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.
Усиление в полосе частот
Диаграмма в горизонтальной плоскости
Диаграмма в вертикальной плоскости
Зависимость S11 [dB] от частоты
Зависимость КСВ от частоты
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
|