HELLORADIO.RU — интернет-магазин средств связи
EN FR DE CN JP
QRZ.RU > Каталог схем и документации > Схемы наших читателей > Антенны > Магнитные антенны для сверхдальней радиосвязи

Магнитные антенны для сверхдальней радиосвязи

Магнитные антенны для сверхдальней радиосвязи

Коробейников Владимир Иванович

Коробейников Владимир Иванович
194354 г.Санкт-Петербург Учебный пер. 6 кор.1 кв.198,
т.(812) 511-18-77,

E-mail: elen (at) mail.infos.ru

Размышления вслух

Если к проводнику приложить переменное электрическое напряжение, то электрические заряды в нем будут совершать поступательное колебательное, периодическое (туда-обратно) движение. Вокруг этого проводника в пространстве существует переменное эл.маг. поле как от любой классической антенны радиопередатчика.

А что будет, если все заряды этого проводника неким способом заставить двигаться не туда-обратно, а делать периодическое колебательное "тик-так" на месте, как маятник механических часов или по-другому танцевать твист на месте?

Будет в этом случае "что-то" переменное электромагнитное в пространсте от этого проводника с "тик-такающими" зарядами-электронами? Да, будет, но по свойствам совсем не такое как от "туда-обратно".

Если у электрофизиков нет никакой разницы в сознании между этими динамиками, то ЕН-антенна и вообще Нz радиосвязь так и останется чем-то нелепым, глупым, абсурдным и не приемлемым.

Предлагаю новую идею построения антенн.

Технические характеристики антенн:

  • полоса пропускания сотни Гц - тысячи ГГц (зависит от соотношения индукивностей соосных катушек);
  • максимальный уровень принимаемой мощности, не менее 10 кВт;
  • дальность установления радиосвязи не менее 1 млн км.

ВНИМАНИЕ. Соединять медный цилиндр (сплошной экран) с «массой-корпусом-землей» НЕЛЬЗЯ! Если очень хочется это сделать, то контакт должен быть ВНУТРИ цилиндра-экрана, около оси, перпендикулярной «плоскости Кулона» и вывод через отверстие по оси для выводов противофазных катушек. Ни в коем случае НЕ ДОПУСКАТЬ гальванических контактов с «массой-корпусом-землей» ВНЕШНЕЙ поверхности цилиндра-экрана. Желательно цилиндру-экрану делать изоляционное лаковое покрытие, во избежание таких внешних контактов.

ВНИМАНИЕ. Общая индуктивность равна L = L 1 + L 2 – 2 M (взаимная индуктивность). Если L 1 и L 2 плотно сдвинуты, то 2 M = L 1 + L 2. Результирующая индуктивность устремится к 0. Резонанс устремится в сантиметровый диапазон – индуктивности контактных соединений. При этом «плоскость Кулона» будет ярко выражена.

Если L 1 и L 2 далеко раздвинуты, то 2 M = 0 и общая индуктивность L = L 1 + L 2. Это может быть и СДВ диапазон. В этом случае «плоскость Кулона» размажется по пространству. Проще исчезнет или превратится в 0. Вот в чем большая трудность расчета индуктивностей ЕН-антенн.

Именно «плоскость Кулона» своими противофазными магнитными линиями от катушек и заставляет ТАНЦЕВАТЬ ТВИСТ электроны-заряды медного цилиндра, в результате чего электроны-заряды и «выстреливают» в пространство загадочным вектором Н z , на который типовые измерительные приборы не очень хотят реагировать. Приборы «не понимают» что надо делать, когда их датчики буравятся как шилом непонятным и неизвестным вектором Н z .

Между коллектором и эмиттером транзистора включен ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ резонансный контур («нагрузка»). Какой импеданс R + jX «видит» транзистор (лампа) в лице последовательного резонансного контура. Без долгих размышлений любой скажет R + jX = 0 на резонансе. Почему желательно выбирать последовательный резонансный колебательный контур? Общее напряжение на последовательном LC не выше напряжения источника питания. А вот по отдельности на L и C напряжения очень высокие на резонансе и зависят от добротности этих элементов. Другое включение не желательно. Хорошо известно чем может закончится для РАБОТАЮЩЕГО передатчика отключение обычной антенны – авария. Оригинальный сюрприз. Для работы вектором Н z передатчик загоняем вроде как в аварийный режим (уход в чистую реактивную мощность-энергию). Радиолюбители, настраивавшие ЕН-антенны, уже приходили в растерянность, что активная мощность передатчика исчезает как в «черной дыре».

Фундаментальная проблема

Постараюсь еще раз уточнить разницу между движущимся и изменяющемся эл.маг. полем. Возьмем опыт "тик-так" постоянного магнита. Колцевой постоянный магнит за стеной и он крутится на оси. Мы находимся с этой стороны стены и не видим крутится магнит на оси или остановлен, а это и есть информация. Полагаем, что с этой стороны стены в точке контроля, где хотим определять вращается или нет за стеной постоянный магнит величина магнитного поля застенного магнита составляет 0,001 Тесла. Крутится он или нет эта величина ПОСТОЯННА. Изменение магнитного потока dФ/dt=0 в данной точке. Колебательный контур или антенна, помещенные в этом месте на своих выходных клеммах всегда будут показывать 0.

Ничего не происходит крутится или нет магнит за стеной. Эти опыты прекрасно с контуром и проводниками описаны Э.Парселом в Берклеевском курсе физики.

Так как же быть? Как зацепить информацию - крутится магнит или нет, если входной контур и антенна не реагируют, поскольку нет изменения (движется, но не изменяется) величины маг. поля, которое и наводит в них э.д.с.? Фундаментальная проблема.

А решение есть и очень простое. Обыкновенная медная пластинка мгновенно чувствует движется или нет это постоянное магнитное поле. Если в ней происходит разделение эл. зарядов, то маг. поле движется, а если нет, то остановлено. Если происходит разделение зарядов, то в пластине и вихревые "токи Фуко" возникают. Значит поле двигается и обратное - если "токи Фуко" исчезли - поле остановлено. До плебейства примитивно, но вот здесь то мозги разбиваются на части и все извилины заплетаются.

КАК И КУДА ПОДКЛЮЧИТЬСЯ К "ТОКАМ ФУКО" в медной пластине, чтобы два проводка от пластины воткнуть в антенный вход простого приемника или усилителя. Вот тут профессиональные радиоэлектронщики начинают растерянно моргать глазами и искренне не понимать В ЧЕМ ДЕЛО? Вот почему обычная радиосвязь и эта в самом прямом смысле не видят друг-друга. Озадачьте своих знакомых радиоэлектронщиков таким вопросом, а можно и "СЗ" 160 человек. Решение, при всей кажущейся примитивности, представляет "фунт лиха".

Рис.1. Линия мгновенной связи. Из статьи "Никола Тесла и мгновенная электрическая связь" в газете "Перекресток Кентавра" (http://www.enio.aaanet.ru/)

Пример для радиолюбителя

У вас найдется катушка со многими витками без сердечника - подойдет катушка от эл.маг. пускателя ПМЕ211 на 220 вольт. Подсоедините к ней тестер на милливольты. Какой-нибудь постоянный магнит, хоть от разбитого динамика у вас найдется. Поводите этим магнитом около катушки. Способы движения магнита меняйте (кручение, переворот и пр.). Тестер будет что-то показывать.

Можете все это опустить в корыто с водой (катушку в непромокаемый мешочек спрятать) и под водой магнит подвигать. Тестер опять будет что-то показывать. Что там по оси, а чего нет на это надо сейчас наплевать. Это уже из теории формирования диаграммы направленности действия. Зачем заранее "метать бисер", если для многих и это, что показывает возможность информационного взаимодействия под водой непонимаемая и неизвестная диковинка.

Не все так просто

В приведенной выше схеме упор делается на то, что есть постоянное маг. поле и некоторыми манипуляциями с ним можно передать информацию. Это вариант страдает весьма существенным недостатком: прецессирование постоянного (спинового) маг. поля вызывает много поступательной динамики. Деформация маг. поля носит в основном локальный характер и чем дальше от источника деформации, тем маг. поле сильнее остается недеформированным.

Для реализации мгновенной свзяи следует вторгаться в источник магнитного поля, в электрический заряд (электрон). Заставить электрон делать спиновое маг поле в нужном направлении и с нужными параметрами.

Действующая модель

В действующей модели у меня используется самый ширпотребовский карманный AM/FM приемник "TOLY".

Входная катушечка (2 витка), подключенная к клемме "антенна" с подстроечным конденсатором 4-15 пф намотана на ферритовом кольце 20 мм по периметру. Передатчик ЧМ -автогенератор с буферным каскадом для стабильности и прочих развязок на транзисторах КТ315. Модулируется мультивибратором "пищалкой" 1кгц тоже на КТ315. Магнит от динамика 5 вт. Катушка 2 витка внутри отверстия магнита с конденсаторо 4-15 пф. Сечение провода в катушках 1мм. При работе магнитное поле магнита от динамика "балансирует" как циркач на проволоке влево-вправо с частотой 100 мгц. Условная проволока проходит по диаметру постоянного магнита. Для КТ315 постоянный магнитик надо брать очень маленький.

Принципиальная схема внутренностей. Противофазные катушки намотаны на каркасе (пластиковая труба) диаметром 50 мм и высотой 20мм. Вся элементная база внутри этой трубы. Противофазные катушки (верхняя и нижняя) содержат по 3-4 витка проводом сечения 0,8-1,2мм. Малейшее изменение расстояния между катушками очень сильно изменяет общую индуктивность. Чтобы плоскость Кулона ярко выразить (это хорошо) надо катушки сближать, но тогда результирующая индуктивность полезет к нулю, соответственно и резонанс в СВЧ. Раздвинем катушки – индуктивность резко увеличится, но тогда плоскость Кулона «размажется» (это плохо). Хлопот настройка доставит много. «АНТЕННОЙ» является экран. На нем в плоскости Кулона эл. заряды делают «тик-так» или твист на месте. От такого танцевания твиста электронами в экране в пространство излучается СПИНОВОЕ эл.маг. поле. Его плохо принимают обычные антенны. Приемная «антенна» должна быть тоже противофазной резонансной катушкой в экране.

У меня в схеме реально сложилось будто мопедом толкают грузовик. И то хорошо, что магнит не от Серпуховского ускорителя элементарных частиц в паре с КТ315. В данном случае я наплевал на все оптимальные соотношения. Мне надо было проверить возможность радиосвязи в воздухе и под водой. Эта конструкция заработала.

Без постоянного магнита даже с маленькой штырем-антенной радиосвязь из под воды не прошла, что и без того было ясно и известно. Вот сейчас сразу две разные радиоэлектронные конторы делают опытные образцы передатчиков на оптимальных пропорциях-соотношениях. Я им активно подсказываю. При одной конторе (НПО "Балтиец") состоит мой бывший коллега по ВНИИРА Володя Питулин с которым мы и наши другие разрабатывали навигационный бортовой радиопередатчик (6Ггц, 5см) для беспилотной посадки "Бурана". Профессионал он в области радиосвязи очень высокого класса, но некоторых моментов магнитной связи не понимает, хоть бьюсь сним уже 8 месяцев.Не укладывается в голове, что постоянное магнитное поле имеет бесконечные размеры и трястись начинает сразу всей своей бесконечной размерностью.Увиденное в действии через воду его сильно встряхнуло - запросто заглянул в завтрашний день.

Вариант исполнения с ламповым выходным каскадом (предложено Алексеем access (at) nextmail.ru )

Красным цветом выделен ни к чему не подсоединенный медный цилиндр, внутри которого находится мост Н.Киселя с катушками, расположенными на оправках. Синим цветом обозначена обкладка конденсатора распределенной емкости. (Распределенная емкость - между синей обкладкой,красным цилиндром и катушками, намотанными на цилиндрических каркасах в несколько витков вблизи от стенок цидиндра). При такой запитке постоянный ток не должен присутствовать на мосте, он отсечется анодными дросселями.

Вариант 2

 

Научная база

Научная публикация "Структура эл.маг. поля-волны динамического электрона (массы-заряда)". Там 11 страниц голой математики (крутеж уравнений Максвелла).

Скачать в формате PDF (230 кб)

Такой структурный векторный еж выплыл. Один магнитный вектор уже в математической записи проигнорировал скорость света, а отсюда и его "странные" свойства. На его свойствах и построена действующая для проверки модель радиосвязи. Вторая контора на базе ЛЭТИ. Ох, как здесь "когти рвут" в этом направлении. Кстати, у меня сокровенное желание отключить табельные антенны от какого-нибудь радионавигационного комплекса (дальномера) и подключить постоянные магнитные. Какую дальность он намеряет? Вот чепуха должна посыпать!

Заключение

Нz радиосвязь новое неизвестное направление. Исследовательских, экспериментальных работ на этом пути хватит на всех желающих и еще останется. К примеру, Н z радиосвязь может работать под землей, под водой. ЕН-антенны не надо ставить на железную опору. От этого полоса пропускания будет очень узкой. Желательно применять пластик или алюминий. В этом случае полоса пропускания превосходит типовой штырь. Все вышеизложенные «внимания» лишь маленькая часть, как говорят «на вскидку», для начального понимания, что с классической теорией антенн в данном случае НЕЧЕГО делать и не надо уподобляться Митрофанушке, чтобы ее «приладить» к Н z радиосвязи.

Литература

  1. Правда и вымысел EH-антенн
  2. Официальный сайт конгресса www.physical-congress.spb.ru
  3. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/3518.html
  4. http://new-idea.kulichki.net/articles.htm в разделе "Философия".

 

Советую попробовать, не пожалеете! Удачи и 73 !!!
 

Партнеры

eXTReMe Tracker
Рейтинг@Mail.ru