Добро пожаловать, Гость
Логин: Пароль: Запомнить меня

ТЕМА: Антенна VP2E

Поездки, радио-экспедиции 27 Май 2018 14:11 #41297

  • EW8OO
  • ( Пользователь )
  • EW8OO аватар
  • Вне сайта
  • Сообщений: 171
  • Репутация: 58
Ugene пишет:
индуктивность катушки в L-тюнере должна составлять около 10 мкгн. для 40 метров, 2,5 мкгн. для 20 метров и 1,5 мкгн все что выше.

Такая индуктивность примерно и у меня.. Но лучше чтобы было с запасам...
Администратор запретил публиковать записи.

Поездки, радио-экспедиции 27 Май 2018 14:12 #41298

  • EW8OO
  • ( Пользователь )
  • EW8OO аватар
  • Вне сайта
  • Сообщений: 171
  • Репутация: 58
quote="Ugene" post=41296] индуктивность катушки в L-тюнере должна составлять около 10 мкгн. для 40 метров, 2,5 мкгн. для 20 метров и 1,5 мкгн все что выше.[/quote]

Такая индуктивность примерно и у меня.. Но лучше чтобы было с запасам
Администратор запретил публиковать записи.

Поездки, радио-экспедиции 05 Июн 2018 21:44 #41404

  • R2AJA
  • ( Пользователь )
  • R2AJA аватар
  • Вне сайта
  • Сообщений: 944
  • Репутация: 182
05.06.2018
Сравнение антенн VP2E и GP для диапазона 20 метров.
Цель выезда - сравнение антенн вертикальной поляризации VP2E на 20М, запитанной с конца и 0.29 λ Ground Plane на 20 метров с двумя противовесами.
Антенна GP установлена недалеко от кромки леса, VP2E в силу своих размеров большей частью поместилась в опушке леса.
Картинка местности с точками расположения антенн:

P_20180602_120100.jpg


Мачта и небо:
P_20180602_121703.jpg


Узел питания GP:
P_20180602_114818.jpg


Рабочий стол:
P_20180602_120153.jpg


Согласование GP выполняется конденсатором, а VP2E Т-тюнером с катушкой без сердечника и дискретными конденсаторами.
Полоса пропускания по уровню КСВ < 1.5 для VP2E около 350 кГц, для GP не менее 500 кГц.

В ходе испытаний используется передача CW посылки троекратно на каждой антенне. Для различения показаний скиммеров изменяется частота примерно на 1 кГц.
Второй метод проверки – прием сигналов по показаниям S-метра Yaesu-FT817.

В начале испытаний понимал, что почти все сигналы слышны на 1 балл слабее на VP2E. Неужели дело в кабеле или СУ? :ohmy: Все таки нет! B) При дальнейших тестах влияние леса было подтверждено! Все сигналы и шумы были тише примерно на один балл, пока VP2E заходила в лес.

Размещение антенн на одной мачте немного изменило виды ДНА и сделало оценку усиления более объективной.
GP:
3dgpVP2E.png


VP2E:
3dvp2eGP.png


Влияние GP на диаграмму VP2E незначительное, для настройки VP2E достаточно небольшой коррекции емкости тюнера.
Влияние VP2E на диаграмму GP уменьшает усиление в направлении полотна VP2E (Восток-Запад), и увеличивает по нормали к полотну VP2E (Север-Юг). Подстройка емкостью не требуется.

С учетом взаимного влияния можно говорить, что имеется снижение усиления у каждой антенны на Восток и на Запад. Максимумы ДН у GP направлены на Юг и на Север, а у VP2E на ЮЗ, ЮВ, СЗ, СВ (по H) и на Юг и Север (по V).

Cовмещенная диаграмма направленности двух антенн, азимуты на корреспондентов и скиммеры:
DN-VP-GP-SOVM-20gradusov-Y-na-zapad-SKIMMERSSWL.png


Запад слева, по оси Y, север сверху по оси Х. Полотно VP2E идет по оси Y. Диаграммы показаны цветами:
Красный - VP2E - вертикальная поляризация
Синий - VP2E - горизонтальная поляризация
Черный - GP - (вертикальная)

Точками на окружности обозначены азимуты скиммеров и слышимых корреспондентов. Цвета показывают, на какую антенну сигнал был сильнее.
Желтый цвет показывает равенство сигналов.

Сразу можно отметить, что лепестки горизонтальной поляризации VP2E направлены на СЗ, СВ, ЮЗ, ЮВ и по данным направлениям оценивать сигналы относительно GP не имеет смысла, ведь волна приходит какой-то конкретной поляризации, поэтому вероятнее всего слышимость будет лучше на одной из антенн.
Направления Юг и Север - небольшое преимущество в 1 дБ у GP.
Направления Запад и Восток - можно считать усиление одинаковым.

Практическая оценка:
Север - нет скиммеров/корреспондентов, можно принять результаты с направления на Юг, идентичными для Севера из-за симметрии ДНА.
Юг - преимущество за GP.
Восток - преобладают желтые точки - обе антенны равнозначны.
Запад - преобладают желтые точки, но есть красные и черные. В целом можно считать, что обе антенны равнозначны.

В целом, практика подтверждает теорию.
Полный обзор по испытаниям VP2E и GP можно посмотреть здесь: http://lavrinenkov.blogspot.com/2018/06/vp2e-gp-20.html

В течении второго дня испытаний (03.06.2018) отметил наличие прохождения на верхних диапазонах. Громкое на 15М и достаточное для восприятия на 10М. Несколько маяков в полосе 28.180-28.250 были слышны:
08:24 28.215 SR5TDM
28.250 ED4YAK/B
Игорь / RU-QRP #385
Последнее редактирование: 05 Июн 2018 21:49 от R2AJA.
Администратор запретил публиковать записи.

Поездки, радио-экспедиции 24 Апр 2019 19:54 #44861

  • R2AJA
  • ( Пользователь )
  • R2AJA аватар
  • Вне сайта
  • Сообщений: 944
  • Репутация: 182
23.04.2019
Благодаря "Весеннему полевому дню", получил возможность сравнить два варианта питания антенны VP2E на 20 метров: через ферритовую защелку (трансформация 1:1)

schelk.jpg


и через СУ.

tuners.jpg


Два варианта СУ: Самодельный тюнер с катушкой без сердечника, с дискретными ёмкостями и китайский KIT - тюнер.

Полотно антенны подвешено с углом раскрыва чуть более 90 градусов, высота концов полотна около 0.5 м от земли.

vp2e-ugol.jpg


В качестве индикаторов использую встроенный SWR-метр Yaesu-FT817 и внешний измеритель поля на двух германиевых диодах.
Первым делом, нужно подобрать длину полотна антенны, подгибая или раскручивая концы полотна. Далее - перемещая ферритовую защелку по полотну найти точку с активным волновым сопротивлением близким к 50 Ом, при выполненном первом этапе - реактивность в точке питания окажется минимальной. Подключив кабель питания через защелку к полотну антенны на расстоянии 3 метра от края, убедился по показаниям FT-817, что риски КСВ не зажигались в диапазоне 14000-14490 кГц.

ft817-14-14.5.jpg


Теперь, установив на некотором удалении от полотна измеритель поля, перемещаем ферритовую защелку по полотну для поиска точки, обеспечивающей максимальное излучение от антенны.

pole.jpg


Знак перед измерением зависит, какой полярностью подключен измеритель поля, нас интересует модуль этой величины.

sogl-ferrit_2019-04-24.png


При этом на расстоянии 6м согласование было заметно хуже, FT-817 показал 2 риски при f>14270 и 1 риску SWR при f<14270.
Таким образом условный оптимум размещения защелки получился в районе 4 метров от края антенны.
Заметил интересную особенность: "При выключенном трансивере показания измерителя не опускались в ноль, а показывали некоторые значения, которые по полярности были обратные значениям, получаемым в настоящем эксперименте (!). И это не погрешность мультиметра, т.к. при отключенном ИП его показания близки к 0.1 мВ."

Для продолжения эксперимента разворачиваю Inv-V на удалении от VP2E (между вершинами антенн) около 50 метров, что близко к началу дальней зоны VP2E.

invv.jpg


Inv-V подключается к измерителю через BNC разъем. Изменяем выходную мощность FT-817, cохраняем измеренные значения и сводим в таблицу.

tab1_2019-04-24.png


В процессе измерений нашел варианты согласования на китайском тюнере с чуть большей и чуть меньшей индуктивностью. При этом уровень сигнала больше на варианте с большей индуктивностью, а полоса уже (менее 300 кГц, против 500 кГц). Отмечу, что для чистоты эксперимента сигнал от FT-817 на каждое устройство подается одним и тем же кабелем-удлинителем.

Предварительная оценка показаний моего преобразователя показала, что его можно считать квадратичным в области малых сигналов, когда измеренная величина <<200 мВ, и линейным в области измеренных величин >200 мВ.

Рассмотрим замеры полученные при питании VP2E с СУ на дискретных элементах и подтвердим, что
написанное выше правильно описывает характеристику измерителя.
Соотношение между 5 Вт и 2.5 Вт соответствует 3 дБ.
Соотношение между 1 Вт и 0.5 Вт также соответствует 3 дБ.

Возьмем два ближайших измерения для максимальных измеренных сигналов (питание через СУ на дискретных элементах).
Найдем 20*log(U(5Вт)/U(2.5Вт)) = 20*log(312/220) = 3.03 дБ - подтверждается линейная зависимость преобразователя.
Возьмем два ближайших измерения для минимальных измеренных сигналов (питание через ферритовую защелку).
Найдем 10*log(U(1Вт)/U(0.5Вт)) = 10*log(57/27)= 3.2 дБ. - подтверждается квадратичная зависимость преобразователя.

Теперь переведем снятые значения в логарифмическую шкалу, выразив уровни получаемых сигналов относительно уровня сигнала наилучшего варианта (СУ с воздушной катушкой и дискретными ёмкостями). Приводятся значения для минимальной и максимальной излучаемой мощности:

tab3_2019-04-24.png


В теории, цифры ослабления должны совпасть для 5 и 0.5 Вт, однако небольшой разброс есть, допустимый для любительской оценки.
В итоге получаем, что питание через ферритовую защелку менее эффективно чем через СУ (где катушка без сердечника, ёмкости дискретные) на 3...4 дБ, а питание через китайский тюнер менее эффективно на 2...3 дБ при его оптимальной настройке.

Почти тоже самое в блоге: http://lavrinenkov.blogspot.com/2019/04/vp2e.html
Игорь / RU-QRP #385
Последнее редактирование: 24 Апр 2019 20:11 от R2AJA.
Администратор запретил публиковать записи.

Поездки, радио-экспедиции 24 Апр 2019 20:59 #44862

  • YL3GU
  • ( Пользователь )
  • YL3GU аватар
  • Вне сайта
  • Сообщений: 74
  • Репутация: 21
Интересно! А на каком именно расстоянии от антенны измеритель напряженности поля в начале измерений? И в случаях, отличных от запитки через защёлку - запитка с конца? (Противовес - весло, прочитал :))
Последнее редактирование: 24 Апр 2019 21:00 от YL3GU.
Администратор запретил публиковать записи.

Поездки, радио-экспедиции 24 Апр 2019 23:17 #44863

  • RA3YDJ
  • ( Пользователь )
  • RA3YDJ аватар
  • Вне сайта
  • Сообщений: 252
  • Репутация: 9
Игорь, великолепный эксперимент! По вопросу потерь в СУ полностью с Вами согласен - на дискретных элементах с воздушным диэлектриком в разы меньше, чем на кольцах амидон. В этом сам убедился экспериментируя на нагрузке 50 Ом.
А вот по согласованию на ШПТ на защёлке есть несколько вопросов:
1. Снимали ли вы характеристики Вашей защёлки при трансформации 1:1 на нагрузке 50 Ом? Я недавно получил с Али десяток защёлок и проверил их на нагрузке 50 Ом при коэффициенте трансформации 1:1 - разброс только по КСВ от 1.4 до 5.8, не говоря уже о реактивной составляющей. Настройку антенны для эксперимента необходимо производить по антенному анализатору а не по показометру трансивера ( мой, например, не зажигает ни одного кубика при КСВ др 1.8.
2. Поэтому и первоначальную настройку по минимуму КСВ пришлось корректировать смещением точки питания до максимума излучения. А какое при этом было КСВ??
3. Пытались ли Вы менять соотношение витков на защёлке? Изменением соотношения витков не только можно добиться КСВ, близкого к 1, но и почти полностью убрать реактивную составляющую.
Чувствуется, что Вы с ШПТ на защёлка имели дело впервые.
Работа проделана огромная и интересная. Поздравляю.
Петр, R2DGZ
Администратор запретил публиковать записи.

