Антенны...

[Rel@x]

Прошу в этой теме выкладывать свои рабочие конструкции антенн (абсолютно любых маленьких, больших, ТВ, для сотовых и т.д.), а также высказывать свои мысли, идеи и пр.

Открываю тему публикацией, с любезного разрешения Владимира Тимофеевича Полякова, его интереснейших статей которые наверняка многие не читали

Ток из атмосферы или вопросов больше, чем ответов. В. Т. Поляков

Наблюдая огромный резонанс, вызванный среди радиолюбителей публикацией доклада "Тайна метелочной антенны" [1], я не удержался и провел на даче несколько экспериментов. Сначала попытался измерить "ток с метелки" в полевых условиях. В наличии была телескопическая семиметровая стеклопластиковая удочка, купленная на рынке весьма дешево из-за нескольких сломанных колец. Пару "метелок" с длиной проводников 3 и 10 см наспех сделал из "распушенного" многожильного провода. Заземлением послужил стержень из оцинкованного стального прутка диаметром 4 и длиной 500 мм, заостренный с одной стороны и оснащенный ручкой от отвертки с другой. Для установки удочки удобно использовать деревянные колья, забиваемые в землю. Верхний конец кола надо обстрогать под диаметр нижней секции. Еще удобнее отрезок металлической трубы со сплющенным и завернутым в виде буравчика концом, "ввинчиваемым" в землю. Он же послужит и заземлением. Такой у меня есть, сделанный из ручки полотера, но я его не брал, чтобы не тащить лишний вес.

Эксперимент был проведен в середине обширной лесной вырубки параллельно со сбором малины. Ветра не было. От "метелки" шел тонкий изолированный провод к тестеру М830В, и от другого вывода тестера — к заземлению. Наивысшая чувствительность (десятые доли наноампера) у тестера на пределе 200 мВ, где его внутреннее сопротивление равно 1 МОм. Получаем предел измерения тока 200 нА, но после запятой прибор имеет еще разряд с "ценой деления" 0,1 нА.

Никакого тока обнаружено не было, что говорит лишь о том, что чувствительность использованного прибора недостаточна. В то же время, замечено любопытное явление, на первый взгляд, необъяснимое. При "размахивании" удочкой, неизбежном при ее установке, ток через прибор беспорядочно изменялся по величине и полярности, достигая на пиках даже десятка наноампер. Кстати, цифровые приборы в подобных экспериментах уступают стрелочным, где по движению стрелки хорошо видны любые изменения.

Последующие расчеты показали следующее: скорость потока ионов равна подвижности ионов, помноженной на напряженность поля. Подвижность отрицательных ионов (по Чижевскому) при нормальных атмосферных условиях равна 1,83 см/с, а напряженность атмосферного статического поля — около 1,3 В/см. Получаем скорость потока ионов v всего около 2,5 см/с.

Плотность ионного тока j = nve. Концентрацию n ионов в естественных условиях оценивают величиной порядка 1000 на см3, заряд иона е = 1,6.10-19 кл. Получаем ионный ток у земли около 4 пикоампер на м2, что неплохо согласуется с приводимыми в литературе данными (около 2,5…3,5 пА/м2). Трудно предположить, что эффективная собирающая поверхность использованных "метелок" превосходила несколько м2, да и высота их установки была невелика, поэтому и ток следует ожидать в пределах единиц — десятков пикоампер. Это на 1...2 порядка меньше чувствительности тестера.

В то же время предположим, что заземленная (через тестер) антенна создает вокруг своего верхнего конца область объемного заряда с потенциалом земли, т. е. нулевым. Быстро перемещая конец антенны с "метелкой" в другую область воздуха (быстрее, чем движутся ионы) с потенциалом U около + 1 кВ (130 В/м помножить на 7,5 м) мы вызываем ток перезарядки антенны и окружающего воздуха i, который и попытаемся оценить: i = dq/dt, q = CU. Положив емкость антенны С = 20 пФ и время ее перемещения 1 с, получаем ток около 20 нА — уже уверенно регистрируемое прибором значение. Этим я и объясняю скачки показаний при "размахивании" антенной. Из эксперимента последовал:

Вывод 1. Измерить ток с антенны в полевых условиях не удалось, но электризация воздуха вокруг "метелки" косвенно подтверждена.

Другой эксперимент я провел на даче, в жаркую погоду (+28оС) при слабом, лишь на редких порывах до умеренного SO ветре. Метелку изготовил из обрывка стального тросика автомобильного стеклоподъемника. Тросик содержал 7 прядей по 7 жилок диаметром 0,2 мм в каждой, всего 49. Пряди расплел на длину около 20 см, каждую прядь — на 5...7 см, сколько хватило терпенья. Получилась "фрактально-метелочная" антенна из волнистых упругих проводников (рис. 1), но это вряд ли изменило ее свойства. Что-то она очень напомнила, и я не сразу сообразил — кистевой разряд! Впрочем, и это не должно влиять на ее свойства.

Рис. 1. Фрактально-метелочная антенна. Вид из люка на крышу.

Метелку закрепил на конце упомянутой 7-метровой удочки, а комель удочки надел на сухой сосновый шест, давно заготовленный для ТВ антенны (учитывая содержание передач, даже заниматься ТВ антенной не хочется). Всю эту легкую 12-метровую мачту поставил на крышу веранды и закрепил к коньку крыши дома (рис. 2). Металлическая крыша, как показали промеры, оказалась заземленной через жестяную облицовку дымовой трубы и печку домашней системы водяного отопления. Высота метелки над коньком крыши получилась около 9 метров

Рис. 2. Установленная антенна на фоне вечернего неба.

Снижение от метелки было сделано из тонкого изолированного провода, оно нигде не касалось крыши или других предметов, могущих иметь хоть какой-то контакт с землей. Провод подходил к положительному выводу тестера, отрицательный вывод был заземлен. Для устранения возможных радиочастотных наводок от радиостанций, а также быстрых флуктуаций тока, которые все равно бы не отследил прибор, выводы тестера были зашунтированы специально подобранным конденсатором 4мкФх250В с очень малой утечкой.

Теперь "ток с метелки" регистрировался уверенно! Его среднее значение оказалось около + 0,15 нА, при неожиданно больших флуктуациях. Непрерывные наблюдения в течение трех часов показали следующее. Максимальное значение тока достигало нескольких наноампер (рис. 3), период флуктуаций измерялся секундами. Несколько раз ток менял направление, максимальное зарегистрированное значение "обратного" тока – 0,3 нА.

Рис. 3. Один из максимумов "тока с метелки".

Флуктуации связаны, по всей видимости, с переносом ветром объемных зарядов атмосферного воздуха, которые не обязательно связаны с видимыми облаками. Движение зарядов над антенной наводит на метелке индуцированный заряд, а его изменение и вызывает флуктуации тока в проводе снижения.

Вывод 2. "Ток с метелки" существует и доказывает наличие "тихого" разряда с кончиков ее проводов (поскольку снижение изолировано). Он весьма нестабилен по амплитуде, и изредка меняет направление даже в хорошую, ясную погоду. Для его измерения достаточно простейших приборов.

