Aunque vamos a hablar de antenas no podemos olvidar que el primer principio del razonamiento es:
DE PREMISA FALSA SILOGISMO FALSO,
ANTENAS HORIZONTALES Y OTROS CHISMES QUE RADIAN VERTICALMENTE
Las antenas horizontales incluyen a los viejos amigos como el dipolo
de media-longitud de onda resonante alimentado al centro, la variante de
V invertida, y un mantón de antenas similares. Recientemente, descubrimos,
que nosotros pudiéramos usar versiones de MININEC y NEC-2 para diseñar,
lo que podría pasar si, además del alambre horizontal, una
porción del feedline radiase también. El procedimiento general
de diseño era dejar caer un cuarto longitud de onda de hilo vertical
en el feedpoint normal (el lado de la malla) para simular la radiación
de la superficie exterior de la malla. El análogo físico a
este modelo se resuelve con la instalación de un isolator de la línea
de ¼ de coaxial.
Desgraciadamente, las antenas de hilo ejemplares que surgen de estos ejercicios
aparecen haber recogido más siglas y etiquetas que el análisis
cuidadoso. Todos los detalles de diseño raramente se han dado, y
los resultados apenas son los aplicables. Sin embargo, aun cuando los modelos
pueden reproducirse, siguen estando las preguntas fuertes sobre si los modelos
son representaciones adecuadas de las realidades de construcción
de la antena e instalación. Para abreviar, es dudoso si algo cerca
de la actuación planeada puede lograrse con las antenas de hilo reales.
Puede ser instructivo examinar algunas de las técnicas de diseños
involucradas promoviendo los conceptos de radiación vertical.
Los Modelos malos hacen la Teoría de la Mala Antena
Empecemos con el dipolo y V invertida. La antena horizontal normal consiste
horizontalmente en una media-longitud de hilo alimentado por una línea
de la transmisión coaxial. Un balun aislando instalado al feedpoint
es optativo, aunque muchos expertos recomiendan uno como un medio de impedir
a la superficie exterior del cable coaxial, circulando las corrientes de
la antena y radiar por consiguiente de las maneras imprevisibles. Muchos
usuarios de estas antenas estiman que el balun es necesario, estimación
dudosa sin un razonamiento suficiente. La radiación vertical de las
antenas horizontales que se produce por las corrientes originadas en la
superficie interna de la malla del cable coaxial y se dividirían
entre el hilo de la antena enganchado a la malla y la superficie exterior
de la malla.
También presumiendo que la idea de esta superficie exterior es de
algún modo flotante, mientras estando demasiado distante de una tierra
o el sistema de tierras conectado debe ser considerado grounded pero no
teniendo ninguna otra corriente en él y solamente de aquéllas
desarrolladas como resultado de la unión antena-feedline.
Esto permite a la superficie exterior de la malla actuar como otro hilo
de la antena.
Un isolator de la línea--normalmente un dispositivo similar en principio
a un W2DU instalado por debajo de la malla del coaxial y la terminación
de la sección de radiación de la malla.
El resultado es una corriente a lo largo del hilo de la antena conectado
al conductor de centro del cable coaxial y una corriente dividida de la
superficie interna de la malla, parte que viaja a lo largo del hilo de la
antena y parte a lo largo de la superficie exterior de la malla.
Desde la superficie exterior de la trenza orientada verticalmente, la polarización
dominante de su campo radiado es vertical, con un consiguiente bajísimo
ángulo de radiación global del modelo del total de la antena
y una reducción en la proporción del frente-a-lado de la antena.
Si un dipolo de hilo o V invertida produce un produce un pattern de parecidas
características al pattern vertical.
Si nosotros aceptamos todas las premisas de este guión para el momento,
es posible diseñar ambos con normalidad radiación, dipolos
y V invertida usando materiales comunes y condiciones, y hacer una comparación
entre los patterns de las antenas tomado bajo las condiciones de diseño
idénticas.
Permítanos escoger alambre cobrizo, quizás #14 como un tamaño
normalmente usado. También permítanos la media tierra seleccionada
como la tierra bajo la antena con una conductibilidad de 0.005 Siemans/meter
y una constante de dieléctrico 13.
Estas opciones escogidas reflejan cómo pueden ser usadas las antenas
realmente, mientras que pocos, radioaficionados tienen acceso a la no pérdida
de hilo y tierra perfecta bajo la antena.
Construyendo nuestros modelos, nosotros podemos escoger MININEC o NEC-2
(desde que NEC-4 simplemente está poniéndose ahora disponible,
pero a un precio más allá de la mayoría de los aficionados).
NEC-2 tiene algunas limitaciones en este ejercicio, desde que requiere un
hilo separado al cuál se aplica la fuente que se centra en el segmento
agregado.
Este segmento corto debe reunir los requisitos de longitud de segmento adyacentes
del programa que agranda el número de segmentos en el modelo total
si el hilo del alimentador ha sido acortado.
Sin embargo, para reducir el número de segmentos se puede reducir
la longitud del segmento acortado en el hilo de alimentación manteniendo
las proporciones recomendadas de los hilos adyacentes.
Adicionalmente, el hilo vertical debe ser del mismo diámetro del
hilo de la antena, mientras que el NEC-2 manifiesta salidas no reales cuando
los hilos son de diferentes diámetros en muchos diseños. Sin
embargo, NEC-2 incluye que una calidad alta en el análisis de los
sistemas ground.
MININEC puede ocuparse de hilos de diámetro diferentes, pero está
con sus propias restricciones.
Primero, para la exactitud razonable, deben acortarse las longitudes del
segmento cuando los hilos están en ángulos firmes, y un ángulo
recto es el cualificado.
Segundo, se debe tener cuidado con la colocación de la fuente. Las
fuentes de MININEC están aplicadas en uno u otro extremo de un segmento,
el extremo debe atar al otro segmento o al hilo.
El extremo del primer alambre no es un punto de la fuente permitido si las
uniones múltiples están presentes.
Igualmente, el extremo de la unión final del hilo no es un punto
de fuente permitido, mientras que no refleje la conexión serie del
cable coaxial al hilo horizontal, pero en cambio se añade a un extremo
de la antena y ambos lados de la porción horizontal como el otro
extremo de la antena. Una solución es agregar un hilo de dos segmentos
como un feed-point, colocando el feed-point en el anterior añadido.
Mientras que MININEC tiene sólo una exactitud limitada del sistema
ground, dejando caer el hilo vertical debajo de 0.2 wl sobre la tierra sin
crear una verdadera antena vertical tierra montada se pueden fatigar los
límites de MININEC.
La siguiente pregunta concierne a la frecuencia de funcionamiento que tiene
las implicaciones para la longitud del hilo y la altura del conjunto sobre
la tierra verdadera. Con un cuarto la longitud de onda de cable coaxial
verticalmente orientado a una altura mínima.
La antena tendría que ser un mínimo de 68-70 ' sobre la tierra.
Las alturas aficionadas más típicas van de 35 a 50 ' sobre
la tierra.
Por consiguiente, la frecuencia de la prueba seleccionada era 7.15 MHz.
Las alturas de la antena para algunos patterns podrían ir entonces
de 35 ' a 50 ' para la sección horizontal, con el fondo de la sección
vertical que va de aproximadamente 1 ' a 15 ' sobre la tierra.
Los patterns de elevación proporcionan un indicador general de la
ganancia de una antena cuando están dirigidas en el acimut de radiación
máxima. Mientras que el ángulo bajo de radiación ha
sido uno de los sellos exigidos de la antena horizontal verticalmente radiando.
Estos patterns se pueden obtener con NEC-2, o con MININEC sin grandes diferencias.
Aunque la ganancia, el ángulo de elevación de radiación
máxima, y la impedancia del feedpoint varía, no hay ningún
cambio significante en el pattern de la antena entre cualquiera de los modelos
o alturas.
Una Comparación de Tres Modelos de dipolo radiando Verticalmente
MININEC con de #14 cobre encima del promedio de tierra de MININEC; con
Los segmentos adelgazados a 2-segmentos acortados alimentados. La longitud
horizontal: 67 ';
La longitud vertical: 33.5 '
Altura Ganan 20º Azimut Angulo Máximo feedpoint
50 ' 3.05 79° 4.98 38° 63 - j14
45 ' 2.35 78° 4.75 42° 66 - j8
40 ' 1.73 76° 4.66 48° 67 + j1
35 ' 1.17 75° 4.57 55° 61 + j13
MININEC con 14 cobre horizontal con 0.5" cobre en vertical cobre el
promedio de tierra MININEC; con los segmentos adelgazados a 2-segmentos
acortados y alimentados. La longitud horizontal: 67 '; la longitud vertical:
33 '.
Altura Ganan 20º Azimut Angulo Máximo feedpoint
50 ' 3.11 79° 5.07 38° 64 - j15
45 ' 2.41 78° 4.85 42° 67 - j9
40 ' 1.79 76° 4.76 48° 68 - j1
35 ' 1.24 75° 4.70 55° 62 +j11
Así haremos el tercero y los que queramos tanto en NEC-2 como MININEC
no difieren sustancialmente.
Observando estos patterns observa la que la radiación es vertical
apareciendo grandes óvalos y círculos de omnidireccionabilidad
significativos de radiación vertical, de hecho pare ser un concepto
erróneo sobre los dipolos bajos porque están polarizados horizontalmente.
Para dispersar este concepto erróneo, comparar los patterns y los
componentes del campo de una normal y de un dipolo radiando verticalmente
Aunque la versión de radiación vertical muestra la radiación
polarizada verticalmente naturalmente significativamente mayor, el dipolo
normal tiene una cantidad significante que contribuye al ensanchamiento
del patern en el espacio dentro de la forma específica.
Dentro de estos anormales diseños que intentan usar los rasgos del
programa de diseño para reproducir la realidad al grado a que los
programas son capaces, allí aparece poco para escoger entre la normal
y las versiones verticalmente radiando del dipolo.
El diferencial del desplazamiento fuera de los extremos de la antena sería
difícil de descubrir en el funcionamiento real, incluso usar el rango
de la antena A-B probando las técnicas. Sin embargo, ese diferencial
podría demostrar útil marginalmente a alguien con ciertos
problemas de QRM.
¿Por qué estos modelos difieren tan radicalmente de algunos
patterns que parecen ovalados o cerca de radiación circular las antenas
verticalmente? La respuesta queda en ciertas prácticas de diseños
dudosas. Uno de éstos es la asunción de tierra perfecta bajo
las antenas. (Algunas demandas para los 80-metro VRDs usan como casi la
tierra muy buena o excelente raramente.). Esta asunción permite a
la porción vertical de la antena radiar aparentemente con la eficacia
mucho mayor en diseños que es en la vida probable que un usuario
logre, incluso con un sistema radial bajo la antena. Otro es el uso de hilos
de lossless.
Un tercio es la selección de alguna distancia precisa del hilo vertical
sobre la tierra, mientras es probable que perfeccionando las condiciones
por eso ningún usuario real puede reproducir.
Estos factores no incluyen violaciones obvias de los diseños de los
programas disponibles. Las figuras proporcionadas por los programas algunas
de ellas parecen poco reales.
Cuando se diseña cerca de la realidad como MININEC y NEC-2 permitirá
dentro de los parámetros del programa, encontrar dipolos radiando
verticalmente y V que no radian con las versiones normales de estas antenas.
Más bien, ellos representan distorsiones del modelo predecibles que
pueden ser de algún uso a algunos operadores bajo algunas condiciones.
Sin embargo, las preguntas sobre la suficiencia del diseño es sólo
un aspecto de la pregunta.
Hay algunas preguntas significantes que surgen sobre los medios físicos
que intervienen en es qué un dipolo verticalmente radiando o V que
serán llevados a cabo.
Y temer que algún investigador que le sigue radiando verticalmente
las antenas horizontales engañado por el diseño no adecuado
y no admitir la realidad, regularidad, y fiabilidad de lo que se agrega
extra a un dipolo.
Hasta que un análisis más adecuado del fenómeno de
diseño, la antena horizontal radiando verticalmente radiando merece
ser puesta al lado como un ejemplo interesante de antena poco satisfactoria.