МИР ЕН-Антенн


Сайт, посвященный ЕН-Антеннам. Статьи. Описания. Конструкции. Эксперименты. Результаты испытаний.

Эта статья - продолжение предыдущей статьи о полях ЕН антенны, опубликованной на этом сайте. При появлении времени и новых возможностей, удается провести новые интересные эксперименты с ЕН антеннами. Один из них кратко описан ниже.

ПОЛЯ от ЕН АНТЕННЫ 2
( продолжение статьи )

Прошло 5 лет после опубликованной статьи о полях ЕН антенны (см. ссылку выше). Появились доступные промышленные приборы, позволяющие имерить уровни ВЧ полей Е и Н в отдельности, например: "ИПМ-101"; "EMR-200"; "Актаком АТТ-2593"; "П3-21"; "Protek 3201"; "ВЕ-МЕТР-АТ-002"; "TES-593" и т.д. Тем не менее, даже пользуясь самодельными датчиками Е и Н можно провести интересные измерения полей от ЕН антенн и сравнить их с полями от стандартных диполей. Очень желательно конечно самодельные датчики предварительно откалибровать.

Так в чем же заключается этот интерес?
Обычно все удовлетворяются формулами и графиками приведенными в учебниках по АФУ (Антенно Фидерным Устройствам). Там ясно скаано, что есть ближняя и дальняя зоны. В ближней зоне поле реактивное, и Е и Н поля сдвинуты на 90 градусов и ортогональны. Радиоволна образуется в дальней зоне (примерно 1 длины волны от антенны), там Е и Н поля синфазны, но ортогональны. Об этом говорит классическая теория АФУ.
Есть расчет для определения дальней и ближней зоны. Кстати, есть несколько формул для такого расчета. Есть формулы учитывающие рамер самой антенны, а есть упрощенные (как и многое в АФУ) НЕ учитывающие размер самой антенны (ориентированные на полнорамерные антенны). Вот они:
Ориентированные на полноразмерные антенны: ближняя r << λ/2 ; дальняя r >> λ/2. где r - расстояние в метрах до соответствующей зоны.
Ниже представлены графики для ближней и дальней зоны для полнорамерных антенн. Материал с сайта: http://www.analitika.info/info1.php?page=1&full=block_article117

Рис. 3 Ближняя и дальняя зона для 50 МГц (длина волны 6 метров).

Рис. 4 Ближняя и дальняя зона для 200 МГц (длина волны 1,5 метра).

А вот формулы с учетом размера самой антенны (например укороченный диполь), ведь многие ситают, что ЕН антенна - укороченный диполь: дальняя зона r = D*D/λ. Где D - длина антенны.
Ссылка на формулы десь http://jre.cplire.ru/iso/mar99/2/text.html

В свете сказанного, ОЧЕНЬ полезно прочитать статью в формате PDF, где вполне четко все описано и есть формулы для расчета расстояния до зон, с учетом и без учета размеров самой антенны. Конечно такое разделение на зоны чисто условно и четкой границы между зонами нет.

Давайте проведем простейший эксперимент, который может повторить каждый радиолюбитель (конечно, если у этого радиолюбителя есть интерес, а не просто бла... бла... бла... . Кстати, многие радиолюбители повториили большинство эекспериментов, описанных на этом сайте и прислали свои результаты по e-mail, за что им огромноле спасибо!).

Возьмем ЕН антенну и полноразмерный Диполь, трансивер "Yaesu FT-817" и прибор для имерения Е и Н поля (в данном случае аттестованый "АКТАКОМ АТТ-2593"), см. рисунок Рис.5 Естественно, все измерения проводились в полевых условиях.

Рис. 5 Фото эксперимента.

Установим трансивер на штатив, подключим поочередно антенны (ЕН и полноразмерный диполь), а уровень полей (поочередно Е и Н ) измерим на разных (одинаковых для обоих антенн) расстояниях от антенны.
По горизонтали отложим расстояние в метрах, а по вертикали частное от деления Е/Н. Вот реультаты:

Рис. 6 График №1 для КВ антенн ЕН и полноразмерного диполя.
На графике расстояние "0" - конечно условно, и равно нескольким сантиметрам от центра антенн.

Рис. 7 График №2 для УКВ антенн ЕН и полноразмерного диполя.
На графике расстояние "0" - конечно условно, и равно нескольким сантиметрам от центра антенн.

Конечно необходимо учесть погрешность измерения... да это и понятно из графиков, но я думаю, что не более 10-15%. Самое главное, что есть огромная разница в уровнях полей от ЕН и полноразмерных диполей, что видно из графиков. А отсюда и раделение на ближние и дальние зоны. В дальней зоне (где поля Е и Н синфаны и ортогональны), соотношение Е/Н долно быть 377 (как и описано во всех учебниках.)

Есть разница между полноразмерным диполем и ЕН? На каком расстоянии соотношение Е/Н у ЕН антенны равно 377?
Попробуем расчитать и сравнить с графиками... Например для ЕН антенны на 28 МГц (длина волны 11 метров) (Рис.6) по формуле с учетом размера антенны, при размерах самой ЕН антенны в 30 сантиметров (0,3 метра):
r = D*D/λ = (0,3*0,3)/11 = 0,008 метра или 8 мм ~ 1 см.!
Если принять, что ЕН антенна - это укороченный диполь (как некоторые радиолюбители говорят), то о какой дальней зоне на расстоянии в 1 см! может идти речь? Да и на графиках Рис.6 и рис.7 видно, что соотношение Е/Н равное 377 (дальняя зона) - расположено в самой антенне.

Надеюсь, что радиолюбители сами могут повторить такой эксперимент и увидеть, где у ЕН антенны находится дальняя зона и соответствует ли она дальней зоне от полнорамерного диполя.

73!
UA1ACO op. Vlad
г. С-Петербург
01.2013г.