Калькулятор рассчитывает антенну волновой канал конструкции DL6WU с бумкоррекцией (поправка на влияние несущей стрелы). Расчет по методу из второго тома К. Ротхаммеля стр 44...52. Антенна оптимизирована по критерию максимального усиления. Особенность конструкции DL6WU состоит в том, что число пассивных элементов можно увеличивать/уменьшать без заметного ухудшения КСВ, что и позволило создать подобный калькулятор. Считается, что антенны DL6WU, обладая весьма высоким коэффициентом усиления, менее капризны к наличию вблизи них посторонних предметов и сохраняют свои характеристики при любых метеоусловиях.
Схематическое изображение антенны:
Конструкция DL6WU относится к так называемым "длинным Yagi", поэтому расчет с числом элементов менее 5 не рекомендуется ввиду небольшой точности. Калькулятор обновлен 02.06.2018, не забудьте обновить кэш браузера.
© 2015 Valery Kustarev
Ограничения и особенности расчетов антенн
Антенна DL6WU не рекомендуется для приема цифрового телевидения, Оптимизированные конструкции для DVB-T2 рассмотрены в отдельной статье.
Вибратор антенны - линейный разрезной. Схемы согласования вибратора с фидером снижения можно посмотреть здесь. Одна из возможных схем согласования с помощью петли для линейного вибратора (3λ/4+λ/4) рассчитывается в этом калькуляторе. Необходимо только выбрать материал внутренней изоляции кабеля.
Отдельно обратим внимание на бумкоррекцию. При металлическом буме происходит локальное утолщение элементов антенны в месте монтажа на траверсе. Это приводит к уменьшению погонной индуктивности в этом месте, что эквивалентно укорочению элемента. Чтобы сохранить его электрическую длину, необходимо элемент физически удлинить. Это и называется коррекцией на влияние траверсы (бума) или бумкоррекцией. Программы моделирования проволочных антенн, основанные на ядре NEC, например MMANA не умеют учитывать эту поправку, что является одной из проблем в проектировании антенны Uda-Yagi. Приходится прибегать к эмпирическим методам и формулам в расчете бумкоррекции, основанным на больших массивах практических измерений реальных антенн, что и проделал в свое время DL6WU. Очень хорошо проблема расчета бумкоррекции описана в статье DL2KQ, формулы из которой и используются этим калькулятором.
Можно выделить три разных случая монтажа элементов на траверсе антенны:
- Элементы проходят через середину металлического бума и электрически соединены с ним путем опрессовки или пайки. В этом случае величина бумкоррекции максимальна (вариант1).
- Элементы проходят через середину металлического бума, но электрически изолированы от него, например с помощью пластмассовых вставок. В этом случае величина бумкоррекции составляет примерно 50% от значения первого варианта. На столько же уменьшается бумкоррекция и при монтаже элементов на траверсе сверху, что дает возможность выделить эти два способа монтажа в один отдельный вариант (вариант2).
- Элементы монтируются на диэлектрической траверсе (например на сосновом бруске) или вставлены в нее, либо на металлической, но отделены от нее диэлектрической прокладкой с толщиной не менее половины толщины траверсы. В этом случае влиянием бума можно пренебречь и величина бумкоррекции принимается равной нулю (вариант3).
Поскольку вибратор должен быть изолирован от бума, он рассчитывается по второму варианту, если для остальных элементов имеет место первый вариант монтажа.
Можно ли заменить линейный разрезной диполь на петлевой? Этот вопрос в настоящее время является дискуссионным. Ясно, что все элементы антенны являются взаимозависимыми и механическая замена разрезного диполя на петлевой той же длины приводит к расстройке антенны и появлению высокой реактивности в ее входном сопротивлении. Коэффициент укорочения петлевого вибратора больше чем линейного и, по идее, его надо делать короче, но некоторые радиолюбители, в частности автор программы Yagi Calculator VK5DJ, предлагают при замене использовать петлевой вибратор примерно на 2% длиннее линейного. И это подтверждается анализом в MMANA моделей, которые выдает программа от VK5DJ, а также экспериментальными практическими измерениями самого DL6WU. Вывод из этих противоречивых советов? Для создания оптимальной Uda-Yagi с петлевым вибратором необходимо использовать MMANA с последующей бумкоррекцией длин элементов, а корректировку размеров самого вибратора - по методике RA6FOO (смотрите ссылки ниже). Однако лучшим вариантом следует признать оптимизацию результатов в HFSS, поскольку эта программа не имеет недостатков присущих MMANA и позволяет непосредственно учесть бкмкоррекцию.
Для владельцев смартфонов на операционной системе Андроид расчет антенны Uda-Yagi конструкции DL6WU доступен в мобильном приложении Canennator. Вы можете скачать его нажав на кнопку ниже или по QR-коду.
Не забудьте оставить отзыв о приложении.
Ссылки по теме:
- Статья по теме антенна Uda-Yagi.
- Расчет трехэлементной антенны по другой методике.
- Широкополосные ДМВ Uda-Yagi для цифрового телевидения.
- Новый подход к проектированию УКВ антенн - RA3LE о замене линейного вибратора на петлевой в многоэлементных Uda-Yagi
- Коррекция длины элементов на влияние бума УКВ антенны Uda-Yagi - Графики и формулы от DL2KQ
- Петлевой вибратор в MMANA - Пересчет петлевого вибратора с прямоугольными торцами на полукруглые от RA6FOO
- Программа Yagi Calculator от VK5DJ - позволяет рассчитать многоэлементную антенну Uda-Yagi с экспортом результатов в MMANA. Интерфейс английский.
Добавить комментарий
На сайте работает форум и комментарии в социальных сетях, на которых имеется гораздо больше возможностей для общения.
Комментарии
Калькулятор не универсальный инструмент и в основном предназначен для расчета антенн на метровые и дециметровые волны. Добавили ограничения на ввод. Кроме того, для 4G интернета на диапазон 1800 МГц узкополосная антенна DL6WU не годится в принципе! От слова совсем...
Совершенно не имею понятия как вы себе думаете диполь заменить монополем. Это вовсе не конструктор ЛЕГО
Результат для калькулятора, который был разработан Гюнтером Кохом (DL6WU) в доцифровую эпоху в 70-х годах прошлого века, весьма неплохой.
Тут даже после моделирования в HFSS в любом случае приходится настраивать и подгонять в железе. А особенно Uda-Yagi. На то вам и анализатор в руках.
Вы разве многозвенный фильтр просто собираете по расчетам и не настраиваете никогда?
Речь идёт об измерении КСВ-метров КСВ готового изделия?
КСВ-метр покажет только настройки вашего диполя и вашего балуна. Избранная Вами схема диполя и схема балуна неудачны или имеют конструктивный просчёт
Несмотря на древнуюю разработку, в схеме DL6WU сама директорная структура рассчитана правильно и удачно и никакого сдвига нет.
Бич любых Яг (DL6WU не исключение) сложности в расчете, конструировании и настройке балуна и сопряжении его с конструкцией конкретно избранной схемы диполя и материала диполя.