Российский УКВ портал
Главная arrow Статьи arrow Аппаратура arrow Оптимизированная yagi для 1296МГц

Оптимизированная yagi для 1296МГц

Версия для печати
Написал Дмитрий Дмитриев, RA3AQ   
воскресенье, 10 июня 2007

Данная антенна была расчитана мною пару лет назад. Хотелось сделать яги с большим усилением, чистой диаграммой и очень широкополосную. То есть совместить несовместимое. 

Измерив практически достаточное количесто готовых антенн, я пришел к выводу, что в большинстве конструкций в полосе наблюдаются значительные пульсации по КСВ. Про чистую диаграмму и говорить не приходится. Это вполне объяснимо - большинство доступных программ не предназначены для оптимизации антенн с большим количеством элементов. Те из немногих, что могут это делать быстро, не обеспечивают достаточной точности.

Для оптимизации антенны использовался движок NEC2, перекомпилированный мною и оптимизированный под инструкции процесора Pentium-4 . Прибавка в скорости оказалась значительной. Но все же процесс оптимизации занял более суток на достаточно мощном компьютере. 

Параметры антенны:

  • Количество элементов - 50;
  • Длина бума - 4.493м;
  • Диаметр элементов - 3 мм
  • Усиление - 22.3dBi (20.15dBd)
  • G/T - 7.35dB (Tgnd=290K, Tsky=15K)
  • КПД - 98.3%.
  • Входное сопротивление антенны 50 Ом.

  50 Омное входное сопротивление позволяет питать антенну непосредственно коаксиальным кабелем с симметированием ввиде четверть волнового стакана или применить петлевой вибратор с U-коленом. Последнее с моей точки зрения менее предпочтительно, т.к. данный узел сложно выполнить с достаточной точностью и в нем могут быть дополнительные потери.

Размеры антенны для свободного пространста. Диаметр всех элементов - 3mm. Элемент #2 - активный вибратор.

El # El. Pos [mm] El. Leght [mm] El # El. Pos [mm] El. Leght [mm] El # El. Pos [mm] El. Leght [mm]
1 0.000 112.254 21 1575.908 85.542 41 3597.851 82.952
2 40.000 108.804 22 1672.239 85.306 42 3696.492 83.058
3 60.000 99.286 23 1769.851 84.976 43 3800.346 82.624
4 106.204 98.486 24 1868.815 84.712 44 3905.196 82.444
5 167.492 96.150 25 1967.658 84.472 45 4009.863 82.486
6 235.976 94.592 26 2067.550 84.228 46 4113.798 82.592
7 315.080 93.098 27 2166.390 84.162 47 4218.343 83.000
8 395.790 92.104 28 2264.595 84.036 48 4318.252 83.382
9 477.744 91.184 29 2363.119 83.850 49 4416.557 86.868
10 563.252 90.276 30 2462.149 83.660 50 4493.000 83.202
11 650.535 89.622 31 2562.165 83.466      
12 738.063 89.092 32 2662.859 83.268      
13 826.872 88.514 33 2764.891 83.230      
14 918.508 87.956 34 2866.024 83.136      
15 1011.423 87.508 35 2968.670 82.952      
16 1104.398 87.142 36 3071.674 82.832      
17 1196.819 86.792 37 3174.754 82.636      
18 1289.776 86.372 38 3279.365 82.372      
19 1384.299 86.032 39 3384.166 82.344      
20 1479.581 85.744 40 3487.380 82.082      

 

Далее привожу данные расчета данной антенны на 4NEC2 с разбиением 41 сегмент на элемент.


Image
Усиление в полосе частот


Image
Диаграмма в горизонтальной плоскости


Image
Диаграмма в вертикальной плоскости


Image
Зависимость S11 [dB] от частоты


Image
Зависимость КСВ от частоты


Image
Зависимость входного сопротивления от частоты

 

Далее привожу файл для NEC2

CM 50 elements 1296MHz by RA3AQ
CE
GW  1   23     0.000   -56.127     0.000     0.000    56.127     0.000    1.500
GW  2   23     0.000   -54.402    40.000     0.000    54.402    40.000    1.500
GW  3   23     0.000   -49.643    60.000     0.000    49.643    60.000    1.500
GW  4   23     0.000   -49.243   106.204     0.000    49.243   106.204    1.500
GW  5   23     0.000   -48.075   167.492     0.000    48.075   167.492    1.500
GW  6   23     0.000   -47.296   235.976     0.000    47.296   235.976    1.500
GW  7   23     0.000   -46.549   315.080     0.000    46.549   315.080    1.500
GW  8   23     0.000   -46.052   395.790     0.000    46.052   395.790    1.500
GW  9   23     0.000   -45.592   477.744     0.000    45.592   477.744    1.500
GW 10   23     0.000   -45.138   563.252     0.000    45.138   563.252    1.500
GW 11   23     0.000   -44.811   650.535     0.000    44.811   650.535    1.500
GW 12   23     0.000   -44.546   738.063     0.000    44.546   738.063    1.500
GW 13   23     0.000   -44.257   826.872     0.000    44.257   826.872    1.500
GW 14   23     0.000   -43.978   918.508     0.000    43.978   918.508    1.500
GW 15   23     0.000   -43.754  1011.423     0.000    43.754  1011.423    1.500
GW 16   23     0.000   -43.571  1104.398     0.000    43.571  1104.398    1.500
GW 17   23     0.000   -43.396  1196.819     0.000    43.396  1196.819    1.500
GW 18   23     0.000   -43.186  1289.776     0.000    43.186  1289.776    1.500
GW 19   23     0.000   -43.016  1384.299     0.000    43.016  1384.299    1.500
GW 20   23     0.000   -42.872  1479.581     0.000    42.872  1479.581    1.500
GW 21   23     0.000   -42.771  1575.908     0.000    42.771  1575.908    1.500
GW 22   23     0.000   -42.653  1672.239     0.000    42.653  1672.239    1.500
GW 23   23     0.000   -42.488  1769.851     0.000    42.488  1769.851    1.500
GW 24   23     0.000   -42.356  1868.815     0.000    42.356  1868.815    1.500
GW 25   23     0.000   -42.236  1967.658     0.000    42.236  1967.658    1.500
GW 26   23     0.000   -42.114  2067.550     0.000    42.114  2067.550    1.500
GW 27   23     0.000   -42.081  2166.390     0.000    42.081  2166.390    1.500
GW 28   23     0.000   -42.018  2264.595     0.000    42.018  2264.595    1.500
GW 29   23     0.000   -41.925  2363.119     0.000    41.925  2363.119    1.500
GW 30   23     0.000   -41.830  2462.149     0.000    41.830  2462.149    1.500
GW 31   23     0.000   -41.733  2562.165     0.000    41.733  2562.165    1.500
GW 32   23     0.000   -41.634  2662.859     0.000    41.634  2662.859    1.500
GW 33   23     0.000   -41.615  2764.891     0.000    41.615  2764.891    1.500
GW 34   23     0.000   -41.568  2866.024     0.000    41.568  2866.024    1.500
GW 35   23     0.000   -41.476  2968.670     0.000    41.476  2968.670    1.500
GW 36   23     0.000   -41.416  3071.674     0.000    41.416  3071.674    1.500
GW 37   23     0.000   -41.318  3174.754     0.000    41.318  3174.754    1.500
GW 38   23     0.000   -41.186  3279.365     0.000    41.186  3279.365    1.500
GW 39   23     0.000   -41.172  3384.166     0.000    41.172  3384.166    1.500
GW 40   23     0.000   -41.041  3487.380     0.000    41.041  3487.380    1.500
GW 41   23     0.000   -41.476  3597.851     0.000    41.476  3597.851    1.500
GW 42   23     0.000   -41.529  3696.492     0.000    41.529  3696.492    1.500
GW 43   23     0.000   -41.312  3800.346     0.000    41.312  3800.346    1.500
GW 44   23     0.000   -41.222  3905.196     0.000    41.222  3905.196    1.500
GW 45   23     0.000   -41.243  4009.863     0.000    41.243  4009.863    1.500
GW 46   23     0.000   -41.296  4113.798     0.000    41.296  4113.798    1.500
GW 47   23     0.000   -41.500  4218.343     0.000    41.500  4218.343    1.500
GW 48   23     0.000   -41.691  4318.252     0.000    41.691  4318.252    1.500
GW 49   23     0.000   -43.434  4416.557     0.000    43.434  4416.557    1.500
GW 50   23     0.000   -41.601  4493.000     0.000    41.601  4493.000    1.500
GS  0    0  0.001000
GE    0
EK
LD    5    1    0    0    27010000    0
LD    5    2    0    0    27010000    0
LD    5    3    0    0    27010000    0
LD    5    4    0    0    27010000    0
LD    5    5    0    0    27010000    0
LD    5    6    0    0    27010000    0
LD    5    7    0    0    27010000    0
LD    5    8    0    0    27010000    0
LD    5    9    0    0    27010000    0
LD    5    10    0    0    27010000    0
LD    5    11    0    0    27010000    0
LD    5    12    0    0    27010000    0
LD    5    13    0    0    27010000    0
LD    5    14    0    0    27010000    0
LD    5    15    0    0    27010000    0
LD    5    16    0    0    27010000    0
LD    5    17    0    0    27010000    0
LD    5    18    0    0    27010000    0
LD    5    19    0    0    27010000    0
LD    5    20    0    0    27010000    0
LD    5    21    0    0    27010000    0
LD    5    22    0    0    27010000    0
LD    5    23    0    0    27010000    0
LD    5    24    0    0    27010000    0
LD    5    25    0    0    27010000    0
LD    5    26    0    0    27010000    0
LD    5    27    0    0    27010000    0
LD    5    28    0    0    27010000    0
LD    5    29    0    0    27010000    0
LD    5    30    0    0    27010000    0
LD    5    31    0    0    27010000    0
LD    5    32    0    0    27010000    0
LD    5    33    0    0    27010000    0
LD    5    34    0    0    27010000    0
LD    5    35    0    0    27010000    0
LD    5    36    0    0    27010000    0
LD    5    37    0    0    27010000    0
LD    5    38    0    0    27010000    0
LD    5    39    0    0    27010000    0
LD    5    40    0    0    27010000    0
LD    5    41    0    0    27010000    0
LD    5    42    0    0    27010000    0
LD    5    43    0    0    27010000    0
LD    5    44    0    0    27010000    0
LD    5    45    0    0    27010000    0
LD    5    46    0    0    27010000    0
LD    5    47    0    0    27010000    0
LD    5    48    0    0    27010000    0
LD    5    49    0    0    27010000    0
LD    5    50    0    0    27010000    0
EX    0    2    12    0    1    0
GN    -1
FR    0    1    0    0    1296    0
EN

Замечание для любителей программы MMANA - расхождение по частоте с NEC2 на 1296мГц составляет около 16МГц. Т.е. при вычислении результатов в программе MMANA на частоте 1312мГц результат самый близкий к NEC2 на 1296мГц.

73 de RA3AQ

 

 

Добавить комментарий

:D:lol::-);-)8):-|:-*:oops::sad::cry::o:-?:-x:eek::zzz:P:roll::sigh: