Jeżeli trafi nam się antena "przycięta" do innego pasma pamiętajmy przy zakupie nowych rurek, że dla części L1 istotna jest średnica ZEWNĘTRZNA gdyż wchodzi ona do środka elementu mocującego ją do cewki środkowej.
Średnicę elementu L2 mierzymy WEWNĄTRZ rurki gdyż nachodzi ona na element mocujący cewki dolnej.
Dla częstotliwości 145 MHz długość elementu L1 wynosi 1200 mm (1,2 m) a dla elementu L2 długość wynosi 1400 mm (1,4 m).
A teraz recenzja anteny Diamond CP22E by John S. Huggins
Pamiętajmy, że recenzuje Amerykanin który ma inne szerokości pasm i inne jednostki miary.
„CP22E to 2-metrowa jednopasmowa antena
naziemna o długości fali 2-5/8, zoptymalizowana dla pasma
amatorskiego w USA. Wykonana z wytrzymałego aluminium, CP22E jest
łatwa w montażu, zapewniając doskonałą wydajność ze
wzmocnieniem 6,5 dB w porównaniu z dipolem 1/2
fali .”
Położono nacisk na specyfikacje, które nie
wytrzymują analizy lub własnych pomiarów Diamonda. Ta jedna skaza
nie psuje pozytywnych atrybutów. Przyjrzyjmy się bliżej CP22E, aby
zobaczyć dlaczego.
Elegancki wygląd
Diamond CP22E zachowuje smukły wygląd dzięki
stosunkowo cienkim elementom aluminiowym.
Oto widok anteny na dwumetrowym
maszcie z włókna szklanego.
Następne zdjęcie daje poczucie skali CP22E.
Rys. 2 – CP22E na 8 stopowym maszcie z włókna
szklanego obok Forestera.
Konstrukcja mechaniczna
CP22E ma cienkie, odporne na wiatr elementy
aluminiowe. Ten na moim dachu do tej pory wytrzymał podmuchy z
prędkością 50 mil na godzinę. Drugi CP22E, którego używam do
wydarzeń, niedawno się przewrócił i
doznał pewnych uszkodzeń.
Na zdjęciu antena CP22e z wygiętymi po upadku aluminiowymi elementami po położeniu na siatkę ogrodzeniową.
Aluminium zastosowane w CP22E jest odpowiednie do
obsługi wiatru tylko dlatego, że jest tak cienkie. Wydaje się, że
dobrze radzi sobie na wietrze, ale zachowaj szczególną ostrożność,
jeśli jest używany do celów przenośnych.
Projekt elektryczny
Jak potwierdza opis Diamonda, konstrukcja
elektryczna CP22E wytwarza prądy antenowe podobne do prądów
odpowiednio rozmieszczonej pionowej, współliniowej anteny
dwupolowej. Rysunek 3 przedstawia przewodowy model symulacyjny CP22E.
Rys. 3 – model elektryczny CP22E z prądami.
Najważniejsze cechy to od góry do dołu:
Górny
element wykonany z aluminiowej tuby o średnicy ~1/4 cala o
długości około 5/8 długości fali przy 146 MHz.
Cewka
fazująca ~1,5 cala o indukcyjności około 0,7 uH
dla prawidłowego fazowania górnego i dolnego elementu. Pomyśl o tej cewce indukcyjnej jako
„zużywającej” większość środkowej połowy fali prądu anteny poza fazą, pozostawiając tylko górne
i dolne piki prądu, aby promieniować w fazie.
Dolny
element wykonany z aluminiowej rurki o średnicy 1/2 cala i
długości około 3/4 długości fali przy 146 MHz. Ta długość
zawiera składnik o długości fali 5/8 wraz z dodatkową sekcją o
długości fali 1/8, aby nadać dopasowanej sekcji lepszą
impedancję do zasilania.
Dopasowana
sekcja o charakterystyce górnoprzepustowej otwartego
obwodu prądu stałego między centralnym przewodnikiem złącza RF
anteny a elementami anteny plus zwarcie między elementami anteny a
osłoną mocowania/koaksjona. *
Odporna na
WX obróbka metalu na dwóch aluminiowych elementach
rurowych z powłoką elektroizolacyjną.
