Παρασκευή, 16 Δεκεμβρίου 2011

Πρόγραμμα για την κατασκευή και μοντελοποίηση της κεραίας Moxon


Η Moxon είναι μία από τις πιο εύκολα στην κατασκευή κατευθυνόμενη κεραία HF, VHF , UHF(χρειαζόμαστε μόνο 2 πλαστικούς σωλήνες τους οποίους θα τους συνδέσουμε στο μέσο τους χιαστί και σύρμα π.χ. 2 χιλιοστών. Υπάρχουν πολλές φωτογραφίες στο internet για να πάρετε μια ιδέα πως θα στηρίξετε την Moxon στο ιστό σας ) , δεν θα μπλέξετε με αλουμίνια , και το κοστολόγιο της σε σύγκριση με το gain είναι μηδαμινό , για αυτόν το λόγο είναι μια κεραία που παίζει σε πολλούς ραδιοερασιτέχνες σε όλες τις μπάντες ( HF , VHF , UHF) και επίσης για αυτό ασχοληθήκαν και οι προγραμματιστές και έχουν εκδώσει την εφαρμογή Moxon Rectangle Generator . Η εφαρμογή αυτή είναι πολύ φιλική (εύκολη) με τον χρήστη.
Φωτογραφία 1

Το πρόγραμμα κάνει δύο λειτουργίες α) βρίσκει τα μήκη της κεραίας για όποια συχνότητα θέλουμε κατόπιν χρησιμοποιώντας το Πυθαγόρειο θεώρημα βρίσκουμε την διάσταση F το μήκος των πλαστικών σωλήνων και β) εξάγει τα μήκη της κεραίας σε αρχείο format EZNEC για όσους χρησιμοποιούν για μοντελοποίηση το πρόγραμμα EZNEC και σε format NEC για όσους χρησιμοποιούν το πρόγραμμα 4nec2 ή άλλα . Η δεύτερη αυτή λειτουργία για εμένα είναι και η σπουδαιότερη γιατί θα φέρει αρκετούς συναδέλφους σε επαφή με τα προγράμματα μοντελοποίησης και βελτιστοποίησης που κατά την ταπεινή μου γνώμη είναι τα σπουδαιότερα εργαλεία για τον ραδιοερασιτέχνη όσο αφορά το κομμάτι κεραία. Και γιατί αναφέρω παραπάνω ότι θα φέρει σε επαφή αρκετούς συναδέλφους , γιατί παρατήρησα σε όσους ραδιοερασιτέχνες δίδαξα την λειτουργία του 4nec2 είδα ότι αντιμετώπιζαν πρόβλημα στο πως θα εισάγουν τα δεδομένα της κεραίας που θέλουν να μοντελοποιήσουν στο πρόγραμμα 4nec2. Έτσι λοιπόν τώρα την εισαγωγή των δεδομένων της κεραίας Moxon στο πρόγραμμα 4nec2 θα την κάνει το πρόγραμμα υπολογισμού των μηκών της κεραίας το Moxon Rectangle Generator.
Πως λειτουργεί το πρόγραμμα Moxon Rectangle Generator .(Φωτογραφία 1)
1) Πλαίσιο εισαγωγής συχνότητας σε Mhz , εάν θέλετε π.χ. το βύθισμα της κεραίας να είναι στο 14.200 Khz πρέπει στο πλαίσιο να εισάγετε 14,2 προσέξτε όχι τελεία (.) αλλά κόμμα (,) από το πληκτρολόγιο του υπολογιστή.
2) Επιλέξτε εκεί που δείχνει το βέλος 2 τα χιλιοστά (mm) και εισάγετε την διατομή του σύρματος που θα χρησιμοποιήσετε , στο παράδειγμα χρησιμοποιούμε σύρμα διατομής 2 χιλιοστών.
3) Το βέλος 3 δείχνει την επιλογή μας , τα αποτελέσματα να εμφανισθούν σε μέτρα .
4) Κάνοντας κλικ στο κουμπί που δείχνει το βέλος 4 , η εφαρμογή υπολογίζει τα μήκη της κεραίας Moxon που για την συγκεκριμένη περίπτωση είναι για τους 14 μεγακύκλους και σύρμα πάχους 2 χιλιοστών.
5) Επιλέγουμε το NEC επειδή θα μοντελοποιήσουμε και θα βελτιστοποιήσουμε την κεραία Moxon με το πρόγραμμα 4nec2.
6) Κάνοντας κλικ στο κουμπί που δείχνει το βέλος 6 , εμφανίζεται το παράθυρο διαλόγου με το οποίο θα δώσουμε εντολή το πρόγραμμα να αποθηκεύσει το αρχείο στην τοποθεσία που θέλουμε.
Φωτογραφία 2

Αφού έχουμε επιλέξει το NEC και έχουμε κάνει κλικ στο κουμπί που δείχνει το βέλος 2 της φωτογραφίας 2 , βγαίνει το παράθυρο διαλόγου Αποθήκευση ως , επιλέγουμε την διαδρομή του φακέλου που θέλουμε να αποθηκεύσουμε το αρχείο από την λίστα που δείχνει το βέλος 3 .Η διαδρομή είναι C:\4nec2\models\callsings\όνομα αρχείου.nec . Εκεί που δείχνει το βέλος 4 θα πληκτρολογήσουμε το όνομα που θέλουμε να έχει το αρχείο π.χ. moxon 14 mhz. Αφού έχουμε βρει την τοποθεσία αποθήκευσης του αρχείου και το έχουμε ονοματίσει πατάμε το κουμπί αποθήκευση που δείχνει το βέλος 5. Κατόπιν ανοίγουμε το πρόγραμμα 4nec2 και από το μενού Edit κάνουμε κλικ στο υπομενού Input για να βγει το παράθυρο edit του προγράμματος . Από το μενού file του παραθύρου edit κάνουμε κλικ στο open για να εμφανισθεί το παράθυρο διαλόγου open file μέσα από το οποίο θα βρούμε το αρχείο π.χ. moxon 14 mhz.nec και θα το φορτώσουμε στην εφαρμογή .
Φωτογραφία 3

Όταν θα φορτωθεί το αρχείο στην εφαρμογή αντικαταστήσετε το μηδέν (0) όλων των κελιών του Ζ1 και Ζ2 στην καρτέλα Geometry με το γράμμα π.χ. h με αυτήν την αντικατάσταση παραμετροποιήτε το ύψος της κεραίας με την μεταβλητή h ώστε να μπορέσει το πρόγραμμα να κάνει βελτιστοποίηση του gain στην γωνία DX ως προς το ύψος.
Φωτογραφία 4


Κάντε κλικ στην καρτέλα Symbols και δηλώστε την μεταβλητή ύψους h π.χ. h= 10 τα 10 είναι μέτρα.
Φωτογραφία 5

Κάντε κλικ στην καρτέλα Freq/Ground εδώ η συχνότητα της κεραίας έχει δηλωθεί από την εφαρμογή Moxon Rectangle Generator εσείς θα επιλέξετε το έδαφος επιλέγοντας το από τις λίστες που δείχνει το βέλος 2 , βρείτε το αντίστοιχο έδαφος με αυτό που θα τοποθετήσετε την κεραία σας , ώστε τα αποτελέσματα του προγράμματος να ίδια με τα αποτελέσματα στην πράξη.
Φωτογραφία 6

Στην φωτογραφία 6 βλέπουμε τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης από το πρόγραμμα 4nec2 της κεραίας Moxon για τους 14 μεγακύκλους η οποία είναι τοποθετημένη πάνω σε ένα μεσαίο όρου έδαφος. Παρατηρώντας το διάγραμμα του λοβού βλέπουμε ότι για ύψος της κεραίας από το έδαφος 10 μέτρων και για την συχνότητα 14 MHz το gain της κεραίας είναι στις 60 μοίρες ως προς το κάθετο άξονα και στις 75 μοίρες γωνία DX έχει 8,23 dbi και swr 1,23:1. Κάνοντας βελτιστοποίηση με το πρόγραμμα 4nec2 για να βρούμε το ιδανικό ύψος της κεραίας ώστε να πάρουμε το μεγαλύτερο gain στις 75 μοίρες το αποτελέσμα είναι το εξής όπως δείχνει η φωτογραφία 7.
Φωτογραφία 7

Σε ύψος 21,4 μέτρων από το συγκεκριμένο έδαφος το gain στις 75 μοίρες ως προς τον κάθετο άξονα ή 15 μοίρες από τον οριζόντιο άξονα (χαμηλή γωνία εκπομπής) είναι 11,37 dbi διαφορά 3 db όπως προβλέπεται και από την θεωρία και τα SWR από 1,23:1 έπεσαν στα 1,16:1.
73 de sv1hag

2 σχόλια:

  1. Μπράβο Γιάννη για την προσφορά σου στο χόμπυ μας. Κάνεις φανταστική δουλειά την οποία την χαρίζεις σε όλους μας και πολύ καλώς την προβάλεις μέσα από το blog σου. Ετσι προωθείς τον Ραδιοερασιτεχνισμό στην Ελλάδα αντί να ασχολείσαι με ...... ξεκατινιάσματα. Απορώ πως δεν σε εχουν ξεφωνίσει ακόμη επειδή εισαι παραγωγικός, ουσιαστικός και προσφέρεις στον χώρο μας.
    Ενας φίλος.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Αυτό το σχόλιο αφαιρέθηκε από τον συντάκτη.

    ΑπάντησηΔιαγραφή

Το blog αυτό είναι αυστηρά τεχνικό ραδιοερασιτεχνικό και είναι δεκτά μόνο σχόλια τεχνικής φύσεως των πειραμάτων ή των κατασκευών που αναρτώνται στο blog . Σχόλια άλλου τύπου διαγράφονται.