Инженер Х.И.Лев
Бюро измерений отдела приемной аппаратуры ЦРЛЗ задалось целью выяснить параметры и действующую высоту любительской наружной и комнатной антенн и осветительной сети. Это представляет большой интерес с точки зрения построения любительской аппаратуры, так как при знании величин действующей высоты антенны и напряженности поля легко можно определить то напряжение, которое подводится к приемнику, а следовательно и то усиление, на которое должен быть рассчитан приемник.Всякую приемную сеть можно охарактеризовать следующими параметрами:
- собственной длиной волны,
- емкостью,
- самоиндукцией,
- ваттным сопротивлением и
- действующей высотой.
Измерение собственной длины волны
Для намерения собственной длины волны применялась схема рис. 1. В измеряемую антенну вводились две катушки но нескольку витков: одна —для связи с волномером с зуммером, другая — для связи с телефоном. Самоиндукцией этих катушек можно практически пренебречь. Связи были подобраны так, чтобы волномер помимо антенны не был слышен в телефоне.
Измерение емкости и самоиндукции антенны
Для измерения емкости антенны вводятся известные самоиндукции, удлиняющие волну антенны (рис. 2).
Емкость антенны определяется по формуле:
λудл — волна, которую дает антенна при включении в нее удлиняющей самоиндукции. Формула получена при пренебрежении емкостью удлинительной катушки. Получается эта формула таким образом:
2π2 можно считать равным 40, поэтому
Зная собственную длину волны антенны λ и Сант можно определить эквивалентную самоиндукцию антенны, соответствующую случаю удлинения:
Измерение сопротивления и действующей высоты наружных и комнатных любительских антенн и осветительной сети
При измерении сопротивления комнатной антенны поступали следующим образом: вводили в цепь антенны известное сопротивление согласно схеме рис. 3.
К зажимам вариометра присоединялся ламповой вольтметр. Предварительно была отградуирована самоиндукция вариометра и измерено сопротивление, вносимое им в цепь антенны. Последнее определяли по декременту затухания резонансной кривой,, снятой для контура, состоящего из самоиндукции вариометра и емкости, причем резонанс; контура соответствовал волне в 1000 м.
Антенна настраивалась с помощью вариометра на волну 1000 м при работе местной радиовещательной станции или же при излучении местного гетеродина. Напряжение измерялось на зажимах вариометра рефлексными ламповыми вольтметрами (схема вольтметра дана на рис.4) при настройке антенны на волну 1000 м при введении известного добавочного омического сопротивления и при выключении такового. Сопротивление антенны вычислялось следующим образом.
Обозначим напряжение на вариометре при (наличии добавочного сопротивления через V', а при отсутствии его через V. Тогда V =I'wL' (3) и V=IwZ (4), где I' и I— токи, соответствующие обоим случаям.
Из (3) и (4) можно написать следующее равенство:
Это соответствует моменту резонанса. В формуле (5) Rа обозначает ваттное сопротивление антенны. Rвар — ваттное сопротивление вариометра и Rдоб добавочное омическое сопротивление, введенное в антенну.
Из формулы (5) можно вывести формулу для
Определение действующей высоты разных типов антенн производилось в Ленинграде в разных местах города. Дпя измерений было использовано излучение местной радиовещательной станции, мощность которой 20 kW при рабочей волне λ=1000 м; станция давала в пунктах измерений напряженность поля от 0,2 до 1 V.
Для определения действующей высоты антенны находим индуктированную эдс в антенне при настройке ее с помощью вариометра на волну местной станции.
Еант = la (Ra + Rвар) = Еполя hэф (7)
Здесь Еполя — напряженность поля и hэф — действующая высота антенны.
Измеряя ламповым вольтметром напряжение на зажимах вариометра, получаем: V = IwL, откуда определяем ток, так как самоиндукция и частота известны. Для определения напряженности поля в месте приема мы измеряли напряжение на зажимах конденсатора, включенного последовательно с рамкой и настраивающего её на волну местной станции.
Расчет напряженности поля ведется следующим образом:
Действующая высота рамки
При измерении наружных антенн ввиду больших напряжений, которые получились на зажимах вариометра, мы вводили в цепь антенны последовательно с вариометром поочередно известные добавочные омические сопротивления от 1 до 100 ом, на зажимах которых измерялось напряжение рефлексным ламповым вольтметром. Схема измерения сопротивления и действующей высоты наружных антенн дана на рис. 5. Расчет не приводим.
n — число витков, S — площадь 1 витка в м2, λ—длина волны в м.
Индуктированная эдc в рамке
где:
б — декремент затухания контура рамки.Напряженность поля в месте приема:
Зная напряженность поля и ток в антенне, мы можем определить эффективную высоту антенны:
При измерении напряженности поля в разных местах города пользовались квадратной рамкой со стороной в 65 см с числом витков 80. Действующая высота рамки на волне 1000 м = 0,079 м.
Затухание контура, составленного из этой рамки, и переменного конденсатора — б = 0,0316. Измерения с рамкой и с антенной производились не одновременно, а последовательно в следующем порядке: вначале делали отсчет по ламповому вольтметру, присоединенному к контуру рамки, при этом предварительно проверялось отсутствие антенного эффекта рамки, потом производился отсчет по антенне, ватем повторялся отсчет по рамке. Отсчет по рамке производился дважды для уверенности в постоянстве напряженности поля. При изменении напряженности поля мы брали средний из двух отсчетов.
Для исследования вопроса напряженностей ноля были поставлены измерения одновременно с двумя установками в двух местах. Была измерена напряженность поля в разных этажах здания ЦРЛЗ на Острове трудящихся (о. Каменный), а также вне здания во дворе во время работы местной радиовещательной станции. Каждая из установок содержала рамку с конденсатором, образующую контур, настроенный на волну в 1000 м. Напряжения на зажимах конденсаторов измерялись рефлексными ламповыми вольтметрами.
Измерения показали, что напряженность поля в верхних этажах получается большая, чем в нижних.
Кроме того из-за экранировки здания (металлическая крыша, металлическая обшивка террасы) получается заметная разница в напряженности поля внутри и вне здания. Было также установлено, что наличие поблизости места измерений мачт, оттяжек антенн влияет на напряженность поля.
Принимая во внимание значительную экранировку здания лаборатории, следует отметить, что полученные результаты не могут быть отнесены к другим случаям.
Измерения сопротивления и действующих высот осветительной сети производились по схеме рис. 6.
Пользуясь вышеуказанными способами определения параметров, мы произвели ряд измерений антенн и осветительных сетей в лаборатории на Острове трудящихся, а также в разных местах города. Результаты измерений сведены и таблицу.
Сравнивая результаты, полученные для сопротивлений и действующих высот любительских антенн, расположенных в городе, во многих случаях находящихся в близком соседстве с большим количеством других любительских антенн, с результатами для двух антенн отдела приемной аппаратуры, удаленных от других антенн, следует отметить, что наличие вблизи измеряемых антенн осветительных проводов и других антенн, которые по существу являются настраивающимися контурами, а также плохое заземление увеличивают затухание, а следовательно — сопротивление измеряемой антенны.
Из приведенных результатов видно, что чем выше находятся электрическая сеть, тем большую действующую высоту можно получить при использовании ее взамен антенн (см. в таблице графы 13 и 15). Кроме того следует отметить, что слышимость при приеме на электрическую есть может получаться разная при присоединении приемника к разным зажимам сети вследствие разницы в сопротивлении, которое имеет осветительная сеть в обоих случаях (см. графы 9, 10, 13, 14).
Все же из полученных результатов намечается следующий порядок величии для действующих высот и сопротивлений приемных наружных и комнатных антенн и осветительных сетей:
1. Для наружных антенн:
hвф = 2,5-12,5 м. Rа= 15-35 ом.2. Для комнатных антенн:
hвф = 0,2-0,7 м. Rа = 60-250 ом.3. Для осветительных сетей:
hвф = 0,15-1 м. Rа = 30-120 омов.РадиФронт №4 1932г.
[ На главную ] [ Антенны ]
