Russian Arabic English French German Hungarian Japanese Romanian Turkish Ukrainian

Просто об антеннах

          Как  известно,  возможности  даже  самого  совершенного и дорогого трансивера не могут быть реализованы без использования высокоэффективных   антенно-фидерных   устройств   (АФУ).    Для коротковолновика-радиолюбителя АФУ - важный элемент любительской радиостанции. Оно представляет собой соединенные вместе  антенну и  фидерную  линию. Антенна, являющаяся начальным  звеном  этого тракта,  служит для преобразования энергии токов высокой частоты в  энергию электромагнитного поля при передаче, и обратно -  при приеме.   Фидер  служит  для  передачи  энергии  высокочастотных колебаний от передатчика в антенну.
     Антенна для радиолюбителя - это объект постоянных мечтаний, забот и огорчений. От того, насколько эффективно будет работать АФУ,  во  многом  зависит дальность проведения  радиосвязей,  а, следовательно,  и достижения коротковолновика в  своем  "хобби", которое  у  многих со временем перерастает в своего  рода  образ жизни  или  даже профессию. В "хобби" каждый ищет  свое  -  один занимает  призовые места в соревнованиях различного  уровня  (от городских до чемпионатов мира), другой собирает дипломы,  третий гоняется  за  DX (редкими странами и территориями), а  четвертый любит просто пообщаться с коллегами - такими же радиолюбителями, в  том  числе  и из других стран, совершенствуя тем  самым  свой иностранный язык, и т.д.
     Слабые  сигналы наиболее отдаленных, а значит, и  самых интересных радиостанций могут быть приняты  только при  полном использовании  чувствительности  приемника,  ко  входу  которого подключено высокоэффективное АФУ.
     Во   всех  этих случаях  одним  из  определяющих  факторов является эффективная работа АФУ. От непосвященных в эти  вопросы нередко  можно услышать замечания типа: "Зачем вам такая большая наружная  антенна, когда я на свой приемник с магнитной антенной и так слышу весь мир!".
     И действительно, имея чувствительный приемник, на комнатную или  встроенную  магнитную антенну можно принимать очень  много радиостанций,  в  том  числе и с других континентов.  Но  только принимать,  потому что антенна любительской радиостанции  -  это прежде  всего  передающая антенна. Хотя, с другой стороны,  высокоэффективная антенна даст выигрыш и при приеме, позволяя  увеличить  отношение  уровня сигнала к уровню шума и  отстроиться  от помех, которые приходят с других направлений. При этом действует принцип взаимности - параметры антенн в обоих случаях одинаковы. Любая антенна является обратимой - в равной мере она может  быть использована как для передачи, так и для приема, причем в  обоих случаях свойства и параметры антенн остаются одинаковыми.
     Случайный кусок провода, используемый в качестве передающей антенны,  имеет, как правило, очень низкий  КПД преобразования выходной  мощности передатчика в излучаемую в нужном направлении энергию     электромагнитного    поля    (до    10%).     Хорошо сконструированная   или   (чаще  всего)   грамотно   повторенная конструкция  радиолюбительской  коротковолновой  антенны   может иметь  коэффициент  усиления  больше  10,  поэтому  переход   от случайной  антенны к специальной дает эквивалентный  выигрыш  по мощности передатчика в сотни раз.
     Неравнозначность  качества приемных  и  передающих  антенн можно объяснить следующим. Если   используется случайная короткая  антенна,  расположенная  на  небольшой высоте   от  поверхности  земли,  сигналы  потенциальных  корреспондентов (и сопутствующие им помехи!) будут одинаково  слабыми. Но увеличив    усиление   приемника,   имеющего   достаточную чувствительность,  можно  принять большую  часть  радиосигналов. Любительские   радиостанции   в  основном   оборудованы   высоко эффективными антеннами, поэтому сигнал передатчика,  работающего на  малоэффективную антенну, на фоне других зовущих радиостанций потеряется.  Не  зря у радиолюбителей бытует  поговорка:  "Самый лучший усилитель высокой частоты в трансивере - это антенна".
     Кроме того, эффективная антенна  позволяет значительно облегчить жизнь соседей радиолюбителя, так как она существенно ослабляет  помехи,  создаваемые коротковолновыми  радиостанциями телевизионному приему.
     Прогресс  в  радиотехнике и микроэлектронике за последние десятилетия просто  разителен, он во многом коснулся и любительских приемо-передающих устройств. На смену  самодельным приемникам и передатчикам пятидесятых годов прошлого века пришли просто  фантастические конструкции трансиверов иностранных  фирм KENWOOD,  YAESU,  ICOM  и других. То, о чем  раньше  можно  было только  услышать, теперь можно использовать - цифровую обработку сигнала,  синтезатор, дисплей, потрясающий сервис и  т.д.  Да  и современные конструкции радиопередающих устройств (трансиверов), изготовленные    радиолюбителями-коротковолновиками    кустарным способом  (на  коленке), обладают очень неплохими параметрами  и способны  потягаться с недорогими профессиональными  аппаратами. Только  антенны любителей-коротковолновиков остались такими  же, как  и  на  заре  радио - физику не обманешь! Усиление,  которое может дать любая антенна, определяется выражением:
     эффективная площадь антенны
     где Sэфф - эффективная площадь антенны.
     Оказывается,  что  на  первом  месте из числа факторов, влияющих на КПД антенны, стоят ее  размеры. Чтобы это себе наглядно представить, необходимо обратиться к  рис.1,  который, хотя и упрощенно, но поясняет принцип работы передающей антенны.
     В  принципе,  антенну можно представить  как  двухпроводную линию, вдоль которой образуется стоячая электромагнитная волна с характерными  для нее пучностями и узлами тока и  напряжения.  В пространстве между проводами имеется электромагнитное поле. Если же мы разведем провода линии на 180°, как это показано на рис.2, двухпроводная линия начнет излучать электромагнитную  энергию  в пространство. В литературе такая конструкция антенны  называется диполем,  потому  что в ней используются два провода.  При  этом необходимо отметить, что для эффективного излучения энергии  суммарная  длина двух проводов должна быть не менее половины  длины волны  .   Вот и получается, что для самого низкочастотного любительского  КВ-диапазона  1,8 МГц  минимальная  длина  диполя никак  не  может быть меньше 80 м, а если это рамочная  антенна, периметр  полноразмерной рамки будет около 170  м.  Для  других, более    высокочастотных   диапазонов,   длины   антенн   будут, естественно, меньше.
     антенны
     С учетом высоты подвеса (об этом ниже) и таких длин антенн, возникают естественные сложности с их установкой. Тем не  менее, антенна  с  длинными  элементами  не  всегда  хороша.  Используя конструкцию  с  элементами случайной длины или неточно  повторяя описание,  можно умудриться соорудить большую антенну, различные части которой создают компенсирующие друг друга электромагнитные поля, так что все сооружение будет работать крайне неэффективно.
     Всякие ухищрения, связанные с уменьшением размеров антенн с помощью   укорачивающих  катушек,  фильтров-пробок,  свертывания проводов  антенны  и  т.д.,  однозначно  ведут  к  снижению   ее усиления,    которое   уменьшается   пропорционально    квадрату уменьшения линейных размеров. Часто заявляемые авторами таких антенн  высокие  результаты, полученные при  испытаниях,  есть  не более  как случайное совпадение времени тестирования конструкции и благоприятных условий для распространения коротких волн.
     Сооружение  хорошей коротковолновой антенны  -  дело  очень трудоемкое и хлопотное. Здесь совершенно не подходит метод "проб и  ошибок". Перед установкой антенны необходимо продумать все до мелочей,  взвесить все "за" и "против", подготовить и  проверить необходимые материалы и детали, и только после этого  выбираться на крышу. Кроме того, работа на высоте сопряжена с опасностью  и требует определенных навыков и соблюдения техники безопасности.
    
     В.БАШКАТОВ, US0IZ, г.Горловка.

     Литература
     1.   С.Г.Бунин,  Л  .П.Яйленко.  Справочник  радиолюбителя коротковоновика. - Киев: Техника, 1984.
     2.  Я.С. Лаповок.  Я строю KB радиостанцию.  -  М:  Патриот1992.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика