|
|
Дата: 04 Ноя 2004 11:18:47
#
пс. кто все-таки автор статейки?
Вообще говоря "автор статейки" человек весьма авторитетный - В. Т. Поляков (это кстати и в статье и в первом посте фигурирует, Вы достаточно внимательно читали? :))) )
По прошествии многих лет мне трудно вспомнить, что означают все эти закорючки, поэтому от собственных комментариев воздержусь ;)))
Но вот весьма компетентный ответ, на мой взгляд, тоже достаточно авторитетного в антеннах товарища:
------------
Ошибка сидит тут:
"довод автора: если малая передающая антенна без потерь излучает всю подводимую мощность (а куда же ей еще деться?), (выделено мной - DL2KQ) то по теореме взаимности и приемная антенна должна развивать на нагрузке указываемую формулой мощность, причем независимо от размеров антенны."
Ни за что в жизни малая передающая антенна не излучит ВСЮ подводимую мощность к ней мощность. КПД малых антенн на КВ... А на длинных волнах - особо (мы тут все сошлись, что 1% КПД для любительской передающей антенны высотой метров 15...20 с "ушами" ЕН на 136 кГц - это очень хороший результат).
На приеме - то же самое. С той разницей, что по 15..20 м приемные антенны никто не строит. Именно поэтому и получается, что: "реальные, построенные в любительских условиях приемные ДВ антенны имеют КПД не выше долей... процентов".
В совершенно справедливом соображении "маленькая антенна без потерь обладает внушительной эффективной поверхностью, намного превосходящей ее реальную поверхность" акцент надо сделать на БЕЗ ПОТЕРЬ. Да, любая, сколь угодно маленькая антенна (это неважно по принципу взаимности приемная или передающая) БЕЗ ПОТЕРЬ имеет КПД 100% и Ga (а следовательно и площадь раскрыва) сравнимую с полноразмерной. Это давно и хорошо известно - бесконечно малый диполь Герца или тех же размеров рамка (обе антенны БЕЗ ПОТЕРЬ и в СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ) проигрывают полноразмерным лишь ДОЛИ дБ.
Однако потери таки есть (в проводах, а также высокореаткивной ближней зоны в земле и прочих домах-деревьях). И на ДВ они превосходят ничтожное Rизл малых антенна на два ...четыре порядка. Потому между идеальным случаем без потерь и реальным с потерями наблюдается некоторый зазор в виде падения КПД в 100...1000 раз.
Поэтому дабы получить сколь-нить пристойный КПД малой антенны её надо сделать из очень толстого провода, одновременно очистив объём занимаемый ближней зоной (а он будет сравним с четвертью длины волны - тогда на фига все ухищрения - если у нас есть столько свободного места?). Без такой очистки говорить о высокой добротности не приходится.
Фокусы же типа "высокая эффективность коротких антенн при приеме, в случае, когда собственные потери антенной цепи... скомпенсированы положительной обратной связью (регенерацией)" не учитывают того простейшего факта, что ПОС - это УСИЛИТЕЛЬ. Т.е мы берем слабый принятый сигнал, усиливаем его транзистором, загоняем уже УСИЛЕННЫЙ сигнал назад в антенну, а потом говорим, что антенна "принимает" много :-)
Вывод: "если резонансный объем поля антенны не достигает необходимого для отбора теоретически возможной мощности (V0), то КПД антенны уменьшается" совершенно справедлив.
Его можно выразить проще: если в пространстве (для ДВ огромном, замечу пространстве), занимаемом ближней зоной антенны (неважно передающей или приемной) есть чего-то с потерями (дома, железо, растительность, земля), то КПД антенны падает тем катастрофичнее, чем меньше антенна (т.е. меньше её Rизл и выше Q). Физика проста - не надо засовывать внуть страшно высокодобротного контура (апертура нашей антеннки) всякие предметы с потерями - добротность рухнет!
Очень грубо (а тут нам точнее и не надо) максимальный размер ближней зоны можно оценить как апертуру (площадь раскрыва антенны).
Физически смысл прост: пусть ЭМВ имеет плотность потока мощности A. Чтобы нечто, называемое нами приемной антенной высосало из пространства мощность Р, надо чтобы это нечто занимало бы площадь в пространстве P/A квадратных метров.
Если это нечто физически занимает такую площадь (металлическое зеркало, например) то нечту довольно безразлично, что творится вокруг (хотя и не вполне безразлично - затените графитом часть площади зеркала - тут же пропорционально упадет моща).
Но на КВ площадь раскрыва во много раз больше физических размеров антенны. Т.е за счет свойств резонанса в антенне площадь раскрыва резонансно "разворачивается" (как зонтик) в пространстве вокруг антенны. Если мы закроем Ягу металлическим экраном, с щелью, равным профилю антенны, то ни фига она не примет. Потому как площадь раскрыва антенны затенена.
Если же мы вокруг Яги насуем графита, то часть энергии ближней зоны пойдет не в антенну, а на обогрев графита. Сигнал упадет.
В очень же короткой антенне чтобы площадь раскрыва "развернулась" на пространство НАМНОГО превышающее физический размер антенны, необходима ОЧЕНЬ высокая добротность. Наличие же чего-то с потерями (земли например) резко валит эту добротность, а следовательно и площадь раскрыва и КПД антенны.
Так что: "Кроме мордобития - никаких чудес" :-) (с) В. Высоцкий.
Хотим приличный КПД от маленькой антенны - надо резко снижать её Rпотерь. А для этого отодвигать антеннку от всего (включая землю, грунт!) на радиус ближней зоны. Очень далеко то есть.. На ДВ например, это сотни метров.
Практического смысла (исключая космос) в этом почти нет - лучше уж в том же пространстве поставить полноразмерную антенну... То есть чем загонять малую приемную ДВ рамку на верх стометровой мачты, разумнее саму мачту запитать. Лучше будет.
Игорь Гончаренко
73! de DL2KQ - EU1TT
------------
|
|
|
Дата: 04 Ноя 2004 15:33:27
#
Ребята, там самая первая формула, от которой далее пляшут-неверна и врет на кучу порядков! Насчет авторства, это я переспросил по приколу, так как немного в курсе кто такой Поляков и не совсем поверил, что это он писал:)
Тем более интересно, почему такой маститый практик, не сопроводил статейку относительно несложным для него собственным экспериментом с малыми антеннками, подтверждающем его выводы.
|
