НА ГЛАВНУЮ - - адрес этой страницы -- http://ra6foo.qrz.ru/boomcorr.html -- версия 12 01 2010 -- НА ГЛАВНУЮ

МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ТРАВЕРСА и КОРРЕКЦИЯ ЕЁ ВЛИЯНИЯ

БУМКОРРЕКЦИЯ
или удлинение элементов, проходящих через или над металлической траверсой

Удлинение необходимо для компенсации эффекта укорочения элементов, в максимуме токов которых находится металлический предмет (траверса). У элементов, электрически соединенных с траверсой укорочение за счет утолщения траверсой и, как следствие, уменьшения индуктивности участка в центре элемента. У злементов, изолированных от траверсы укорочение- за счет уменьшения индуктивности участка, находящегося в непосредственной близости с траверсой (эффект уменьшения индуктивности в тесном экране). И, возможно, влияние проводящей траверсы на поле между плечами элемента (предположить это заставляет существенное изменение величины бумкоррекции у элемента возле торца траверсы).
В программах моделирования проволочных структур (NEC, MMANA) это взаимовлияние не учитывается, а в программах моделирования обьемных структур существенно больше и трудоемкость моделирования и время расчета и, главное, сам расчет антенн ВК с существенно большими погрешностями.

Математического аппарата для вычисления бумкоррекции нет, есть различные методики с эмпирическими формулами (основанными на измерениях, которые сами по себе весьма неточны, или на расчетах некоторых вариантов в программах обьемного моделирования и обобщения этих расчетов), и считалки на основе этих методик и их интерпретаций разными авторами. В настоящее время таких методик насчитывается более десяти, таких, как DL6WU, G3SEK, DJ9BV, K1FO, VK2KU, VE7BQH, I0JXX, SM5BSZ, UA3TZ, DL2KQ, DG7YBN и др. При этом разброс по величине бумкоррекции достигает двух и более раз. Все они для линейных элементов и, насколько мне известно, методики расчета бумкоррекции для петлевых и т. п. вибраторов отсутствуют вообще. Кроме того, методики не учитывают некоторое различие величины бумкоррекции для элементов различной длины от 0,52 λ у рефлектора до 0,43 λ у последних директоров. О влиянии диаметра самого элемента на величину бумкоррекции или не сказано ничего или просто упомянуто. Что, как и по чьей методике считать бумкоррекцию, дело вашего вкуса, а там как получится.

В результате на настоящее время мы имеем ситуацию, когда даже с учетом некоторых погрешностей программ мы имеем некоторую уверенность в том, что тщательно доведенные в модели параметры действительно имеют их в модели и полную неизвестность, насколько они пострадали в реальной антенне из за влияния металлического бума даже при выполненной по той или иной методике бумкоррекции. Всё вышесказанное является одной из причин того, что все антенны ВК сайта рекомендовано выполнять на траверсах из диэлектрика.

Для расчета необходимого удлинения злементов при расстоянии между центром траверсы и осью элемента больше суммы их радиусов (не касаюшихся друг друга) брать числа из колонок для изолированных элементов. Таблица верна для круглой траверсы из немагнитного материала.
Для расчета бумкоррекции элемента над траверсой квадратного профиля считать траверсу эквивалентом круглой диаметром 1.14 (UA3TZ) или 1,18 (SM5BSZ) размера профиля.

При популярном ныне способе крепления элементов над траверсой на "сантехнике", электрическая длина элемента, прилегающего к диэлектрику (капрон, полиэтилен) в центре элемента, напротив, под влиянием "сантехники" увеличивается от 0,3 мм у элемента, лежащего на "сантехнике" до 1.5 мм у элемента, протянутого в отверстие в "сантехнике", что требует укорочения элементов.
17 09 2016 г. На форумах о влиянии диэлектрика пишут настолько противоречивые сообщения и при этом приводят такие "аргументы" и примеры "измерений", по которым, не вникая в подробности, видно, что этот вопрос должен быть раскрыт здесь полнее и требует отдельной страницы сайта. На что потребуется время.

Может возникнуть вопрос, какую длину закладывать в программу расчета бумкоррекции для элементов типа moxon, например для П образных рефлекторов, по суммарной длине или по длине между загнутыми концами? Ни то, ни другое. Если есть файл и возможность заменить в нем П образный рефлектор на линейный, добившись длиной примерно тех же параметров антенны, то эту длину и надо заложить в расчет. Она будет соответствовать примерно тому же фазовому сдвигу тока - напряжения у рефлектора, которое требуется и погрешность будет сведена к минимуму. Или просто заложить в программу линейный рефлектор обычной для этих антенн длины.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРАВЕРСЫ В АНТЕННАХ ВК

У многих возникает вопрос, как ввести в модель металлическую траверсу с учетом ее диаметра. К сожалению во всех источниках проблема соответствия реальной антенны с металлической траверсой ее модели решается последующей коррекцией длины элементов, т.е. не решается вообще. Предлагаемые формулы, таблицы и т.п. на мой взгляд построены по принципу:- то,что где-то и как-то изменяет что-то, из за чего антенна не соответствует модели, мы скомпенсируем укорочением элементов по таблице или формуле. Очевидно,что для того, чтобы получить полную модель антенны с металлической траверсой без необходимости последующей коррекции длины элементов, надо для начала определить физическую сущность влияния траверсы на элемент, а затем смоделировать это влияние.
На мой взгляд, физический смысл влияния траверсы в уменьшении индуктивности части элемента, проходящего через траверсу или в непосредственной близости от нее. Если включенная в центр вибратора катушка или тонкий провод электрически удлиняет вибратор, то здесь из за утолщения проходящей через траверсу части элемента обратный эффект- электрическое укорочение вибратора участком пониженной индуктивности (С изолированными элементами- частичное укорочение, возможно по той же причине, что и уменьшение индуктивности катушки в тесном экране). Считаю этот фактор доминирующим, а предлагаемый ниже метод учета влияния поперечного тока траверсы способным обеспечить достаточную точность соответствия модели и реальной антенны.

Если мы расчитаем модель простого линейного вибратора, затем в реальный вибратор включим катушку, нам потребуется укоротить его. Но его сопротивление излучения, добротность и их частотная зависимость будут отличаться от модели, и тем больше, чем больше индуктивность катушки. Это общеизвестно из практики укорочения КВ антенн с помощью катушки в центре вибратора. Можно сделать обратное- в центр реального вибратора ввести участок с пониженной индуктивностью (более толстый участок), после чего реальный вибратор удлинить, контролируя его реактивность. Но это также будет вибратор с другими параметрами. В реальной антенне еще хуже- на ней стоят несколько элементов с измененными в результате удлинения и установки на траверсу параметрами. А поскольку формулы или таблицы обобщены, округлены и не учитывают такие существенные параметры, как диаметр элемента, размеры изолирующей втулки и т. п., параметры элемента еще более отличаются от его параметров в модели. В результате мы имеем антенну с другими элементами, просто другую антенну с неизвестными нам параметрами. Исправить это коррекцией длины элементов невозможно в принципе.
Да, изменения незначительны. Но достаточны для того, чтобы антенна, насаженная на металлическую траверсу уже не соответствовала ее рекламным данным. Именно рекламным, полученным на модели, а не фактическим параметрам, которые можно узнать только на профессиональном полигоне. Между моделью антенны без металлической траверсы и реальной антенной различия еще больше и потому, что несимметрия реальной антенны и ее согласующего устройства неизбежна и является причиной продольного тока траверсы, который тоже изменяет параметры. Считаю что именно эти причины были главными, которые заставили конструкторов антенн если не отказаться совсем от технологичной и прочной металлической траверсы, то уменьшить в несколько раз ее влияние, изолировав от нее элементы, тем самым снизив прочность и надежность антенны, или перейти на антенны с диэлектрической траверсой, почти не имеющие различий с моделью.

Одним из возможных способов ввода металлической траверсы в модель антенны без последующего пересчета длины элементов может быть ввод в центр каждого элемента отрезка проводника большего диаметра, как имитатора участка элемента с пониженной индуктивностью при той же общей длине элемента. Диаметр и длина вставки зависит от диаметра траверсы. При определенных соотношениях диаметра и длины вставки, не выходящих за ограничения метода моментов, параметры реальной антенны близки к расчетным.
Возможно кто нибудь накопит статистику и сведет ее в таблицу размеров имитирующей траверсу вставки в зависимости от диаметров траверсы, элемента и способа его установки. Это позволит видеть параметры антенны с траверсой и работать с ними в модели до ее изготовления и тем самым получить реальную антенну с параметрами более близкими к модели, чем с послерасчетным "бумкоррекшном". Два года назад эта очень материалоемкая и трудоемкая работа была свернута, т.к. пока реальные волновые каналы на диэлектрической траверсе моделируются значительно проще, дают лучшие и полностью повторяемые параметры модели а на практике показали себя как более надежные антенны.

НА ГЛАВНУЮ               HitMeter.ru - счетчик посетителей сайта, бесплатная статистика