Сомнений нет и в наличии у "тихого" разряда области с отрицательным сопротивлением. В Интернете удалось найти две независимых статьи с вольтамперными характеристиками разряда. Привожу график (рис. 4) с сайта [2].

Рис. 4. ВАХ разрядов при атмосферном давлении.

Обратите внимание, что на нем по горизонтали отложен ток, а по вертикали — напряжение, все в логарифмическом масштабе. Слева, при наноамперных токах, область тихого (таунсендовского) разряда. Справа, при токах от единиц ампер и выше, область дугового разряда. И там, и там есть области с отрицательным сопротивлением. Подобный же график есть на сайте [3], худшего качества, но с оцифровкой осей. Первая, интересующая нас область отрицательного сопротивления, начинается на нем от тока около 100 нА, но это безусловно зависит от формы электродов и других условий эксперимента.

Как показали мои собственные эксперименты, проведенные еще в 2000…2001 гг, разряд на острых иглах начинается при удивительно низких напряжениях и больших расстояниях [4]. Правда, в экспериментах на столе он носит характер отдельных редких импульсов. Каков характер разряда с метелки в свободную атмосферу я пока не знаю.

Тогда же было обнаружено возникновение в разрядном промежутке релаксационной генерации, наблюдаемой на экране осциллографа и проявляющейся в виде слабого шипения или свиста. Впервые эти явления наблюдал еще Таундсенд в 20-х…30-х годах прошлого века.

Недавно я повторил эти эксперименты, чтобы установить верхнюю частотную границу генерации на разряде, включая в цепь иглы, или миниатюрной "метелки" из монтажного провода, колебательные контура. На частотах СВ диапазона (1 МГц) генерация получена легко, максимальная частота, которую удалось наблюдать — 5 МГц. Однако фронт импульсов разряда очень короткий, сигнал богат гармониками, и, я полагаю, можно получить генерацию на гораздо более высоких частотах.

Работа описанной антенны проверена и с громкоговорящим детекторным приемником, постоянно функционирующим на даче с антенной в виде луча длиной 12…15 м, протянутого из окна под углом около 45о на соседнюю березу. В условиях летнего прохождения продетектированное приемником напряжение составляет около 1,5 В (Маяк, 549 кГц, 75 кВт, расстояние 28 км). При подключении вместо луча метелочной антенны оно выросло до 4,5 В! Не осмелюсь утверждать, что это вызвано именно "усилением" метелки, просто хорошо работала высокая вертикальная антенна, удаленная от окрестных предметов и возвышающаяся над деревьями. К тому же и мощность принятого ВЧ сигнала (около 1 мВт) намного превосходила мощность "атмосферного тока", снимаемого с той же антенны. Флуктуаций ВЧ сигнала не отмечено.

По-прежнему нужны эксперименты, и неоднократные, именно при приеме слабых сигналов, мощность которых измеряется нано- и пиковаттами. И еще одно соображение. Полагаю, что нет надежды обнаружить "усиление метелки", используя приемники со стандартным 50-омным входом. Ведь эта антенна — чрезвычайно высокоомное устройство, имеющее выходное сопротивление по постоянному току (кВ/нА) даже не гига, а тераомы! Нужны приемники с высокоомным входом, лучше всего старинные, ламповые. И в заключение:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Работа с высокими антеннами, да еще ионизирующими воздух, в предгрозовую и грозовую погоду смертельно опасна! Соблюдайте все правила грозозащиты, обязательно заземляйте антенну, а лучше — снимайте ее до следующего эксперимента, и работайте только в хорошую погоду. За возможные опасные последствия экспериментов ответственность несете только вы сами!

Я именно так и сделал, еще засветло убрав описанный огромный шест с удочкой, и еще по одной причине — чтобы не пугать соседей и избежать ненужных объяснений. Все-таки, портативные QRP антенны гораздо лучше. Стационарную антенну надо рассчитывать на ураган, случающийся раз в несколько лет, а портативную — только на хорошую погоду в течение следующих нескольких часов! Конструкция получается неизмеримо проще и легче.

И еще: при экспериментах не подавайте на антенну никаких напряжений, тем более от высоковольтных источников! Прежде всего, это опасно, а потом — ничего нового не откроет, ведь генерация на разряде уже получена, а где возможна генерация, там тем более возможно усиление. Генерация обычно носит хаотический, шумовой характер, и может принести большой вред, сделав приемную антенну "шумной". Пользователи старинных метелочных антенн никаких напряжений к ним не подводили, а правила техники безопасности и грозозащиты соблюдали!

Литература

1. Тайна метелочной антенны. http://qrp.penzanet.ru

2. http://shira.iic.kyo...ecture-Note.pdf

3. http://www.glow-disc...rgesRegimes.htm

4. "Поющий" тихий разряд. Радио, 2001, № 7, с. 55.

30.08.07 В. Поляков, RA3AAE

<script></script>

[Adver]

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН (Экспресс изготовление за 24 часа!)

Сборка высококачественных печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотрщик Gerber-файлов от PCBWay!

Новые услуги: 3D-печать и обработка с ЧПУ

Студенческое спонсорство

[SeReGa2]

Как сделать из обычной антенны активную?

Простейшая активная антенна - пригодится для увеличения чувствительности недорогих приёмников в диаппазоне 0,5 - 100 мГц (и шире).

Самодельный УКВ КСВ - метр (конструкция повторенна мною).

сейчас мало временим, поэтому статью полностью не прочёл, прокрутил вниз и увидел эту антенну. Эта антенна подойдёт для тв, или ширина полосы пропускания здесь меньше? я в этой теме, грубо говоря, даже не новичёк, (в будущем думаю уделить внимание этой теме) поэтому вопрос может показаться глупым

Edited September 14, 2010 by SeReGa2

[Adver]

$0 за 1-4 слойные печатные платы, полный цикл сборки печатных плат под ключ

Бесплатное ПО для анализа печатных плат NextDFM. Незаменимый помощник для разработчиков PCB!

[Rel@x]

Да какая это антенна ... это простейший усилитель для повышения эффективности носимых (возимых ) приёмников.

[Adver]

ИП MEAN WELL для медицинских и промышленных устройств на складе Компэл

Компэл расширяет складскую программу по специальным ИП для применения в медицинских приборах и промышленных устройствах. Представлены ИП в диапазоне мощности от 5 до 500 Вт, по медицинскому стандарту EN60601-1 с двумя мерами защиты пациента (2хMOPP; тип BF) для устройств, контактирующих с пациентом.  

Все эти надежные источники питания могут применяться не только в медицинских устройствах, но и в промышленных устройствах и информационных системах.  Подробнее>>

[Rel@x]

Антенны 160-метрового диапазона

Достаточно популярными и эффективными антеннами 160-метрового диапазона являются Г-образные Грамотно выполненные, такие антенны хорошо работают при проведении как местных, так и дальних радиосвязей В излучении Г-образной антенны преобладающей является вертикальная составляющая Антенна имеет довольно пологий угол излучения (20 35°), что позволяет проводить DX-связи Многие радиолюбители выполнили условия диплома DXCC на 160 м с помощью простых Г-образных антенн.

Полная длина одной из таких антенн (включая вертикальную и горизонтальную части) приблизительно равна АУ4 (рис.1) Антенна возбуждается током, поэтому для достижения хорошего КПД требуется весьма разветвленная система радиалов Пара забитых в землю.

металлических штырей не может заменить такую систему В то же время, если длины расположенных в земле вертикальных стержней будут не менее 2,5 м, они обеспечат заземление антенны и радиостанции по постоянному току.

Г-образная антенна изготавливается из провода длиной Х/4 Длина вертикальной части Н должна быть как можно больше Поддерживающие полотно антенны мачты желательно изготовить из диэлектрика, хотя вполне допустимо использовать металлические Наиболее простой способ установки такой антенны — развесить ее между двумя высокими деревьями.

Принципиальная схема простого согласующего устройства, которое очень хорошо работает с четвертьволновой Г-образной антенной, приведена на рис.2 Конденсатор переменной емкости можно снабдить электромеханическим приводом, что позволит дистанционно изменять его емкость, добиваясь КСВ=1 в любой точке диапазона Индуктивность катушки подбирается только при начальной настройке — полностью перекрыть 160-метровый диапазон обычно позволяет конденсатор С1.

Возбуждаемая напряжением полуволновая антенна (рис.3) отлично работает всего лишь со штырем заземления Для использования этой антенны в диапазоне 80 м индуктивность катушки L1 согласующего устройства (рис.4) должна изменяться с помощью реле, установленного около точки питания антенны Конденсатор С1 должен иметь большой зазор между пластинами, а еще лучше применить вакуумный КПЕ.

На рис.5 приведены размеры трех антенн — четвертьволновой Г-образной (а), полуволновой Г-образной (б) и Т-образной (в) Расчетная резонансная частота — 1,9 МГц На практике, для достижения резонанса, длины антенн необходимо подобрать.

Совершенно различные распределения токов в четвертьволновой и полуволновой Г-образных антеннах обуславливают их различные излучающие свойства На рис.6 и 7 приведены диаграммы направленности Г-образных антенн (соответственно, четвертьволновой и полуволновой), размещенных над почвой со средней проводимостью Опорные мачты высотой 15 м — из изоляционного материала.

При расчетах использовалась программа ELNEC, которая является версией программы MININEC Причина существенного различия диаграмм направленности заключается в том, что в вертикальном элементе антенны протекают большие токи при длине антенны XI4 и малые — в полуволновой антенне В результате, вертикальные и горизонтальные составляющие поля излучения у этих двух Г-образных антенн сильно различаются.

Если необходимо проводить DX-свя-зи, то лучше смонтировать антенну, диаграмма направленности которой обладает глубоким провалом в зенитном направлении Это минимизирует приходящие под большими углами ионосферные сигналы, шумы и помехи, улучшая тем самым отношение сигнал/шум при приеме слабых сигналов Таким свойством обладает Т-образная антенна, которую можно подвесить между деревьями Ее диаграмма направленности приведена на рис.8 Поляризация излучения антенны — почти полностью вертикальная Порождаемая током, протекающим по одному из горизонтальных плеч Т-образной антенны, горизонтально поляризованная составляющая поля излучения компенсируется полем, создаваемым другим плечом.

Для Г-образных антенн азимутальные диаграммы направленности антенн слегка асимметричны, в силу того что структура антенны не является симметричной относительно точки питания.

Хорошо заземленная металлическая мачта практически не ухудшает параметры антенн, особенно четвертьволновой Г-образной, а также Т-образной Использование металлической мачты для установки полуволновой Г-образной антенны вызовет только небольшое изменение резонансной частоты (металлическая мачта вносит реактивное сопротивление в антенную систему) Достаточно слегка подстроить схему согласования, и влияние мачты на диаграммы направленности станет практически незаметно При использовании двухметровых диэлектрических растяжек, удерживающих горизонтальный элемент антенны 160-метрового диапазона на высоте 15 м, не имеет большого значения, будут ли опорные мачты металлическими или деревянными.

Основным недостатком вертикальных антенн по сравнению с горизонтальными является более высокий уровень шума при приеме Это обусловлено тем, что индустриальные помехи в основном имеют вертикальную поляризацию Кроме того, при использовании вертикальных антенн можно заметить эффект 'мертвой зоны", когда порой сигналы, приходящие от радиостанций, удаленных на несколько сотен километров, оказываются очень слабыми Размеры «мертвой зоны» определяются минимальной длиной скачка пространственной волны Однако проявление такого эффекта зависит от условий распространения радиоволн в конкретное время суток.

Вертикальные антенны в диапазоне 160 м могут обеспечить очень эффективную работу, но полноразмерный четвертьволновой вертикал для частоты 1,9 МГц должен быть высотой 37,5 м1 Установить такую антенну непросто, особенно в большом городе Тем не менее, можно изготовить короткую вертикальную антенну с удлиняющим элементом в верхней части (катушка индуктивности и емкостная насадка вблизи верхней части).

Эффективными могут быть и короткие вертикалы высотой 10 м или немного больше Такую антенну можно изготовить из алюминиевых труб или воспользоваться стальной телескопической мачтой Чем короче вертикал, тем хуже работает антенна Однако укороченные вертикалы с удлиняющими элементами часто оказываются более эффективными при работе с DX-станциями по сравнению с полноразмерной горизонтальной антенной, расположенной вблизи земли Например, американский коротковолновик Doug DeMaw, W1FB, некоторое время работал в диапазоне 160 м на вертикальную спиральную антенну высотой около 5 м Изолированный провод диаметром 1,6 мм и длиной XI2 был намотан с постоянным шагом на деревянном шесте, покрытом двумя слоями лака Верхняя часть спирали была подключена к алюминиевому диску, который служил емкостной нагрузкой и предотвращал возникновение коронного разряда на конце антенны в режиме передачи Если длина провода, из которого изготовлена спираль, близка к А/2, антенна работает ненамного хуже полноразмерного четвертьволнового вертикала Разумеется, для вертикальных антенн необходима система радиалов, создание которой потребует определенных усилий и времени Тем не менее, эти затраты многократно окупятся Весьма неплохие результаты можно получить, установив 15 20 четвертьволновых радиалов, которые могут расходиться от точки питания антенны даже не по прямым путям Когда на пути радиала встречается какое-нибудь препятствие, его можно просто обогнуть.

Если местные условия не позволяют установить четвертьволновые радиалы, можно использовать провода подходящей длины Уже упоминавшийся Doug DeMaw, W1FB, успешно работал на вертикал высотой 17 м с удлинительным элементом в верхней части Система заземления представляла собой 20 закопанных радиалов из проводов различного диаметра, причем их длина варьировалась от 12 до 30.

В диапазоне 160 м можно успешно использовать полноразмерную горизонтальную рамочную антенну, углы которой расположены на высоте 15 м от земли Однако эффективность работы такой антенны очень сильно зависит от проводимости почвы.

Антенна запитывается через открытую воздушную линию с волновым сопротивлением 450 Ом, подключенную к одному из углов рамки Антенный тюнер с трансформатором 4 1 позволяет отлично согласовать такую антенну с передатчиком на всех КВ-диапазонах (от 160 до 10 м).

По материалам статей «The 160-Meter Antenna Dilemma» (QST, November 1990) и «160-Meter Antennas».

[Adver]

Популярные модели литиевых батареек FANSO EVE Energy готовы к отправке
На складе КОМПЭЛ уже готовы к поставке одни из самых востребованных литиевых батареек типов ER и CR производства FANSO EVE Energy – одного из мировых лидеров на рынке первичных литиевых элементов питания.
Данные источники тока получили широкое применение в различных областях, будь то системы безопасности, приборы учета или мелкая бытовая техника.

Подробнее о применениях >>

[Rel@x]

Всеволновая малогабаритная ТВ антенна была изготовлена мною около 5 лет назад и показала свою эффективность, несмотря на то что она у меня находится в зоне радиотени - 1 этаж ж/б 9 этажки, направление на телецентр (около 20 км) перекрыто несколькими ж/б домами, а антенна направленна в противоположную от телецентра сторону на другой ж/б дом (т. е. принимает за счёт отражения от него) - она с отличным и хорошим качеством принимает все каналы ТВ.

Поскольку у меня кабельное ТВ она используется как резервная при неполадках в кабельной сети и для оценки прохождения радиоволн - летом часто проскакивают зарубежные каналы (антенна направлена в сторону запада).

У кого нет - очень рекомендую.

[Adver]

LED-драйверы MEAN WELL на складе – выбор больше, стоимость ниже

Компэл расширил и существенно пополнил склад LED-драйверами компании MEAN WELL, одновременно снизив цену на них. В настоящий момент на складе представлена широкая линейка продукции для наружного (семейства HLG, ELG, XLG, LPC, LPV), и для внутреннего (APC, LCM, SLD, APV) освещения.

Имеется большой выбор моделей с различными режимами стабилизации выходных параметров. Кроме того, есть в наличии и линейка DC/DC-драйверов, как понижающих (семейство LDD), так и повышающих (семейство LDH).

Подробнее>>

[Rel@x]

Продолжу публикации от Владимира Тимофеевича, по идее эта статья должна быть бы первой.

Тайна метелочной антенны

В. Т. Поляков, RA3AAE

1. История "метелки".

Метелочная антенна известна очень давно, еще с 30-х годов прошлого века, и иногда применяется до сих пор в качестве радиоприемной для ДВ и СВ диапазонов. Казалось бы, что в ней необычного или таинственного? Ее описание есть во многих журналах и книгах, и уж непременно встречается в изданиях для начинающих. Общепринято мнение, что в электрическом отношении она представляет собой вертикальный провод, эффективность которого несколько улучшена емкостной нагрузкой на верхнем конце — "метелкой". Антенна удобна отсутствием горизонтальной части и требует для установки только одной мачты.

Иногда обходились и без мачты, закрепляя "метелку" на кронштейне к дымовой трубе или верхней части стены дома [1]. Цитируем:

"Производством таких антенн занимается фирма Central Equipment Ltd, утверждающая в своих рекламных извещениях, что разработанная ею антенна, помимо того, что она не загружает крыш зданий, имеет и ряд преимуществ в отношении приемных свойств".

Последняя фраза загадочна... Искать в интернете фирму и ее рекламный проспект 1935 года было почти бессмысленно, тем не менее, фирма с таким названием нашлась в Канаде, но основана она была в 1958-м. Нам остается привести из [1] лишь описание конструкции: "...антенна собрана в виде целого пучка коротких кусков медной проволоки; длина отдельного куска проволоки равна около 23 см (рис. 1). Нижним своим концом этот пучок вставляется в массивный фарфоровый изолятор, ко дну которого присоединен провод длиной около 15 м, соединяющий антенну с приемником. Фарфоровый изолятор вставляется в кольцо железного гальванизированного кронштейна, который может быть прикреплен гвоздями либо к дымовой трубе, либо к фронтону стены дома. Провод, идущий от антенны к приемнику, в целях изоляции его от крыши и стены дома, прикрепляется к специальным кронштейнам-изоляторам, устанавливаемым на карнизе стены и у самого ввода... Ввод устраивается из эбонитовой трубки". Рисунок я не смог сканировать из журнала из-за плохого качества, поэтому перерисовал с возможно большей точностью. Похожий рисунок приведен в [2]. В оригинале угол разведения проводов в пучке не превосходил ± 15 градусов.

Обращает на себя внимание тщательность изоляции антенны. Вместе с антенной фирма выпускала и заземление, сконструированное, на мой взгляд, весьма эффективно и разумно. В землю зарывалась вертикальная медная труба с отверстиями, заполненная гигроскопическим материалом Silitit, по утверждению рекламного проспекта обладающего способностью впитывать влагу из земли. Кстати сказать, наши радиолюбители, не имея хитрого заморского материала, использовали для той же цели обычный древесный уголь. К верхнему концу трубы присоединялся провод заземления, а к нижнему — пучок медных проводов, разведенных в разные стороны — та же "метелка", но перевернутая, направленная в землю. Такое заземление говорит о грамотности фирмы.

В последующих описаниях метелочной антенны рекомендовали поднимать ее на шесте [2, 3], собирать пучок из 19, 37 или 61 куска (?!?) голого медного провода, выбирать длину кусков от 0,5 до 1 м (!) и разводить их на угол от 45 до 90 градусов. Естественно, емкость такой могучей "метлы" должна быть больше, а указание о числе кусков провода представляется абсурдным. Еще оправдано число 7, оно дает плотную упаковку в изоляторе — один провод в центре и шесть по окружности, но 61 или 62, какая разница?

Вот что смущало меня много лет. Для создания емкости "метелка" — одна из самых неоптимальных конструкций! Емкостные нагрузки применяли еще Г. Герц и А. С. Попов в виде пластин на концах вибратора, Н. Тесла в виде тороида на вершине своей высоковольтной башни, значит, делать их умели, но никто не применял "метелок". Представляется, что кольцо из проволоки с несколькими спицами, размером с "метелку", будет обладать той же емкостью, но гораздо меньшей массой, и меньшим ветровым сопротивлением. Схематически оптимальная емкостная нагрузка показана на рис. 2.

В то же время, еще с середины позапрошлого века известны были кисточки из тонких проводов для снятия заряда с пластин электростатических машин — "метелки" в миниатюре. Они и сейчас применяются с той же целью на крыльях самолетов и мачтах больших антенных сооружений. Если бы "метелку" показали человеку, никогда не слышавшему о радиоволнах и антеннах, он бы с уверенностью сказал, что это устройство для "распыления" электричества в атмосферу! Оно чем-то напоминает и перевернутую "люстру" Чижевского.

2. Атмосферное электричество.

Вспомним, что нам известно об атмосферном электричестве, поскольку никакого "своего" электричества мы к метелочной приемной антенне не подводим. В приземном слое воздуха существует градиент потенциала, т. е. напряженность электростатического поля, в среднем около 130 В/м. Это значит, что на высоте нашей головы потенциал атмосферы превосходит 200 В, но мы этого не чувствуем, потому что воздух — хороший диэлектрик, и ток, текущий через наше тело, крайне мал. Верхние слои атмосферы — ионосфера — проводят ток, поскольку молекулы воздуха там ионизированы, в основном, солнечным ультрафиолетовым излучением. Ионосфера заряжена положительно относительно земли, и ее потенциал достигает многих сотен киловольт. Таким образом, мы живем как бы между обкладками большого сферического воздушного конденсатора размером во весь Земной Шар.

Тем не менее, и у поверхности Земли есть небольшой ионный ток, направленный сверху вниз. Его плотность, измеренная чувствительными приборами, составляет несколько пикоампер на квадратный метр. По всей же поверхности Земли этот ток достигает тысяч ампер. Современной науке еще не совсем ясны механизмы генерации атмосферного электричества, по одной из теорий отрицательный заряд к Земле переносят молнии, ведь в каждый момент на Земле бушует около двух тысяч гроз. Перед грозой, и в других случаях активной электризации в атмосфере напряженность поля сильно возрастает. Наш ведущий специалист по атмосферному электричеству пишет [4]:

"При высоких значениях электрического поля у земной поверхности порядка 500...1000 В/м начинается электрический разряд с острых вытянутых предметов (травы, деревьев, мачт, труб и т. д.), который иногда становится видимым (т. н. огни св. Эльма, особенно яркие в горах и на море). Возникающие при метелях, ливнях и особенно грозах токи коронирования способствуют обмену зарядами между Землей и атмосферой".

Об этом эффекте знали еще во времена Б. Франклина, почитайте интереснейшую статью основателя искусственной аэроионизации А. Л. Чижевского [5]: "Начиная с 1757 г. Беккариа (Beccaria) производил в Болонье наблюдения над этим явлением, называя его "электричеством хорошей погоды". Он употреблял для опытов металлический стержень, который, присоединив сперва на короткое время к земле, соединял затем с электроскопом. Тотчас же начиналось медленное положительное заряжение стержня почти до постоянного значения".

Это значение соответствует, естественно, потенциалу атмосферы вблизи острия. Я и сам наблюдал подобное явление, когда присоединил к только что поставленной антенне в виде длинного провода (около 30 м) обыкновенный школьный электроскоп. Несмотря на пасмурную погоду, напряжение на антенне в течение нескольких секунд возрастало до примерно 1,5 кВ, потом где-то тихо щелкало (пробивалось) и стрелка падала до нуля. Процесс повторялся периодически. Любопытно, что уже через пару недель изоляторы антенны загрязнились в московском воздухе, и явление больше не наблюдалось.

3. Ток "из воздуха".

Метелочная антенна соединена с землей через катушку приемника (контурную, или связи), поэтому ее потенциал равен потенциалу земли, который обычно принимают за нулевой. В то же время воздух на высоте 15 м (рекомендованная выше длина снижения) имеет потенциал + 2 кВ, что и вызывает истечение отрицательных зарядов с острия. Это электроны, но существуют они очень недолго, ведь путь свободного пробега в воздухе при нормальном атмосферном давлении не достигает и микрона. Ударяясь в молекулы воздуха, они образуют отрицательные ионы, движущиеся преимущественно вверх, вдоль силовых линий электростатического поля атмосферы. В проводе антенны возникает постоянный ток. Он тем больше, чем больше проводов в "метелке".

Приехав на слет накануне доклада, я объявил его тему, и тут же получил интереснейший вопрос. Один из участников слета слышал, что острия проводов "метелки" надо затачивать! Надо ли, и зачем, спросили меня. Осталось только ответить, что надо, и чем острее, тем лучше. Дело в том, что силовые линии поля концентрируются у острия, и напряженность поля Е возрастает. У самого острия ее подсчитывают по очень простой формуле: E =U/r , где U - потенциал, r- радиус кривизны острия. Ионизация начинается при Е = 107...108 В/м [6], поэтому желательно сделать радиус кривизны острия порядка 10 микрон или еще меньше, если это только возможно механически. Электролитическим способом получают и еще более тонкие острия. Итак, у нас есть шанс получить тихий, или даже коронный разряд с метелочной антенны и ток в антенной цепи. Но зачем это нам?

Должен заметить, что разряд с антенны создает столб ионов над ней. Он в какой то мере проводит ток, точнее, сам является током, направленным сверху вниз (принятое направление тока противоположно движению электронов и отрицательных ионов). Приходящая радиоволна модулирует этот ток, а он идет в антенну и через ее снижение в приемник. Другими словами, ионный столб увеличивает действующую высоту антенны!

В одной старой книжке я прочитал интересное наблюдение: прием дальних станций улучшался зимним вечером в безветренную погоду, когда в домах поселка затапливали печи. Тогда я посчитал это совершенной ерундой — ну какое отношение могут иметь печи к радиоприему! Теперь я так не считаю. Вертикальный столб дыма из трубы — это поток ионизированного воздуха, хоть и слабо, но проводящего. Получается высокая пассивная антенна, принимающая и переизлучающая радиоволны. Около нее и обычная антенна принимает лучше.

Можно ли использовать атмосферное электричество для практических целей? Было много попыток и даже получены некоторые результаты. В университетском городке на западе США живет и работает профессор Олег Ефименко. Он повторил некоторые конструкции старинных электростатических моторов и усовершенствовал их, подняв КПД до 60...80%. Моторы, соединенные с высокой антенной, вращались, но мощность их мизерна. Пользоваться же подобными игрушками в грозу просто опасно. Судя по опубликованным данным, ток с антенны измеряется наноамперами, а снимаемая мощность оказывается в пределах нескольких милливатт. Но вернемся к "метелке", извлекающей слабый ток из атмосферы.

4. Характеристики тихого и коронного разрядов.

Нас будет интересовать, прежде всего, вольтамперная характеристика, т. е. зависимость тока разряда I от напряжения на остриях U, т. е. разности потенциалов между острием и окружающим воздухом. Если напряжение увеличивать, то очень слабый ток "метелки" растет (рис. 3). Он обусловлен оседанием ионов, всегда в небольшом количестве имеющихся в воздухе (несамостоятельный тихий разряд). По достижении "напряжения зажигания" (крутой излом на характеристике) разряд переходит в самостоятельный, а излучаемые остриями электроны приобретают энергию, достаточную для ионизации молекул воздуха. Острие оказывается окруженным облачком ионов, и разность потенциалов между ним и окружающим воздухом не растет с увеличением тока, а падает! Мы переходим в область отрицательного сопротивления на вольтамперной характеристике. При дальнейшем увеличении поля ионы быстрее разлетаются от острия, увеличиваются и ток, и разность потенциалов. Начинается область коронного разряда, сопровождающегося свечением на кончиках игл.

Стабилизировать электрический режим острия в области отрицательного сопротивления можно только одним способом — питая его от генератора тока, имеющего очень большое внутреннее сопротивление. Но ведь именно таким генератором и оказывается атмосфера, питающая электричеством нашу метелочную антенну! Проводимость воздуха мала, а его "внутреннее сопротивление", соответственно, велико. Следовательно, при удачном сочетании высоты "метелки", остроты ее игл и напряженности электростатического поля атмосферы ток с антенны вполне может оказаться оптимальным (Iopt на графике), и вывести антенну на режим отрицательного сопротивления.

5. Антенна, усиливающая сигнал!

Отрицательное сопротивление обладает уникальными свойствами — при росте тока напряжение на нем падает, мощность не рассеивается, а выделяется, подведенный сигнал не ослабляется, а усиливается! В радиотехнике отрицательные сопротивления проявляются у неоновых ламп, тиратронов, тиристоров, туннельных и лавинно-пролетных диодов. Последние два прибора широко используют для генерации и усиления ВЧ и СВЧ колебаний.

Теперь соберем все вместе, и посмотрим, что у нас получилось. Метелочная антенна, как обычный вертикальный провод с емкостной нагрузкой принимает радиосигнал. Хорошая практика — настраивать антенную цепь на частоту сигнала. Это делают с помощью катушки, образующей с емкостью антенны колебательный контур (рис. 4). ВЧ ток в цепи антенны возрастает при резонансе в Q раз, где Q - добротность антенной цепи. Добротность равна отношению реактивного сопротивления катушки (которое при резонансе в точности равно реактивному сопротивлению емкости антенны) к суммарному сопротивлению потерь в антенной цепи. Но кроме обычного положительного сопротивления потерь в антенную цепь у нас теперь входит и отрицательное сопротивление разряда с игл метелки! Суммарное сопротивление уменьшается, добротность цепи растет, ток ВЧ сигнала и его напряжение на катушке тоже увеличиваются. Получается, что антенна усиливает принимаемый сигнал за счет подпитки ее атмосферным электричеством.

Эффект усиления ВЧ сигнала антенной можно пояснить и по-другому, по аналогии с анодной цепью выходной лампы передатчика, работа которой описана во множестве книжек по радиотехнике. Когда анодный ток лампы растет, то напряжение на аноде падает, и наоборот. При этом лампа отдает мощность в нагрузку, потребляя ее от источника питания. Здесь картина аналогична (см. графики на рис. 4 справа). Предположим, что мы настроили антенну на частоту принимаемого сигнала, и на "метелке" появилось переменное напряжение U. Во время его положительной полуволны разность потенциалов между остриями и окружающим воздухом уменьшается, и ток I падает, а во время отрицательной полуволны — увеличивается, и ток растет. Все как в лампе, но источником "анодного питания" служит атмосфера.

Естественны вопросы: а какое усиление можно получить, и какую мощность можно снять с "метелки"? Ответа на первый вопрос я не знаю, поскольку спешу поделиться с радиолюбителями этой интересной гипотезой, и еще не проводил никаких экспериментов. По поводу мощности — полагаю, что она очень невелика, и ограничена мощностью атмосферного "источника питания". Наверное, десятки, от силы сотни микроватт. Поэтому нечего надеяться усилить, например, сигнал маломощного передатчика. Даже при приеме местных радиостанций мощность, снимаемая с антенны подобных размеров, может достигать единиц милливатт, и получить усиление проблематично. Иное дело при приеме слабых дальних станций. Здесь "усилительные свойства" метелочной антенны должны проявиться в полной мере. Нужны эксперименты!

В заключение выражаю благодарность С. Синдееву (UA3LMR) за подаренные журналы "Радиофронт" [1], и всем присутствовавшим на докладе за огромный интерес и внимание, с которыми он был выслушан.

Литература

1. Приемная антенна нового типа. Радиофронт, № 15, Август 1935, с. 50.

2. http://oldradio.onego.ru/ARTICLES/metelka.jpg

3. Никитин В. А. и др. "100 и одна" конструкция антенн. Приложение к журналу "Радио", выпуск 16. —М.: "Символ-Р", 1996. Нужная глава есть на сайте <http://sasoft.qrz.ru/___/radio/liter/anten/chapter9/9-1.htm>

4. Имянитов И. М. Атмосферное электричество. http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/080/253.htm

5. Чижевский А. Л. Космический пульс жизни. http://www.ionization.ru/issue/iss63.htm

6. Поляков В. Физика аэроионизации. Радио, 2002, №3, с.36-38.

[Adver]

LIR-20 – модуль резервирования питания от MORNSUN
Компания MORNSUN расширила линейку продукции, монтируемой на DIN-рейку, выпустив модуль резервирования питания LIR-20 с максимальным током до 20 А на канал. Модуль можно использовать на шинах с напряжением 24 или 48 В (полный диапазон напряжения 22…60 В). Данный модуль применяется в системах, где даже выход из строя источника питания (ИП) не должен привести к потере напряжения. К модулю резервирования подключаются два источника питания, причем один из них может быть бесперебойным (ИБП; UPS), и нагрузка.

Читать подробнее >>

[STEN50]

Рамочная антенна 1.5-7мгц

-------------------------------------------------------------------------------------------

[al_kapone]

Всем привет! Очень хорошая и полезная тема. Предлагаю выкладывать также фото с кратким описанием своих антенн. Даже самых простых и чудных. Пусть молодеж смотрит и себе делает, а не думает (как я когда-то), что это всё оч сложно, ничего не получится и т.д. Фото своей элементарщины выложу на днях, т.к. уже темно

В довесок ссылочка на статьи от Тимофеича об антеннах и не только http://qrp.ru/modules/myarticles/topics.php?topic_id=1

[STEN50]

J-АНТЕННА.

Настройка антенны ВСЕГДА делится на несколько этапов:

1 - не обращая внимание на КСВ излучатель настраивают на нужную частоту - в резонанс по минимуму реактивности геометрическими размерами излучателя. Если нет никаких влияний, прибор должен показать реактивность ноль. В MFJ-269 есть даже функция "Поиск резонанса", где рекомендуется искать реактивность ноль. Или минимальную (инстр. по эксплуатации).

2 - если антенна многоэлементная, следующий этап - выставление диаграммы направленности пассивными элементами антенны. Это долгий разговор. Анализатор здесь не участвует.

3 - и самое последнее в настройке любой антенны - это согласование получившихся импедансов всей антенны. Это означает процедуру установки КСВ=1. Прибор показывает активное сопротивление антенны, ее реактивность и знак реактивности. Если реактивность отрицательная - антенна носит емкостной характер и для согласования требуется применение компенсирующей индуктивности. Если реактивность положительная, то индуктивная реактивность антенны компенсируется применением емкости. Согласующими устройствами на входе антенны устанавливается КСВ=1. Этими СУ могут являться, как широко практикуемые "Гамма-согласование", "Омега-согласование", так и более простые СУ в виде комбинаций кабельных шлейфов (разомкнутых или замкнутых) и многие менее известные СУ. Вплоть о того, что на входе антенны ДЛЯ СОГЛАСОВАНИЯ и ПОЛУЧЕНИЯ КСВ=1 ставится дистанционный антенный тюнер.

Так и только так настраиваются полноразмерные антенны. Если антенна состоит только из одного излучателя, пункт №2 пропускается.

Укороченные антенны имеют несколько видоизмененный пункт №1. Там установка резонанса происходит настроечными элементами. Которыми могут быть и емкостные нагрузки (электрическое удлинение излучателя), и удлиняющие катушки, и просто параллельный резонансный контур (пример высокоомных длинных, нерезонансных излучателей).

И, только у настроенной таким путем антенны, подключаемый фидер не вносит никакого влияния ни в изменение КСВ, ни в изменение свойств антенны. Его реакция, в данном случае, только одна - чем длинней кабель, тем лучше будет КСВ ввиду потерь в кабеле из-за большой длины.

• 
  (с)
  

[STEN50]

Согласование штырьевых антенн

[STEN50]

Установка заводской антенны

tower_and_antenna.pdf

[Rel@x]

У кого между модемом и базой неустойчивая связь - делаем выносную GSM антенну - проверена мной

У меня она используется в деревне за городом у моей матушки, если раньше со встроенной в модем антенной часто были срывы конекта и малая - прыгающая туда-сюда скорость, то с этой простой антенкой всё стало норм - сбоев нет, скорость стабильная... правда на улицу я её не выносил - стоит на подоконике, но у меня там окно в сторону города да и расстояние до города (базы) не слишком большое. Модем у меня Huawei e1550 ... он был вскрыт и удалена внутренняя гавноантенна, вместо неё был припаян небольшой кусок кабеля около 10 - 15 см (желательно применить длину кратную целому числу полуволн) который подключен к этой антенне.

Модем с компом соединён 3 - ёх метровым кабелем USB.

Делайте на здоровье

Сайт

Edited September 15, 2010 by Rel@x

[al_kapone]

Вот и я решил выложить фото своих антенн.

На изготовление первой ушло ок 12м провода ф0.75 мм, спаянного из двух кусков по 6м. В качестве груза использовал пару болтов М8*80, густо облепленных гайками (Итого=150-200 грамм.). Всё это дело скрепил скобой из медной проволоки ф2мм, прикрутил провод и перемотал всё изолентой. После замахнулся как следует и забросил на близстоящее дерево (ок 10м на восток) из соседского сада. Другой конец антенны закрепил с помощью капроновой веревки (0.5м) к углу соседского балкона этажом выше (3-ий этаж). Детекторный приёмник, подключённый к этой антенне принимает англию, францию, германию и всяких арабов. И конечно местные станции. Ну а на старый 4-х ламповый "телефунтик" слушаю родину на КВ

Ещё один вариант антенны (или противовеса, если антенна уже имеется, как в моём случае) - алюминиевая водосточная труба, которая проходит рядом с балконом. "Минус" такой антенны в том, что она закреплена на стене здания. "Плюс" - её длина и вертикальное расположение. Работает - факт.

В проэкте антенна - провод несколько десятков метров с закреплённым на конце шаром, наполненным гелием

Edited September 15, 2010 by al_kapone

[Rel@x]

al_kapone ну ты молодца ...

понравилось вот это ...В качестве груза использовал пару болтов М8*80, густо облепленных гайками (Итого=150-200 грамм.)...После замахнулся как следует и забросил на близстоящее дерево

Настоящий радиолюбитель всегда найдёт выход из положения!

ps а всё таки красивый у тебя вид из окна ...

Edited September 15, 2010 by Rel@x

[rozen]

Детекторный приёмник, подключённый к этой антенне принимает англию, францию, германию и всяких арабов, al_kapone а где Вы живете колега (где антенна)

[al_kapone]

al_kapone ну ты молодца ...

Вашу антенну я тоже "срисовал" в блокнот

Настоящий радиолюбитель всегда найдёт выход из положения!

Этому и стремлюсь младших коллег научить, что и являлось целью поста

ps а всё таки красивый у тебя вид из окна ...

Если бы! Кругом дома, шум машин, помехи ИБП, соседи (!!!)... - пустыня...

[Rel@x]

Чего не пишешь где живёшь ? Народ хочет знать - каким образом на детекторный приёмник можно принимать англию, францию, германию и всяких арабов... Розен спросил... или ты типа этого... на CIA работаешь ?

Edited September 15, 2010 by Rel@x

[al_kapone]

да нет, службу бросил пару лет назад. О СиАйЭй только мечтал... Коллеге Rоzen'у ответил в личку, т.к. не оч хоцца даже упоминанием пиарить страну, которая лично мне ничем не нравится.

Ну а 2000 км для ДП это не такая уж и цифра. Главное - антенна - "бери по-больше, цепляй по-выше" и всё будет гут. Многие наши с Вами коллеги принимают на ДП станции других континентов, устраивают DX соревнования и пр. "карнавал". Эх... (всё никак до гелия руки не доходят...)

ЗЫ 2 REL@X А чем это Вы антенну заливали в месте соединения меди и штеккера?

Edited September 15, 2010 by al_kapone

[Rel@x]

Интересная публикация Тимофеевича о экспериментах с костровой антенной, видимо мы ещё не совсем всё знаем об антеннах.

Да кстати, если у вас возникли какие-либо вопросы по данным публикациям или вы хотите экспериментировать в данном направлении, то возникшие вопросы можно задать непосредственно Владимиру Тимофеевичу Полякову - не стесняйтесь

Костровая антенна

В одну из пятниц, начитавшись форумов, относящихся к "Тайне метелочной антенны" [1] и придя в несколько удрученное состояние духа, я уехал на дачу с намерением радиотехникой не заниматься, а "продвинуть" хозяйственные дела, тем более, что недавно спилили сухое дерево и двор был завален ветками, сучьями и поленьями. Разведя костер в специально отведенном для этого колесном диске от грузовика, и глядя на уходящий в небо столб дыма, вспомнил написанное в [1] про дым из труб, улучшающий прием. Под рукой были тестер М830В и детекторный приемник, описанный в [2] — грех не воспользоваться случаем! Расчет был таков: ионизированный пламенем столб воздуха над костром должен собирать ток из атмосферы, как и "метелка" [3], и работать антенной.

Первый эксперимент был прост — положил на костер ржавый обруч с прикрученной к нему проволокой, а между ней и землей включил тестер, как вольтметр. По мере разгорания костра напряжение выросло до + 1В, потом плавно упало до – 0,2 В, и снова стало расти. Дул умеренный западный ветер, по небу проплывали несформировавшиеся грозовые тучки, предполагать можно было все, что угодно! Для определения возможных термо- и контактных ЭДС вынул обруч из костра и положил на землю, придавив кроссовкой (это стоило расплавленной подошвы, наука требует жертв). Вольтметр показал + 0,3 В. Снова на костер, там напряжение + 0,1 В. Эксперимент пришлось забраковать из-за недостаточности моих представлений о возможных термо- и электрохимических процессах, происходящих между костром, обручем и землей.

В следующем опыте подвесил низко над костром старую решетку от холодильника, краска с которой облезла (и потом обгорела окончательно), на трех пластиковых лесках, надставленных со стороны костра и решетки отрезками железной проволоки. Между одной проволокой, имевшей контакт с решеткой, и землей включил тестер. Ток с решетки оказался очень нестабильным — часто менял полярность и пропадал вовсе, в зависимости от режима горения и порывов ветра, достигая на пиках не более 1…2 нА.

На решетку в качестве антенны детекторный приемник при не горящем костре негромко, но стабильно принимал "Маяк", 549 кГц, продетектированное напряжение — около 150 мВ. По мере разгорания костра, когда пламя достигло решетки, напряжение сначала выросло до 170…180 мВ, потом плавно стало уменьшаться до 100, и даже до 75 мВ при значительных флуктуациях!

Этот эксперимент ясно показал влияние пламени костра на радиоприем, но результат получился обратным — не улучшение, а общее ухудшение приема при большой нестабильности. Последующие раздумья привели к выводу, что именно так и должно было случиться. Ведь максимум ионизации находится в самом костре, и пламя просто-напросто замыкало (если можно так сказать о слабом ионном токе) решетку-антенну на землю. К тому же в пламени есть и потери. Для получения положительного эффекта надо изолировать костер от земли!

Сделать это оказалось на удивление просто. На другой неделе, найдя три водочных бутылки прозрачного стекла, отмыл их от этикеток, поставил на кирпичи, а сверху, прямо на горлышки, водрузил упомянутый диск от колеса. Диск заранее обвязал железной проволокой, а конец ее отвел в сторону для подключения к приборам. Кто захочет повторить — не свалите на себя пылающий костер! Нужна аккуратность при подкладывании дров, однако большая масса диска стабилизирует эту, на вид очень неустойчивую систему. Еще лучше было бы установить на бутылках шашлычницу, надставив ее ножки болтами или стержнями, входящими в горлышки бутылок. Но у меня шашлычницы нет, а если просить у соседей, то надо объяснять, зачем (ну, не шашлык же жарить!).

Заземлением служил, как обычно, втыкаемый в землю пруток из оцинкованной стали. Надо заметить, что для измерения очень малых токов с антенн качество заземления значения не имеет, достаточно ножа или отвертки, воткнутых в землю. Иное дело при радиоприеме. На бедных и сухих песчаных почвах (как на моей даче) любое заземление работает плохо. Лучше противовесы. И в этом эксперименте лучше оказался противовес-заземление — лист кровельного железа, приставленный к забору для его защиты от костра.

Эксперимент с «костром на бутылках» (см. рисунок и фото) был проведен в разные дни не менее 4…5 раз и дал стабильные, повторяющиеся результаты, особенно в части "тока с костра". Нулевой при не горящем костре, ток плавно возрастал при разгорании пламени, и достигал нескольких наноампер. Максимальное зарегистрированное значение тока + 7 нА при пламени, не больше, чем на фото, но при полном отсутствии ветра. Даже слабые порывы разрушают ионный столб, что приводит, в большинстве случаев, к уменьшению тока.

Измерение "тока с костра". Ток 0,2 нА. Умеренный ветер.

Удивляет значительная эффективная площадь сбора костром атмосферного тока. Получается, что при средней плотности атмосферного тока 3 пА/м2 она может превосходить 1000 м2 даже для небольшого туристского костра.

При приеме относительно мощных станций ("Маяк", например) особого улучшения не отмечено, при горящем костре появлялись лишь флуктуации продетектированного напряжения. Например, стабильные 110 мВ при погасшем костре сменялись нестабильными 80…150 мВ при значительном пламени. На слух флуктуации такие же, как фединги при приеме на КВ. Замечена также расстройка контура приемника в зависимости от режима горения и даже ветра.

Но вот однажды в 18:00 "Маяк" прекратил передачу и выключил несущую. Пока я сокрушался по этому поводу и искал другую станцию, костер прогорел, что происходит быстро из-за поддува воздуха снизу в отверстия диска. Удалось настроиться на РТВ "Подмосковье", 846 кГц. При столь низкой антенне (меньше полуметра над землей) продетектированное напряжение было 15…17 мВ (чуть возрастало на пиках модуляции), а на слух с большим трудом можно было отличить речь от пения и музыки. Замечу в скобках, что детектор нагружен по постоянному току высоким (1 МОм) сопротивлением вольтметра, а на звуковых частотах значительно меньшим сопротивлением наушников. Это повышает его входное сопротивление, следовательно, и чувствительность приемника (по вольтметру), в ущерб громкости и качеству звука. Я это сделал намеренно, потому что наушники нужны лишь для идентификации станции, а рубить и подкладывать в костер дрова в них неудобно.

Снова разжег костер — и, чудо, напряжение поползло вверх! 30…40…50 мВ, теперь можно было разобрать отдельные слова. Дал костру прогореть — снова 15 мВ. Головешка провалилась в отверстие диска и затлела на земле — 12 мВ. Окончательно все потухло, а головни убрал — 15 мВ. Эксперимент с очевидностью доказал работу костровой антенны именно при слабых сигналах, когда ВЧ ток одного порядка, или меньше постоянного тока, собираемого антенной из атмосферы.

Нужны, нужны дальнейшие эксперименты, пока не кончилась хорошая погода и еще возможны вылазки на природу. Нужны и экспериментальные приемники, более чувствительные, чем детекторный, с индикатором выхода, без АРУ и с высокоомным входом, чтобы проводить количественные измерения. Непременно сообщайте о результатах.

Литература

1. Тайна метелочной антенны. http://qrp.penzanet.ru

/>2. Техника радиоприема: простые приемники АМ сигналов. — М.: ДМК Пресс, 2001, с.83…85.

3. Ток из атмосферы. http://qrp.penzanet.ru

/>

3.09.07 В. Поляков, RA3AAE

[noise1]

В США такими делами АНБ , а не ЦРУ занимается.

Фидер желательно кратный четверти волны.

[Igel]

четвертушка фидера является трансформатором сопротивлений, и вы ето прекрасно знаете, зачем она, ведь при неизвестныз сопротивлениях генератора и нагрузки это может привести чёрт знает к чему? Может половинка лучше?

[Rel@x]

Фидер желательно кратный четверти волны. Какой четверти? - это трансформатор... Кратный целому числу ПОЛУВОЛН !

ЦРУ тоже этим занимаются - они мне по секрету сказали...

Edited September 16, 2010 by Rel@x

[ARHI]

Может половинка лучше? 

На своей частоте и кратных ей частотах да.Так как является повторителем,а с четвертушки не понятно что ожидать придется,если конечно вч мостом прогнать то можно конкретней определится.А если этот мост еще и с АЧХ метром скрестить то можно антенны прямо через кабель смотреть где резонят.

[noise1]

Фидер желательно кратный четверти волны. Какой четверти?    - это трансформатор... Кратный целому числу ПОЛУВОЛН !

ЦРУ тоже этим занимаются - они мне по секрету сказали...

Со специалистом радиоразведки  спорить не буду.

[Rel@x]

Да ужжж noise ну ты скажешь...

-------------------------------------------------------------

УКВ антенна Slim Jim

УКВ антенна Slim Jim это усовершенствованная хорошо зарекомендовавшая себя J - антенна.

Впервые была опубликована радиолюбителем G2BCX в журнале "Out of Thin Air" (в каком году не знаю, оригинал есть).

По утверждению G2BCX антенна превосходит антенну 5/8-ых лямбда и имеет усиление 6 Дб.

Я её не делал поэтому про неё ничего сказать не могу.

Расчитать антенну на любые другие частоты (для FM вещателей и др.) очень удобно онлайн калькулятором M0UKD

Картинки не с оригинальной статьи так как там они не столь подробны.

Можно её сделать и поместить в пластиковую трубу,а можно попробовать её сделать снаружи трубы обыкновенным проводом...

короче говоря надо как нибудь занятся