Излучение от ЕН-НZ

**US5WFA** · 09.01.2009, 14:08

Действительно, я немного погорячился в своем посте, просто за столько времени уже изрядно достала эта тема. Вначале было весело, потом приелось. Хочу принести свои искренние извинения если кого обидил. Но всеже позволю себе с вами не согласится.

Сообщение от wadim

Начнем с того, как начинается (практически) любой учебник по антеннам: в начале приводятся уравнения Максвелла (в большинстве случаев без "вывода" и в усеченном виде), очень поверхностно объясняется их суть (хотя это ТО, на чем базируется весь дальнейший учебник!). Далее объясняется физика работы антенны (на это отводится от 1 до 3 страниц с 1 (одной) иллюстрацией!:-), причем, иллюстрация в разных книгах выглядит по-разному, а физика работы объясняется очень общо и не научно...

Это зависит от цели каждой конкретной книги. Есть множество книг для чисто практического описания антенн, например такие как известная книга Ротхаммеля. Также есть множество книг "переходного" характера, в которых описанно не так много антенн но зато подробнее описана теория. Тут на ум приходит книга Кочержевского. Если вас интересует именно теория - не берите книги о антеннах, возьмите лучше практически любую книгу по теории поля, электродинамике и распространению радиоволн.

Сообщение от wadim

Далее (не во всех учебниках) вводится понятие "элементарного" диполя Герца (эдакого идеального диполя, которого не существует и сущесвовать в жизни не может! :-), на основании уоторого излагается (опять же весьма поверхностно) теория ближнего и дальнего поля (причем для этого вводится массу ограничений, о которых многие забывают, а некоторые и не подозревают!).

Идеальный вибратор Герца существовать конечно не может, так как длинна стремится к нулю. Это чисто математическая абстракция, проводник с током заряд в каждой точке которого одинаков по всей длинне в каждый конкретный момент времени. Он используется для интегрирования по длинне элементов реальных антенн. Провод длинной 1см по которому течет ток с частотой 1Гц на практике вполне можно считать вибратором Герца, т.к. при длинне волны 30 000 000 000 метров разница в фазе на эго концах будет всеголиш 0,000000012 градуса.

Сообщение от wadim

Так вот на этой уже стадии эти ограничения "оставляют за бортом" оассмотрения ВСЕ антенны, отличные от "длинного провода"! Дальше достаточно подробно рассматривается ИДЕАЛЬНЫЙ полуволновый вибратор, для которого более-менее теоретически выводятся параметы. (Следует заметить, что для РЕАЛЬНОГО вибратора формулы уже начинают становиться частично эмпирическими (то есть абсолютно теоретически не получается), например КОЭФФИЦИЕНТ УКОРОЧЕНИЯ (в зависимости от толщины)!

Тут вы почти правы, дело в том, что "абсолютно точная" теория обычного диполя с конечным (скажем 0.01 от лямбда и более) диаметром элементов черезвычайно сложна и для общего случая вообще не разработана. Но процессы происходящие в вибраторах с более "реальным" диаметром отличаются от "идеального" случая незначительным изменением в распределении зарядов по длинне, что еще менее незначительно влияет на диаграмму направленности и на КУ и эмпирические формулы дают вполне достаточную точность.

Сообщение от wadim

Да и объяснения с "затеканиями токов выглядят весьма сомнительно :-)...

Тут чесно говоря не совсем понял, но если вы о затекании токов на внешнюю поверхность оплетки то проверить это обьяснение очень легко проверить - подключить диполь к коаксиалу без симметрирующих устройств и пройтись индикатором поля по длинне кабеля.

Сообщение от wadim

Попробую пояснить (попроще) рассуждения Micro-2: Дело в том, что в учебниках всегда антенна (диполь) подключается к генератору послеловательно (в "разрыв "антенны включается генератор), поэтому (по закону Кирхгоффа) ток течет общий через оба плеча антенны и генератор! Вот в этом и есть "ловушка" в которую попадает большинство... Но ведь можно запитать КАЖДУЮ половинку диполя отдельно (ну для начала от отдельных синхронизированных генераторов) и создать в КАЖДОМ плече независимо любые токи с любой фазой! Можно это сделать и от ОДНОГО генератора (но это дело техники...). А дальше вопрос: КАК БУДЕТ РАБОТАТЬ такой диполь?

Тут вы ошибаетесь. В теории вибраторов абсолютно без разницы как именно питается сам вибратор, со здвигом фаз, без здвига, последовательно или паралельно. Главное - вывести закон изменения тока в любой точке вибратора. В вашем случае распределение токов в плечах половинок вибраторов по амплитуде одинаково, по фазе сдвиг на 90град у одной половинки относительно другой. Токи синусоидальны, соответственно мгновенные значения тока известны в любой точке половинок в любой конкретный момент времени. Возьмем достаточно удаленную точку пространства, такую, что лучи от нее к любой точке вибратора можно считать паралельными для упрощения. Интегрированием по длинне плеч одной и второй половинки вибратора и последующей суперпозиции обеих полей получаэм вектор напряженности поля в рассматрисаемой точке. Двигая точку в полярных координатах при R=const получаем диаграмму излучения. Ткните носом где я чегото не учел. Ах да, это все рассматривается даже в институтских учебниках.

Задача действительно очень сложна в общем случае. Но отсутствие абсолютно точной теории простого диполя не обьясняется тем что ктото чегото не может обьяснить, а скорее следующими факторами:
1) Теория для тонкого вибратора дает на практике достатучную точность и для толстого.
2) Теория толстых вибраторов слишком сложна для повседневного использования и применяется только в отдельных случаях.

Так вот, приведенная Вами ссылка, демонстрирует "укороченный диполь" (слева на фото, приведенном Вами же ниже), а опыты UA1ACO говорят, что есть вариант №2 "ЕН" (справа на фото!).
Поэтому, для того, чтобы утверждать об ЕДИНСТВЕННОСТИ варианта №1, нужно это ДОКАЗАТЬ! Это задача очень сложная, но есть более легкий (правда "усеченный" вариант) - повторить опыты UA1ACO и результаты опубликовать (с фото и т.д., а не "голословно"...)

Дык извините, а кто кому должен доказывать? Вот пускай тов. Спин и докажет (правда за несколько лет это у него не получилось) Опыты UA1ACO некорректны, хочябы изза того что небыло предпринято ничего для подавления излучения питающего фидера, которое в данном случае соизмеримо, если даже не превышает излучение самих антенн. Приведите пожалуйста пример корректного эксперимента.

**RK1AT** · 09.01.2009, 14:29

Сообщение от US5WFA

Опыты UA1ACO некорректны, хочябы изза того что небыло предпринято ничего для подавления излучения питающего фидера, которое в данном случае соизмеримо, если даже не превышает излучение самих антенн. Приведите пожалуйста пример корректного эксперимента.

Юноша, Вы "хочябы" сами свой пример корректного эксперимента привели, посколько взялись за рецензирование!

**US5WFA** · 09.01.2009, 14:53

Сообщение от RA0JV

Юноша, Вы "хочябы" сами свой пример корректного эксперимента привели, посколько взялись за рецензирование!

Вот тут я привел пример на мой взгляд корректного эксперимента.
http://forum.qrz.ru/post230330-44.html

**Сова** · 09.01.2009, 16:16

=== Опыты UA1ACO некорректны, хочябы изза того что небыло предпринято ничего для подавления излучения питающего фидера, которое в данном случае соизмеримо, если даже не превышает излучение самих антенн. Приведите пожалуйста пример корректного эксперимента

Покажите мне, пожалуйста, где здесь фидер, я не нашла:
(глава Игры со светом)
http://ehant.narod.ru/exp_eh20.htm
Ваше упрямство уже становится смешным...

Добавлено через 7 минут

Сообщение от wadim

Уважаемый US5WFA,
Я думаю, Вам все-таки следовало бы извиниться перед Владимиром (UA1ACO), которого Вы публично оскорбили...

+1

**UA4HLQ** · 09.01.2009, 17:00

Сообщение от Сова

Покажите мне, пожалуйста, где здесь фидер, я не нашла:

А между тем, симметричный фидер, подключенный к несимметричному выходу р/ст отлично виден, уважаемая. Не говоря уже о всех связанных с таким включением эффектах.
И не говоря о том, что теоретики ЕН постулируют равноценность их антенн и диполей при длине ЕН в 1/40 волны. На волне 2 метра это будет всего 5 см Это два плеча. Где у нас на фото плечи по 25 мм? Не вижу.
"А усы и подделать можно!" (с)
Будете на демонстрации такой антенны, поднесите неонку к другому плечу и озадачьтесь, чего это она там не светится?

**RX3APE** · 09.01.2009, 17:23

Сообщение от US5WFA

Действительно, я немного погорячился в своем посте, просто за столько времени уже изрядно достала эта тема. Вначале было весело, потом приелось. Хочу принести свои искренние извинения если кого обидил.

Уважаемый US5WFA!
Я Вам благодарен за адекватную реакцию.

То, что Вы с частью моих рассуждений согласились, говорит о том, что Вы не принадлежите к "лагерю" огульно отрицающих все подряд и скорее всего Вы со временем попробуете понять более глубоко физические процессы в антеннах и в пространстве вокруг них...

Сообщение от US5WFA

Тут вы ошибаетесь. В теории вибраторов абсолютно без разницы как именно питается сам вибратор, со здвигом фаз, без здвига, последовательно или паралельно. Главное - вывести закон изменения тока в любой точке вибратора.

Вот именно: Главное - вывести закон изменения тока в любой точке вибратора! К сожалению, в большинстве учебников либо вообще не говориться, либо говориться вскользь о том, что "закон изменения токов" в РЕАЛЬНОМ диполе (про другие антенны, как я говорил, вообще "ноль"...) ОТЛИЧАЕТСЯ от ИДЕАЛЬНОГО! Наиболее полно сказано об этом в учебнике МЭИ "Антенны" Коробанского И.Н. "Энергия" 1973г. Тем не менее там написано: "Однако точное распределение тока известно лишь для ограниченного числа излучающих систем. (речь идет об ИДЕАЛЬНЫХ случаях!) Поэтому для проведения инженерных расчетов распределение тока задается приближенно. Для тонких вибраторов оно берется синусоидальным. Полученные при этом ЧИСЛЕННЫЕ результаты вполне удовлетворяют требованиям ПРАКТИКИ". Для РЕАЛЬНЫХ проводников (тем более для "не тонких" вибраторов) распределение вообще сильно отличается, причем объяснения причин (не говоря уже о расчетах!) этих отличий, мягко говоря, бездокозательны (то есть являются ОДНОЙ из гипотез!).
То есть все дальнейшие математические действия (описанные Вами), естественно, ПРАВИЛЬНЫЕ, но т.к. исходные данные (распределение токов) мягко говоря, не точны, то и результат мало чего стОит! Кстати программы расчета антенн как раз являются "калькуляторами", выполняющими эту трудоемкую операцию численного интегрирования по интервалам, но беда именно в том, что и в этих программах ГЛАВНОЕ - распределение токов берется из тех же учебников (которые сами утверждают, что распределение справедливо с инженерной точностью только для "тонких диполей"!).
Все эти рассуждения я привел только для того, чтобы обратить Ваше (и других) внимание на известные вещи, на которых (к сожалению) в учебниках не заостряется внимание (но это и объяснимо - иначе у студентов ВООБЩЕ поехада бы крыша :-) ).

Сообщение от US5WFA

Задача действительно очень сложна в общем случае. Но отсутствие абсолютно точной теории простого диполя не обьясняется тем что ктото чегото не может обьяснить, а скорее следующими факторами:
1) Теория для тонкого вибратора дает на практике достатучную точность и для толстого.
2) Теория толстых вибраторов слишком сложна для повседневного использования и применяется только в отдельных случаях.

К сожалению, с утверждением 1) не согласен, так как даже в учебниках ТАКОГО утверждения НЕТ!
Со 2) утверждением частично соглашусь, только замечу, что применяется не теория для "толстых вибраторов, а ЭМПИРИЧЕСКИЕ фомулы (имеющие с теорией мало общего, а базирующихся на ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ данных).

Сообщение от US5WFA

Дык извините, а кто кому должен доказывать? Вот пускай тов. Спин и докажет (правда за несколько лет это у него не получилось) Опыты UA1ACO некорректны, хочябы изза того что небыло предпринято ничего для подавления излучения питающего фидера, которое в данном случае соизмеримо, если даже не превышает излучение самих антенн. Приведите пожалуйста пример корректного эксперимента.

Здесь Вы, действительно правы - Вы не не ОБЯЗАНЫ ничего доказывать (и тем более повторять эксперименты!), но и ОТРИЦАТЬ результаты экспериментов, проведенных другим Вы ТОЖЕ не имеете "морального" (в научном смысле) права... Единственное, Вы можете высказать свое мнение и аргументировать его, а также указать на те моменты опытов, которые Вам не ясны или (по Ващему мнению) не корректны.
На счет излучения фидера UA1ACO проводил специальные эксперименты, доказавшие равнозначность результатов при питании антенны фидером и при отсутствии проводов и фидера вообще (генератор и аккумулятор непосредственно подключен к антенне!). Советую Вам более внимательно изучить сайт UA1ACO...
Только хочу заметить, что кроме описания экспериментов САМОГО UA1ACO на его сайте есть ссылки на массу других материалов, за содержание которых UA1ACO не несет НИКАКОЙ ответственности (по некоторым ссылкам есть материалы утверждающие что ЕН антенны вообще не работают... :-).

С уважением, Вадим.

**Сова** · 09.01.2009, 17:25

==="А усы и подделать можно!" (с)
Будете на демонстрации такой антенны, поднесите неонку к другому плечу и озадачьтесь, чего это она там не светится?

В этой статье есть Рис. 16, Рис. 17 и Рис. 18
Все светится, с обоих сторон.
Т.е., про усы, вы хотите сказать, что Кононов выкладывает заведомо ложные снимки?! Ну и ну...

ЗЫ: Он ответить не может, в отъезде вроде бы. Я поражаюсь логике оппонентов, даже сказать нечего...

**UA4HLQ** · 09.01.2009, 17:53

Не думаю, что он подделывает, он просто умалчивает. Посмотрите рис 5-6-7-8 Явно, лампочка светится ярче с одной стороны.
Но, это не главное. Где ваше мнение про 1/40 лямбда? С таким дрыном, почему бы и не связаться с кем угодно? А если назвать его ещё ЕН-антенна!

**Сова** · 09.01.2009, 19:52

Сообщение от UA4HLQ

Не думаю, что он подделывает, он просто умалчивает. Посмотрите рис 5-6-7-8 Явно, лампочка светится ярче с одной стороны.
Но, это не главное. Где ваше мнение про 1/40 лямбда? С таким дрыном, почему бы и не связаться с кем угодно? А если назвать его ещё ЕН-антенна!

Господи, ЗАЧЕМ ему что-то специально умалчивать?
Да, на рис. 8 видно смещение, ну, так оно может из-за этого дрына )) А на 16 и 18 дрына нет, да и смещений не видно. Думаю, это вряд ли связано, но фотки налицо.
Достаточно попросить человека более тщательно повторить эксперимент, а не обвинять его в некорректности и умалчивании.
Про лямбду ничего не скажу, во-первых, в силу некомпетентности, а во-вторых, UA1ACO сам пишет в теории (см. сайт), что в течении последних лет все меняется, что-то отвалилось, что-то подтвердилось, что-то прибавилось. Я думаю, про лямбду он сам пусть лучше расскажет.
Откуда, ваще, взялось L/40? Это что, уже четко выведенная и утвержденная формула?

Это одно из сотен предположений! Как можно оперировать формулами (в кач-ве аргументов) из области, в которой никто еще толком не петрит?..

Добавлено через 5 минут
...ксати... задумалась, почему на рис. 8 смещение есть, а на 16-18 нету.
Может, оно (это хитрое излучение) лупит вбок, а не вверх?
На верхних рисунках еха поднесена снизу к лампе,
а на нижних - с боков.
Но нет... на рис. 18 получается, что напряг идет и вниз себе спокойненько.

**UA4HLQ** · 09.01.2009, 22:48

Антенна длиной в одну сороковую волны взялась из писаний Теда Харта. Последний раз я читал что такова длина "стандартной" ЕН-антенны в статье про вещательную антенну в Сальвадоре, ту, которая бесславно погибла в бурю. Почитайте.
А в статье про двоечную ЕН-антенну, если мне не изменяет память, речь идёт про антенну в 124 мм. Это явно не 1/40 волны и выдавать эксперименты с ней за эксперименты с ЕН, просто не корректно.
Транспонируем эту длину в более привычный диапазон. Скажем, возьмём диапазон мобильной связи 1,7 МГц Частота ниже в 86 раз чем 146 МГц. Значит, антенна пусть будет в 86 раз длиннее. Получается 10,6 метра. Но позвольте, уважаемая Сова, стандартная антенна для "Карата" на этот диапазон равна 12 метрам! И она выполнена из проволочки, а не из фабричной трубы соответствующего диаметра. И она работает и её никто не называет ЕН-антенной.
А носимая антенна для "Карата" и вовсе полтора метра! И тоже работает!
Если вы прочитали статью про антенну Теда Харта в Эль Сальвадоре, то не задали ли вы себе вопроса: зачем такая небольшая антенна стоит на 50 метровой мачте? Средние волны, это не УКВ, поднимать антенну не нужно!
А ответ-то прост: Тедди сделал просто-напросто СВ-антенну с так называемым "верхним питанием" и разрекламировал её как ЕН-антенну. Не изолировал же он "землю" фидера от мачты?
Естественно, если поставить её на земле, такая антенна работать не будет.
Я читал про ваши эксперименты и понимаю вашу мечту про компактную и эффективную антенну. Это всеобщая мечта радистов. Так получилось, что на ней паразитируют. Эксперименты, сравнивающие излучение диполя и ЕН-антенны производились, ссылка имеется, почему бы вам её не прочитать? Не верите, сами сделайте подобный эксперимент. Интересен коммент Харта: более беспомощного оправдания я никогда прежде не читал.
PS: нашли вы фидер?

**RA9CTW** · 10.01.2009, 09:42

Нет, не оскудела ещё земля русская, не перевелись ещё спинаки на форуме НАМовском!
Сойдёмтесь друзья и братья, создадим ветку новую!
Ветку новую, ЕНантенную!
(Старую то закрыли)

**UR4III** · 10.01.2009, 12:49

И КАК ЖЕ ОНА РАБОТАЕТ - ЕН АНТЕННА?

Я не стесняюсь признаваться, что являюсь дилетантом. Основное образование – горный инженер. Теорией АФУ заинтересовался после известной статьи RX3APE в журнале «Радио». Как видно, ЕН-антенны всё-таки полезные изобретения!
Но я не об этом. А о теории, изложенной Владимиром UA1ACO по ранее приведенной ссылке. Благо она изложена на языке, доступном школьнику. Причём опровергать я ничего не собираюсь, а буду просто задавать вопросы по неясным для меня моментам.

//1. ЕН антенна представляет собой последовательно включенные конденсатор (емкость между цилиндрами), индуктивность настройки и сопротивление излучения антенны (есть также и активное сопротивление индуктивности, но об этом потом).//

Не плохо было бы привести эквивалентную схему антенны.
Из текста и рисунка не понятна, какую роль выполняет фазирующая катушка?

//2. Что это за цепь, из этих последовательно включенных элементов - это последовательный колебательный контур.
3. Из школьного курса физики мы знаем, что при подаче мощности на такой последовательный колебательный контур, на его элементах возникают значительные (высокие) напряжения (при резонансе).//

Насчёт высоких напряжений при резонансе, Владимир, ошибся. Если читатель раскроет школьный или не школьный учебник по электро(радио)технике, то он узнает, что сумма напряжений на индуктивности, емкости и активном сопротивлении равна эдс источника. Поэтому напряжение на емкости от «резонанса напряжений» не зависит. Изменяется только величина тока через последовательный КК.

//4. Таким образом, при настройке ЕН антенны в резонанс, в промежутке между цилиндрами возникают очень большие напряжения (это практически подтверждается).//

Возможно, я не так прочёл учебник. Хотелось бы разъяснений по поводу «практического подтверждения».

//6. Высокое напряжение между цилиндрами создает также между ними ток смещения, что не противоречит уравнениям Максвелла (причем ток значительный, цепь то последовательная и в ней токи равны).//

Насколько мне известно, в идеальном конденсаторе между обкладками тока нет. Иначе он не выполнял бы свою главную функцию – накопление энергии. Просто в переменном электрическом поле экспериментально обнаружено появление вихревого магнитного поля. Для объяснения его появления и главным образом для «замыкания» цепи был и придуман ток смещения. Фактически в цепи последовательного КК текут токи заряда и разряда емкости.
Но факт остаётся фактом. Между обкладками конденсатора переменное магнитное поле существует.

//7. А что же делает этот ток смещения? Он содает поле Н (причем в фазе с напряжением на емкости между цилиндрами, а значит и с полем Е: реактивностей-то в этой цепи нет, если не учитывать мизерную индуктивность цилиндров, а запаздывание на 90 градусов создает катушка настройки).//

Вот по «запаздыванию» хотелось бы получить более подробные разъяснения. Что от чего запаздывает или опережает на 90˚?

//9. Активное сопротивление катушки - на нем выделяется тепло, уменьшающее КПД ЕН антенны: чем оно меньше, тем лучше.

Какие же из этого можно сделать выводы?//

Стоп, стоп! С выводами не будем торопиться.
Предположим, что ЕН-антенна – классная штука с высоким кпд. Проверить кпд легко. Достаточно измерить емкость антенны и заменить антенну сосредоточенной емкостью. А затем измерить потребление энергии. При подключении антенны, исходя из заявленных характеристик, ток в цепи источника должен существенно упасть. Разность токов и напряжение на емкости (антенне) дадут нам представление об эффективности антенны. Кстати, это, наверное, и был бы лучший метод её настройки.

Но гложут меня сомнения…
Конденсаторные антенны известны давно. Кпд не впечатляет. Потери в конденсаторах различных конструкций – тоже. Но вот о том, что конденсатор из накопителя энергии превратился в её излучатель – об этом достоверной информации не встречал. Кстати, 377Ом между цилиндрами будут всегда (в зависимости от среды).

Теперь о лампочке.
В «играх со светом» фазирующей катушки нет. Это упрощает объяснение.
Все мы знаем, что симметричная линия питания не излучает. А вот если укоротить один провод линии, то оставшийся сиротой отрезок второго провода превращается в излучатель, а по всей длине линии нарушается противофазность токов и она тоже начинает излучать.
Катушка настройки в данном случае входит в «длину линии». Т.е. ток в одну половинку антенны попадает раньше, чем ток в другую. Вряд ли электрическая длина катушки равна 180˚. Отсюда все фокусы со светом легко объясняются. Так же становится понятным, что лампа находится в поле реактивной энергии.
Расстраиваться не стоит, так как и полноразмерный диполь излучает и поглощает в основном реактивное поле. В сказку о том, что одна компонента ЭМполя догоняет другую в дальней зоне (она распространяется быстрее скорости света или вторая притормаживает, так как одной скучно?) не верю. Но к счастью, в полноразмерном диполе угол между током и напряжением (зарядом) из-за взаимного влияния его элементарных участков друг на друга оказывается больше 90˚ и часть энергии в виде активной безвозвратно покидает его. Так написано в учебниках.
Буду рад доказательному опровержению. Опыт по измерению излучаемой ЕН-антенной энергии очень прост.

**Сова** · 10.01.2009, 19:40

Сообщение от UA4HLQ

Не верите, сами сделайте подобный эксперимент. Интересен коммент Харта: более беспомощного оправдания я никогда прежде не читал.
PS: нашли вы фидер?

Ой, боюсь, что я способна только ассистировать в подобных экспериментах.
Фидер в главе "Игры со светом 2" не нашла, каюсь...
Я привыкла, что это внятный кусок кабеля или длинное соединение. Чё-то там не видать ни того, не другого...

Однако я не верю, что человечество так и умрет с антенной Герца на памятнике 8))
Есть еще что-то, однозначно, и надо это искать. Поэтому я всегда симпатизирую тем, кто ищет. Я ведь писатель-фантаст )) Сказки люблю, оченно...