Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Что можно сказать об антеннах ЕН?



Это не статья, рано еще писать на эту тему научные трактаты. Это пока испытания, наблюдения, анализ, поиск ответов на многие вопросы. Думаю, что многие еще и не видели в деле или на фото эти конструкции, а мнение свое уже имеют. Одних я могу обнадежить, а других разочарую. Эта антенна может соперничать с любым диполем, inv-V и GP. Она будет незаменима на даче, на рыбалке, на массовых встречах радиолюбителей и т.д.

Так выглядит EH антенна на бумаге.

Стандартные размеры от авторов есть в Интернете:

  • www.qsl.net/w0kph
  • http://www.eh-antenna.com/
  • http://www.eheuroantenna.com/

Я же отступил от авторской мысли и вот что вы видите на фото.

На фото №1 две антенны, конусная на 10 м - изготовлена UA3AO, а цилиндрическая перестраиваемая от 30 м до 10 м - моего изготовления. Я применил два вариометра от Р-140. Там в драйвере стоит маленький кубик, обслуживающий две 6Э5П. Если такой вариометр параллелить, то получим 0,65-6,9 mkH, а если соединить статор с ротором последовательно, то будет 2,8-29 mkH. Использовал и два переменных конденсатора по 55 pF. Цилиндры из листовой бронзы толщиной 0,5 мм и размерами Ф80 мм, длина по 200 мм. При таких навесных деталях удалось перекрыть диапазон от 10 MHz до 30 MHz. Но не все имеют такие детали и я остановился на фиксированной настройке на 20 м. И испытания я провел на двух таких антеннах. Фиксированные величины: L1=10 витков (3 mkH) ПЭВ-2 Ф1,81 мм Ф30 мм, L2=16 витков (6 mkH) ПЭВ-2 Ф1,81 мм Ф30 мм, C1=37 pF, C2=26 pF. Это триммеры от АРК-5 по 6/33 pF и я подпаял к ним еще по 18 pF. До 100 W эти емкости можно использовать без оглядки.

На фото №2 эта антенна на крыше дома на фоне моей яги на 20 м. Много было проведено QSO со всеми континентами с помощью 100 W. Но при сухой погоде. Пошли дожди, снег, влажность под 100% и не спас виниловый чехол - антенна полностью расстроилась. Снял, высушил в комнате и все вернулось. Вывод: эта антенна для Сахары! :) Это шутка, но на даче ее надо прятать под коньком крыши. Кстати, ей любой экран ни по чем - что шифер, что цинк. После настройки в комнате при переносе на крышу выбег частоты вверх составил 350 kHz. Вывод: эта антенна не любит тесноты, ей нужен оперативный простор и для постоянного пользования ею в таких местах и углах, куда наш брат не заглядывает годами, она не годится. Хочу обратить внимание антенных гурманов на мою яги на заднем плане. Там есть ноу-хау, а именно, резиновый подшипник над мотором. Все знают какая это зубная боль при установке вращающихся антенн: есть труба - нет подшипника, есть подшипник - нет нужного диаметра трубы-стойки. И так до бесконечности. Мой подшипник - это слоеный пирог. Между двух листов дюраля толщиной не менее 2 мм и размерами 200Х150 мм зажата таких же размеров транспортерная прорезиненная лента толщиной 10 мм, а может и больше. У обоих дюралевых листов на станке вырезаны круглые (можно и квадратные) отверстия Ф100 мм. Пирог стянут болтами и в нужном месте столярной стамеской в резине прорублено отверстие под вашу трубу-стойку, которое должно быть немного меньше диаметра трубы. "Пирог" надо надеть на стойку с натягом. Крепление к мачте - это дело техники. У меня к "пирогу" прикреплен дюралевый уголок 40Х40 мм, а он притянут к мачте U-болтом. Эта последняя операция выполняется при центровке, при выборе соосности с мотором.

На фото №3 EH-антенна на фоне моего GP на 40, 15 и 17 м, у которого тоже есть ноу-хау. В коробочке спрятан вариометр (такой же маленький от Р-140) и мотор (1 об/мин). Вибратор 9 м и два противовеса на все диапазоны по 10,3 м. Один противовес оттягивает капроновый шпагат и на нем висит ЕН-антенна.

На фото №4, 5 и 6 можно разглядеть более подробно и узнать с чего надо начинать. С пластиковой белой линейки толщиной 5 мм. Это отделочный строительный материал. Не проходите мимо мусорных ящиков у магазинов стройматериалов :) Именно там я взял эти обрезки и они мне диктовали Ф цилиндров. Фото сделаны в квартире RV3AKU в центре Москвы у Павелецкого вокзала, где уровень индустриальных помех не поддается описанию и ЕН-антенна нас не выручила. Это еще один грустный вывод!

На фото №7 и 8 ЕН-антенна на даче UA3AO. Валерий Алексеевич от авторской трактовки не отступил, но изготовить ее гораздо сложнее и труднее чем мою на 20 м. Здесь цилиндры Ф100 мм и длиной по 300 мм. UA3ALE изготовил эту антенну на 80 м при Ф200 мм и длине цилиндров по 650 мм. но у меня пока нет фото. На даче он успешно работал на этой антенне на 80 и 40 м.

Для настройки ЕН-антенн вся наша группа энтузиастов UA3AO, UA3FH, UA3HR, UA3ALE и UA3AIC использовала один и тот же набор приборов. Это индикатор поля, рефлектометр и неоновая лампочка. Есть у нас MFJ 259B, но эта антенна ему "не подчиняется" ни по одному параметру. Это еще раз доказывает, что ЕН-антенна не резонансная система и разговоры о том, что это уменьшенный диполь не состоятельны. Это ее нормальные размеры и если их увеличивать, то можно сползти в средневолновый участок диапазона. Об этом сказано и показано на фото авторов в интернете.

В заключении я не удержался и помещаю антенное хозяйство UA3AIO - нашего общего друга и любимца (стоит слева). Володя полностью незрячий, но инвалидом его никто не признает. Мы все ему помогаем и словом и делом.

73!

UA3AIC, Кисель Николай Андреевич
Мой телефон в Москве (095)-497-52-58
e-mail: ua3aic@mail.ru

 

ТЕОРИЯ ЕН и Hz АНТЕНН Владимир Коробейников и Тэд Харт Август 2004

Этот документ объясняет теорию ЕН-Антенна и Hz антенн. Этот документ также представляет термины и новые формы излучения. Несколько лет практического изучения ЕН-Антенн показали очень необычные свойства этих антенн по сравнению со свойствами обычных антенн Герца. В частности, эксперименты доказали намного большие способности взаимодействия сигналов между ЕН-Антеннами, по сравнению с антеннами Герца, в различных средах, включая воду. Полное объяснение, почему это происходит - из-за необычного электромагнитного поля, созданного ЕН-антенной. Математическое подтверждение этого факта можно объяснить расширенными уравнениями Максвелла, 5которые детализированы в документе, упоминающимися в первом параграфе.

Выдающаяся особенность математической работы Владимира Коробейникова - заключается в том, что движение динамических электронов всегда имеет два компонента - поступательное и вращательное. В результате, электромагнитное поле от движения этих динамических электронов состоит из двух сложных компонентов - двух (2) отдельных и отличных друг от друга электромагнитных полей. Свойства этих двух электромагнитных полей очень отличаются друг от друга. В обычных антеннах Герца присутствует поступательное движение электронов, вызыающих поле. Особенность Ен-Антенн - то, что в цилиндрах также есть поступательное (линейное) движение электронов, но ВРАЩАТЕЛЬНОЕ движение электронов является доминирующим. Такая ситуация создается магнитными потоками в катушках настройки ЕН-Антенны. Магнитное поле от катушки настройки проникает через цилиндры, сделанные из немагнитного материала, в противофазе к полю, вызванному токами в антенне, от фазирующей катушки. Фигура 1 показывает полную структуру электромагнитного поля динамического электрического заряда. Шесть (6) уравнений, представленных на Фигуре 1 - результат применения основных двух (2) уравнений Максвелла (определяющих электрические и магнитные поля) и дополненных, применением их, в трех измерениях, по сравнению с прямолинейным движением электронов, используемых Максвеллом.

Векторы, показанные на Фигуре 1, представляют физическую интерпретацию компонентов, определенных расширенными Максвеловскими уравнениями для электромагнитного поля динамического заряда. Черные векторы представляют обычную стандартную интерпретацию электромагнитной волны в результате ЛИНЕЙНОГО движения электронов. Синий вектор представляет магнитный компонент из-за ВРАЩАТЕЛЬНОГО движения электрического заряда. Важно обратить внимание, что вектор, показанный синим цветом - не был известен и - поэтому его нет в учебниках. Это - новая концепция в физике.

На Фигуре 2 мы можем видеть схему версии ЕН-Антенны для вещательной АМ радиостанции. Высокое напряжение создается резонансной катушкой настройки, которая заканчивается цилиндрами. Это создает интенсивное поле E между цилиндрами. А это, в свою очередь, создает очень большое напряжение между концами каждого цилиндра, которое создает линейное движение заряда по поверхности цилиндров, как в обычной антенне. Эти потоки позволяют ЕН-Антенне создавать тот же самый тип излучения как и в любой обычной антенне Герца, даже при том, что антенна является очень маленькой по сравнению с длиной волны (меньше чем 2% длины волны).

Фигура 3 показывает токи и электрические поля на поверхности цилиндров, которые создают электромагнитные поля в как и от обычной антенны Герца. Обратите внимание, что дифференциальное напряжение поперек каждого цилиндра создает большой ток и, как

результат, магнитное поле. Дифференциальное напряжение на каждом цилиндре высоко, сопротивление цилиндров низко, и поэтому ток большой, и создает большое магнитное поле, несмотря на небольшой размер антенны. Отношение амплитуды между полями E и H устанавливается автоматически, образуя очень большое сопротивление излучения.

Электромагнитное поле в пространстве создает любая обычная антенна, например вертикальный диполь. Мы показали, что есть общего между Ен-Антенной и обычной антенной. Теперь следует самая интересная и удивительная часть. Мы теперь объясним различие, которое отличает ЕН-Антенну от обычных антенн.

Позвольте нам сконцентрировать Ваше внимание на самом простом вопросе: А что заставит электрон (поле) вращается? Такая ротационная динамика электрона будет так или иначе отражена в электромагнитном поле пространства. К сожалению, такие вопросы раньше не рассматривались и их описания отсутствуют в учебниках. Можно задать вопрос по другому: Как заставить крутиться электрон? Это правильно; это действительно не детская забава! Еще раз мы напомним Вам, что рассмотрения таких электродинамических полей в учебниках не существует! Вы здесь читаете о новой концепции в физике, с большими перспективами ее использования. Чтобы дать понять эту концепцию наибольшему количеству людей, мы рассмотрим эти вопросы в наиболее упрощенной форме.

На Фигуре 2 пожалуйста обратите внимание, что нижний цилиндр расположен между катушкой настройки и фазирующей катушкой. Магнитные поля этих катушек пересекают друг друга. Эти встречные магнитные потоки пересекают поверхность нижнего цилиндра. Это показано на Фигуре 4. Линию, где встречаются магнитные потоки, называют "плоскость Кулона". Эти изменения магнитного поля также создают электрический заряд на нижнем цилиндре, имеющий компонент

На Фигуре 5 видно влияние изменяющихся встречных магнитных потоков от катушек, на электрические заряды, на нижнем цилиндре. Два магнитных поля, встречающиеся магнитные потоки, создают силу Лоренса, наводящую вращающийся электрический заряд на цилиндре. Силы Лоренса действуют на электрический заряд, и заставляют его двигаться. Силы Лоренса вызывают вращение зарядов на цилиндре. Направления линий магнитного поля изменяются каждую половину цикла. Направление сил Лоренса изменяется также. Вращение электрических зарядов на цилиндре также изменяется каждую половину цикла. Ротационная динамика электрических зарядов цилиндра может быть сравнима с периодическим вращением маятника часов, вокруг оси.

Математика (расширенные уравнения Максвелла) показывает, что магнитный вектор Hz не распространяется со скоростью света. В пространстве, создаются магнитные волны, длина которых равна бесконечности на любой частоте. Поэтому проникающая способность этого магнитного поля очень высока. Это - общепринятая истина. Например, постоянный магнит притягивает объекты даже под водой и через другие среды.

Фигура 5. Вращение магнитных полей создает вращательное движение электрических зарядов на цилиндрах.

Основываясь на этом, электромагнитное поле ЕН-антенны может теперь быть представлено и показано на Фигуре 6. Ey, Hx компоненты электромагнитного поля создают движение зарядов (как в обычной антенне). Hz- магнитный компонент поля - от вращательного движения зарядов.

 


Фигура 6. Электромагнитное поле ЕН-Антенны


Обычное электромагнитное поле векторов Ey, Hx имеет в пространстве длину волны L = СТ, где C - скорость света, T - период динамического процесса. Магнитное поле от вектора Hz имеет длину волны в пространстве L = бесконечность. Это верно для всех частот. Зная, что линии магнитного поля всегда сходятся, трудно вообразить эти сходящиеся поля, простирающиеся на бесконечность.

Трудность понимания мгновенной радио-связи из-за магнитного компонента поля, созданного вектором Hz теперь только начинается. Так как длина волны этого динамического поля всегда равна бесконечности, любые информационные изменения в нем происходят мгновенно, в любой точке пространства, где это поле существует. Конечно, интенсивность этого поля Hz вектора уменьшается с увеличением расстояния от источника. Особенности радио-связи, использующей Hz вектор, очевидно, отличны от стандартной радио-связи, как будет продемонстрировано ниже.
Возможно и спроектировать антенны, которые формируют только пространственные волны Hz вектора. Для этой цели необходимо создать катушки, которые намотаны со встречным включением и создающие поле с доминирующим вращательным электрическим зарядом и не создающие линейный ток. Это позволит антенне обеспечивать чистую Hz радио-связь. Такая антенна будет способна связываться с другими Hz-Антеннами или с Ен-Антеннами. Однако, она не сможет связаться с обычной антенной Герца. Такая Hz-Антенна состоит из двух катушек и цилиндра. Она показана, в схематической форме, на Фигуре 7.

Фигура 7 Концепция Hz-Антенны.


Теперь становится ясно, что ЕН-Антенна занимает промежуточное место между обычной радио-связью и радио-связью, основанной на векторе Hz. Это становится более очевидным, если исследовать детально Фигуру 8. Мы теперь знаем, что ЕН-Антенна производит и обычное поле и поле, вызванное вектором Hz. Это обстоятельство также вызывало определенное замешательство при использовании ЕН-Антенны. Большая часть экспертов по электронике объясняла использование ЕН-Антенны только в той части, где она работала как обычная антенна. Теперь огромная завеса "секретной работы" ЕН-Антенны исчезла. Многие говорили, что ЕН-Антенна не подчиняется обычной теории. Теперь мы понимаем почему. Чтобы полностью понимать это, ЕН-Антенна потребовала новой теории; трехмерных расширенных уравнений Максвелла.

Радиолюбители, используя ЕН-Антенны, практически заметили множество необычных свойств поля антенны, из-за вектора Hz. В нескольких случаях, когда не было никаких связей, при использовании обычных антенн, из-за плохих условий распространения радиоволн, станции, использующие ЕН-Антенны, были способны устанавливать связь между собой. Проводились эксперименты, куда большой лист алюминия помещали близко перед и позади ЕН-Антенны, без всякого эффекта отражающегося на уровне сигнала. Это было очень большой неожиданностью, потому что это выполнялось до появления теории, представленной в этом документе. Другая особенность ЕН-Антенны, которая была предсказана теорией и доказана практически - проникающая способность вектора Hz. ЕН-Антенна может излучать через воду и другие преграды, которые представляют серьезную преграду другим полям. Это было экспериментально доказано, помещая маленький передатчик и ЕН-Антенну, заключенную в пластмассовый герметичный корпус под водой. Обычная антенна и ЕН-Антенна использовались как приемные. Только ЕН-Антенна была способна принимать сигнал от передатчика под водной. ЕН-Антенна также может работать в шахте под землей и через большие толстые стены здания из железобетона. Эксперименты с обычными антеннами доказывают слабую способность приема проникающего поля. ЕН-Антенны, помещенные в чрезвычайные условия доказывают, что поле вектора Hz имеет высокую способность проникновения.

Фигура 8. Электромагнитные поля антенны Диполь, ЕН-нтенны и Hz-Антенны


ЕН-Антенна открыла существование новой радиосвязи. Понять этот факт очень трудно, но это необходимо. Радио-связь в чрезвычайных условиях усложнена с обычными антеннами. ЕН-Антенна уже доказала, что в тех ситуациях, когда радио-связь на обычных антеннах плохая или невозможна, необходимо использовать ЕН-Антенны.

Самый важный аспект этой новой теории, развитой Владимиром Коробейниковым, - то, что ЕН-Антенна может связаться или с Hz-Антенной или с обычной антенной Герца. Hz-Антенна может связаться с другими Hz-Антеннами или с ЕН-Антеннами, но не с антеннами Герц. Это привело к другому эксперименту, который доказал существование связи с использованием вектора Hz. Два передатчика были оборудованы: один Hz-Антенной, а другой антенной Герца. Два приемника были оборудованы: один Hz-Антенной, а другой антенной Герца. Все радиоустройства использовали одну и ту же частоту. Радиостанции с антеннами Герца были способны связаться друг с другом, но не с радиостанциями, использующими Hz-Антенны. Радиостанции с Hz-Антеннами были способны связаться друг с другом, но не с теми, которые используют антенны Герца. Прочитайте это очень внимательно и Вы поймете, что эта новая форма излучения полностью независима от обычного излучения. Это так важно, что можно сказать иначе: теперь доступный нам радиоспектр - удвоен. Можно одновременно проводить радиосвязи на одной и той же частоте без помех друг другу, используя две формы излучения: обычной формы и вектора Hz .

 

Радиолюбители за все время сделали много важных изобретений и открытий. Я также внес посильный вклад в это дело, за прошедшие 56 лет, в течении котороых я имею позывной W5QJR. В свое время мной были предложены: шумовой мост для настройки антенн в 1967 году и высокоэффективная Loop антенна в 1984 году. Теперь я имею честь представить еще одну разработку, еще один проект, который принесет пользу каждому радиолюбителю. Я изобрел и запатентовал новую концепцию антенны, названную ЕН-Антенна . Обратите внимание, что это - концепция, а не специфическая антенна, и поэтому она применима ко всем антеннам этого класса. Чем это может помочь радиолюбителям? Это позволит сократить размер антенн, увеличить эффективность, увеличить полосу пропускания, уменьшить шум на приеме, и фактически устранить EMI. Возможно не все эти достоинства важны для Вас, но те, которые являются важными, оправдывают использование антенны, которая имеет все эти особенности. Слишком все замечательно, чтобы быть правдой? Именно об этом многие говорили, пока они фактически не использовали ЕН-антенну . Да, Вы можете теперь купить такую фабричную ЕН-антенну изготовленную в Италии или в Японии, но что еще более важно, Вы теперь можете сами изготовить такую антенну с очень небольшим расходом времени или денег.

 

Тед Харт (W5QJR)

 

ЗДЕСЬ переход на книгу Теда Харта "Введение в ЕН Антенны" ( 2005 г .)

 

Е Н -АНТЕННА - ОПРЕДЕЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ:

Хотя ЕН-Антенна используется уже в течение нескольких лет, много людей все еще не понимают новой концепции для этих антенн, потому что антенна Герца уже использовалась на протяжении более чем 120 лет. Наиболее вероятная причина этого непонимания - несовершенное объяснение новой концепции. Также возникает вопрос, почему до этого не додумались раньше, а только теперь, после прошествия такого долгого времени использования антенн Герца? Этот документ определяет понятие ЕН-Антенны и выгоды от использования такой антенны. В действительности, ЕН-Антенна - не что иное как Антенна Герца, в которой происходит определенное фазирование полей, и которая позволяет создаваться полю непосредственно в антенне, извлекая из этого определенные выгоды. Рассмотрим подробнее работу на эквиваленте антенн, представленных на Фигуре 1. Обратите внимание на источник сигнала, он подключен к антенне через согласующее устройство. Оно необходимо для сопряжения (согласования) источника сигнала и импеданса антенны и для поворота фазы.

 

АНТЕННА ГЕРЦА:

Эквивалентная схема антенны Герца состоит из сопротивления излучения (RR) и из сопротивления потерь (RL), а в дополнение, есть индуктивности и емкости, обозначенные, соответственно, как + jXL и-jXC . Каждая из них имеет свои характеристики, являющиеся прямой функцией физических характеристик антенны. Маленькие антенны Герца - являются "большими конденсаторами" и "маленькими индуктивностями". В этом случае добавляется внешняя индуктивность, чтобы компенсировать емкостную реактивность, таким образом антенна строиться в резонанс. Резонанс используется для индикации, чтобы увидеть, что ток, идущий в антенну находится в фазе с приложенным напряжением, таким образом создавая максимальное поле, таким образом максимальная мощность переходит от источника к антенне. При увеличении размера антенны и таким образом увеличения индуктивности антенны, компенсируем внешнюю индуктивность и сводим ее на нет, при резонансе и физических размерах, равных около четверти (1/4) длины волны. Таким образом антенна входит в резонанс уже без внешней индуктивности. Эти большие антенны имеют высокое сопротивление излучения и более высокое сопротивление потерь. Если антенна является короткой по длине, но большой в диаметре, она будет иметь высокую емкость и маленькую индуктивность. Таким образом фактически увеличивается полоса пропускания. В укороченных антеннах, чем меньше внешняя индуктивность, тем меньше потери и тем больше эффективность системы (антенна + согласующее устройство) Функция, обозначенная как -JD, показывает изменение фазы между приложенным напряжением и током в антенне, вызванное естественной емкостью антенны. Это показывает, что поле Н антенны не совпадает с полем Е. Эта особенность всегда была неотъемлемой частью антенн Герца и всегда воспринималось как факт.

 

ЕН-АНТЕННА:

Антенна Герца преобразуется в ЕН-Антенну , добавлением фазового сдвига в цепи согласования …… добавляется (+JФ). Это отменяет эффект -JD. Когда фаза тока из источника отстает на 90 градусов относительно напряжения, это заставляет поля E и H антенны находиться в фазе. Это является критерием для излучения, как определено Poynting Theorem . Это, в свою очередь, приводит к появлению новых компонентов в антенне: добавляется сопротивление излучения, (RR), которое улучшает эффективность антенны и увеличивает ее полосу пропускания, и индуктивность (+ jXL ), добавленная из-за изменения фазы за счет естественной емкости антенны. Это фактически увеличивает емкость антенны, вычитаясь из - jXC , таким образом сокращая количество настроечных индуктивностей, необходимых в цепях согласования для резонанса системы. Таким образом сокращаются потери в катушках индуктивности и понижается Q. Этот компонент фактически увеличивается на квадратный корень из Q, для очень маленьких ЕН-Антенн , которые не имеют катушек из провода. Надо отметить, что вся ценность этого заключается в том, что удалось добавлением компонентов к классической антенне Герца получить новые свойства в новой антенне. Например, маленький ЕН-диполь не имеет почти никаких катушек из-за тока в очень коротких проводниках. Поскольку маленькая ЕН-Антенне не создает поле H в сосредоточенной катушке, это может быть очень маленькая и высокоэффективная антенна с большой полосой пропускания. Далее, так как концепция переносит отдаленные поля антенны к самой антенне, то поле не создается далеко от антенны, и таким образом EMI - фактически исчезает. Таким образом, если ЕН-Антенна используется как приемная, антенна не реагирует на местные поля Е и Н и это обепечивает превосходное соотношение сигнал/шум.

 

РЕЗЮМЕ:

РАЗЛИЧИЕ МЕЖДУ ЕН-АНТЕННОЙ И АНТЕННОЙ ГЕРЦА

Напряжение и ток, приложенные к антенне Герца находятся в фазе, поэтому поля E и H не находятся в фазе, таким образом излучение происходит на большом расстоянии от антенны. Надлежащие изменения в питании антенны, позволяют видоизменить антенну Герца, чтобы она стала ЕН-Антенной , где существует задержка фазы в 90 градусов между током и напряжением, приложенными от источника и таким образом создающими поля Е и Н в фазе, поэтому ЕН-антенна способна отдавать мощность от передатчика непосредственно в поле. Это - является основным. запатентованным отличием ЕН-Антенны .

 

ФИЗИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЕН ПОЛЯ АНТЕНН

Чтобы лучше понять концепцию ЕН-Антенны , необходимо рассмотреть поля E и H. Обратите внимание, на рисунке ниже, у антенны Герца, поле E образуется приложенным напряжением. Поле HL образуется током через индуктивность проводника антенны, таким образом это вызывает отставание фазы. Поле HD образуется током через естественную емкость антенны, что также ведет к повороту фазы в противоположную сторону.

 

На этом рисунке мы можем видеть, что излучение не может происходить в антенне Герца, потому что поля E и H не находятся в фазе. На этом рисунке мы только рассматриваем создаваемые поля и не рассматриваем их амплитуды. Далее мы видим, что в ЕН-антенне изменилась фаза тока, относительно приложенного напряжения. Это заставляет HL поле быть сдвинутым на 90 градусов, и в общей сложности, оно сдвигается на 180 градусов, относительно приложенного напряжения. HD поле имеет поворот фазы также на 90 градусов и находится в фазе с приложенным напряжением. Другими словами, HL/HD вектор смотрит в противоположные стороны. Казалось бы, что HL вектор вычитается из HD, так как они повернуты на 180 градусов друг относительно друга. Это было бы так, если бы амплитужы их были равны,однако известно, что поле H любой антенны, образуется током, через естественную емкость антенны. Как свидетельство этого, очень маленький диполь ЕН-антенны не имеет почти никакой катушки индуктивности, таким образом HL - почти равно 0. E и HD находятся в фазе, излучение создается в антенне. Это также говорит о том, что мы имеем очень эффективную антенну, так как нет почти никакого сопротивления потерь, связанных с HD. Далее, E и HD находятся в фазе, что позволяет излучать мощность, создается большое сопротивление излучения, благотворно влияющее на эффективную передачу мощности от ЕН-Антенны в пространство. Соблюдаются все необходимые физические соотношения между полями E и H, чтобы антенна излучала, в соответствии с Poynting Theorem . Вышеупомянутое положение не могло бы быть достигнуто, если бы было опережение фазы в ЕН согласовании, а не отставание. Это также свидетельствует, что поле H всех антенн образуется током через емкость антенны. Каков минимальный размер ЕН-Антенны ? Это определяется допустимой неэффективностью для конкретного использования, которое диктуется емкостью антенны и потерями во внешней индуктивности. Как сказано выше, очень маленькая ЕН-антенна не имеет потерь в проводниках, таким образом потери образуются только в элементах фазирования . Это очень маленькая часть потерь, выражающаяся долями децибела. Для примера, ЕН-диполь Антенна в 0.005 длины волны и диаметром 1/3 длина элемента имеет излучение большее, чем обычный четвертьволновый диполь Герца.

 

Вышесказанное полностью определяет концепцию ЕН-Антенны

 

 

Синтез Векторов Полей

Следующие условия необходимы для успешного создания Векторного Синтеза:

1) Оба поля, E и H должны пересекаться с определенными уровнями.

2) Поле H должно быть под правильным углом, к вектору Е поля.

3) Поля E и H должны согласовываться с 377 Омами.

4) Поля E и H должны иметь одно и тоже искривление.

5) Поля E и H должны быть в фазе.

 

10-28-02 Тед Харт (W5QJR)

 

перевод: В. Кононова (UA1ACO)

 

Москва Пт. 7/12

обл.,неб.снег

днем -4

ночью -7

давл. 746 мм

Прогноз на 14 дней

 

Рейтинг@Mail.ru

Rambler's Top100

 

 

На этой странице размещен перевод на русский язык, книги Теда Харта (W5QJR) "Введение в ЕН Антенны". В книге описаны принципы действия и особенности ЕН антенн, а также конструктивные особенности. Ряд материалов ранее не публиковался.

 

ВВЕДЕНИЕ В ЕН АНТЕННЫ

Ted Hart CEO
EH Antenna Systems, LLC
www.eh-antenna.com

 

Автор - Тэд Харт получил позывной (W5QJR) в 1948 году и с тех пор непрерывно активен. Из-за раннего интереса к радиолюбительству, Тэд имел очень длинную и хорошую карьеру как Инженер Электроники до увольнения в 1996 году. Кстати, есть и другие конструкции, которые Тэд придумал и изготовил для радиолюбителей, это и шумовой антенный мост, и маленькая антенна Loop, и много других, которые были опубликованы в профессиональных и радиолюбительских журналах.

ВВЕДЕНИЕ


Эта книга вводит читателя в основную концепцию ЕН Антенны и далее ведет через расчеты и вычисления, к конструированию работающей антенны, обеспечивая необходимым материалом, для расчета любых ЕН Антенн, на любые диапазоны.

ЕН Антенна обеспечивает уникальную комбинацию эффективности и стабильной конструкции, чтобы она стала привлекательной для старых радиолюбителей и новичков. Эта антенна единственная альтернатива для радиолюбителей, проживающих в стесненных городских условиях, гле установка полноразмерных антенн, большая трудность. ЕН Антенны неоднократно показывали хорошие результаты, когда они были правильно изготовлены и настроены. Поскольку антенна является очень маленькой и недорогой, ее можно сделать из широко распространенных материалов - я очень рекомендую такую антенну для радиолюбителей, имеющих ограниченное протстранство для установки полноразмерных антенн и для использования в развивающихся странах. Дополнительная особенность ЕН Антенны в том, что она может быть легко скрыта, в отличие от диполя или вертикальной антенны. У меня есть несколько самодельных ЕН Антенн, на чердаке, и я не имею никаких жалоб от моих соседей.

Хотя ЕН Антенна была задумана несколько лет назад (1996), она не получила широкого распространения. Новые идеи иногда требуют времени, чтобы быть восприняты обществом, но было большое замешательство в результате обнародования тех принципов, на которых построена ЕН Антенна. Цель этой книги состоит в том, чтобы разъяснить теорию ЕН Антенн и обеспечить информацией, которая позволит любому радиолюбителю построить ЕН Антенну, чтобы удовлетворить его собственные запросы (частота, полоса пропускания, и т.д.) и правильно использовать ее. Именно через это знание и использование антенны, радиолюбитель может обнаружить для себя много особенностей, которые ЕН Антенна имеет по сравнению с обычными антеннами.

На концепцию ЕН Антенны выдано три (3) патента. Поскольку она не согласуется с классической теорией, описанной в учебниках, научное общество также не спешит знакомиться с материалом. Противоречие - не всегда плохая вещь, особенно если это ведет к зрелым и ответственным дебатам. Кроме того, эта книга обеспечит технические и прикладные данные, чтобы рассеять все отрицательные суждения. Эта книга - моя надежда, что люди, особенно критики, найдут время, чтобы сделать ЕН Антенну и лично убедиться, что иногда новые идеи работают!!!

Эта концепция реализована в различных практических приложениях, таких как Радиовещание АМ, радиолюбительская связь, коммерческие системы. Две компании, одна в Европе и одна в Японии, производят и продают ЕН Антенны для радиолюбителей, по лицензиям. До настоящего времени, нет компании в США, производящей ЕН Антенны для радиолюбителей. Одна из компаний в Италии использует ЕН Антенны для миниатюрных приемо-передатчиков, использующихся для чтения штриховых кодов на расстоянии, по технологи, известной как Идентификация RF (RFID). ЕН Антенна имеет большие преимущества над другими типами антенн в этом применении.

Потенциальные читатели этой книги - радиолюбители, но книга будет полезна и радиоинженерам, для того чтобы взглянуть по-новому на антенны. Чтобы гарантировать понимание концепции, теория представлена в чрезмерно упрощенной форме так, чтобы было просто ее понять. Менее опытные радиолюбители все равно получат техническую информацию по ЕН Антенне в объеме, необходимом для того, чтобы сделать такую антенну, настроить ее и использовать дальше. Для тех, кто хочет получить более детальную техническую информацию, она доступна на сайте, включая документы и ссылки на другие сайты. В интернете есть также форум по обсуждению ЕН Антенны.

Так как книга написана для радиолюбителей, я думаю, что она должна быть бесплатна. Пошлите копию другу, и расскажите друзьям в вашем радиоклубе о ней. Она может текже стать темой для обсуждения в эфире. Такая антенна будет хорошим подарком любому радиолюбителю, особенно тем из них, которые по разным причинам не могут установить полноразмерные антенны. Для тех, кто желает сделать доклад по этой антенне в своем клубе, на сайте есть материал, который включает в себя видео и текстовый материал в полной мере. Эту книгу нужно рассматривать как последнюю информацию для конструкций всех версий ЕН Антенн.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ


ЕН Антенна, когда она излучает, создает очень сильное ВЧ поле, часто сильнее, чем обычные антенны. Кроме того, когда Вы в последний раз использовали полноразмерный диполь для 80 метрового диапазона в соей комнате? Я хочу напомнить Вам, о мерах безопасности при работе с ВЧ излучением. Конечно Вы когда-то учились и сдавали экзамен, прежде чем получили возможность работать в эфире как радиолюбитель! Обычно в комнате излучается небольшая мощность, когда Вы проводите испытания с Вашими антеннами, установленными на крыше. Всегда помните признаки чрезмерного ВЧ излучения!!!!! Это очень похоже на солнечный удар и опасно для жизни! Не косайтесь никаких частей антенны при передаче!!! Любое воздействие на нервную систему происходит не сразу, чтобы появились видимые признаки, и эти воздействия не обратимы!
Самая обычная причина несчастных случаев, произошедших от ВЧ излучения, настройка радиолюбительской аппаратуры в комнате. Если Вы не знаете о влиянии ВЧ излучения на человеческий организм, найдите время, чтобы освежить Ваши знания и прочитайте специальную литературу.

Большинство несчастных случаев от ВЧ излучения вне помещений, связаны с падением. Никогда не работайте в одиночку, особенно, если Вы не используете ремень безопасности, страхующий Вас от падения. Произошло много несчастных случаев от падения, даже там, где использовался ремень безопасности, но помощь не была оказана в течении 8-15 минут после падения. Повторим еще раз: никгда не работатйте в одиночку. Все несчастные случаи от ВЧ излучения могут быть предотвращены заранее, соблюдением техники безопасности!

Введение и техника безопасности, были написаны
Дэном Андерсоном из Англии.

 

@ copyright August 2005

Моей Самой дорогой Элен
Вы - мое вдохновение и мой рок. Без Вашего терпения и поддержки, я не смог бы завершить эту книгу
Тэд

 


ПРЕДИСЛОВИЕ:
Это - необычная книга, которая раскрывает некоторые характеристики необычного, нового понятия в теории антенн. Следовательно, я свободен от стандартной книжной формы и хочу предварительно представить некоторые безумные отличия этой теории. Следующий список - это главные различия в характеристиках между стандартными антеннами Герца и EH Антеннами. Название этой новой антенны и самой теории, а также эмблемы, подразумевает, что E и H поля находятся в фазе и эффективно интегрированы в антенне, таким образом, перенося дальнюю область поля в саму антенну. В этой книге суммированы и выделены 16 уникальных параметров, связанных с EH Антенной. Это сделано для того, чтобы читатель понял, что является уникальными характеристиками для этой антенны. Поэтому, если читатель хочет понять, как работает ЕН Антенна, он не должен отвергать новое понятие на основе ранее известных теорий антенн. Далее приведены новые параметры упомянутые ниже. Соответствующие параметры для антенны Герца включены для сравнения.

ПАРАМЕТРЫ ЕН АНТЕННЫ ПАРАМЕТРЫ АНТЕННЫ ГЕРЦА
Максимум излучения - функция правильного фазирования, а не резонанса антенны. Сопротивление излучения, почти константа в широком диапазоне.
Поля Е и Н в антенне находятся в фазе. Излучение происходит на расстоянии нескольких длин волн от антенны.
Типовой размер ЕН Антенны менее 2% от длины волны. Для резонанса, размер равен 50% длины волны или больше.
Типичная ЕН антенна имеет вид вертикального диполя и не требует земли из “радиальных” проводов. АМ вещательные антенны требуют до 120 “радиальных” проводов, длиной в ? длины волны.
Отношение длины цилиндра к диаметру устанавливает угол излучения антенны. Используются многоэлементные конструкции для управления углом излучения.
Полоса пропускания - есть функция от емкости между цилиндрами. Полоса пропускания фиксирована и зависит от конструкции антенны.
Сопротивление Излучения - постоянно и равно 120 Ом. Сопротивление Излучения - есть функция от размера антенны.
Эффективность ЕН Антенны приближается к 100% Эффективность является функцией от размера антенны.
При приеме, сигнал сравним с сигналом от полноразмерной антенны Герца Уровень принимаемого сигнала - является функцией от размера антенны.
Отношение сигнал/шум значительно лучше, чем в антенне Герца. Антенна Герца принимает независимо Е и Н поля.
Электромагнитные наводки (EMI) фактически отсутствуют. Большие области Е и Н полей создают EMI.
Излучение на гармониках фактически отсутствует. Антенны Герца являются резонансными и поэтому присутствует излучение на резонансных частотах.
Би-конусные и диско-конусные формы можно использовать для увеличения излучения. Отдельные проводники антенны имеют фиксированное излучение.
Излучение маленькой ЕН-loop антенны меняется на 90 градусов. Излучение происходит в плоскости loop антенны.
На антенну меньше влияют близкорасположенные предметы. Близкорасположенные предметы доставляют трудности в согласовании.
ЕН Антенна излучает обычное э/м и Kor поля. Антенна излучает обычное э/м поле.

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.