Антенна радиостанции.

rl55

Именно после прочтения статьи Полякова в ж. Радио у меня и возникли подобные вопросы.
Весь вопрос в том, что токи все же затекают на внешнюю оплетку (или мачту, если фидер внутри ее) и в этом я вижу причину изменения импеданса и ДН.
Вот представьте себе подобный горизонтальный вибратор с питанием горизонтально через стакан. Наверное сразу увидите, что диаграмма станет другой.
Да и конструкция Полякова радиолюбительская и оправдывается своей простотой.
Просто я хотел выяснить этот вопрос поглубже, но что-то не смог - интернета тогда не было у меня, со временем забыл об этом. Сейчас вот всплыло.
А вы не встречали более серьезное описание таких антенн? Потому как сомнения у меня окончательно не развеялись.

Реклама

svic

rl55 писал(а):А вы не встречали более серьезное описание таких антенн?

Встречал описания готовых конструкций, к сожалению где - сейчас уже вряд-ли вспомню.

rl55 писал(а):Весь вопрос в том, что токи все же затекают на внешнюю оплетку (или мачту, если фидер внутри ее)

Затекают, непременно, хотя-бы потому, что на выводах фидера присутствуют переменные потенциалы, а мачта емкостно связана с вибратором и к ней подключен один из полюсов (оплетка) фидера. Если же в точке подключения оплетки имеется стакан (и не просто стакан, а строго 1/4 элемент), образующий со штырем резонансную систему (антенна ведь это не пара разомкнутых проводов, а колебательный контур, у которого "обкладки" конденсатора разнесены по телу "катушки", т.е. для реактивных токов замкнутая система), добротность которой несравненно выше добротности системы мачта/штырь, это означает, что колебания в этой системе (штырь/стакан) некоторое время могут существовать и после снятия возбуждения. Если возбуждение не снято, то переменные потенциалы на конце фидера синхронизированы до фазы с собственными переменными потенциалами в системе (антенне), т.е. основная часть тока будет всасываться именно в антенну, а не в мачту. Вспомните работу ГИРа - на частоте резонанса измеряемого контура энергия интенсивно отсасывается из контура ГИРа.
Вообще-то эти домыслы следовало бы проверить практически - какими-нибудь ответвителями померить потенциалы на мачте и стакане, или хотя-бы тупо поглядеть ВЧ напряжения между мачтой и стаканом.

Реклама

rl55

Тут не все так просто. Для горизонтального диполя существует СУ в виде запирающего стакана, только там с оплеткой соединен нижний край цилиндра. И тогда действительно внутренняя стенка цилиндра и внешняя часть оплетки фидера внутри цилиндра образуют явную четвертьволновую замкнутую линию, которая создает изолированность цилиндра от верхней кромки фидера.Сами половинки вибратора наводят в цилиндре и на оплетке противоположные по направлению токи, которые взаимно компенсируются.
В нашем случае такого нет.
Я понимаю, что в этих вопросах досконально разобраться довольно трудно.
Вот КРАМ сегодня подсказал кое-что в этом плане:

КРАМ писал(а):Там будет кусок линии с КЗ вверху гильзы. Поэтому он пересчитается в ХХ на нижней кромке гильзы.

КРАМ писал(а):Чисто интуитивно - думаю, что уменьшит ток оплетки фидера примерно на 6 дБ по сравнению с вариантом соединения с нижней кромкой гильзы...

svic

rl55 писал(а):Я понимаю, что в этих вопросах досконально разобраться довольно трудно.

Абсолютно верно! Тут надо по-глубже влезать в АФУ и теорию длинных линий. Четвертьволновой отрезок в зависимости от места и способа включения может быть и трансформатором и изолятором и ... Но это выходит за рамки "Мелких вопросов по радиотехнике".

Реклама

КРАМ

Четвертьволновый отрезок ВСЕГДА пересчитывает состояние нагрузки к входному сечению инверсно. КЗ в нагрузке становится ХХ, емкость становится индуктивностью и т.п.
Мы имеем диаметрально расположенные точки импедансов по диаграмме Вольперта на концах этой линии.

Реклама

rl55

Чувствую, что не улавливается моя основная мысль. Объясню на пальцах.
Имеем вертикальный вибратор из штыря и стакана. Запитаем его воображаемым миниатюрным генератором прямо у точек питания. Получится типичный полуволновой вибратор с известными всем характеристиками.
Теперь введем в цилиндр снизу произвольной длины одиночный изолированный проводник (эквивалентный оплетке фидера) и подключим его к верхней точке цилиндра.
Ведь сразу видно, что работа диполя резко изменится.
Не так ли?
И это самое главное, что меня беспокоит в антенне Полякова.

Реклама

svic

Да простит меня за борзость уважаемый Марк, но считаю, что если изменится, то незначительно. В центре диполя имеем узел напряжения - потенциал почти нулевой (пассивные элементы волнового канала крепятся на металлическую траверсу без изоляторов), т.е. тот-же самый, что и заземленной мачты (нет причин возникновения тока между нулем и нулем), а главный момент в том, что ВЧ в силу скин-эффекта имеет привычку перемещаться по внешним поверхностям каковой будет являться наружная поверхность стакана. (Полагаю, что заметных токов не будет даже на внутренней стороне стакана, а тем паче на поверхности мачты...).

rl55

Я, кажется, нашел ответ.
Внутренняя часть стакана с наружной оплеткой фидера до уровня нижнего края стакана образует четвертьволновую замкнутую линию, имеющую большое сопротивление в этих точках. И подключение ниже этих точек проводника (оплетки) не позволяет ответвляться току с нижней части цилиндра (которая имеет все же потенциал) в наружную оболочку фидера за пределами стакана.
Но это одна сторона медали. Существуют ведь еще связи и "по воздуху". А они не одинаковые ввиду пространственного расположения половинок вибратора по отношению к фидеру. Разность наведенных токов и будет вызывать ток на наружной оболочке. Весь вопрос в его величине.
Как вам такая точка зрения?

svic

rl55 писал(а):Внутренняя часть стакана с наружной оплеткой фидера до уровня нижнего края стакана образует четвертьволновую замкнутую линию, имеющую большое сопротивление в этих точках.

Не совсем понял, поэтому затрудняюсь что-то сказать.

Возможно Вы имеете ввиду линию, замкнутую в точке питания и, соответственно, имеющую бесконечное сопротивление (ток стремится к нулю) на другом конце (нижний срез стакана), изолирующее её от остальной части оплетки фидера?

rl55

Да, я имею ввиду линию внутри стакана, образованную внутренней стенкой стакана и частью наружной оболочки фидера внутри стакана.В верхней части стакана эта линия коротко замкнута. Длина четверть волны.
Имею ввиду изолированность нижней кромки цилиндра от фидера на уровне нижней кромки цилиндра.
Поэтому остальная часть внешней оплетки фидера в идеале изолирована от нижней кромки цилиндра, имеющей потенциал, как у всякого диполя.
Здесь я рассматриваю изолированность только от этого потенциала.
Но есть еще емкостные связи, о которых я сказал в предыдущем сообщении.

svic

Угу, понятно. Ну, тут, думаю, почти то же, что и с перпендикулярным расположением (электрическая емкость будет в любом случае, разница только во взаимном расположении векторов полей). Просто не стоит забывать, что коаксиал специально устроен так, чтобы полезный сигнал не выпускать наружу и в то же время экранировать его от внешних полей, разумеется при условии согласования. В принципе истину установить не так уж сложно - достаточно посмотреть КСВ на одном и том же кабеле, подключенном сначала к штырю/стакану классическим образом (перпендикулярно), а затем сквозь стакан. Ширпотребовских рации с BNC разъемами и всевозможных китайских рефлектометров-мощемеров, думаю, здесь у Котов в достатке!

rl55

svic писал(а):коаксиал специально устроен так, чтобы полезный сигнал не выпускать наружу

Так он и не выходит наружу. На наружной части оплетки токи возникают уже от каждой половины вибратора. Просто у симметричной горизонтальной антенны при питании через СУ они одинаковы по величине и противоположны по знаку. Результирующий ток равен нулю и излучение фидера (наружной части оплетки) отсутствует.

КРАМ

rl55 писал(а):Так он и не выходит наружу.

Сам по себе стакан с той частью оплетки фидера, что у него внутри - изолятор и ток ВНУТРИ стакана по оплетке фидера не течет.
Однако внешняя часть оплетки фидера уже не имеет отношения к этому изолятору, поэтому поле между штырем и оплеткой ниже стакана создаст ток оплетки. только из-за удаленности ток будет заметно меньше, чем у системы, где оплетка и является противовесом.
Поэтому я и назвал цифру в 6 дБ, т.е. в 2 раза по ощущениям без расчета.

svic писал(а):В центре диполя имеем узел напряжения - потенциал почти нулевой (пассивные элементы волнового канала крепятся на металлическую траверсу без изоляторов)

В центре - да. Но внутренние края диполя в сечении их разрезов имеют НЕНУЛЕВОЙ потенциал. И это НЕ ЦЕНТР диполя.
Оплетка в точке соединения с верхней частью стакана не может находится в центре. Центр активного диполя всегда ВИРТУАЛЕН и находится ВНУТРИ ИСТОЧНИКА ЭДС так, что клеммы источника по отношению к нему потенциально симметричны.

rl55

КРАМ писал(а):Сам по себе стакан с той частью оплетки фидера, что у него внутри - изолятор и ток ВНУТРИ стакана по оплетке фидера не течет.Однако внешняя часть оплетки фидера уже не имеет отношения к этому изолятору, поэтому поле между штырем и оплеткой ниже стакана создаст ток оплетки. только из-за удаленности ток будет заметно меньше, чем у системы, где оплетка и является противовесом.

Так я и писал об этом здесь http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... 2#p1780932 и здесь http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... 4#p1781254
Кроме того, я упоминал и нижнюю половину вибратора - ведь она тоже имеет потенциал внизу и очень близко расположена к внешней оплетке.
КРАМ, прокомментируйте на счет нижней половины вибратора (стакана). Будут от нее возникать токи на оплетке, находящейся вне стакана? Вы говорили только о штыре.

КРАМ

Мне кажется, что ток оплетки ниже стакана связанный с полем между стаканом и этой оплеткой будет противофазен току между штырем и оплеткой. А в целом, если фидер на участке еще четверти длины волны будет вертикален (совпадать с ориентацией самой антенны), то паразитное поле ниже стакана образует с антенной коллинеарную систему.
Т.е. искажения диаграммы будут незначительно увеличивать КНД, не изменяя общей формы ДН.
ЗЫ. Это все чисто качественный взгляд, без расчетов. Возможно я ошибаюсь.

Evris

Я в кабелях нечего не смыслю подскажите какой разъем нужно купить http://www.kosmodrom.com.ua/prodlist.ph ... cconnector я купил таких на частотомер BNC-006 BNC-коннектор для щупа и думаю на рацию нужно же таких но не знаю какой к нему разъем "папа" нужен у меня есть ВЧ кабель 50 Ом с диаметром 5мм, а там будет видно антенну резинку делать или дома диполь подключить

на кабеле то написано но у меня отрезки на которых не написано на рынке покупал не помню что за модель.

den2

Нужна небольшая консультация.Купил приёмник на Али,построен на RTL2832+R820T.К нему скоро прикуплю конвертер 100кГц-30 МГц .Вопрос такой,можно ли сделать для этого приёмника какую-нибудь,более или менее "универсальную" антенну.Живу в двухэтажном доме,на втором этаже.Если ставить антенну на крышу,на мачту телевизионную,то кабеля примерно метров 15 максимум надо.
Вопросы:
-нужно ли будет заземление дополнительное (в доме своего заземления нет вообще)
-чтоможете подсказать,не очень сложное по поводу антенны "всеволновой" от 0 до 1000 МГц

RA3WSI

по поводу антенны "всеволновой" от 0 до 1000 МГц.
Таких антенн не бывает.

Для диапазонов ДВ.СВ.КВ-годится широкополосная антенна Т2FD.

PICmaker

сколько можно мусолить антенну-рукав? надо штырь на укв- замутите GP или J-антенну, только на кабель пару колец от мониторов оденьте (или подобных). Мощи не киловатт. все будет нормально

Vangog66

Тоже весь в вопросах по приёмной антенне. Поставил СиБи штырь на крышу 9этажки, штырь удлинён до 7 м. Заземление - шина по периметру крыши, вроде на совесть, облуженный текстолит на 4х М3 с шайбами, герметизация каким-то битумом. Катушка согласования в СиБи у основания убрана, в герметизированном корпусе распайка между центр. жилой и оплёткой 2 резистора ОМЛТ по 2 Вт паралельно, общее сопр.- 97 кОм, ну вроде как для снятия статики.
Работает, но как из под мышки, всё тонет в шумах.
Вчера представители ЖКХ орали за спиленный замок, хотя ключи я отдал. Больше всего взбесила нетрезвая морда какого-то жкхашника, всё хотел ко мне в квартиру дальше попасть. Пришлось брать за шкварник и выкидывать. Понимаю, что может гальванически каким-то трансформатором нужно было развязывать у основания, сейчас только 3 метра кабеля в квартире.
Что можно сделать, когда кабель уже в квартире, чтоб уменьшить шумы.
Радио старенькое, но хорошее, EKD300, вроде как пишут, что преселектор ему не нужен.
Так-что, спасёт все таки верёвка метров 80, метра 2 кабеля + СУ, переключаемая катушка от входа к выходу, КПЕ переключаемый на начало катушки и конец, если входное сопр. меньше или больше, второй контакт КПЕ на землю.?