MMANA. Расчёт. Размер. Усиление. КСВ. jX. dBi. МГц.

Antenna Parasitic Lindenblad. Диаграмма. Оптимизация.

Размер. Диаграмма. Направленность. Картинка. Расчет.

Аппаратные компоненты паразитической антенны Линда - могут быть легко найдены в местном хозяйственном магазине ... Большинство деталей - не критичны, так что не стесняйтесь заменять их - по мере необходимости ... Однако алюминиевая трубка, используемая для ведомого диполя - лучше, если она будет 17-го калибра, так как внутренний диаметр с натягом подходит на соединительную ПВХ трубку, чей наружный диаметр должен быть около 16 мм ...

Standard PVC components - стандартные технические условия ASTM D1785 для пластиковых труб из поливинилхлорида (ПВХ), сортов 40, 80 и 120 производятся для удовлетворения потребностей широкого спектра промышленных, коммерческих и жилых трубопроводных систем, в том числе - водоснабжения и орошения ... В нашем случае, диэлектрическая изоляционная полихлорвиниловая трубка применяется, как - опорные стрелы (стойки) для четырех пассивных директоров ...

# ... thomasnet.com, Стандартные размеры американских алюминиевых труб.

... В справочных данных находим 3/4 OD алюминиевая труба 17 калибра имеет стенку (0.058) = 1,47 мм и ключ ID (0.634) Inner Diameter (внутренний диаметр) = 16,10 mm ... Outer Diameter OD внешний диаметр 3/4 = 19,05 мм ...

# ... engineersbible.com, Библии инженера. Размер отверстия под болты и винты. Метрические единицы.

... Не знаете, какой размер отверстия использовать для крепежа ? ... Тогда - не ищите дальше ! ... Используйте приведенную ниже таблицу зазоров отверстий под болты для шурупов и винтов метрического размера ... В этой таблице показано, как определить размер отверстия с зазором для болта ... Например, болт M3 со средней посадкой будет иметь отверстие с зазором 3,4 мм ... Номинальный диаметр резьбы / мм ... Загрузите таблицу в формате PDF, а также есть ссылка для резьб Imperial, например, 3/8" дюйма ...

# ... mouser.com, Радио магазин Mouser. Datasheet на кабельные ферритовые сердечники 2643540002 Fair-Rite для подавления электропомех.

... Сердечники для подавления электромагнитных помех круглого кабеля, 2643540002 ... Fair-Rite предлагает широкий выбор ферритовых кабельных жил для подавления электромагнитных помех из нескольких материалов с гарантированными минимальными характеристиками импеданса ...
Размеры ферритового кабельного цилиндра / гильзы ... A, наружный диаметр = 14,3 мм (0.563") ... B, внутренний диаметр = 6,35 (0.25") ... C, длина = 28,6 мм (1.126") ... Внутренний диаметр - кажется мне маловатым для распространенных радиокабелей ... Да - нет, 6,5 мм - нормально ))) ...
Typical Impedance, Ом, типичный импеданс ... 10 MHz 106 Ом ... 25 MHz 160 Ом ... 100 MHz 232 Ом ... 250 MHz 263 Ом ... Electrical Properties, электрические свойства H(Oe) 0.43 ...

Паразитическая антенна Parasitic Lindenblad, внешний вид.

Более подробно, о ней, как и о других подходящих самодельных спутниковых антеннах - изложено на странице коммерческие и любительские спутниковые антенны, знания, обзоры и советы ...

Когда я попытался открыть таблицу конвертирования дюймов в миллиметры, то ошалел от обилия десятичных цифр с тремя знаками после запятой, от которых зарябило в глазах ... Это - не дело, и пришлось создать простенький калькулятор конвертер перевода дюймов в мм ... После этого - не только работа по размериванию в метрические единицы - пошла быстрее, но так же - была обнаружена неточность в самих размерах антенны - на оригинальном чертеже ... Дело в том, что цифры длины активного вибратора - не сошлись ... И, лишь заменив дюймовые обозначения 6-1/16" на 6-5/16" - размеры вибраторов пришли в норму и соответствие, как в дюймах, так и в миллиметрах ...

Это подтверждение, и другие плюшки (бонусы) вы сможете самостоятельно найти в простеньком калькуляторе конвертере пересчета inch в mm со всеми используемыми дробями, что значительно облегчит повторяемость зарубежных конструкций радиоантенн ... Кстати, как и расчеты программы MMANA конструирования антенн, работу с которой - настоятельно советуют выучить, чем - избегать её, так как образцы антенных систем 30-х - 60-х годов прошлого века, ввиду недостатка расчётной базы - могут иметь серьёзные проблемы ... Изучение программы MMANA, это действительно и на самом деле - увлекательно, легко, просто и на русском языке ... И, кстати - с отличной онлайн русскоязычной справкой ... Но, об этом - чуть позже ...

Ошибка интерпретации и ужасные последствия.

Первоначально, в источнике, на оригинальной картинке, размеры пассивных паразитных резонаторов - не были указаны ... А на фото, ПараЛинда - казалась, почти комнатной или балконной антенкой ... Но, методично проставляя размеры, я - офигел : 3 метра - центральный диполь и почти столько же - резонаторы ... Такой бандуре, и в огороде, место - не сразу найдёшь ))) ... Выше меня ростом ... Я - в шоке, короче ... То-то, при первом приближении, эта конструкция показалась мне - равнобедренным треугольником, которому к верхушке прилепили вибратор, параллельно основанию ... Зачем ? - подумал я ещё ... Жесть ... Это-ж ... Какое у неё - усиление ??? ...

Самое обидное, что все размеры - были проставлены правильно и в миллиметрах ... Но, в какой-то момент времени - меня переклинило, и я стал воспринимать величины - в виде сантиметров, и продолжал гнать пургу ))) ...

Начинаю расчёты ... На какую частоту эта антенна ? ... Активный вибратор 2,95 метра - где то на 100 или 200 МГц ... Пока приму за 150 МГц, хотя скорее всего будет - 137 МГц ... Лихо начал ))) ... Выше Останкинской телебашни ))) ... Получится, примерно вот такой, противотанковый ёж ... На снежинку - это мало похоже ))) ... Продолжаю тупить и стебаться сам над собой ))) ... Не уверен, что мне удастся затащить её на такую высоту установки - не сломав ...

Ошибочные калькуляции подбора оптимальных характеристик.

Так ... Ну, у меня получилось ... Что эта антенна настроена на 700 МГц, с усилением 10 dBi, пусть даже 7,5 dB реальных ... Тока ... 700 МГц - это кто же там летает ? ... GSM сотовая сетка частот ... Ну я - не знаю ... Куда надо - не строит ... Упадет - не убьёт, так - продырявит всего ))) ...

Некорректная по размерам расчётная диаграмма направленности 2D.

Диаграмма направленности, у неё, конечно - прикольная, плотная, круг - практически идеальный, но в зените - не берет ... Мне вот, кажется - отпилить от каждого прутка две трети, и будет - то, что надо ))) ... (Комментарий : правильно кажется, придурок) ...

Некорректная по размерам расчётная диаграмма направленности 3D.

Что-то 3D паттерн у неё какой-то странный ... Внутри антенны, и даже - ниже её ... Видимо не зря её называют - паразитической ... Или - паразитной ... Похоже, она еще и в землю старается паразитировать ... Выше задирать её надо, что-ли ...

Скачать : incorrect antenna paralindy maa edited 11 2022 в ZIP формате ...

Корректный обсчёт размеров и характеристик.

Первоначально, я не планировал делать онлайн версию конвертера inch mm, но на следующий день - что-то подтолкнуло меня к этому ... И, в процессе тестирования JS скрипта - я был ошарашен неожиданным открытием : оказывается 3-3/4" 57,15 мм - при переводе в сантиметры дают не 57 см, а всего лишь - 5,7 ... В рот - компот ... Булки, сначала - сжались, а потом - разжались, и клин, с громким стуком - вывалился на пол ... Именно так, в своём новом произведении, отразил бы ситуацию - маститый писатель-публицист ... Вся работа - копсу в обхост ...

Заново сверяю все размеры и рисую новые чертежи - в метровых единицах для ММАНА ...

Пассивный паразитный антенный директор в сборе.

Отсюда возьмем длины ... стойка = 0,052 м ... пассивный резонатор / директор = 0,298 м ... диаметр = 3,26 - так и есть в мм ...

Активный вертикальный диполь. Сборка и размеры. Точки подключения кабеля.

Здесь потребуется ... одиночный диполь = 0,144 м ... половина расстояния между диполями = 0.003 м ... внешний диаметр OD = 19 мм ...

Установка и монтаж кабельных ферритов на нижнем вибраторе активного диполя.

Цилиндрические кабельные ферриты ... Где же их купить, в России ... В Китае ? ... Или, в ПромЭлектронике ? ...

# ... promelec.ru, ПромЭлектроника. Индуктивные компоненты. Ферритовые фильтры. EMI фильтры на провод.

... Здесь - можно найти очень похожие ... RH 12x25x7,3 - EMI фильтр, цилиндрический феррит 12х25х7,3, импеданс 99 Ом при 100 МГц ... ZCAT2035-0930A - Фильтр на кабель 35х20 диаметр кабеля 6-9 мм ... Очень близкий по параметрам RH 16x27x6,35 - EMI фильтр, цилиндрический феррит 16х28х7, импеданс 190 Ом при 100 МГц ... В общем, если поискать, то выбор - есть ...

Расчёты *.maa ПараЛинды в программе ММАНА.

Вроде, все технические вопросы - улажены, и следующим этапом мне захотелось посмотреть, что представляет из себя паразитная антенна Линдаблад в расчетах и характеристиках программы MMANA ... Сначала, её - нужно где-то скачать, затем - научиться с ней работать ... Со вторым - полегче, а вот с первым вопросом - всё очень серьёзно ... Официальный сайт не дает ссылку, так как в Германии запретили передавать программные продукты в Россию (на время СВО или, как там дальше пойдет) ... Роем по FTP серверам, торрентам и файловым архивам ...

# ... artemka.spb.ru, Я нашел у Артёмки из СПб, v3.5 РУ, спасибо ему.

Установка - по обычной процедуре на Windows, x64 поддерживается ... Софт устанавливается в корень диска C, но фактически - это версия x32 ... Программа открывается на немецком языке ; на картинке - пункт меню, где можно выбрать русский язык ... В окне с бесплатной регистрацией ввести позывной (NOCALL - если нет) и своё имя, наверно желательно - на английском ...

MMANA, установка на Windows. Выбор русского языка.

Я бы хотел сказать, что больше ничего делать - не надо ... Но, вы - всё равно не послушаетесь, но и возможно (без спец подготовки) - ничего и не сделаете ))) ... Следующий шаг - ускоренный курс молодого бойца ...

... MMANA-GAL. Урок 1. Основы и первая антенна.

... Кратко, как работать с MMANA ... Разработка антенн проводится в 3D системе координат по осям X длина, перед ; Y, ширина, бок ; Z, высота, верх ... Привязку координат можно начинать от нуля, так как отрицательные значения осей будут продолжены - в обратную сторону ... Рисовать непрерывные линии, как на холсте / экране системной графической рисовалки, MS Paint - нельзя ... Любые геометрические фигуры - состоят из прямых отрезков, у которых есть точка начала и точка конца, в трехмерной системе координат ... X1 Y1 Z1 - начало отрезка, X2 Y2 Z2 - его конец ... Это - всё, что нужно знать, и на что - рассчитывать ... Поэтому, перенос с листка бумаги плоской 2D схемы антенны в 3D программу - может оказаться неожиданно непривычным занятием, так как придётся мыслить - кубически ))) ...

В главном окне программы - четыре вкладки ... Геометрия - рисование отрезков и первичные настройки ... Вид - 3D изображение того, что нарисовали цифрами координат на первой вкладке ... Здесь работает контекстное меню правой кнопкой мыши ... Вкладка Вычисление - уточняющие настройки и собственно обсчеты антенных формул, с выводом результатов ... Диаграмма направленности - 2D черно / белые и 3D цветные картинки, которые могут быть сгенерированы - только после произведенных расчетов, правильных или неправильных - неважно ...

Как только вы поймете эту структуру программы - всё остальное начнёт налипать - само, как на снежный ком ... В видео - объяснения даны более подробно, но и первого урока - хватит, чтобы свободно начать работать с программой ... Меню - Файл - Открыть *.maa - папка ANT (антенны) ... Здесь находится библиотека, из которой можно выбрать, посмотреть и просчитать - любую конструкцию, из ... Апериодические ABW, D2T, ромбик, T2FD, WA2WVL ... Фидеры ... Высокочастотные лучи 2, 3, 4, 5 и шести элементные ... DUAL2EL, G4ZU, HB9CV, LPDA, M2CQ, Yagi и ZL20 ... Мультидиапазонные и простые ... С Delta, Gamma, GP, Omega Match согласованием и широкополосные ... Фазированные ... Приемные Beverage и Bidirectional ... Короткие, УКВ-шные и лучи ... У меня уже рука устала стучать по кнопкам - сколько там всего есть ... Но, самое главное, что и вы сможете добавить туда - что-то своё ...

Начинаю повторные правильные расчёты ... Эта антенна на диапазон радиоволн 70 см (или 428 MHz) - как написано в названии файла первоисточника ... Не надо мудрить и высчитывать длины в частоту ))) ...

Высота Z для наклона директора резонатора ... Её нужно рассчитать по формуле треугольника и половине длины, так как в середине штыря - Z = 0 и начинает меняться на противоположный знак ... Половинка 0,298 / 2 = 0,149 м для указания длины стороны треугольника, прилегающий угол = 30 градусов, второй - 90 по горизонту ... Высота наклона луча Z = 0,074 м ...

Можно начинать вводить отрезки в ММАНА ... Вместо запятой - ставить точки ... Значение принимается программой по нажатию TAB / табуляция ... Куда, от нуля, ведут линии X Y Z - видимо это - положительные значения ... Перепроверить ...

Ввожу центральный диполь и директор ... Проверяю внешний вид и совпадает ли наклон резонатора - с ожидаемым ...

Проверка правильности расчета и угла наклона директора.

Итак ... С положительными значениями координат, предположение - верно ... Ось X - направляется к себе ... Наклон директора резонатора - RHCP - правильный ... А вот с длиной самого вибратора - вышел кикос, 0,333 метра ... Я нарисовал круг, чтобы показать, что при угловом отклонении радиуса - его длина - не меняется, но изменяется координатное положение по оси 0Y, из чего следуют три простых правила ))) ...
R1ZY равно 0Y ...
R2ZY не равно 0Y ...
и R1 = R2 ...

Вернёмся к расчёту треугольника и взглянем на длину третьей стороны, находящейся между углами 30 и 90 градусов ... 0.129 м ... Именно это значение нужно было вводить в координаты Y1 и Y2 ... Видите, как всё - просто, особенно тем, кто хорошо знает геометрию, а не так как я - бегает по лесу с навигатором ))) ... Исправляем, и вуаля - ошибка 1 см на технические погрешности ...

Продолжить ввод для всех остальных лучей ... Просто крутите перед собой листок бумаги и следите за знаками координат ... Через строчку - знаки поменяют полярность (180 градусов), а Z - так и останется, потому-что наклон всех лучей - в одну сторону слева вверх - вправо вниз ... То есть, должна получиться - такая матрица ...

+X +Y +Z = +X -Y -Z ...
-X +Y +Z = +X +Y -Z ...
-X -Y +Z = -X +Y -Z ...
+X -Y +Z = -X -Y -Z ...

Ну и, соответственно, в зависимости от того, на какой оси строится вибратор - цифры отступа и длины - также будут чередоваться ... Кстати, вкладка Вид, правой кнопкой - добавить подключение кабеля в начало провода (обе точки контакта, по очереди - для каждого активного диполя) ...

Антенна нарисована и готова к вычислениям. Радио кабель подключен.

Вкладка Вычисления ... Земля - реальная ... Высота установки ... Выше λ / 4 , желательно 2λ , ну, пусть будет 3 метра ... Материал - алюминий ... Расчет ...

Первый расчет. Что исправленная антенна покажет в стоке.

Теперь, хоть в кубе, хоть в шаре, ДхШхВ - едва ли превышают 30 сантиметров ... Ну и - собственно все отличия ... Две полуволны токов на пассивных отражателях - делят их практически пополам ... Есть некий приоритет в сторону оси Y ...

jX -157 Ом ... Отклонение jX означает, что антенна - не в резонансе ... Утверждается, что без специализированных антенных анализаторов, фактически выявить полярность знака - не предоставляется возможным ... Зависит от многих причин : согласований, отражений, поляризаций и т.д. ... Импеданс - комплексное сопротивление между двумя узлами цепи для гармонического сигнала ... Вычисляется импеданс для двухполюсной цепи из пассивных линейных элементов : сопротивление, индуктивность и емкость, где могут участвовать частота и фаза, но чаще, это - мнимое значение ...

КСВ = 841 ... Почти то же самое - относится и к КСВ ... Также зависимая от многих факторов величина - больше отражает согласование кабеля с антенной, не особо вдаваясь в её настойки ... Программа указывает - желательно подключать кабель - в середину ... Я нарисовал - как на схеме : два диполя и дал две точки подключения, типа жила и масса ... Но софт - расценил это иначе : как два различных кабеля, подключенных к краям проводника и создал два разных массива для обсчета ситуации, а это - неправильно с нашей точки зрения ... Решение : подключение - удалить, диполи - заменить на один, с центральным подключением и пересчитать ...

dBi 5,82 ... dBi - это усиление идеальной точечной всенаправленной антенны ... Обычный диполь имеет dBi = 2,4 , а dB = 0 , то есть из dBi нужно вычитать 2,4 чтобы узнать реальное усиление антенны ... 3,4 dB - это вполне соответствующий параметр для всенаправленных антенн, для которых усиление редко превышает 4 dB ...

Первый расчёт после исправления. Диаграмма направленности 2D.

Первый расчёт после исправления. Диаграмма направленности 3D.

3D диаграмма - осталась такой же убогой ... Устранение обнаруженных недостатков и переучет параметров ...

Исправление и второй проход. Гораздо лучшие результаты.

Ну ))) ... Так, это - в корне меняет дело ... jX упал в четыре раза, а КСВ - так и на все 128 раз ... Вот эти параметры уже можно попытаться оптимизировать и подвигать длину диполей и частоту ... Достаточно широченная 2D диаграмма в виде бабочки ... Очень интересно взглянуть, что там получилось в 3D направленности ...

Антенная 2D направленность, стоковая диаграмма.

Антенная 3D направленность, стоковая диаграмма.

Бублик - немного сплющился и подобрел, скрыв рваные пики и углы, но - всё равно упорно продолжает сидеть в нижней части антенны - как приколоченный ...

Оптимизация антенны Parasitic Lindenblad в программе MMANA.

Так как я ещё не изучал оптимизацию антенн в MMANA, то - просто нажал кнопку оптимизации, поставил галочку : не цель, просто сканирование, бездумно согласился ответом да - на пару вопросов (оптимизировать ли оси X Y как то особенно), а затем выбрал - все элементы ... И устал ждать около часа ... Выключил ... Включил и прервал снова ... Убрал галочку цели ... Снова запустил, и на этот раз, маневр выполнился - довольно быстро ... Произошли глобальные изменения ...

Оптимизация параметров антенны Parasitic Lindenblad.

jX 0.0028 Ом ... КСВ 1.19 ... А усиление подпрыгнуло до 11 dBi ...

Оптимизация. Изменения на оси X.

Что на оси X ? ... Во-первых - токи стали горбом ... Во-вторых, программа развернула пару директоров на оси Y и удлинила их - так, что на них стали умещаться три токовых горба - вместо двух, ранее ... Понятия не имею, будет ли теперь Линда работать, как RHCP с правой круговой поляризацией ... Или она частично перешла в вертикальную ... Или я просто не дождался, пока и X оси - также могли быть изменены ...

Было - стало ...
уменьшен вынос боковой стойки X 0.052 м - 0.03 м ...
чуть увеличен угол наклона Z 0.074 м - 0.078 м ...
длина директора 0.298 - 0.301 ... изменено незначительно ...

Оптимизация. Изменения на оси Y.

Здесь прошла очень серьёзная модернизация ...
Z 0.074 м - 0.487 ... Задрано почти на 40 см вверх ...
Из за этого длина увеличилась 0.298 м - 1.067 м на 76 см и пассивный резонатор вырос в длину - более метра ...
Из за этого угол наклона директора изменился до 65.8 градуса (снова высчитываем в калькуляторе треугольника, по двум известным сторонам и углу 90 градусов между ними) ...
Смещение в поперечной оси увеличилось с 0.129 м до 0.218 м (почти удвоилось) ...
Токи вибратора - утроились ...

Оптимизированная 2D диаграмма направленности.

Из-за того, что отношение токов Y : X стало 3 к 1 - диаграмма направленности вытянулась по оси Y ... Нивелировался провал в вертикальной плоскости, хотя и не достиг значительных значений ...

Оптимизированная 3D диаграмма направленности.

В 3D форма стала ещё более сплющенная и также размещается внизу антенны ... Но если эта конструкция реально даст 8,5 устойчивых дБ усиления - пусть эта ДН сидит там, где ей нравится ...

Таблица коррекции точек оптимизированных размеров элементов.

Как видно из таблицы, элемент номер 1 центральный вертикальный диполь - также претерпел изменения, увеличившись в размере до 0.327 м вместо исходного 0.295 ... Пробные сдвиги по частоте показали рабочие частоты антенны, при КСВ не более 1,5 и коэффициенте усиления 7 - 9 дБ - в диапазоне 395 МГц - 450 МГц ...

Это исследование - всего лишь первая пробная попытка войти в мир профессиональной разработки качественных антенных устройств для приема радио волн ... Впереди ещё много расчётов и модификаций, и даже эта простая антенна - может быть изменена до неузнаваемости ...

# ... amsat.org, Parasitic Lindenblad Antenna for 70cm 428 MHz.

Скачать : antenna paralindy maa mao correct version в ZIP формате , для программы MMANA-GALBasic3 ... Думаю, что сначала надо подключить *.maa, затем *.mao (если в этом возникнет необходимость) ...

Раздел antenna : список всех страниц ...