Гипотеза работы ЕН антенны

[UA4HJI]

Василий, Вы на правильном пути! Осталось перейти от моделировщика к натуре.

Начну с Ильфа Ильи Арнольдовича: "Раньше в фантастике главным было радио. При нем ожидалось счастье человечества. Но вот радио есть, а счастья нет."

Кто-то выше спрашивал какие у меня ЕН (С-антенны). К сожалению в эфир я выйти сейчас не могу, но лабораторные макеты ЕН могу показать. А заодно и попробовать разобраться в режимах работы С-антенн, которые можно условно разделить на два:
1. Режим резонансного ёмкостного излучателя.
2. Режим укороченного вибратора с удлиняющей катушкой индуктивности.

Как более технологически простую, я использовал плоскую С-антенну с размерами пластин 90х94 мм расстоянием между ними 30 мм; катушка намотана на п/э трубе 32 мм, расстояние между нижним краем пластин и катушкой 32 мм; количество витков: общее - 13, отвод от 1,5 вит.; диаметр провода 1,5 мм, см. рис.

В качестве симметрирующего устройства использовал цепочку запирающих ВЧ дросселей на ферритовых кольцах, длина кабеля около 1,5 м. (Василий, обратите внимание на этот момент). Схема эксперимента показана на рис. ниже.

А вот, что получилось на экране панорамного измерителя КСВ РК2-47 в частотном диапазоне 20 – 500 МГц

На фото экрана прибора я дорисовал линии КСВ 3,0; и 5,0, т.к. у данного прибора лишь одна линия отображается одномоментно (2,0), также подписал частоты резонансов, которые определил по частотомеру R&S FS300.
Измерения ЭМП проводил промышленной измерительной активной антенной АИ-5.0 и анализатором спектра R&S FS300. По результатам измерений составил следующую таблицу

Что можно сказать по полученным результатам?
С-антенна кроме основной резонансной частоты (соответствующей резонансной частоте контура, образованного катушкой и ёмкостью пластин) имеет также спектр других резонансов по входному сопротивлению. Причём КСВ на частотах некоторых дополнительных резонансов может быть сопоставим с КСВ резонанса на основной частоте, см. резонансы №№ 1, 4, 6. Но при этом уровень напряжённости поля ЭМИ на этих дополнительных резонансах на 18-21 дБ меньше, чем на основной частоте (-73 – (-70) дБм и -52 дБ). Эти дополнительные резонансы можно объяснить настройкой С-антенны по классической схеме укороченного вибратора с удлиняющей катушкой, роль которой выполняет на частотах дополнительных резонансов контурная катушка С-антенны. Согласно таблице и фото экрана прибора прослеживается 2 шага кратности частот следования резонансов около 66 и 94 МГц (надо подумать над этим).
По данным табл. можно сказать что С-антенна, работающая в режиме резонансного ёмкостного излучателя эффективнее по сравнению с режимом укорочения вибратора с удлиняющей катушкой индуктивности примерно на 20 дБ.
Граница ближней зоны на основной частоте резонанса С-антенны составляет около а размеры антенн менее 0,3 м поэтому погрешность измерения уровня поля на расстояниях по схеме эксперимента можно считать допустимой для лабораторных оценочных измерений.

[UA4WI]

С-антенна кроме основной резонансной частоты (соответствующей резонансной частоте контура, образованного катушкой и ёмкостью пластин) имеет также спектр других резонансов по входному сопротивлению. Причём КСВ на частотах некоторых дополнительных резонансов может быть сопоставим с КСВ резонанса на основной частоте, см. резонансы №№ 1, 4, 6. Но при этом уровень напряжённости поля ЭМИ на этих дополнительных резонансах на 18-21 дБ меньше, чем на основной частоте (-73 – (-70) дБм и -52 дБ). Эти дополнительные резонансы можно объяснить настройкой С-антенны по классической схеме укороченного вибратора с удлиняющей катушкой, роль которой выполняет на частотах дополнительных резонансов контурная катушка С-антенны. Согласно таблице и фото экрана прибора прослеживается 2 шага кратности частот следования резонансов около 66 и 94 МГц (надо подумать над этим).
По данным табл. можно сказать что С-антенна, работающая в режиме резонансного ёмкостного излучателя эффективнее по сравнению с режимом укорочения вибратора с удлиняющей катушкой индуктивности примерно на 20 дБ

Добрый день, Аркадий

...причем ММАNA это подтверждает (см предыдущий мой пост)
...

там интересная закономерность есть - верхняя катушка влияет только на резонанс, а нижняя только на КСВ по входу

Добрый день, Василий.

...и это тоже я заметил "играясь" своим файлом в ММАNA

...эта , так называемая фазирующая катушка влияет в первую очередь на распределение тока во "внутреннем проводнике" и только когда подобрав её индуктивность таким образом, чтоб в этом коротком проводнике был максимум тока, только тогда имеем максимальное излучение G(a)=-20 Dbi (для моей модели)
и КСВ=1.5(50ом) (возможно можно и меньше, но лень точнее подбирать )) )
...при других распределениях тока излучение меньше и минимальное значение -40 Db добился когда на этом "центральном проводнике" минимум тока, но согласовать удается с тем же КСВ(50ом), при других распределениях тож можно согласовать, но на другие сопротивления100 ом, 150 ом...итд и с меньшим уровнем излучения


...с уважением, Алексей

[RN9AAA]

По данным табл. можно сказать что С-антенна, работающая в режиме резонансного ёмкостного излучателя эффективнее по сравнению с режимом укорочения вибратора с удлиняющей катушкой индуктивности примерно на 20 дБ.

Такое сказать ну разве только что вы могли, исходя из приведенной вами же таблицы.
Продолжайте исследования :-)))

[LY1CE]

Обратите внимание на график Z и SWR. Максимум Z и минимум SWR на разнах частотах находятся.

А нельзя на моделировщике нарисовать отдельно графики R и X ?
Z, знаете ли, очень уж обобщенно.

Теории про индуктивность?

Нет, тема посвящена теории (гипотезе) комплекса цилиндры/индуктивность/труба/фидер.
Вы тут первым принялись так жестоко все расчленять

[DL1BA]

А нельзя на моделировщике нарисовать отдельно графики R и X ?
Z, знаете ли, очень уж обобщенно.

да, пожалуйста, и ещё раз схема, я забыл в прошлый раз указать где вольтметр стоит.

[RZ6FE]

Жаль, что рисунка антенны так и нет. С токами, полями...

Жаль также, что нет до сих пор стройной, строгой гипотезы работы ЕН антенны (вспомним как тема называется). Без этого более 2000 сообщений, извините, коту под хвост. С трудом разобрались с простейшими LC контурами...

[UA6BEP]

Нет гипотезы, и нет антенны! Из ничего ничего не бывает!

[RN3AHT/WWW]

Антенна то есть. А вот кроме нее то ... Но разве кроме нее еще что то надо радиолюбителю? Трансивер?

С трудом разобрались с простейшими LC контурами...

Но ведь разобрались. Значит стакан почти полный. (на донышке)

жестоко все расчленять

Скоро запал иссякнет...

Что можно сказать по полученным результатам

Зачем исследования в таком широком диапазоне частот?
Снимался ли график только кабеля?
Снимался ли график кабеля и трансформатора?

в режиме резонансного ёмкостного излучателя эффективнее по сравнению с режимом укорочения вибратора с удлиняющей катушкой индуктивности

В смысле на высоких частотах этот стенд представляет из себя укороченный вибратор, а на низких емкостную антенну?
Какая величина емкости?

[RN9AAA]

В смысле на высоких частотах этот стенд представляет из себя укороченный вибратор, а на низких емкостную антенну?
Какая величина емкости?

Коллега вы задаете слишком сложные вопросы, людям :-)

Вы еще бы спросили что такое "КСВ резонанса"

Причём КСВ на частотах некоторых дополнительных резонансов может быть сопоставим с КСВ резонанса на основной частоте

[UA4WI]

Здравствуйте , Виктор

Вы еще бы спросили что такое "КСВ резонанса"

Цитата:
Сообщение от UA4HJI
Причём КСВ на частотах некоторых дополнительных резонансов может быть сопоставим с КСВ резонанса на основной частоте

...а по моему и так понятно
...взгляните еще раз на экран панорамного измерителя КСВ
...во всех минимумах имеем резонанс (надеюсь там не попадают резонансы кабеля), но КСВ на разных резонансах разное.

...с уважением. Алексей

[RN9AAA]

но КСВ на разных резонансах разное.

Что такое резонанс? Что такое КСВ? Только кратко!

[UA4WI]

Что такое резонанс? Что такое КСВ? Только кратко!

...решили проверку знаний устроить?
...если кратко, то резонанс это равенство нулю реактивности
...КСВ в данном случае это отношение активного сопротивления измеряемого к тому чем измеряем (надо полагать к 50 Ом)

...с уважением, Алексей

PS: встречный вопрос - Виктор, вы АЧХ- метром при настройке антенн когда нибудь пользовались?

[RN9AAA]

если кратко, то резонанс это равенство нулю реактивности

Ткните где это видно

взгляните еще раз на экран панорамного измерителя КСВ
...во всех минимумах имеем резонанс

[UA4WI]

Ткните где это видно

...я уже ткнул.
Виктор, нельзя все так в штыки воспринимать, спокойнее надо быть...
...в крайнем случае спросите у Аркадия инструкцию по эксплуатации прибора
...помнится с датчиками уже разбирались....

...с уважением, Алексей

[RN9AAA]

...помнится с датчиками уже разбирались....

Ну и как разобрались?

Виктор, нельзя все так в штыки воспринимать, спокойнее надо быть...

Да мне то чего волноватся, это вам стоит задуматся над всей сконцентрированной глупость в этой ветке.