Антенна Whip J Match. Расчет размеров. Калькулятор.
Калькулятор размеров Whip / штыревой дипольной J антенны.
Обозначения для калькулятора расчета размеров Whip штыревой дипольной антенны с J согласованием.
Расчет размеров J антенны для частоты ??? МГц ...
Размер A = см ...
Размер B = см ...
Размер C = см ...
Размер D = см ...
Размер E = см ...
Размер F = см ...
Оптимальные частоты разумных размеров использования J антенны : 144 МГц и 437 МГц ... Для более низких частот можно попробовать размеры λ / 4 , но это чисто теоретически ; в таком случае работоспособность антенны на прием, а тем более на передачу - не гарантируется ...
Радиоантенна, я называю ее whip antenna J match - штыревая антенна с J согласованием, или - джейка, как ее называют в народе - в корне разрушает все мои упорядоченные знания о классификации антенных систем ...
Вопросы по антенной теории.
Очередной раз я возвращаюсь к вопросу : преднамеренно ли были введены признаки деления антенн по характеристикам и параметрам ? Нет ли здесь цели все усложнить и запутать ? ...
# со стороны физики / теории радиоволн - вроде бы все верно ...
# со стороны монополя / точки в пространстве, через которую теоретически проходят любые волны - вообще не имеет смысла / для приемных антенн ...
# преобразование энергии токов высокой частоты в энергию излучаемых радиоволн с сохранением закона модуляции / без искажения передаваемой информации / для передающих антенн ...
# не до конца раскрытая природа единства электрической и магнитной составляющей волны, приводящая к неожиданным эффектам ...
# влияние подключения емкости и индуктивности на параметры работы антенн ...
# комбинация монополей / точек - в массив непрерывной конструкции простейших антенн (вибраторы Герца / Hertz dipole antenna ... элементарная рамка / antenna elementary frame ... антенна Гюйгенса / Huygens antenna), которые суммируют и преумножают и положительные / и отрицательные комплексные достоинства антенн, а также являются строительными кубиками для изготовления более сложных антенных систем ...
# несмотря на все многообразие научной литературы, изобилующей сложными физико / математическими формулами - мне до сих пор не встретилось простой детской книжки, с картинками - ясно показывающей суть различия параметров и характеристик антенн ...
... Лишь, одиночные и неоконченные статьи пытливых умов интернета - помогают систематизировать разрозненные и запутанные знания конструкций антенн ...
# ... habr.com, Теория радиоволн, антенны.
# ... parkflyer.ru, Штыревые антенны для чайников.
# ... nntf.ru, Поляризация радиоволн.
... Ну, ладно, это все - теоретическая лирика, которая никак не связана с практическим / массовым использованием антенн (диапазон, направленность, поляризация, прохождение и отражение радиоволн) и еще более запутано для спутниковых систем, где антенны - вообще хаотично вращаются вместе со своими носителями / спутниками ...
Изготовление штыревой дипольной радиоантенны с J согласованием.
Штыревая антенна с J согласованием была найдена, как вариант антенны для приема SSTV телевидения с МКС, но также хорошо распространена и применима для многих видов аналоговой и цифровой радиолюбительской связи ...
Антенна показала уверенно / хорошие результаты и простоту изготовления с некритичными размерами ... По слухам антенна может работать на удвоенной и утроенной частоте, но только - на прием, на передачу помешает КСВ ... Штыревая J antenna с согласованием получилась значительно длинной ( 2.06 метра ), а из моей практики - все длинные антенны - работают хорошо ... Об этом же говорит правило А. λ / 4 ... Стоп ... Здесь это правило не действует, потому-что J антенна - конструкции полно / волновой длины волны ... Интересно, будет ли она работать в версии λ / 4, что может дать дополнительные волшебные преимущества ? ...
Во время изготовления антенны я написал калькулятор для быстрого подсчета размеров вибраторов от частоты, а также рассмотрел свойства произвольной длины крепления антенной части к мачте и способ быстрого крепления / монтажа / развертывания излучателя радиоволн в рабочее состояние ...
Источник в интернете, картинка ...
# ... radioscanner.ru, Всенаправленная J антенна.
Для конструкции я использовал медную трубку диаметром 8 мм ... Сначала я рассчитал требуемые размеры (как оказалось впоследствии - на ошибочною частоту 144.800 вместо 145.800 - но значительной роли это не сыграло) ...
Расчет J антенны на прием SSTV МКС.
Затем обратил внимание на произвольную длину крепления штыря к мачте ... Почему его длина произвольная ? ... Для этого я разложил радиоантенну на составляющие и посчитал все размеры - применительно к частоте ...
Исследование штыревой whip J антенны.
Получилось ни что иное, как - несимметричный диполь ... Как известно, практические конструкции антенн с несимметричным подключением показывают лучшие результаты, по сравнению с симметричным ... Используя калькулятор длина волны / частота можно предположить, что размеры : 147.47 см + 48.91 см = 196.38 см настроены на частоту 152.66 МГц ... Конечно / примитивно, без учета коэффициентов укорачивания антенн, и прочих / прочих ...
Поэтому, я наивно предположил, что - зная длину штыря A = 147.47 см и требуемую частоту 145.800 (с длиной волны 206 см) - хочу вычислить и применить произвольную длину, как 206 см - 147.47 см = 58.53 см ... Если это поможет антенне войти в резонанс - Слава Богу, если это никак не влияет - то никак и не навредит ее работе, хотя я что-то сильно сомневаюсь, что это будет так ... Поэтому я применил к произвольной длине - расчетную, согласно заданной частоте ...
Конечно, в голове бродили мысли, что длина произвольной части должна равняться длине J колена / второму несимметричному вибратору (как, одинаковые противовесы в конструкции 1/4 wave ground plane antenna), но - так как я пока никак не готов это обосновать, то пришлось их жестоко отогнать, с применением грубой физической силы ...
Вторым моментом сложности изготовления был изгиб 90 градусов J колена ... Но, тут я не стал особо раздумывать и сделал прямоугольный запил на трубке, чтобы правильно согнуть ее ... Осталось проработать крепление ... Здесь тоже все пошло легко ... У меня есть подставка с диэлектрической пластмассовой трубой марки РосТурПласт PP-R 80 SDR 6 / S2.5 - 20 * 3.4 (PN20) ГОСТ 32415-2013 (ТУ 2248-003-78044889-2013) ... На произвольной длине штыря крепления, равномерно в трех местах - намотал по 20 витков изоленты, чтобы медная трубка легко входила и не болталась в пластмассовой трубе мачты ... Еще одна намотка большего количества витков служит ограничителем от проваливания ... Хотя / теперь, я понимаю, что антенну - можно было просто опустить в трубку мачты до J колена - ниже она все-равно не провалится ... Так, как антенна получилась достаточно тяжелая - она хорошо сидит в трубке мачты и быстро демонтируется ... Если планируется постоянное использование - конечно лучше ее закрепить, так как J согласование может играть роль флюгера на ветровой нагрузке и раскачивать / отламывать антенный кабель ...
Подключение кабеля, фильтра и ВЧ усилителя.
Отдельно хочется упомянуть о подключении антенного кабеля, у автора не указано ... Судя по опыту изготовления антенны Slim-Jim - там, прямо категорически указано - подключить центральную жилу к антенне, а оплетку антенного кабеля к J согласованию ... Я не думаю, что стоит избегать хороших советов конструирования антенн - и в дальнейшем ...
Что еще хочется добавить по работе радиоантенны ... То, что отображается большое количество помех на экране программы SDRSharp радио / приемника RTL-SDR наводит на мысль о необходимости применения полосового фильтра диапазона принимаемой частоты ... Также, для улучшения приема сигналов с WHIP / штыревой антенны - есть возможность использовать ВЧ усилитель радио / сигналов Mini WHIP антенны на полевом транзисторе, который я давно мечтаю изготовить, да все руки не доходят ...
Результаты полевых испытаний.
Испытание антенны Whip J Match в диапазоне 144 МГц ...
Испытание антенны Whip J Match в диапазоне 437 МГц ...
Раздел antenna : список всех страниц ...