Forum Krótkofalarskie PKI

MININEC - granica znajduje się na wysokości 0,2 λ

(szerzej na ten temat tutaj: http://sp7pki.iq24.pl/default.asp?grupa=3538&temat=86205&nr_str=26)


4NEC-2 (z ziemią typu Sommerfeld-Norton, S-N ground):

"doświadczenie i model są zbieżne do wysokości 0,02 λ. Poniżej tej wysokości model poważnie niedoszacowuje straty w ziemi."

Cytat (z siebie samego ) wzięty z: http://sp7pki.iq24.pl/default.asp?grupa=3534&temat=345806. Tam też podane źródła tej wiedzy.







Widzę w tym zdaniu dwa problemy:

1/ W świetle powyższego 4NEC-2 poradzi sobie z obliczeniami drutów poziomych leżących wyżej niż 1,6m nad ziemią (dla λ=80m)

2/ Ale wysokość nad kratownicą to co innego niż wysokość nad ziemią. Można z anteną podejść o wiele bliżej pod warunkiem, że równoległe do siebie druty (kratownicy i anteny) będą miały uzgodnioną segmentację. Więcej tutaj: http://www.ipellejero.es/tecnico/nec-2/english.php w punkcie 3.1, ustęp 4.






Pełna zgoda!!! Rzetelny eksperyment potwierdza albo zaprzecza, a często prowadzi do rozwoju/modyfikacji teorii. Oraz rozwoju własnego modelarza.

Jarek jeszcze nie stracił umiejętności pisania, wynajął Ciebie za papugę ????
Może pochwal się od czego Ty zaczynałeś, jakie są Twoje korzenie ????
Sorry za OT.
____________
Greg SP2LIG

Może w końcu zróbcie analizę komputerową przedmiotowej FD-3 z typowym balunem 1:4 powieszonej 4m nad żelbetowym dachem i 4m oraz oraz 20m nad ziemią. Piotr dokonał takiej analizy bez tego baluna ale wszyscy wiedzą, że balun 1:4 musi być i tak kupują, lub taki wykonują sami nie dokonując wcześniej żadnych pomiarów.

...postulat jak wyżej tylko nie poziomo na 4 m nad dachem ale jako Inv.V z końcami 1,5 m od dachu ;-)

SP8LBK, sp3efg

Już napisałem do Andrzeja, dla reszty dopiszę (przyszło kilka e-mail)

...Już napisałem nie chcę już nikogo przekonywać, a tym bardziej czegokolwiek udowadniać.
MMANA is free... w czym problem?
Zbuduj sobie model i sam sobie udowodnij po której stronie leży prawda.
Ja natomiast nie widzę konieczności spełniania Twoich kaprysów do celów dowodowych tylko....

edit:
Nawet GAL-ANA w wersji DEMO oblicza modele do 6 elementów.


Andrzej

Doświadczenie pokazuje, że jeżeli tylko rdzeń nie jest nasycany (przekroczenie mocy dopuszczalnej) i prawidłowo wykonany, to dla naszych celów zupełnie wystarcza model nie uwzględniający jego fizycznej obecności.
Typ anteny - prosty dipol czy inv.Vee jest tu zupełnie bez znaczenia

Ponieważ jednak Kolega zadał pytanie, prezentuję i objaśniam:

- Żeby zrobić szczegółową analizę anteny z balunem, niezbędna jest znajomość parametrów elektrycznych zastosowanego "typowego" baluna. Baluny są różnego typu. mamy tu ich zasadniczo dwa:
- balun napięciowy
- balun prądowy
Niby podobnie transformują ale pracują w oparciu o inne zasady.
Potrzebujemy jego modelu uwzględniającego rdzeń - to ważne ze względu na jego istotny wpływ na pracę transformatora.

Opis analizy:
1. Modelujemy antenę w interesującym zakresie częstotliwości.
2.Przenosimy wyniki na wykres Smitha. Jeżeli uzywamy 4Nec2 - program zrobi to za nas.
3. Budujemy model elektryczny baluna. Dostajemy schemat zawierający połączenia szeregowo-równoległe indukcyjności, pojemności i rezystancji obrazujących transformacje i straty w transformatorze.
Można spróbować zamodelować balun w PSpice (balun jest elementem w ogólności nieliniowym ze względu na zastosowane materiały magnetyczne)o ile w ogóle uda nam się gdzieś znaleźć odpowiedni model rdzenia.
4. Wyniki składamy dla przejrzystości na wykresie Smitha gdzie możemy odczytać rzeczywiste wartości przetransformowanych parametrów R i jX i z tego wyliczyć nasz ukochany współczynnik fali stojącej dla konkretnej częstotliwości, który nam się i tak do niczego nie przyda.



Pracochłonność - circa kilkadziesiąt godzin nikomu niepotrzebnej pracy.

_________________
Ryszard

Skoro o balunie mowa.

Antena wisząca 20m nad ziemią z modelu z drugiej strony tego tematu ma Re(Z)=92 Ohm na 7 MHz oraz ~130 Ohm na 14 i 28 MHz. Pozostałe pasma - nie do użytku.

Perfekcjonistycznie można by zastosować szeregowe połączenie transformatora napięciowego 2:1 (lub blisko takiej przekładni) a za nim balun prądowy 1:1. Wtedy na wszystkich trzech pasmach SWR będzie bliski 1 (zasługa trafo) i zostanie opanowana sytuacja z prądem asymetrii (robota symetryzatora prądowego).







Józef, jeśli istnieje szansa, że antenę taką powiesisz, to mogę zamodelować. Byle nie dziś.

Musiałbyś też określić wymiary dachu i położenie anteny na dachu. Oraz: czy 1,5m nad dachem kończy się ramię dłuższe (przy jednakowym kącie obu ramion względem pionu), czy też oba ramiona mają końcowe izolatory na wysokości 1,5m powyżej dachu. Najlepiej rysunek jakiś.

Dla dobra nauki i ludzkości mógłbyś po powieszeniu anteny obmierzyć ją, nałożylibyśmy pomiar na symulację i byłaby radość.

Głównie do SP2BPD
Rzecz w tym że takiej anteny już używam. To FD-3 zawieszona na azartowskim maszcie.Końce na krótszych rurkach wysokości ok. 1,50 przy kominach.Nie jest to typowa FD-3 ale przedłużona cewką aby antena jakos działała i na 80 m. Taki patent wygrzebałem w internecie. Wgląda to tak: izolator - 19.8 m - balun - 6,9 m - cewka 78 uH - 3,0 m - izolator.Poprzednio wisiała miedzy budynkami FD-4,niestety była awantura zresztą pod nią był parking a wiatry w moim rejonie są duże, tak że zdecydowałem się na bezpieczniejsza wersje - na dachu. Dach jest z typowych płyt zbrojonych, nie wiem czy poszczególne płyty są galwanicznie połączone (chyba nie),wymiary dachu długość 42 m, szerokość prawie 12 m. Budynek 5 kondygnacyjny a więc wysokość czyli odległość dachu od ziemi ok,14 m. Środek anteny mniej więcej na środku dachu. Balun 4:1 od gościa który ciągle wystawia je na allegro,nie wiem jaki ma rdzeń ale pisze ze jest do 200 watt.Taki:
http://allegro.pl/balun-antenowy-4-1-na-kf-300w-do-anteny-rybakov-i5786377257.html
Jaki jest swr? Ciort znajet. Skrzynka antenowa FT-450AT daje radę w całym zakresie nie przekraczając 1:3.
Tak wygląda sytuacja. I nie wiem czy coś poprawię bo ja już na dach nie wejdę, może wiosną młodszy kolega mi pomoże bo ja mam już swoje lata, hi.
Jak to "chodzi" ? Coś tam idzie,nawet czasem USA i Ameryka Południowa. Aktualnie Europa bo chyba wszyscy narzekają na propagację.
Pozdrawiam.

Józef,

OK, coś wydłubię, ale trochę czasu trzeba.

Jeżeli jest to transformator do Rybakowa, to jego wnętrze jest pewnie takie: http://www.iv3sbe.webfundis.net/html/Rybakov806.htm.

Nie jest to symetryzator, więc nazwa balun jest nieuprawniona. Po prostu transformator napięciowy 4:1 (Ruthroff).

Uprzedzając wyniki symulacji okaże się on raczej niepotrzebny. Niskim impedancjom anteny nad dachem będzie lepiej z prawdziwym symetryzatorem prądowym 1:1 (Guanella). Takie będą pewnie wnioski końcowe. Ale poczekajmy na model. Jeśli moje wróżby okażą się nieprawdziwe, otwarcie to przyznam.

Napisz jeszcze ile metrów i jakiego kabla prowadzi od anteny do domu, by można było oszacować straty związane z ewent. wysokim SWR.

25 m RF-7

Najpierw antena sama bez dachu, powieszona poziomo na wysokości 18m:




Przebieg SWR jest następujący:





Powyżej 8 MHz zabroniłem programowi liczyć. Bo rezultaty byłyby zupełnie niewiarygodne ze względu na obecność nieznanej cewki 78 uH.

Jeśli sięgnąć do kalkulatora: http://hamwaves.com/antennas/inductance.html, to 78 uH uzyskuje się np. przy wymiarach:
średnica D=30mm, liczba zwojów 103, nawinięte na długości 105 mm drutem o średnicy 1mm. Jak dotąd nieźle. Przy bliższym jednak spojrzeniu na rezultaty tego kalkulatora widać, że rezonans własny takiej cewki wypada na ok. f=15 MHz. Co dalej mówi kalkulator?

Dla pasma 20m reaktancja wnoszona przez taką realną cewkę odpowiada cewce idealnej o indukcyjności prawie 500 uH !!!

A powyżej 15 MHz reaktancja jej staje się ujemna, a więc staje się ona jakby kondensatorem.

Przy małym nawet odchyleniu od wymiarów, liczby zwojów wszystko pływa i kołysze się, jak to z równoległym rezonansem własnym.

Pozostaje więc się domyślać, że autor tego projektu widział tę antenę jako dwupasmową: na 3,5 i 7 MHz.


W takim razie prosze spojrzeć na przebieg SWR. Pasmo 80m jest trafione, pasmo 40m nie. Należałoby grać teraz długościa ramion i połozeniem oraz ewentualnie wartością indukcyjności by minimum SWR wypadło na obu tych pasmach.


A jeszcze nie uwzględniliśmy wpływu dachu oraz pochylenia ramion anteny do dołu.

Piotrek chyba nie o to chodziło


ale to może tylko moje 'doznanie'... może coś się zmieniło

Andrzej

Andrzej, ostatnie zdanie Piotra wyjaśnia wszystko
Robert

taaaak nie doceniłem
Przepraszam
myślałem, że to sedno sprawy... a to dopiero początek
OK. czekam na kolejny odcinek
... i bez urazy proszę


Andrzej

Przyczyny rozbicia na części dwie są dwie:

1/ Już sama antena w wersji pierwotnej (czyli pozioma i nad ziemią) nie jest taka prosta. I chciałem to pokazać, by potem nie zrzucać całej winy na dach.

2/ Dodanie dachu powoduje, że program dostaje zadyszki, potrzeba czasu.

Zaraz będzie część II

Tak tak Piotrze... uwzględni moją skruchę.
Nie potrzebnie zamieszałem.
Przepraszam.
Mam na uwadze moją analizę w innym programie.


Andrzej

Uwaga wstępna:

Założyłem, że płyty żelbetowe są połączone między sobą. Czy moja kratownica stanowi dobry model dachu żelbetowego? Do końca pewności nie mam. Najlepiej byłoby przeprowadzić eksperyment.

1/ Powiesić nad dachem jakąkolwiek antenę (np. dipol 2 x kilkanaście metrów). Zmierzyć impedancję tego dipola w zakresie 1-30 MHz przyrządem podłączonym bezpośrednio do zacisków anteny, skalibrowanym.

2/ Nałożyć wyniki pomiaru na przebieg Z (f) wynikający z modelu.

Im bardziej się zejdą, tym bardziej adekwatny jest model.

Mam doświadczenie z dachem metalowym. Do żelbetowego dostępu nie mam. Gdyby ktoś chciał takiego porównania modelu z rzeczywistością dokonać, chętnie wezmę udział (zdalnie, jako modelarz).



Poniżej wyniki anteny w konfiguracji opisanej przez Józefa.


Rysunek





SWR 3-8MHz (niewiele się różni od przebiegu SWR anteny poziomej, 18m nad ziemią - patrz dwa posty wyżej)





SWR na 80 metrach (widać, że wskazana jest niewielka korekta - przesunięcie minimum do środka pasma, ale widać też, że będzie dosyć wąsko, kilkadziesiąt kHz przyzwoitego SWR)





Z=R+jX dla pasma 80m





Około 20 Ohm w rezonansie. Zdaje się, że transforator 4:1 nie jest potrzebny


CDN

Teraz pasmo 40m. SWR w tym pasmie jest bliski 200.

Wykres Z=R+jX dla okolic 7 MHz





Widoczną na wykresie impedancję Z = 1792 + j 3810 Ohm wrzucam do kalkulatora TLD, by oszacować straty w 25 metrach kabla RF-7.

Stop. TLD nie ma takiego kabla, a w internecie jakoś nie mogę znaleźć. Wobec tego użyję RG-213.






Co widać?

1/ Potężne straty w kablu (10 dB), ze 100 W tylko 10 wchodzi w antenę.

2/ SWR bezpośrednio na zaciskach anteny wynosi 200. Tymczasem odczytany w domu wynosi 20. To zasługa strat w kablu.


Tyle wynika z interpetacji modelu. Być może któryś z wymiarów podanych przez Józefa nie był dokładny. Bo skoro w rzeczywistości SWR (mierzony w domu, na końcu kabla, jak rozumiem) jest mniejszy od trzech to może rezonans obserwowany na wykresie SWR w okolicach 5,8 MHz wypada faktycznie blisko 7 MHz. I wtedy oba pasma: 80 i 40 m są znośne.

Impedancja w pasmie 80m zachęca, by pozbyć się trafo 4:1 i zamiast niego zastosować symetryzator Guanella 1:1. Opanuje on sytuację z asymetrią, która atakuje z dwóch stron:

- od niesymetrycznej anteny
- od niesymetrycznego kabla zasilającego.

Jeśli uleczona ma być ta druga przyczyna asymetrii, to ważne, by symetryzator ten był nawinięty kablem koncentrycznym. Ale to już całkiem inna historia.

Gdyby ktoś chciał skontrolować, poniżej jest model. Bez dachu, bo ten zająłby całą stronę.

CM
CE
GW 1 100 0 -9.68 15.5 0 0 18 1.e-3
GW 2 198 0 0 18 0 19.64 15.5 1.e-3
GE -1
LD 5 0 0 0 1390000
LD 5 1 1 100 58000000
LD 5 2 1 198 58000000
LD 0 1 31 31 6 78.0e-6
GN 2 0 0 0 4 0.003
EK
EX 0 1 100 0 1 0 0
EX 0 2 1 0 1 0 0
FR 0 0 0 0 3.6 0
EN

Z dachem mogę podesłać mailem.