Антенны, запитанные с конца

[UA3DJY]

Я нигде ранее не встречал утверждение, что по внутренней оплётке кабеля в режиме приёма протекает ток синфазный с током ц.жилы. Думал, Вы поясните его происхождение...

Помехи создаваемые импульсными источниками питания имеющими плохую фильтрацию: если оплетка коаксиального кабеля имеет 100% заполнение и опаяна по всей поверхности разъема подключения к приемнику то затекания тока помехи на внутреннюю часть оплетки не будет. В большинстве сетапов таких идеальных подключений нет, в том числе резьбовое соединение двух разъемов на приемнике может быть послаблено и иметь достаточно высокое сопротивление и разъем на приемнике может быть поставлен на окрашенную поверхность и иметь контакт с корпусом только по точкам крепления. Почти синфазный ток такой помехи внутри кабеля по центральной жиле определяется погонной емкостью кабеля, помеха идет в сторону антенны и возвращается обратно в приемник уже противофазным током.

Условия протекания тока по внутренней стороне оплетки кабеля отличаются от внешней стороны, поэтому изначально ток равной магнитуды и фазы доходит до антенны по разным сторонам оплетки с отличающимися значениями.

[R3MO]

Для эффективной работы такой антенны мало согласовать импедансы, нужно еще и настроить колебательную систему в резонанс. Последнее, многие считают не обязательным.

Опять старая песня.

Да, не резонансные антенны тоже излучают, но, по объективным причинам, заметно хуже...

Что же это за объективные причины? Любая антенна излучает всю подведенную мощность за вычетом омических потерь. Другое дело некоторые антенны "труднее" согласовать - в этом вся и разница, а ни в каком не шаманском резонансе. (Сейчас опять начнется поиск резонансов в глубинах согласующих устройств...)

Один из возможных способов - сделать его нерезонирующим в нужном нам диапазоне частот.

Точнее - уменьшить ток в нем по всей длине. А это не одно и то же.

Может быть я чего-то не понял. Есть классический опыт. Берётся отрезок кабеля, на него одевается индикатор тока на колечке соответствующего диаметра, а к центральной жиле поочерёдно подключаются линейные проводники длиной от 0 до полуволны. Подаётся возбуждение и снимаются показатели индикатора. Максимальная величина тока по внешней поверхности оплётки получается при четверть волновой длине "вибратора". Ток при полуволновой длине не намного отличается от нулевой длины.

А теперь то же самое, только ток будем мерять на L/4 от точки запитки...
Вообще-то, если совсем "классически", то смотреть надо не на ток, а на мощность, попадающую на оплетку.

[UA3DJY]

Противовес для данной антенны по инструкции требуется только при отсутствии заземления. Основной режим с заземлением. Причем, заземление названо защитным.

Инструкции бывает содержат странные утверждения хорошо что противовес в этой инструкции не назвали защитным. Нередко можно наблюдать такой эффект: собрали антенну по инструкции, подключили противовес - получили одно значение КСВ (может быть даже 1.0), затем подключили заземление и КСВ прыгнуло выше значения 2. Что означает что заземление не только защитную функцию выполняет.

Как то полировал укороченный вертикал с одинаковыми но не настроенными противовесами на диапазоне 160м: противовесы были приподняты на пару метров над землей. Все работало нормально пока не заземлял общую точку противовесов - при попытке заземления КСВ прыгал за двойку и прибор начинал показывать два резонанса вместо одного.

Любые антенны со смещенной точкой питания, то есть с нарушением баланса токов линии питания, обязаны иметь противовес для восстановления этого баланса, иначе таким противовесом станет все что угодно: оплетка кабеля, часть импеданса запорного дросселя, емкостная связь на землю при удержании измерительного прибора в руках. Закон Ома никто не отменял - входящий в узел ток должен быть равен выходящему.

В случае с укороченным вертикалом на 160м электрическая длина вертикала вместе с удлиняющей катушкой отличалась от электрической длины системы противовесов и в результате антенна была согласована с учетом перетекания тока на оплетку лежащего на земле кабеля(ох как он хорошо шумел на прием ). Поэтому заземление общей точки противовесов под вертикалом приводило к изменению показаний КСВ в точке питания антенны.

Настройка противовеса - отдельная большая тема, если противовес один то его несложно настроить.

Если, как в случае с вертикалом стоящим на земле, два противоположно расположенных противовеса то эти противовесы можно настроить как диполь на рабочую частоту. Если используется система из 4-х противовесов то все становится сложнее с настройкой, поскольку электрическая длина системы 4-х противовесов и электрическая длина пары входящих в эту систему противовесов отличаются. Чем больше в системе противовесов тем ощутимо сложнее настройка.

[R1AIT]

Что же это за объективные причины?
(Сейчас опять начнется поиск резонансов в глубинах согласующих устройств...)

Не в этой теме. У Тимофеича почитайте, RA3AAE, я не буду пересказывать. И для чего резонанс, и про добротность, и много чего еще. Например тут: ПРИЕМНАЯ АНТЕННА — ЭТО “ЧЕРНАЯ ДЫРА”?
Называть части вибратора согласующими устройствами отказываюсь.

[UR4III]

если оплетка коаксиального кабеля имеет 100% заполнение и опаяна по всей поверхности разъема подключения к приемнику то затекания тока помехи на внутреннюю часть оплетки не будет.

Спасибо за пояснения, но есть несколько нюансов.
Я имел в виду вот эту цитату автора -

Эти токи, в основном, создаются импульсными источниками питания и искровой помехой внутри зданий и помещений, распространяются по проводам
питания 220 Вольт.

Вы же пишите об наводке эдс помехи на внешнюю сторону оплётки кабеля. В идеале наведенный ток по внешней поверхности аппаратуры уходит в заземление. В отсутствии идеала он может попасть на внутреннюю оплётку кабеля, раздвоиться и потечь по внутренней поверхности аппаратуры и в направлении к антенне.
А вот перескочить с оплётки на ц.жилу и испортить нам настроение он не может, так как емкостная связь между ц.жилой и внутренней поверхностью оплётки для наведенной эдс отсутствует.
А стоит ли на эту мелочь обращать внимание, если основной поток помехи идёт по ц.жиле связанной непосредственно с антенной?
По мне, вопрос риторический.

[RX4HX]

А вы обратили внимание на эти слова продавца антенны? "SWR : less than <1.3:1 in all bands after tuning with wide range tuner

Да конечно обратил - на и наивно надеяться что без тюнера будет согласование во всем диапазоне частот. Но обычный П-тюнер УМ должен наверное справится. А для выезда на дачу-природу заманчиво получить такую простую антенну.

[UA3DJY]

Спасибо за пояснения, но есть несколько нюансов.
Я имел в виду вот эту цитату автора - Вы же пишите об наводке эдс помехи на внешнюю сторону оплётки кабеля. В идеале наведенный ток по внешней поверхности аппаратуры уходит в заземление. В отсутствии идеала он может попасть на внутреннюю оплётку кабеля, раздвоиться и потечь по внутренней поверхности аппаратуры и в направлении к антенне.
А вот перескочить с оплётки на ц.жилу и испортить нам настроение он не может, так как емкостная связь между ц.жилой и внутренней поверхностью оплётки для наведенной эдс отсутствует.
А стоит ли на эту мелочь обращать внимание, если основной поток помехи идёт по ц.жиле связанной непосредственно с антенной?
По мне, вопрос риторический.

Синфазный ток текущий по параллельным поверхностям с одинаковой магнитудой и фазой нам не мешает, это в идеале, в реальности погонное сопротивление потерь поверхности центральной жилы отличается от сопротивления поверхности оплетки коаксиала, и это только один из примеров когда помеха на выходе коаксиала перестает быть синфазной.

Заземление на ВЧ всегда было условным понятием, как быть если электрическая длина провода заземления четверть длины волны, в этом случае провод заземления, даже подключенный к земле, превратится в неплохой излучатель, верно? А если длина провода заземления меньше но пучность тока помехи находится на сетевом проводе питания на каком то расстоянии от заземленного корпуса приемника?

Не зря несколько постов ранее я говорил о параллельном включении сопротивлений - ток течет в каждое из них, а вот в какой пропорции это уже зависит от оператора.

- - - Добавлено - - -

Да конечно обратил - на и наивно надеяться что без тюнера будет согласование во всем диапазоне частот. Но обычный П-тюнер УМ должен наверное справится. А для выезда на дачу-природу заманчиво получить такую простую антенну.

Наверно производитель антенны в инструкции приводит график потерь мощности в коаксиале в зависимости от частоты и длины коаксиала Установка тюнера под антенну дорогое удовольствие.

[UA4HZ]

To RX4HX
У меня некоторые проблемы с выходом на крышу и я одновременно сделал два дела - продиагностировал имеющийся вертикал (измерил Z со стороны разъема к трансиверу) и стал оценивать возможность сделать антенну в виде питаемого с конца провода, спущенного с 8 этажа на дерево под очень большим углом. Напрашивается длиной 21м. Вот я и забрел в эту ветку посмотреть, на какие камни натыкаются люди с такими антеннами. А Вам для дачи-природы ИМХО совсем не надо такой тип запитки, если, конечно это не кусочек провода длиной 6-7 м. Уж аналогичный противовес или кол в землю на природе всегда можно.... . Тем более П-тюнер... . Кстати, у этой антенны, я посмотрел не поленился ролики, авторы используют реальную землю в качестве противовесов, т.е. все по физике. А вот почему относительно короткую проволоку запитывают от 50 Ом через трансформатор 1:9 (т.е. от 450 Ом) и что-то получают, я на форуме не увидел

[UA3LLS]

А вот почему относительно короткую проволоку запитывают от 50 Ом через трансформатор 1:9 (т.е. от 450 Ом) и что-то получают, я на форуме не увидел

Там 1:49.

[UA4HZ]

Там 1:49.

Спасибо. Я не очень по-английски, но тут речь идет о потерях в трансформаторе и рекомендации следить за его состоянием из-за нагрева от этих потерь. А все-таки ... для чего надо трансформировать в (тем более) в 49 раз ?, хотя, это не очень связано с запиткой с конца и темой ветки.

[UA3DJY]

Спасибо. Я не очень по-английски, но тут речь идет о потерях в трансформаторе и рекомендации следить за его состоянием из-за нагрева от этих потерь. А все-таки ... для чего надо трансформировать в (тем более) в 49 раз ?, хотя, это не очень связано с запиткой с конца и темой ветки.

2.5 кОм приемлемое сопротивление при питании полуволнового диполя с конца, но.. не смотря в инструкцию к этой антенне я бы сделал противовес для каждого из диапазонов на выходе такого трансформатора, то есть на холодном конце, иначе будет греться не только трансформатор производителя но и изолятор поставленный на коаксиальный кабель рядом с трансформатором производителя антенны, а сама антенна при установке изолятора на кабель на некоторых диапазонах будет плохо работать. Там где длина антенны кратна половине длины волны противовес должен быть четверть длины волны, на остальных диапазонах длина противовеса будет отличаться.

Попытка сделать один универсальный противовес означает что остальной ток должен идти на внешнюю часть оплетки кабеля, в таком случае изолятор на кабель не стоит ставить, вентиляция его кольца не справится с необходимым охлаждением

Использовать заземление в качестве противовеса - при коротком проводе на ВЧ диапазонах будут большие потери мощности на нагрев земли, при достаточно длинном сам провод заземления станет излучающим противовесом.

[UA4HZ]

To UA3DJY
Я не очень-то понимаю про физику запитки с конца, если при этом не говорить и об "ответной части" - т.е. о противовесе или том, что его заменяет (земля, элементы конструкции устройства запитки, кабель питания). А поскольку тут бесконечное множество вариантов, то конкретное значение сопротивление весьма авантюрно. У меня была картинка с графиком зависимости КСВ от частоты 7 м промышленного вертикала с похожим трансформатором. Там КСВ в виде волнистой линии не более 2...3 в диапазоне 2...50. Таким образом, .... чуда не обнаружилось и мои сомнения не рассеялись..... . А картинка UA3LLS косвенно доказывает существование латентной резистивной нагрузки. (А так хотелось чуда !).

[UA3DJY]

To UA3DJY
Я не очень-то понимаю про физику запитки с конца, если при этом не говорить и об "ответной части" - т.е. о противовесе или том, что его заменяет (земля, элементы конструкции устройства запитки, кабель питания). А поскольку тут бесконечное множество вариантов, то конкретное значение сопротивление весьма авантюрно.

Без ответной части питание с конца работать не будет: мы подводим мощность к антенне по коаксиальному кабелю 50 Ом и вытекающий с центральной жилы ток должен быть равен току втекающему в оплетку, и наоборот(ток у нас переменный). То есть втекающий в оплетку ток должен поступать с ответной части - противовеса.

С сопротивлением есть зависимость от кратности частот диапазонов: провод длиной полволны на 3.5 мГц является волновым излучателем на 7 мГц, длиной две волны на 14 мГц и четыре волны на 28 мГц, то есть на этих частотах провод будет иметь 'горячий конец', остальные диапазоны как Вы верно подметили будут иметь ощутимо отличающееся сопротивление в этой точке запитывания(смещенная точка питания). Трансформатор 1:49 является широкополосным аналогом резонансной четвертьволновой двухпроводной линии, а четвертьволновой противовес можно подключать уже на выходе этой линии, только вот для диапазонов 80/40/20/10 метров этот противовес будет иметь разную длину. По этой причине использовать такой провод как многодиапазонную антенну будет непросто.

Для кратных диапазонов будет зависимость сопротивления как от относительной высоты подвеса антенного провода - влияет диэлектическая проницаемость и проводимость земли, так и от усиления (сужения диаграммы) антенны на ВЧ диапазонах, поэтому даже при установке нескольких резонансных диапазонных противовесов КСВ на выходе трансформатора будет немного отличаться на кратных частотах резонанса антенного провода да и сам трансформатор тоже не идеален широкополосностью.

Идея производителя воткнуть один универсальный противовес в землю имеет печальный результат, оператор получит сильношумящий на прием суррогат с потерями части подводимой мощности в земле.

[R3MO]

в 10й раз говорю - модель описана для более легкого понимания.

Даже для такой благородной цели не надо писать неправильно. 10 раз - тем более.

...он может попасть на внутреннюю оплётку кабеля, раздвоиться и потечь по внутренней поверхности аппаратуры и в направлении к антенне.
А вот перескочить с оплётки на ц.жилу и испортить нам настроение он не может

Одинаковые токи в противофазе текут по ц. жиле и вн. поверхности оплетки... Аллё, гараж!!!

- - - Добавлено - - -

Без ответной части питание с конца работать не будет.

Если есть "ответная часть", то где "конец"?

[UA3LLS]

А картинка UA3LLS косвенно доказывает существование латентной резистивной нагрузки. (А так хотелось чуда !).

Чудес на свете не бывает. :-) Вот полный мануал на MFJ-1982: MFJ-1982-1984 rev4.pdf. Он есть в свободном доступе, но пускай и здесь лежит.

Кстати. Не знаю для чего, но это не просто кусок провода в 132 фута. В метрах полутора (примерно) от транса присутствует индуктивность в 6 витков на 32-й трубе.

7 м промышленного вертикала с похожим трансформатором.

Не! Транс там совершенно другой! Я эту Комету делал.