Поездки, радио-экспедиции 26 Апр 2019 20:00 #44902

  • R2AJA
  • ( Пользователь )
  • R2AJA аватар
  • Вне сайта
  • Сообщений: 944
  • Репутация: 182
26.04.2019
Всем доброго дня!
YL3GU пишет:
Интересно! А на каком именно расстоянии от антенны измеритель напряженности поля в начале измерений? И в случаях, отличных от запитки через защёлку - запитка с конца? (Противовес - весло, прочитал :))

по 1) на расстоянии видимости показаний прибора 2-3 метра
по 2) да, питание с конца.

RA3YDJ пишет:
А вот по согласованию на ШПТ на защёлке есть несколько вопросов:
1. Снимали ли вы характеристики Вашей защёлки при трансформации 1:1 на нагрузке 50 Ом? Я недавно получил с Али десяток защёлок и проверил их на нагрузке 50 Ом при коэффициенте трансформации 1:1 - разброс только по КСВ от 1.4 до 5.8, не говоря уже о реактивной составляющей. Настройку антенны для эксперимента необходимо производить по антенному анализатору а не по показометру трансивера ( мой, например, не зажигает ни одного кубика при КСВ др 1.8.
2. Поэтому и первоначальную настройку по минимуму КСВ пришлось корректировать смещением точки питания до максимума излучения. А какое при этом было КСВ??
3. Пытались ли Вы менять соотношение витков на защёлке? Изменением соотношения витков не только можно добиться КСВ, близкого к 1, но и почти полностью убрать реактивную составляющую.

по 1) нет; защелку использовал такую:

31g10zQNAIL.jpg


F3675304-01.jpg


Ее параметры: https://in.rsdelivers.com/product/wurth-elektronik/74271132/wurth-elektronik-openable-ferrite-sleeve-363-x/3675304

мой FT-817 на 14 МГц ведет себя следующим образом:

SWR-metr-14MHz.png


т.е. границу КСВ в 1.5 хорошо определяет.

по 2) если мы решились уже использовать согласование простой защелкой, то мне важнее не перегружать выходной каскад трансивера повышенным КСВ, чем установить максимум излучения. Тем не менее, в найденной оптимальной точке КСВ был в пределах 1.5

по 3) нет; т.к. без прибора искать оптимальные точки на глаз непросто. Однако с удовольствием воспользуюсь таблицей для полотна примерно 21 метр длиной, в которой будет показано количество витков первичной/вторичной обмотки такого трансформатора на защелке и примерное расстояние от вершины или края такой антенны для разных диапазонов. Возможно, у Вас есть материал такого рода?
По поводу компенсации реактивной составляющей, есть какие-нибудь статьи по этой теме?
Обычно ШПТ и ШПТЛ используют для трансформаций чисто активных сопротивлений для антенн типа: рамка, windom, и др.
Игорь / RU-QRP #385
Последнее редактирование: 26 Апр 2019 20:02 от R2AJA.
Администратор запретил публиковать записи.

Поездки, радио-экспедиции 26 Апр 2019 22:37 #44903

  • RA3YDJ
  • ( Пользователь )
  • RA3YDJ аватар
  • Вне сайта
  • Сообщений: 252
  • Репутация: 9
Здравствуйте,Игорь.
Проверку и подбор защелок можете успешно проводить и с помощью КСВ-метра трансивера, воспользовавшись методикой, описанной в этой статье по подбору ВЧ изоляторов www.yl3bu.lv/news/2009_06_17_01_Ferrite_as_RF_isolator.
Если КСВ-метр трансивера не зажигает ни одного кубика, то можно считать, чо эта защелка подойдет на этот диапазон, а также и на все диапазоны выше. Я долгое время не мог настроить свою дачную антенну 40 и 80 метров, пока не прочитал эту статью- подобрал защелку, которая с двумя витками является ВЧ изолятором и все получилось - КСВ=1.04. Проверил 2 витка первичной обмотки на этой защёлке на ВЧ диапазонах - все работает.
Когда-то(лет 5 назад) экспериментировал с антеннами на защёлках разной длины, составлял таблицы и крепил на полотно антенны бирки. Если они и сохранились, то все равно сейчас нет доступа к своим архивам по причине того, что как раз сегодня лёг в госпиталь на очередной ремонт и до конца праздников вряд ли отсюда вырвусь.
Игорь, Ваш эксперимент был проведён корректно и грамотно-разберётесь с защелками и можно будет повторить и сравнить результаты .
Петр, R2DGZ
Администратор запретил публиковать записи.

Поездки, радио-экспедиции, Антенна VP2E, питание. 29 Май 2019 22:29 #45214

  • R2AJA
  • ( Пользователь )
  • R2AJA аватар
  • Вне сайта
  • Сообщений: 944
  • Репутация: 182
18.05.2019, разворачиваю полотно в форме VP2E 21 метр, высота верхней точки 6-7 метров. Подключаю трансивер через самодельный Т-тюнер ([Антенный QRP тюнер на дискретных элементах CQ-QRP #59]), чтобы послушать QRP «Рандеву» на 14.060 МГц и убедиться, что все работает штатно.
P_20190518_125152x.jpg

Вместо столика – полевая «клетка Фарадея».
Сравнивать уровни будем с помощью датчика поля, установленного в пределах видимости. Характеристика преобразователя линейная при измеряемых значениях более 177 мВ (20*log(U1/U2), и квадратичная при измеряемых значениях менее 177 мВ (10*log(U1/U2)).
Согласование считаем выполненным, при отсутствии рисок на КСВ-метре Yaesu FT-817, т.е. КСВ ≤ 1.5. Далее достраиваемся по максимальному показанию датчика поля.
Дополнительно смотрим на неоновую лампочку. Неонка подключается напрямую к «горячему» выходу тюнера, «земляной» конец лежит на пакете над плоскостью заземления.
P_20190518_191202x.jpg

Пробежал по диапазонам на каждом тюнере и получил следующие результаты:
1. 10М, частота 28 МГц, db(LC/T) = 2 дБ, неонка не зажигается;
2. 12М, частота 24.9 МГц, db(LC/T) = -0.14 дБ, неонка не зажигается;
3. 15М, частота 21 МГц, db(LC/T) = 3.4 дБ, неонка зажигается при контакте «земляного» вывода с рукой. Здесь Т-тюнер не смог настроить полотно, поэтому такая большая разница в эффективности;
4. 17М, частота 18.1 МГц, db(LC/T) = 0.8 дБ, неонка не зажигается;
5. 20М, частота 14 МГц, db(LC/T) = 0.7 дБ, неонка зажигается;
6. 30М, частота 10.1 МГц, db(LC/T) = 0.15 дБ, неонка не зажигается;
7. 40М, частота 7 МГц, db(LC/T) = 1.45 дБ, неонка зажигается ярко;
8. 80М, частота 3.5 МГц, db(LC/T) = 0.9 дБ , неонка не зажигается;

Диапазон 160М, частота 1.8 МГц - согласование не достигается, ни одним тюнером.

Почти всегда эффективность больше у СУ «Ёрш». Преимущество может быть вызвано большей градацией изменения индуктивности.

Все согласования VP2E длиной 21 метр выполнены «Ершом» в положении переключателя «Hi-Z». Надеюсь, что положение "Low-Z" тоже когда-нибудь пригодится.

Теперь сравним СУ «Ёрш» с безкорпусным СУ на 20М. Основное отличие в проводе намотке катушки. У «Ерша» она в диаметре 0.4 мм, у второго СУ в диаметре 1 мм.

P_20190519_064838x.jpg


P_20190519_065034x.jpg


Диапазон 20М, частота 14 МГц, db(LC/Ёрш) = 1.15 дБ

Пара измерений сделана при некотором смещении коробок СУ, но кардинально на результат это не повлияло. Преимущество у второго СУ может быть вызвано более удачным попаданием по индуктивности, либо меньшими потерями в проводе катушки.
На 20М метров желательно устанавливать индуктивность с точностью не хуже 0.25 мкГн. В СУ «Ёрш» шаг индуктивности больше.

Имеет смысл провести эксперимент с добавочной индуктивностью 0.5 мкГн, для определения целесообразности внесения дополнительных отводов (0.5, 1.5, 2.5, 3.5, 4.5, 5.5, 6.5).

По поводу траты QRP мощности на работу неонки:
Отмечу незначительное снижение уровня на датчике поля
Для 20М Изменение уровня на датчике поля: 20*log(1190/1150) = 0.3 дБ.
Для 40М Изменение уровня на датчике поля: 20*log(1630/1610) = 0.1 дБ.
Хотя изменение показаний может быть вызвано и влиянием проводов неонки.

Тоже самоё чуть подробнее в блоге: https://lavrinenkov.blogspot.com/2019/05/lc.html
Игорь / RU-QRP #385
Последнее редактирование: 29 Май 2019 22:47 от R2AJA.
Администратор запретил публиковать записи.

Поездки, радио-экспедиции, Антенна VP2E, питание. 29 Май 2019 22:41 #45215

  • R2AJA
  • ( Пользователь )
  • R2AJA аватар
  • Вне сайта
  • Сообщений: 944
  • Репутация: 182
Наконец продолжаю эксперименты с полотном VP2E, запитаным через ферритовые защелки.

Диапазон 20М.
Трансформация 1:1, ищем точку волнового сопротивления = 50 Ом.
Всего четыре ферритовые защелки для теста.

ferrits.jpg


Размеры ферритов-защелок:
Фирменный WE: Wurth Elektronik, d1=8.5 мм, d2=16.5 мм, l=28 мм;
Большой феррит от кабеля для UPS, d1=13 мм, d2=26 мм, l1=26 мм, l2=30 мм;
Средний феррит из AliExpress, d1=7 мм, d2=12.5 мм, l1=21 мм, l2=22 мм;
Малый феррит из AliExpress, d1=5 мм, d2=10 мм, l1=20мм.

Запитываем полотно через первый подопытный феррит и подворачиваем (или удлиняем) края антенны, сдвигая мимнимум КСВ на интересующую часть диапазона.

P_20190519_073414x.jpg


P_20190519_073432x.jpg


Вариант удлинения может быть таким: (если у кого полотно короче 20 метров)

P_20190519_072423x.jpg


В итоге получил центральную частоту около 14.285 МГц.

SWR-1riska.jpg


Далее, смещая по полотну точку питания снова ищем минимум КСВ.

P_20190519_071421x.jpg


Данная область оказалась в районе середины одного плеча антенны ±0.5 м вверх/вниз. На фото видны отметки на полотне антенны с областью минимального SWR.

P_20190519_075031x.jpg


Результаты:
Для WE феррита наилучший результат – 1 риска по SWR-метру (КСВ >1.5)

P_20190519_071426x.jpg


Для большого феррита от кабеля для UPS результат – 3 риски по SWR-метру (КСВ ≥2.6)
Для среднего феррита из AliExpress результат – 4 риски по SWR-метру (КСВ ≥2.9)
Для малого феррита из AliExpress результат – 3 риски по SWR-метру (КСВ ≥2.6)
Для пары ферритов малый и средний результат – 2 риски по SWR-метру (КСВ ≥2.22)

P_20190519_075658-2riski-2ferro.jpg


Поскольку полное согласование не удается, сравнивать такое питание с питанием через СУ на сосредоточенных элементах не приходится, результат получается не в пользу ферритов.

На заметку: Манипуляции с полотном и ферритами заняли у меня не меньше часа при хорошей погоде.

Тоже самоё чуть подробнее в блоге: https://lavrinenkov.blogspot.com/2019/05/lc.html
Игорь / RU-QRP #385
Последнее редактирование: 29 Май 2019 22:47 от R2AJA.
Администратор запретил публиковать записи.
Модераторы: UT5LP, UT5NM