r3i.ru

Форум радиолюбителей Тверской области
Сайт R3I.RU
Сайт R3I.QRZ.RU
Текущее время: Вс окт 20, 2019 1:12 am

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 30 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Может это интересно тем, кто решил строить свою антенну.
СообщениеДобавлено: Чт июл 05, 2018 12:08 pm 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Вс окт 09, 2011 4:06 pm
Сообщения: 1916
Откуда: Тверь, Долгопрудный
поменьше фундаментальной физики и побольше фотографий антенн


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Может это интересно тем, кто решил строить свою антенну.
СообщениеДобавлено: Чт июл 05, 2018 12:09 pm 
Не в сети

Зарегистрирован: Вт июл 03, 2018 9:51 am
Сообщения: 23
Продолжу разговор об антеннах и расскажу о некоторых особенностях в антеннах. Эти особенности очень важны, потому что излучение эл. маг. волны не всегда одинаково для всех антенн.

Посмотрим, чем отличаются такие антенны, как волновой канал и рамочные антенны в виде квадратов. Любая антенна излучает эл. маг. волну в виде прямолинейного вектора. Не будем вдаваться (пока) в подробности, которые иногда обсуждают, что же такое эл. маг. волна. То ли она сама двигается в пространстве, являясь материей или просто какое то физ. явление возбуждает среду, которую многие считают реальностью в виде эфира. Будем считать, что это материальная субстанция имеющая свою форму и энергетическую насыщенность. Удобней считать, что энергия эл. волны, это количество фотонов, которые составляют основу этой субстанции. (эл. маг. волна)

Теперь смотрим, что излучает антенна типа "волновой канал" (ЯГА). Это набор вибраторов, которые являются пассивными и активными. Они расположены (по фронту) один за другим, чем обеспечивают усиление комплекса антенной системы. А значит и форма эл. маг. волны выглядит в виде прямолинейного вектора и вектор в этой антенне один. Два элемента, идеально настроенные, обеспечивают усиление в 6дб. (относительно диполя Герца, измерение на расстоянии 10 лямбд)

Теперь посмотрим на конструкцию антенны в виде двух квадратов, которые тоже по фронту расположены друг за другом. И эта антенна имеет усиление 6дб (относительно диполя Герца). В чем же тогда отличие этих антенн и есть ли у них преимущество относительно друг друга. Да, эти антенны излучают несколько иначе и имею различие в качестве излучения. Потому, что рамочные антенны излучают два вектора в отличие от антенны "волновой канал". Но можно сказать, раз усиление антенн на расстоянии в 10 лямбд одинаково и равно 6дб, то и на другие расстояния они должна иметь равные возможности. Это было бы так, если бы эти антенны подняли на высоту, где не было бы влияния Земли. (скажем на 100км, как принято для изотропного излучателя)

И вот какие изменения вводит влияние Земли. Если примем абстрактную цифру для количество фотонов, то увидим вот такую картину. Антенна В.канал излучает одним вектором 1000фотонов, а антенна в виде квадрата излучает двумя векторами и каждый вектор по 500 фотонов. Это так, потому, что у квадрата излучает основание (при горизонтальной поляризации) и верхняя сторона квадрата, вертикальные стороны квадрата не излучают, а синфазно их фазируют. Если бы их приблизить на расстояние, когда нарушается синфазность, то тогда каждый вектор бы излучал по 1000 фотонов. (но так устроена эта антенна)

Скажите, так в чем разница, обои антенны излучают одинаковое количество фотонов. А в том, что когда антенна расположена низко над Землёй 50 метров, 500метров, то те эл. маг. волны, которые отразятся от Земли (под 90 гр), то начнут разрушать часть эл. маг. волны, и поэтому часть фотонов из эл. маг. волны погибнет и на расстоянии больше 10 лямбд, от "волнового канала" эл. маг. волна будет нести не 1000ф, а всего 500ф (цифры абстрактные) А вот у квадрата два вектора и поэтому верхний вектор вообще не потеряет фотоны, а нижний вектор так же потеряет 50% фотонов (за счет того, что отраженная эл. маг. волна разрушит в нижнем векторе часть фотонов) и на расстоянии больше 10 лямбд будет не 1000Ф а 750Ф, значит далее у квадратной антенны будет двигаться в пространстве 750Ф, а у "волнового канал всего 500Ф.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Может это интересно тем, кто решил строить свою антенну.
СообщениеДобавлено: Чт июл 05, 2018 12:10 pm 
Не в сети

Зарегистрирован: Вт июл 03, 2018 9:51 am
Сообщения: 23
Раньше радиолюбители знали, что на расстоянии эти антенны будут равны, если одна антенна два квадрата,(6дб) а вторая антенна три элемента "волнового канала" (7,5дб). Хотя на 10 лямбд они равные,(когда у обеих два эл.) вот в чем секрет этих антенн. Значит при конструировании антенны "волновой канал", что бы она имела одинаковые параметры с двумя квадратами,(на расстоянии больше 10 лямбд) нужно делать три элемента и так в любом варианте. Три квадрата - четыре В.каналов - пять квадратов - шесть В. каналов. и так далее.

И ещё нужно помнить, если Вы собрали две одинаковые антенны "волновой квадрат" или два квадрата, то расположив их синфазно друг другу, то эти антенны будут иметь меньшее усиление. Пример: два В.канала расположены один выше другого на 0,4 лямбды будут иметь усиление 7,5 дб. Но если их развернуть в разные стороны, то каждая из этих антенн имеет усиление по 6дб. Почему же их усиление не складывается? Что бы усиление сложить, нужно их приблизить друг к другу, как сделал в своей ЗИГЗАГООБРАЗНОЙ антенне Харченко. Он приблизил их так, что эти два элемента квадрата перестали видеть друг друга, а значит перестали уничтожать часть фотонов. И такая антенна из двух элементов стала иметь усиление 10дб, а не 7,5дб, как разнесенные синфазные антенны.

Это одинаково для любых видов антенн. Пусть это "волновой канал" , квадратная антенна, треугольная антенна и даже вертикальная антенна (GP). Если их расположить друг над другом, то каждый элемент будет иметь своё усиление и из четырех элементов, такая антенна, будет иметь усиление в 4дб.(5дб) Но это усиление будет иметь круговую диаграмму направленности. (то есть во все стороны по 4дб)

Вот одна из существенных особенностей известных нам антенн. Я расскажу о всех антеннах имеющие такие существенные различия. И многие свойства разных антенн, Вам не удастся найти в каких либо учебниках, потому что методика преподавания ограничена в учебном заведении и имеет определенный размер материала, что бы его повысить, люди поступают в аспирантуру, позже пишут научную диссертацию (кандидатскую или докторскую). Даже разные ВУЗы имеют разную программу. Например радиоинженер и радиофизик имеет различие в обучении, поэтому многим неизвестно то, о чем я рассказываю.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Может это интересно тем, кто решил строить свою антенну.
СообщениеДобавлено: Чт июл 05, 2018 12:11 pm 
Не в сети

Зарегистрирован: Вт июл 03, 2018 9:51 am
Сообщения: 23
Немного о некоторых тонкостях в конструировании. Одна из главных задач, это из какого материала сделано полотно антенн. И это действительно на любом диапазоне, пусть это будет КВ или УКВ диапазон. Часто на низких диапазонах применяют любой проводник, лишь бы в нем была хоть одна медная жила и чаще всего это телефонный провод для полевой связи. (полевик) Конечно, если нет возможности найти антенный канатик, то это тоже вариант, но вот какие там есть тонкости.

Даже антенный канатик имеет разные свойства при работе в качестве антенного полотна. Если применить канатик из 15-20 жилок, то это одно, а если тот же канатик, но в нем 50 или 150 жил, то это совсем другие параметры антенн и вот в чем причина. Всем известно, что антенна выполняет туже роль, что и колебательный контур, но как всем известно, что при особых случаях колебательные контуры изготавливают из специального провода (литцендрата).

Литцендрат (нем. Litzen — пряди и Draht — провод) — многожильный провод, каждая жила которого покрыта изолирующим лаком. Применяется для изготовления катушек индуктивности высокой добротности, обмоток электрических машин, аппаратов и приборов переменного тока высокой частоты.

Высокая добротность катушек индуктивности, намотанных литцендратом, обусловлена более эффективным использованием суммарного сечения составляющих этот провод жил, так как переменный ток в проводнике протекает преимущественно в поверхностном слое (т. н. скин-эффект). Применение литцендрата позволяет уменьшить массогабаритные параметры катушек при сохранении или улучшении значений добротности и активного сопротивления. Альтернативой литцендрата является «triple insulation wire», увеличивающий расстояние между проводами в катушке за счет толщины изоляции, что уменьшает эффект близости проводников (англ. «proximity effect»), эффект той же природы, что и скин-эффект, но относящийся к току в близко расположенных проводниках.

Вот оказывается такие свойства так же нужны и антеннам. И качество такого канатика также улучшает параметры антенн. Я, в своей практики, так же пробовал эти свойства и они начинают сказываться при плохом прохождении и помехоустойчивости приема. Использовал "полевик", канатик из 20 жил и канатик из 150-200 жил.(диаметр канатика 5,5мм) И даже размеры Антенного полотна, сразу требуют корректировке.

