• РЕГИСТРАЦИЯ

Физика ЕН антенны и что такое "продольная волна".

14 4054


        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:

     -наиболее часто встречающаяся конструкция ЕН антенны - это симметричный или несимметричный вибратор, состоящий из элементов большого диаметра (симметричный - из двух, несимметричный - из одного), значительно меньшего , чем четверть рабочей длины волны, размера .

     К примеру, для 40 метрового любительского диапазона рекомендуется антенна, у которой длина элементов 2-2,5 метра. То есть, при длине волны 40 метров размер антенны будет метра 4-5. Полуволновой диполь на эту же волну был бы длиной 20 метров, ну, а антенна GP (четвертьволновой вертикальный вибратор) - 10 метров .

     Изюминкой ЕН антенны считается схема подключения элементов, которая представляет из себя обычно несколько катушек, иногда вариометров , и конденсаторов переменной емкости.

     По утверждению адептов этой антенны, именно в схеме подключения элементов дело - якобы она создает некий "сдвиг" чего то (я уже боюсь писать "фазы", вдруг обвинят в незнании принципа работы ее), и антенна начинает излучать нечто, чего не излучает обычная антенна.

     Если почитать Теда Харта, первого популяризатора этой антенны, то она имет штук 15 преимуществ перед обычными вибраторами, как то - не принимает ненужные сигналы, невосприимчива к промышленным помехам, позволяет небольшой мощностью проветси сверхдальние связи, и прочая , и прочая .

     Харта подхватили наши не очень грамотные радиолюбители, ситуацией воспользовались мошенники от науки - и слухи о чудо - антенне разнеслись по всему интернету, как о чем то новом, ранее никому неизвестном .

     Но - давайте по прядку. Любой радиолюбитель, который сам собирает свою аппаратуру, знает, что такое ламповый выходной каскад передатчика, согласующее устройство и П-контур выходного каскада.

     Дело в том, что выходное сопротивление лампового каскада очень высокое, несколько тысяч ом, в то время как антенны имеют обычно низкое входное сопротивление. Для согласования передатчика с антенной используется согласующее устройство - высокочастотный фильтр, отсеивающий лишние составляющие выходного сигнала (гармоники, опорные частоты, промежуточные частоты блока формирования ) и трансформирующий выходное сопротивление лампового каскада до величины входного сопротивления антенны. Наиболее простым устройством , применяемым для этой цели, является П-контур передатчика.

Схема П-контура :

Собственно П-контур здесь состоит из конденсаторов с1 и с2 и индуктивности L1. Регулировкой емкости С1 приводят входное сопротивление контура R1 к величине R0e - высокому выходному сопротивлению лампового каскада, регулировкой С2 устанавливают выходное сопротивление контура равным малому сопротивлению фидерной линии или антенны. Обычно в этом случае емкость конденсатора С2 в несколько раз больше, чем емкость С1.

То есть, в направлении от с1 к с2 П - контур обладает свойством понижать выходное сопротивление, но точно так же он обладает свойством в направлении от с2 к с1 повышать сопротивление.

Иногда в качестве согласующего устройства используется Г-контур, который отличается от П-образного контура отсутствием одного конденсатора С2.

Теперь смотрим следующие картинки:

Все эти картинки - из работы Т.Харта о ЕН антеннах. Более менее искушенный радиолюбитель сразу увидит, что это обычные согласующе - симметрирующие устройства, действующие "наоборот" относительно кабеля питания - они повышают выходное сопротивление в направлении кабель - антенна.

Действительно , если посмотреть на схему на рис.2. там мы видим два Г звена, параллельно подключенных к фидеру, выходы звеньев подключены к элементам антенны. При этом на один элемент сигнал снимается с индуктивности, другой - с емкости, что обеспечивает питание элементов в противофазе (либо со сдвигом по фазе).

На схеме рис.3 вообще мы видим П-контур с дополнительной индуктивностью, на рис. 4 - стандартная схема симметрирования антенны с помощью параллельного контура.

Чего общего в этих схемах ? Они все согласуют низкое сопротивление фидера в высокое сопротивление антенны, одновременно являясь симметрирующими устройствами - переходом от несимметричного коаксиала к симметричной двухпроводной линии. При повышении сопротивления повышается напряжение, прилагаемое к антенне.

Что у нас получается ? А то, что все эти устройства в ЕН антенне преследуют одну цель - как можно больше повысить подводимое к антенне напряжение - что Харт и не скрывает в своей работе, а также создать на половинках антенны сдвиг фазы подводимого напряжение , согласно описания, в 90 градусов.

Пока оставим Харта, вернемся к образованию электромагнитной волны.

При прохождении ВЧ колебаний по ЛЮБОЙ поверхности, не являющейся частью квазистационарной системы (то есть, противофазные токи в которой не уравновешивают друг друга) вокруг этой поверхности образуется электрическое поле, и соответственно, магнитное поле тока смещения. Силовые линии этих полей ничем не отличаются от полей антенн, то есть, электрическое поле направлено между двумя ее точками, обладающими максимальными противоположными потенциалами, а магнитное поле - вокруг линии идущего между ними тока. И точно так же здесь образуется электромагнитная волна.

Однако, если в полуволновом вибраторе возникают условия для максимальной величины тока и напряжения в пучностях, что приводит к максимально возможной излучаемой мощности, то в случае с элементами малого размера все обстоит намного хуже - ни ток, ни мощность при эти размерах не достигают необходимых величин, и излучение , хотя и имеется, очень мало.

Для того, чтобы искусственно создать условия для излучения, можно поступить двумя способами - либо искусственно "удлинить " элементы до нужной длины, либо - приложить к ним как можно большую разницу потенциалов.

Для "удлинения" элементов последовательно с ними включаются индуктивности, для повышения потенциалов как раз и используются согласующие устройства, которые настраиваются на передаваемую (принимаемую) частоту и за счет увеличения своего выходного сопротивления повышают напряжение на элементах антенны - что и применяется в ЕН антенне.

То есть, если у нас есть передатчик с выходным сопротивлением 50 ом , дающий на выходе напряжение 25 вольт, при подключении его к антенне с сопротивлением 50 ом мы получим (из формулы P=(U*U)/R =25*25/50 =12,5 ватта направленной в антенну мощности.

Но если мы вместо 50 омной антенны к этому же передатчику подключим антенну с сопротивлением, допустим 600 ом, то из этой же формулы получим всего 1 ватт в антенне! Антенна просто не может забрать всю мощность от передатчика и излучить ее!

Но если мы на эту же антенну подадим 85 вольт, то получим те же 12 ватт!

Именно поэтому наибольшая забота любого радиолюбителя - это согласование антенны с аппаратурой!

Что же происходит в случае с ЕН антенной ? Индуктивности и емкости служат для банальной трансформации низкого выходного сопротивления подводящего кабеля, а следовательно, и низкого напряжения ВЧ сигнала, в необходимое для высокоомной емкостной антенны с короткими элементами высокого напряжения на рабочей частоте , именно поэтому всегда и везде апологеты ЕН антенн предупреждают об опасности прикосновения к антенне при работе даже маломощного передатчика - можно получить сильный ожог от высокого напряжения на ней.

Дальнейшее же будет уже банально - никаких неизвестных полей, никаких HZ волн, образование волны происходит почти как у изотропного (обладающего малыми размерами относительно длины волны) излучателя - шаровая диаграмма направленности, более низкий КПД и так далее. Иногда такие антенны дают выигрыш в условиях сильных промышленных помех - вблизи высоковольтных линий. Причина в том, что такие помехи, как правило, имеют горизонтальную поляризацию, а ЕН антенны в большинстве своем - вертикальную, что приводит к сильному ослаблению помехи.

В принципе, если отбросить всю шелуху, которую пишут об этих антеннах , приписывая им какие то сказочные свойства, они имеют право существовать как отдельный класс специальных антенн - не для дальней связи, не для проведения каких то сверхдальних QSO, а как антенны для специальных условий - для подвижных станций, для приема в городских условиях вблизи источников промышленных помех, как антенны длинноволновых диапазонов автомобильных радиостанций и так далее.

Настройка таких антенн должна сводится к получению на рабочей частоте максимального напряжения ВЧ на клеммах антенны при минимуме КСВ в подводящем кабеле.

При этих условиях антенна ЕН может быть применена как одна из радиолюбительских антенн. Однако все приписываемые ей волшебные свойства - чистейшей воды миф.

Теперь о заявлениях, что работа ведется на каких то продольных радиоволнах -даже не попытаюсь доказывать, что продольных радиоволн не существует (они не могут иметь поляризацию, которую имеют все радиоволны): для того, чтобы вести связь на этих волнах, ОБА корреспондента должны иметь оборудование, позволяющее генерировать, передавать и принимать такие волны. Между тем, я не слыхал ни об одном эксперименте с ЕН антеннами (кроме кучи каких то заявлений и выпуске раций для подземной связи, утапливании раций и так далее , валом валивших в СМИ в 90е годы), где два корреспондента применяли бы для связи друг с другом именно ЕН антенны. Как правило, с одной стороны ЕН, с другой нормальная, зачастую направленная , антенна.

НО! Простые антенны НЕ ПРИНИМАЮТ продольные волны, и НЕ ИЗЛУЧАЮТ продольные волны.!

Что то добавлять нужно ?

    На этом заканчиваю этот цикл статей. Если есть идиоты, которые и дальше будут верить в свехсекретные антенны и продольную радиосвязь, их проблемы . Я рассказал все, что знал из теории и своей долголетней практики.

Украина - виновные найдены. Можно деградировать дальше.

Четыре года назад я написал фантастический рассказ о деградации протоукров для проекта «СССР-2061» (но его тогда завернули). Но прошло несколько лет, и этот рассказ уже не каже...

Слышите гул? Это гудит ливийский экспресс!

  " ...Ведь от тайги до британских морей                                        &...

США и коронавирус: три неудобных вопроса

Давайте зададимся вопросом: что в реальности может стоять за словами заместителя Государственного секретаря США по вопросам Европы и Евразии Филиппа Рикера, прямо объявившего нашу стран...

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...
    460
    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 ...
    2313
    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...
    634
    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...
    692
    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...
    1271
    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...
    1565
    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 ...
    2028
    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...
    1865
    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...
    1651
    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 ...
    1743
    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...
    2746
    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...
    2089
    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 ...
    1608
    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...
    3526
    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...
    2132
    Александр Рабин 18 августа 2019 г. 15:01

    Итак, наконец мы добираемся до радиоволн и антенн.

                 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 ...
    2882
    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...
    2054
    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...
    2958
    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...
    2027
    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...
    3571
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика