Вложений: 3
Блеск и нищета «отличников»
С подачи Владимира RA6FOO несколько лет назад я познакомился с его моделью «Кольцо Проценко» и несколько позже со статьёй - Проценко М.Б., Мамедов Н.И. «Анализ направленных свойств двухвходовой рамочной антенны». (Модель приведена ниже).
Я в ту пору занимался поиском методов увеличения сопротивления излучения укороченных антенн и первое, что бросилось в глаза, это высокие величины активной части входных сопротивлений антенны. В процессе понимания физики работы этой антенны оказалось, что Rизл к увеличению активной части входного сопротивления отношения не имеет, но появилась идея, что наличие в полотне антенны двух источников увеличивает её усиление за счёт КНД. Тем самым, укороченная антенна по усилению в отдельных направлениях приближается к усилению полноразмерных. Были проработаны модели нескольких простых антенн с замкнутым и разомкнутым полотном, которые подтвердили это. В качестве эксперимента была выбрана укороченная Инвертед Ви.
Модели укороченной и полноразмерной антенн для диапазона 160 м. приведены ниже. На вкладке «Диаграмма направленности» видно, что под углом к горизонту 30° и ниже укороченная выигрывает у полноразмерной. С неё и начал.
Практика показала, что антенна вполне работоспособна. Среднее подавление, как и предсказывала модель, при переключении ДН была в 1 балл, хотя были случаи и по более. Приятное впечатление произвело подавление помех.
Результаты эксперимента привёл в теме - IV
Каково же было моё удивление, когда участник под ником Peter Pychtin, вдребезги «разгромил» двухвходовое питание этой антенны, просчитав её КПД, которое оказалось ниже плинтуса. Когда-то он делал нечто подобное на УКВ и то, что влилось в антенну через один вход, вылилось, через второй, ставший выходом.
Для меня это было шоком, так как не соответствовало практике работы антенны. Впоследствии DL1PBD подтвердил правильность расчётов Peter-а и посоветовал прочитать первые две главы учебника Бессонова. Также правильность расчёта подтвердили R3MO и UA4NE. Расчёт R3MO привожу.
Первое, что бросилось в глаза и вызвало сомнение это соответствие методики расчёта реальности. Слишком большая величина реактивности плещется в антенне без работы.
Да, я, как и многие радиолюбители, ТОЭ не изучал. Пришлось полистать. Наверное, не только я это сделал.
Итак, к каким выводам я пришёл. Главный – а справедлива ли эта методика для цепей ВЧ тока?
Давайте сравним эти цепи.
1.Цепь квазистационарного тока.
Обязательно должна быть замкнутой. Ток на всех участках цепи одинаков по величине. Напряжение (падение напряжения) существует на всех элементах цепи.
Предположим, что в цепи находятся два источника эдс, включенных встречно, с разной их величиной, а также несколько потребителей энергии. Тогда величина тока в цепи будет определяться разностью эдс источников, один из которых переводится в разряд потребителя, делённой на сумму сопротивлений потребителей. При этом напряжение и ток в цепи будут совпадать по фазе.
Если в цепь включить реактивный элемент (индуктивность или сопротивление), то результирующий ток будет отклоняться по фазе от напряжения источника и потребители не получат полностью причитающуюся им энергию.
Это и есть классическая ситуация применения указанного метода электротехники в антенной цепи. Во входном сопротивлении вы получите активную и реактивную части, свидетельствующие, что антенна излучает мизер, а остальная энергия делает в антенне не знамо что.
2.ВЧ ток.
ВЧ ток в замкнутости цепи не нуждается. Ток по длине антенны за исключением антенн с бегущими волнами тока не постоянен по величине. Напряжение присутствует только на клеммах источников. Полотно антенны не содержит реактивных элементов, а реактивность в её входном сопротивлении является результатом набега фаз источников.
И наконец, самое страшное: ток в антенне не знает, какой он реактивный или активный, так как напряжения нет, и излучает, подлец, по всей длине антенного полотна.
Насколько методика ТОЭ применима к антеннам судить вам, читатель. Я же обошёлся простым способом: построил векторную диаграмму токов и напряжений источников обсуждаемой антенны. Вы тоже можете сделать это, также как R3MO и UA4NE ранее.
Данные источников: w1c U=0.00-j1.00 I=0.37+j0.08
w4c U=1.00+j0.00 I=0.08+j0.37
У одного источника угол между током и напряжением равен около 77°, у второго аж 103°!
Неправда ли, интересные углы! Один не доходит на 13° к 90°, а другой на те же 13° опережает 90°.
Если разложить вектора токов на составляющие: одну под 90° к напряжению – реактивный ток, а вторую совместить с осью вектора напряжения, то получим, что у одного источника составляющая совпадёт по фазе с напряжением, т.е. этот источник выдаёт энергию в антенну, а у второго будет противофазна вектору напряжения. Т.е. ток течёт против эдс источника и потому источник по ТОЭ является потребителем энергии.
Какая же величина энергии выдаётся и потребляется источниками?
Если принять величину вектора тока за единицу, то его осевые составляющие по вектору напряжения равны примерно 2% от величины тока. Следовательно, только около 4% энергии, поставленной в антенну, маршируют от одного источника к другому!
А что делают остальные 96% энергии? Вопрос риторический!
Приехали, господа! Надеюсь, более не стоит доказывать, что ваша электротехническая методика расчёта баланса энергии в антенне и её КПД для ВЧ тока не годится.
Ну, забью последний гвоздь! Приближенное, но реальное значение КПД антенны можно определить по Ga и F/B, рассчитанные ММАНой. Для данной антенны оно колеблется в пределах 35-45% от заложенной в расчёте земли и материала антенны.
Мало? Но вполне достаточно для работы в эфире. Аргументы выше.
Теперь о печальной стороне дискуссии по этой антенне. Всё, что я описал давно известно R3MO и UA4NE. Вместо опровержения изложенных доказательств МОЛЧАНИЕ!
Ну, хорошо если бы только молчание, возможно нужно время для осознания собственной неправоты. Однако, к примеру R3MO создаёт тему за темой на этом и других форумах, где приводит собственный расчёт КПД антенны и вопрошает к публике: я прав? Конечно, прав! – говорят спецы по ТОЭ, не сомневаясь в правильности постановки задачи. Последний шабаш здесь - IV от UR4III
Для чего он это делает? Может быть, как написал И.Гончаренко, для собственного ЧСВ и поднятия уровня IQ?
DL1PBD попросил модераторов этого форум наказать меня за личное оскорбление. Стар я, с рождения вежлив и не помню, где это я его обидел. Доказательств он не привёл. Там, где по памяти ошибся, я извинился, а на всякие предъявы – у меня другой ответ.
Извините, мне одному кажется, что оппоненты вместо конструктивного обсуждения по существу и признания своих ошибок просто перешли на личность и не только мою. Нужно опозорить человека, а со временем забудется, то ли он украл, то ли у него украли.
Главное, страдает новое направление в конструировании антенн. Кто же будет делать эту антенну, для питания которой нужно строить ГЭС?
Мне эти бла-бла совершенно по барабану, а вот двухвходовое питание я в обиду не дам!
Вот риторический вопрос. Образовалась некая группа «теоретиков». Их гоняют с одного сайта на другой, с одной темы на другую. Сколько практических выводов, решений полезных для радиолюбителей, эта группа сделала?
Может ну, её эту теорию?
Извините за длинный текст.
