Расчет антенны HB9CV

HB9CV — это компактная двухэлементная направленная антенна, названная в честь швейцарского радиолюбителя Рудольфа Баумгартнера (HB9CV), разработавшего её конструкцию. В отличие от обычной антенны Яги-Уда, HB9CV не использует паразитные элементы — передний и задний элементы одновременно активны и возбуждаются через фазовый шлейф, который создаёт контролируемую разность фаз между ними. Этот механизм обеспечивает кардиоидную диаграмму направленности с коэффициентом усиления сравнимым с усилением 3-элементной Яги и хорошим подавление заднего лепестка. Практические конструкции на КВ диапазон хорошо известны. Данный калькулятор призван помочь радиолюбителю рассчитать антенну HB9CV на УКВ и ДМВ диапазоны.

© 2015 -  3G-Aerial
Ограничения и особенности расчетов антенн

Основные характеристики и преимущества

• Отсутствие паразитных элементов.
  Оба элемента являются активными, что означает, что диаграмма направленности контролируется фазовым соотношением, а не паразитным реактивным сопротивлением.
• Компактный размер.
  Благодаря расстоянию между элементами всего около 0,12λ, длина стрелы HB9CV значительно короче, чем у стандартной двухэлементной антенны Яги. Это делает ее привлекательным выбором для портативной и мобильной связи.
• Хорошее подавление заднего лепестка диаграммы направленности.
  Соотношение вперед/назад 10–20 дБ обеспечивает эффективное подавление сигналов и помех с тыла. В работе со слабыми сигналами или в приложениях для радиопеленгации эта характеристика особенно ценна.
• Чистая диаграмма направленности.
  Двухэлементная фазированная антенная решетка обеспечивает ровную диаграмму направленности без значительных боковых лепестков
• Устойчивость к влиянию окружающих предметов.
  Поскольку ни один из элементов не является паразитным отражателем или директором, антенна менее чувствительна к находящимся поблизости объектам и проводящим структурам, чем обычная антенна Яги, что делает ее более удобной для портативного полевого развертывания.
• Прочность конструкции и низкая стоимость изготовления.
  Антенна требует всего двух дипольных элементов, стрелы и фазирующего шлейфа, что делает ее недорогой и простой в изготовлении из легкодоступных материалов.

Корректный расчет .антенны HB9CV в электромагнитных симуляторах, основанных на различных версиях ядра NEC затруднен, а при близком расположении фазирующей линии к активным элементам невозможен, поскольку эта конструкция часто не проходит по ряду ограничений этого ядра. Калькулятор основан на ANSYS HFSS модели антенны и работает по принципу масштабирования. Характеристики антенны HB9CV, полученные из модели можно посмотреть ниже. Кликните на изображение для увеличения:

Входной импеданс	КСВ	Усиление
Подавление заднего лепестка	Диаграмма направленности	Коэффициент отражения по входу S11

Вибраторы возбуждаются с помощью Гамма-согласователя, питание на который, в свою очередь, подается через компенсирующий конденсатор. Антенна в любом случае нуждается в настройке, поэтому при изготовлении антенны HB9CV радиолюбителю без приборов как без рук. Одновременно увеличивая LR и уменьшая LF на одинаковую величину, а также изменяя в небольших пределах величину A, добиваются максимального подавления заднего лепестка. Изменяя MR, MF на одну величину и подбирая емкость компенсирующего конденсатора добиваются минимума КСВ. Емкость можно подобрать с помощью подстроечника, заменив его потом на постоянный ближайшего номинала.

Ссылки по теме:

• Направленная из двух l /2 диполей - DL2KQ;
• Антенна HB9CV - RadioUniverse;
• 2-х элементная направленная антенна HB9CV на КВ диапазоны - R3RT;