Trzy odsprzęgające promienie
o długości 20,25 cala.
Prądy pokazane po prawej stronie rysunku 3
pokazują, w jaki sposób projektanci z powodzeniem manipulują
fazowaniem, aby wytworzyć dwa wyraźne szczyty prądu w fazie z
prawie idealną separacją pionową, aby zbliżyć się do
teoretycznego maks. 3 dB wzmocnienia na antenie dipolowej. Prądy
pozafazowe występują pomiędzy dwoma szczytami prądu i pod nimi,
ale mają małą amplitudę.
* Jeśli wykonasz tę
kontrolę samodzielnie, pamiętaj, że rura aluminiowa ma
nieprzewodzącą powłokę metalową (malowanie). Umieść sondę miernika na śrubach
mocujących.
Sekcja dopasowująca.
Dzika impedancja występująca u podstawy
aluminiowych lamp nie zbliża się do 50 omów, więc sekcja
dopasowująca stanowi rozwiązanie. Rysunek 4 przedstawia obliczenia
4nec2 służące do przekształcenia silnie pojemnościowej
impedancji (251-j297 omów) na 50 omów przy użyciu konfiguracji
dolnoprzepustowej i górnoprzepustowej.
Rys. 4 – Kalkulator meczów 4nec2
Poniższe wskazówki pokazują, jakiego
rozwiązania używa Diamond Antenna dla CP22E.
Istnieje zwarcie
prądu stałego między elementami pionowymi a konstrukcją
montażową/ekranem linii zasilającej, co sugeruje, że Xparallel
jest cewką indukcyjną.
Między elementami pionowymi a przewodem
środkowym linii zasilającej jest otwarty obwód prądu stałego,
co sugeruje, że seria X jest kondensatorem.
Stąd jedynym realnym wyborem jest obwód
górnoprzepustowy z pojemnością szeregową i cewką bocznikową po
stronie elementu pionowego „LOAD”, jak pokazano powyżej.
Bezpiecznym założeniem jest to, że impedancja 251 – j297 omów z
symulacji prawdopodobnie nieco różni się od rzeczywistej anteny.
Chodzi o to, że ten obwód transformacji z odpowiednimi wartościami
Xs i Xp może doprowadzić go do 50 + j0 omów.
CP22E VSWR i S11
Porównajmy wartości symulacji (z powyższym
układem korekcji górnoprzepustowej) VSWR i S11 z rzeczywistymi
wartościami zmierzonymi. Zauważ, że zmierzone wartości mają
kawałek RG58 o długości 12 stóp między punktem zasilania anteny
a VNA.
Rys. 5 – CP22E VSWR.
Rys. 6 – Strata powrotna CP22E
Pomiary i symulacje całkiem dobrze się zgadzają,
sugerując, że symulacje są rozsądnym obrazem wydajności CP22E.
Diamond CP22E z łatwością pokonuje całe pasmo 2m.
Charakterystyka anteny CP22E
Rys. 7 – promiennik Izotropowy , dipol i wykres zysku E-plane CP22E
Rysunek 7 pokazuje symulowany wzór wzmocnienia 5
dBi w płaszczyźnie E (pionowe cięcie w wolnej przestrzeni) z 2m
anteny Diamond CP22E w kolorze zielonym. Dla porównania pokazano, że
antena izotropowa i dipolowa zapewniają poczucie wzmocnienia wzoru
CP22E.
Pomiar wzorca anteny Diamond
Strona internetowa Diamond zawiera coś, co wydaje
się być zmierzonym wzorcem anteny CP22E. Nie podaje żadnego
odniesienia do wzmocnienia bezwzględnego, ale oznaczenia pokazują
-1 dB, -2 dB, -3 dB itd. z zewnętrznego pierścienia. Ta wskazówka
dotycząca skali umożliwia bezpośrednie porównanie między danymi
symulacji a danymi Diamond. Rysunek 8 porównuje skalowany powyżej
wzór symulacji (czerwony) nałożony na wzór anteny Diamond
(czarny).
