• РЕГИСТРАЦИЯ

Итак, наконец мы добираемся до радиоволн и антенн.

5 2868
      

      Для того, чтобы получить радиоволну, необходимо сгенерировать токи ВЧ, которые, попав в антенну, и приведут к излучению радиоволны.

      Собственно, электромагнитные волны будут излучаться при наличии токов любой частоты - даже те же 50 герц создают электромагнитные волны, другой вопрос в эффективности применения этого излучения и создания условий для него.

      Поэтому для связи, навигации и так далее применяются волны частот 10 килогерц и выше, примерно до 3 терагерц (3000 Ггц) , электромагнитны колебания этого диапазона и называются радиоволнами.

      Весь диапазон радиоволн разбит на ряд поддиапазанов - сверхдлинные волны, длинные, средние, короткие , ультракороткие и так далее. В общем то все это условно, и в основном отнесение частот к тому или иному поддиапазону делается только на основании их поведения при распространении в условиях Земли, ее атмосферы и ионосферы.

      Есть и другое распределение волн по поддиапазонам - это гражданский диапазон, телевизионный диапазон, вещательные ЧМ или ФМ участки, сотовые станции работают в своих частотных поддиапазонах.

      Все это в принципе условно , и найти значение того или иного названия всегда можно в интернете.

      Генерация ВЧ колебаний (переменного высокочастотного тока) может происходить разными путями .

     Самый первый способ, который применяли люди - это искровые генераторы (хотя кое кто уверяет, что от "народа " специально скрывают то, что при появлении электрического искрового разряда возбуждаются высокочастотные колебания).

      Искровой передатчик прост до невозможности - берется так называемая катушка Румкорфа. то есть, обычная индукционная катушка , в первичную цепь ее, до прерывателя, включается телеграфный ключ, а вторичная цепь с разрядником , в искровом промежутке которого проскакивает искра, подключается к антенне и заземлению.

Если нажать ключ М , то сердечник катушки намагнитится и притянет якорь прерывателя V, цепь катушки разомкнется, и прошедший импульс тока возбудит во вторичной обмотке катушки высокое напряжение. В разряднике Е между шариками возникнет высокопотенциальное электрическое поле, что приведет к пробою промежутка и резкому падению потенциалов поля. Поскольку шарики подключены к земле и антенне, то изменение потенциала шарика приводит к такому же изменению потенциала провода антенны, вокруг него возникнет электромагнитное поле. При этом , между проводом и антенное есть емкость, а сам провод обладает индуктивностью, получается колебательный контур, в котором начинаются затухающие колебания с частотой , на которую он настроен. Эти колебания возбуждают электромагнитные волны, которые излучаются в пространство. 

       После размыкания прерывателя ток в первичной обмотке катушки прекратится, якорь отпустится, и замкнет ток снова, и цикл генерации высокого напряжения и искры повторится.

      По смыслу это похоже на колокол, в котором каждый разряд в искровом промежутке является ударом по колоколу - контуру, который потом "гудит", излучая электромагнитные волны.

     После размыкания прерывателя ток в первичной обмотке катушки прекратится, якорь отпустится, и замкнет ток снова, и цикл генерации высокого напряжения и искры повторится

     Первые передатчики не имели между антенной и генерирующим разрядником ничего, антенна подключалась прямо к разряднику, в результате чего спектр излучения их был очень широкий, и даже две три близко расположенные станции уже создавали помехи друг другу. Кроме того, поскольку спектр излучения "размазывался" по диапазону, полезная излучаемая мощность была мала.

     Поэтому почти сразу и Попов , и Маркони стали включать в схему колебательный контур цепь, состоящую из катушки и конденсатора. Контур обеспечивал концентрацию колебаний на определенной частоте.

     Схема контура может быть параллельной и последовательной, в зависимости от соединения конденсатора и катушки.

                       Последовательный колебательный контур

     Про то , как возникают колебания в контурах, проходящих процессах и так далее, можно найти на сайтах для школьников, нас же интересует следующее свойство контуров - сопротивление параллельного контура на рабочей (резонансной ) частоте стремится к бесконечности, последовательного же - к нулю.

      Поэтому включение параллельного контура между антенной и заземлением "закорачивало" токи ненужных частот на землю и не допускало их в антенну,  практически не влияя на колебания нужной частоты , ну а последовательный контур включался между разрядником и антенной, преграждая путь колебаниям ненужной частоты в антенну.

      Основные усовершенствования искровых передатчиков до появления непрерывной генерации ВЧ колебаний велись в основном в направлении улучшения фильтрации сигнала в антенну, и зачастую схема такой фильтрации (и согласования антенны) состояла из нескольких параллельных и последовательных контуров, которые тщательно настраивались на рабочую частоту передатчика.

      По мере расширения использования радиосвязи стало ясно, что для ее развития необходимо использования генераторов незатухающих колебаний, которые выдавали бы непрерывно ВЧ ток нужной частоты и мощности.

     Эту задачу решили с помощью дуговых радиопередатчиков, в которых в колебательный контур включается вольтова дуга - незатухающий разряд в газе . При определенных условиях зависимость тока в дуге от напряжения становится обратной - то есть, при повышении напряжения ток падает, при понижении растет (кстати, такой же участок есть и на характеристике туннельных диодов). То есть, практически в этот момент дуга является цепью с отрицательным сопротивлением.

      Подобное поведение дуги позволяло компенсировать потери в колебательно контуре, и создать такой режим , чтобы в нем возникли и продолжались незатухающие колебания , близкие к синусоидальным по форме.

      Однако, КПД таких передатчиков был довольно низким, кроме того, манипуляция их сигнала была возможна только по частоте , а для получения звуковой модуляции микрофон включался непосредственно в цепь антенны, что ограничивало передаваемую мощность током спекания угольного порошка в микрофоне.

      Необходимы были генераторы ВЧ, которые имели бы достаточный КПД, позволяли генерировать значительную мощность, а их цепи манипуляции и модуляции не включались бы в цепь ВЧ тока.

      Такими генераторами стали МАШИННЫЕ генераторы, который представляли из себя многополюсную электромашину переменного тока, состоящую из привода и генератора.

     Привод мог быть разный, в том числе и механический, от паровой машины или двигателя внутреннего сгорания, либо электродвигателя. но обязательно высокооборотный со строго стабилизированными оборотами, а вот генератор представлял из себя обычный однофазный генератор переменного тока с большим количеством полюсов , что позволяло генерировать ток с частотой несколько десятков (до 100) килогерц.

     Такие машинные генераторы связывались через систему согласования с антенной , и вполне успешно позволяли вести радиосвязь. Ключ (манипуляция) включался в обмотку возбуждения генератора, которая включалась только в момент нажатия ключа.

     Именно на машинных передатчиках были проведены первые успешные эксперименты , показавшие возможность качественной звуковой модуляции радиоволн - микрофон включался в цепь возбуждения генератора, что приводило к изменению тока возбуждения под влиянием звуковых волн и соответственно генерируемой мощности.

     Революция в радиосвязи произошла с момента создания первого лампового генератора незатухающих колебаний , который появился в 1913 году. С этого момента и до создания полупроводниковых приборов лампы безраздельно стали господствовать в радиаппаратуре.

     Ламповые генераторы позволяли генерировать частоты практически всех используемых в то время диапазонов, применять все виды модуляции - амплитудную, однополосную, частотную, фазовую и так далее, были довольно компактны, имели хороший КПД, позволяли генерировать сигнал на более низкой частоте с последующим его умножением, хорошо согласовывались с антеннами. 

     Именно это и предопределило их широкое применение как профессионалами, так и радиолюбителями.

     Простота их конструкции привела к тому, что в СССР, например, в 60х годах прошлого века распространилось  такое явление, как радиохулиганство ("шарманщики") - молодежь, зачатую ученики 6 и боле старших классов, изготавливали простейшие генераторы ВЧ на одной лампе, без всяких модулирующих устройств и блоков питания, затем подключали их к выходному каскаду усилителя низкой (звуковой) частоты любого лампового приемника, и получался вполне себе работоспособный передатчик средних волн, позволявший вести как речевую передачу через микрофон, так и проигрывать музыку с помощью проигрывателя . А поскольку в составе "аппаратуры" был радиоприемник, "шарманщики" вели между собой полноценную радиосвязь, дальность которой в благоприятных условиях могла достигнуть нескольких сот километров.

     Ваш покорный слуга тоже не избежал данного увлечения классе этак в 7-8ом, окончившемся обнаружением соответствующими службами, доставкой в отдел КГБ, беседой с его сотрудниками о недопустимости подобного занятия и направлением в ДОСААФ на курсы радистов.

     При всей важности передатчиков и приемников, радиосвязь невозможна без антенн, и с самого момента проведения первых связей антенны были важным элементом, над которым велась постоянная работа. 

      Теория антенн изучена вполне достаточно, описана во многих работах, и изучается в ВУЗах в курсе "АФУ" (Антенно-фидерные устройства). Конструктивные особенности антенн зависят от диапазонов их работы и назначения. Так, широковещательные антенны должны иметь круговую диаграмму направленности (излучать во все стороны на 360 градусов) , антенны радиолокаторов - как можно более узкую в горизонтальной плоскости, антенны устройств наведения ракет - диаграмму "карандашного (игольчатого ) " типа , и так далее.

      Учебников по АФУ много, но если кто то захочет самостоятельно изучить данную проблему, советую книги для радиолюбителей - советских авторов Бунина и Яйленко (в первых изданиях - Бунимович и Яйленко) "Справочник радиолюбителя -коротковолновика ", их же "Техника любительской однополосной радиосвязи", в которых в том числе разбираются вопросы антенной технике, и антенную библию радиолюбителей - книгу немецкого радиолюбителя из ГДР Карла Ротхаммеля (позывной DM2ABK), которая выдержала уже более 20 изданий и до сих пор является наиболее доступной для понимания книгой по антеннам.

      Книги эти есть в свободном доступе в интернете, желающие могут их скачать и самостоятельно заняться изучением интересующего материала.

        Продолжение следует .

Глобалисты против националистов: гражданская война всемирного масштаба?

Не знаю как на вас, а лично на меня сцена в Американском Конгрессе, когда спикер нижней палаты, демократка Нэнси Пелоси демонстративно разорвала текст обращения Трампа к нации произвела...

Зеленский дозвонился до Путина

Судя по всему в Киеве, и не просто в Киеве, а в президентском офисе, и не кто попало, а сам Зеленский поверил во всемогущество Андрея Ермака, который якобы способен, благодаря личной дружбе с Козаком ...

Трамп начал мстить демпартии и Украине Майдана

После провала попытки импичмента и оправдания Дональда Трампа события начинают разворачиваться стремительно и именно так, как предсказывалось. Фильм про убийства на майдане на One America News в прямо...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Александр Рабин 24 декабря 2019 г. 21:06

    Кто здесь врет ?

    Имеется две публикации:«Северный поток-2» оказалось нечем достраивать            Газопровод «Северный поток-2» оказалось нечем достраивать: судов, которые могли бы завершить проект, у России в настоящее время нет. Об этом сообщает «Интерфакс» со ссылкой на главу Объединенной судостроительной корпорации (ОСК) Алексея Рахманова.Одновременно...
    454
    Александр Рабин 21 декабря 2019 г. 23:09

    Цыплят по осени считают, или рано радуетесь...

                         Руководитель "Нафтогаза" Коболев с радостью сообщил, что США сделали Украине "Прекрасный предновогодний подарок", введя санкции против строительства "Северного потока-2".     Действительно, оператор строительства "Норд Стрим-2" сообщил, что строительство временно ...
    2307
    Александр Рабин 10 декабря 2019 г. 20:18

    Коротко - специально для Владимира Зеленского и его окружения.

               В общем то это должно быть ясно всем, но- видимо, на Украине до этого сами додуматься никак не могут. И поэтому почему то очень настаивают на "получении контроля над границей раньше всего".      Однако - пусть господа отдадут себе отчет - возможно ли это ?     Вспомним, как принималис...
    625
    Александр Рабин 7 ноября 2019 г. 15:37

    К вопросу о "врагах народа" и "антиамериканской истерии".

        На YouTube  фильм находится по ссылке https://www.youtube.com/watch?v=cMhbkb7ws8M...
    688
    Александр Рабин 7 октября 2019 г. 19:09

    Прошу запретить..... А хоть понимает , что просит запретить ?

    Некая москвичка Алена Попова подала в Савеловский суд Москвы иск (согласно штампу, принят 2 октября) с требованием признать незаконными действия московского правительства – оно применяет технологии распознавания лиц в городской системе видеонаблюдения, сообщил юрист «Роскомсвободы» Саркис Дарбинян, представляющий интересы Поповой в суде. Обработка биоме...
    1267
    Александр Рабин 19 сентября 2019 г. 22:01

    Поле и физический вакуум.

         Из комментариев, поступивших на мою статью об эфире, ясно, что его проповедники, окопавшиеся на КОНТе , абсолютно не представляют , что вообще то такое - поле и физический вакуум.     По крайней мере, один из них раз 10 задал мне вопрос - что такое, по вашему мнению, поле, и все мои ответы его не устроили - ему нужно б...
    1548
    Александр Рабин 15 сентября 2019 г. 00:27

    Эфир (не медицинский). А его сторонники хоть понимают, что это такое ?

    А в самом деле, "знатоки физики" и их сторонники, когда пытаются доказать, что "эфир существует, а Эйнштейн врет", хоть понимают, о чем идет речь ? В чем отличие "эфирных" теорий и современного научного обьяснения мироздания и электромагнитных явлений? Я на сто процентов уверен, что большая часть из них вообще не представляет, о чем идет ...
    2023
    Александр Рабин 10 сентября 2019 г. 23:43

    Лучше поговорим о плове....

         Я иногда люблю покухарить, особенно приготовить что нибудь из узбекской кухни. В Узбекистане вообще считается что настоящим поваром, истинным "художником кухни" может быть только мужчина, удел женщин, жен - только приготовить что нибудь простенькое.    А Пл-о о в!  Только мужчины - особенно  праздничный.  &nb...
    1856
    Александр Рабин 8 сентября 2019 г. 09:59

    Это интересно: тяжелый грузовик на электроприводе, не требующий топлива и подзарядки.

    В Швейцарии недалеко от города Биль есть цементный завод , сырье на который доставляют из карьера, расположенного выше в горах, на склоне горы Шасраль. Тяжелые грузовики самосвалы ежедневно совершают по 20 рейсов , доставляя сотни тон известняка на завод. На это уходит несколько тонн дизтоплива на каждый грузовик ежедневно. Швейцарцы на...
    1646
    Александр Рабин 7 сентября 2019 г. 22:02

    Конец "дела Благина".

                         За прошедшие дни сентября случилось две вещи - во первых, ко мне наведались сотрудники местного ОВД, как ни удивительно, в связи с делом Благина.     Оказывается, некий его сторонник написал в МВД Татарстана заявление о том, что я, мол на сайте КОНТ и еще где то там в ...
    1739
    Александр Рабин 3 сентября 2019 г. 20:41

    Ошибка Сталина.

           Дюнкерк.В связи с прошедшими годовщинами сразу нескольких событий 80 летней давности в сети, в СМИ вовсю тиражируются заявления об ошибках Сталина , приведших ко Второй мировой войне.     Здесь упоминаются разные варианты - и заключение Договора Молотова- Риббентропа, якобы давшее Гитлеру возможность напасть на П...
    2735
    Александр Рабин 27 августа 2019 г. 19:07

    Физика ЕН антенны и что такое "продольная волна".

            Прежде, чем говорить об ЕН антенне и физике ее работы (а антенна действительно работает так , как она должна работать), нужно представить себе ее устройство.       Опубликовано огромное количество устройств, я даже вчера опубликовал чертежи антенны из кофейных банок, но если отбросить всю шелуху, остается следующее:  &...
    4020
    Александр Рабин 26 августа 2019 г. 20:51

    Конструкция ЕН антенны..... только я здесь ни при чем !

          Собираясь написать о ЕН антеннах, они же "диполь Тесла",они же антенны для связи на НZ волнах ( правда, я точно не знаю, что такое HZ волны - может, ху знает какие-то)  я искал в интернете пару конструкций, наиболее характерных для этих антенн (их уже наопубликовали столько, что сам черт ногу сломит).      И наткнулся на д...
    2076
    Александр Рабин 24 августа 2019 г. 20:37

    Бабочки истории.

              Просматриваю сегодняшнюю ленту Конта. Читаю разных Блондинистых Вить Анисимовых и других страдателей и патриотов России. Естественно, какой великий Путин и каких великих побед он добился. Ничего не имею против Владимира Владимировича, нормальный президент, в России пока нет никого, кто мог бы с ним сравниться ...
    1603
    Александр Рабин 23 августа 2019 г. 22:52

    Антенна ОБ-Е.

          Итак, разберем конкретные антенны, о которых нам прожужжал все уши известный писатель, заслуженный физик , философ и историк науки. Поскольку об ЕН - антенне что разговор поутих, начнем с антенны Харченко, которая ставится в пример как нечто совершенно новое и даже создающее "третье поле". Кстати, насчет последнего - даже если какая то анте...
    3498
    Александр Рабин 21 августа 2019 г. 21:27

    Добрались до антенн - немного теории.

         Антенна- настолько важная часть радиотракта, что среди радиолюбителей, особенно начинающих и малоопытных, а а также в среде "как бы радиолюителей" - различных нахватавшихся верхушек "знатоков" постоянно ходят легенды о каких то "сверхантеннах", имеющих небольшие размеры, но в силу своей "особой" "засекреченной" конструкции способных...
    2124
    Александр Рабин 17 августа 2019 г. 21:02

    Да когда же это кончится ? Чертов конденсатор....

          Вот это - из моего диалога с одним из "учоных", которые все знают. Курсивом - мои слова, простым текстом - егоЭто у вас что то сдвинуто. Я впервые слышу , что конденсатор "переворачивает фазу". Да , сдвигает фазу тока относительно напряжения на определенный угол, зависящий от емкостиВот тут у кого еще что сдвинуто. Во-первых мы конкр...
    2048
    Александр Рабин 15 августа 2019 г. 22:59

    Магнитное, электрическое и электромагнитное поле. Зародыш антенны.

          Итак, с конденсаторами, баранами и так далее закончили. Думаю, если кто то хотел знать тему, тот понял, ну , а если у человека один эфир в голове, то ничего не поможет.     Суть даже не в эфире, как таковом - кстати, несмотря на проклятия эфирных наркоманов в адрес Эйнштейна, он как раз предлагал называть эфиром п...
    2881
    Александр Рабин 14 августа 2019 г. 20:26

    Физические бараны.

    Прошу меня простить, но другого выхода нет. Пришлось написать эту статью. Итак, задача про баранов:       Представьте себе огромную кошару , в которой содержится куча баранов.     Из нее два выхода - один на север, другой на юг. С северной стороны кошара закрыта воротами, с южной открыта и от нее идет огороженная доро...
    2022
    Александр Рабин 12 августа 2019 г. 20:55

    Ток смещения - для особо упоротых теоретиков "эфира".

           Вот же как, считал, что вроде все написал про ток смещения в прошлой статье, а поди ж ты, есть такие упоротые люди, которые пытаются доказать, что -"нет, не так", при этом сами обьяснить, как на самом деле , не могут.      Придется снова , более подробно повторить все. Итак, мы имеем контур из конденсатора С, источника пита...
    3560
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика