Коллеги,предлагаю сменить тему универсальной широкополосной антенны и окунуться в реальные измерения, которые ваш покорный слуга проводил в течении 3-х дней и ночей со своим одноклассником UB3AMJ.


Сравнение антенн 1/4 волны и 1/2 волны в полевых условиях по эффективности ,адаптированных для NVIS.

Были изготовлены и расставлены две антенны,согласно рисунка. Заземление представляло собой в случае 1/4 волновой антенны-это три трубы алюминиевых диаметром 25 мм,забитых в землю на 900 мм на расстоянии между ними 60-70 см и объединённые одной стальной оцинкованной шиной.
Заземление полуволновой антенны -штырь из нержавейки 6 мм в диаметре на глубину примерно 1 м. Согласующее устройство(СУ) автотрансформатор: 3 в и 19 витков на кольце u=800
Обе антенны настроены в резонанс на минимальный КСВ на частоту 3592 кГц.
В качестве источников ВЧ сигнала применены два одинаковых маяка от QRP-Labs Ultimate 3S с дополнительным питанием 12 в. Выходной сигнал обоих составляет 32 дБм.
Для идентификации маяков и антенн в отчётах программы WSPRX в маяках зашиты передаваемые мощности 23 и 33 дБм.

Время начала передачи и периоды установлены одинаковые ,чтобы передача происходила одновременно. Частоты сдвинуты на несколько десятков герц.
Между маяками расстояние приблизительно 100 метров и находятся они в квадрате KO97GP . Антенны своими перпендикулярами ориентированы на контрольную приёмную станцию, расположенную в квадрате LO06AE на удалении 185 км,https://yandex.ru/maps/-/CVXsb62R
где установлена антенна Inverted V.

Данные о передаче и уровне принимаемого сигнала были разделены по двум колонкам и преобразованы в график для лучшего анализа.

Антенны были установлены вот так.

Так это выглядит на мониторе приёмной станции.

И вот,собственно,сам график,где синим цветом изображены сигналы полуволновой антенны, а фиолетовым-четвертьволновой.

Антенны своими перпендикулярами ориентированы на контрольную приёмную станцию

Вообще то конец четвертьволновой антенны надо направлять в противоположную от корреспондента сторону.

UA0OAG
C чего бы? Диаграмма направленности такой антенны для горизонтальной поляризации имеет максимум,перпендикулярный к полотну антенны. Это Вы путаете для поверхностной волны с вертикальной поляризацией.

Сравнение антенн 1/4 волны и 1/2 волны в полевых условиях по эффективности ,адаптированных для NVIS
Извините, но мне не совсем понятно что вы хотели сравнить? И что такое NVIS?
Фактически получилось так, что обе антенны это по-разному запитанные полуволновые диполи, где у одной из них половинка выполнена не в виде провода, а в виде заземления, параметры которого гораздо хуже полноценного вибратора. Вполне очевидно, что она проигрывает второму варианту.

Радиал
Ваше исследование к сожалению почти не представляет практической ценности т.к. нет выводов. Оптимальные высоты для получения максимального кпд, предпочтительный тип запитки: в середину , с конца.... В чем была цель эксперимента? Я например увидел, что установленные для NVIS антены имеют далеко не самую оптимальную высоту подвеса и как следствие весьма невысокую эфективность. Да и для чистоты эксперимента надо было осуществлять приём на аналогичную антенную систему.
Из моей практики: Полуволновый диполь с запиткой в середину. На 40 м диапазоне оптимальная высота подвеса около 7-ми с половиной метров над землей. Выше или ниже падает эффективность. Удачи. Тема весьма интересная. Много полезного материала на иностранных любительских ресурсах.

rm4hq
И что такое NVIS?
http://www.qsl.net/wb5ude/nvis/
это низкорасположенные кв антенны . По русски-антена зенитного излучения. Используются такие антены для обеспечения связи в ближней зоне ; в пределах 500 км. Недостатки-невысокий кпд. достоинство-отсутствие мертвых зон.

kenwood33
Ага, связь вертикальной волной для ближней зоны, понятно.
Но опять же, стоило сравнивать, например, диполь и LW. Одинакой вибратор - разный способ запитки. Хотя, любой эксперимент важен своим результатом. В данном случае мы видим, что несмотря на трансформаторную схему запитки 1/2 она все же выигрывает у 1/4 с сурогатным противовесом.

