Эквивалент антенны для бытовых приёмников

Проекты, технические решения и расчёты самодельной ламповой аппаратуры любительской лицензионной радиосвязи. Работа в эфире на самодельной ламповой аппаратуре.

Модератор: RA3PKJ

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 919
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Эквивалент антенны для бытовых приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 07 мар 2018, 00:02

О необходимости использования эквивалента антенны при измерении чувствительности бытовых приёмников можно спорить, но однако, в стандартных измерениях он всегда присутствовал.
И кстати, вход бытовых приёмников антенно-ориентированный. Для приёмников, спроектированных до 1961 года, антенна должна быть длиной 30м, а после 1961 года антенна длиной 10м (это учтено в старой и в новой схемах эквивалента). Настройка входного контура должна учитывать свойства антенны, так как полоса контура на нижней частоте диапазонов ДВ и СВ довольно узкая и будет выпадать из сопряжения при изменении длины антенны. На верхних частотах указанных диапазонов уже не критично, кроме случаев, когда входной фильтр состоит из двух контуров (происходит сильная взаимная расстройка). На КВ не столь актуально из-за широкой полосы, хотя тоже может быть заметно. Проверено на практике.

Первые массовые упоминания о эквиваленте антенны у нас появились в послевоенной литературе, хотя в книге Левитина упоминалось ещё в 1941 году.
К сожалению, информация в разное время была освещена поверхностно, а что касаемо вопроса - а какой же длине реальной антенны соответствует эквивалент, то есть ощущение, что партизаны тайну не хотели выдавать до самого конца (извиняюсь за такое сравнение).
Искал также в иностранных книжках, но кроме общего описания устройства ничего не нарыл.

И всё-таки на закате ламповой эры тайна была частично раскрыта.
Наиболее адекватное описание эквивалента антенны, которое удалось найти - в ГОСТ 9783-88. Хотя про заземление там нет ни слова применительно к упомянутой 10-метровой антенне, но учитывая, что заземление является неотъемлемой частью бытовой антенной системы, то надо полагать, что заземление используется по умолчанию. Этот новый эквивалент предназначен для приёмников, спроектированных после 1961 года.

Зато упоминается, что ГСС должен быть нагружен на резистор с сопротивлением 50 Ом. ГСС старых типов в расчёт не берём, там своя специфика и другой разговор.
эквивалент_антенны _1.gif
эквивалент_антенны _1.gif (30.78 КБ) 958 просмотров

Наличие нагрузочного резистора R1 на входе эквивалента делает считывание с лимба ГСС вожделенных микровольтов значительно более осмысленным. Без этого резистора ГСС нагружен хрен знает на что, и ошибка в величине выходного напряжения может быть очень большой.
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Форум "Ретро" - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 919
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Эквивалент антенны для бытовых приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 12 ноя 2018, 02:25

А теперь немного информации, позволяющей в некотором смысле понять "откуда ноги растут".
Справочник конструктора радиовещательных приёмников А.Д.Фролов 1951, стр.259, читать пункт 5:

эквивалент_антенны _2.gif
эквивалент_антенны _2.gif (146.87 КБ) 954 просмотра

эквивалент_антенны _3.gif
эквивалент_антенны _3.gif (13.38 КБ) 855 просмотров

Так как эквивалент представляет из себя последовательную цепь, то ясно, что эквивалент не имеет выраженного входа и выраженного выхода, т.е. он обратим.

На графике выше показано как меняется при использовании эквивалента активное сопротивление R и реактивное ёмкостное сопротивление -X, приложенные к приёмнику, а также полное сопротивление (модуль) Z, вычисляемое как корень квадратный суммы квадрата R и квадрата X. Такое поведение симулирует поведение реальной антенны, т.е. приёмник "думает", что к нему подключена реальная антенна с определёнными параметрами, вокруг которой (это моя версия) существует одна и та же для всех частот напряжённость поля, короче он же ГСС.

Кроме всего прочего, в книге "Параметры и характеристики радиоприемников" (МРБ 0046) Е.А.Левитин 1949 упомянута действующая высота 4 метра типовой антенны, т.е. разница между верхней точкой антенны и нижним концом снижения:
mrb0046 Параметры и характеристики радиоприемников Е.А..Левитин 1949.jpg
mrb0046 Параметры и характеристики радиоприемников Е.А..Левитин 1949.jpg (101.22 КБ) 716 просмотров
Обратите внимание на фразу: "Это делается для того, чтобы учесть влияние антенны на входной контур при действительном приёме". О чём говорит эта фраза... О том, что входной контур настраивают в резонанс в условиях, максимально приближенных к естественным, т.е. с имитацией реальной антенны.

В Справочнике по радиотехнике Б.А.Смиренин 1950, стр.753 сказано:
эквивалент_ант_2_.jpg
эквивалент_ант_2_.jpg (22.38 КБ) 873 просмотра

Там же сказано (скрин не стал делать, разбросано по двум страницам), что "Импеданс этой цепи в диапазоне частот от 550 до 1700 кгц приближается к данным типовой наружной антенны, обладающей резонансом около 2500 кгц и имеющей ёмкость порядка 200 мкмкф. На более высоких частотах этот эквивалентный контур приближается к постоянному импедансу 400 Ом и аналогичен нерезонирующей линии соответствующего импеданса." Конец цитаты.
Получается, что на высоких частотах (выше 4 МГц) эквивалент не имеет прототипа реальной антенны, вот такой интересный поворот. Не слабо сказано - "нерезонирующая линия" :) .

Нет смысла рассматривать импеданс эквивалента со стороны ГСС, так как он "подавлен" относительно низким сопротивлением ГСС, что естественно. Ну это к слову, так сказать для пространственного воображения.

Любопытно, что эквивалент на частоте 4 МГц имеет реактивное сопротивление практически равное нулю, а активное сопротивление равно 300 Ом, впрочем выше по частоте реактивное сопротивление также остаётся нулевым, просто активное сопротивление подрастает до 400 Ом.

При рассмотрении графика полного сопротивления можно видеть, что импеданс эквивалента в верхней части СВ уменьшается с ростом частоты от 650 Ом до 300 Ом, а на КВ увеличивается от 300 Ом до 400 Ом, и только ниже 1МГц возрастает очень сильно.
К сожалению, информацию о входном импедансе бытовых приёмников в литературе вообще не встречал. Впрочем, как оказалось, это и не важно, т.к. вход приёмника надо рассматривать в совокупности с ёмкостью и индуктивностью проволочной антенны.
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Форум "Ретро" - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 919
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Эквивалент антенны для бытовых приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 27 май 2021, 17:46

Нарыл удачную коробочку - нагрузку 50 Ом. Корпус силуминовый. Так как в существующем виде коробочка мне не интересна, то собрать эквивалент в ней сам Бог велел:
эквивалент_ант_1.jpg
эквивалент_ант_1.jpg (44.09 КБ) 888 просмотров

Вскрытие показало (успел немного порушить):
эквивалент_ант_2.jpg
эквивалент_ант_2.jpg (71.18 КБ) 888 просмотров
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Форум "Ретро" - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 919
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Эквивалент антенны для бытовых приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 30 май 2021, 03:23

Собрал эквивалент антенны по современной схеме (эквивалент предназначен для приёмников, выпущенных после 1961 года):
эквивалент_ант_3.jpg
эквивалент_ант_3.jpg (65.7 КБ) 775 просмотров

эквивалент_ант_4.jpg
эквивалент_ант_4.jpg (69.83 КБ) 775 просмотров
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Форум "Ретро" - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 919
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Эквивалент антенны для бытовых приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 13 июл 2021, 15:59

Историческая справка.
В книге "Radio Engineer's Handbook", Лондон, 1943г, стр.973 сказано, что эквивалент был стандартизован Нью-Йоркским Институтом радиоинженеров и описан в документе "Standards on Radio Receivers", Institute of Radio Engineers, New York, 1938.
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Форум "Ретро" - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 919
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Re: Эквивалент антенны для бытовых приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 22 дек 2021, 16:00

По имеющейся информации из книг (в частности из книг Левитина) допустимо использовать вместо эквивалента антенны одиночный конденсатор 200пФ на диапазонах ДВ, СВ (для приёмников, спроектированных после 1961 года, надо использовать 120пФ).
На КВ диапазонах можно использовать одиночный резистор 390 Ом, однако такой вариант вносит большое затухание. Поэтому я рекомендую на КВ использовать последовательное соединение конденсатора 200 пФ и индуктивности 20мкГн для приёмников до 1961 года, а для приёмников после 1961 года конденсатор 120пФ и индуктивность 3,7мкГн.
О целесообразности таких цепей на КВ было много сказано в теме - viewtopic.php?f=3&t=104
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Форум "Ретро" - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Aleksiy
Сообщения: 391
Зарегистрирован: 21 янв 2018, 16:08

