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用MMANA-GAL设计天线 (二) —— HF波段DP天线

2019-02-13 22:24:47 关注Ta

设计完UHF波段八木天线，再来设计一个HF波段的DP天线，有了设计八木天线的基础，这回就容易多了。
这个天线的中心频率为7.050MHz，架高10米，希望能够涵盖7.000-7.1000MHz。

一. 建造天线模型
由于只有一副振子，为了方便采用波长的方式输入数据，因为写入波长后软件自动计算出波长。
DP天线的全长是设计频率的1/2波长，中点馈电，以馈电点为坐标原点，振子沿Y轴方向，两边的振子长度为1/4波长。
计算条件选理想以便加入架设高度选项。所以振子的Z坐标 = 0，高度由地面高度选项设定。
钩选波长复选框，在Y1、Y2中输入波长系数0.25和-0.25，Z1、Z2中输入0。
振子半径R用波长定义比较麻烦，改回米制输入R= 1.5 mm。

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2019-02-13 22:24:47

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BG1TRP(Lv6注册用户)
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二. 初步计算
DP天线的阻抗是73欧左右，先看看阻抗是75欧时的情况。点击菜单栏显示—Setup，出现一个小窗口，把基准阻抗Z中的R选为75(也可以手工输入73)，点击确定完成基准阻抗的设定。
图片:40DP-2.gif

计算一下，得出下面的结果，注意SWR 50已经改为SWR 75。
图片:40DP-3.gif

参数不理想，需要做一下优化。因为DP天线馈电点两侧的振子长度是1/4波长，故极限值的设定不允许优化的数值偏离1/4波长太多，避免产生不合理的数据。
优化目标还是电抗最小和驻波比最小。
图片:40DP-4.gif

点击开始，优化后得出下面的结果。
图片:40DP-5.gif
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2019-02-13 22:28:29

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BG1TRP(Lv6注册用户)
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三. 优化到50欧阻抗
由于发射机的输出阻抗大多是50欧，把基准阻抗设到50欧看一下。
图片:40DP-6.gif

从图上可以看出水平架设的DP天线在50欧阻抗时驻波比在1.5以上。
改变DP天线两臂的夹角时阻抗随之变化，所以按照倒V架设的方式优化一下。要构成V形振子必须有两条线，所以要把结构做一下修改。
7.050MHz的波长λ= 42.524米，1/4λ= 10.631米，单边振子的长度L = 10.631米。
振子夹角初步设为120度，单边振子在Y轴上的投影 = L x Cos 30 = 9.207米，坐标为±9.207米；
在Z轴上的投影 = L x Sin30 = 5.316米，馈电点的坐标为5.316，依照这些数据计算一下50欧阻抗时天线的特性。
图片:40DP-7.gif

图片:40DP-8.gif

数据不理想，还是得优化一下，这次把馈电点和振子远端都作为优化变量。
图片:40DP-9.gif
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2019-02-13 22:32:24

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BG1TRP(Lv6注册用户)
3^#

反复算了几次，得到的结果、结构和电流分布图、远场图如下：
图片:40DP-A.gif

图片:40DP-B.gif

图片:40DP-C.gif

2019-02-13 22:34:14

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BG1TRP(Lv6注册用户)
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用频率特性功能全面地看一下：
图片:40DP-D.gif

图片:40DP-E.gif

图片:40DP-F.gif

图片:40DP-G.gif

2019-02-13 22:36:04

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BG1TRP(Lv6注册用户)
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增加架设高度到15米再优化一下，结果是仰角由43.8度降低到32.7度。
图片:40DP-H.gif

图片:40DP-I.gif

今天就到这里，休息，休息一下。

2019-02-13 22:39:01

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BG1TRP(Lv6注册用户)
6^#

下面再按照正V架设的方式计算一下，地面高度仍然是15米，与倒V做个对比。
图片:40DP-J.gif

图片:40DP-K.gif

正V架设时与水平架设和倒V架设时天线的电阻、电抗和SWR都差不多，只是仰角不同，36.2度，在三个计算结果中位居中间。
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2019-02-14 09:49:28

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bg7doz(Lv6注册用户)
7^#

不错！

2019-02-14 10:41:35

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bd3qc(Lv6注册用户)
8^#

顶起来！
来自：的安卓APP用户

2019-02-14 12:04:40

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BG5FCH(Lv6注册用户)
9^#

软件里有模型库啊。

2019-02-14 12:14:53

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BG1TRP(Lv6注册用户)
10^#

BG5FCH:软件里有模型库啊。[表情] (2019-02-14 12:14)

是的，软件里的模型库非常丰富，想要做的天线几乎都有，没事翻翻看能学到不少东西。

这里主要是探讨使用方法和设计思路。

2019-02-14 15:02:43

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hpszsyp(Lv6注册用户)
11^#

2019-02-14 21:47:49

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kg5srk(Lv6注册用户)
12^#

為何選擇理想地? 應該選實際地的情況吧。理想地算出來pattern 和srw和實際差別挺大

2019-02-17 20:32:32

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刘寒露(Lv6注册用户)
13^#

学习一下，谢谢

2019-02-21 20:37:39

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shou_xin(Lv6注册用户)
14^#

这个软件如何加入天线周边环境，比如墙体，金属物件。

2019-03-02 11:10:46

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BG1TRP(Lv6注册用户)
15^#

shou_xin:这个软件如何加入天线周边环境，比如墙体，金属物件。 (2019-03-02 11:10)

这个问题还没有看到有关的文字说明，他的帮助文件有点长。

近处有线状的金属物体倒是好办，加一根和谁都不连着的导线即可，这个计算我试过，会影响波瓣的形状和分布。面状的物体没有试过，应该比较罗嗦，是不是可以做个导线网来处理呐？

另外，如果没记错的话，如果天线距离这些物体超过谐振频率1/4波长就不必考虑这些了。

2019-03-02 11:36:55

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bd8cb/8(Lv6注册用户)
16^#

咋没人模拟短波螺旋天线啊？

2019-03-17 22:04:32

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BG1TRP(Lv6注册用户)
17^#

bd8cb/8:咋没人模拟短波螺旋天线啊？ (2019-03-17 22:04)

用MMANA-GAL模拟螺旋天线在建造模型上有点麻烦, 用4nec2就很方便。

2019-03-17 23:01:09

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bg7jn(Lv6注册用户)
18^#

ok。。。。。。。

2019-06-24 21:22:43

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bg7rff(Lv6注册用户)
19^#

有这款软件的下载地址吗？

2021-07-01 16:29:06

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