Slim Jim és J Pole számológép

Mielőtt elkezdenénk, készülj fel a kísérletezésre! A számológép közelít (vagy ha szerencséd van), de annyi változó van. Antennaelemzővel könnyedén megtalálja, ha túl hosszú vagy alacsony. A hangolás elvégezhető az 1/4 hullámcsonk hosszának és az előtolási helyzet beállításával. A rezonáns frekvencia felfelé emeléséhez állítsa be az 1/4 hullámcsonkot. A rezonáns frekvencia csökkentéséhez hosszabbítsa meg az 1/4 hullámcsonkot. A sávszélesség jóval szűkebb, mint a középen táplált dipólus a hangolt illesztési szakasz miatt, ami kritikusabbá teszi az antenna felépítését. A hangolást szabadban és a talajtól, vagy ha lehetséges, a végső szerelési helyzetben kell elvégezni. OK, most már nincs út, folytathatjuk ...

Ez a számológép használható Slim Jim vagy J Pole antenna tervezésére. A néhai Fred Judd, a G2BCX által tervezett Slim Jim nagyszerű hordozható „roll up” antenna lehet, ha 300Ω vagy 450Ω létrasorból/ikeradagolóból készül. Tegyen egy hurok húrot a tetejére, és akassza fel egy faágra, használja a kézi adó-vevővel, majd tekerje fel és tegye a zsebébe, ha kész! A 2m-es (145MHz) Slim Jim hossza 1,5, a 70cm (433MHz) pedig 0,5 méter hosszú lesz. Alternatív megoldásként állandó telepítéseknél a rézcső vagy az alumínium J-pólus jó választás. Mindkettővel jól sikerültek, de rendszeresen használja a kiegyensúlyozott Slim Jim adagolót egy 9 m-es üvegszálas oszlopra, amint az az oldal alján található fotón is látható.

Ajánlatos valamilyen fojtót használni az előtolásnál. A koaxiális kábel három fordulata (145 MHz-en) egy 40 mm-es előkészítő körül (PVC cső stb.), Vagy ragasztás és szabadon függesztés megfelelő. Öt fordulat, 6 cm átmérőjű 70 MHz-en. Használtam egy vagy két ferrit klipet is VHF-hez. Mint minden kiegyensúlyozott tápantennához, ez is segít megakadályozni, hogy a koaxiális kábel fonata sugározzon, és az antenna részévé váljon, és ezáltal befolyásolja az SWR-t és a teljesítményt. A fojtás hatékonyságát a fojtó alatti koax megérintésével ellenőrizheti, és ha az SWR jelentősen megváltozik, akkor a fojtó nem megfelelő.

Az elemek közötti távolság, 45 mm-t mutattam 2 méteren. Ez nem kritikus. Van némi hatása arra, hogy hol van az 50Ω előtolási pont, de biztos vagyok benne, hogy megtalálja! A kritikus hosszúság B, C és E, majd állítsa be az előtolási pontot a tökéletes egyezés érdekében. Figyelmen kívül hagyja a B és E elemeket, ha a „J oszlopot” építi. Valamennyi méretnek a fémhez legközelebb eső fém (belül) között kell lennie, nem pedig középre. 1,0: 1 SWR lesz lehetséges, ha az antenna tökéletesen működik. Ha nem tudja tökéletesen elérni, akkor az elemek hosszát lehet, hogy be kell állítani, vagy a fojtószelep nem megfelelő. Ne feledje, hogy az elemek beállításakor 1 cm-rel rövidebb a C!

* Sebességtényező: Hozzáadtam a vezetőjének sebességtényezőjének kiválasztási képességét. Alapértelmezés szerint 0,96-ra van állítva, ami csupasz rézre vagy csupasz alumíniumra vonatkozik. Ha kiegyensúlyozott adagolót használ, például 300Ω vagy 450Ω, állítsa azt 0,9-re (vagy állítsa be a kábelgyártó specifikációjába, ha rendelkezésre áll). Az elemek átmérője kissé befolyásolja a hosszúságot is.

50Ω előtolási pont: Az 50Ω előtolási pont kiindulópont, és felfelé és lefelé kell állítani, amíg 1,0: 1 SWR-t (vagy a lehető legközelebb) nem kap az antennájával. Akár egy 4: 1 koax balun-t is használhat, és azt az egyező szakasz fölé táplálhatja. Ha nem találja az 1: 1 pontot, akkor az elemek túl hosszúak vagy túl rövidek. Itt jön jól egy elemző. A hangolás elvégezhető a „C” 1/4 hullámcsonk hosszának beállításával.

Készítettem egyet 4m-re (70MHz), ami 3 méter hosszú. A negyedhullám-illesztési szakasz vízszintessé tehető, a félhullámú radiátorszakasz függőleges, 90 ° -kal, ha a tér kérdés, bár ez kissé befolyásolja a sugárzási mintázatot. Ne feledje, hogy az egész antennának szabadon kell lennie, távol minden tárgytól, különösen vezetőképes tárgyaktól!

Szóval, hogyan működik ez a dolog?

A J-pólushoz hasonló Slim Jim valójában egy félhullámú táplált dipól, Slim Jim esetében pedig egy hajtott dipólus. Mint minden hajtogatott dipólus esetében, az egyes lábak áramai is fázisban vannak, de az illeszkedő csonkokban fázishelyzetben vannak, így kevés vagy egyáltalán nem fordul elő sugárzás a megfelelő szakaszból. Gondolhatja, hogyan mondhatja, hogy ez egy dipólus, ha csak egy eleme? Nos, a közhiedelemmel ellentétben a dipólust azért nevezik el, mert két elektromos pólusa van, nem pedig két fizikai pólusa. Nem lenne ez kételemű !? Ahogy egy mágnesnek két mágneses pólusa van, egy északi és egy déli, ugyanúgy két elektromos pólusunk van, egy pozitív és egy negatív. Félhullám lévén, mindkét félcikluson mindig két ellentétes pólus van a hegyeken. Bármely félhullámú antenna valójában dipólus.

Ennek megmagyarázása érdekében fentebb felhívtam, hogy mi történik a félhullámú elem feszültségével egy ciklus alatt. Láthatja, hogy minden fél ciklusban 2 pólus van, egy pozitív és egy negatív. Ezért „dipólus”. Fél hullámelemként a hullám mindkét végén ellentétes. Ellentétben a jobb oldali teljes hullám példával, ahol a hullám egyesül, ha azt képzeled, hogy a tetejére helyezed.

Remélhetőleg ez megmagyarázza a dolgokat, és megmutatja, hogy a Slim Jim valójában félhullámú dipólus. A dipólust általában a központból táplálják, ahol az impedancia körülbelül 70Ω. Ez ésszerű egyezést biztosít az 50Ω koaxiális kábellel, és ezért a központosított dipólust olyan széles körben használják. A dipólust bárhová betáplálhatjuk sugárzója mentén, például a szélvédőt a középponton kívülre tápláljuk a 200Ω-os ponton, és a végtáplált félhullám nagyon magas, akár 5000Ω körüli impedanciát ad.

Tehát ezt a félhullámú antennát egy nagy impedancia pontról tápláljuk, amelyet 50Ω-ra kell beállítani
koaxiális kábel, és itt jön be a „J Integrated Matching” (JIM) negyedhullám-egyeztetés szakasz (λ/4). A Slim Jim segítségével lehetősége van kiválasztani a kívánt impedanciát, általában 50Ω-ot. A középső betáplált dipólus esetén az impedancia körülbelül 70Ω.

Az egyező szakasz csak egyező szakasz, és nem sugárzik jelentősen. Az „egyenlő”, de ellentétes áramok a fenti J Pole EZNEC modelljében láthatók, azonban mivel az illeszkedő szakasz egyik vége nincs összekapcsolva, végtelen impedanciája lesz. Az illeszkedő szakasz másik vége csatlakozik a radiátorunkhoz, és bár ez egy nagy impedancia pont, mégsem végtelen, ezért elkerülhetetlen a megfelelő szakasz némi kis sugárzása. Minél tökéletesebben működik az antenna, annál kevésbé lesz ez kérdés, mivel a lehető legnagyobb impedancia lesz a λ/2 sugárzó szakasz tövénél, ha ez tökéletes félhullám.

Az 50Ω pont megtalálható, ha az antennát a megfelelő méretekre építette. Tegye szabadba az antennát, majd mozgassa az adagolási pontot felfelé és lefelé, majd amikor 1: 1 arányú SWR-t talál, rögzítse azokat ott. A bal oldali képen látható egy példa arra, hogy milyenek lehetnek a különböző impedancia pontok. A fenti számológép jó kiindulópontot ad, bár az elemek közötti távolság, a sebességtényező és más különbségek hatással lesznek arra, hogy ez valójában hol található.

Karcsú Jim vs J Pole

Az interneten sok pletyka állítja, hogy a Slim Jim jobb teljesítményt nyújt, mint a J Pole. A szimuláció (és a józan ész) azt sugallja, hogy gyakorlatilag azonosak. John Huggins KX40 ezen az oldalon foglalkozik ezzel a kérdéssel. Valószínűleg minden olyan valós teszt, amely azt mutatja, hogy a Slim Jim jobb szögerősítéssel rendelkezik, mint a J pólus, annak az (olykor) rossz módnak tudható be, hogy az emberek hajlamosak úgy felszerelni a J pólust, hogy az alapot egy oszlophoz földelik, vagy nem fojtják el feedpont, szemben azzal, hogy a Slim Jim általában szabadon van felszerelve. J Pole antennáimat J-ként építem, és bármilyen árboctól szigetelten szerelem fel.

Itt van egy működő 4 m-es Slim Jim, amelyet 450Ω-os adagolóból állítottak elő, a tömör maggal ellátott dolgok. Ezekből kettőt építettem, és könnyen reprodukálhatónak kell lennie, és „egyenesen a dobozból” kell működnie!

Kattintson a képre a nagyobb verzióhoz.

Dave M0TAZ egy 450Ω-os Slim Jim adagolóval 70MHz-en.

Az alábbiakban látható egy J pólus, amelyet 70 cm-re építettem. Az SWR is Ossza meg ezt.