Влияние среды на ЕН –антенну и ее излучения на окружающую среду

Все статьи на QRZ.RU Экспорт статей с сервера QRZ.RU Все статьи категории "Заметки радистов"

В книге о ЕН - антенне написано, что на нее меньше влияют близкорасположенные предметы. Это действительно так, но это не связано со сверх естественными свойствами антенны, это влияние на ЕН- антенну уменьшаются из – за ее геометрических размеров.

При эксплуатации диполя Герца в любой литературе существуют рекомендации, что его нужно подвешивать на высоте не менее чем лямбда/2, это говорит лишь о том, что влияние его диаграммы направленности, и другие электрические параметры соизмеримы с его геометрическими размерами, которые в свою очередь всегда привязаны к длине волны. Привязка размерности в длинах волн дана лишь для удобства расчетов антенн разных диапазонов. Как пример, - вполне понятно, что пользуясь не волновой мерой измерения, влияние окружающих предметов на антенну диапазона 144мГц в десять раз меньше чем на антенну диапазона 14 мГц.

На рис. 1 изображены рабочие зоны двух разных антенн одного диапазона, которые ни как не связаны с уровнем излучения обоих конструкций, здесь наглядно видна лишь зона взаимодействия окружающих предметов на каждую из антенн. Только по этой причине в любой публикации на ЕН - антенну указываются размеры влияния предметов соизмеримые с ее геометрическими размерами, а не с длиной волны.

Если говорить языком цифр, мы знаем, что типовой размер ЕН - антенны составляет 1,7-2% от длины волны, в то время как диполь Герца имеет типовой размер 50%. Это означает, что самая большая ЕН - антенна в 25 раз меньше диполя Герца. Соответственно и расстояние влияния близкорасположенных предметов уменьшается во столько же раз. Вероятно это связано с тем, что электромагнитное поле ЕН - антенны излучается уже сформированным.

Парадокс ЕН- антенны в том, что уровень усиления антенны при ее малых размерах не уменьшается, а остается относительно прежним.

Приведем практический пример родственный по волновой теории. Произведем замеры уровня излучения двух светильников одинаковой мощности в пустой комнате и сравним эти показания. Первый светильник, это достаточно длинная елочная гирлянда, на которой равномерно по всей длине включено 25 лампочек по 1 Вт (по одной свече). Общая мощность излучения гирлянды составляет 25 Вт (25 свечей). Представим его диполем Герца. Общий фон освещенности комнаты составит Х-Люкс.
Второй светильник, это точечный светильник в виде лампы мощностью в 25 Вт (25 свечей). Этот светильник можно представить как ЕН - антенну. Эффект тот же. Уровень общего фона освещенности в комнате составит тоже Х-Люкс.

Из этого примера видно, что светильники с разными геометрическими размерами освещают совершенно одинаково. Закон физики, а в частности волновая теория в этом примере не нарушены, а разница между рассматриваемыми излучателями типа светильник – антенна, только в длине волны.
А теперь рассмотрим, что происходит с уровнем освещенности в непосредственной близости от того или другого светильника. Поднесем люксметр непосредственно ко второму светильнику, где уровень излучения лампочки в 25 Вт составит Y-Люкс. Если это сделать с герляндой, они будут значительно слабее. Точно так же происходит и с диполем Герца, он имеет несоизмеримо большой размер на коротких, и тем более на средних волнах, его излучение рассредоточено по всему длинному полотну антенны, которое состоит из рассредоточенных RLC-элементов. Другое дело с ЕН- антенной, RLC-элементы ее сосредоточены в одном месте, а уровень излучения ее вблизи очень высок, что и показывает практика.

Данный пример со светильниками наглядно показывает, что общий фон излучения антенн одинаков, а излучение вблизи точечного излучателя в виде ЕН - антенны, очень велико. Если говорить языком цифр, то это выглядит так:

ЕН - антенна примерно в 25 раз меньше антенны Герца, а по уровню усиления обе антенны имеют одинаковые параметры, следовательно в ближней зоне ЕН – антенна имеет напряженность поля в 25 раз больше по сравнению с диполем Герца. Этот прирост напряженности поля составит примерно 28 дБ.

На графике рис. 2 это видно наглядно.

В соответствии с выше изложенным, хочется предупредить радиолюбителей о выборе места установки ЕН - антенны. Опираясь на выписку из санитарных правил, нужно учитывать их нормы с поправкой в среднем на 25-30 дБ при эксплуатации ЕН - антенны. Напомню, что постоянно излучаемая напряженность поля в жилых помещениях и общественных зданиях в диапазоне частот 3-30 МГц, не должна превышать 7,0 В/м.

Согласно этого документа, цитирую далее:

- Не нуждаются в получении разрешения РТО, у которых произведение максимальной выходной мощности передатчика (в Вт) на максимальный коэффициент направленного действия антенны не превышает следующих величин:
- в диапазоне 30 кГц - 3 МГц - 300 Вт;
- в диапазоне 3 - 30 МГц - 150 Вт;
- в диапазоне 30 - 300 МГц - 12 Вт; :

Выписка взята из санитарных правил и норм "Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона" 2.2.4/2.1.8.055-96 (г. Москва).

Если досконально следовать этому правилу, то концентрированное излучение, которое на 28 дБ превышает излучение обычного диполя, соответствует уменьшению подводимой мощности к ЕН - антенне в 630 раз!

На самом деле это не так. Если внимательно посмотреть на график рис.2, мы видим, что при удалении от ЕН - антенны, ее напряженность поля падает несколько быстрее, чем у диполя Герца, а далее сравнивается с ним. Исходя из этого, следует уяснить простые правила, что не стоит вывешивать антенны в непосредственной близости у балконов и окон. Ее, как и обычную антенну все же стоит размещать на кровле зданий. Следует так – же помнить, что диаграмма направленности ЕН - антенны точно такая же, как у вертикального диполя, что вдоль оси ее существует минимум излучения.

Немного по другому обстоит дело, если эксплуатация ЕН - антенны происходит в полевых условиях на низких мачтах. Здесь стоит подумать о своем здоровье и сохранности неэкранированной электронной аппаратуры, - входных каскадах КВ, TV и FM приемников и пр., а в некоторых случаях об электронной системе зажигания и компьютере вашего автомобиля при открытом капоте. Были случаи, когда машина глохла.

С уважением, UA9LBG

Мнение QRZ.RU может отличаться от мнения автора. Материал публикуется только для комментариев и обсуждения.

Быстрый поиск в разделе:  (Подробнее) Найти Отредактировать текст этой статьи? Подписка на новости Свежий выпуск каждый день! Ваш Email: Все статьи Экспорт статей с сервера QRZ.RU

Рейтинг читателей этой статьи Рейтинг 3.33 балла на основе 3 мнений Отлично  1 33% Хорошо  1 33% Потянет  0 0% Неприятно  0 0% Негативный  1 33%

Смотрите также

Комментарии

Обсуждение этой статьи - Скажите свое мнение!

Оставьте свое мнение

Комментарии 2

Обсуждение этой статьи - Скажите свое мнение!