Antena "ecranata"

[puriu]

Fratilor, am ramas masca! Am refacut o masurare in afara balconului si, de-abia atunci, am observat ca tensiunea indicata de multimetru este NEGATIVA. In camera si langa generator este, normal, pozitiva. Am inlocuit dioda cu alte doua de acelasi tip, acelasi efect. Am banuit imediat un semnal GSM de pe un bloc apropiat, stiam ca antena prinde bine si armonicile impare ale frecventei sale de rezonanta. Am dezacordat-o in afara benzii FM si am obtinut o frumusete de tensiune negativa, mai mare chiar decat inainte. Am lasat totul nemiscat si am observat ca nivelul semnalului variaza in timp, dupa traficul statiei GSM. Receptionam, probabil, pe armonica a 11-a a frecventei pe care era acordata antena. Semnalul GSM depasea nivelul semnalului FM, rezultanta detectiei fiind negativa.

Problema cea mare (de premiu Nobel) este, de ce un dispozitiv semiconductor simplu isi schimba sensul de conductie la frecventa mai mare. Asa ceva n-am pomenit, desi am si un doctorat in fizica corpului solid. Am dat telefoane unor amici specialisti in semiconductoare si nimeni n-a pomenit asa ceva.

Urmeaza sa fac sapaturi dupa toate diodele cu germaniu si Schottky pe care le am, si sa le incerc. Pacat ca nu cunosc indicativul diodelor "vinovate" (negru-albastru-negru). Le-am luat din cutia cu cele sortate sa mearga bine peste 100 MHz. Se intampla ceva cu ele intre 100 MHz si 1 GHz si as vrea sa aflu.

[VAX]

Folositi instrument analogic si nu ne mai derutati cu stiri false. Nu are cum sa se schimbe polaritatea, daca nu se intervine in detector. Cred ca este o greseala de interpretare si nu este vorba de o antena. A fost un experiment si n-a murit nimeni din cauza asta, nu ne suparam fara motiv serios.

[puriu]

Nu era vorba de semnal GSM. Un apel telefonic in apropierea antenei da semnal pozitiv. Ieri dupa amiaza semnalul negativ a disparut. Am acordat din nou antena pe 100 MHz si am pus-o pe un suport fix la 1 m in afara balconului. Da un semnal constant de 60 mV, in mod sigur un post FM. A ramas constant pana dimineata. La ora 8 a aparut o valoare mai mare, tot pozitiva, de 140 mV. Ulterior tensiunea se modifica intre 120 si 150 mV.

Am identificat sursa noului semnal. O mica banca din apropiere, punct de lucru al unei banci mari, are o antena mica afara, prin care se leaga de banca mare. Cand au venit oamenii la munca, au pornit emitatorul, prin care are loc un trafic variabil.

Pana in prezent nu a aparut semnal negativ. Ieri, semnalul era negativ cu antena afara, pozitiv langa generator si trecea prin zero cand o deplasam.

Problema nu este la antena, nici la multimetru, ci la detector. Sa fi fost pe afara o sursa necunoscuta de microunde? Mai astept, poate reapare.

[ndor]

Macar intelegi ceva din ce ai insirat aici ?

Se schimba polaritatile pe detectorul ala ....singure !!

Apar mVoltii aia asa din senin . Sau in functie de cum se deschide banca !!!

 

Prin emitatorul din banca are loc un trafic variabil !!! Extrem de academic .

 

"Pana in prezent nu a aparut semnal negativ. Ieri, semnalul era negativ cu antena afara, pozitiv langa generator si trecea prin zero cand o deplasam."

 

Eu zic mai intai sa incepi cu un manual de fizica clasa a 9 -a . Dupa ce mai inveti cum e cu joctiunile p-n .si invers mai ne povestesti si cum e cu detectoarele RF.

[Spitfire]

 

Problema nu este la antena, nici la multimetru, ci la detector.

Deductie corecta.

 

Sa fi fost pe afara o sursa necunoscuta de microunde?

Poate ar trebui cautata cauza in alt domeniu al spectrului electromagnetic...sus, foarte sus.

[Vizitator]

Ba da, culmea, se poate! Eu am patit-o in scurte acum vreoi 3 ani. Aveam 2 delta-loop-uri, pe benzi diferite, la vreo 10 m distanta unul de celalalt. Am vrut sa apreciez eficienta radiatiei uneia dintre antene, asa ca am legat-o la liniarul de 300W. Pe cealalta antena am pus un "detector de camp" rudimentar, format dintr-o dioda cu germaniu, un condensator si un microampermetru. In timp ce acordam liniarul am vazut cresterea intensitatii energiei radiate. Am ajuns la acordul optim... si... puterea radiata a inceput sa scada... No frate! Am crezut ca sunt obosite lampile. Doar ca... pe powermetrul liniarului puterea era constanta!. Pe detectorul de camp scadea... dupa vreo 20 sec A DEVENIT NEGATIVA!

 

Am descoperit ulterior ca dioda cu germaniu era fierbinte. Probabil campul foarte mare ducea la incalzirea diodei si tensiunile redresate de dioda isi schimbau sensul. Asa ca s-ar putea sa fie acelasi fenoment, daca ai campuri electromagnetice foarte intense in zona...

[Vizitator felix_c]

Este, fara exagerare, cel mai incitant si cel mai revolutionar experiment in ce priveste transmiterea energiei electrice la distanta, aproape fara pierderi. Experiment initiat de Nikolai Tesla.

Intre timp, noi le-am denumit "unde radio", chestie care inseamna in definitiv acelasi lucru.

Ma gandesc la ceva ce a rezultat din polemica de aici si din experientele mele anterioare. Rezultatul, in curand.

[puriu]

Am mai intalnit schimbarea polaritatii la detectorul cu galena naturala in unele puncte de pe cristal, dar acolo era vorba, probabil, de dopari accidentale.

Revenind la topic, asteptam ceva experimente concrete cu antena in discutie, sa avem ce teoretiza si polemiza. In lipsa, am reluat mai cu grija experimentele vechi si pot polemiza cu mine insumi. Dau mai jos cateva rezultate proaspete.

a) Inainte am gasit, in mod empiric, raportul 8 intre lungimea de unda la rezonanta si lungimea fizica a antenei. Am neglijat inductantele si capacitatile parazite ale montajului si capacitatea de intrare a unui tranzistor. Acum am facut o determinare mai precisa si am gasit raportul mai apropiat de valoarea 6. Chiar si un condensator de 5 pF la iesire, coboara destul de mult frecventa de rezonanta, desi capacitatea interna a antenei este mare, 1 pF/cm,

b) Semnalul la iesire poate fi marit destul de mult daca, la varful ecranului, se leaga un conductor mai lung. Acesta nu modifica frecventa de rezonanta, nici factorul de calitate al antenei (nivelul de reactie al receptorului).

c) "Lungirea" electrica a antenei cu o inductanta serie este mai eficace daca iductanta suplimentara se introduce in ecran. Conductorul intern este mai lung si se spiraleaza pentru a ajunge la lungimea ecranului. In axul unui tub din alama de 10 cm lungime si10 mm diametru (dintr-o antena telescopica) am introdus un conductor mai lung, spiralat. Frecventa de rezonanta era de 40 MHz. Am scurtat firul interior pana cand frecventa de rezonanta a egalat valoarea obtinuta cu un cablu TV de 32 cm. AM scos firul, l-am indreptat si l-am masurat. Avea... 32 cm. Varianta scurtata astfel functioneaza bine ca antena. Poate fi introdusa in carcasa unui receptor. Daca se urmareste o sensibilitate mai mare, se aplica punctul b).

[gsabac]

Am încercat să analizez un circuit cu un cablu coaxial RG58 de 1 metru, în scurtcircuit la un capăt, pentru calculul

frecvenţei de rezonanţa internă.

Cablul are 100pF/m, 260nH/m şi un timp de intîrziere de 5,11nS/m (valorile depind de tipul dielectricului).

Schema şi diagrama de frecvenţe sunt in poză.

Frecvenţele de rezonantă sunt multipli ai frecvenţei de circa 98MHz ca în diagramă, dar frecvenţa de

rezonanţa a unei antene sfert de lungime de undă de 1 metru verticală, cu plan de masa, este de circa 75MHz.

 

Deci ar trebui analizat ce fel de cablu coaxial se poate folosi ca cele două frecvenţe să fie apropiate şi prin cuplajul

slab să se realizeze un fel de filtru trece bandă, ca la circuitele rezonante cu două circuite acordate.

Partea verticală a antenei sa fie "primarul" iar interiorul să fie circuitul acordat secundar cu sarcina adaptata

la rezistenţa de radiaţie a antenei .

 

@gsabac

 

[gsabac]

 

Frecvenţele de rezonantă sunt multipli ai frecvenţei de circa 98MHz ca în diagramă, dar frecvenţa de

rezonanţa a unei antene sfert de lungime de undă de 1 metru verticală, cu plan de masa, este de circa 75MHz.

 

@gsabac

 

Linia de transmisiune studiată la #39, are constanta dielectrică 2,48.

La analiza diagramei se observă atenuarea de -62 dB la prima frecvenţă a semnalului de la intrarea liniei de transmisiune, la circa 98MHz.

Aceasta corespunde primului nod, respectiv pentru o jumatate de lungime de unda.

Frecventa primului maxim de tensiune este la jumătate, adica 48MHz.

 

Daca realizăm antena (linia) cu dielectric aer avem un timp de intîrziere pe linie de 3,33nS şi prima rezonanţă este la 150MHz şi primul maxim la 75MHz.

În acest caz frecvenţa antenei corespunde cu frecvenţa de rezonanţă a liniei de transmisiune, deci se poate cu dielectric aer.

O antena cu dielectric aer, asa cum se spune, consta dintr-o ţeava metalica cu un conductor intern ghidat cu rondele inguste

de material dielectric si impedanta rezultata din motive constructive.

 

@gsabac

[VAX]

Teoretic un detector cu dioda punctiforma poate sa dea tensiune cu polaritate inversata doar daca este incalzit puternic contactul dintre varful metalic si semiconductor.

 

O metoda de determinare a tipului de conductivitate electrica intr-un semiconductor de tip "n" sau "p" este urmatoarea:

- pe placuta semiconductoare se pune un varf metalic incalzit.

- purtatorii majoritari din zona incalzita difuzeaza spre regiunile vecine, mai reci.

- in urma cestui fenomen apare o diferenta de potential intre metal si semiconductor. Zona fierbinte are polaritate contrara semnului purtatorilor de sarcina din semiconductor, care se pune in evidenta cu un milivoltmetru.

 

Acest fenomen s-ar putea produce intr-o dioda punctiforma daca i s-ar aplica o tensiune de RF atat de mare incat sa intre in strapungere si sa se incalzeasta la peste 100 de grade Celsius. La temperatura mare efectul de redresare dispare.

 

Insa nu cred ca trebuie sa mergem atat de departe cu presupunerile. Daca nu stim exact ce a facut domnul puriu, nu are rost sa dezvoltam teorii.

[puriu]

La diodele cu germaniu nu stiu, dar la unele diode, fotodiode si tranzistoare cu siliciu apare, peste o anumita tensiune, regimul de avalansa. In acest regim, curentul invers poate fi mai mare decat cel direct.

O antena de foarte buna calitate se poate face cu un tub din cupru sau alama de 6 - 8 mm la interior si cu un conductor din cupru de 1 - 1,5 mm, cu suprafetele interioare curatate de oxizi si lustruite, eventual argintate, ideal aurite, pentru durabilitate maxima. Pozitionarea in ax trebuie realizata cu cat mai putina polietilena. Eu folosesc fir de lana din polietilena scos dintr-un filtru de aer din comert.

Experimentele dau niste valori concrete, greu de simulat sau de calculat. De aceea, recomand tuturor celor interesati, sa experimenteze si sa ne spuna si noua ce si cum au procedat si ce a rezultat.

Eu continui sa comunic rezultatele mai vechi si mai noi ale experimentelor mele privind aceasta antena ciudata.

a) Antena este unipolara si are nevoie de contragreutate, un conductor oarecare plasat in partea opusa varfului antenei. Antenele dipol nu au nevoie de contragreutate, fiecare jumatate de antena fiind o contragreutate pentru cealalta. O antena ecranata dipol se poate face dintr-un ecran mai lung cu doua conductoare de lungime egala (sau putin diferita) si cu un transformator de adaptare la mijloc.

b) O varianta mai sensibila este antena plata semiecranata. Se poate realiza usor. Pe o banda din sticlotextolit dublu placat se realizeaza un conductor mai ingust pe o fata si un ecran mai lat pe fata opusa. La un capat cele doua se conecteaza, iar la celelalt capat se scot bornele de masa si de iesire. Un exemplu: se ia o banda din dublu placat de 150x12 mm. Pe o fata se realizeaza o serpentina lata de 2,5-3 mm cu pas de 5 mm. Spatele ramane necorodat si formeaza ecranul. Antena descrisa rezoneaza pe cca. 100 MHz. Pe partea cu ecranul nu este sensibila la atingerea cu mana, dar pe cea cu serpentina semnalul de iesire scade cand este atinsa. Un conductor suplimentar legat in varful antenei nu influenteaza frecventa de rezonanta si nici factorul de calitate. La receptie, semnalul este mai mare decat la o antena de aceeasi frecventa si lungime, complet ecranata.

c) Varianta cea mai sensibila este antena plata partial ecranata. Pe o banda monoplacata, poate fi si din pertnax, de realizeaza un conductor central si doua conductoare laterale ce formeaza un ecran partial. Exemplu: pe o banda din simplu placat de 200x25 mm se realizeaza la mijloc o serpentina ca la pct. b) si, lateral, doua benzi ce formeaza ecranul. Antena, cu capacitate interna foarte mica, rezoneaza pe cca. 100 MHz si este sensibila la atingere si la apropierea mainii. Un conductor suplimentar legat la varf nu o infuenteaza. Antena de acest tip prezinta cea mai mare sensibilitate. Cu receptorul, simplu si bun la toate, prezentat mai sus, se receptioneaza in camera semnal de la avioane in zbor (119,2 MHz) sau sunetul de la un canal TV din R. Moldova (83,75 MHz).

[ndor]

Eu tot citesc si ma minunez .Dar in fine, ma abtin de la comentarii , desi unele afirmatii de aici frizeaza ridicolul .

Nu e mai bine sa puneti niste poze cu realizarile ? Asa poate o sa putem si noi sa intelegem mai bine explicatiile. Stiti cum se spune , o poza face cat o mie de cuvinte .

De exemplu eu n-am inteles diferenta dintre antena semiecranata si partial ecranata !! Literal vorbind , nu prea vad deosebiri .

De exemplu :

a) antena unipolara !! probabil s-a dorit a se exprima despre antena monopol

- Contragreutate , in "antenistica " se refera planul de masa la care se raporteaza antena .

- "un conductor oarecare plasat in partea opusa varfului antenei" . Pana aici nu s-a putut stabili care este baza si care este varful antenei descrise , pe unde si cum se face alimentarea antenei .

- "O antena ecranata dipol se poate face......." Daca dipolul este ecranat , ce rost mai are orice alta discutie ? Daca este ecranat inseamna ca nu capteaza si nu poate emite nici un fel de unda electromagnetica .

- "Experimentele dau niste valori concrete, greu de simulat sau de calculat" !!!!! Eu stiam ca este invers . Daca avem valori concrete atunci este usor de calculat si simulat. Pentru valori incerte ar fi greu de simulat .

 

Da ce stiu eu la de astea!. N-am experienta decat vreo 30 de ani in domeniu . Probabil ca mai am nevoie de inca 30 sa ating nivelul asta de intelegere

 

PS.- Atunci cand descriem si discutam de valori ale unei antene , valorile se raporteaza in fractii sau intregi ale lungimii de unda . Pentru ca este un sistem radiant .Asta ca sa priceapa lumea despre ce e vorba acolo si sa vorbim in aceeasi limba .

[puriu]

Eu consider mai corecte valorile experimentale, chiar daca valorile calculate din carti difera mult. Eu citesc cursuri, carti si reviste de 50 de ani, dar n-am vazut nimic util despre acest tip de antena. Poate reuseste cineva, un roman, plecand de la multe date experimentale, sa faca o teorie si sa dea niste formule de calcul aplicabile. Eu mi-am facut unele pareri teoretice, dar nu garantez pentru ele.

Am niste rezultate experimentale proaspete. Am facut trei antene acordate cu un condensator de 10 pF pe frecventa unui emitator FM amplasat la 9 km, le-am amplasat in acelasi loc in aer liber si am masurat tensiunea maxima detectata cu aceeasi dioda cu germaniu.

a) o antena complet ecranata din cablu TV lunga de 32 cm - 60 mV,

b) o antena semiecranata (ecranata pe o singura parte) lunga de 12 cm si cu serpentina - 150 mV,

c) o antena partial ecranata (n-am gasit alta rima) lunga de 17 cm si cu serpentina - 750 mV.

Pentru toate cele trei antene, banda de trecere la -6 dB este de cca. 4 MHz (4%), indiferent de sarcina antenei. La antena partial ecranata, tensiunea scade la jumatate cu o sarcina de 50 kiloohmi.

Toate cele trei antene functioneaza normal cand sunt introduse (fara contact electric) intr-un tub metalic lung cu diametrul de 40 mm.

Dupa ce-mi incarc bateria aparatului foto fac si o poza, dar nu vreau sa influentez mult imaginatia experimentatorilor.

[puriu]

S-a rezolvat. Postez mai jos o imagine cu patru antene, toate acordate pe aceeasi frecventa (cca. 102 MHz) cu acelasi condensator mic la iesire.

Antena notata cu 1 este ecranata si realizata din cablu TV lung de 32 cm. Semnalul detectat: 60 mV.

Antena notata cu 2 este ecranata si realizata din tub metalic si conductor lung de 32 cm spiralat. Am demontat spirala si am plasat-o dedesubt. Semnalul detectat: 120 mV.

Antena notata cu 3 este semiecranata. Ecranul este pe spatele placutei. Semnalul detectat: 150 mV.

Antena notata cu 4 este partial ecranata de benzile laterale. Semnalul detectat: 750 mV.

Se observa ca, desi au inductante si capacitati foarte diferite, conductoarele interne au cam aceeasi lungime pentru aceeasi frecventa de rezonanta.

Cel mai mult imi plac variantele 2 si 3. Una, de tip 2, functioneaza de zece ani in interiorul unui receptor FM.

Imaginea postatanu este grozava pentru ca, din economie, am redus-o de la 3 MB la 80 kB.