Як у і всякого творчого проекту бувають повороти не туди, так і в мене було зі затією синфазної антенної решітки. Проблема її не тільки в узгодженні антенн, але і механічній складності конструкції. Напевно на певному етапі, я все таки повернусь до неї, але не сьогодні. Суть в тому, що гарно отпимізована антена, вже на 3х метрах довжини стріли (хвиля 70см) буде давати більше 14 дБ. 3 метри є небагато, а одна антена простіше і дешевше чотирьох.
Оскільки я вже давно не публікував записи, то варто нагадати, що наша мета збудувати анетену на 406-410 МГц (діапазон радіоспостереження) з підсиленням як мінімум 14 дБ і якомога меншимим шумами (температурою). Також бажано викоконаправлена (на 14 дБ іншої і не буває) і з щонайменшими боковими пелюсками (через які антена може приймати шум). Варто ще раз зауважити, то точна частота значення не має, бо сигнал, що ми маємо приймати є широкополосний, а оскільки ми збираємось обмежити смугу пропускання до 1 МГц, то широкополосність антени є непотрібна і небажана (теж через шуми).
Перш ніж виготовити антену, я хотів би змоделювати її та оптимізувати. Аби зменшити час розрахунків, потрібно вибрати "перше наближення" для розмірів антени. Для цього я скористався Ягі онлайн калькулятором (по суті вбитою в скрипт таблицею з Ротхаммеля), вніс розміри в CST модель і почав моделювання. Результат був далекий від очікуваного.Подальші спроби оптимізації забирали багато часу і були неефективними.
Рішення прийшло з часом. Я був подумав: є багато антен на любительсткий діапазон 430 МГц. Вони є оптимізовані і чимало з них є перевіреними на практиці. Чому б не взяти одну з таких антен і невідмасштабувати її взин по частоті. Оскільки частоти близькі, то нелінійні параметри будуть не сильно спотворені. Я був спробував 2 антени від yu7ef.com, це EF7012 та EF7013. Ці антени були розраховані в TANN. Моделювання в CST дає дешо інші результати. Я схильний вірити CST. Як виявилось, EF7012 є краще.
В результаті антена виглядає от так:
Два нововведення були здійснені: додано рефлекторну решітку і 11й директор (У моделі EF7012 лише 12 елеметів, а стріла мала бути лише на 2.6 метра)
Розрахунки антени велись з урахуванням того, що я можу купити як матеріал у Leroy Merlin (єдиний великий дешевий магазин "поблизу"). По прибутті в магазин стало очевидно, що буде потрібно перерахувати модель. Наприклад, не виявилось 6ти міліметрових алюмінієвих прутиків, але були такого ж діаметру трубочки. Профіль довжиною 2.6 метра виявився сильно довгим для транспортування, тому я взяв три однометрових профілі і довжина антени виросла на 40 см (тому я і додав ще один директор).
Моделював я в CST та 4nec2. Я був хотів зробити туторіали як моделювати в цих програмах, але все вже зроблено до мене. Ось по nec, а ось по CST. Це не складно. Окрім цих програм люди моделюють в ANSYS (рекомендую перевірити посилання, там жж нашого волинського радіоаматора) та MMANA-GAL.
Перед тим як представити результати моделювання, я хотів би ознайомити читача з основами антенної теорії. Про це буде далі.