SFRT -EH -Antenns
Сравнение EH (ЕН) антенны и обычного полуволнового диполя. Эксперимент.
Подготовка к сравнению диполя и ЕН антенны.
Очень захотелось перейти на ЕН антенны, надоели эти волновые громадины, которые выше дома и пугают соседей. Хочется установить что-то маленькое, что будет сильно и хорошо и самое главное неприметно излучать. Можно даже над крышей, лишь бы маленькое и не страшное.
Так вот. Изначально мы пробовали ЕН антенну на 160 метров, сделанную в виде двух полосок фольги невысоко от земли. Фольга была приличных размеров, по 1.5 метра, просто две плоскости с зазором на стене (flat EH).
Как ни старались, максимум приема, он же совпадает с максимумом излучения, был очень слаб, корреспонденты принимали на местный четвертьволновой вертикал многократно сильнее. На даль не слышали. Хотя дуги от нее тянулись знатные, монитор жк рябил. Ну и разобрали ее нафик.
Подозрения были на низкую высоту подвеса.
Ну что ж, давайте хотя бы на пару длин волн поднимем. И проверим в масштабной модели на FM. Может быть там ЕН антенна будет работать лучше, очень хочется чтобы было так.
Сделали мини ЕН АНТЕННу по расчетам на распространенной программе, что удивило- реальная частота максимального излучения совпала с расчетными очень точно.
FM EH antenna
Напряжение максимальное на верхнем цилиндре тоже было именно на расчетной частоте. Неонка горела. По расстоянию зажигания примерно оценивали точность согласования. Бегали по виткам с 1 по 4, как в методике по настройке ЕН антенн. Т. е. настраивали на максимум приема\передачи именно излучения и потом уже подстраивали ксв (бегали по виткам) с коррекцией основной катушки, т.к. отводы ее немного расстраивают.
Процедура реально многошаговая и муторная. И главное здесь сначала все жестко закрепить и постоянно отходить от нее при измерениях. И еще чтобы рядом не было поглощающих и металлических предметов. Что и было более-менее выполнено.
Был взят FM-transmitter, купленный на ebay, частота его была настроена на свободную середину диапазона.
Вот, кстати, самодельный уже нормальный передатчик на базе трансмиттера.
Приемник — обычный аккумуляторный карманный с подключенными наушникаами и завернутый в фольгу так, чтобы при работе на полностью согласованный диполь он почти не шипел, т е был почти плотный прием.
Проверка и сравнение полуволнового диполя и EH антенны. Реальные испытания.
И вот наконец начинаем эксперимент, показывающий сравнение полуволнового диполя и EH антенны в реале.
На одинаковом расстоянии от приемника в фольге помещались оба излучателя — диполь и ЕН антенна.
Слева на окне 2 антенны, справа на полках приемник, он же относился далеко за дом.
Да, вам не почудилось — в углу рупорный сабище (рупорный сабвуфер для дома) , качающий весь дом и даже снаружи.
Их центры находились примерно на одинаковой высоте. Приемник располагался за 3 метра примерно на высоте середин антенн.
Сначала настраиваем диполь по максимуму, подкручиваем фольгу так, чтобы при самом максимуме излучения диполя было почти полное перекрытие шумов. Почти -для того чтобы был запас, если ЕН антенна начнет излучать сильнее и вообще, чтобы не было упирания.
Настроили.
Теперь переключаемся на ЕН антенну и занимаемся ее подстройкой, постоянно слушая приемник и убирая от нее руки. Это заняло целые сутки.
Перебраны витки отвода с 1 по 4, перебраны витки в очень большом дмпазоне, также была довешана дополнительная катушка, потому что показалось, со встроенной что-то не в порядке. И с той и с другой катушкой результат получился такой, что шумы чуть-чуть закрываются, это максимальный результат.
Уж все перепробовано. Я очень надеялся, что она заработает, ну хотя бы так же, как и полуволновой диполь. Очень расстроился из-за этого. Может, что у меня не так было сделано и эксперимент не корректный? У ЕН максимум напряжения и уровень сигнала и эффективность — однозначные и единственные, промахнуться тут было трудно. Я думал, хотя бы такой же будет уровень сигнала,тогда можно было бы заменить ей все антенны на крыше. И подстраивать только индуктивность, т. е была идея сделать мультидиапазонную ЕН антенну.
Она сделана по рекомендациям программы и после читки множества форумов, сделана по стандартному виду типа Star. Вообще, если не учитывать диаграмму направленности, можно использовать любые нерезонансящие емкости любой формы. Провод внутри идет посередине, на него намотана изолента толстым слоем. Виток коррекции нескольких градусов не сделан, ибо от него не может зависеть кардинально общая эффективность излучения ЕН антенны. Почему ЕН НЕ работает?
У кого работает на 100+- Мгц — проведите эксперимент! Очень интересно сравнить!
И еще сделана антенна на 80, 40 и 20 метров, но после всего этого заброшена.
ен антенна 80м 40м 20 м
Недавно сравнивал на даль (Европа- WEBSDR приемник) свой сигнал — так вот, обычная веревка давала там слабую, но отчетливую плавающую по яркости полоску, эта же ЕН после долгой и муторной выстройке в максимум напряжения вокруг нее — ничего не давала вообще, как ни крутил и подвешивал под потолком (дом-дерево\глина). Это та, которая на этой фотке стоит прислонена. Так же ведь их настраивать надо? Или есть еще резонансы?
Отметил несколько более слабых резонансов рядом, но т к напряжение там на антенне было меньше, значения им не придал.
Масштабные испытания показали слабый сигнал по сравнению с вертикальным диполем. И это в ближней зоне, хотя все пишут, что в ближней она сильнее, чем диполь. Что в дальней будет, не хочется думать. Проверяли на расстоянии примерно в 10 длин волн, приемник тот же в фольге. Ну естественно пришлось прибавить уровень приема от диполя, но ЕН все равно было не слышно. ШО это за такое вообще? Не работает блин! В чем может быть дело, подскажите, у кого работает!
Пока к величайшему сожалению сделал вывод — ЕН антенна не работает как надо!
Есть подозрения, что
- антенна слишком мала, от этого тоже падает эффективность
- слишком близко расположение катушки к нижнему цилиндру, большая емкость
- нет настройки на низкий ксв, нет нормального согласования
Вот ссылки по якобы удачным испытаниям
http://ehant.qrz.ru/exp_eh24.htm
http://ehant.qrz.ru/exp_eh6.htm
http://ehant.qrz.ru/exp_eh39.htm
http://ehant.qrz.ru/exp_eh41.htm
Надо бы еще от других людей найти для статистики.
Скажите, у кого как работает? Или я что упустил? Вроде все элементарно, по макс. напряжения и мин ксв- но ЕН НЕ работает!!! Так надеялся на них!
Тест катушки Тесла, которая применяется в ЕН антенне.
- В принципе, EH антенна состоит из конденсатора- это ее излучающая часть. Катушка (или катушки для мостового режима) нужна лишь для создания нужного сдвига фаз.
- Вот что я делал.
- Задумался мыслью. Если уменьшать — уменьшать емкость по краям катушки- до технологического минимума- куда мы придем?
- Т.е. Каков будет резонанс свободной катушки по напряжению (максимуму), если уменьшать нагрузочные емкости до нуля. И будут ли еще резонансы, и какие? Это нужно для понимания процесса.
- Решил попробовать.
- Намотал катушку на оправе, витков 50-100, на фото все видно.
-
tesla coil
- Подключит генератор с на отвод от небольшого количества витков (наобум, нам же сам принцип посмотреть).
- Генератор выдает 10Vpp в данном случае и может выдавать синусоидальную частоту до 240 MHz.
- Осц LeCroy полоса 500 MHz, щупы родные высокоомные (10 чтоли мегоом).
- Гоним частоту от единиц кгц вперед.
- Щуп просто лежит рядом с высоковольным разомкнутым концом катушки.
- Вот первый максимум.В районе 3 MHz. Смотрим внимательнее Напряжение на входе катушки с генератора
-
- Напряжение и частота максимума на выходе катушки
- Напряжение и частота максимума на выходе катушки с емкостной нагрузкой в виде фольги.
Видно, что такой кусок фольги смещает резонансную частоту катушки примерно на мегагерц Более других сильных резонансов напряжения не было. Били намного меньше, периодически повторяемые с некоторым шагом, но их уровень все меньше и меньше. Второй самый четкий максимум был в районе 12-14 Мгц, ну и затем кратно повторялся. Выводы:
- У катушки Теста, если это она конечно, имеется единственный сильный резонанс по напряжению. В данном случае катушка Тесла ничем не нагружена, имеет свободный конец, который, конечно, имеет какую-то конструктивную емкость. Т.е. нагрузка все же есть, но неустранимая.
- Напряжение в данном случае разогналось максимально в 20 раз- с 5 до 100 в пика.
- Чуда нет. Но для ЕН антенны именно это — самое то.
-Ожидал увидеть какой-нибудь гипер резонанс на вч от сотнях Мгц, но его там нет). Ну и хорошо).
SFRT EH antenna test and tuning. Широкополосносный тест EH антенны на 14 Мгц на качественном оборудовании.
Тест EH (ЕН) антенны NightWave .
Вот нами сделана для EH антенна вот такого типа
SRFT EH antenna test plan design EH (ЕН) антенны NightWave
SRFT EH antenna test plan design EH (ЕН) антенны NightWave
Чертежи просто от руки, набросок.
Внешний вид EH (ЕН) антенны NightWave:
SRFT EH antenna NigthWave test plan design 2012-05-14-993
SRFT EH antenna NigthWave test plan design
SRFT EH antenna NigthWave test plan design
Затем на нее подан широкополосносный шум от генератора белого шума (white noise).
Рядом находился двухканальный осциллограф с полосой пропускания 500 MHz LeCroy.
Измерение уровня сигнала делалось на щуп, который был разомкнут для ловли электрической компоненты радиоизлучения, а второй щуп был закнут в петлю- это отрезок коаксиального кабеля с петлей в качестве датчика магнитной компоненты электромагнитного поля.
Особенности и странности EH (ЕН) антенн.
По тестам этого человека, которому я пока еще не очень доверяю, у EH антенне на природе получилось поле с круговой (спиральной) поляризацией.
Т.е. ЕН антенна излучает так, что принимать ее излучение на разном удалении придется под разным углом для более качественного приема. Причем в противоположном нужному направлению у принимающей антенны может быть полное затухание приема, что не ново и давно известно из FM.
Пугает только кручение угла поляризации ЕН антенны, из-за этого предыдущие натурные тесты могли быть неверными. Если это так, то испытания EH antenn нужно провести по-новому.
Как можно испытывать антенну на фиксированный диполь, у которой излучение крутится? Диполь или любую другую линейно поляризованную антенну нужно крутить вслед за максимумом излучения. Тогда физический эксперимент будет корректен.
А так это не эксперимент, а игры просто.
Мы тоже не супер экспериментаторы, но стараемся максимально корректно и точно ставить условия эксперимента, если это возможно.
Могут быть ошибки, сразу предупреждаем, нас никто этому не учил, сами всему учимся и тоже нуждаемся в подсказках.
Итак поехали,
первые тесты EH антенны.
——тесты имеют смысл после натурных тестов ЕН антенны, которые пока провалились для ЕН антенны к величайшему сожалению——
Тест первый. EH антенна1 вариант.
Антенна включена по мостовой схеме.
Напоминаем, их 2 самых известных- мостовая и звездой.
Схема включения антенны
Сигнал с широкополосного генератора белого шума с полосой шума 0-250 MHz.
Сигнал на приемном датчике (щупе), который мониторит E-компоненту поля. Проще-напряженность поля.
SFRT EH antenna design, plans and construction. Конструкция EH (ЕН) антенны NightWave.
EH антенны, развеяние мифа о их реальности или нереальности.
EH как перспективный вид излучателей.
Введение.
Вот очень перспективный вид излучателей EH типа, если они правда работают, то это мега супер вещь. Они изначально построены по типу безиндуктивного конденсатора, а поэтому бесконечно широкополосносны.
Если мне лично удасться проверить их жизнеспособность, то получим суперзащищенную от чужих взглядов и замаскированную антенну.
По отзывам средний кпд ее такой же, как и у распределенной антенны. Жаль, если это будет миф, так хочется поработать на правильной антенне. Которой хотелось бы, чтобы была EH-антенна. Кстати, ее принцип излучения именно более правильный и напрямую дает излучение (по описанию), нежели у обычной антенны.
Эта антенна подобно полевому транзистору, принцип работы которого легок в понимании, чем изначально созданных первых биполярных.
Вот план и конструкция EH (ЕН) антенны NightWave. Чертеж от руки. Принцип работы- мостовой (не STAR) как мы знаем, там всего 2 типа . Все элементы- конструктивные. Разработка- моя). Фото процесса настройки и вообще вьезжания в эту тему.
-
- SRFT EH antenna NigthWave test plan design
-
- SRFT EH antenna NigthWave test plan design
-
- SRFT EH antenna test plan design EH (ЕН) антенны NightWave
-
- SRFT EH antenna test plan design EH (ЕН) антенны NightWave
-
- SRFT EH antenna NigthWave test plan design 2012-05-14-993
Сделали для тестов датчики Е и Н полей, но Н криво работает, надо заниматься с ним. Они видны на фото.
ПРОДОЛЖЕНИЕ- ТЕСТЫ SFRT EH antenn tests
SRFT EH antenna test. Тесты SFRT EH антенн.
Сейчас проводили новые измерения антенны EH типа. Сама антенна -типовой тестовый образец типа star на 14MHz. Катушка намотана не жестко, поэтому основная частота сильно ушла и стала примерно 22MHz. Ведь катушка создает лишь нужный сдвиг фаз- это ее основное назначение помимо согласования с выходом передатчика.
Поэтому от ее параметров будет зависеть частота максимальной излучаемой мощности антенны. А от конфигурации конструктивного конденсатора — диаграмма направленности антенны.
Как фаза тока будет максимально совпадать с напряженим- имеем максимум значения их произведения, а это вектор Умова-Пойтинга, а значит и максимум излучения.
Компоненты поля E и H меряются двумя такими придурками- датчиками E и H полей.
E- это просто штырь, H- экранированный виток. Экран не полный и разорван у выхода, иначе будет замыкание.
Здесь мы проводили первые тесты включения ен-антенны.
Осциллограф меряет так- желтый это E, красный -H.
Фотки будут позже.
На входе антенны синус с генератора. На входе антенны резистор 50 Ohm.
Прогоняем по частоте на генераторе и фиксируем экстремальные значения на осциллографе.
Затем в осциллографе было сделано программное умножение E*H, чтобы воспроизвести вектор Умова-Пойтинга в данной точке пространства. Он кстати имеет довольно прикольную форму, как после двухполупериодного выпрямителя, сначала подумал, где ошибка, оказалось все просто- при умножении нижних частей сигнала минус на минус дают плюс, поэтому такая форма. Но частота у нее правильная, ибо это форма изменения мощности, а там другие формулы.
И замечено, что где максимум излучения ….
Короче, исплевался с этим датчиком магнитного поля. Как его соберешь- такая будет и фаза на нем. О какой настройке EH антенны может идти речь, если они меряют криво? Напряженности меряет нормально, и он и не может неправильно мерить.
Магнитный датчик кривой получился. Надо его полностью экранировать от статики и правильно собрать.