Гипотеза работы ЕН антенны

[UR5VEB]

...
У меня ЕН-антенна питается кабелем длиной 1,5м и кабель здесь ни при чём. Я пробовал подключить к СУ провод длиной 1,5м и его согласовать вообще не получилось.

На ту же тему была статья в CQ-QRP. Человек успешно использовал в качестве антенны железную крышу.

Лучше будет попробовать вместо провода 1.5м, подключить кабель с ЕН антенной, только закоротив центральную жилу с экраном.

[UA1ACO]

Вечер добрый,

Но теперь вы уже готовы продемонстрировать хорошо работающую ЕН-антенну на КВ-диапазон, "правильно" настроенную, с заблокированным излучением кабеля и отсутствием переизлучений?

Владимир, вы меня извините... я даже не понимаю вопроса. Вы что сайт по ЕН не читаете? например http://ehant.qrz.ru/exp_eh33.htm читайте, в статьях все написано и про блокировку и про настройку и т.д. не привожу анекдот про писателей и читателей. Какие проблемы? у меня их нет! Я же не могу для вас лично по нескольку раз приводить ссылки. Спрашивали всё, а почему на 160 нет ЕН антенны - так вот она.. 1,5 метра длиной! и с блокировкой и всего на 8 метров от земли...и при мощностях 30-80 ватт! (всего!!!) и результат, на мой взгляд, не плохой.
Напомню, писал уже несколко раз, даю ссылки (кстати и пишу на сайте) только на РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКУЮ тематику. Поэтому и ссылки, которые вы просили, что сразу вспомнил (времени копаться нет) даю на радиолюбителей и Теда Харта (а не профессионально... их нет и наверное долгое время не будет ... (вспомните тематику СДВ):
- http://ehant.qrz.ru/tedam.htm на графиках и в таблицах явно видна равная эффективность ЕН антенны в сравнении с четвертьволновой антенной, хотя ЕН в ДВА раза меньше по высоте установки (сама антенна еще меньше!!!)... и без противовесов (а что будет если установить на такую же как четверть волны высоту?, да и без противовесов!),

Берите сразу четверть волны и антенна заработает ещё лучше. Как у Теда Харта на частоте 700 кгц.

Владимир, пишите правду пожалуйста и не вводите людей в заблуждение - ваши слова ведь просто проверить (иначе вашим постам веры не будет)... в статье написано: "ЕН антенна установлена на высоте 1/8 длины волны (примерно 53 метра)" - ровно в ДВА раза соврали и даже только по высоте установки, а не по размерам самой антенны - там еще больше неправды! ... я понимаю хочется исказить... да и противовесов у ЕН нет.
Опять таки - прочитайте статью, там общая высота и размеры САМОЙ антенны указана и в футах и в метрах! (официальные акты государственной комиссии есть, если интересно, запростите у W5QJR).
- http://ehant.qrz.ru/dl2.htm по этой ссылке необходимо обратить внимание на высоту установки ЕН антенны (какая разница между 2 и 3 метрами (для 14 МГц)!!! по высоте установки, и какой прирост усиления... графики зависимостей на сайте по ЕН есть! а как MMANA считает обычные антенны (о ЕН я вообще молчу близко у земли тоже известно, даю ссылку: http://www.cqham.ru/mmana2.htm ), и надо учесть, что сравнение идет с ИЗОТРОПНЫМ излучателем (dBi), а не с диполем. С диполем (учитывая его диагарамму направленности, а это ВСЕГДА надо учитывать - диаграммы разные) цифры всегда будут примерно равные с диполем, но уж никак не -20/-30 dB как в MMANA, я такого никогда ПРАКТИЧЕСКИ не получал ни на КВ ни на УКВ, а глазам своим и трансиверу и ушам, я верю болше чем MMANA.
Но давайте честно Владимир, вам ведь все это о ЕН антеннах не "любопытно"... вернее сказать интересно для полемики, а не для результата. Я прочитал ваше "резюме": "...самолюбив до посинения, въедлив в спорах до самозабвения, полемист, чуть ли не до покраснения. Кроме того, любознателен, но не любопытен." - вы сами о себе это написали и наверное правильно написали.
Я не спорю и спорить не собираюсь... это беспредметно... я верю фактам полученным многими людьми и своим глазам и ушам (и на своем опыте... а вы ведь испытывать и делать ЕН не собираетесь, как вы писали).
Как вы спрашиваете (почему-то?) готов ли я работать на ЕН на правильно настроенной и с запорными элементами ЕН... я и работаю...! и не первый год... следите. И специально для вас повторю еще раз - в том числе и В ЧИСТОМ ПОЛЕ!...(кстати и на сайте эта info есть) без проводов, труб, электропроводок, переизлучений и т.д. (кстати, за городом эфир изумительно чистый! прекрасно!) Я понимаю, что вы никогда не сделаете и не настроите ЕН... да... понимаю, сам был такой и считал, что надо бы вызвать "03" к тому, кто занимается ЕН. Но что делать, позиция каждого! человека для меня приемлема, я толерантный, как писал мне один знакомый друг! Поэтому и благодарю вас за вопросы.

Я пробовал подключить к СУ провод длиной 1,5м и его согласовать вообще не получилось.

Вадим... так рождаются легенды о том, что "на любой кусок провода длиной 0,5 метра...(гвоздь)" и т.д. можно работать с любыми DX. Конечно нормально излучающую антенну (с нормальным КПД) ничто не заменит. Именно поэтому на этом форуме и идет речь о ЕН (не надо сравнивать с Yagi и др...) когда на 0,5 метра ЕН (даже с запорными устройствами! или вообще без кабеля ЕН (ЕН на КВ) <-> ICOM-7000 на аккумуляторе от втомобиля) можно работать с DX (по крайней мере у меня практика такая есть - 120 стран с 30 ваттами).

Спасибо, успехов всем!

[UR5VEB]

...
Владимир, пишите правду пожалуйста и не вводите людей в заблуждение - ваши слова ведь просто проверить (иначе вашим постам веры не будет)... в статье написано: "ЕН антенна установлена на высоте 1/8 длины волны (примерно 53 метра)" - ровно в ДВА раза соврали и даже только по высоте установки, а не по размерам самой антенны - там еще больше неправды! ... я понимаю хочется исказить... да и противовесов у ЕН нет.

Владимир, высота 53м или 1/8 волны значительная. И это в два раза меньше 1/4 необходимой для вертикала и стремление кабеля снижения излучать не отменить. А тем более, что на верхушке у него удлиняющая катушка и добротная. А ведь известно всем, что установка удлиняющей катушки подальше от пучности тока повышает КПД такого уменьшенного штыря. Я уже предлагал RA3XDH подключить просто кабель питания самой его ЕН-антенны с закороченными выводами до СУ и убедиться в этом с удлиняющим контуром на верхушке самой ЕН.
А делать выводы, что нет противовесов, так это не верно. Противовесом служит земля. Ведь кабель все же заземлен, как обычно рекомендуете Вы. И еще одно замечание. В своих экспериментах с укороченном диполем правильней будет Вам установить удлиняющие катушки на конец диполей. В таком случае будет выдержан максимальный КПД такого диполя. Я экспериментировал с удлинением антенны диполя с 80 на 160м диапазон и ставил на конец удлиняющие катушки с такой индуктивностью, что бы эти катушки работали одновременно и трапом для 80м и как удлиняющая для 160м. Так в сырую погоду были такие сильные факелы до забора и до земли, что соседи прибегали с ужасом, что забор горит, а расстояние до земли и до забора было около 1м. И это при мощности UW3DI-2 c лампой ГУ-29. И работала такая антенна не хуже, чем через время удлиненная проводом до нормального размера.
Так что на мою думку ЕН это просто укороченный вертикальный диполь с удлиняющей катушкой в вершине. И еще есть возможность улучшить ее эффективность установкой внизу удлиняющий контур-заглушку. Немного погодя в своей ветке я выложу модели, которые еще в мае в переписке с В.Т. Поляковым ему высылал. Там есть интересные моменты.
Удачи Вам.

[DF9VK]

Так что на мою думку ЕН это просто укороченный вертикальный диполь с удлиняющей катушкой в вершине.

Я бы сказал 1/4 штырь. Отвод от катушки для согласования можно и не делать, а тупо соединить центральную жилу
кабеля с нижним концом катушки а оплётку на нижний цилиндр ( землю, противовес, кому как угодно).
Объединив два таких вибратора мы и получим укороченный диполь, который можно и не заземлять.

[UR5VEB]

Я бы сказал 1/4 штырь.

Нет, не соглашусь, все же диполь несимметричный. А почему? Так он же явно не заземлен. И применяется вначале блокировка, а уж потом землится. И конец кабеля все же под ВЧ потенциалом перед блокировкой.

[DF9VK]

все же диполь несимметричный

Да, пожалуй, соглашусь!
Вот мой укороченный и симметричный диполь:

[UA1ACO]

To: UR5VEB
Юрий добрый день,

И это в два раза меньше 1/4 необходимой для вертикала

Все правильно, если считать, что не ЕН антенна излучает, а кабель. И мы опять пришли к "масло - масленое"... если бы только я один проверял, что нет излучения кабеля (конечно оно есть и всегда у всех антенн, но оно составляет единицы процентов при правильном согласовании и принятии мер). Конечно можно искусственно создать такое излучение (хуже-то всегда можно сделать ) но зачем? Но допустим, что у Теда излучаент кабель и вся техническая комиссия просто "спала" на приемке. Я представляю, как бы к этому отнеслась техническая комиссия по приемке в эксплуатацию! ведь он не на огороде у себя поставил ЕН.

Тогда зачем делать вертикалы для АМ станций в 1/4 длины волны с противовесами - 120 радиалов из меди на LW, не шутка? Делали бы просто вертикал (из кабеля) в 1/8 и без противовесов... если они так хорошо работают и сравнимы с 1/4 (а по графикам и таблицам это видно). Земля противовес... земля-то земля, но вы сами знаете, что противовесы не просто так делают для красоты (тем более на вулканическом грунте).
Думаю, что если бы было все так просто, с обычным вертикалом 1/8 с удлинняющими катушками на верху (ведь такая схема известна), ее уже давно применили бы на практике... АМ антенны на LW - штука не дешевая, а заменив 1/4 веритикал с радиалами на 1/8 (с катушкой наверху) и убрав противовесы, была бы просто огромная экономия и удешевление работ и эксплуатации, при тех же параметрах антенной системы. Может быть я в чем-то и ошибаюсь.

Что касается заземления аппаратуры, этого требую не я, этого требует Инструкция по работе любительской р/ст. Я просто подсказываю, что заземление должно быть хорошее.

Думаю, что как только закончу лабораторию в поле (кстати не на даче, ее у меня нет, а действивтельно в поле), сумею провести эксперимент предложенный Tadas`ом (LY1CE) по проверке ЕН без кабеля и без заземления. Естественно, что такой эксперимент надо проводить не в городе, а как всегда в поле. Вся аппаратура подготовлена - нет одного, времени

Спасибо Юрий, буду с интересом ждать ваши конструкции.
Удачи и успехов!

[UR5VEB]

При такой сильной асимметричности, такой вертикальный диполь наводит большие токи в земле и это переотражение искажает диаграмму его до куполоподобной и небольшим провальчиком в зените.
Я набросал одну модельку штыря 1/8 волны с удлиняющей катушкой около вершины.
Включил в основание штыря сопротивление, имитирующее сопротивление потерь в земле. ММАНА не учитывает сопротивление потерь в земле, а при расчете ДН это учитывается. Так вот что отмечается в такой модели. Сопротивление потерь в таком подключении катушки значительно меньше сказывается на КПД штыря, так как входящий ток у основания штыря намного меньший, чем при емкостных нагрузках. Так вот это наводит на мысль, если к такому штырю в основании включить катушку, ведь токи не большие, и подобрать такую индуктивность, что бы получить нулевой потенциал на оплетке кабеля в месте запитки, то получим 1/2 укороченный с двух сторон вертикальный диполь сидящий прямо на земле. Я наподобии составил модель такого вертикального диполя. Но только с разными значениями катушек. И что интересно, ток входящий начал расти и усиление то же. Буду играться. А обьяснить почему комиссия и т.п. не сильно придала значению току на оплетке, так это его относительная может быть величина, но на протяженнии в 53м практически малоизменяемая, если смотреть на моих моделях распределение тока.

[RA3XDH]

Лучше будет попробовать вместо провода 1.5м, подключить кабель с ЕН антенной, только закоротив центральную жилу с экраном.

Такой эксперимент я не делал. В ближайшее время попробую. Но зато я пробовал заменить пластины ЕН-антенны сосредоточенной ёмкостью (воздушный КПЕ). Здесь у меня тоже ничего согласовать не получилось. Отсюда я сделал вывод, что всё же излучают сами пластины. Про этот эксперимент я писал на форуме в постах #1143 и #1153.

[UR5VEB]

Такой эксперимент я не делал. В ближайшее время попробую. Но зато я пробовал заменить пластины ЕН-антенны сосредоточенной ёмкостью (воздушный КПЕ). Здесь у меня тоже ничего согласовать не получилось. Отсюда я сделал вывод, что всё же излучают сами пластины. Про этот эксперимент я писал на форуме в постах #1143 и #1153.

Я не отрицаю того, что значительную мощность ЕН-антенна разряжает на окружающее пространство. Но не надо со счетов сбрасывать и то , что все же кабель и оснастка то же важны в излучении. Если бы можно посчитать всю энергию и рассортировать по частям: цилиндры+катушка+кабель+паразитные емкости на землю и окружающие предметы, тогда бы более видна была вся музыка. Но это архи сложно. И мои модели можно называть ЕН. Так как присутствуют и Е и Н в принципе в равной мере(открытый контур и то же последовательный). Наверно и Тед таким путем шел и пришел к мысли вывести катушку из поля между вибраторов. Но кабель то остается. И от этого не уйти, а надо попытаться его излучение максимально использовать на благо, если это возможно.
PS: а так и не получится согласовать с помощью КПЕ к цилиндрам. Резонанс резко уходит и свойство удлиняющей катушки переходит просто в параллельный контур с намного меньшим Roe. Падает добротность и соответственно увеличивается Rизл. Ну и конденсатор отберет ту реактивную мощность с самих цилиндров, которые разряжались на среду. Ведь я со своим укороченным диполем катушку-трап выполнял на основе только паразитной емкости самой катушки и разряд реактивной мощности на окружающее пространство было между землей и малым отрезком настроечного провода, подключенного к катушке.

[UA1ACO]

Я не отрицаю того, что значительную мощность ЕН-антенна разряжает на окружающее пространство. Но не надо со счетов сбрасывать и то , что все же кабель и оснастка то же важны в излучении. Если бы можно посчитать всю энергию и рассортировать по частям: цилиндры+катушка+кабель+паразитные емкости на землю и окружающие предметы

Юрий, добрый вечер.
Очень интересный подход, спасибо вам.
Может быть я маленько "не въезжаю", но как тогда объяснить, что уровень излучения ЕН (в дальней зоне) не меняется при включении запорных элементов (фото 1 в приложении - два ферритовых цилиндра с проницаемостью 8000 от фильтров, специально на разъемах включаю во все ЕН). А как же влияние кабеля? Кроме того пробовал помещать катушку настройки в металлический экран (банка от сгущенного молока, сталь + покрытие) - излучение в дальней зоне практически не изменялось (изменение ~ 3-5%), только настраивать трудно хорошо трансивер раскрытый. Я обычно провожу измерения несколько раз в ПОЛЕ, рис.2.
Какие будут мысли Юрий?

Спасибо!

[UA4HLQ]

UA1ACO
Конечно я не имел в виду, что у Теда Харта высота его мачты была в четверть волны. Но выясняется, что она была значительная. И наверно имела ещё и систему оттяжек, с землёй соединённых? Если мы этой темы коснулись, то поясните мне: если преимуществом ЕН являются небольшие размеры, то зачем её "задирать"? Как Тед задрал на 53 метра? Как вы задираете повыше? Просто протянутый туда на высоту "честный" провод не лучше ли будет работать? Дешевле и многодиапазоннее...
Что же касается продемонстрированного вами фото с "блокировками", то на КВ оно как-то не убеждает.

[UR5VEB]

Юрий, добрый вечер.
Очень интересный подход, спасибо вам.
Может быть я маленько "не въезжаю", но как тогда объяснить, что уровень излучения ЕН (в дальней зоне) не меняется при включении запорных элементов (фото 1 в приложении - два ферритовых цилиндра с проницаемостью 8000 от фильтров, специально на разъемах включаю во все ЕН). А как же влияние кабеля? Кроме того пробовал помещать катушку настройки в металлический экран (банка от сгущенного молока, сталь + покрытие) - излучение в дальней зоне практически не изменялось (изменение ~ 3-5%), только настраивать трудно хорошо трансивер раскрытый. Я обычно провожу измерения несколько раз в ПОЛЕ, рис.2.
Какие будут мысли Юрий?

Спасибо!

Владимир, доброй уже ночи.
Что ж. Будем мыслить сообща. Я читал в Ваших постах о запорных дросселях и встречались рекомендации устанавливать их не ближе 2-3 длин антенны, а то они будут греться. А если греются, то это уже не дроссель, а электроплитка. Теряется проницаемость и т.п. И конечно использование ферритов я не одобряю. Нужен чистый метод, а это обычный трап из кабеля или другой линейный. Я думаю, что Тед весь кабель 53м в феррит не бронировал совместно с вышкой.
Вот пока такие мысли. Может на утро приснится что то еще. Извините, что отнимаю у Вас время и спасибо Вам.

[UR5VEB]

Приветствую всех!
То Владимиру(UA1ACO).
И все же я убежден, что включение в виде катушки компенсирующей в нижней части фидера необходимо. И вот почему. Таким способом мы попытаемся нейтрализировать паразитную емкость цилиндров к земле. Возможно это улучшит диаграмму антены.
В моих приложениях попытки убрать лучи к моему ромбу, которые я пытался обговаривать с В.Т.Поляковым в мае. А теперь только я понял суть моей затеи сам.

[UA1ACO]

Добрый день,

Владимир и Юрий, спаибо за обсуждение. по порядку:

зачем её "задирать"? Как Тед задрал на 53 метра? Как вы задираете повыше?

Владимир, вопрос естественный насчет высоты установки антенны. Я всегда руководствуюсь графиками зависимости усиления ЕН антенны, полученными практическим путем, сначала Тедом, потом Японцами и совпадающими с тем, что я получил в своих экспериментах. Один из таких графиков есть на сайте по ЕН http://ehant.qrz.ru/image008eh.gif или http://ehant.qrz.ru/ut4ek_160_5.jpg . Естественно, что земля поглощает часть энергии, излучаемой антенной, физические законы не изменить. Но поглощение равного количества энергии от Диполя и ЕН происходит при разной высоте подъема этих антенн. ЕН антенну мы можем установить на меньшей высоте, чем диполь, при равном поглощении. Из графиков очень наглядно видно, что нулевое усиление получается при высоте подъема ЕН, уже в 0,12 длины волны, в то время как у диполя (классического) такое усиление получается при высоте подъема в 0,5 длины волны. Задирать ЕН конечно не надо, но руководствлваться полученными данными можно. Тем не менее, можно получить значительную экономию в материалах (особенно для LW диапазонов), сделав мачту для ЕН в 4 раза меньше чем для диполя, при равной эффектиивности, или, если сравнивать с 1/4 вертикалом, то в два раза по высоте и без радиалов (согласитесь, что радиалы для 1/4 штыря нужны, и как они влияют на х-ки антенны надеюсь мы знаем не только теоретически, но на своей "шкуре").

"честный" провод не лучше ли будет работать?

Я думаю, Владимир, провод длиной 1/8 длины волны, без противовесов (естественно согласованный), будет работать хуже (действующая высота антенны, или площадь по Полякову В.Т. уменьшится). Что касается оттяжек, то они только ухудшают работу ЕН (практически проверено), так как увеличивают празитную емкостиь ЕН на землю.

Что же касается продемонстрированного вами фото с "блокировками", то на КВ оно как-то не убеждает.

Практически я пробовал одевать на кабель разное количество ферритов с разной проницаемостью. Одно время у меня было большое количествор ферритовых цилиндров от защитных фильтров, используемых в вычислительной технике, с проницаемостью 6000 - 8000, при этом смотрел как излучает кабель в разных местах (прибор был довольно чувствительный - не неонка . Пришел к выводу, что уже достаточно одного цилиндра и трудно "ущучить это излучение." Хотя конечно оно есть в незначительных количествах, это естественно происходит из принципа работы ЕН http://ehant.qrz.ru/unbalcurrents.jpg . Ллойд Батлер (VK5BR) много провел опытов по измерению излучения кабеля с ЕН антенной и пришел к выводу, что он незначительный и легко отсекается. Я тоже с этого начинал в 2005г., так как считал, что излучает кабель, а сама ЕН является лишь емкостной нагрузкой.... пробовал и кольца в разном количестве и другие методы, например http://ehant.qrz.ru/ehaircoretrap.jpg .

встречались рекомендации устанавливать их не ближе 2-3 длин антенны, а то они будут греться. А если греются, то это уже не дроссель, а электроплитка.

В самую точку Юрий... согласен, поэтому и рекомендую их ставить на расстоянии в 2-3 длины от антенны. Если мощность не большая и антенна маленькая, можно и ближе... но это ничего практически не меняет. Все дело в различной величине поля от антенн в точке установки дросселя. Для диполя это поле в несколько раз (а то и в десяток раз) меньше, естественно у диполя и поближе можно установить. А что феррит греется в сильном ВЧ поле... Можно сделать запорный элемент и из кабеля (Тед тоже это советует, если это необходимо). Но практически у меня получалось, что кольца из кабеля создают дополнительную паразитную емкость на антенну (размеры феррита и дросселя из колец кабеля конечно не сравнить). Насчет "бронировать" весь кабель в феррит (53 метра)... зачем так Юрий? Мы же все знаем, что такое согласование и со стороны передатчика и со стороны антенны... давайтек разумно. Если все согласовано... какие проблемы? Я согласен если нет "инструментария" для проверки и настройки, но, думаю, мы этот вопрос не рассматриваем, в этом случае вообще сложно что-то хорошее получить с любой антенной, а тем более с ЕН.
Что касается катушки в основании (я так понял из фидера антенны)... здесь видимо доля истины есть, такой запорный элемент далеко от антенны, действительно нейтрализует емкость на землю и снизит паразитные токи по оплетке фидера (если они есть), но есмкость с антенны на кабель выше катушки останется и не будет нейтрализована... поэтому я и советую устанавливать запорные элементы на 2-3 расстояния от антенны.

Извините, если в тексте есть ошибки (пишу не дома, а очки забыл )
Выключаюсь до середины следующей недели, поэтому если будут вопросы, быстро ответить не смогу.

Спасибо! Удачи и отличного здоровья!