Re: Эквивалент антенны для бытовых приёмников

Непрочитанное сообщение Aleksiy » 22 дек 2021, 17:51

Вот как раз сейчас "леплю" эквивалент из последнего ГОСТ-а, "полноразмерный"... :lol: 8-)

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 919
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Re: Эквивалент антенны для бытовых приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 22 дек 2021, 18:02

Богоугодное дело :lol: .
А мне вчера принесли приз - продуктовый не слабый набор. За ревакцинацию. Я офигел.
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Форум "Ретро" - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 919
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Re: Эквивалент антенны для бытовых приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 28 дек 2021, 17:40

Ложка дёгтя смачная.
Самый большой недостаток эквивалента это большое затухание на КВ из-за резистора несколько сотен Ом. На ДВ и СВ он не оказывает влияние, так как фактически закорочен индуктивностью 20мкГн.

Эквивалент на КВ имеет чисто активное сопротивление 400 Ом и, соответственно, никакую реальную антенну на КВ эквивалент не имитирует. При отсутствии эквивалента можно использовать одиночный резистор 390 Ом. Ниже АЧХ УВЧ приёмника Мир-154, который настроен на 5,5МГц и подключён к ГСС через 390 Ом:
Мир_ПФ_КВ4_6_5500кГц_390Ом_2контур.jpg
Мир_ПФ_КВ4_6_5500кГц_390Ом_2контур.jpg (72.22 КБ) 429 просмотров

А теперь тоже самое, но через цепочку 200пФ и 20мкГн (эквивалентно родной антенне длиной 30м):
Мир_ПФ_КВ4_6_5500кГц_200пФ_2контур.jpg
Мир_ПФ_КВ4_6_5500кГц_200пФ_2контур.jpg (71.49 КБ) 429 просмотров

Резонанс не изменился, но сигнал стал больше на 5дБ, т.е. почти в два раза! Не хило так, да?
Вот и думайте, зачем нужен эквивалент на КВ.
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Форум "Ретро" - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 919
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Re: Эквивалент антенны для бытовых приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 25 янв 2022, 22:23

Наконец-то я нашёл то, что давно потерял.
Видел в какой-то книге значение длины типовой антенны для приёмников, спроектированных до 1961 года. Но величину забыл, и казалось мне, что она не более 20 метров. Книга неожиданно подвернулась.
Однако, всё оказалось не просто... Вот этот скрин из книги "Приёмные любительские антенны", В.К.Адамский, 1949, МРБ 16:
Тип_антенна.jpg
Тип_антенна.jpg (23.04 КБ) 329 просмотров

Так как при рассмотрении параметров антенны, таких как ёмкость и индуктивность, имеет значение полная длина проволоки, то суммируем и получаем длину 45 метров. Не кажется ли вам/нам, что это слишком круто?
Очевидно, что с фронтона деревенского дома можно получить длину снижения около 5 метров, а с уровня слухового окна поселкового типового двухэтажного дома 7-8 метров. Где же взять снижение 15 метров? Не всякому рядовому слушателю под силу строить мачту. В городской типовой пятиэтажке такая длина снижения с высоты чердака возможна, но при условии, что окно на первом этаже. Сильно я сомневаюсь в приведённых размерах типовой антенны.

Зайдём с другой стороны. Если длина луча 45 метров (луч - четвертушка от длины волны), то рабочая длина волны 180 метров, т.е. частота 1670кГц. Но ведь известно из английской книжки (где описан эквивалент типовой антенны), что резонансная частота типовой антенны должна быть 2500кГц (там же указана ёмкость типовой антенны 200пФ). "Radio Engineer's Handbook":
Резонанс тип_ант.jpg
Резонанс тип_ант.jpg (48.86 КБ) 322 просмотра

Т.е. антенна должна быть короче, чтобы носить гордое имя типовой. Длина 45 метров не вписывается в величину резонанса 2500кГц.
Напомню, что именно этот американский эквивалент, свойства которого описаны в английской книжке, был стандартизирован в Советском союзе. Его собственная резонансная частота 2500кГц.

Продолжу позже...
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Форум "Ретро" - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488


Вернуться в «Ретро»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость