Форум радиолюбителей ДВ

форум Радиолюбительского ДВ портала => ДВ антенны => Тема начата: ra3tts алексей от 20 Август 2020, 01:35:21

Название: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 20 Август 2020, 01:35:21
Привет!

Провёл ряд домашних экспериментов с земляной антенной собственного изготовления, далеко ходить не стал,  построил у себя во дворе, что бы было всё под рукой.

Антенна в двух вариантах, вариант первый: два зонда (шампур для шашлыка) с рабочей длиной 45см, медный провод длиной 10 метров, соответственно расстояние между зондами так же - 10 метров. Вариант второй: те же шампура 45см, та же длина 10 метров, только количество шампуров семь. То есть вместо одного крайнего, воткнул шесть, расстояние между зондами 30см.

Антенна для меня незнакомая, поэтому ограничился только измерением грунта по постоянному току: индуктивность, ёмкость, тангенс угла потерь, добротность, буду мерить в другой раз, пока так.

R=U/I. В первом варианте, сопротивление антенны 861,3 Ом. Во втором варианте, 635,6 Ом.
Какой можно сделать вывод? Вывод такой, что с увеличением количества зондов с одной из сторон, ток растёт, сопротивление уменьшается.


Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 20 Август 2020, 01:37:27
И, последний эксперимент, пожалуй, самый интересный: включался на передачу. Передающую аппаратуру разместил у ворот, в качестве передатчика использовал DDS генератор, выходное напряжение от 1 вольта (rms), до 7 вольт.
В качестве манипулятора передачей в ручную замыкал «крокодилы»: посчитал, сколько понадобится времени, что бы передать часть своего позывного (TTS), и уложиться в 1 минуту. Тире 15с, пробел 5с, точка 5с, итого 55с.

Приёмную аппаратуру разместил в предбаннике: ноутбук, звуковая карта, предусилитель Maestro V.1.0., бутылочка кагора и шоколад )). Расстояние от крайней стороны антенны, до приёмника 18м.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 20 Август 2020, 02:10:46
По очереди включал на передачу два варианта антенн, посмотрел уровень сигнала и той и другой. Вращал приёмную антенну предусилителя Maestro V.1.0., смотрел, как отразится на приёме. Передал свой позывной (TTS), на частотах 17.300 Гц, 9.600 Гц, 6.470 Гц, 5.170 Гц.

Получил массу впечатлений, отснял несколько видеороликов, попытаюсь смонтировать видео. Жаль, видео будит низкого качества. В остальном всё на позитиве, буду готовиться к следующим экспериментам.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: Сергей UB1APE от 20 Август 2020, 07:58:49
Алексей, не обратили внимания , ток при включении на шампура напряжения первые 5-10 секунд имеет одну величину , а затем уменьшается раз в десять. Но расстояние между шампурами у меня меньше было 10 метров. 
          При расстоянии в 100 метров такого не наблюдал. И в том и другом случае подавал 1 В (генератор Г3-110 с включенной АРУ) частота была 138кГц.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 20 Август 2020, 16:06:35
При включении, ток начинает уменьшаться, где-то через 4 минуты боле-менее стабилизируется - это действительно так. На 100 метров ещё не пробовал.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 20 Август 2020, 16:12:50
Измерение сопротивления по постоянному току Земляной антенны:
https://www.youtube.com/watch?v=P9f11f55Wo4

Передача на земляную антенну:
https://www.youtube.com/watch?v=FwauHEj4ECY
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: r2bas от 20 Август 2020, 16:23:47
Алексей, когда ждать киловатт на 8 кГц?)
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 20 Август 2020, 17:46:27
Алексей, когда ждать киловатт на 8 кГц?)

Пока так, пра-тройка вольт )) Это Александр может себе позволить такие мощности, а мы так - подражатели )
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: r2bas от 20 Август 2020, 18:19:27
Алексей, когда ждать киловатт на 8 кГц?)

Пока так, пра-тройка вольт )) Это Александр может себе позволить такие мощности, а мы так - подражатели )

))
А чего, Алексей? Всё ж не так сложно, по идее. НЧ-усилитель, вместо динамика - антенна, образно говоря.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 20 Август 2020, 20:18:46
По идее, да, типа TDA2030 или что по мощнее. Кольцо на выход - первичка витков 10, вторичку подбирать. Если обычную антенну, то, наверно на прямую - катушка, вариометр. Без кольца.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: Сергей UB1APE от 20 Август 2020, 20:32:55
Что б червяки, кроты и прочая живность из земли по выскакивала ! Хи-хи-хи
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 20 Август 2020, 20:41:13
Червяки думают: жили мы тут спокойно, никого не трогали, а тут дурень какой-то появился и током нас жжёт ))
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: R6LDD от 20 Август 2020, 21:31:07
а тут дурень какой-то появился и током нас жжёт ))
Это для них дерсонвализация бесплатная. Вырастут как питоны.:)
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 27 Август 2020, 12:58:33
После первых экспериментов, возникли вопросы: что будет, если увеличить длину провода, или увеличить глубину зондов, увеличить мощность передатчика, насколько увеличится дальность?
 
Сегодня увеличил длину провода с 10 до 30 метров, глубина погружения зондов в землю 45см, померил сопротивление антенны по постоянному и переменному току, по переменному току мерил на частотах 100 Гц, 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц. Просто интересно, как поменяется или не поменяется и в какую сторону, сопротивление, с увеличением расстояния между зондами.

Так же, сегодня, провёл ещё один интересный эксперимент - увеличил длину зондов. Один зонд на глубине 16 метров, второй, на глубине 1 метр. Расстояние между зондами 10 метров. Теперь по порядку.

С увеличением расстояния между зондами, увеличивается сопротивление антенны: 10 м сопротивление 1,14 кОм, 20 м сопротивление 1,27 кОм, 30 м сопротивление 2,49 кОм. Сопротивление по переменному току – Rs, меньше чем у постоянного тока, но тоже увеличивается по мере удаления зондов. Как показал прибор, сопротивление по переменному току почти не зависит от частоты, хотя некоторая разница конечно есть, например при длине антенны 30 м, на частоте 100 Гц – 1,6 кОм, а на частоте 100 кГц – 1,0 кОм. У антенн длиной 10 и 20 метров и того меньше, не больше 100 Ом.

Если заметили, почему при одном и том же расстоянии, например 10 метров, сопротивление антенны каждый раз немного меняется, то здесь всё просто: почва в разных местах бывает разной - рыхлой или наоборот - плотной, сухой или влажной, соответственно когда втыкаешь зонд один входит легко, а другой плотнее - это всё влияет на сопротивление антенны.


Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 27 Август 2020, 13:01:43
Наконец, удалось померить антенну с зондами на разной глубине. Первый зонд находится в скважине для поливки воды на моём садовом участке, её глубина 20 метров, так как она порядком за илилась, её реальная глубина примерно 16 метров. Второй зонд закопан в подполе на глубину 1 метр. По сути, это два заземления, которые я сделал ещё 5 лет назад, ну а теперь, это стало моей экспериментальной земляной антенной.

Сопротивление антенны с такими зондами резко уменьшилось, по переменному току на частоте 10 кГц - 40,8 Ом, можно на прямую включать DDS генератор, у него сопротивление 50 Ом.

Если всё подытожить, что я тут намерил за эти дни с своей  домашней земляной антенной, получается следующее:
С увеличение длины антенны (расстояния между зондами) возрастает сопротивление. Так же на сопротивление влияет глубина погружения зондов: чем они глубже, тем сопротивлении меньше. И количество зондов, так же влияет на сопротивление, в сторону его уменьшения. Предположу, что диаметр зондов так же повлияет на сопротивление антенны: чем больше диаметр, тем меньше сопротивление.
 
Согласно выше приведённым измерениям, если я захочу установить земляную антенну длиной 100 и более метров, с низким сопротивлением, то здесь, при такой длине, шашлычные шампура уже точно не пойдут)) Здесь два варианта, или бурить две глубоких скважины - что думаю будет проблематично в любых условиях, или пробурить несколько не глубоких, можно с обеих сторон. И в последствии, количеством таких скважин, корректировать сопротивление антенны до нужного.

Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 27 Август 2020, 13:05:14
Это скважина 16 метров
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: andrey rd4hu от 27 Август 2020, 20:03:31
Это скважина 16 метров
ухх классные опыты и замеры проводишь Алексей !! многое проясняешь . а если провод прокинуть меж двух озер или речушек ну естественно в воду забить несколько штырей  , жаль мне нечем померить , около дачи есть два озерца меж ними гдето метров 500 . успехов Алексей ! 73
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 28 Август 2020, 00:32:39
Хорошая идея Андрей, надо обмозговать.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: Сергей UB1APE от 28 Август 2020, 02:09:04
Обсадная труба кажись 110мм, металл. У меня скважина 16 метров, обсадная труба 110 мм пластмасса. Я змерял сопративление своих заземлителей с помощью М416. Гдето на форуме об этом писал...
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: rk2y от 28 Август 2020, 10:48:30
пробурить несколько не глубоких, можно с обеих сторон. И в последствии, количеством таких скважин, корректировать сопротивление антенны до нужного.

Нужное - самое низкое.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 29 Август 2020, 13:43:01
Видео отчёт о проделанной работе.
https://www.youtube.com/watch?v=BPjEW-Pdr0c
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: R6LDD от 29 Август 2020, 15:15:40
Спасибо за видео Алексей!
Красота, свой дворик.  :) :) :)
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: Сергей UB1APE от 29 Август 2020, 18:26:15
Алексей, спасибо. Буду глядеть что дальше.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 29 Август 2020, 20:25:03
Александр, Сергей, буду стараться. Спасибо!
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: R6LDD от 29 Август 2020, 22:23:49
Алексей, хороший документ, правда на французском, но графики перевоодить не надо. Стр. 99  и далее - по земляным антеннам. Пригодится думаю. :o 8)
https://yadi.sk/i/n6G1xdTTCedOzw (https://yadi.sk/i/n6G1xdTTCedOzw)
на ангицком нашел другой документ.
https://yadi.sk/i/PIKhWLWu8ZoGOg (https://yadi.sk/i/PIKhWLWu8ZoGOg)
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: rw3adb от 30 Август 2020, 18:08:06
на ангицком нашел другой документ.

Встряну тут по другой теме...
Пока мы тебя теряли зимой - стал чекать твою библиотеку.
Не все книжки по ссылкам уже есть... что-то прое-лось.
Попытался сам искать недостающее и заливать к себе... Но потом не стало на это времени((
А потом и ты появился.
Прочекай как-нибудь всё. А когда восстановишь- я к себе перетащу на ядиск и майл.ру.
Пусть будет копия.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: R6LDD от 30 Август 2020, 18:52:29
Пусть будет копия.
Хорошо Ром, быстро не обещаю.
Может в *.pdf все свести?
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 31 Август 2020, 00:23:12
Отметка в 87 метров пройдена ))

Проверил дальность передачи своей домашней земляной антенны: два зонда длиной 16 и 1 метр, расстояние между зондами 10 метров. В качестве передатчика DDS генератор с выходным сопротивлением 50 Ом, частота генератора 8720 Гц. Размах напряжения на дисплее 03.00V, что соответствует 1.05 действующего напряжения (rms). Подал 1.05 Вольт в антенну, напряжение просело чуть больше половины - 480 мВ, что соответствует идентичной нагрузке в антенне (мостовой измеритель не врал).

Приёмная позиция находилась 87 метрах от передающей антенны, около хозяйственного магазина, а если быть точным то около помойки )), так уж получилось. Отъехал на машине, так удобней, стёкла тонированные, помогло, что бы ни закалёбывали: а, что это у вас, что вы делаете? Маэстро поставил на багажник (в машине не принимал), сразу увидел сигнал. Пробовал вращать, сигнал заметно слабел – это на тот случай, мой сигнал или не мой. МОЙ! ))

Прогресс! Дальность уже 87 метров!

Видео отчёт о проделанной работе:
https://www.youtube.com/watch?v=sb3gR6vjC9Q

п.с. Довыпендривался, пришёл домой опять температура. Набегался...
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: rw3adb от 31 Август 2020, 06:31:31
Пусть будет копия.
Хорошо Ром, быстро не обещаю.
Может в *.pdf все свести?

Вот это я не знаю...
Стоит ли?
На все форматы есть бесплатные читалки давно.
Всё так ли, иначе лежит на portableapps.com
Стоит ли тратить время?

п.с. Довыпендривался, пришёл домой опять температура. Набегался...

Поправляйся скорее!

За экспериментами следим. Очень интерестно.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 07 Сентябрь 2020, 13:17:54
Экспериментирую с TDA2030. Поднял напряжение домашней земляной антенне до 11 вольт, больше не выходит, появляется клиппинг. Подавал разное напряжение питания микросхемы 14, 16, 20 вольт, остановился на 16, в остальных случаях либо ток растёт сигнал тот же, либо сигнал уменьшается. Сейчас Uпит. 16В, Iпит. 1,53А. Греется, надо обдувать. Сопротивление антенны в районе 45 Ом, 11/45=0,244 мА - ожидаемый ток в антенне (померить нечем). Мощность, 11 в квадрате/45=2,68 Вт. С подбором витков до конца не разобрался. Дальность проверять не стал. Пока так. https://www.youtube.com/watch?v=HhYkjh-A3_A&t=1s
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: EW8HP от 07 Сентябрь 2020, 13:28:59
Экспериментирую с TDA2030. Поднял напряжение домашней земляной антенне до 11 вольт, больше не выходит, появляется клиппинг. Подавал разное напряжение питания микросхемы 14, 16, 20 вольт, остановился на 16, в остальных случаях либо ток растёт сигнал тот же, либо сигнал уменьшается. Сейчас Uпит. 16В, Iпит. 1,53А. Греется, надо обдувать. Сопротивление антенны в районе 45 Ом, 11/45=0,244 мА - ожидаемый ток в антенне (померить нечем). Мощность, 11 в квадрате/45=2,68 Вт. С подбором витков до конца не разобрался. Дальность проверять не стал. Пока так. https://www.youtube.com/watch?v=HhYkjh-A3_A&t=1s
Попробую принять когда мощность поболее у Вас будет
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 07 Сентябрь 2020, 19:34:19
Попробую принять когда мощность поболее у Вас будет
Буду стараться, спасибо.

Терзают меня смутные сомнения, томят мой дух. А, так ли нужно делать УМ на микросхемах серии TDA и им подобных? Что этим выиграет радиолюбитель? С одной стороны готовый усилитель, делать особо ничего не надо, обвес, всего одно кольцо на выходе и вуаля (канители реально меньше). С другой, почти все мощные микросхемы имеют двух полярное питание и не маленькое, обвес уже посерьёзней. Работать-то будут, никуда не денутся, но насколько оно оправдано?

Что не нравиться в схемах на транзисторах – это мотать кольца, точнее, настраивать потом. В каждое плечо по 2 – 4 транзистора, сколько же обмоток… И кольца, они частота зависимы их подбирать надо, УМ может оказаться не таким широкополосным относительно TDAашек.

Тогда может гибрид какой собрать, типа - на входе TDAшка, а на выходе полевики. Фиг его знает, пока упёрся.

Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: rw3adb от 07 Сентябрь 2020, 21:45:37
Тогда может гибрид какой собрать, типа - на входе TDAшка, а на выходе полевики. Фиг его знает, пока упёрся.

так одно время и делали на 137кгц... если поищешь всё найдешь.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: EW8HP от 07 Сентябрь 2020, 23:43:54
Тогда может гибрид какой собрать, типа - на входе TDAшка, а на выходе полевики. Фиг его знает, пока упёрся.

так одно время и делали на 137кгц... если поищешь всё найдешь.
Согласен.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 10 Сентябрь 2020, 15:05:28
До «грыз» таки сегодня выходной трансформатор для TDA2030, удалось подобрать количество витков – порядка 100 и согласовать с моей домашней земляной антенной. Напряжение на нагрузочном резисторе 50 Ом – 16 вольт, на 300 Ом – 22 вольта. Напряжение в самой антенне 15,2 вольта (эфф.): устроил санаторно-курортные условия для моих местных червяков ) Ток 1,5 А, напряжение питания 18 вольт. Греется, приходится обдувать. Дальность не проверял.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: R6LDD от 11 Сентябрь 2020, 22:49:01
Алексей, мож пригодиттся? Если повтор - пардон.
https://yadi.sk/i/vMhJIzJmhRScyg (https://yadi.sk/i/vMhJIzJmhRScyg)
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 15 Сентябрь 2020, 14:46:47
Удалось снизить сопротивление антенны до 25 Ом и увеличить расстояние между зондами до 40 метров. Напряжение в антенне упало до 10 вольт, ожидаемый ток 0,4 А, мощность 4 Ватта. Своеобразно решил вопрос с коммутацией – применил реле времени (дёшево и сердито): могу регулировать длительность посылки и паузу, а так же количество повторений – в плоть до круговой. Длительность 30 секунд, пауза 10 секунд – в любой момент могу изменить. Пошёл дождь, пришлось всё прекратить, жаль. Не унываю!
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: R6LDD от 15 Сентябрь 2020, 18:55:50
Не унываю!
До зимы еще время есть поэксперементировать и выйти на рабоий вариант! Удачи!
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 15 Сентябрь 2020, 23:11:30
Не унываю!
До зимы еще время есть поэксперементировать и выйти на рабоий вариант! Удачи!
Спасибо Александр!
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 15 Сентябрь 2020, 23:12:51
Друзья, всё же дерзнул )) Погода как женщина, настроение меняется по несколько раз. Махнул рукой: тьфу, тьфу, тьфу и вперёд.

Было три приёмных позиции, первая, в пределах прямой видимости, поэтому сигнал проходил громогласно, принимал в обычном режиме, дистанция 858,8 метров.
 
Окрылённый, решил уехать дальше, насколько это возможно, уже был берег Волги, выбрал подходящую поляну и расположился. Это стало второй приёмной позицией. Здесь, сигнал был заметен только, начиная с QRSS-10, но лучше всего в QRSS-30. Дистанция составила 1,53 км!!! Это мой новый рекорд ))
 
Немного вернувшись, это было под пригорком, расположил третью позицию. Хоть и слабее, но всё же сигнал был виден в обычном режиме. Дистанция 1,19 км.
В качестве заземления использовал шампура – 6 штук, антенна - провод длиной 50 метров.

Видео отчёт: https://www.youtube.com/watch?v=z33trMh07JI

Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 15 Сентябрь 2020, 23:48:11
Земляная антенна Передача сигнала 8270 Гц.

Стоит поговорить об передающей антенне и передатчике. В качестве земляной антенны был металлический забор в 40 метрах от меня и скважина глубиной 16 метров на моём участке. Тайком просверлил дырку в заборе, приклепал наконечник, размотал провод и завёл в дом.

Ток 320 мА, напряжение 8 Вольт, сопротивление по постоянному току 25 Ом. Напряжение в антенне 10 вольт, больше не выходит. Усилитель прежний TDA2030, пришлось поднять напряжение питания до 20 Вольт, ток 1,62 А.

Что бы ни спутать свой сигнал с другими бедлайнами, применил реле времени. Коммутировал по питанию. Пока так.

Видео отчёт: https://www.youtube.com/watch?v=q2-d_TJzG08
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: R6LDD от 16 Сентябрь 2020, 19:41:21
Алексей, FYI. На английском.
https://yadi.sk/i/355f0kN04QNc-A (https://yadi.sk/i/355f0kN04QNc-A)
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: Сергей UB1APE от 16 Сентябрь 2020, 20:06:50
Спасибо за видео. Посмотрел. Понравилось что без слов.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 17 Сентябрь 2020, 01:14:59
Александр спасибо, буду разбираться. Не могу прикрепить фото, буфер забит, только видео. Сергей, есть маленький дефект речи, поэтому, что бы не раздражать народ, пишу)) И часто не удаётся с первого раза правильно выразить мысль, сформулировать. Мешают эмоции, и недостаток образования. Поэтому, так проще, для меня.

Обдумываю покупку другого УМ, по финансам только скорректировать. Есть идея, сравнить земляную антенну с обычной – воздушной, посмотреть на разницу, правда её надо согласовать. «Колюсь», разок пробовал, получилось по-дилетантски, но всё равно интересно. Пока беру паузу.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: R6LDD от 17 Сентябрь 2020, 10:03:31
Александр спасибо, буду разбираться. Не могу прикрепить фото, буфер забит, только видео. Сергей, есть маленький дефект речи, поэтому, что бы не раздражать народ, пишу)) И часто не удаётся с первого раза правильно выразить мысль, сформулировать. Мешают эмоции, и недостаток образования. Поэтому, так проще, для меня.

Обдумываю покупку другого УМ, по финансам только скорректировать. Есть идея, сравнить земляную антенну с обычной – воздушной, посмотреть на разницу, правда её надо согласовать. «Колюсь», разок пробовал, получилось по-дилетантски, но всё равно интересно. Пока беру паузу.

Коллега по несчастью?  Я уж привык. Только жена понимает, и то не всегда...
«Колюсь», разок пробовал, получилось по-дилетантски, но всё равно интересно
Это для души. Жду продолжений. Удачи.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: ra3tts алексей от 21 Сентябрь 2020, 11:58:51
Докидываю фото, буфер теперь позволяет. Выше добавил карты.
Название: Re: Домашняя Земляная антенна
Отправлено: EW8HP от 21 Сентябрь 2020, 22:46:06
Успех есть, поздравляю..)!