Гипотеза работы ЕН антенны

[UR5VEB]

Приветствую всех!

...
3. Кабель питания ЕН антенны не излучает! (симметрирование кабеля изначально подразумевается).

Вот с этого пункта и надо плясать. Так как используется система согласования Star, которая на мой взгляд абсолютно асимметрична да еще переносит ту паразитную емкость к земле, которую все хотят отнести подальше. И вот что я думаю по этому пункту.
Любые попытки гальванической развязки с помощью катушки связи приводят к ухудшению эффективности. А что это значит? А значит это то, что очень большую роль во всем занимает именно кабель. А особенно 1/2 волны, которую полюбляет Владимир(UA1ACO). Ведь в таком случае на резонансной частоте кабеля внутренняя поверхность и центральный проводник на входе/выходе будут иметь чисто активное сопротивление. И величина его будет составлять сопротивлению скин-эффекта на данной частоте плюс диэлектрические потери диэлектриков. Таким образом получаем компенсацию этой вредной емкости земли, или попросту нейтрализуем ее. Вот почему у ЕН нижний цилиндр, как говорят холодный или нулевая зона. Вот почему нужно хорошее заземление именно у ТРХ. А верхняя часть, то есть сама ЕН-антенна, это ничто иное, как надстройка для получения второго плеча петлевого вибратора, уже максимально удлиненного электрически. То есть ничто иное, как петлевой вибратор или популярная на сегодняшний день антенна Базука. Из-за того, что большая часть кабеля проходит горизонтально вблизи земли и посторонних предметов, то получается из-за поглощения в земле и широкая полоса. Хотя и половина петлевого вибратора имеет довольно значительную полосу. Ну и потери в остальной части надстройки то же значительные, что то же добавляет до полосы. Излучает в таком случае кабель? Я не знаю. Если посмотреть пропорции полуплеч такого вибратора, то да. Ведь получается большая асимметрия. А впрочем давайте думать сообща.

[R3DMO]

В журнале "Радио" №3/2003г. на стр. 65 была опубликована статья И.Нечаева (UA3WIA) "Индикатор напряженности поля на микросхеме AD8307"

Владимир, спасибо за инфу!
Я Думаю многим пригодится, я себе недели 2 назад зделал такой, правда по даташиту и с симметричным входом! Там еще была схема с операционником на входе, с увеличенным динамическим диапазоном, но ни в чипе и дипе ни в митраконе небыло, но тем не менее получился ОТЛИЧНЫЙ прибор со сменными головками на разъёме RJ-45. Одна головка - усы от комнатной антены, а другая - медная коробочка и феритиком с обмоткой внутри. выход обмотки на симметричный вход, а коробочка на корпус.

[DF9VK]

Любые попытки гальванической развязки с помощью катушки связи приводят к ухудшению эффективности

Про эффективность не скажу, не сравнивал, а полса действительно узкая. Как только начинаешь двигать эту катушку от холодного конца вверх, частота резонанса убегает до 18 и выше. Все расчётные параметры похерены! Настроить-то конечно всё можно, а стоит ли создавать трудности а потом мужественно их преодолевать ? Я за Star! Катушку связи приходится двигать буквально по десятым долям мм. Оно нам надо!?
Если даже кабель излучает, ну и наздоровье! Главное хороший КСВ, чтобы выходные транзисторы не сгорели!
Это только моё мнение.

[UA4HJI]

Какие-то странные рассуждения!

Так как используется система согласования Star, которая на мой взгляд абсолютно асимметрична

Все ЕН и в т.ч. по схеме STAR - есть симметричные антенны! Да при вертикальном расположении цилиндров есть некоторая ассиметрия отн. земли, но и у классич. вертик. диполя такая же ассиметрия - они незначительны! А у горизонтальной плоской ЕН абсолютная симметрия!! Если вас смущает подключение отвода от L, то как вариант есть схемы подключения по центру катушки L (см. рис.), кстати теоретически при этом возможно и симметрирование подключённого коаксиального кабеля (этот способ описан в Ротхаммеле т.1 стр.121 ).

Любые попытки гальванической развязки с помощью катушки связи приводят к ухудшению эффективности. А что это значит? А значит это то, что очень большую роль во всем занимает именно кабель.

Причём здесь кабель?? Дополнительная катушка связи - это дополнительный возможный паразитный резонанс, дополнительная паразитная ёмкость, что и снижает эффективность. А уж сложность настройки может даже возрасти из-за увеличения степеней свободы.
P.S. У меня, почему-то, образуется стойкое ощущения, что многие форумчане ни в какую не хотят прочитать статьи Владимира (UA1ACO http://ehant.qrz.ru/exp_eh.htm), где на 99% постоянно возникающих на форуме вопросов-предложений уже даны ответы из ПРАКТИЧЕСКИХ измерений!! Можно не соглашаться с методами и выводами UA1ACO, но тогда нужно хотя бы упомянуть их и тогда вперёд свои выкладки давать уже на форуме.

А особенно 1/2 волны, которую полюбляет Владимир (UA1ACO). Ведь в таком случае на резонансной частоте кабеля внутренняя поверхность и центральный проводник на входе/выходе будут иметь чисто активное сопротивление. И величина его будет составлять сопротивлению скин-эффекта на данной частоте плюс диэлектрические потери диэлектриков.

Бред какой-то. Я думал что мало-мальски HAM сам строящий антенны должен знать что такое полуволновой трансформатор сопротивлений. Линия эл. длиной λ/2 имеет Zвх=Zвых. Поэтому-то и Владимир (UA1ACO) рекомендует: если есть неуверенность в полном согласовании ЕН, то необходимо использовать λ/2 фидер и компенсировать реактивность у TRX. Я считал это азбукой КВ.

Ну а дальше с "нулевыми зонами", "Базуками", "широкой полосой из-за поглощения в земле" вообще фантастика, даже комментировать не охота.
Друзья, ну хотя-бы Ротхаммеля и Беньковского надо иногда листать. А предлагаемые конкретные конструкции проверять на практике самому, а не что-бы дядя Володя твою идею проверил (шутка)
P.S. Ещё одно моё наблюдение, многие недопонимают - необходимо "затвердить" как таблицу умножения, что ЕН, С-антенны настраиваем:
1. Сначала по излучению, находим Еmax на Fo,
2. Добиваемся отводом КСВmin на той же Fo
И так несколько послетовательных итераций! Просто КСВ=1 НИЧЕГО не значит для ЕН !!!

[UA4HLQ]

На обеих вариантах схемы питание принципиально несимметричное. Оплётка кабеля находится под напряжением относительно центральной точки. Неужели вы этого не видите?
А вот вариант с катушкой связи - да! Это полный ахтунг рекламируемой идеи.
Полная симметрия, и нижний цилиндр светится, но и полоса узкая по причине пропадания куда-то сопротивления излучения и, соответственно, не работает, хотя по "теории" должна работать "ещё лучше" поскольку "паразитное излучение кабеля отсутствует".
Поэтому такой вариант и не применяется. Лучше пускай "кабель излучает" по мнению одних. "Да что вы! Он совсем не излучает!" - по мнению других. И напряжение на нижнем цилиндре что-то мало по сравнению с верхним... Но это - хрен с ним! Зато построена антенна, называется ЕН.

[UA3RMB]

Там укорачивающая катушка и штырь около 150 см. А ЕН на обтекателе стоит высотой 50 см.

Бред какой-то. Я думал что мало-мальски HAM сам строящий антенны должен знать что такое полуволновой трансформатор сопротивлений.

Тут вообще любые комментарии излишни .

[UR5VEB]

...
Бред какой-то. Я думал что мало-мальски HAM сам строящий антенны должен знать что такое полуволновой трансформатор сопротивлений. Линия эл. длиной λ/2 имеет Zвх=Zвых. Поэтому-то и Владимир (UA1ACO) рекомендует: если есть неуверенность в полном согласовании ЕН, то необходимо использовать λ/2 фидер и компенсировать реактивность у TRX. Я считал это азбукой КВ.

Да, бред... Но не с моей стороны. И я думаю так же, что мало-мальский HAM сам строящий антенны должен знать что такое полуволновой трансформатор сопротивлений. Тогда почему нижний цилиндр ЕН-антенны не светится и в этой точке максимален ток? А потому, что оплетка кабеля полуволнового трансформатора при резонансе этого полуволнового трансфоматора замыкает этот цилиндр на землю, гася при этом его свечение. А вторая центральная жила этого трансформатора преспокойно с таким же успехом переносит второй провод выхода ТРХ к антенне. Кабель у антенны закорачивается на часть настроечной катушки. Таким образом образуется из кабеля волновая по периметру рамка. Остальная часть настроечной катушки с цилиндрами и служит для согласования очень низкого активного сопротивления рамки из кабеля и создание того смещения тока в 90град., что бы пошло илучение. Вот почему процесс настройки такой нестандартный.

[UA4HLQ]

Мне кажется, вы неправильно понимаете. Петлевого вибратора я тут не усматриваю, к тому же обсуждаемую антенну подключают порой и непосредственно к трансиверу. Эту конструкцию нужно рассматривать как:
Сверхукороченный четвертьволновой вибратор, образованный проводом, ведущим от настроечной катушки к верхнему цилиндру. При этом цилиндр тоже принимает участие в излучении и служит для провода емкостной нагрузкой. Подбором индуктивности и отвода добиваются настройки этого вибратора в резонанс и согласованием с кабелем.
Второй частью вибратора должен служить по идее нижний цилиндр. Но поскольку он обладает малой длиной и следовательно большим емкостным сопротивлением, то в излучении он не участвует и пучности напряжения на конце не имеет.
Если только и его не настроить на рабочую частоту отдельной индуктивностью. Поскольку это процесс довольно трудоёмкий, то эту операцию обычно не производят и цилиндр выполняет исключительно бутафорскую функцию.
Противовесом же для верхнего вибратора служит кабель питания, точнее внешняя сторона его оплётки. Если этот кабель имеет длину в половину волны, а внизу заземлён, то в силу свойств полуволновой линии он имеет наверху низкое сопротивление на рабочей частоте. Как бы "землю" транслирует наверх.
Сложности у конструкторов начинаются, когда они пытаются заблокировать излучение кабеля. При этом пропадает нижняя половина вибратора и антенна катастрофически расстраивается. Если оставить немного излучающего кабеля от верха до точки блокировки, то антенну ещё можно как-то настроить.
И как я уже упоминал, вариант с катушкой связи полностью демонстрирует все прелести обсуждаемой антенны, а точнее, её полную нефункциональнось. Потому, что в этом варианте кабель принципиально исключён из процесса излучения.

[UR5VEB]

То UA4HLQ.
Скорее участвуют оба. И волновая очень узкая рамка, и укороченный штырь. Укороченный штырь подпитывает рамку и активное сопротивление обоих довольно значительно возрастает. Ведь Базука работает и успешно, правда кабель питания подключен в центре, где выше всего активное сопротивление. А с торцов очень и очень низкое.

[R3DMO]

Но поскольку он обладает малой длиной и следовательно большим емкостным сопротивлением, то в излучении он не участвует и пучности напряжения на конце не имеет.

Ну раз так всё просто, тогда объясните пожалуйста - Почему, когда отцепляешь нижний цилиндр ВСЁ РАССТРАИВАЕТСЯ ВХЛАМ ??? И не на несколько килогерц и даже десятков.....

[UN7CI]

Противовесом же для верхнего вибратора служит кабель питания

Если бы всё так просто.

Однако:

[DF9VK]

Ну раз так всё просто, тогда объясните пожалуйста - Почему, когда отцепляешь нижний цилиндр ВСЁ РАССТРАИВАЕТСЯ ВХЛАМ ??? И не на несколько килогерц и даже десятков.....

Тогда логичнее предположить, что эта система работает на параллельном резонансе. Катушка и ёмкость между торцами цилиндров и составляют
колебательный контур. Да и ведёт себя эта конструкция точно так же, как параллельный контур ничем не нагруженный.
Возможно именно эту ёмкость и пытался скомпенсировать Тэд при помощи "фазирующей" катушки. Тогда и Star очень даже вписывается!

[UN7CI]

Поэтому:

[UR5VEB]

Приветствую всех!

Однако:

Если принять еще распределенную индуктивность цилиндров, то учитывая большой их диамметр, такая распределенная индуктивность мизер и сильного набега фазы не ожидается. Это просто проверяется на любом моделировщике при сложении мощностей двух генераторов, но немного не совпадающих по фазе. Даже разность до 90град. очень уж серьезных потерь не представляет.
В этой теме кто то уже демонстрировал непосредственную подачу сдвинутых на 90град. сигналов к цилиндрам. от цифрового формирователя на ИМС. Результат плачевный, поля между цилиндрами не обнаружил.

Ну раз так всё просто, тогда объясните пожалуйста - Почему, когда отцепляешь нижний цилиндр ВСЁ РАССТРАИВАЕТСЯ ВХЛАМ ??? И не на несколько килогерц и даже десятков.....

Так как настроечная катушка имеет очень высокую индуктивность, а если отцепить в добавок нижний цилиндр, так резко падает та емкость из-за чего и происходит резонанс. При большом отношении значения индуктивности к значению емкости малейшее изменение этой емкости уводит частоту резонанса очень далеко. А изменение индуктивности наоборот не к очень большой растройке. Это все давно известно, всем кто занимается настройкой колебательных систем практически.

[UN7CI]

Взгляните на вот эти рассуждения и практические выводы:
http://www.flateh.narod.ru/14mhz.htm
http://www.ehant.narod.ru/dl.htm