UA0OAG
C чего бы? Диаграмма направленности такой антенны для горизонтальной поляризации имеет максимум,перпендикулярный к полотну антенны. Это Вы путаете для поверхностной волны с вертикальной поляризацией.

Ничего я не путаю. Это известный факт, занесенный в учебники радистов.
А вот в подтверждение, примерную диаграмму прилагаю:

UA0OAG
У меня она другая. А можно Вашу модель посмотреть?
Ваше исследование к сожалению почти не представляет практической ценности т.к. нет выводов
Я думал написать выводы,но на мой взгляд график настолько показателен,что можно обойтись и без слов.
В чем была цель эксперимента?
Она описана в тексте моего поста-"Сравнение антенн 1/4 волны и 1/2 волны в полевых условиях по эффективности ,адаптированных для NVIS."
установленные для NVIS антены имеют далеко не самую оптимальную высоту подвеса
Возможно,но лазать по деревьям или забрасывать луч на высоту 10 м между сучков и кустов дело не лёгкое,даже если по тебе не стреляют. Поэтому я выбрал те самые 2 метра высоты подвеса,которые не сложно реализуются .
как следствие весьма невысокую эфективность Вы считаете,что для мощности 1 ватт отношение сигнал/шум =+3+5 дБ низкой эффективностью?Я так не считаю.
Да и для чистоты эксперимента надо было осуществлять приём на аналогичную антенную систему.
Тут у меня другая мысль-сделать её вообще двухполяризационной.
Полуволновый диполь с запиткой в середину.
Это тоже тема для эксперимента,никто не мешает сравнить. Но мой эксперимент явился продолжением исследования импедансов четвертухи и полуволновки http://radial.ru/faq/texts/testground/
После чего последовали советы проделать тоже самое с полуволновым лучом. И действительно,я заметил,что влияние земли крайне не значительно. Вследствии чего я решил сравнить эффективность. Если графики не понятны,то делаю вывод-полуволновая антенна ,питаемая с конца при простом заземлением выигрывает над четвертьволновым примерно 3 дБ.

rm4hq
Но опять же, стоило сравнивать, например, диполь и LW.
Вам не угодишь! Ведь я по вашей рекомендации стал заниматься полуволновым END FEED лучом
Было бы интересно увидеть результаты в зависимости от длины противовеса (0,5, 1, 2, 5, 10м). Или с лучом 21 м на ВЧ диапазонах до 7 МГц. И это я сделал,и написал своё резюме,после чего решил проверить на эффективность,не теряется ли чего в феррите. Как показывает эксперимент ничего не теряется.
А полуволновый и четвертьволновый излучатели всю жизнь отличались по усилению,просто мысленно перескачите на аналогичные антенны УКВ.

UA0OAG
У меня она другая. А можно Вашу модель посмотреть?

Не могу вставить, сервер не принимает. Словами опишу: 1-й провод горизонтальный 20 метров, 2-й провод вертикальный, 1,7 м, соединен с землей через резистор 10 ом(имитация заземления). Источник включен тоже в начало 2-го провода.

Ведь я по вашей рекомендации стал заниматься полуволновым END FEED лучом
Мы вместе с вами убедились, что влияние противовеса на 1/2 крайне незначительно, отлично. Но вы же понимаете, что для нормальной работы 1/4 и 1/2 земля (почва) в качестве противовеса может обладать кардинально разными свойствами. То, что достаточно 1/2 для такой же эффективности явно недостаточно 1/4. И настройка с хорошим КСВ еще ничего не говорит о таком же хорошем КПД антенны. Поэтому фактически мы видим сравнение свойства земли на работу одной и той же антенны. Понимаете, вы сравниваете две антенны, из которых одна может работать и без земли, а для работы второй необходим качественный противовес, а вы подключили все ту же землю.
Все это конечно расписано в учебниках и ваш эксперимент только подтвердил это. Если для вас это было не очевидно, то сейчас вы получили наглядный пример.

