Правда и вымысел EH-антенн
Автор: Владимир Коробейников
 Все статьи на QRZ.RU Экспорт статей с сервера QRZ.RU Все статьи
категории "Прочее"
|
Смотрите также статью: Магнитные антенны для сверхдальней радиосвязи
Радиосвязь на спиновом электромагнитном поле
|
С конца прошлого (XX) века радиолюбители многих стран начали эксплуатировать "очень странные" антенны. Эти антенны известны как CFA, A или ЕН. ЕН - яркий представитель этих "странных" антенн у радиолюбителей. Довольно трудно найти другое устройство, которое могло причинить такое огромное количество недоразумения и противоречий в истории. Огромный лагерь мнений говорит, что ЕН-АНТЕННА - очень плохая антенна. Она работает хуже, чем укороченный диполь или укороченный штырь. Маленький лагерь мнений говорит, что ЕН-антенна очень хорошая антенна. Она имеет очень маленькие размеры, которые не соответствуют волновым размерам, и тем не менее довольно хорошо работают. ЕН может обеспечить радиосвязь, когда это не способны делать обычные антенны. Оба лагеря мнений никак не могут понять тот факт, что в работе ЕН-антенны кое-что оказалось таким НОВЫМ, которое не известно современной науке.
Любая обычная антенна работает на динамике ПОСТУПАТЕЛЬНОГО движения электрических зарядов в элементах ее конструкции. Теперь уже есть множество исследовательских, экспериментальных и научно-теоретических работ о ЕН-антеннах, которые ярко показывают, что для всех обычных характеристик, эта антенна действительно хуже, чем укороченные штыри или диполи. Это замечательно. Это то, что и надо было доказать. Это показывает, что ПОСТУПАТЕЛЬНАЯ динамика электрических зарядов в ЕН-антенне очень плохая. Кроме того, исследователи ЕН-антенны не понимают, что та поступательная динамика электрических зарядов в ЕН-антенне вообще является ПАРАЗИТНОЙ. ЕН-антенна может работать с обычными антеннами только потому, что она имеет эту маленькую ПАРАЗИТНУЮ компоненту.
Конструкция ЕН-антенны выполнена таким образом, что электрические заряды в ее цилиндре имеют доминирующее ВРАЩАТЕЛЬНОЕ (спин) движение. Здесь состоит ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ различие ЕН-АНТЕННЫ от всех обычных антенн. Итак, обычные антенны работают на ПОСТУПАТЕЛЬНОМ движении электрических зарядов, а ЕН-антенна работает на ВРАЩАТЕЛЬНОМ (спин) движении электрических зарядов. В линии радиосвязи ЕН-антенна работает намного лучше с ЕН-антенной, чем с обычной.
Любой электрический заряд (электрон) всегда имеет две компоненты в динамике - поступательную и вращательную. Вектор магнитной индукции динамического электрического заряда КОМПЛЕКСНЫЙ, то есть состоит из двух ортогональных векторов с различными свойствами. В современных учебниках вектор магнитной индукции динамического электрического заряда до настоящего времени, представлен единственным (одиночным) поступательным. ЕН-антенна активизировала неизвестную вторую компоненту КОМПЛЕКСНОГО вектора магнитной индукции электрических зарядов (электронов). Динамика электромагнитного поля электрических зарядов (электронов) от каждой компоненты (поступательной и вращательной) обладает полностью различными свойствами в пространстве. Читатели с высоким уровнем знания в области радиофизики и электрофизики могут посмотреть теорию и понять, что неизвестный вектор Нz электрического заряда (электрона) с необычными свойствами и вывели ЕН-антенну на абсолютной неизвестную дорогу в науке. Это - НЕИЗВЕСТНАЯ РАДИОСВЯЗЬ НА СПИНОВОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ в пространстве.
Давно наблюдаю за огромной обструкцией в "понимании" ЕН-антенны. Сам автор Тед Харт толком до последнего времени не понимал, что произошло, что случилось. И самое главное сам не понимал, почему классическая теория антенных устройств (хотя бы по Айзенбергу) ни каким боком к ней "не прилипает" и НЕ ПРИЛИПНЕТ. Слетает как шапка с одуванчика на ветру. Вещь произошла ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ.
Рис.1 ЕН-антенна (20-метров) у Т.Харта на его садоводческой ферме.
В любой, первой попавшейся обычной антенне электрические заряды в элементах
антенны имеют доминирующее ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ периодическое движение с получением
соответствующих вихревых компонент эл. и маг. полей.
В ЕН-антенне весь эффект создают электрические заряды в среднем цилиндре. Через
средний цилиндр проходит "плоскость Кулона". Это та плоскость, где "сталкиваются
лбами" противофазные магнитные потоки противофазных катушек. В этой плоскости
электрические заряды не могут иметь доминирующее поступательное движение. Они
начинают ТАНЦЕВАТЬ ТВИСТ на месте с частотой передатчика. Можно сказать по другому
– делают «тик-так», как маятник механических часов.
Рис 2. Размещение противофазных катушек
Что будет, если электрон крутится на месте? Что-то магнитное в этом случае будет? Да, будет - магнетон Бора или по-другому спиновой момент. Вы прекрасно знаете, какая большая разница между спиновым моментом (магнетон Бора) и моментом поступательного движения. Это "Федот, да не тот". Рассчитывать и настраивать противофазные катушки весьма проблемно. Если две одинаковые противофазные катушки СДВ диапазона очень близко расположить друг к другу, то общая индуктивность устремится к 0 и резонанс можно ловить в сантиметровом диапазоне. На практике сам вывод-лепесток такой СДВ катушки уже является необходимой индуктивностью в сантиметровом диапазоне.
Рис 3. В площади Кулона электроны начинают крутиться на месте
Основные моменты на рисунках.
Рис 4. Схема подключения катушек
Они идут на английском, поскольку они из большой галереи моих материалов для Теда Харта. Практически я ему год "прочищал мозги".
Рис 5. Основные выводы из уравнений Максвелла
Уравнений Максвелла он "не тянет", пришлось действовать картинками. Тед Харт даже поругался со своим университетским теоретиком Робертом Бибхасом, что тот за несколько лет не мог ему объяснить, что произошло, а русский это сделал за несколько месяцев. Тед Харт только что успешно выступил на крупной международной конференции NAB -2004 по радиосвязи и радиовещанию в Лас-Вегасе. Я Теду Харту 9 месяцев практически каждый день через день читал то, что он сам изобрел и не мог разобраться, что произошло. "Каленым железом" выжигал у него в мозгах классическую теорию антенн, которая не работает в ЕН, и не будет работать. Вы соединяли два магнита одноименными полюсами (расталкивание)? Там есть плоскость между магнитами, где "непонятно", что больше доминирует, один или другой магнит. Теперь такой же "фокус" с переменным маг. полем от противофазных катушек. Что будет делать эл. заряд (электрон) в этой плоскости. Две силы Лоренца толкают его в разные (противоположные) стороны. Ему ничего не остается, как крутиться на месте волчком то в одну, то в другую сторону. Отсюда возникает спиновой магнитный момент с совершенно иными эл. маг. свойствами
С математикой совсем проблемно. Ее там 11 страниц в чистом виде. О нее сильно споткнулись 5 ведущих профессоров Питерского Политеха. Даже на самой постановке задачи. Для них электрон это элементарная частица и применить к ней ур-ния Максвелла практически невозможно. Я рассмотрел электрон как простейший элемент электрического тока с эл.маг. полем вокруг него. В таком подходе к электрону более лучшего аппарата, чем ур-ния Максвелла для описания динамических процессов не найти. Особо интересующиеся, что вообще представляет из себя структура эл.маг. поля динамического электрона (эл. заряда), могут ее полностью посмотреть. Спиновой вектор Н z игнорирует скорость света. Это же МГНОВЕННАЯ радиосвязь. Длина Н z (спиновой) эл.маг. волны равна БЕСКОНЕЧНОСТИ на любой частоте. Понятие «длина волны» в этом случае превращается в полный абсурд. Отсюда следует полная нелепость в понимании «волновых размеров антенны». Это показывает теория (математика).
Вас тоже будет "подмывать" на ситуацию понимания - утречком вводная лекция, а вечерком на диплом. Такой вариант не работает, а как бы хотелось! Это принципиально НОВЫЙ ВИД РАДИОСВЯЗИ на СПИНОВОМ эл.маг. поле, а не на вихревом. Отсюда вся неразбериха внутри огромной армии радиолюбителей всех стран. "Прочистку мозгов" надо делать методически и довольно долго, иначе ситуация будет только обостряться с ЕН и другими разрабатываемыми «антеннами» для спинового, а не вихревого эл.маг. поля.
Можете посмотреть на безантенный передатчик (энергетика как у гетеродина приемника или концертного радиомикрофона). Эта медная таблетка работает на частоте 100 мгц. "Крону" и микрофон тоже можно было спрятать в медную глухо запаянную таблетку-болванку. Эффект такой, как будто у него есть настроенный штырь 75 см длиной, но его то НЕТ. С приемником "фокус". С выдвинутым штырем он плохо или совсем не принимает сигнал. Если штырь убрать (задвинуть), то сигнал появляется. Входная цепь (входной КК) приемника тоже должен быть с противофазными катушками в экране-таблетке.
Рис. 6. Пример построения антенны 100 МГц
Стандартные размеры от авторов есть в Интернете:
Самый лучший и наиболее удобный вариант в изготовлении и настройке предложил Николай Кисель UA3AIC. Две противофазные катушки и два настроечных конденсатора включены мостом. Как настраивать мост радиолюбители хорошо знают. На рисунке показано, как свести мостовую конструкцию ЕН-антенны от UA3AIC к медной таблетке. Проникающая способность сигнала выше, чем от обычной антенны. Это уже хорошо знает любой ЕН-ник. Самые большие практические наработки по высокой проникающей способности радиосигнала на спиновом эл.маг. поле от ЕН-антенны у Николая Киселя UA 3 AIC и его ближайших друзей-радиолюбителей. Открывается возможность осуществлять радиосвязь с поверхности Земли в пещеру или шахту, а также под воду.
Рис. 7 Рекомендации к EH-антеннам
Как видите все "очень просто" на первый взгляд.
Смотрите картинки и помните, что вы имеете дело со СПИНОВЫМ (вращение заряда) эл.маг. полем, который как шилом бурит-протыкает пространство а не с привычным маг. моментом от поступательного движения заряда. Спиновое эл.маг. поле современная физика на практике еще использовать НЕ УМЕЕТ. ЕН-антенна первая на практике вторглась в эту «запретную» спиновую область. В учебниках с ответами на вопросы как пользоваться спиновым эл.маг. полем очень «глухо». Мы имеем «белое пятно» в науке и радиолюбители именно на это «белое пятно» и наткнулись. Научных, исследовательских, экспериментальных работ по исследованию и использованию радиосвязи на спиновом эл.маг. поле хватит на всех желающих. Еще много останется и следующим поколениям.
Эксперимент 17 июля 2005 года
На озере глубиной 5-6 метров был проведен эксперимент по подводной радиосвязи на HZ антеннах.
Впечатляющие результаты. Самодельный "дохленький" передатчик (КТ315 - ЗГ, КТ315 - буфер-усилитель, нагруженный на НZ-антенну и зуммер-мультивибратор, как модулятор на двух КТ315, питание от батареи "Крона"). Передатчик настроен на частоту 100 мгц. Самодельный УКВ приемник из радио набора "МастерКит" NK116 с НZ-антенной. Для дополнительного контроля был и второй портативный высокопрофессиональный, высокочувствительный приемник "Kenwood TH-F6", которым вооружены спецслужбы для поисков "жучков" в офисах и для других целей. Утапливали с лодки в герметичной стеклянной банке этот передатчик. Сигнал принимали приемниками в лодке. "Чудо" обнаружили сразу. Когда передатчик находился на глубине 1,5 метров, то приемник "Kenwood TH-F6" перестал принимать сигнал, а до дна передатчику еще далеко. УКВ приемник-самоделка устойчиво принимает сигнал-зуммер (пищит). Достигли дна. УКВ самоделка-приемник принимает сигнал, а приемник "Kenwood TH-F6" молчит (шипит). Через несколько минут самоделку-приемник пришлось подстроить. На дне озера холодно, а передатчик с параметрической стабилизацией. Был малый уход частоты.
6 метров воды для "дохляка"-передатчика на УКВ это очень серьезно. Вот то самое, что никак не увидят оппоненты на сайте. Что принимает самоделка с НZ-антенной и не видит профессионал "Kenwood"? Куда "приткнуть-пристроить" Теорию АФУ для этого случая? Это совершенно другая дорога в радиосвязи.
Скачать звуковой wav-файл при подстройке приемника во время эксперимента
- Смотрите также статью: Магнитные антенны для сверхдальней радиосвязи
Владимир Коробейников elen (аt) mail.infos.ru
| Просмотров всего 404,792, сегодня 151 |
Обновлено 28.07.2005 20:26:51 Статью прислал - Владимир Коробейников |
|
Отредактировать текст этой статьи? Все статьи Экспорт статей с сервера QRZ.RU |
Рейтинг читателей этой статьи |
Смотрите также
41280
Комментарии
Обсуждение этой статьи - Скажите свое мнение!
Оставьте свое мнение
Комментарии 2057
http://radionet.com.ru/file/view.php?r=3&p=2&s=2
Не видел ни одной микрополосковой антенны на 144 МГц, а тем более на КВ... !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Ну хоть одну ссылку !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1
Сам ты Даун, хамло.. Ссылки в студию !!! "Приезжай..." Говори, куда ? Заодно и "дауна" обсудим. Ну как, смельчачок ??
"Не видел ни одной на 144"??? Приезжай, посмотришь и поработаешь! Б..... Даун! Врешь...
"Учите матчасть" - относилось к приглашённому Коробейниковым "лисолову".
Не видел ни одной микрополосковой антенны на 144 МГц, а тем более на КВ...
Да не там и не ту матчасть учить надо. Уж очень сильно отстало наше радиоаматорство. Рекомендую в поисковике набрать, например, PATCH ANTENNA, почитать, посмотреть внимательно, может, эти профессиональные (!) конструкции вам что-нибудь напомнят, кое-кому - подскажут... А потом предлагаю обсудить.
Учите "матчасть": http://www.srp.spb.ru/
Передатчики для диапазона 2 м обычно излучают радиоволны с горизонтальной поляризацией. Однако при распространении радиоволн поляризация может измениться, а вертикальных переизлучателей в лесу больше, чем горизонтальных. Кроме того, в направлениях торцов диполь передатчика может излучать преимущественно вертикально поляризованные волны. Поэтому очень полезно всякий раз проверять поляризацию принимаемых волн и пеленговать при таком положении вибраторов антенны радиопеленгатора, которое соответствует поляризации принимаемых волн пеленгуемого передатчика. Типичный пример — попадание спортсмена на направление торца диполя передатчика в однородном спелом лесу (рис. 38). Горизонтально поляризованные волны могут попасть в точку приема только через переизлучение кронами деревьев, расположенных в области максимумов излучения диполя. Поэтому при пеленговании антенной с горизонтально расположенными вибраторами спортсмен обнаружит два направления прихода волн, сильно размытые, возможно несимметричные, и расположенные под углом 60—120°. Если же вибраторы расположить вертикально, то, запеленговав прямой сигнал передатчика, получим одно направление, совпадающее с направлением на передатчик и расположенное посредине между двумя первыми.
ЕН «антенна» - всего лишь очень короткий GP (или диполь) выполненный из толстых проводников, с размерами около 1%l. Лжеантенна в чистом виде. Рекламируется особенно агрессивно. Что странно - именно в данном случае чушь в описании её работы видна особенно отчётливо даже невооруженным теоретическими познаниями глазом. Если в описании CFA не всякий может заметить подмену «живой» ЭМВ простой и «мертвой» суммой полей, то в ЕН даже и этого не требуется. Даже в рамках приводимой авторами логики в описании ЕН антенны отовсюду выпирают сплошные несуразности. Например, очевидно, что в случае двухвыводной антенны невозможно никакими внешними цепями согласования получить независимую регулировку фазы между током и напряжением антенны. Короткая (1%l) и толстая антенна представляет собой, по сути, конденсатор, ток в котором опережает напряжение на 90 градусов, и какие бы внешние цепи не были бы подключены к конденсатору, этот фазовый сдвиг не может быть изменен. «Индуктивность, включенная последовательно с антенной вызовет задержку тока, и можно подобрать такую задержку что ток и напряжение станут синфазными». Катушка, конечно, вызывает сдвиг тока. Но напряжения-то на удлиняющей катушке и конденсаторе – разные. Ток в конденсаторе всегда опережает напряжение на конденсаторе на 90 градусов. Это константа. Что известно любому из школьного курса физики. Поэтому приведенная фраза просто технически безграмотна. Наиболее распространено описание ЕН «антенны» в виде вертикального диполя из двух полых цилиндров длиной по 0,5..1%l каждый. Питание подается между цилиндрами, конструктивно провода питания проходят внутри нижнего цилиндра а согласующее устройство располагается внизу под нижним цилиндром. Очевидно, что данная конструкция не стыкуется даже с описанием принципов ЕН «антенны». Например, два цилиндра из фольги расположенные торцами друг к другу имёют очень малую ёмкость (днищ у цилиндров нет, поэтому емкость образуется лишь между двумя тоненькими кольцами), поэтому ни о каком заметном токе смещения между цилиндрами и, соответственно, источнике Н поля речи быть не может. СУ обычно даётся сложное, но, присмотревшись к схеме, всегда можно увидеть удлиняющие катушки, включенные последовательно половинкам диполя. А как вы иначе настроите короткий диполь? Запутанность схемы CУ вызывает улыбку своей наивной одержимостью сделать невозможное (ток и напряжение на конденсаторе синфазными). Конечно, ничего из этого выйти не может, но для неспециалистов схема выглядит солидно - убеждающее. По сути же – схемы СУ для ЕН (и CFA) это техническое шаманство. Нечто вроде патентованного прибора для вызывания духов. Что забавно – большинство, пытавшихся сделать и настроить ЕН «антенну» после множества мучений с настройкой сложного СУ с удивлением убеждаются, что обычная последовательная катушка (в некоторых случаях – с дополнительной обмоткой связи - для согласования) обеспечивает точно такую же работу ЕН «антенны». И снова сторонники чудесно-маленьких антенн воскликнут: «Значит, всё же она излучает!». Конечно, излучает. Вопрос в том как? Здесь надо разграничить два случая: 1. Питающий кабель снабжен устройством подавления синфазных токов (см. параграф 3.6.4), хотя бы простейшим развязывающим дросселем, и оплётка кабеля ничего не излучает. В этом случае все характеристики ЕН «антенны» в точности равны характеристикам диполя аналогичных размеров, с катушкой в точке питания (см. параграф 3.7.2). То есть при размерах 1%l, даже при толстых плечах диполя КПД исчисляется единицами процентов, а Ga более чем на 10 dB уступает полноразмерным антеннам. О какой-либо эффективности говорить в данном случае не приходится. 2. На питающем кабеле нет устройств подавления синфазного тока. Случай самый частый – до такой мелочи, как подавление излучения оплётки, создатели «новых теорий» обычно не снисходят. Что мы имеем в этом случае? К длинному питающему коаксиальному кабелю подключены на конце пара коротких и толстых цилиндров. Причём, цилиндр, который подключен к центральной жиле – через удлиняющую катушку. Узнаёте? Взгляните на рис. 3.7.20 – отличие лишь в том, что в ЕН «антенне» к оплётке кабеля подключен второй маленький цилиндр. Но, будучи включен параллельно длинному полноразмерному излучателю (наружной стороне оплётки кабеля), второй цилиндрик никакого влияния не окажет. В этом случае ЕН «антенна» будет работать как микровертикал. А последний (как показано в параграфе 3.7.8.3) при соблюдении ряда условий может быть весьма эффективен. Итак, ЕН «антенна» при наличии на кабеле устройства подавления синфазного тока IC работает как короткий диполь с очень низким Ga. Если же на питающем кабеле нет устройства подавления тока IC , то антенна работает как микровертикал (точнее говоря – антенна верхнего питания). Цилиндрик, присоединенный к оплётке кабеля в этом случае не нужен вовсе.
