Радиотехника и антенны - что в действительности.

В продолжение статьи https://cont.ws/@ralexd/111497...

Итак, движение электронов по проводам мы осилили.

     Честно говоря, я писал ту статью в качестве прикола - мне интересно было посмотреть, как отнесутся к банальному вопросу возникновения электрического тока сторонники конспиративных теорий.

      Именно для этого, в дополнение к вопросу возникновения тока и скорости движения электронов по проводам - а именно это было спорным вопросом, за который я критиковал нашего физика -радиотехника - писателя- я еще, для пущей важности добавил закон Ома .

      При этом я честно, выделенным шрифтом предупредил, что статья предназначена для глубоких гуманитариев, абсолютно не понимающих - а что вообще такое этот ток?

     Результат превзошел ожидания: те, кто разбирается в проблеме, сразу поняли, в чем суть, и просто плюсовали статью, те, кто не в курсе творчества нашего исследователя - недоумевали, на кой ляд я вздумал писать о Законе Ома, причем на уровне самого младшего класса средней школы.

     Но были и такие, кто доказывал мне, что я не разбираюсь в поперечных волнах, во всей физике и вообще профан в электричестве.

     Так что эксперимент, можно сказать, удался - какую бы "научную" фигню, даже всем известную, не написать с серьезным видом, набросав побольше слов,  всегда найдутся желающие ее поддержать- чем и пользуется Благин. Вывод - да пусть пишет, что хочет, если есть желающие читать эту чушь - пусть читают.

     Хотя. если бы он ограничивался просто репостами статей о каких то, пусть и спорных, явлениях, или хотя бы сначала изучал тему, о которой хочет писать - было бы лучше и для него, и для всех.

     Будем считать эксперимент оконченным. Хотя, конечно, я могу, если есть желающие, продолжить тему - но уже не здесь, а в журнале "Радиолюбитель", в виде вопросов и ответов. В ближайшее время я там размещу статью о переменном токе ( с точки зрения радиосвязи, а не промышленного применения), вот там и можно будет задавать вопросы - если найдуться.

    Теперь конкретно, для специалистов, которые разбираются в радиосвязи и антеннах.

    Как известно, антенна Бевереджа относится к апериодическим широкодиапазонным антеннам, то есть, у нее нет конкретной резонансной частоты. Представляет она просто длинный провод, подвешенный на небольшой высоте над землей, и поэтому у наших радиолюбителей и зарубежных радиолюбителей так и называется - LW, Long Wire .

     Один конец его подключается к радиостанции, второй - к земле или системе противовесов через согласующий безиндукционный и безьемкостный резистор, равный волновому сопротивлению свободно подвешенного провода - примерно 600 ом.

     Единственным условием, определяющим длину провода - она должна превышать минимум половину длины волны на самой длинноволновой частоте рабочего диапазона антенны.

     Тогда на этой частоте она будет иметь почти круговую диаграмму направленности, которая с укорочением длины рабочей волны будет все больше прижиматься к проводу и вытягиваться в сторону конца, нагруженного на сопротивление.

     Физика этой антенны давно и хорошо изучена, и ее параметры всегда укладываются в расчетные - если правильно ее изготовить. А это значит - обеспечить, чтобы не излучал фидер, идущий от радиостанции, провода, идущие от конца антенны к нагрузочному резистору, а излучение проводов противовеса создавало круговую диаграмму, для чего их должно быть достаточное количество и каждый из них не был длиннее четверти длины волны на самой короткой волне.

      В этом случае антенна работает строго в режиме бегущей волны, и имеет заданные параметры по КУ и ДН.

     Я пока не буду ничего писать о Харченко, так как не видел конкретной работающей антенны  и ее рабочих чертежей,  только схематический чертеж в статье, знаю лишь принцип устройства, рассмотрим , что говорит наш собственный "исследователь", рассказывая об антенне.

     Судя по его рисунку, Харченко взял и подключил к нормальной антенне LW еще два куска провода: один - на входе антенны, второй - как продолжение полотна антенны, подключив к нему второй конец нагрузочного резистора, отключенный от системы заземления .

Рисунок можно посмотреть в его статье, мне лень копировать и вставлять рисунки.     

По его утверждению, эти дополнительные куски провода (полотна) составляют не более и не менее как ... полуволновой диполь, половинки которого включены по краям полотна АБВ. Таким образом якобы создаются условия появления поперечных волн, увеличивается фазовая скорость в антенне , в результате чего якобы увеличивается КУ антенны.

При этом, считать подключенные полотна целым диполем может только полностью безграмотный неуч - потому что диполь может быть создан только двумя плечами, расположенных в пределах плоскости, через которую проходит волна. То есть, плечи (половинки) диполя должны быть расположены рядом, с минимально возможным зазором между ними.

Таким образом, обьяснения "исследователя" не выдерживают критики.

Теперь перейдем к конкретной антенне, предложенной Харченко. Во первых, если судить по его описанию, эта антенна - резонансная. Вот строки из ее описания из которых можно сделать подобный вывод:

Крайние проводники, называемые противовесами, имеют длину (, равную четверти рабочей длины волны Х„:

Второе подтверждение - здесь:

Проводники-противовесы 3 можно выполнить из одиночного провода с d0 = 4 мм. Его длину I = Xma^/4 следует сделать по самой длинной волне Х(tm)* того диапазона, в котором прогнозируется работа. Для перехода на волну Хо < А(tm)^ нужно сделать перемычки, которые позволят укоротить противовес, отключив его часть со стороны конца, рис. 6. В качестве перемычки могут служить две солидные клеммы 1, зажимаемые болтом и гайкой. Электрический контакт в месте стыка проводников перемычки должен быть очень надежным. Скреплять перемычку должен изолятор 2, например, орешковый.

Таким образом, антенна состоит из четвертьволнового ( для рабочей частоты) отрезка провода, подвешенного на рабочей частоте, на одной оси с которым подвешено основное полотно антенны длиной в три длины волны на наиболее низкой рабочей частоте, вслед за которым - еще один четвертьволновой отрезок , подключенный к полотну через нагрузочный резистор, равный 300 ом. Харченко называет эти отрезки противовесами. Для перехода на другой диапазон или рабочую частоту необходимо изменить длину противовесов, что делается с помощью перемычек на них

А вот теперь - главное. Еще в середине 70 х годов идея подобной антенны пришла мне в голову. Просьба не считать, что я оспариваю идею Харченко, так как , во первых, конструкция у меня несколько отличалась, во вторых, он довел дело до внедрения (правда, я не встречал такую антенну"вживую"), опубликовал описание в печати, и вернее всего запатентовал антенну.

Антенна мною была изготовлена, и отличалась только длиною среднего отрезка, который у меня составлял 1 лямбда ( 1 длина волны), в отличии от трех у Харченко.

Антенну я себе представлял как трехэлементную направленную антенну, в которой элементы располагались не перпендикулярно друг к другу, как в антеннах "Волновой канал", а соосно друг другу. Таким образом, противовес и часть основного полотна, длиной 1/4 длины волны, являлись РЕФЛЕКТОРОМ антенны, далее шел ПОЛУВОЛНОВОЙ НЕРАЗРЕЗНОЙ ВИБРАТОР, и далее - следующая 1/4 полотна плюс второй противовес являлся ДИРЕКТОРОМ антенны. Все элементы получались активными, то есть, имеющими соединение по ВЧ с радиостанцией или приемником.

Таким образом, антенна позиционировалась, как однодиапазонная трехэлементная антенна. работающая на принципах "бегущей волны". Естественно, и размеры ее рассчитывались как полуволновые элементы , с учетом укорочений и так далее.

Предполагалось, что коэффициент усиления такой антенны будет больше, чем у обыкновенного провода длиной 2 длины волны, работающего как АБВ. Для сравнения характеристик можно было отключать куски - противовесы или соединять их в единое целое, создавая длинную АБВ.

Все испытания проводились в режиме приема, для чего маломощный генератор, работающий на рабочей частоте антенны, выносился на расстояние два - три километра от антенны. Кроме того, проверялся прием дальних вещательных радиостанций.  В качестве приемника использовался Р-250м, оценка сигнала велась по его прибору.

Насколько помню, результаты были следующие : при подключении по схеме "три элемента" усиление было выше, чем если использовался один вибратор в виде АБВ длиной в 1 лямбда.

Отключение противовеса - рефлектора мало влияло на КУ антенны. А вот отключение противовеса директора заметно снижало КУ антенны. При этом подключение всех частей антенны в единое полотно длиною 1,5 лямбда давало несколько больший КУ, чем получался в режиме "трехэлементный вибратор" .

Таким образом, результаты противоречивые, не дающие возможности сказать да или нет антенне. Испытания проводились в диапазоне 20 метров (14 мгц). При этом антенна проверялась не как широкополосная, а как резонансная антенна, с настроенными элементами, для чего их размеры несколько менялись. Заметного влияния на работу антенны это не давало.

Возможно, нужно было протестировать ее на частотах 10 метрового диапазона, но - не проверял, каюсь.

Вот такие результаты моей собственной проверки подобной антенны.

Тут могут сказать, что вот, мол, у Харченко другие результаты, потому что у него другие размеры антенны. Однако, если антенна позиционируется как широкополосная, размеры ее не должны играть особой роли. По всей видимости, все таки антенна ОБ-Е, в отличии от Бевереджа, является резонансной антенной, а любая резонансная антенна всегда имеет выигрыш в КУ перед апериодической, проигрывая в диапазонности.

   Я лично, после бушевавшей несколько лет в интернете эпопеи с ЕН антеннами, очень осторожно отношусь к сообщениям о каких то эксцентричных устройствах, работающих на "неизвестных научных принципах". Вернее всего, принципы - известные, просто интерпретировать происходящее авторы устройств не могут.