видно, горизонтальные лепестки практически одинаковы. А они для нас, обычно, самые важны.
Кроме того:
рекомендует поднимать антенны наземной станции повыше, расширяя тем самым границы прямой видимости.
что подчас гораздо важнее вертикальной составляющей.
Вот и не понятно зачем нам расширение прямой видимости если
при этом уже не происходит уменьшения угла излучения
Есть шанс что нижний лепесток ДН просто не покроет этот горизонт. Может быть тогда имеет смысл наклонить антенну в сторону модели чтобы прижать лепесток?
…просто както теория с практикой не вяжется
“Поднимать антенну на высоту более длины волны не имеет смысла, так как при этом уже не происходит уменьшения угла излучения, а только начинают дробиться верхние боковые лепестки.”
Полезность этого высказывания больше подходит к КВ диапазону.
Для УКВ чем выше антенна расположена тем больше “радиус действия”.
Имеет ли смысл в таком случае поднимать вместе с антенной некую проводящую поверхность (заземленную проводящую сетку или лист металла) расположенную не дальше длины волны под самой антенной чтобы т.с. выжать максимум из главных лепестков?
Имеет, особенно если под этой проводящей поверхностью расположить приемную видеоантенну. 😃
Честно говоря я как раз про приемную видеоантенну 😃
Антенна - коаксиальный диполь, думал поднять ее на небольшой мачте вместе с видеоприемником, но добавить чуть ниже на мачте такой “экран” из сетки.
Учитывая огромное количество видов поверхностей, которые окружают приемную станцию, с разной проводимостью, ДН и без этого выглядит как поле ромашек)))))))))))))) Поэтому высота подъема больше влияет на дальность, чем на ДН, как уже сказали. У штыря главный лепесток практически на любой высоте подъема приемной антенны будет почти касаться земли - ну вы же не полетите на 5 км на 100-метровой высоте. Не верите - запустите mmana и поэкпериментируйте)
Вертикальный диполь на 1200 МГц над идеальной проводящей поверхностью. В свободном пространстве, на высоте 0.5, 1 и 2 м.
Еще раз всячески рекомендую моделлер MMANA. Очень хорошо отвечает на такие вопросы.
Собственно вывод получается такой, что при увеличении высоты благодаря увеличению числа лепестков, их “плотности”, ДН приближается к ДН “в вакууме”?
всячески рекомендую моделлер MMANA.
Пользуюсь им, как раз когда с ним экспериментировал и увидел картинки и возник вопрос о высоте.
Кстати нет ли у вас модели коаксиального диполя (резонатора) для этой программы, наподобе тех которые скрыты внутри антеннок наших передатчиков а также Wi-Fi модемов? Сегодня весь день рыл интернет в поисках формулы расчета этой антенны - не нашел…
Могу в ответ скинуть модель 9 эл. Yagii на 1200 мГц, собирал ее прямо по расчетным размерам, вроде работает не хуже чем патч.
А вывод… ИМХО при подъеме антенны мы получаем кучу провалов между лепестками от -10 до -40 дБ при пересечении которых картинка наверное должна сбиваться. Чтобы этого избежать хочу попробовать поднимать антенну вместе с куском “почти идеальной поверхности” расположенной вблизи нижнего полувибратора, надеюсь диаграмма при этом будет больше похожа на вашу первую картинку
Собственно вывод получается такой, что при увеличении высоты благодаря увеличению числа лепестков, их “плотности”, ДН приближается к ДН “в вакууме”?
Да. А учитывая, что у реальной земли отражение не зеркальное, а диффузное, то этот ежик значительно быстрее превращается обратно в половину тороида.
ИМХО при подъеме антенны мы получаем кучу провалов между лепестками от -10 до -40 дБ
Нет. Реальная земля - вовсе не идеальное зеркало, она неровная. А учитывая, что для инвертирования фазы волны достаточно неровности в четверть лямбда (60 мм), отражение можно считать диффузным.
Вот поставил в MMANА параметр “реальная земля”, пики сразу сгладились:
Кстати нет ли у вас модели коаксиального диполя (резонатора) для этой программы, наподобе тех которые скрыты внутри антеннок наших передатчиков а также Wi-Fi модемов?
Моделировал диполь, у которого у одного плеча диаметр провода очень большой (сравним с четвертью лямда). Диаграмма получается ровно, как у диполя. Но у коаксиального диполя основной выигрыш не за счет шибко правильной формы, а за счет симметрирования линии (предотвращается затекание ВЧ тока на оплетку кабеля). Это MMANA считать не умеет, тут нужна тяжелая артиллерия типа Ansoft HFFS или Microvawe Studio.
Могу в ответ скинуть модель 9 эл. Yagii на 1200 мГц, собирал ее прямо по расчетным размерам, вроде работает не хуже чем патч.
Порисовал я там Yagi и понял, что без измерительной аппаратуры ее, реальную, не настроить. Попробуйте посмотреть зависимость Z от частоты. Частота уходит на процент - все согласование коту под хвост.
Сам нарисовал трехэлементный Yagi, сделал и проверил на маячке, контролируя уровень сигнала по RSSI. Диаграмма получилась похожая на расчетную (видна направленность, видна ширина главного лепестка по уровню -3 дБ, видны 10 дБ различия вперед-назад), но вот усиления по сравнению с диполем почти не получилось. Так что патч forever, он работает сразу без настройки.
нужна тяжелая артиллерия типа Ansoft HFFS или Microvawe Studio
Находил ссылку где рекомендовалось к модели диполя добавлять еще один провод начинающийся из точки запитки и имитирующий кабель снижения, попробовал добавить параллельно нижнему полувибратору и запустил оптимизацию, сразу длина обоих плеч диполя слегка изменилась, нижнее стало покороче а верхнее подросло… похоже на правду… сейчас как раз собираю на пробу
Частота уходит на процент - все согласование коту под хвост
Да, тоже заметил эту особенность, правда я так понял яга по идее и должно быть существо узкополосное? Собирал ее стараясь как можно точнее выдержать размеры, сравнивали с Delpha-1200 показалось что моя антенна ловит получше… хорошо бы конечно приборами проверить но увы, всех приборов только тестер, да собственно приемник 😃
Нет. Реальная земля - вовсе не идеальное зеркало, она неровная.
Понятно. Значит идея с “подъемом поверхности” отменяется… хотя если бы поверхность была абсолютно поглощающей волну… но это уже что-то из технологий стелс 😃
но увы, всех приборов только тестер, да собственно приемник
Аналогично. Я как раз тестер на выход RSSI приемника и цеплял. По datasheet’у на микросхему в селекторе там логарифмическая шкала 25…50 мВ/дБ, т.е. примерно оценить можно.
яга по идее и должно быть существо узкополосное
Дело не в том, что узкополосная, патч тоже узкополосный. Волновой канал очень чувствителен к размерам элементов и к расстоянию между ними. В моем трехэлементном, по Ротхаммелю посчитанном, директор от вибратора и рефлектора отличались на единицы процентов. Твердо понимаю, что дома на коленке я точность лучше процента не сделаю, а еще реальная жизнь может отличаться от моделирования как раз на эти проценты.
Я про частоту сказал, как про самое простое, на что можно посмотреть - отклонение частоты на процент, это тоже самое, что отклонение размеров элементов на процент.
а еще реальная жизнь может отличаться от моделирования как раз на эти проценты
Как раз поэтому и собрал ее так сказать будь что будет. Считать ее мне кажется намного сложнее чем изготовить, алюминиевая трубка, пруток и обломки старой телескопической для излучателя, цена вопроса - копейки, не жалко ради эксперимента 😃
P/S Собрал сейчас диполь по новым размерам, появился вопрос. В моем районе поблизости работает круглосуточно передатчик и камера расположенный не подалеку на высотном здании, по нему пытаюсь примерно оценивать качество антенны. При касании пальцем кончика верхнего полувибратора сила сигнала на индикаторе не меняется, является ли это каким нибудь косвенным признаком хорошего согласования или наоборот?
У предыдущего диполя касание сопровождалось весьма заметным изменением уровня сигнала…
алюминиевая трубка, пруток и обломки старой телескопической для излучателя, цена вопроса - копейки
Значит, я в финансовом плане вырвался вперед 😃 Два куска потолочки и три - эмальпровода :
При касании пальцем кончика верхнего полувибратора сила сигнала на индикаторе не меняется, является ли это каким нибудь косвенным признаком хорошего согласования или наоборот?
“Дрожание моей левой икры есть великий знак” (С) Наполеон Бонапарт 😃
Насколько я понимаю, если руки влияют на антенну, это означает, что антенна не отсимметрирована, т.е. оплетка кабеля тоже что-то излучает, а руки меняют геометрию. То есть если антенна рук не видит, то это скорее хорошо.
Вот что получилось. Считал на 3 канал приемника, частоту 1160 мГц.
Размеры на фото те что посчитала MMANA
Кабель использовал 75 Ом для спутникового ТВ марка его CAVEL SAT EN50117-2-4
Трубка - обломок телескопической антенны наружным диаметром 7.6 мм
Два куска потолочки и три - эмальпровода
Оригинальное решение, браво!😃
А разные длины цилиндра и провода - это подбор при моделировании ? И учитывался ли как нибудь в модели провод из цилиндра ?
Изначально оба полувибратора были длиной 50мм, я добавил в модель еще один провод длиной 70мм от точки середины диполя (там где был источник) вниз параллельно нижнему плечу (типа для имитации выходящего кабеля как раз) и при вычислении минимального КСВ программа сама решила плечи изменить до таких размеров, ей наверное видней, ну а я взялся за паяльник и ножичек 😃
При вычислении программе было позволено менять только плечи диполя, дополнительный проводник остался 70 мм
И все же все же все же…
Не понимаю - если назначить в программе высоту подъема антенны над поверхностью скажем равной 7 см и включить тип поверхности “идеальная земля”, то наблюдается вот такая шикарная ДН
Следовательно если можно считать “идеальной землей” допустим полированный медный лист и расположить его под антенной, то на практике должно получиться нечто похожее? С “реальной землей” при такой высоте картинка немного другая, но не сильно хуже.
Не пойму почему не должно сработать…
мда… наверное спать пора 😃
Ну да, получится. Только чего в ней хорошего - сжата в горизонтальной плоскости, -3 дБ при угле места ~20 град. Для ФПВ машинки пойдет, для самолета - сомневаюсь.
А вот такая красота получается при горизонтальном диполе над проводящей плоскостью. Все вверх, ничего лишнего.
Просится в качестве передающей антенны на борт, если ее перевернуть, чтобы светила вниз. Только у нее поляризация зависит от направления, т.е. приемная должна быть с круговой поляризацией, 3 дБ долой.