Гипотеза работы ЕН антенны

[UA1ACO]

Добрый вечер,

Очень хочется спать, но пишу...
Не буду ни с кем спорить, просто объективные факты, поверенные практическим опытом:
Наверняка все согласятся, что сделать любое дело (или конструкцию) ХУЖЕ - очень просто, а сделать ХОРОШО - не просто.
Но это приамбула...
В конце поста есть рисунок распределения токов в классической ЕН (Star) антенне (ток смещения - емкость между цилиндрами С1 и ток через паразитную емкость с цилиндра на кабель С2). Какой ток больше? Ответ понятен - через С1, потому что она (емкость) по величине больше. Через С2 (на кабель) тоже есть ток... и я его видел и Ллойд (VK5BR) его тоже видел...НО! он составляет не более 10% (в худшем случае) от тока через С1 - это практически легко замерить и уже измерено не один раз. Развалится ли ферритовое кольцо (на рисунке) если мы "вдуем" в антенну 1000 ватт? (на кольце выделится 100 ватт!) наверное может... Если мы передвинем ферритовое кольцо вниз от антенны, ток через С2 уменьшится? Без сомнения. Заметьте, речь о размерах идет не в длинах ВОЛН, а в длинах САМОЙ антенны!
В минувшие выходные, не смотря на свои трудности, удалось вывезти аппаратуру в поле и провести обещанный эксперимент, питания ЕН и Диполя без кабеля (материал готовлю, а его надо еще перепроверить). Получилось, что ЕН проиграла диполю на 1,3 балла! Я проанализировал результат. К большому сожалению, я не смог настроить ЕН по месту, не было приборов, это в будущем... (как была так и подключил, а как мы знаем ЕН чувствительна к окружающим предметам - емкость"... что делать, таков принцип работы ЕН...). Таким образом, я попался на "удочку" N1GX, сделать плохо - дело не хитрое... надо смотреть генератор где Rвых может быть и не совсем 50 Ом. Подробно сейчас писать не буду, просто некогда...
Что касается залезть на дерево с FT-817... можно, но деревьев рядом на километры - нет... только поле (кстати без переизлучающих труб отопления, проводов и т.д.), да и принимать сигнал надо на чем-то нормальном, а не на FT-817 (там отключение АРУ еще то...).
Несколько слов о том что и как излучает.
В приведенной Сергеем (RX3DJY) ссылке в посте #1529 есть рисунок № 12, где на фотографиях 1-3 ясно видно, что и как излучает в ЕН на 7 МГц, с кабелем 1 метр:
Фото 1 - у верхнего края верхнего цилиндра - излучения нет.
Фото 2 - в середине между цилиндрами (чуть ближе к верхнему) - максимум излучения.
Фото 3 - у нижнего края нижнего цилиндра - излучения нет.
С кабелем 1 метр! на кабеле излучения нет...см. на следующих фото... какое место искать, где излучает еще что-то?
Измерено простейшим индикатором поля... каждый может собрать и проверить, в качестве датчика использовалось ферритовые пол-кольца с несколькими витками провода и детектор - германиевый диод. Какие полуволновые повторители? Что они излучают? Не о них же речь... их можно и надо использовать если настроить "руки" не позволяют.
Нижний цилиндр заземлен по постоянному току (соединен с оплеткой кабеля). Конечно если его уберем, антенна расстроится, в таком случае роль нижнего цилиндра будет играть оплетка кабеля и придется ОЧЕНЬ здорово увеличить величину катушки настройки, чтобы вернуть резонанс на преджнее место. НО! В таком случае катушка настройки окажется в середине этой емкости, что РЕЗКО ухудшит параметры получившейся (уже не ЕН антенны, емкость-то будет и на катушку)... теперь уж точно НЕ антенны Передвигать и убирать все надо разумно не ухудшая, а улучшая параметры.
Ухудшить просто... я в этом убедился в выходные во время эксперимента, проведенного наспех (но и то...).

Спасибо!

[UA4HJI]

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.

Юрий Анатольевич! извините за некоторую не сдержанность моих ответов, но вы выдвигаете какие-то догадки за аксиомы! Ну кто вам такое сказал? Кто измерял, как измерял? С чего вы взяли что, как вы выражаетесь, "нижний цилиндр ЕН-антенны не светится", почему оплётка должна замыкать цилиндр на землю? из каких это теорий и измерений, всё же тут ВЧ а не постоянный ток. Давайте ссылки или будьте более осторожны в высказываниях, например так: я думаю, по-моему и др. Ну а дальше идёт, я опять не могу подобрать более мягкого выражения и не хочу вас обижать, но бред с волновой рамкой, вообщем фантастика как и у UA4HLQ.
Мне например сразу видно, кто хочет разобраться, что за ЕН такая и возможно попробовать её сделать. У одних, более настойчивых, это хоть и не сразу, но получается (см. посты RX3DJY, midav1965 и др.), у кого-то, вероятно не так настойчивых (напр. DF9VK и др.) не получается, другие хоть, как мне кажется, сами не строят ЕН, но пытаются без изначальной предвзятости, основываясь на теории, анализируя доступные факты и объяснения размышлять по поводу работы-неработы ЕН (см. посты UR4III, LY1CE). Но есть и третья группа, которая, видимо, не строит ЕН и даже не хочет этого делать, т.к. заранее уверена, что это чепуха, но порассуждать она горазда (UA4HLQ, UA3RMB и др) не слыша аргументов и переводя дискуссию в развлекательное, вероятно для себя, шоу. Ну зачем довольно интересный технический поиск, превращать, как выражается Владимир UA1ACO, в "цирк".
Давно, когда ещё не было сайта Владимира "Мир ЕН антенн", я так же почитав реплики с форума про ЕН, сделал тогда для себя вывод, что это развлекуха НАМов либо очередная "ртутная" антенна и больше не возвращался к ЕН - обходил стороной упоминания о ней. Но 2 года назад, прочитав сайт "Мир ЕН антенн" - я пожалел, что пропустил 3 года отбросив раньше статьи про ЕН. Мне например, не знаю как остальным участникам обсуждения, только по сайту "Мир ЕН антенн" ясно, что столько сделать, написать, оформить мог очень хороший человек, пусть даже если он и заблуждается, я ему, честно скажу, просто поверил и, как оказалось потом, не зря - его выводы, пока не все, у меня подтверждаются. И у меня есть некоторые разногласия с Владимиром и по ферритам, я думаю чуть по другому немного и еще ..., но это всё, по большему счёту, мелочь! Ну кто ещё кроме Владимира измерил и снял характеристику распределение поля вблизи ЕН, кто, из наших любителей, снял зависимость поля Е и Н от расстояния, кто сделал качественное сравнение по приборам классического диполя и ЕН? Ну что вы можете на это ответить? Только сидя за компьютером по вечерам развлекаться остроумием, выискивать блох и фантазировать?
Владимир, UA1ACO опередил с ответом. Он не скрывает, что иногда ЕН и несколько проигрывает диполю, я согласен с его объяснением, но вот по сравнению с укороченной классической антенной ЕН точно выигрывает, даже с допуском на неточность настройки, что хорошо показал RX3DJY с антенной для дальнобойщика.
Друзья, призываю к конструктивному обсуждению, извините если кого то случайно обидел.

[UN7CI]

Вот какая мысль имеется.

Рассуждая о причинах неудач конструкторов в экспериментах с ЕН антеннами, вполне возможно, как следствие присутствия при этом эмпирической ошибки в том или ином узле схемы.
При этом операторами на другой стороне использовались антенны классического типа.

В этой связи возникает вопрос:
- Изменится ли эффективность взаимодействия ЕН поля, если с обеих сторон будут работать антенны одного типа излучения?
Или:
- Корректно ли при проверке эффективности ЕН антенны сравнивать её работу с антенной классического излучения?

[UA1ACO]

Доброе утро,

И у меня есть некоторые разногласия с Владимиром и по ферритам, я думаю чуть по другому...

Так это здорово Аркадий... Если бы все мыслили и делали все одинаково? Был бы наверное кошмар. Я никогда не претендовал на роль "последней инстанции" и более того, просто высказываю свои мысли, безусловно не всегда верные, поэтому и стараюсь все проверять. НО, как и говорил раньше, если мне покажут в чем я ошибаюсь, например при измерениях или опытах, я первый скажу: да ЕН не работает и все было ошибкой. Пока же мой опыт работы с ЕН, говорит об обратном.
Спасибо.

В этой связи возникает вопрос:
- Изменится ли эффективность взаимодействия ЕН поля, если с обеих сторон будут работать антенны одного типа излучения?

Борис, я пробовал проводить такие опыты, когда с двух сторон были стандартные антенны (диполи), а потом их заменяли на ЕН (если память не изменяет, на сайте такая info где-то есть). Как правило, ничего не изменялось (+/- около 3 dB) в дальней зоне и при диаграммах диполей направленных друг на друга (в отличие от круговой у ЕН), при разных испытаниях.
Много проведено связей и в реальном эфире (G, HA, DL, 9A1 и т.д.), когда с двух сторон использовались ЕН, иногда я пробовал (если была возможность) переключиться на дипольную антенну, с тем же результатом.
А с диполем сравнивать обязательно и необходимо, так как он, де-факто является эталоном (был бы изотропный излучатель... )

Спасибо.

[UR5VEB]

Приветствую всех!

...почему оплётка должна замыкать цилиндр на землю? из каких это теорий и измерений, всё же тут ВЧ а не постоянный ток.

Мне искренне жаль Вас. Лучше бы в личку задали вопрос об таком совершенно известном явлении как резонанс токов. Кстати и у ЕН он применяется и как ни странно имеет то же название как последовательный резонанс. Если бы гипотетически был у вас источник сигнала с бесконечно большой мощностью, а элементы с идеальных материалов с нулевыми потерями, то такое подключение к пространству устроило бы такой силы вселенский взрыв, что мама не горюй. Ну это в шутку. А может и в серьез. Кстати еще одна идея возникновения мироздания. Но это фантастическая лирика. А по простому резонанс токов для переменного тока, что на понятном языке для постоянного тока обозначает короткое замыкание. А еще это фильтр-дырка. Наверно, проще не бывает. Вот только все громче и отчетливей звучит в голове песенка Владимира Высоцкого о доцентах и картошке. Еще раз приношу свои извинения.

Все же есть еще у многих заблуждение, что поставив ферритовое блокирование на фидер мы таким образом прервем процесс излучения кабеля. Уменьшить мы то уменьшим. Но какой ценой. Мы только разсеим эту мощность в виде тепла на феррите. Таким образом потеряем КПД антенны. А тем более не устраним короткое замыкание цилиндра на землю. Ведь остается еще внутренняя поверхность оплетки кабеля, по которой то же течет ток короткого замыкания по ВЧ. Интересный случай не кажется ли Вам? По металлу течет ток по двум направлениям и этот же металл служит диэлектриком, разделяя поверхности проводимости. Так феррит не трогает внутреннюю поверхность проводимости, оставляя нижний цилиндр в состоянии КЗ на землю. А все разговоры, что нижний цилиндр не излучает и не принимает участия в работе, пустые. Любой проводник это реактивный элемент, имеющий свою индуктивность и емкость. В данном случае, при КЗ по ВЧ кабелем питания, снимается с него лиш потенциал ВЧ, а протекающий ток по цилиндру остается. Вот этот ток и выполняет работу. А откуда в нем ток? Да из верхнего цилиндра. Ведь мы же не разорвали эту же цепочку. Мы же только перетранслировали землю в нижнюю точку цилиндра. А работа этого тока уже происходит на другой составляющей цилиндра, а именно на индуктивности, которую имеет этот цилиндр. Можно блокировкой ферритом попытаться найти точку на кабеле с такой же адекватной индуктивностью, но боюсь взрыва этого феррита. Но на очень маленькой мощности его все же надеюсь можно найти. Как видим всю конечную работу решает ток, протекающий в проводнике. Из этого я все буду придерживаться идеи, чем длиннее проводник с током и чем ближе он по размерам к длине волны тем эффективней антенна. Обратное возможно(уменьшение длины проводника) только за счет добротности этого проводника и соответствующей также добротности емкости, включаемой для достижения резонанса. Не имеет значения как она эта емкость будет выполнена, то ли в виде сосредоточенного элемента, то ли, как здесь говорят развернутой, главное добротность. А добротность не безконечна. А все разговоры, что та щель между цилиндрами и есть зона излучения, пустое. То место только добавляет к длине тот небольшой кусочек, который разделяет цилиндры. Длина волны и определяет длину излучаемого участка. Даже полуволновой диполь уже есть укороченная антенна и с соответствующим уже меньшим усилением. Но закон самоиндукции восстанавливает вторую часть периода но теряет при этом в усилении. Против законов не попреш.
А интересно, в интернете то форумы есть и множество по ЕН-антеннам, а есть ли частоты на которых предпочтительно собираются энтузиасты ЕН-антенн? По правде скажу, что такого не встречалось мне. Или уши у меня не те? Вот дебатов по другим антеннам в эфире полно. И даже по той же базуке.
Извините, что может что не так...

