|
||||||
Влияние качества земли на работу высоких вертикалов
Мне приходят письма, где авторы оспаривают утверждение о том, что вертикалы 5/8 лямбды, никогда не будут хорошо работать на 1.8 и 3.5 МГц, ввиду слишком малых углов излучения.
Это утверждение, справедливо только в тех случаях, когда земля или система противовесов - очень высокого качества. Если это условие не соблюдено, то на 5/8 лямбда можно вполне работать на этих диапазонах, но тогда какой смысл в установке столь высокого вертикала, который будет работать, почти, как обычный вертикал?
Давайте обратимся для анализа к EZNEC-3.
Высокими вертикалами, принято считать вертикалы, чья высота превышает 0.35 лямбды. Такой высоты вертикалы, возможны на верхних диапазонах, где они будут иметь приемлемые размеры. Высокие вертикалы, требуют для хорошей работы, качество земли, систему радиалов, даже лучше, чем обычные 0.25 лямбды вертикалы, для реализации низких углов излучения и увеличенного усиления.
Для того, чтобы сравнить и проанализировать высокие вертикалы с обычным, высотой 0.25 лямбды, смоделируем, последовательно, работу трех вертикалов, различной высоты, при различном качестве земли. Используем для этого эксперимента вертикал 0.25, 0.5, и 0.625 или 5/8 лямбды. На Рис.1, даны диаграммы для этих вертикалов, при условии ипользования идеальной земли(морская вода). Мы видим, что усиление вертикала в 5/8 лямбды, равно 7 dbi, и угол излучения равен 5 градусов. Хорошо выражены два лепестка, под большим углом, но их интенсивность, намного меньше основного лепестка.
Диаграмма вертикала 0.5 лямбды, значительно отличается от первой. Усиление его несколько меньше, 5dbi, а ширина вертикального лепестка - больше. Этот вертикал уступает 5/8 вертикалу. Вертикал 0.25 лямбды, уступает первым двум, т.к. имеет усиление 4dbi, а ширину диаграммы много шире..
На следующем Рис.2, показаны те-же верикалы, но качество земли - среднее. Мы видим, как резко упало усиление 5/8 лямбды вертикала, до 1,18 dbi(почти на 1 S-балл), и что еще важнее, угол излучения, увеличился с 5 градусов, до 15! Энергия излучения перераспределилась на более высокие углы, где это усиление уступает главному лепестку, всего 2dbi, т.е. явное ухудшение характеристик вертикала.
Вертикал 0.5, меньше изменил свою диаграмму, т.е. угол увеличился не так значительно, что очень важно, но усиление упало до 0.18dbi.
Вертикал 0.25, изменил свою диаграмму, переместив излучение, на более высокие углы, но его усиление, сравнялось с 0.5 лямбда вертикалом.
На Рис.3, изображены те-же диаграммы, для очень плохой земли(условия большого индустриального города).
Вертикал 5/8 лямбды, еще более выраженно концентрирует излучение на более высоких углах. Максимальное усиление его, уже на угле 22 градуса, причем, оно незначительно возросло до 2.19 dbi, и превосходит усиление с углов более 60 градусов, на 2 dbi. Высокие углы бесполезны, как уже ранее отмечалось, для DX связей.
Вертикал 0.5, имеет характеристику, очень близкую с характеристикой вертикала 0.25, немного превосходя его в усилении, на 2dbi.
Из всей этой информации, можно сделать однозначные выводы:
Для высоких вертикалов, качество земли, имеет значительно более важное значение, чем для обычных вертикалов.
При ухудшении качества земли, высокие вертикалы, перераспределяют свое излучение на более высокие углы, значительно теряя усиление, и главное свое преимущество - низкий угол излучения.
Для обычных вертикалов, ухудшение качества земли, ведет к потере усиления и к незначительному увеличению углов излучения.
Можно рекомендовать, для тех кто желает использовать высокие вертикалы, использовать в системе радиалов не менее 60 проводов, длиной 0.4 лямбда, или 120 по 0.35лямбда. Если вы не можете установить такую систему радиалов, то нет смысла устанавливать высокий вертикал, т.к. выигрыша, практически, не будет, в сравнении с обычным вертикалом. Высокие вертикалы - более требовательны к качеству земли, и только при очень хорошей земле, они могут реализовать свои преимущества.
Устанавливать вертикалы, высотой более 5/8 лямбды, нет смысла, т.к. в этом случае, излучаемые углы, будут очень высокие, что совершенно не имеет прикладного значения, в использовании таких вертикалов. Такое может происходить, когда, например, проектируется многодиапазонная антенна, на 3.5 - 7 - 14 Мгц. В этом случае, вертикал, расчитаный, как основной для 3.5 Мгц, будет хорошо работать и на 7 Мгц, т.к для этого диапазона, это будет 0.5 лямбды. Для 14 Мгц, этот вертикал будет уже высотой 1 лямбда, и будет излучать под очень высокими углами. Можно смело пытаться, использовать его для работы на 10 Мгц диапазоне, т.к. его высота будет немного превышать 5/8 лямбды.
У всех высоких вертикалов, в импедансе присутствует индуктивная реактивность, которую надо компенсировать включением реактивностью с противоположным знаком - емкостью.
Думаю, информация окажется полезной многим.
- Мастер Спорта СССР,
- Александр Барский,
- ex UA9XSD, UZ3XWB.
- VA3TTT, Toronto, Canada, va3ttt@yahoo.com.