Rys. 8 – Kierunkowość mojego modelu sim CP22E
i zmierzone wzmocnienie Diamonda
Łatwo jest stwierdzić, że wyniki symulacji dość
dobrze zgadzają się z wzorcem zysku anteny Diamond , który
dodatkowo potwierdza dokładność modelowania.
Rozszerzony podwójny Zepp
Czy wzór anteny CP22E pobudza twoją pamięć?
Jeśli coś z tego wygląda znajomo, masz rację. Tak rozmieszczone
szczyty prądu wzdłuż długości anteny CP22E są prawie identyczne
z tym, co osiąga się w klasycznej, centralnie zasilanej antenie
Extended Double Zepp. Rysunek 9 porównuje je oba…
Rys. 9 – CP22E kontra rozszerzony podwójny
Zepp
Co więcej, wzorce obu na rysunku 10 są niezwykle
podobne, oba osiągają kierunkowość około 5 dBi… prawie, ale
nie całkiem, 3 dB nad anteną dipolową.
Rys. 10 – Wzór wzmocnienia
CP22E vs. EDZ
Zysk anteny CP22E
Pomimo faktu, że firma Diamond Antenna sugeruje, że ta
antena ma wzmocnienie „6,5 dB”, gdzie dB bez punktu odniesienia
jest bez znaczenia, można argumentować, że zakładają wzmocnienie
odniesienia z samej definicji samego
wzmocnienia … promiennik izotropowy. Przy
takim założeniu, wzmocnienie jest nadal o 1,5 dB większe niż 5
dBi (~3 dB na dipolu) teoretycznie możliwe przy dwóch
współliniowych szczytach prądu w fazie. Ale czekaj, jest o wiele
więcej… sprawdźmy jeszcze raz ich opis…
Rys. 11 – Opis Diamond CP22E
Ach, więc teraz twierdzenie o wzmocnieniu wzrasta
do 6,5 dBd lub około 8,7 dB w stosunku do izotropowego. 8,7 dBi ?
Jak wspomniano powyżej, teoretyczna maksymalna poprawa wzmocnienia
dwóch współliniowych, współliniowych anten dipolowych na
pojedynczym dipolu wynosi zaledwie 3 dB lub około 5 dBi. To jest
dokładnie to, co widać w symulacji i zmierzonym wzorze Diamonda.
Jedynym sposobem na uzyskanie poprawy o 6 dB (nie mówiąc już o 6,5
dB) w stosunku do dipola, jak sugeruje Diamond, jest zastosowanie
czterech współliniowych dipoli współliniowych z odpowiednim
odstępem w pionie. Aby lepiej to zilustrować, spójrz na ryc. 12,
aby zobaczyć, jak układ CP22E wypada w porównaniu z symulacją
rzeczywistej dookólnej 4-zatokowej anteny współliniowej…
Rys. 12 – Czterownękowa antena współliniowa a
Diamond CP-22E
Czteropolowa antena ma znacznie więcej małych
płatków powyżej i poniżej oraz niewielką asymetrię ze względu
na maszt. Mimo to radzi sobie z imponującym poziomem 8-9 dBi, gdzie
zmienność wynika po części z jego niecałkowitego dookólnego
wzoru. Pionowa szerokość wiązki odpowiada temu, czego oczekujesz
od anteny 8 dBi. Nie jest jasne, co myślała Diamond Antenna,
projektując swoje informacje promocyjne. CP22E to bardzo imponująca
antena, a 5 dBi w antenie o długości 9 stóp i 2 m to wygrana
projektowa. Nie wiadomo, dlaczego Diamond błędnie przedstawia zysk
anteny. Wygląda na to, że inżynierowie i zespoły produktowe nie
dzieliły się zbyt wieloma informacjami w dniu jego projektowania.
Minusy anteny
Trendy radioamatorskie skłaniają się w stronę
anteny dwuzakresowej o długości 2m i
70 cm. Oferty są liczne. Osiągi dobre (pomimo niemal uniwersalnej
specyfikacji gainflation). Mając to i inne rzeczy na uwadze,
niektóre wady CP22E obejmują:
Tylko 2m
– W dobie robienia więcej za mniej, antena dwupasmowa rządzi.
Antena jednopasmowa jest w wielu przypadkach ograniczeniem.
Bez
udawania anteny na 70 cm – w
przeciwieństwie do niektórych anten 2m, CP22E nie będzie dobrze
rezonować na trzeciej harmonicznej, a nawet gdyby tak było, wzór
anteny jest beznadziejnie absurdalny.
Wątpliwe
przetrwanie błyskawicy – aluminiowa rura jest całkiem
niezła, ale prawdopodobnie wyparuje podczas bezpośredniego
uderzenia.
Skromna
moc znamionowa 200 watów – górnoprzepustowy obwód
dopasowujący i być może cewka indukcyjna między dwoma
współliniowymi elementami są prawdopodobnie najsłabszym ogniwem
w zakresie obsługi mocy i potencjalnym punktem awarii. Firmy
dbające o budżet zbyt często mają pasywne komponenty lowball do
dopasowywania sekcji, które działają bardziej jak bezpiecznik
przy wysokich poziomach mocy.
Małe śruby montażowe i
inne drobne elementy mocujące gwarantują, że znikną na zawsze,
jeśli zostaną upuszczone. Umocowanie na nitkach to świetny
pomysł.
Zalety
Fantastyczny
projekt elektryczny — w konstrukcji CP22E istnieje wiele
innowacji, które zapewniają prawie tak dobre wzmocnienie
współliniowego pasma w zakresie 2 m, jak to tylko możliwe.
Stara
konstrukcja – CP22E najwyraźniej istniał już od dawna
i prawdopodobnie został zaprojektowany na długo przed
zastosowaniem modelowania komputerowego. Wcale nie dokuczam
modelowaniu komputerowemu, ale oddaję zasłużone uznanie
oryginalnym projektantom.
Lekkość
— ważący poniżej kilku funtów model CP22E jest łatwy w
obsłudze.
Niski
profil – w przeciwieństwie do wielu anten z włóknem
szklanym, aluminiowe rurki są stosunkowo cienkie, co zapewnia
smukłe linie na niebie.
Niskie
obciążenie wiatrem – Nie ma wątpliwości, że smukłe
elementy utrzymują obciążenie wiatrem znacznie lepiej niż wiele
anten z włóknami szklanymi.
Tanie – można je kupić w
sprzedaży za około 50 USD lub około 70 USD regularnie. Tak, to
nie jest dokładnie darmowe, ale dostajesz solidną inżynierię
elektryczną wraz z solidną mechaniczną konstrukcją za tę cenę.
Wnioski
W erze postępowej ekonomii i zacieśniania
portfeli wartość i zwrot z inwestycji zajmują wysokie miejsce w
głowach kupujących. Szczerze mówiąc, większość nowych
krótkofalowców z nowym zestawem TRx 2m/70cm najlepiej obsługuje
jeden z wielu dostępnych na rynku dwuzakresowych anten 2m/440. Jedna
platforma, jeden kabel koncentryczny (nie oszczędzaj tutaj), jedna
antena i gotowe. Jednak jeżeli:
Nie potrzebujesz
70 cm z jakiegoś szczególnego powodu?
Chcesz wycisnąć
ze swoich komponentów radiowych do ostatniego kawałka wydajności
2 m?
Potrzebujesz tego
eleganckiego, przyjaznego XYL wyglądu?
Masz obawy
dotyczące obciążenia wiatrem i warunków montażu?
Czy możesz żyć z anteną jednopasmową?
Wtedy Diamentowa Antena CP22E może być właśnie
tym.
Antena diamentowa CP22E – 5 dBi za pięćdziesiąt
dolców.
Źródło:
https://www.hamradio.me/reviews/diamond-cp22e-antenna-review.html
Tłumaczenie:
Google
Translator for Firefox + moja delikatna pomoc :) Mam nadzieję, że tekst jest w miarę zrozumiały.