Короткая антенна mini-whip
Легенды и мифы о «Летучем Голландце»
Эх, сколько копий сломано и топоров затуплено на форумных дебатах по поводу этой маленькой антенки,
разработанной голландским энтузиастом Roelof Backer-ом.
Тема мне кажется интересной, тем более, что никаких основополагающих законов физики, вопреки мнению многих обитателей
сетевых сообществ, она не нарушает.
Вот примерно так антенка выглядит.
Рис.1
А вот такую схему для запитки кабеля связи с радиоприёмником предлагает автор.
Рис.2
Не во гнев будет сказано, но дальше для правильного понимания работы этого устройства, без теоретического экскурса в мир формул нам не
обойтись. Постараюсь ограничиться самым необходимым.
Для начала прикинем наведённое на антенне напряжение:
e = hд*E, где Е - напряжённость поля радиостанции, а hд -
действующая высота антенны. Действующая высота антенны (hд) обычно меньше геометрической высоты (h).
Для коротких антенн, высота которых много меньше (лямбда)/4, hд будет около 0,5*h. Подставляем:
e = 0,5*h*E.
Тут всё очевидно - чем длиннее антенна, тем выше наведённая в ней ЭДС.
При напряжённости поля радиостанции 1 мВ/м, напряжение, наведённое на нашей 5 см. антенне будет:
е = 0,5*0,05м*1мВ/м* = 0,025мВ= 25 мкв.
Учитывая чувствительность современных радиоприёмников в 1-2 мкВ, минимальная напряжённость поля радиостанции, доступная для
приёма такой антенкой составит 100 мкВ/м. Многовато, но что-то услышать можно.
Тогда в чём смысл подобных устройств, если на штатный телескоп длиной около метра, наводится ЭДС, в 20 раз превышающий по
амплитуде, словленного на эту пятисантиметровую фитюлину?
А смысл в том, что мы эту голландскую приблуду выносим за пределы каменных хором, внутри которых радиосигнал не только ослабляется,
но и обрастает внутренними помехами от бытовых приборов, ламп освещения и прочей лабуды. Именно поэтому, кроме шума и треска на
комнатные штыревые антенны поймать практически ничего не возможно, даже, если эта антенна представляет из себя 5-ти метровый
кусок провода.
Интересно, а какими свойствами обладают короткие штыревые антенны на разных диапазонах по части ёмкости и сопротивления?
Для этого обратимся к замечательной статье Владимира Тимофеевича Полякова "Об импедансе коротких антенн",
ознакомиться с которой можно по ссылке http://qrp.ru/articles/56-ra3aae-articles/394-short-ant.
"Хорошо известно, что электрически короткие проволочные или штыревые антенны (длиной менее четверти волны) имеют емкостное
реактивное сопротивление X и малое активное сопротивление излучения r, причем первое растет с укорочением антенны,
а второе — уменьшается.
Для нашего случая, когда r << X, получившаяся эквивалентная схема приемной антенны показана на Рис.3, и из нее видно, что
импеданс антенны определяется параллельно включенными емкостью С и резистором R.
Этот импеданс шунтирует вход приемника независимо от того, есть напряжение сигнала на антенне, или его нет.
Емкость С — это просто емкость антенны, для тонкого провода ее легко найти из расчета 5...7 пФ/м, а для относительно "толстых"
телескопических антенн — 8...12 пФ/м" - пишет автор в этой статье.
Рис.3
Рассчитаем эти параметры для антенн различной длины на коротковолновых диапазонах.
Для тонкого провода в свободном пространстве волновое сопротивление антенны (W) обычно полагают равным 600 Ом.
Учитывая это значение, формула для расчета сопротивления приобретает простой вид:
, где l - длина волны, h - геометрическая длина нашего куска провода.
Данные сведём в таблицу.
А что даёт нам эта таблица обсудим на следующей странице.
|
