Преди да започнем, бъдете готови да експериментирате! Калкулаторът ще ви приближи (или ще забележите, ако имате късмет), но има толкова много променливи. Можете да използвате антенен анализатор, за да откриете лесно дали сте твърде дълги или къси. Настройката може да се извърши чрез регулиране на дължината на заглушителя 1/4 и позицията на подаващата точка. За да увеличите резонансната честота нагоре, съкратете 1/4 вълна. За да намалите резонансната честота, удължете 1/4 вълна. Широчината на честотната лента е много по-тясна от централно захранвания дипол поради настроената секция за съвпадение, което прави изграждането на антената по-важно. Настройката трябва да се извършва на открито и далеч от земята, или крайната позиция на монтаж, ако е възможно. Добре, сега това е извън пътя, нека продължим ...
Този калкулатор може да се използва за проектиране на Slim Jim или J Pole антена. Тънкият Джим, проектиран от покойния Фред Джъд, G2BCX, може да бъде чудесна преносима антена за навиване, ако е направен от 300Ω или 450Ω стълбопроводна линия/двойно подаващо устройство. Добавете шнур от низ в горната част и го закачете на клон на дърво, използвайте го с ръчния си трансивър, след това го навийте и го сложете в джоба си, когато сте готови! Тънкият Джим за 2m (145MHz) ще бъде дълъг 1,5 метра, а 70cm (433MHz) ще бъде 0,5 метра. Като алтернатива, за постоянни инсталации, медната тръба или алуминиевият J-полюс е добър избор. Имам добър успех и с двете, но редовно използвам балансираното подаващо устройство Slim Jim, монтирано на 9м стълб от фибростъкло, както се вижда на снимката в долната част на страницата.
Препоръчително е да използвате някакъв дросел в точката на подаване. Адекватни са три завъртания (за 145MHz) на коаксиалния кабел около 40 mm бивш (PVC тръба и т.н.), или залепени и окачени свободно. Пет оборота, 6 см диаметър за 70MHz. Използвал съм и клип на ферит или два за УКВ. Както при всяка балансирана захранваща антена, това ще помогне да се предотврати излъчването на оплетката на коаксиалния кабел и да стане част от антената и следователно да повлияе на SWR и производителността. Можете да проверите ефективността на дросела, като докоснете коаксиала под дросела и ако SWR се промени значително, вашият дросел е неадекватен.
Разстоянието между елементите, което показах като 45 мм на 2 метра. Това не е критично. Това ще има някакъв ефект върху това къде е точката на подаване 50Ω, но съм сигурен, че ще го намерите! Критичните дължини са B, C и E, след което регулирайте точката на подаване, за да намерите идеално съвпадение. Игнорирайте B и E, ако изграждате "J полюс". Всички размери трябва да са между най-близкия метал до метала (отвътре), а не от центъра до центъра. SWR 1.0: 1 ще бъде възможно, когато антената работи перфектно. Ако не можете да го направите идеален, дължината на елементите може да се нуждае от регулиране или дроселът не е адекватен. Само не забравяйте, че когато регулирате елементите, 1 см по-къс на „C“ ще бъде равен на 3 cm по-кратък от „A“!
* Фактор на скоростта: Добавих възможността за избор на фактор на скоростта на вашия проводник. По подразбиране е зададено на 0,96, което е за гола мед или гол алуминий. Ако използвате балансирано подаващо устройство като 300Ω или 450Ω, регулирайте го на 0,9 (или задайте според спецификацията на производителите на кабели, ако е налично). Диаметърът на елементите също ще повлияе леко на дължината.
Точка на подаване 50Ω: Точката на подаване 50Ω е начална точка и трябва да се регулира нагоре и надолу, докато не получите SWR 1,0: 1 (или възможно най-близо) с антената си. Можете дори да използвате коаксиален балун 4: 1 и да го подадете по-нагоре в съответстващата секция. Ако не можете да намерите точката 1: 1, елементите са или твърде дълги, или твърде къси. Тук анализаторът е полезен. Настройката може да се извърши чрез регулиране на дължината на 1/4 вълна заглушител „C“.
Направих такъв за 4m (70MHz), който е дълъг 3 метра. Секцията за съвпадение на четвърт вълна може да бъде направена хоризонтална, като полувълновата радиаторна секция е вертикална, 90 ° спрямо нея, ако пространството е проблем, въпреки че това ще повлияе леко на модела на излъчване. Само не забравяйте, че цялата антена трябва да е на свобода, далеч от всякакви предмети, особено проводящи обекти!
И така, как работи това нещо?
Slim Jim, подобно на J-полюса, всъщност е дипол с половин вълна, захранван с край, в случая на Slim Jim - сгънат дипол с край. Както при всички сгънати диполи, токовете във всеки крак са във фаза, но в съвпадащия щифт те са във фазово противопоставяне, така че малко или никакво излъчване възниква от съответстващата секция. Може би си мислите как можете да кажете, че това е дипол, когато той е само един елемент? Е, противно на общоприетото схващане, диполът е наречен така, защото има два електрически полюса, а не два физически полюса. Това не би ли било диелемент !? Точно както магнитът има два магнитни полюса, Северен и Южен, ние имаме два електрически полюса, Положителен и Отрицателен. Като половин вълна, винаги има два противоположни полюса на върховете на всеки половин цикъл. Всяка половин вълнова антена всъщност е дипол.
За да ви обясня това, по-горе нарисувах какво се случва с напрежението на половин вълнов елемент по време на един цикъл. Можете да видите, че има 2 полюса, един положителен и един отрицателен на всеки полупериод. Следователно, „дипол“. Като половин вълнов елемент, вълната е противоположна на всеки край. За разлика от примера с пълна вълна вдясно, където вълната ще се присъедини, ако си представяте да я поставите върху себе си.
Надяваме се, това обяснява нещата и показва, че тънкият Джим всъщност е дипол с половин вълна. Дипол обикновено се подава от центъра, където импедансът е около 70Ω. Това осигурява разумно съвпадение на 50Ω коаксиален кабел и затова диполът с централно захранване е толкова широко използван. Дипол може да се подава навсякъде по радиатора му, например, ветровете са „извън центъра“, захранвани в точката 200Ω, а полухълбовият край, подаван в края, ще даде много висок импеданс до около 5000Ω.
И така, захранваме тази половин вълнова антена от точка с висок импеданс, която трябва да бъде съчетана с 50Ω
коаксиален кабел и е мястото, където се появява секцията за съвпадение на четвърт вълна „J Integrated Matching“ (JIM) (λ/4). С Slim Jim имате възможност да изберете точния импеданс, който искате, обикновено 50Ω. С централно захранвания дипол имате импеданс около 70Ω.
Съответстващата секция е просто съвпадаща секция и не излъчва значително. „Равните“, но противоположни токове могат да се видят в модела EZNEC на J полюса по-горе, но тъй като единият край на съответстващата секция не е свързан, той ще има безкраен импеданс. Другият край на съответстващата секция е свързан с нашия радиатор и въпреки че това е точка с висок импеданс, той не е безкраен, поради което е малко неизбежно леко излъчване на съответстващата секция. Колкото по-перфектно работи антената, толкова по-малко това ще бъде проблем, тъй като ще имаме възможно най-високия импеданс в основата на излъчващата секция λ/2, ако е идеална половин вълна.
Точката 50Ω може да бъде намерена, след като сте изградили антената до правилните размери. Изнесете антената на открито, след това преместете точката на подаване нагоре и надолу на малки количества и когато се намери SWR 1: 1, ги фиксирайте там. Пример за това как могат да изглеждат различните точки на импеданс са показани на изображението вляво. Калкулаторът по-горе ще ви даде добра отправна точка, въпреки че разстоянието между елементите, коефициентът на скоростта и други разлики ще окажат влияние върху това къде всъщност се намира.
Тънък Джим срещу J Полюс
В интернет има много слухове, които твърдят, че тънкият Джим има по-добро представяне от J Pole. Симулацията (и здравият разум) предполага, че те са практически идентични. John Huggins KX40 покрива този въпрос на тази страница. Вероятно всички тестове в реалния свят, които показват, че тънкият Джим има по-добро усилване с нисък ъгъл от J полюса, се дължат на (понякога) лошия начин, по който хората са склонни да монтират J полюса, като заземят основата на мачта или не задавят feedpont, за разлика от Slim Jim обикновено се монтира свободно. Изграждам антените си J Pole като J и ги монтирам изолирани от всяка мачта.
Ето един работещ 4m Slim Jim, конструиран от захранващо устройство 450Ω, нещата с твърдо ядро. Изградих две от тях и трябва да се възпроизвежда лесно и да работи „направо от кутията“!
Щракнете върху изображението за по-голяма версия.
Dave M0TAZ използва 450Ω фидер Slim Jim на 70MHz.
По-долу е J стълб, който построих за 70см. SWR е Споделете това.