Когда делал свою последнюю антенну (два квадрата) то изначально применил канатик из 200 жил, то размер вибратора был таким: сторона квадрата 620см, но после ремонта заменил алюминиевые трубки на пластиковые удилища и для них этот канатик оказался тяжелым и я использовал канатик из 15 жил и общий диаметр канатика получился всего 2,5 мм., так размеры квадрата понизились до 590см. А со стороной в 620см, антенна начала резонировать на частоте 13,9МГц.

Конечно, Вам также известно, что коэффициент укорочения антенного полотна должен быть в пределах от 0,85 до 0,99, в зависимости от диаметра проводника. Но ещё так же зависит и от одножильного или многожильного проводника, я чуть выше привел по какой причине это необходимо делать. Так как ВЧ- энергия двигается по поверхности этого проводника, а значит мощность антенного канатика имеет большое различие, когда это ВЧ- энергия двигается по поверхности одного провода диаметром в 5мм и в то же время по 200 проводкам, которые так же набирают общий диаметр 5мм.

Дело в том, что когда многожильный канатик произведет окисление в воздухе, то каждая жила теперь несёт по своей поверхности, так нам нужную, энергию. И этой особенности является причина многожильного канатика. Ну посмотрите сами, если берем жилу 5мм диаметром, то только эта поверхностная, в 5мм и несет энергию, а вот каждый проводок из 200 жил, конечно может нести больше энергии потому, что теперь каждая жила несет отдельно, эту энергию. На полигонах, при исследовании антенных систем это так же учитывается. Вы скажете, что это мелочь, но я сейчас буду приплюсовывать эти мелочи и окажется, что генератор развивает мощность в 100Вт, а антенна будет излучать всего 10-15Вт. И вот как это выглядит.

Генератор может генерировать 100Вт, емкость, которая формирует Э.волну, так же должна иметь точные параметры, иначе Э.волна будет с меньшей энергией. И это может нести 5-10% потерь, согласующее устройство (П-контур) так же должен иметь точные параметры, так как при разном напряжении анода, сопротивление анодной части лампы может меняться (это ГК71 при напряжении 1500В - 3200 Ом, а при 1250В - 2700 Ом) и при таких неточностях, П- контур должен быть скорректирован, а иначе так же потери в 5-10%. Дальше, большое КСВ, несет до 8% потерь и сама антенна при низком КПД может терять до 50%.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Может это интересно тем, кто решил строить свою антенну.
СообщениеДобавлено: Чт июл 05, 2018 12:12 pm 
Не в сети

Зарегистрирован: Вт июл 03, 2018 9:51 am
Сообщения: 23
Вот и получается, что большая часть любителей, не обращая на такие мелочи в целом, вырабатывая 100Вт генератором, излучает всего 10-15Вт. Я описал грубые ошибки, но их гораздо больше. И конечно никому не хотелось бы иметь такие последствия. Вот поэтому я всегда исключал такое и результат был на лицо.

Может кому то покажется всё это мелочью, но я написал это для тех, кто хочет действительно добиться того, что генерируя 100Вт, излучать хотя бы 60-70Вт.

Ещё продолжу писать о таких мелочах, думаю, что это кому то пригодится, за свои 47 лет изучения этого материала, мне много пришлось изучать специальной литературы, которой порой не встретишь даже в интернете.

Вот ещё некоторые особенности в антеннах.

Часто бытует мнение, что количество элементов и обуславливает усиление антенны. Нет, это не так, а вот что способствует увеличивать усиление антенн.

1) Это количество излучаемых векторов. 2) это расстояние между элементами. 3) количество элементов. Начнем с количество элементов: если имеем антенну из двух элементов, то максимальное её усиление, это 6дб (относительно диполя Герца). Но изменяя расстояние между элементами, усиление будет понижаться и если при расстоянии в 0,2 лямбды, это 6дб, то при расстоянии 0,1 лямбда, всего 3,5дб.

Теперь ещё о количестве элементов. Если собрать антенну из четырёх элементов и применить максимальное расстояние, то усиление может быть 9дб. Но теперь сколько бы Вы не устанавливали на этот бум элементов (5,6,8,10), усиление так и останется 9дб., но расширится это усиление по диапазону. И вот как это выглядит.

4 элемента, усиление в 9дб, занимает полосу в 150кГц, если добавим пятый элемент, то полоса расширится до 200 кГц, если добавим шестой элемент, то полоса усиления будет на участке в 250-300 кГц. и так далее. Поэтому иногда делают столько элементов на коротком буме. То есть, что бы обеспечить усиление в 9дб на участке 14000 кГц - 14350 кГц, то нужно на 12 метровом буме разместить как минимум шесть элементов. А если БУМ увеличить до 18-20 метров, то по краям так же будет усиление 9дб, а в середине, 14100кГц- 14250кГц, будет усиление 11дб.

Вот как нужно смотреть на количество элементов в антенне.

Так же является увеличение векторов излучения, хотя синфазное увеличение векторов несет большую конструктивную сложность. Вот пример: если соберете два квадрата (два элемента ЯГИ) в синфазном исполнении это будет всего 7,5дб, и что бы это компенсировать, нужно собрать всего три элемента квадратов (три эл. ЯГИ) и усиление так же будет 7,5дб.

А синфазные два квадрата, это два квадрата и ещё два квадрата на расстоянии в 0,4 лямбды. и всего лишь 7,5дб.

Вот это тоже желательно учитывать, потому, что часто слышу в эфире, что он купил антенну в 11 элементов и имеет баснословное усиление, а когда спросишь его, какой у Вас БУМ, и услышав от меня ответ, что антенна имеет усиление 9дб., начинает меня ругать в не компетенции.

Вот эту информацию, которую я тут опубликовал, нужно знать и всегда помнить при построении любой антенны. Если из какого то сообщения появились вопросы и сомнение, пишите, отвечу, так как именно незнание этого и не даёт любителю создать хорошую, с предельными параметрами, антенну. И знайте, что все антенны нужно сравнивать с эталонной антенной, а сравнение с соседом и его работай в эфире, это не критерий для антенны, так как у соседа может ещё хуже параметры антенн и это Вас будет успокаивать, что Вы сделали хорошую антенну. И не доверяйте разным программам, там есть подводные камни, как то, что не каждый ей может хорошо пользоваться и многие антенны не могут быть идеально рассчитаны любительскими программами. Даже те программы, которые применяют профессионалы в Европе, сильно уступают американским и тем более Российским. Пока программы, которыми пользуются профессионалы в России, нет даже в Америке.

Дальность для передачи всегда можно компенсировать увеличением мощности, а вот приём компенсировать нельзя, для этого нужна антенна, у которой параметры предельны для этого диапазона.

Думаю, что для начала хватит такой информации, но об этом можно писать ещё много интересного.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Может это интересно тем, кто решил строить свою антенну.
СообщениеДобавлено: Чт июл 05, 2018 1:47 pm 
Не в сети

Зарегистрирован: Вт июл 03, 2018 9:51 am
Сообщения: 23
Вложение:
SAM_1406.JPG
SAM_1406.JPG [ 485.31 Кб | Просмотров: 1294 ]
Вложение:
SAM_1408.JPG
SAM_1408.JPG [ 523.41 Кб | Просмотров: 1296 ]
Вложение:
SAM_1405.JPG
SAM_1405.JPG [ 480.32 Кб | Просмотров: 1296 ]
Вот фото моих антенн, тут два квадрата по особой конструкции, которые имеют усиление 10 дб, а так же симметрирующий трансформатор, которым можно сужать полосу пропускания. О нём было написано в моих сообщениях.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Может это интересно тем, кто решил строить свою антенну.
СообщениеДобавлено: Чт июл 05, 2018 1:48 pm 
Не в сети

Зарегистрирован: Вт июл 03, 2018 9:51 am
Сообщения: 23
Вложение:
SAM_1410.JPG
SAM_1410.JPG [ 466.03 Кб | Просмотров: 1297 ]
И ещё.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Может это интересно тем, кто решил строить свою антенну.
СообщениеДобавлено: Чт июл 05, 2018 4:38 pm 
Не в сети

Зарегистрирован: Вт апр 07, 2015 2:49 pm
Сообщения: 731
То, что вы пишите - расходится с общепринятыми теориями в области радиотехники (к примеру в неплохом издании - Распространение радиоволн, Яковлев О.И., Якубов В.П., Урядов В.П., Павельев А.Г., 2009, если применительно к радиолюбительству - то. описанными у Ротхамеля и Гончаренко.) Ни как радиолюбитель, ни как инженер, я с вами согласится не могу. Фотонные пучки изучаются скорее в БАК. Если можно, попрошу ссылок на материалы по этой теме - только не на безымянные статьи, а на научные издания, техническую литературу в электронном или бумажном виде (автор, название, год, издательство).

На счет самой темы - мне не жалко - пусть будет. А вот над ее названием нужно подумать. Предлагаю модераторам обсудить данный вопрос.

_________________
Сергей. R2IN
ex R3IAN


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Может это интересно тем, кто решил строить свою антенну.
СообщениеДобавлено: Пт июл 06, 2018 11:37 am 
Не в сети

Зарегистрирован: Вт июл 03, 2018 9:51 am
Сообщения: 23
Прочитал Ваше мнение и конечно смогу ответить на все Ваши вопросы, ну а издание, как Ротхаммеля и Гончаренко, то смею заверить, это не являются авторитетом в теории радиофизики и вот почему.

Издание от автора Ротхаммеля, является сборником любительских конструкций, которые не основаны на теории построения антенных системах. Ну а Гончаренко, это лишь любительская информация от конкретного автора.

Я как то бывал на его форуме и был удивлён, что на тот момент, он сам многого не знал, если утверждал, что все антенны имеют КПД почти 100%, а когда я ему пытался объяснить его непонимание в этом вопросе, он просто наложил сразу же мне вечный бан и потом начал комментировать мои доводы, не получая в ответ аргументированного доказательства.

Может потом, он следил за моими сообщениями и в дальнейшем стал немного эрудирован и перестал писать подобную глупость. Всё, что я пишу и озвучиваю, я всегда могу доказать фактами и аргументами. Вот и сейчас постараюсь ответить на первые Ваши вопросы.

R3IAN писал(а):
Ни как радиолюбитель, ни как инженер, я с вами согласится не могу. Фотонные пучки изучаются скорее в


Вот первое непонимание радиолюбителей о фотонном пучке. Когда я впервые начал писать это на любительских форумах, то встретил такую невероятную агрессию и даже после того, как приводил документальные доказательства, всё равно эхом продолжается этот агрессивный сарказм.

Ну первое то, что я никогда не пишу того, что противоречит и разумному объяснению и привожу ссылки на авторитетные имена.

Когда то в далёкие времена в 1864г Максвелл предположил и теоретически доказал, что существуют электромагнитные волны.

Генрих Герц ему поверил и в 1887г подтвердил на практическом примете, что такие ЭМВны действительно существуют и весь диапазон ЭМВн тождественный, то есть идентичный.

И все эти ЭМВны состоят из фотонов, то есть электромагнитные волны, это и есть фотонный пучок. Так и преподаётся в радиотехнических ВУЗах. И на сегодня этот диапазон от 2Герц до 10 00000000000000000000 Герц.

Куда входят ЭМВны от радиодиапазона, до жесткого ГАММА излучения. Но люди поверхностно изучали это и поэтому фотон воспринимают, лишь как ЭМВны видимого света.

Вот строчка из истории открытия Максвеллом об ЭМВнах.

В 1864 году Дж. Максвеллом было теоретически предсказано существование электромагнитных волн. Максвелл проанализировал все известные к тому времени законы электродинамики и сделал попытку применить их к изменяющимся во времени электрическому и магнитному полям.

Следующая цитата:

В 1887 году Г. Герцем впервые экспериментально получены электромагнитные волны. В его опытах ускоренное движение электрических зарядов возбуждались в двух металлических стержнях с шарами на концах (вибратор Герца). Колебания электрических зарядов в вибраторе создают электромагнитную волну. Только колебания в вибраторе совершает не одна заряженная частица, а огромное число электронов, движущихся согласовано. В электромагнитной волне векторы Е и В перпендикулярны друг другу....................

Ну и современное пособие, для поверхностного понимание об ЭМВнах. читать тут:

Практическая работа «Исследование свойств электромагнитных волн»

Оборудование: два мобильных телефона, пластмассовая или стеклянная коробка с крышкой, металлическая фольга.
Исследуйте способность электромагнитных волн проникать сквозь преграды из диэлектрика и металла.

Порядок выполнения задания....................


http://historich.ru/elektromagnitnie-volni/index.html

Тут рассказано о всех диапазонах ЭМВн.

Ну и сканированная страничка из методических пособий, по которым я учился.

Размещу в следующем сообщеннии, так как один сайт снёс все мои иконки с рабочего стала.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Может это интересно тем, кто решил строить свою антенну.
СообщениеДобавлено: Пт июл 06, 2018 11:58 am 
Не в сети

Зарегистрирован: Вт июл 03, 2018 9:51 am
Сообщения: 23
Ну что то размер файла не принимает мою страничку из методических пособий по радиофизики. Но уменьшать его уже нельзя, так как и при таком размере текст очень мелкий. (его будет невозможно прочитать) Попробую найти в интернете ему замену и потом размещу.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение Отправить email  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 30 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB