Сравнение антенн VP2E и GP для диапазона 20 метров.

2018.06.02

Цель выезда - сравнение антенн вертикальной поляризации VP2E на 20М, запитанной с конца и 0.29 λ Ground Plane на 20 метров с двумя противовесами.

Антенна GP установлена недалеко от кромки леса, VP2E в силу своих размеров большей частью поместилась в опушке леса.

Картинка местности с точками расположения антенн:

Мачта GP:

Узел питания GP:

Тюнер и край VP2E:

Рабочий стол:

Модели антенн:

Фото:

Теория:

Диаграмма направленности для VP2E, зенитный угол 20° По оси Y Восток-Запад, по оси Х Север-Юг.

Диаграмма направленности для GP, зенитный угол 20°

Согласование GP выполняется конденсатором, а VP2E Т-тюнером с катушкой без сердечника и дискретными конденсаторами.
Полоса пропускания по уровню КСВ < 1.5 для VP2E около 350 кГц, для GP не менее 500 кГц.

В ходе испытаний используется передача CW посылки  троекратно на каждой антенне. Для различения показаний скиммеров изменяется частота примерно на 1 кГц. 

Второй метод проверки – прием сигналов по показаниям S-метра Yaesu-FT817.

Этап 1. (02.06.2018)

Антенна VP2E (высота 4 метра) подключена к тюнеру, который через коаксиальный кабель длиной 6 м подключен к антенному переключателю. GP подключен через коаксиальный кабель  длиной 6 м, свернутый в бухту для уменьшения влияния кабеля на диаграмму антенны.  Оба кабеля вносят сопоставимое затухание на частоте 14 МГц, что предварительно подтверждено на индикаторе SX-600. Каждая антенна настроена по показаниям SWR метра Yaesu FT-817.

SWL-Test 1

UB6WAT: GP S=8, VP2E S=6;

CQ Test 1

09:16 UT 14063.4 VP2E 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14063.5 CW BCN 6 dB 17 wpm 0918z 02 Jun

09:18 UT 14064.4 GP 3CQ 1W

SM2IUF         R2AJA/B 14064.5 CW BCN 4 dB 18 wpm 0920z 02 Jun

OH6BG-1 R2AJA/B 14064.5 CW BCN 7 dB 17 wpm 0919z 02 Jun

LY3G         R2AJA/B 14064.3 CW BCN 5 dB 17 wpm 0919z 02 Jun

Сравнивать можно только показания от одинаковых скиммеров. В данном случае показания OH6BG-1 равноценны, но спотов от GP больше!

SWL-Test 2

RA4CMW 14153.7 (Александр, Балаково) GP S=8, VP2E S=8

RK6JK (Владикавказ) GP S =9+, VP2E S=9

G0SXC GP S=9+, VP2E S = 9

CQ Test 2

09:47 UT 14063.4 VP2E 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14063.5 CW BCN 3 dB 16 wpm 0949z 02 Jun

UD4FD  R2AJA/B 14063.3 CW BCN 11 dB 18 wpm 0948z 02 Jun

09:50 UT 14065.4 GP 3CQ 1W

SM2IUF  R2AJA/B 14065.5 CW BCN 4 dB 17 wpm 0951z 02 Jun

LY3G R2AJA/B 14065.3 CW BCN 13 dB 17 wpm 0951z 02 Jun

Все рапорты поступили от разных скиммеров, можно лишь сравнить направления прихода сигналов.

SWL-Test 3

RR1NED, R1NED, RA1NED GP S=8, VP2E S=8

CQ Test 3

11:28 UT 14063.4 VP2E 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14063.5 CW BCN 3 dB 16 wpm 1130z 02 Jun

11:29 UT 14064.4 GP 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14064.5 CW BCN 15 dB 16 wpm 1130z 02 Jun

Перевес в пользу GP 12 дБ!

SWL-Test 4

IK2RMZ GP S=3, VP2E S=0

Ощущается что почти все сигналы слышны на 1 балл слабее на VP2E. Неужели дело в кабеле? 

В следующем этапе произведена замена 6 метрового кабеля на полутораметровый. 

Этап 2

VP2E подключена  к тюнеру коротким коакисальным кабелем длиной около 1.5 м. Антенный переключатель не используется. Смена антенн ведется перестыковкой антенных кабелей.

CQ Test 1

12:38 UT 14064.4 VP2E 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14064.5 CW BCN 10 dB 16 wpm 1239z 02 Jun

12:40 UT 14065.4 GP 3CQ 1W

SM2IUF R2AJA/B 14065.5 CW BCN 7 dB 15 wpm 1241z 02 Jun

OH6BG-1 R2AJA/B 14065.6 CW BCN 19 dB 15 wpm 1241z 02 Jun

Перевес в пользу GP 9 дБ!

SWL-Test 1

R6HB GP S=8, VP2E S=6

CQ Test 2

13:14 UT 14065.4 VP2E 3CQ 1W

13:16 UT 14064.4 GP 3CQ 1W

UD4FD R2AJA/B 14064.3 CW BCN 17 dB 15 wpm 1317z 02 Jun

OH6BG-1 R2AJA/B 14064.5 CW BCN 11 dB 15 wpm 1317z 02 Jun

Нет спотов от VP2E!

CQ Test 3

13:53 UT 14064.4 GP 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14064.6 CW BCN 17 dB 15 wpm 1354z 02 Jun

13:55 UT 14065.3 VP2E 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14065.6 CW BCN 6 dB 15 wpm 1357z 02 Jun

UD4FD R2AJA/B 14065.3 CW BCN 17 dB 15 wpm 1356z 02 Jun

Перевес в пользу GP 11 дБ! При этом есть спот от UD4FD только от VP2E, что может показывать попадание в один из максимумов ДНА VP2E.

Этап 3

VP2E подключена к тюнеру, который через коаксиальный кабель длиной 6 м подключен к антенному переключателю. GP подключен через коаксиальный кабель  длиной 6 м, свернутый в бухту. VP2E поднят до 5 метров. 

CQ Test 1

14:12 UT 14065.2 GP 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14065.4 CW BCN 9 dB 16 wpm 1413z 02 Jun

UD4FD R2AJA/B 14065.1 CW BCN 19 dB 16 wpm 1413z 02 Jun

14:14 UT 14064.5 VP2E 3CQ 1W

Нет спотов от VP2E.

QSO Test1

Тест получился интересным, так как удалось провести QSO с абонентом прямой волной! И в данном случае приоритет оказался у VP2E!

RA3AHN, Юрий, Покров. Прямая волна. VP2E S=9+, GP=S8 (VP2E мне 55, ему 59, GP мне 52 ему 58))

SWL Test1

UB4W, Ижевск, (уровень одинаковый)

CQ Test 2

14:39 UT 14065.2 GP 3CQ 1W

14:42 UT 14064.3 VP2E 3CQ 1W

Нет спотов!

CQ Test 3

14:46 UT 14063.3 VP2E 3CQ 1W

14:48 UT 14064.3 GP 3CQ 1W

Нет спотов!

Результат не изменился, ощущается что почти все сигналы слышны на 1 балл слабее на VP2E.

Предполагаю влияние лесного массива. Чтобы подтвердить или опровергнуть разместил VP2E на той же мачте, что и GP, тем самым вывел ее на открытое пространство.  Влияние антенн друг на друга оказалось незначительным, что будет показано ниже.

Этап 4. 15:10 UT

VP2E подключена к тюнеру,   через коаксиальный кабель длиной 6 м на антенный переключатель. GP подключен через коаксиальный кабель  длиной 6 м, свернутый в бухту. Обе антенны на одной мачте. 

CQ Test 1

15:12 UT 14063.5 VP2E 3CQ 1W

15:14 UT 14064.2 GP 3CQ 1W

Нет спотов!

CQ Test 2

16:51 UT 14063.2 VP2E 3CQ 1W

HB9BXE R2AJA/B 14063.2 CW BCN 5 dB 16 wpm 1653z 02 Jun

OH6BG-1 R2AJA/B 14063.4 CW BCN 11 dB 17 wpm 1653z 02 Jun

16:53 UT 14064.6 GP 3CQ 1W

SM2IUF R2AJA/B 14064.7 CW BCN 9 dB 17 wpm 1655z 02 Jun

OH6BG-1 R2AJA/B 14064.8 CW BCN 18 dB 17 wpm 1654z 02 Jun

OH6BG-1 R2AJA/B 14064.8 CW BCN 16 dB 17 wpm 1654z 02 Jun

HB9JCB R2AJA/B 14064.6 CW BCN 5 dB 17 wpm 1654z 02 Jun

Больше спотов от GP. Перевес в пользу GP 5 дБ.

SWL Test1

R1LK, R1LN (Наталья), СПБ – GP S=9, VP2E S=9+

UA4PHD, Казань, GP S=9+, VP2E S=9++

CQ Test 3

17:08 UT 14065.2 GP 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14065.4 CW BCN 15 dB 18 wpm 1710z 02 Jun

17:10 UT 14064.6 VP2E 3CQ 1W

DJ2BC R2AJA/B 14064.4 CW BCN 4 dB 18 wpm 1711z 02 Jun

OH6BG-1 R2AJA/B 14064.6 CW BCN 11 dB 17 wpm 1711z 02 Jun

Перевес в пользу GP 4 дБ.

SWL Test2

R6YAR, (уровень одинаковый S=9)

CQ Test 4

17:52 UT 14065.3 GP 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14065.5 CW BCN 19 dB 18 wpm 1754z 02 Jun

17:54 UT 14064.3 VP2E 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14064.5 CW BCN 17 dB 17 wpm 1755z 02 Jun

Почти одинаковый сигнал. Перевес в пользу GP 2 дБ.

03.06.2018

CQ Test 5

07:21 UT 14063.3 VP2E 3CQ 1W

07:23 UT 14064.5 GP 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14064.6 CW BCN 11 dB 15 wpm 0724z 03 Jun

Нет спотов от VP2E.

SWL Test3

IK… (Италия), уровень одинаковый

UP18FIFA, VP2E 55, GP 54

LY…(Литва), уровень одинаковый

OH…(Финляндия), уровень одинаковый

R7DI, уровень одинаковый

Поскольку сигналы различаются не более чем на один балл здесь и далее будет указано, какая антенна дала больший сигнал.

UR5… (Украина), GP>VP2E

RN3QOO, Василий, GP>VP2E

RW4PP GP=VP2E

DL7WXO GP=VP2E

UR6ID GP>VP2E

HG18FIFA GP=VP2E

UA6DU GP>VP2E

RT6DX GP>VP2E

UB9XT GP=VP2E

UA4AB GP=VP2E

….. Выборг GP=VP2E

IW3FYW GP=VP2E

ES2ROG GP=VP2E

CQ Test 6

07:50UT 14062.8 GP 3CQ 1W

OH6BG R2AJA/B 14062.9 CW BCN 10 dB 16 wpm 0751z 03 Jun

OH6BG-1 R2AJA/B 14062.9 CW BCN 11 dB 17 wpm 0751z 03 Jun

07:52 UT 14063.6 VP2E 3CQ 1W

Нет спотов от VP2E. Интересно, владелец скиммеров OH6BG то включает, то выключает их?!

SWL Test4

UT8MH GP>VP2E

RU9DC GP=VP2E

UN9LBZ GP=VP2E

EV18FWC, Минск GP=VP2E

OE9DAI GP=VP2E

UN7LDX GP=VP2E

YU7BC GP=VP2E

UX2IQ GP>VP2E

RA2F GP=VP2E

UA4YA GP=VP2E

CQ Test 7

08:17UT 14062.6 GP 3CQ 1W

OH6BG-1 R2AJA/B 14062.7 CW BCN 12 dB 18 wpm 0818z 03 Jun

OH6BG R2AJA/B 14062.7 CW BCN 10 dB 18 wpm 0818z 03 Jun

08:19 UT 14063.7 VP2E 3CQ 1W

OH6BG R2AJA/B 14063.8 CW BCN 9 dB 17 wpm 0819z 03 Jun

OH6BG-1 R2AJA/B 14063.8 CW BCN 17 dB 18 wpm 0819z 03 Jun

По OH6BG перевес у GP 1 дБ. По OH6BG-1 перевес у VP2E 5 дБ.

В режиме прослушивания эфира почти все сигналы звучат одинаково. Влияние леса подтверждено! Можно считать две данные антенны аналогичными по усилению, следовательно, выбор той или иной антенны зависит больше от удобства установки и размещения. 

Таблица параметров антенн:

	VP2E	GP
Масса	С тюнером и кабелем 1.5 м 860 грамм	С конденсатором, крокодилами и бухтой-кабелем 550 грамм
Многодиапазонность	Да	Нет
Высота мачты	5 метров	7 метров
Проекция на землю	18 метров	10 метров
Точка питания	В край антенны.	У мачты.
Противовесы	Длиной не более метра или не требуются.	В одну линию, каждый по 5 метров на высоте около 1 м.
Длина проводов	21 м	16 м
Поляризация	Преимущественно вертикальная	Вертикальная
Усиление	От -2.3 до 2.5 дБи (зенитный угол 20 градусов)	-0.3 дБи (зенитный угол 20 градусов)

Масса сильно зависит от массы СУ и размера кабеля к GP. Но, если расположиться у основания GP по массе выигрыш за ним!

Диаграммы антенн   удобно оценить на 3D моделях.

VP2E:

GP:

Влияние антенн, расположенных на одной мачте друг на друга.

Влияние GP на диаграмму VP2E незначительное, для настройки VP2E достаточно небольшой коррекции емкости тюнера. Посмотрим, как изменяется диаграмма направленности VP2E при размещении ее около GP.

Посмотрим и на диаграмму GP:

Влияние VP2E на диаграмму GP  уменьшает усиление в направлении полотна VP2E (Восток-Запад), и увеличивает по нормали к полотну VP2E (Север-Юг). Подстройка емкостью не требуется.

С учетом  взаимного влияния можно говорить, что имеется снижение усиления  у каждой антенны на Восток и на Запад. Максимумы ДН у GP направлены на Юг и на Север, а у  VP2E на ЮЗ, ЮВ, СЗ, СВ (по H) и на Юг и Север (по V).

Теперь можно нанести на совмещенную диаграмму направленности азимуты корреспондентов и скиммеров.

Запад слева, по оси Y, север сверху по оси Х. Полотно VP2E идет по оси Y. Диаграммы показаны цветами:

Красный - VP2E - вертикальная поляризация

Синий - VP2E - горизонтальная поляризация

Черный - GP - (вертикальная)

Точками на окружности обозначены азимуты скиммеров и слышимых корреспондентов. Цвета показывают, на какую антенну сигнал был сильнее. 

Желтый цвет показывает равенство сигналов.

Сразу можно отметить, что лепестки горизонтальной поляризации VP2E направлены на СЗ, СВ, ЮЗ, ЮВ  и по данным направлениям оценивать сигналы относительно GP не имеет смысла, ведь волна приходит какой-то конкретной поляризации, поэтому вероятнее всего слышимость будет лучше на одной из антенн. 

Направления Юг и Север - небольшое преимущество в 1 дБ у GP. 

Направления Запад и Восток - можно считать усиление одинаковым.

Практическая оценка:

Север - нет скиммеров/корреспондентов, можно принять результаты с направления на Юг, идентичными для Севера из-за симметрии ДНА.

Юг - преимущество за GP.

Восток - преобладают желтые точки - обе антенны равнозначны.

Запад - преобладают желтые точки, но есть красные и черные. В целом можно считать, что обе антенны равнозначны.

В целом, практика подтверждает теорию.

В течении второго дня испытаний (03.06.2018) Отметил наличие прохождения на верхних диапазонах. Громкое на 15М и достаточное для восприятия на 10М. Несколько маяков в полосе 28.180-28.250 были слышны.

08:24 28.215 SR5TDM

           28.250 ED4YAK/B

Немного больше про данные антенны и другие радиотехнические самоделки можно прочитать в моей книге "Практика радиолюбителя. Антенны, маяки, скиммеры." см.  http://lavrinenkov.blogspot.com/2019/04/amateur-radio-practice.html

Лавриненков Игорь / R2AJA

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру