====== Моделирование антенн ====== Диапазон 14 метров. Выбираем оптимальную частоту для CW: 21050 kHz. Получается длина волны 14.25 м. Свободное пространство, материал антенны - медь. Горизонтальная поляризация. Ширину полосы будем оценивать при SWR<2. Применяется MMANA версии 2.02. ===== Классические антенны ===== В качестве точек отсчета смоделируем несколько известных излучателей: * Полуволновой диполь длиной 6.9 м. * Вертикальная дельта: равносторонний треугольник высотой 4.405 м. * Вертикальный квадрат высотой 3.77 м. * Магнитная рамка: горизонтальный 12-угольник, медная труба, конденсатор в верхней точке. Диаметр 1 м, 1.2 м, 1.5 м. ^ Антенна ^ Импеданс ^ Полоса ^ Усиление ^ K удлинения ^ Файл MMANA ^ | Диполь | 73 Ом | 1540 кГц | -0.10 dBd | 0.9681 | {{ham:antenna:dipole.maa}} | | Дельта | 119 Ом | 1372 кГц | 0.76 dBd | 1.0707 | {{ham:antenna:delta.maa}} | | Квадрат | 127 Ом | 1469 кГц | 1.09 dBd | 1.058 | {{ham:antenna:quad.maa}} | | Магн.рамка 1.5 м | 2.4 Ом | 87 кГц | -0.96 dBd | | {{ham:antenna:magloop15-12.maa}} | | Магн.рамка 1.2 м | 1.1 Ом | 48 кГц | -1.33 dBd | | {{ham:antenna:magloop12-12.maa}} | | Магн.рамка 1 м | 0.6 Ом | 30 кГц | -1.9 dBd | | {{ham:antenna:magloop1-12.maa}} | ---- ===== Тороид ===== {{ ham:antenna:toroid1-16.gif}} Будем строить "бублик" квадратного сечения, расположение горизонтальное. Диаметр 1 м, 1.2 м, 1.5 м. Количество витков 16 и 32 (похоже, на 64-х витках MMANA уже врет).
^ Тороид ^ Импеданс ^ Полоса ^ Усиление ^ K удлинения ^ Файл MMANA ^ | 1.5 м, 16 витков | 15.9 Ом | 154 кГц | -0.95 dBd | 1.375 | {{ham:antenna:toroid15-16.maa}} | | 1.5 м, 32 витка | 18.9 Ом | 167 кГц | -0.91 dBd | 1.624 | {{ham:antenna:toroid15-32.maa}} | | 1.2 м, 16 витков | 10.1 Ом | 96 кГц | -1.37 dBd | 1.382 | {{ham:antenna:toroid12-16.maa}} | | 1.2 м, 32 витка | 12.5 Ом | 104 кГц | -1.39 dBd | 1.665 | {{ham:antenna:toroid12-32.maa}} | | 1 м, 16 витков | 7.1 Ом | 64 кГц | -1.77 dBd | 1.361 | {{ham:antenna:toroid1-16.maa}} | | 1 м, 32 витка | 9.1 Ом | 70 кГц | -1.76 dBd | 1.661 | {{ham:antenna:toroid1-32.maa}} | | 1 м, 64 витка | 12.4 Ом | 91 кГц | -2.46 dBd | 1.992 | {{ham:antenna:toroid1-64.maa}} | Сравним усиление и полосу тороида и других антенн на графике. Ось X - коэффициент направленного действия антенны в процентах относительно идеального полуволнового диполя. Ось Y - ширина полосы в килогерцах, логарифмическая. {{ham:antenna:toroid-eff-bw.png}} Тороид по сравнению с магнитной рамкой того же размера имеет примерно такое же усиление и заметно более широкую полосу. При уменьшении тороида уменьшается полоса пропускания. Чтобы перекрыть CW-участок без подстройки антенны, достаточно иметь тороид диаметром 1.2 м (1/12 длины волны). ---- ===== Спиральный квадрат ===== {{ ham:antenna:helquad1-16.gif}} Квадрат, каждая из сторон которого - спираль квадратного сечения. Расположение горизонтальное. Пробуем стороны квадрата 1 м, 1.2 м, 1.5 м. Количество витков 16 и 24. Такая конструкция представляется более практичной в изготовлении.
^ Спиральный квадрат ^ Импеданс ^ Полоса ^ Усиление ^ K удлинения ^ Файл MMANA ^ | 1.5 м, 16 витков | 17.2 Ом | 175 кГц | -0.71 dBd | 1.376 | {{ham:antenna:helquad15-16.maa}} | | 1.5 м, 24 витка | 20.6 Ом | 196 кГц | -0.66 dBd | 1.500 | {{ham:antenna:helquad15-24.maa}} | | 1.2 м, 16 витков | 9.9 Ом | 100 кГц | -1.17 dBd | 1.389 | {{ham:antenna:helquad12-16.maa}} | | 1.2 м, 24 витка | 12.5 Ом | 114 кГц | -1.01 dBd | 1.542 | {{ham:antenna:helquad12-24.maa}} | | 1 м, 16 витков | 6.2 Ом | 62 кГц | -1.82 dBd | 1.363 | {{ham:antenna:helquad1-16.maa}} | | 1 м, 24 витка | 8.3 Ом | 74 кГц | -1.55 dBd | 1.539 | {{ham:antenna:helquad1-24.maa}} | Сравним спиральный квадрат с другими антеннами на графике. {{ham:antenna:helquad-eff-bw.png}} Согласование с 50-омным кабелем выполняется в виде петли, помещаемой между витками спирали. {{ham:antenna:helquad12-24-50.maa | Здесь}} показан пример такого согласования, с последовательным конденсатором для компенсации возникающей реактивности. Если требуется работа только в CW-участках диапазонов, годятся спиральные квадраты следующих размеров: ^ Диапазон ^ Спиральный квадрат ^ Высота ^ Полоса ^ Требуется ^ Файл MMANA ^ | 40 метров | 4 м, 32 витка | 52 см | 54 кГц | 40 кГц | {{ham:antenna:helquad-40m.maa}} | | 20 метров | 2 м, 32 витка | 27 см | 107 кГц | 100 кГц | {{ham:antenna:helquad-20m.maa}} | | 14 метров | 1.2 м, 24 витка | 23 см | 114 кГц | 100 кГц | {{ham:antenna:helquad12-24.maa}} | | 10 метров | 1 м, 24 витка | 17 см | 203 кГц | 200 кГц | {{ham:antenna:helquad-10m.maa}} | ---- Большое спасибо И.В.Гончаренко (DL2KQ) и А.И.Гречихину (UA3TZ) за конструктивную критику.