[UA1ACO]

Добрый день,

А работа этого тока уже происходит на другой составляющей цилиндра, а именно на индуктивности, которую имеет этот цилиндр.

Не имеет значения как она эта емкость будет выполнена, то ли в виде сосредоточенного элемента, то ли, как здесь говорят развернутой, главное добротность. А добротность не безконечна. А все разговоры, что та щель между цилиндрами и есть зона излучения, пустое.

Длина волны и определяет длину излучаемого участка.

Юрий, во первых спасибо за высказанные мысли о работе ЕН.
Далее я постараюсь высказать свою точку зрения (хотя она и не изменилась). Постараюсь быть кратким и буквально тезисно:
1. Согласен, что поставив феррит на кабель мы полностью не сможем заблокировать ток по части оплетки и я постарался это показать на рисунке в посте #1531. Ток этот незначительный, тем не менее конечно он снижает КПД антенны, от этого никуда не деться.

2. То что ВЧ напряжение МЕЖДУ цилиндрами очень большое, думаю уже все знают и видели фото пробитых промежутков между цилиндрами. А значит и поле Е между цилиндрами очень большое. Откуда оно берется? При последовательном резонансе (С цилиндров - L кат.настройки) напряжения на элементах максимальны. Можно попрорбовать включить вместо цилиндров точечный конденсатор. что будет? Тоже уже пробовали: Е поле ПРОПАДЕТ! (по Индикатору Поля) но напряжение на точечном конденсаторе останется примерно таким же. С полем Е, которое создается высоким напряжением между цилиндрами, для меня, все понятно и теоретически и практически.
*(есть еще поле Е и между нижним цилиндром и верхним концом катушки настройки, но оно как раз, на мой взгляд, нежелательное).

3. Поле Н может создаваться в двух случаях, рассмотрим их:
а) из-за протекания тока по цилиндрам "...а именно на индуктивности, которую имеет этот цилиндр". Но индуктивность цилиндров очень мала для используемых частот (например возьмем цилиндр диаметром 110мм. и длиной 110мм. для ЕН на частоту 7 МГц, на сайте такой пример есть). Если рассматривать цилиндр как полый проводник то его индуктивность будет <0,1мкгн, а если как К.З. виток, то <0,4мкгн. Для частоты 7 МГц - это мизер (П.Л.Калантаров, Л.А.Цейтлин "Расчет индуктивностей", Энергоатомиздат, Ленинград, 1986г.), длина цилиндра мала и нужны огромные токи, чтобы получить сильные поля.
б) из-за тока смещения между цилиндрами, находящимися под очень высоким ВЧ потенциалом. Этот вариант, на мой взгляд, более достоверен. Поле Е создается между поверхностями (площадью) цилиндров и занимает довольно значительный объем в пространстве. Естественно, чем ближе к точке между цилиндрами, тем сильнее поле.

Что касается "зоны" излучения, то здесь и спорить не о чем. Опыт - великая вещь и даже с помощью неонки, пронося ее вдоль антенны можно наглядно увидеть где максимумы поля Е. Кстати тоже самое можно сделать и для поля Н, изготовив простенький датчик поля Н (это не сложно). Можно воспользоваться выпускаемым серийно прибором для измерения Е и Н полей (например АТТ-2593), и тогда нормированно измерить в разных точках величины (!) Е и Н полей. Мне кажется здесь ничего сложного нет.
А что касается увеличения эффективности антенны от ее длины - естественно это правильно, для дипольных антенн.

Все что здесь сказано, касалось ЕН выполненых из цилиндров. Но ведь есть еще и плоские, которые не уступают по эффективности цилиндрическим. Любое объяснение принципа работы ЕН должно удовлетворять и тем и другим ЕН антеннам, а также с кабелем или без кабеля она используется, не важно. Только в этом случае его (объяснение) можно рассматривать.

Спасибо.

[DF9VK]

вероятно не так настойчивых (напр. DF9VK и др.) не получается

Здравствуйте Аркадий.
Вы немного не правы. Я в не меньшей степени заинтересован в компактной (малозаметной) и эффективной антенне чем другие, в силу жилищных
обстоятельств ! Мне не важны значения эффективности ЕН в цифрах, поэтому я и опелирую понятием ЛУЧШЕ - ХУЖЕ. Проводить какие-то измерения "во чистом поле" нет возможности по той простой причине, что этого поля нет. Каждый квадратный сантиметр земли это чья-то частная
собственность, а это "СВЯТОЕ". У себя на даче я конечно могу поставить ЕН, но не вижу смысла. С таким же успехом могу поставить GP или
5/8 , что будет гораздо эффективнее. Но антенна мне нужна дома. И поверьте мне на слово, что приложил я максимум усилий чтобы выжать
из этой конструкции всё что можно. А увеличить её эффективность можно только одним путём - увеличением размеров. Всё остальное это
- тупик. Полученные мной результаты это максимум, что можно получить в моих условиях ( бетон , металл ). Да и мои результаты вполне сопоставимы с результатами полученными DH4FAW http://www.ehant.narod.ru/dl2.htm :
" ЕН-Антенна - компромиссная антенна (которая имеет, тем не менее, свою нишу). Она довольна критична в повторении, в сравнении с магнитной антенной. ЕН-Антенна должна устанавливаться высоко и в свободном пространстве. Реально, ЕН-антенна примерно на 1 - 2 балла (по S-метру) хуже чем диполь. "
73 ! Виктор DF9VK

[UN7CI]

" ЕН-Антенна - компромиссная антенна (которая имеет, тем не менее, свою нишу). Она довольна критична в повторении, в сравнении с магнитной антенной. ЕН-Антенна должна устанавливаться высоко и в свободном пространстве. Реально, ЕН-антенна примерно на 1 - 2 балла (по S-метру) хуже чем диполь. "

Хорошо говорите.
А как тогда понимать Ваши умозаключения в #1523?

[DF9VK]

Здравствуйте Борис!
Это не мои слова, я лишь процетировал Матиаса DH4FAW! А результаты сопоставимы - 2 балла хуже.
Что не так?

[UN7CI]

Что не так?

Всё понятно.

[RX3APE]

Реально, ЕН-антенна примерно на 1 - 2 балла (по S-метру) хуже чем диполь. "
73 ! Виктор DF9VK

Даже, если согаситься с этим утверждением (хотя не факт, что конструкция Виктора не может быть улучшена! :-), все равно считаю, что дискуссия развивается в конструктивном направлении - от "НЕ - антенна" с усилением -30дб до -1-2дб!
Также хотел бы заметить, что Виктор не учитывал соотношение С/Ш..., которое по утверждению UA1АСО (подробная информация на его сайте) для ЕН лучше, чем для диполля. А так как современная приемная аппаратура обладает собственными шумами на 10 и более дб ниже уровня шумов эфира, то соотношение С/Ш часто имеет большее значение, чем сам уровень сигнала.

С уважением, Вадим.

[UR5VEB]

Доброго дня, Всем!
По моему я догадываюсь как работает ЕН-антенна и не только это.
Но это до того фантастично и к тому же не безопасно. Вспомните Николу Тесла добрыми словами. Низкий ему поклон.

[UN7CI]

По моему я догадываюсь как работает ЕН-антенна и не только это. Вспомните Николу Тесла добрыми словами. Низкий ему поклон.

Что ли Вы уже сдались?

[RX3APE]

Но это до того фантастично и к тому же не безопасно. Вспомните Николу Тесла добрыми словами.

Я думаю, ничего страшного не случится, если Вы обнародуете свои мысли! Эйнштейн тоже боялся, что атомная энергия погубит Землю! Но к счастью пока одно не очень большое извержение вулкана по мощности превышает ВСЕ существующие атомные и водородные бомбы вместе взятые, не говоря уже о Цунами...
Вот уже и Чернобыль почти забыли....

С уважением, Вадим.

[DF9VK]

Вадим, конструкций было много, эта последняя: