Все статьи на QRZ.RU Экспорт статей с сервера QRZ.RU Все статьи
категории "Прочее"
Смотрите также статью: Магнитные антенны для сверхдальней радиосвязи
|
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.
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
Владимир Коробейников elen (аt) mail.infos.ru
Уважаемые Господа. Некоторые из вас (Тарас , White и др.) очень уж «уПЕРДНУтые». Вам очень проблемно посмотреть сайт http://www.ehant.qrz.ru/exp_eh7.htm ?Там все о начале летных испытаний с ЕН. Летный диспетчер пришел в восторг. Ему есть, что с чем сравнивать на практике. Он отключил «паруса Бригантины» на кунге и работает уже неделю на «сигаретке» ЕН (в самом низу на кунге на фото). Переходить обратно на штатные, диспетчер полетов не хочет. Вразумите «глупенького»!!! Посмотрите фотографию. ЕН и внутри алюминиевого самолета принимает сигнал от ЕН диспетчера. Что это значит? Не надо делать дырки в самолетном фюзеляже и выставлять в них штатные штыри, которые увеличивают аэродинамическое сопротивление. Вам это не понятно? Что вы развели «бодягу»? Вы и коробок спичек только на «КАМАЗЕ» перевозите? Вы вот на ЭТОМ аэродроме втолкуйте свою «мудрость» авиационным ребятам. Не вы их, а они вас вразумят, и надолго, после того, как они сами все это потрогали, проверили и сравнили.
"n я к тому, что на УКВ существует как минимум несколько видов прохождения, позволяющие покрывать расстояния более 1000 км. Через Es никогда не работал? А через Tropo? Ну вот изучи сначала вопрос, а потом приплетай сюда чудо антенны. И не п..ди! А то люди смеяться будут.
Насчет УКВ не п..ди! Народ смеятся будет, кто на УКВ работал.
Дальность радиосвязи при прямой видимости определяется формулой:L(км)= 4,12 * sqrt (H1+H2), где H1 и H2 - это высоты первой и второй антенны, учитывающие абсолютные отметки земли. Так что, никаких "чудес" !!!! И, естественно, что короткие диполи работают не хуже коротких же спиральных антенн-"резинок".
Уважаемые господа! Большое пониманием происходящей динамики показал 'Sergej' . Все правильно. Природа-Материя-Вселенная ВИДИТ и ЧУВСТВУЕТ через эл.маг. поле, когда заряд прямолинейно и непрямолинейно движется. Кто скажет НЕТ, пусть первым бросит камень. Что же многие из вас на этом так споткнулись? Все классические антенны из учебников работают на прямолинейном (поступательном) движении зарядов в элементах антенны, даже если элементы антенны скручены в спираль. В обычной антенне заряды «толкает» электрическое поле. Электрическое поле может сообщить заряду только поступательное движение. ЕН-HZ антенны подключили еще и магнитное поле для формирования динамики зарядов в элементах антенны (цилиндры, экран) и огромное количество вас «повалилось» как карточный домик или расставленные доминошки. Что за ГИЛЬОТИНА у многих из вас в сознании, что отсекает участие и МАГНИТНОГО поля вместе с электрическим в формировании динамики зарядов и эл.маг. поля в пространстве от них? Естественно, в ЕН-НZ антеннах надо сразу «играть» (находить нужные соотношения) ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ и МАГНИТНЫМ полем воздействующим на заряды в антенне. В авторитетнейших учебниках (Айзенберг и др.) такого объединения НЕТ. Вот отсюда и начинаются ваши неприятности. Вам есть смысл посмотреть на сайт http://www.ehant.qrz.ru/exp_eh7.htm Там испытания ЕН-антенн на самолетах. Это только начальные, пробные испытания. По возможностям ЕН не уступила, а кое в чем даже превзошла штатные антенны на частоту 135,5 мгц на аэродроме. ЕН обеспечила связь с самолетом, летящим на высоте 300 м на расстоянии 110 км. Это ниже уровня горизонта из-за округлости Земли. Вы прекрасно знаете, что это значит для УКВ. Одновременно проверялся эксперимент на Земле с НZ. НZ не уступила ЕН и даже немного превзошла уровень сигнала от ЕН. Возникла довольно серьезная КОНСТРУКТИВНАЯ трудность. ЕН настраивается подбором ИНДУКТИВНОСТИ(тей). НZ настраивается КОНДЕНСАТОРОМ(ми). Габариты НZ маленькие. При мощности от передатчика более 1 Ватт на одном из настроечных конденсаторов возникал искровой пробойный ореол. Такие удобные конденсаторы КП-4 для НZ оказываются непригодными из-за своего рабочего напряжения 50-60 Вольт. При подходе к резонансу их «прошивает». Посоветуйте, какие МАЛОГАБАРИТНЫЕ (10на10на10мм) высоковольтные переменные конденсаторы применить? Многие из вас еще с ЕН за 9 лет не разобрались толком, а тут из будущего конструктивные проблемы с НZ уже вам известны.
Пытаюсь повторить опыты Корабельникова с Hz антеннами (таблетка). Пока не удалось зафиксировать передачу сигнала на Hz волнах. Правда, было несколько отличий от эксперимента автора. Я использовал более низкую частоту (500-700 кГц) для облегчения борьбы с паразитными излучениями. Использовался экранированный высокочувствительный приёмник прямого усиления. Использовался не ключевой каскад в передатчике, а стандартный генератор сигналов Г4-158 в режиме АМ модуляции. И нет уверенности в том, что использовались такие же конструкции передающих и приёмных антенн, как у автора. Как всё запутано в описаниях! То пишется [1], что заземление экрана делать нельзя, то можно, но делать в точке, близкой к оси цилиндра. Если в этой антенне используется вращательное движение зарядов, как на это может повлиять заземление экрана? И имеет ли значение место припайки крышек к цилиндру - изнутри или снаружи? Делать измерения без заземления экрана невозможно, т.к. появляется большой паразитный сигнал из-за того, что экраны работают как излучатели и приёмники Е-поля. С конструкцией антенны полный туман. Про приёмную антенну [1] сказано только, что она "должна быть тоже противофазной резонансной катушкой в экране". Не ясно,с магнитами, или без них. В [2] тоже нет никаких упоминаний о магнитах в приёмной антенне. Про передающую антенну сведения вообще противоречивые. В одном месте статьи речь идёт только о противофазных катушках без упоминаний о магнитах. Но на рисунке 2 в передатчике показано два противофазных магнита и одна катушка. А в описании передатчика упомянуто сначала об одном магните с одной катушкой внутри (2 витка), хотя на схеме передатчика показаны две противофазные катушки. Далее в описании передатчика уже говорится о двух противофазных катушках (3-4 витка). И никакого упоминания о магнитах, и нет даже намёка на существование магнита(ов) на поясняющем рисунке. Далее в описании вдруг снова возникает упоминание о магните. В обсуждении [3] от 13 июля 2005г. описана конструкция, тоже без магнитов. Но в статье [1] написано, "Без постоянного магнита даже с маленькой штырем-антенной радиосвязь из под воды не прошла". Вот и пойми, нужен магнит, или нет? В описаниях "таблетки" всё так запутано, что возникает мысль: а не специально ли это сделано?. --------------------------------------------------- --------------------------------------------------- --- Ссылки: 1. Магнитные антенны для сверхдальней радиосвязи. http://www.qrz.ru/schemes/contribute/antenns/eh/ 2. Новый вид электромагнитного излучения? http://macmep.h12.ru/new_em.htm 3. http://www.qrz.ru/articles/discussions.phtml?id=282 &mh=25&st=75
Несколько мыслей о ЕН антенне. В обсуждении этой антенны уже упоминалось о движении зарядов в цилидрах ЕН антенны (январь 2005г), хотел бы тоже высказаться об этом. Насколько я понимаю, траектория движения зарядов в цилиндрах должна быть довольно замысловатая. Во-первых, это линейное движение вдоль оси цилиндров, как у обычного диполя. Во-вторых, это движение по окружности цилиндров под действием радиальной составляющей магнитного поля фазирующей катушки (движение по окружности, вызванное действием силы Лоренца). Это движение в сумме с линейным движением даст в итоге спираль на поверхности цилиндра. Причём шаг спирали минимален вблизи плоскости Кулона и увеличивается при удалении от неё. И в-третьих, что-то похожее на эллипсовидные движения зарядов на поверхности цилиндра из-за того, что траектория линейного движения заряда не ортогональна магнитному полю фазирующей катушки. Из за того, что линейное движение заряженной частицы на поверхности цилиндра образует некоторый угол с вектором магнитного поля, заряженная частица будет стремится двигаться по спирали вдоль линий магнитного поля. Возможно, стремление заряженной частицы выйти с поверхности цилиндра и уйти внутрь его, вызовет появление на поверхности цилиндра знакопеременных зон зарядов, с шагом, соответствующим радиусу спирали. Это знакопеременное распределение зарядов на поверхности цилиндра вызовет излучение продольной компоненты (с максимумом излучения на частоте, отличной от частоты основного резонанса диполя). Итоговая кривая движения зарядов возможно будет похожа на циклоиду с переменными шагом и амплитудой, которая образует на поверхности цилиндра спираль (тоже с переменным шагом). Возможно такой формой движения зарядов могут объясняться некоторые необычные свойства антенны - большое укорочение, работа и как обычного диполя, и наличие компоненты радиального излучения.
"Поменяйте E и H местами - получится картина поля магнитного диполя." Вот это - как раз и не по научному. Менять местами вектора крайне вредно, поскольку сам механизм формирования поля резко отличается в влучае линейного колебания электронов и в случае движения электронов по окружности. Я говорил, что это магнитное дипольное излучение почти не изучено, поскольку ему не придавали значения. Но то, что магнитная катушка представляет из себя магнитный диполь, известно и студентам. Встречное включение двух катушек не может изменить природу излучения, но может существенно изменить характеристики излучателя и приемника (полоса частот, энергоотдача, напрвленность и т.д.)
Г-ну Шаляпину, 24 октября 2005 г. в 07:43 MSK . Вот Вы вроде бы видный физик, но мысль о некоей магнитной компоненте высказываете какую-то совсем ненаучную. У меня на сайте http://home.lanck.net/Vadim/Elem_dip0.pdf (оригинал в Mathcad http://home.lanck.net/Vadim/Elem_dip0.mcd) построены компоненты поля элементарного электрического диполя. Поменяйте E и H местами - получится картина поля магнитного диполя. Его компонента излучения (затухающая как 1/r) содержит E и H в отношении 120*Pi Ом в свободном пространстве, все остальные компоненты (в том числе продольные) затухают только быстрее - как 1/r^2 и 1/r^3.
Хамить не надо, коробейников !! Ну, раз есть "чудеса", так пусть ими и пользуются !!!! В чём проблема ???? В нормальных хозяйствах просто делают профилактику антенного хозяйства и оборудования, а ребятам из "Касимово" "повезло" - "кудесники" прибыли !!! А ведь говорили, что EH только с EH работают !!?? Никого я вразумлять не собираюсь, раз "потрогали" - пусть радуются !!! Лётный диспетчер пусть будет в восторге !! Всё хорошо ???? Ну, а от радиолюбителей-то что надо ??? Втираешь свою бурду лётчикам, вот и втирай и не дай теюе бог попасть на нормального специалиста - затрещат твои "победы" по швам и тогда обманутые тебя действительно "вразумят" по самые бакенбарды !!