Antena Fan Dipol

[aetius]

Cel arhivat ar avea mai multe puncte de masura ...

113.s1p 114.rar

[cirip]

Va salut,

 

Fisierul 114.s1p este foarte bun. De la 3 la peste 30MHz in pasi de 500Hz.

Rezultatele sunt asemanatoare, dar ofera mai multe detalii despre comportarea antenei.

In zonele in care antena se adapteaza corect, VSWRul are valori comparabile atat la antena cat si la baza cablului. In realitate pierderile pe cablu prezinta valori mai optimiste cam cu dublul atenuarii pe cablu. Pentru RG213 in scurte, imbunatatirea aparenta este de sub 1dB. Neglijabil, as zice.

 

Asa arata RL si VSWR asa cum le-a generat VNAul masurand la baza cablului.

 

 

Asa arata RL si VSWR dupa eliminarea efectului celor 12m de RG213.

 

Graficele sunt foarte asemanatoare si arata ca antena ar functiona acceptabil in 7, 14, 18, 21 si 24MHz.

Asemanarea provine din faptul ca RL si VSWR neglijeaza faza si se rezuma numai la amplitudine. Daca nu e reflectata la antena, nu e nici la baza cablului.

 

La 11.11.2022 la 9:36, grosu99 a spus:

Da exista ceva program care face asta ( eliminarea pierderilor in cablu )  ? Cum ati ajuns la graficele astea  (cele noi ) ? 

Compensarea celor 12m de cablu este ceva mai complicata. Nu face doar "eliminarea pierderilor din cablu". Pierderile sunt neglijabile si de fapt nici macar nu le-am inclus in compensare.

 

Este mai important defazajul. 12m de cablu RG213 constituie lambda/4 la 4.12MHz. La fiecare multiplu de 4.12MHz are loc o defazare suplimentara cu 90 de grade a semnalului, ceea ce poate transforma o reactanta inductiva in capacitiva si reciproc. Mai multe detalii la acest link: https://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_line#Input_impedance_of_transmission_line

 

Efectul este vizibil pe diagrama Smith. Observati pozitia markerului de 29MHz pe fisierul initial, cu cablu si cel din care efectul cablului a fost eliminat.

 

Fisier initial; contine cei 12m de cablu.

 

 

Fisier compensat (fara cablu).

 

Observati variatia impedantei la 29MHz, marker m11, de la 0.133-j0.36 (capacitiva) la baza cablului fata de 0.705+j2.141 (inductiva) estimata la bornele antenei. Impedantele sunt normalizate la 50 Ohmi. Daca s-ar face o adaptare, retelele de componente pasive ar fi complet diferite pentru cele doua impedante.

 

Teoria ca teoria, dar practica ...

De ce nu merge in 28? Nu-mi dau seama. E posibil ca ceilalti dipoli sa afecteze functionarea dipolului de 28. As deconecta toti dipolii cu exceptia celui de 28MHz si l-as masura doar pe el, ca sa vedem cum face. Apoi as adauga treptat cate un dipol si as vedea care dintre dipolii de frecventa mai joasa il strica. E munca multa, dar e o posibilitate.

 

O alta varianta ar fi o simulare in EZNEC, 4NEC2 sau ceva asemanator si a vedea daca se pupa cu realitatea masurata si ce ajustari se pot face. E ceva de sapat, dar macar e cu o cana de ceai/cafea in fata calculatorului, nu pe stalp in ploaie si vant.

 

Mai am o retinere in privinta metodei de ajustare a lungimii bratelor prin plierea conductorului. Nu sunt convins ca efectul este cel asteptat. Conditia la limita la capatul unei antene dipol este aceea ca valoarea curentului scade la zero. Ori daca firul este pliat, aceasta conditie de zero nu se mai indeplineste si nici ajustarea rezonantei sa nu fie cea dorita. E doar o presupunere; nu am incercat niciodata practic.

 

@grosu99 Prelucrarile le-am facut cu ADS de la Agilent/Keysight.

 

 

Editat Noiembrie 12, 2022 de cirip

[grosu99]

Uite,n-am intrebat dar daca firul e izolat degeaba il pliezi ! Trebuie taiat ! 

Probabil trebuie scos acel dipol de 28 MHz dintre celelalte si lasat separat cel mai jos .

 

[yo9dl]

Firul radiant, izolat sau nu, se poate replia fara probleme, metoda este verificata practic de multa vreme.

Oricum este nevoie de o rezerva de fir pentru reglaje pentru ca ajustarea unui radiant are influenta asupra celorlalti si trebuie revenit mai ales la frecvente ridicate. Este un procedeu migalos si nu se pot da retete pe puncte, sunt multi factori care intervin.

Un lucru e cert, simetria dipolului este un vis frumos si atat, este imposibil de realizat in realitate. Asa ca apar curenti de mod comun care vor distorsiona masuratorile. Deci trebuie montat un balun de curent pe ferita #31 sau #43 si apoi se trece la reglaje. Altfel e munca degeaba. Un cablu RG213 sau CNT400 de 12 m lungime va avea un efect neglijabil care poate fi ignorat in cazul de fata. Cu putin efort va rezulta un compromis acceptabil.

Iata ce balun folosesc eu, miez #31

Editat Noiembrie 13, 2022 de yo9dl

[grosu99]

Daca e izolat conteaza la masuratoare...normal ca se poate indoi orice cablu.Sau asa zic unii de prin afara.

[Ion_Bumbu]

Mda, CNT 400 are factorul de viteza 0,88 deci iasa o lungime electrica de aprox 10,56m deci pentru 28Mhz este cam λ, 14 1/2λ si asa mai departe, cea mai defavorabila banda la masurat va fi 7MHz, unde linia este λ/4, acolo iasa un transformator de impedanta clasic...

 

 

Editat Noiembrie 13, 2022 de Ion_Bumbu

[yo9dl]

Acum 23 minute, Ion_Bumbu a spus:

Mda, CNT 400 are factorul de viteza 0,88 deci iasa o lungime electrica de aprox 10,56m deci pentru 28Mhz este cam λ, 14 1/2λ si asa mai departe, cea mai defavorabila banda la masurat va fi 7MHz, unde linia este λ/4, acolo iasa un transformator de impedanta clasic...

Da, afirmatia mea se referea la pierderile prin cablu nu am stat sa fac calcule. „Ghinionul” cu λ/4 se vede pe analizor si este usor de corectat.

[aetius]

frecventa     swr     impedanta

7,030            1,52           33

14,180           1,02           49,8

18,130           1,06          50,6

21,610            1,28         49,4

28,0                1,2           49,5

 Astea sunt valorile obtinute ,un brat de la dipolul de 28 era intrerupt dupa schimbarea lui totul a revenit la normal.

Acum trebuie s-a studiez (sau daca aveti o ideie), ce este cu impedanta mica in 7Mhz.

Balunul este acelasi bobinat pe "aer" si cablul tot cei 12m.

Bratele la dipoluri nu a fost taiat este doar pliat si prins cu soricei...

 

@Ion_Bumbucablu de coborare ar trebui calculat pentru frecventa cea mai joasa ?

Editat Noiembrie 13, 2022 de aetius

[yo9dl]

As zice ca rezultatele sunt suspect de bune, daca sunt reale las-o asa si felicitari! Daca esti perfectionist  modifica usor unghiul dintre radiantii pentru banda de 7 MHz. Si totusi, cred ca ai niste adaptoare pe acolo, SWR 1,02, hmm!

Vezi si ultima postare a lui Ion_Bumbu, este o observatie foarte buna.

[Ion_Bumbu]

E bine sa fie multiplu de λ/2 deoarece se poate evalua mai usor antena direct cu SWR-metrul, insa daca nu este, asta este, la dumneavoastra acei 33 ohmi la capat cablu ar arata vreo 75 ohmi la baza diplului dar daca faceti calculul e tot cam acolo, Γ=0,2 in cazul dumneavoastra.

Pina la urma tot un drak daca sinteti in zona de 1:1,5 cu VSWR-ul, la valoarea asta pierderea de putere este cam de 4% deci este bine.

Editat Noiembrie 13, 2022 de Ion_Bumbu

[aetius]

Multumesc...in limita timpului o sa recalibrez NanoVNA-ul si o s-a postez poze  pentru fiecare  banda in parte...

Eventual o s-a fac rost de un alt aparat pentru masuratori.

Editat Noiembrie 13, 2022 de aetius

[cirip]

Acum 11 ore, aetius a spus:

frecventa     swr     impedanta

7,030            1,52           33

14,180           1,02           49,8

18,130           1,06          50,6

21,610            1,28         49,4

28,0                1,2           49,5

Va salut,

 

Ceva nu se leaga. In benzile de 21 si 28, unde impedanta declarata este de 49.4 si 49.5 (banuiesc ca Ohmi), nu are cum sa fie VSWRul asa de mare (1.28 respectiv 1.2). Nu cumva mai e si o parte imaginara acolo, care a fost omisa? Nu cumva impedanta e de forma 49.4 + j*ceva_acolo ? Conteaza.

 

Mie asa imi da din calcul pe baza impedantelor postate:

 

Cablul nu trebuie sa fie multiplu de lambda/2. Am demonstrat mai sus ca atat cu si fara cablu, daca antena are un swr acceptabil, acesta va fi vazut aproape la fel daca se utilizeaza un cablu cu pierderi mici.

 

Coeficientul de reflexie, care este un numar complex, este alterat de cablu, mai exact faza acestuia este modificata. SWRul, care depinde numai de modului coef. de reflexie, nu este alterat de un cablu cu pierderi mici.

Editat Noiembrie 13, 2022 de cirip

[aetius]

Cum am spus mai sus inca nu m-am imprietenit cu NanoVNA-ul...

Atasez un fisier intre 20-30 Mhz ,sper s-a fi reusit si pasii necesari...

Multumesc de raspunsuri...

20-30.s1p

[Ion_Bumbu]

Nu trebuie sa fie linia in multiplu de λ/2 neaparat insa ajuta la evaluarea cit mai corecta a antenei deoarece bucata in λ/4 se comporta ca un transformator de adaptare si adapteaza cum poate fiind de 50 Ohmi.

In fapt de comporta ca un balansoar cu punctul de balans la 50 Ohmi, daca e 50 Ohmi la antena aduce 50Ohmi daca este insa 40 balanseaza si el 10 in sus asa ca el prezinta spre 60 ohmi (62,5), ma rog nu fix insa pe acolo in zona de citiva zeci de ohmi.

Daca insa antena prezinta 10 ohmi tronsonul va ridica valoarea pe la 250 Ohmi si viceversa, la 250 va prezenta 10.

Asta deranjeaza la masuratori directe ale impedantei facute la cap cablu, daca faceti Γ valorile sint aceleasi.

Asta in cazul impedantei pur rezistive, la impedante complexe comportarea este la fel doar ca schimba comportamentul din inductiv in capacitiv.

Cam aia este problema pentru care se prefera linia in λ/2, este mai usor de masurat rapid si pastreaza caracterul sarcinii.

Asta este cam ca si intrebarile de la  Radio Erevan.

Ascultatorul intreaba:

- se poate face dragoste cu fereastra deschisa?

Radio Erevan raspunde:

- da! dar este preferabil cu o femeie.

 

Editat Noiembrie 14, 2022 de Ion_Bumbu

[cirip]

Va salut,

 

Acum 14 ore, aetius a spus:

inca nu m-am imprietenit cu NanoVNA-ul...

He he, as spune ca dimpotriva. Fisierul 20-30.s1p este de foarte buna calitate. Ia sa vedem ce poveste ne spune acest fisier.

 

Incepem cu banda de 21MHz. Am postat atat RL cat si SWR, ca sa satisfaca toate gusturile.

Pe baza pozei de mai sus as face urmatoarele comentarii.

• Rezonanta antenei este la 21.61MHz
• Antena ar trebui lungita putin, ca sa coboare rezonanta de la 21.61MHz mai spre mijlocul benzii de 21MHz
• Banda pentru care se pierde prin reflexie mai putin de 10% din putere este de 21.84MHz-21.38MHz=460KHz
• Pierdere de 10% din putere inseamna RL=-10dB sau VSWR=1.9

 

In banda de 28MHz poza arata cam asa:

• Rezonanta antenei este la 27.94MHz
• Antena ar trebui scurtata, ca sa urce rezonanta de la 27.94MHz mai spre mijlocul benzii de 28MHz
• Banda pentru care se pierde prin reflexie mai putin de 10% din putere este de 28.05MHz-27.84MHz=210KHz. Cam ingusta pentru banda de 28MHz
• Pierdere de 10% din putere inseamna RL=-10dB sau VSWR=1.9

 

Am postat graficele la baza cablului si la antena (prin eliminarea matematica a cablului). Am inclus si atenuarea dependenta de frecventa a cablului. Se observa ca graficele RL si VSWR sunt foarte apropiate.

 

Graficele pe diagrama Smith arata rotirea datorata cablului, dar le voi posta doar la cerere deoarece sunt mai dificil de interpretat. Intr-adevar, impedantele au si parti imaginare si din aceasta cauza apare neconcordanta semnalata intr-o postare mai sus.

 

Personal sunt adeptul folosirii unui transmatch la baza cablului. Cunosc opiniile ca transmatchul "pacaleste" finalul, reflectometrul, vecinii, pe bunica lui Bula si cate si mai cate. Cand lucram, nu aveam posibilitatea sa intind dipol(i). Asa ca intindeam o sirma cum dadea Mama Ceferistilor si o acordam cu transmatchul pana cand reflectatei ii pierea piuitul. Si uite asa am lucrat 4X cu 20W si cu o antena de 14m intinsa cum s-a putut in curtea interioara dintre 2 blocuri, alimentata pe la un capat. E o intreaga poveste si cu asta. Antena era capacitiva in 3.5 si inductiva in 7. Rezonanta intr-o banda de amatori era un vis frumos. A trebuit sa-i calculez un trap care sa compenseze sirma de rufe pe post de antena.

 

Una peste alta NanoNVA-ul ala e marfa de marfa. Sa-l stapaniti sanatos!

 

 

Editat Noiembrie 14, 2022 de cirip