UA0OAG
Я тоже не смог вставить. У меня тоже самое,разве что без резистора. Но Вы ставите галочку для горизонтальной поляризации или она по умолчанию стоит на сумме V+H ?

решил проверить на эффективность,не теряется ли чего в феррите. Как показывает эксперимент ничего не теряется.
А полуволновый и четвертьволновый излучатели всю жизнь отличались по усилению,
Что бы проверить потери в трансформаторе, надо сравнивать питание одного и того же вибратора разными способами. Свое видение такого эксперимента я описывал выше.
А что касается полуволнового и четвертьволнового излучателя, то должен отметить, что вместе с необходимым для четвертушки противовесом мы имеем одну и ту же антенну (ну не считая коротенького противовеса для 1/2). А как эта антенна расположена в пространстве: в виде диполя, в виде LW 1/2 или в виде GP с противовесами - все это детали, по большому счету на эффективность антенны не влияющие (при грамотном расположении и запитке, разумеется). Поэтому ваша фраза 'полуволновый и четвертьволновый излучатели всю жизнь отличались по усилению' не корректна.

Если для вас это было не очевидно, то сейчас вы получили наглядный пример.
Это верно,люблю всё щупать своими руками). Но честно говоря,я не понял изложенного Вами смысла.
для нормальной работы 1/4 и 1/2 земля (почва) в качестве противовеса может обладать кардинально разными свойствами.
Я полагаю,что почва на расстоянии 100 метров не сильно отличается своими физическими параметрами Проводимостью и диэлектрической проницаемостью.
То, что достаточно 1/2 для такой же эффективности явно недостаточно 1/4.
Ну так ни у кого нет возможности выбирать почву под ту или иную антенну. Что есть под ногами,то и используют.
И настройка с хорошим КСВ еще ничего не говорит о таком же хорошем КПД антенны.
разумеется,вот я и решил сравнить ещё и эффективность.
Поэтому фактически мы видим сравнение свойства земли на работу одной и той же антенны.
Почему одной и той же, если антенны разные?
а для работы второй необходим качественный противовес, а вы подключили все ту же землю.
Нет,Вы посмотрите внимательней на мой рисунок. Для полуволновки использована тоненькая спица, а для четвертухи в землю зафигачены 3 трубки бОльшего диаметра,связанные в общий контур. На них ещё вылито пару бочек воды (отнял шланг у жены),а потом ещё и поссал для надёжности)). Так что земля там что надо!)
Возвращаясь к предыдущим тестам с импедансом, о качестве заземления можно косвено судить таким образом,что при одной спице я бы имел от этой четвертухи 200 ом активности, а при трубах я получил 50 ом.
Конечно,можно было упереться и забить в землю ещё полсотни труб,чтобы получить теоретические 37,5 Ом,но это уже для конченных маньяков.

Что бы проверить потери в трансформаторе,
Делается ещё проще-собираются два трансформатора навстречу друг другу,измеряется АЧХ и потери делятся пополам.Разумеется,наблюдая приемлемый КСВ при этом.

UA0OAG
Я тоже не смог вставить. У меня тоже самое,разве что без резистора. Но Вы ставите галочку для горизонтальной поляризации или она по умолчанию стоит на сумме V+H ?

Галочка стоит Total. И это правильно, для пространственной волны с отражением от ионосферы не важно, какая
поляризация, это ведь не УКВ прямым лучем. Отраженная волна может менять поляризацию разным образом,
приходить под разными углами. Тот же Inv.V излучает и вертикальную, и горизонтальную поляризацию, соответственно
и принимает.

Ну так ни у кого нет возможности выбирать почву под ту или иную антенну. Что есть под ногами,то и используют.
Разумеется, но для работы 1/2 такой почвы оказалось достаточно, а для 1/4 нет. И количество вбитых штырей мало что изменит, если сама почва хреновая. Если бы вы проделали этот эксперимент над болотистой почвой или еще лучше над морской водой, то вероятно разница не было бы вообще (хотя меня смущает близкое расположение вибратора к такого рода земле. С вертикалом это было бы более очевидно).

А на счет одинаковых антенн, дело в том, что вибратор фактически один и тот же - полволны. Только в случае с четвертушкой и GP мы запитываем его в середину, а в случае с 1/2 - в конец. Распределение тока по вибратору от этого не меняется: на концах - пучность напряжения, в центре - тока. Соответственно и свойства самого вибратора как антенны одни и те же.

Тот же Inv.V излучает и вертикальную, и горизонтальную поляризацию, соответственно
и принимает.
Да,только Вы забыли отметить,что максимумы их ДН ортогональны друг другу,так что с одного направления мы будем здорово терять уровень одной из поляризаций.
Если бы вы проделали этот эксперимент над болотистой почвой или еще лучше над морской водой, то вероятно разница не было бы вообще
Попробую по возможности.. Я ведь не научный труд по всем антеннам пишу, а отбираю наиболее подходящую по эффективности моих WSPR маяков для исследования зенитного излучения. И если есть антенна,не требующая забивания десятков труб в землю или опутывание противовесами,да ещё и эффективность у неё выше,то разумеется,я буду использовать её. Вы же её мне не просто так насоветовали).

Вы же её мне не просто так насоветовали)
:-) Для этих целей я бы посоветовал горизонтальную рамку.

я бы посоветовал горизонтальную рамку.
Ага,грибников ловить).
Тут ещё одно интересное наблюдение. Кроме этого эксперимента мы тестировали два одинаковых четвертьволновых излучателя,только один из стального канатика,другой из чистой меди. График показывать не буду,так как там практически никакой разницы не заметно. Но вот один нюанс я заметил очень отчётливо-в ночное прохождение европа слышала только стальной канатик! Но я быстро понял,в чём фенька-дело не в материале, а то что неподалёку от этого излучателя находилась 18-ти метровая мачта-ферма с Ягой на верхёшке. Отличный вертикал для дальних связей!

Очень большая разница заметна в замкнутой антенне, типа дельта , при её исполнении из стали или меди.
Медь, значительно выигрывает, это слышно по приёму сразу, невооружённым ухом.

Господа, кто-нибудь пробовал в работе укороченный диполь на 160м (2х20м с удлиняющими катушками)?! Хочется поработать с манпака на 160м, хотя бы попробовать....ибо понятно, что при высоте подвеса в 10-12 метров, вряд ли получится с кем то связаться. Вешать 2 по 40 не совсем удобно, понятным причинам :))

И все таки 2*40 было бы предпочтительнее даже при небольшой высоте подвеса.

Владимир RA9SZ
А как же влияние земли на такое полотнище?! Думаю, что будет проблема с согласованием. Хотя стоит попробовать для начала, а потом делать выводы.
Спасибо.

Я ужу приготовил, для поля, переделку инвертора 80/40, в трехдиапазонный вариант. Будет 160/80/40, причем полоса работы диполя на 40м значительно расширится. Удлиню 40-вочный инвертор, через катушку-треп, после неё добавлю 8-ти метровый хвостик провода в резонанс на 160. Площадь установки антенны при такой переделке не увеличится, что немаловажно. Поводом для этой идеи послужила публикация о двухдиапазонном слопере, вот эта публикация- http://www.ruqrz.com/dvuhdiapazonnyj-sloper/ . Меня остановил от выезда на природу, не дождь, который у нас идёт весь день, на работу вызвали. :) Добавлю, моя катушка на каркасе 50мм намотана проводом 1.2 мм в полиэтиленовой изоляции, 86 витков.

Вот думаю соорудить колхоз с катушками на скорую руку, повесить и посмотреть анализатором. Наверное во вторник займусь.

Радиал

Может все-же лучше для поля тот-же низкоподвешенный Виндом использовать? Эти Ваши конструкции с заземлением, а где его взять например на сухом поле, степи и т.д.
По ссылке немного про "травяные" антенны

http://f5ad.free.fr/Liens_coupes_ANT/G/K3MT%20Antenne%20gazon.htm

Угу... Класная антенна, с FT-817 как в неё вдуть всю адскую мощу! :D

По ссылке немного про "травяные" антенны

А вот такая MFJ 1795 чем плоха для походных условий? Я конечно понимаю, ценой, но уж катушек с емкостной нагрузкой можно и самим накрутить. Для работы на 10-40 метров вполне компактная и мобильная конструкция получается.

http://www.mfjenterprises.com/Product.php?productid=mfj-1795