Загадка антенны в виде длинного провода

[UA4WI]

Здравствуй Евгений

Куда могут деться 4 ватта из пяти?

..качни 1 кВт и искать не придется...


..с уважением, Алексей

[UA3LID]

Приветствую всех присутствующих!
Хочу поэксперементировать с подобной антенной на даче.
Вопросы к знатокам.
1.Как конструктивно выполнить согласующую катушку для полуволнового вибратора на диапазон 160м? В наличии кусок полипропиленовой трубы диаметром 63мм. Интересует вариант без гальванической связи.
2. Полотно выполнено из двух свитых проводников полевки длиной 80метров. Обязательно ли электрически соединять эти два проводника на дальнем конце вибратора.

Всем всего доброго!
Александр

[R1AIT]

Здравствуй Евгений



..качни 1 кВт и искать не придется...


..с уважением, Алексей

Пусть качают те, кому это интересно. Мне интересно быть со связью когда я путешествую, а возить с собой киловатт слишком хлопотно.

Добавлено через 29 минут

Приветствую всех присутствующих!
Хочу поэксперементировать с подобной антенной на даче.
Вопросы к знатокам.
1.Как конструктивно выполнить согласующую катушку для полуволнового вибратора на диапазон 160м? В наличии кусок полипропиленовой трубы диаметром 63мм. Интересует вариант без гальванической связи.
2. Полотно выполнено из двух свитых проводников полевки длиной 80метров. Обязательно ли электрически соединять эти два проводника на дальнем конце вибратора.

Всем всего доброго!
Александр

1. Возможны варианты. Многое зависит также и от мощности, которую планируете подводить. У меня сейчас 25 витков на пластиковой трубе диаметром 20мм проводом 1.2. Катушка связи 2 витка. КПЕ обычный от лампового приемника 8-495. Как уже писал, настраивается все это от 3.5 до 18 МГц. Однажды в поле нужно было провести связь на 160. Полотно удлинил до ~80м а припаять новую катушку было нечем. Подключение второй секции КПЕ не спасло, в вот ферритовый стержень 400НН от магнитной антенны, вставленный внутрь катушки, выручил. Эффективность всего этого несколько сомнительна, но QSО провести удалось.
2. Судя по всему, в этом нет особой необходимости.

[UR4III]

Здравствуйте Евгений!
У меня нет Фукса и даже LW. Но в своё время пришлось повозиться с нашумевшей «Антенной RX3AKТ». Поэтому о питании «с конца» имею представление. На моей памяти Вы второй, кто успешно повторил Фукса один к одному. Если память не изменяет, первый - мелькнувший в этой теме DL1BA .
Поскольку RU9HA где-то задержался, у меня к вам один вопрос: где же находится «противовес» вашей антенны?

Знаю я где у меня "противовес".

[DL1BA]

Привет всей чесной компании. Вижу все собрались.
На фото согласующий контур антенны Фукса на 14МГц.
Нужно сначала определится с терминами: что такое противовес?

[R1AIT]

Здравствуйте Евгений!
У меня нет Фукса и даже LW. Но в своё время пришлось повозиться с нашумевшей «Антенной RX3AKТ». Поэтому о питании «с конца» имею представление. На моей памяти Вы второй, кто успешно повторил Фукса один к одному. Если память не изменяет, первый - мелькнувший в этой теме DL1BA .
Поскольку RU9HA где-то задержался, у меня к вам один вопрос: где же находится «противовес» вашей антенны?

Здравствуйте Владимир.
Я полностью согласен с DL1BA. Термин не случайно взят мной в кавычки. Вашу дискуссию по RX3AKT я помню. Помнится закончить ее не дали. Хочу сразу подстраховаться. Народ может подойти разный. Обстановка может накалиться. Если вдруг, не дай бог, эту тему здесь закроют до того, как мы во всем разберемся, я буду ждать всех, желающих продолжить дискуссию, на питерском форуме qth.spb.ru.
Вернемся к вашему вопросу. Противовесом, так как это понимает RU9HA у меня работает корпус КПЕ. Да, он мал. И я совершенно не хочу его увеличивать. Я тут писал, что соблюдать размеры полотна кратные L/2 не обязательно. Это действительно так, но если все-таки это сделать, то такой вариант антенны обладает очень интересными свойствами. Что мы получаем? Вспомните, мы имеем полуволновый вибратор. По сути это тоже колебательный контур, только с распределенными параметрами. Второй контур у нас обычный, из катушки и КПЕ. Эти контура соединены в общей точке. Идем дальше. Корпус КПЕ это одна из обкладок конденсатора. Где вторая? Правильно, вторая это полотно антенны. Что получилось? Правильно связанные колебательные контура. Связь емкостная. Именно так это устройство себя и ведет. :-) При небольшой емкости связи очень хороший преселектор получается. А если очень сильно уменьшить то связь будет очень слабой и заставить антенну работать не удастся, поскольку энергия не будет передаваться в полотно антенны. В этом можно убедиться, подключив полотно антенны к корпусу КПЕ. (если он соединен с ротором) В этом случае емкости между секцией КПЕ и полотном явно не достаточно для связи и антенна не настраивается. Подключая противовес - увеличиваем коэффициент связи. Заземляем - еще больше увеличиваем. Что делать зависит от того, какой результат Вы хотите получить.

Добавлено через 12 минут

Привет всей чесной компании. Вижу все собрались.
На фото согласующий контур антенны Фукса на 14МГц.
Нужно сначала определится с терминами: что такое противовес?

А как емкость настраивается?

[DL1BA]

Противовесом, так как это понимает RU9HA у меня работает корпус КПЕ

Я думаю, это не совсем так. Какой из конденсатора противовес?

По сути это тоже колебательный контур, только с распределенными параметрами. Второй контур у нас обычный, из катушки и КПЕ. Эти контура соединены в общей точке.

Совершенно верно! Это и есть объяснение работы антенны Фукса. Я здесь на форуме даже гдето рисунок выкладывал двух соединённых последовательно контуров. Я поищу.

А как емкость настраивается?

одна половинка конденсатора закреплена жёстко, а вторая двигается, а точная настройка осуществляется сжатием и растяжением витков катушки.

вот нашёл http://forum.qrz.ru/thread26258-8.html пост #110

[UR4III]

Нужно сначала определится с терминами: что такое противовес?

С целью экономии ресурса сайта: вот здесь на трёх страницах разбирались "что такое противовес" - http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=4661&page=35

[R1AIT]

вот нашёл http://forum.qrz.ru/thread26258-8.html пост #110

У меня картинка получилась чуточку другая, но вроде все сходится.
Все условно конечно, но как-то так. Главное, соответствует полученным результатам.

[R1AIT]

С целью экономии ресурса сайта: вот здесь на трёх страницах разбирались "что такое противовес" - http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=4661&page=35

В том понимании как это обсуждается в приведенной вами ссылке противовесами являются половинки катушки контура. Поскольку энергия из передатчика передается именно в контур через катушку связи.

[UA4WI]

Добрый день

Пусть качают те, кому это интересно

...так вот как раз и интересно бывает, когда вкачиваешь кВт в свое антенное фидерное хозяйство, а потом удивляешься и исправляешь "мелкие" недочеты.
...

У меня картинка получилась чуточку другая, но вроде все сходится

...вообще, я бы, и катушку связи, и сам контур отнес к СУ, а не к антенне и тогда Ссв - не на дальний конец антенны , а на ближайший фидер (линию) питания...

...с уважением, Алексей

[UR4III]

Из обсуждения (на ссылке) видно, что ряд антенн обходятся без противовеса. Зачем же он нужен? И кому: антенне или генератору? По моему твёрдому убеждения – генератору. Чтобы понять это, необходимо преодолеть несколько укоренившихся представлений о работе АФУ.

Для того, чтобы в цепи возник ток ВЧ, цепь должна быть замкнута либо гальванически, либо токами смещения. При этом ток «вытекает» из одной клеммы генератора и «втекает» в другую.

Представление явно взято по аналогии с цепями постоянного тока. Опровергается примерами из теории длинных линий. В случае линии, замкнутой на конце, на нём наблюдается пучность тока. Цепь замкнута гальванически, ничто не мешает току «вытечь» из одной клеммы и «втечь» в другую. Однако, каким же образом на конце линии образовалась пучность тока? Ведь при «вытекании-втекании» тока его величина по всей линии должна быть постоянна?

Объясняется просто: ток «вытекает» с обеих клемм генератора! При этом токовые волны в проводах линии отличаются только знаком зарядов авангардных полуволн. На конце они встречаются, образуя двойную величину тока.
Направление тока, как известно, условно принято по движению однополярных зарядов. Если движение положительных зарядов от генератора принимается за направление тока от генератора, то движение отрицательных в ту же сторону принимается за направление тока к генератору. Из-за этого создаётся иллюзия «вытекания-втекания».
В случае линии разомкнутой на конце ток также «вытекает» из обеих клемм генератора, а возникновение стоячих волн тока происходит в результате «отражения» тока от разомкнутых концов линии. Налицо существование «однопроводного» тока. Туда – сюда.

Если ток «вытекает» из обеих клемм, то для генератора важна одинаковая нагрузка на каждую клемму, как по величине, так и по фазе тока. Несоблюдение этого приводит к тому, что сопротивление нагрузки генератора становится реактивным, а избыток зарядов с клеммы будет искать «левый» выход, чтобы покинуть клемму. Яркий пример: смещение точки питания в разрыв полотна из центра «резонансного» диполя.
Таким образом, противовес нужен как устройство для выравнивания нагрузок на клеммы генератора.

GP. Ранее вторую клемму подсоединяли к земле. При мобильном варианте землю заменили противовесами. Излучает вибратор, противовесы практически не излучают, но забирают столько зарядов, сколько и вибратор.
Кроме применения противовесов практика разработала ещё два известных мне варианта симметрирования нагрузки. Первый – это гальваническая развязка генератора от несимметричной нагрузки с помощью трансформатора. Второй – установка между генератором и нагрузкой буферной энергетической ёмкости, сглаживающей несимметричность нагрузки. Такой ёмкостью является резонатор в виде параллельного колебательного контура (LW) или четвертьволнового шлейфа (J- антенна). У Фукса используются одновременно два способа. Кстати, в оригинале питание антенны ведётся непосредственно из анодной цепи, что исключает соблазн подключения к объяснению её работы землю.
Нагрузкой выходного каскада у Фукса является "симметричная" катушка связи с вносимым в неё сопротивлением системы «резонатор + вибратор». Как работает эта система, легко понять, отсоединив конденсатор от индуктивности. Эдс, наведенная в индуктивности, вызывает появление тока в индуктивности и вибраторе. При этом индуктивность выполняет роль генератора, одна клемма которого свободна. Чтобы устранить этот недостаток и обеспечить максимальное излучение не только на собственной частоте вибратора, к индуктивности подключаем конденсатор. Теперь несимметричная работа индуктивности в качестве генератора сглаживается добротностью параллельного контура. А питание вибратора на частотах отличных от резонансной происходит расстройкой контура – комплексным сопряжением контура и вибратора. Хотя, как измерить входное сопротивление вибратора в ТОЧКЕ его подключения к контуру, до сих пор не знаю.

Кстати, у меня его нет.

Совершенно верно. И не надо искать то, чего нет.

[R1AIT]

Совершенно верно. И не надо искать то, чего нет.

А я и не ищу, но мне кажется вы чрезмерно усложняете, и у меня есть тому подтверждение. Ничего устоявшегося менять не нужно, все соответствует. В своей антенне я использовал КПЕ от старого лампового приемника, в котором роторные пластины электрически соединены с корпусом, а статорные изолированы. Полотно антенны я подсоединил к статорной пластине и именно в таком варианте все успешно заработало. Никаких противовесов не потребовалось. Случайно прикоснувшись в процессе настройки к корпусу КПЕ, я ощутил заметное жжение. Поднесенная неонка ярко сияла. Даже при 5 ваттах ВЧ напряжение на корпусе КПЕ достигает сотен вольт. Должен сказать, что именно это обстоятельство заставило меня перейти к классическому варианту с индуктивной связью. При непосредственной связи и плохом заземлении (а где в поле взять хорошее?) или его полном отсутствии, ВЧ напряжение оказывалось на корпусе трансивера со всеми неприятными последствиями. ВЧ напряжение на корпусе КПЕ тоже не очень нравилось и, не долго думая, я переключил полотно антенны на корпус КПЕ, чтобы ВЧ напряжение осталось на изолированной секции, которая находится внутри корпуса. Результат оказался плачевным, антенна не работала. Индикатор трансивера показывал полное рассогласование при любом положении ротора КПЕ. Была глубокая ночь, думать было лень. Вернул все как было, решив поместить СУ в пластиковый корпус.
Все это заставило задуматься над происходящим. Взял лист бумаги и нарисовал контур. А что такое вибратор длинной в пол волны? Да это тоже контур, только с распределенными параметрами. Два этих контура у нас соединены в общей точке. А теперь вспомним, что сам корпус КПЕ в нашем случае тоже может работать как обкладка конденсатора. А где же вторая? Правильно, это полотно антенны. Так и нарисуем.

Что получилось? Правильно, связанные колебательные контура. (см. рисунок к посту 84) Именно так и ведет себя антенна Фукса. Отсюда и селективность, и настройка казалось бы вне диапазона. Главное, чтобы связь между нашими контурами была достаточной. Помните, когда я подключал вибратор к корпусу КПЕ. Емкость связи оказалась совсем крошечной и не достаточной для передачи энергии из контура в вибратор. Попробовал еще раз. Да, не работает. А теперь подключим к статорной секции КПЕ провод сантиметров 30. Работает. Вот и разгадка.
А теперь вспомним антенну «Цеппелин», J антенну, RX3AKT и подобные. Все эти конструкции питаются настроенной линией. А что такое настроенная линия? Правильно, это тоже колебательный контур. Ба! Да они родственники! :-)

[UR4III]

То, что у нас с вами немного разные понимания процессов – это нормально. Я до своего продирался не один год.
Посмотрите на ваш рисунок. Предположим, что длина вибратора ровно половина волны. Пусть в каком-то полупериоде колебаний в точке подсоединения вибратора к контуру находится положительная пучность напряжения. Тогда на втором конце вибратора и на противоположном конце контура будут отрицательные пучности напряжения. Т.е. на обкладках Ссв одинаковые знаки зарядов и Ссв НЕ РАБОТАЕТ! Заработает, если сам контур и полотно антенны станут равны половине волны. Т.е. на конце вибратора и на противоположном конце контура будут разнополярные пучности напряжения. При этом антенна будет работать только при длинах волн больших длины вибратора, а при повышении частоты – «бастовать». Но ведь на практике это не так. Следовательно, ваше представление не соответствует действительности.

[DL1BA]

У меня картинка получилась чуточку другая, но вроде все сходится.

всё правильно, только Ссв нужно убрать. Связь может быть между двумя точками с разным потенциалом. Посмотрите на мой рисунок ещё раз - я там не зря плюсики и минусы нарисовал. Распределение заряда и тока на полуволновом вибраторе всегда одинаково, вне зависимости от того в какой точке он запитан.

не долго думая, я переключил полотно антенны на корпус КПЕ, чтобы ВЧ напряжение осталось на изолированной секции, которая находится внутри корпуса. Результат оказался плачевным, антенна не работала. Индикатор трансивера показывал полное рассогласование при любом положении ротора КПЕ. Была глубокая ночь, думать было лень.

а если подумать, то станет очевидным, что после такого переключения катушка связи оказалась около горячего конца контура. Отсюда и расстройка всей системы. Евгений, я тоже на эти грабли наступал во время экспериментов с антенной Фукса.
Переменный конденсатор можно применить любой, лишь бы расстояние между пластинами соответствовало мощности передатчика. Мы испытывали эту антенну с усилителем 600Вт, конденсатор был с зазором 1мм.

Хотя, как измерить входное сопротивление вибратора в ТОЧКЕ его подключения к контуру, до сих пор не знаю.

Владимир! Вы и не знаете! Не может быть! Легко считается по теории длинных линий - сопротивление по середине полуволнового вибратора известно, волновое сопротивление линии состоящей из одиночного провода известно. Посчитать сопротивление на расстоянии в четверть волны от середины вибратора труда не составляет.