Гипотеза работы ЕН антенны

[UA1ACO]

Так что не усматривайте в моем лице непримеримого опонента.

Сергей, я не против, просто хотелось показать что есть не только "магнитные" антенны, но и "электрические" и в каждой свои особенности. Спасибо.

To LY1CE:

Так ведь внятной теории ЕН-антенны пока что вроде и нету ?

Tadas, все правильно, я не совсем понятно выразился, имелась ввиду классическая теория антенн (АФУ). И вот то, что практические результаты по ЕН и классическая теория не совпадают - вот что меня настораживает! Почему так происходит? Я постарался проанализировать (доморощенно конечно, я не теоретик почему же теория не может объяснить практические результаты опытов с ЕН антеннами? И нашел, на мой взгляд, ряд моментов (в частности, ток смещения в антенне), которые классическая теория не учитывает и более того считает вредными ( ehant.qrz.ru/exp_eh30.htm). Если бы классическая теория их учитывала (я отлично понимаю, что для расчета классических антенн эти расчеты не нужны, поэтому они и опущены), то вполне вероятно и ЕН антенну можно было бы расчитать "классически". Вот что я имел ввиду.

73! Спасибо!
Владимир UA1ACO

[LY1CE]

И вот то, что практические результаты по ЕН и классическая теория не совпадают - вот что меня настораживает!

Если посмотреть с филлософской точки зрения, то как раз в этом несовпадении ничего странного нет.
Тут можно рассматривать два случая:

1. ЕН-антенна антенной не является - естественно и классической теорией описываться не может.

2. ЕН-антенна является антенной, но без ближней зоны - из классической теории этот случай сам по себе выпадает.

Классическая теория основывается на электродинамике, но для случая провода с током.
К стати, в классическом диполе ток смещения так же присутствует, но проходит он так сказать "по длинному пути".

[UR5CBZ]

ЕН-антенна антенной не является - естественно и классической теорией описываться не может

Теорию АфУ не принимаю как догму но было сказано: "Антенны осуществляют
непосредственный контакт с окружающим пространством и поэтоу не должны экранироватся.(?) Габариты антен,должны быть соизмеримы или много больше
длины волны.Другие элементы радиолинии (фидер,согласующие,разделительные
и переходные устройства,выходные каскады передатчика и входные элементы
приемника) также могут излучать и принимать ЭМ волны.Однако в них эффкт
излучения или приема является вредным, трудноконтролируемым, и его
стремятся свести к возможному мини му-му".

Издательство "Советское радио" 1974.

[RX3APE]

Теорию АфУ не принимаю как догму но было сказано: "Антенны осуществляют
непосредственный контакт с окружающим пространством и поэтоу не должны экранироватся.(?) Габариты антен,должны быть соизмеримы или много больше

Уважаемый Сергей!
Все учебники по АФУ, действительно, рассматривают в качестве антенн антенны от 0,25 длины волны до нескольких длин волн, причем антенн, у которых отношение длины к диаметру более 10-20!
Правда. есть некоторые "исключения", например, ферритовая магнитная антенна...
Для "коротких" антенн (типа проволочных), предполагается очень низкий КПД, поэтому они практически не рассматриваются.
Наверное, следует заметить, что требования к антеннам - быть соизмеримыми длине волны скорее всего исходит из того, что для формирования относительно узкой диаграммы направленности (согласно волновой теории) необходимо иметь "базу" более 0,5-1 длины волны и это совершенно справедливо (хотя и здесь есть тема для дискуссий, но сейчас не об этом).
Что касается "коротких" (менее 0,25 длины волны) антенн, то у них диаграмма направлености (по крайней мере в одной плоскости) близка к круговой, так как такая антенна может рассматриваться как "точечный" источник излучения!
К такому типу можно отнести и ЕН-антенну, которая имеет диаграмму, близкую к круговой. Тем не менее это не "запрещает" ей иметь достаточно высокий КПД и соответственно выполнять функцию "согласования" с пространством...
В кончном счете задача антенны "передать" в пространство определенную энергию. В классической антенне в этом процессе участвует длинный провод, с каждого участка которого, энергия передается в пространство. В режиме "стоячей волны" разные участки антенны излучают разную энергию (в силу разных амплитуд напряжений и токов).
В ЕН - антенне в силу ее меньших размеров требуется более "интенсивная" передача энергии с единицы длины, что достигается более высоким напряжением!
(всем известно, что чем большая мощность излучается ОБЫЧНОЙ антенной, тем выше напряжение, вплоть до коронного разряда!).

[UR4III]

(ведь по сути нагрузкой антенны и является волновое сопротиление пространства - 377 Ом).

И здесь важно! какую добротность имеет антенна изначально (без связи с пространством, это конечно трудно измерить). И чем больше эта связь, тем меньше добротность антенны (естественно и шире полоса, но учитывая ИЗНАЧАЛЬНУЮ добротность антенны), вернее тем меньшая часть добротности "откусывается" пространством. А вот как согласовать антенну с пространством?

Уважаемые коллеги!
Вынужден вернуть вас на землю. Волновое сопротивление (ВС) чего-либо не является нагрузкой генератора токов ВЧ или излучателя (антенны). Это всего лишь параметр, задающий величины и соотношения магнитного и электрического полей или величины и соотношения источников их порождающих. В фидере – это ток в его проводах и напряжение между ними. Если ВС фидера равно 75Ом и по нему передаётся 100Вт, то легко вычислить, что ток равен 1,15А , а напряжение 86,6В. Если фидер 50Ом, то ток равен 1,41А, а напряжение – 70,7В.
Волновое сопротивление пространства распространения электромагнитных волн это всего лишь отношение напряженностей электрического и магнитного полей. Если одну и ту же антенну разместить в космосе, на земле или под водой, излучать энергию она будет одинаково! А вот волновое сопротивление среды распространения, конечно, будет разное.
Мне не известна зависимость сопротивления излучения (Rиз) от среды размещения антенны.
Аналогом Rиз может являться сопротивление, вносимое вторичным контуром в первичный, в системе связанных контуров. Т.е. на внесённом сопротивлении рассеивается та же энергия, которая передаётся во вторичный контур. Отдача энергии в пространство эквивалентно появлению в полотне антенны активного сопротивления - Rиз , т.е. мы либо «излучаем», либо рассеиваем энергию на Rиз.

Касательно самого процесса излучения, то, по моему мнению, он неизвестен. Существуют гипотезы, более-менее подтверждающиеся на практике. Например, Максвелл полагал пространство не пустым, а заполненным. В этом случае колебания электрического и магнитного полей, вызванные током и зарядом антенны, возбуждают аналогичные колебания в заполненном пространстве. Аналог волны на поверхности воды.
Другие считают пространство пустым. В этом случае магнитные и электрические поля «отрываются» от полотна антенны.
Если Вы знакомы со статьями Харченко в «Информосте» то, в начале он полагал антенну ДВИЖИТЕЛЕМ волн, а в последних статьях приходит к мысли о квантовом излучении электромагнитной энергии наподобие света от солнца.
73!

[UA1ACO]

To LY1CE:
"Кстати, в классическом диполе ток смещения так же присутствует, но проходит он так сказать "по длинному пути"".

Tadas, спору нет, это так, но все дело в том, что этот ток не учитывается в АФУ при расчетах:
"При расчете поля, создаваемого этим током (током проводимости), можно пренебречь токами на торцах плеч вибратора (токами смещения)" - Г.З.Айзенберг
А отсюда и получается, что при соотношении длина/диаметр 3000 (в обычном диполе) все расчитывается, а вот при уменьшении соотношения длина/диаметр до единиц: "...расхождение тем больше, чем меньше это сооношение..." - Г.З.Айзенберг. Это и понятно, если учесть, что в ЕН и "плеч"-то, по сути, нет! Плеч нет (да к тому же и толстые, безиндукционные, да и емкость больше), ток на торцах не учитывается - что же остается? Отсюда и G = -20/-30 dB. Но это по существующей теории.

To wadim:
"В ЕН - антенне в силу ее меньших размеров требуется более "интенсивная" передача энергии с единицы длины, что достигается более высоким напряжением!"

Так и есть практически, фотография (с "дырой" в корпусе антенны) в тексте вышеупомянутой статьи наглядно это показывает.
Кстати, насчет "...единицы длины"... теория-то учитывает длину "плеч" антенны (а они короткие), а промежуток-то теория видимо не учитывает, а он тоже не нулевой? а там-то как раз ток смещения (по теории, не учтенный...).

To UR4III:
"Вынужден вернуть вас на землю.", "Касательно самого процесса излучения, то, по моему мнению, он неизвестен."

Спасибо Владимир. На самом деле все просто (не задумываясь сейчас о процессе излучения):
1. Подводим можность от передатчика к фидеру - здесь все ясно сколько подвели, можно измерить.
2. Измеряем КСВ - тоже ясно каково согласование, и сколько энергии пришло назад в передатчик.
3. Антенна отдает энергию в пространство (сам процесс передачи энергии пока не затрагиваем) - и сколько она (антенна) отдала этой самой энергии в виде ЭМВ и сколько превратилось в антенне в тепло? Каким прибором это можно просто измерить? А от этого, кстати зависит КПД этой самой антенны. Вот и приходится судить по Индикатору поля, при сравнении. Но индикатор, он на то и Индикатор. А диаграмма направленности?
В любом случае вопрос сейчас в том, почему стандартная теория АФУ не позволяет рассчитать ЕН антенну (т.е. рассчитать-то позволяет, но практические результаты не совпадают с расчетными).

Спасибо всем!
73! Владимир UA1ACO

[vham]

Это не проблема.Предлагайте методику (можем и фотографировать ), чтобы можно было показать, как работает ЕН антенна.

Владимир, достаточно будет Ваших слов, о работе на прием этих антенн.

[UR8LV]

1. считаю что EH излучает обычную электромагнитную волну
2. ЕН антенна не обладает какими то волшебными свойствами от помех
3. диаграмма направлености меня не интересует
4. там уже так много понаписали, небудем мешать всё в кучу

Имея такие исходные предположения Вы тем самым подтверждаете, что общепринятая теория поля работает. В таком случае обратитесь к любой известной литературе, где описана работа укороченных диполей со всеми формулами и выводами и увидите, что эффективность этого изобретения невысока. А опыт может быть очень простой: сравните ЕН и резонансный диполь. Причем не обязательно в поле. Я лично увидел разницу в 30 дБ по IC-735. К достоинствам могу отнести то, что габаритные размеры малы и то, что направление излучения перпендикулярно оси антенны, за счет чего и получаются "удивительные" результаты на длинных трассах, если Вы услышите))

[LY1CE]

Если одну и ту же антенну разместить в космосе, на земле или под водой, излучать энергию она будет одинаково!

Вы в этом действительно уверены ?
Особенно насчет "под водой"

Что касается волнового сопротивления пространства - тут Вы конечно полностью правы, оно и определяется соотношением векторв Е и Н (точнее соотношением величин электрической и магнитной проницаемости для данной среды) .
Но в случае классической антенны это соотношение приобретает значение 377 Ом не в антенне, а при переходе от ближней (реактивной) зоны к дальней (волновой).
В случае ЕН (по предположениям отцов-основателей) ближняя зона отсутствует, значит требуемое соотношение Е/Н и синфазность векторов обеспечивается самой антенной.
Толко это имелось в виду при рассуждениях о "согласовании", Вы это приняли слишком буквально.

Прошу понять меня правильно, я не являюсь апологетом ЕН-антенны (скорее наоборот ), но результаты представленные UA1ACO все же заставляют задуматся.
У меня нет ни малейшего основания думать, что Владимир вешает нам лапшу на уши.
Вот поэтому, в меру своих скромных познаний, я и участвую в обсуждении, в надежде хоть немного приблизить конец этого затянувшегося спора.
Тем, для которых все уже ясно, совсем не обязательно терять здесь драгоценное время.

[UR4III]

Уважаемый Тадас!
Ваша трезвая позиция давно мне понятна. А по отношению к Владимиру – я её разделяю. Люди искренне хотят разобраться. Кстати, мой интерес к теории возник именно с появлением ЕН-антенн.
Касательно излучения вибратора в разных средах, то интуитивно я уверен на 100%, что оно одинаково. Разве что среда аналогична (соизмерима) с материалом антенны, тогда влияние среды будет заметным.
Само же излучение на мой дилетантский взгляд – тайна. А сама история появления электродинамики даже несколько комична.
Максвелл честно признаётся (в моей интерпретации): «Я вот тут нарисовал модель распространения силовых линий электрического и магнитных полей. Несмотря на то, что она подобна зубчатой передачи, чего, конечно, в окружающем нас пространстве нет, главное чтобы она давала решения, совпадающие с результатами экспериментов. А раз совпадает, то вот вам и уравнения». Далее Герц. Далее математика вуалирует отсутствие ясного понимания процесса излучения.
Знаете, такое впечатление, что наряду с Христом и другими пророками, давшими моральные основы общества. Время от времени появлялись технические пророки, формировавшие основы науки. А люди способные ученики. Только вот до уровня пророков как-то не догоняем.
Извините за офф топ.

[UA1ACO]

Друзья, спасибо Вам за дискуссию.
Говорят, что в спорах рождается истина... надеюсь, что так.
Естественно, у меня нет ни малейшего умысла вешать "лапшу на уши", тем более что все материалы опытов по ЕН антеннам я публикую на сайте и они могут быть повторены. Кстати, радиолюбители повторяют такие антенны, и я рад этому, так как сам могу в чем-то ошибаться, а это своеобразная "страховка" от ошибок.
Если есть конструкция какого-то устройства (не обязательно антенны) и при повторении оно работает у определнного количества людей, а у других нет, то это как раз подтверждение, что устройство работоспособно. Если оно в принципе не работоспособно, то не будет работать ни у кого.
Самое главное конечно не в том, что ЕН антенны какие-то сверхъестественные или обладают аномальными параметрами.
Меня, прежде всего, как радиолюбителя-практика, сначала интересовало то, что эти антенны вообще работают, и не плохо! А теперь, после того как на протяжении нескольких лет (и изготовления большого количества разных ЕН) я сам в этом убедился, и получил массу подтверждений от радиолюбителей из разных стран - интересовать стало то, КАК они работают и ПОЧЕМУ?
Конечно, было бы замечательно ответить на этот вопрос сразу. Но, наверное, это не так просто, поэтому в последние годы и появляются многочисленные конструкции антенн, по "идее" близких к ЕН (CFA, Izotron, Super-C, RoomCap и т.д.) и это еще раз подтверждает, что "идея" правильная, а оптимум еще не достигнут, не "нащупан" (теории-то еще нет). Вот и получаются конструкции, то убогие, то не работающие, то работающие не у всех (в чем-то "изюминка" упущена)...

Что касается "под водой..." (может быть я не совсем правильно понял утверждение), то если антенну рассчитанную для работы на воздухе, поместить под воду, то она (антенна), конечно расстроится и работать будет, очень мягко говоря - не очень. По этому вопросу есть интересный материал на сайте VK5BR (Lloyd Butler) в том числе и с результатами практических экспериментов, он морской офицер и долго занимался исследованиями распространения радиоволн под водой. Кстати долго и скрупулезно занимался ЕН антенной с положительными результатами.

Спасибо большое всем за помощь.
73! Владимир UA1ACO

[UR4III]

Уважаемый Владимир!
Думаю, что на вопросы КАК и ПОЧЕМУ нельзя будет получить ответы без критического осмысления существующей теории полноразмерных антенн. Мне не понятно, почему должно быть две теории: для коротких и для полноразмерных?
Для полноразмерных теория считает, что всё в ажуре. Мне, однако, несколько моментов не понятны.

1.Почему при токе высокой частоты в вибраторе магнитное поле, согласно теории, отрывается от него?
Ток в вибраторе изменяется по функции синуса. Т.е. первую четверть периода МП возникает подле проводника за счёт энергии, протекающей в нём, и удаляется от него с известной скоростью. Но во вторую четверть периода МП начинает гаснуть и его энергия возвращается в энергию проводника, а самая дальняя силовая линия МП успевает вернуться к проводнику. И этот процесс одинаков, что для частоты 50Гц, что для частоты 50МГц.

2.Ток и напряжение (заряд) в диполе смещены на 90˚. Электромагнитная волна переносит энергию при синфазности напряженностей электрического (ЭП) и магнитного полей. Каким же образом формируется эта синфазность, если изначально поля смещены?
Или в дальней зоне одно поле притормаживает, поджидает другое, а потом уже вместе?

3.Теория гласит, что в пространстве ЭП превращается в МП, а МП в ЭП. На картинках рисуется две синфазные синусоиды изменения напряженностей ЭП и МП в ортогональных проекциях. Т.е. величины синусоид равны и изменяются одновременно. Как же при этом осуществляется переток энергий одного поля в другое, если напряженности одновременно растут, уменьшаются и бывают равными нулю?

С частью ответов в учебниках я знаком, но интересно, что думают по этому поводу корифеи?

[LY1CE]

Само же излучение на мой дилетантский взгляд – тайна.

С этим нельзя не согласиться.
И это можно сказать не только об электромагнитном поле.
Хотя есть математические модели, неплохо описывающие процессы в физическом мире, глубинной сущности этих процессов они не раскрывают.

[UA1ACO]

To UR4III:
Владимир, добрый вечер.
Вы меня ставите в несколько неудобное положение Я говорю, что существующая теория АФУ не может объяснить работу ЕН антенн, а Вы меня спрашиваете, а как же теория АФУ объясняет работу обычных, классических антенн?
"...что думают по этому поводу корифеи?" - сразу скажу, что я не "корифей" )) и более того, мне тоже не понятны некоторые определения теории АФУ, например:

А до этого значит была пустота... а как же "природа не терпит пустоты?..."

Тем не менее, то что теория говорит о классических антеннах, как-то еще укладывается... и понятно:

Ну а в дальнем поле вроде бы всё теория и объясняет - бегущие волны ТЕМ, индуцируемые поля и т.д.:

Всё из Белоцерковского...
В данном форуме мы обсуждаем не общую теорию АФУ (худо-бедно, но мы все пользуемся MMANA и т.д., базирующейся на общей теории АФУ, и она дает нам вполне хорошие практические результаты, спасибо разработчикам, я уже об этом писал), а то, почему та же MMANA (базирующаяся на классической АФУ) дает расчеты (теоретические) ЕН антенн, которые не соответствуют ПРАКТИЧЕСКИМ экспериментам с ЕН? что не учитывается? и что сделать, чтобы учитывалось?
Если мы начнем обсуждать общую теорию АФУ... нам наверное и жизни не хватит (уж почти 120 лет прошло) - здесь нужен коллективный подход или отдельная ветка форума
АФУ позволяет рассчитать классические антенны - слава Богу и на этом спасибо (пусть что-то и не понятно), а почему с ЕН-то расчеты не стыкуются вот в чем вопрос?

спасибо.
Владимир UA1ACO

[R9LR]

И где столько энергии у "алхимиков" берется

Вот мы тут и обсуждаем ГИПОТЕЗУ где и сколько берется энергии.

Добавлено через 1 час 4 минуты

до этого значит была пустота... а как же "природа не терпит пустоты?..."

отсюда http://www.membrana.ru/articles/read...re=mainsection

С древнейших времён дошло до нас представление о существовании некоторой субстанции — эфира, который заполняет абсолютно всё в мировом пространстве. В наши дни понятие "эфир" заменено понятием "физический вакуум", но суть проблемы от этого не изменилась. (не путать с радиоэфиром в понятии физики)
Начиная с Исаака Ньютона, учёные то "отменяли" существование эфира, то вновь включали его в свои рассуждения. Ньютон неоднократно менял свою позицию в отношении существования эфира: от полного признания, до полного отрицания наличия.
Но при разработке теории всемирного тяготения он исходил из того, что эфир "физический вакуум", существует. Благодаря наличию эфира при дальнодействии происходит мгновенная передача сил тяготения (и не только этих сил) на большие расстояния. Так это или не так уверенно сказать не может пока никто, поскольку ещё никому не удавалось "включить" или "выключить" силы гравитации. Но главное то, что пространство по Ньютону обладает физической реальностью. "Мысль о том, ...чтобы одно тело могло действовать на другое через пустоту на расстоянии без участия чего-то такого, что переносило бы действие и силу от одного тела к другому, — представляется мне столь нелепой, что нет, как я полагаю, человека, способного мыслить философски, кому она пришла бы в голову", — писал великий физик. Здесь наличие эфира не только предполагается, но и предполагается некоторая жёсткость и материальность этой субстанции. Вот так вернее будет рассуждать про т.н. пустоту, т.е. есть среда передачи.