Автор Тема: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней  (Прочитано 10262 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2918
    • Просмотр профиля
За прошедшие два дня изготовил земляную антенну. Длина провода 190 метров, расстояние между ближним и дальним концами примерно 150 метров, азимут примерно 280-290 градусов, запад-северо-запад. Использовался специально купленный для этого двухжильный алюминиевый кабель АВВГ-П 2х2.5 мм. То есть общее сечение получилось 5 кв. мм. Провод размотан прямо по земле, и даже местами прикопан в землю, чтобы его не обнаружили и не сперли.
Жилы соединяются между собой на дальнем конце на колу заземления, поэтому можно контролировать целостность линии, измеряя сопротивление между жилами. У меня получилось 6 Ом.
Заземлитель на дальнем конце - 2 метровый стальной П-образный профиль, забитый вертикально в песок. Такие же профили забиты и у дома, но здесь их 4 штуки.
Измерение по постоянному току дало: от аккумулятора 12 В ток 107 мА, значит R=112 Ом.
Если к антенне подключить наушники (второй их конец - на местную землю), то слышно фон переменного тока и грозовые разряды, привычная картина VLF эфира.
Подключил к антенне передатчик, без каких-либо емкостных элементов. Максимум, что удается получить - это 1,2 А при подводимой мощности 290 В х 3 А = 870 Вт. При этом фазометр показывает индуктивную компоненту, что вполне ожидаемо. Напряжение на выходе УМ при этом должно быть примерно 620 Вольт. Значит сопротивление антенны переменному току составляет R+XL = 620/1.2 = 516 Ом. Индуктивное сопротивление XL=516 - 112 = 404 Ома, что дает индуктивность L=XL / 6.28*137500 = 468 мкГн.
Резонанс должен быть достигнут при C=2860 пФ. Добротность системы должна получиться Q=3.6, то есть резонанс слабо выражен.
С собой на даче никаких конденсаторов, конечно, не оказалось. Стал делать из подручных материалов - стекла и фольги, а затем из пищевой пленки и фольги. Несколько странно, что фактический резонанс был достигнут при в два раза большей емкости, чем следует из расчета. Получилось С=5600 пФ, значит L=207 мкГн и Q=1.8, при этом увеличение тока в антенне оказалось очень незначительным, в лучшем случае получилось 1.3 А.
Так есть ли смысл добиваться резонанса?  Возможно, присутствует также распределенная емкость проводник-земля (провод идет по земле), что, конечно, оказывает свое влияние. Подстилающий грунт - моренные отложения, песок, мощностью 15-20 метров. Ниже идут глины, под ними водоносный слой, затем опять глина, известняк. Пока не ясно, как определить "действующую площадь" такой земляной рамки, какова глубина распространения поля в глубь земли между точками заземления. Как пишут в книгах, она может достигать половины расстояния между заземлителями, но в реальности, думаю, это будет метров 30-40.

В общем сегодня хочу повещать на эту земляную антенну, а также для сравнения на свою обычную антенну, подключив земляную антенну как длинный противовес. Буду рад рапортам и скриншотам. Начну как обычно околок полуночи.

PS Днем один раз передал Оперу и принял сам себя на граббере, с уровнем примерно как и на обычную антенну.
« Последнее редактирование: 02 Июль 2020, 18:44:42 от rn3aus »

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2918
    • Просмотр профиля
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #1 : 02 Июль 2020, 17:38:58 »
Провод антенны, дальний конец антенны (под ржавой банкой), координаты конца и начала.

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2918
    • Просмотр профиля
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #2 : 02 Июль 2020, 17:48:08 »
Первый тест с металло-пленочным самодельным конденсатором 5800 пф

Оффлайн R6LDD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1807
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #3 : 02 Июль 2020, 18:44:52 »
Александр, на фейсбуке Жан -Мари F5VLB группу по земляным антеннам сделал. Посмотрите. https://www.facebook.com/groups/earthprobes]https://www.facebook.com/groups/earthprobes]https://www.facebook.com/groups/earthprobes Анонс передач можно так кинуть. Может и Европа увидит.
У него и Питера Ньютона земляные антенны. Линк на тему отправил F5VLB.
GL!
« Последнее редактирование: 02 Июль 2020, 18:55:45 от R6LDD »
Per aspera ad astra.

Оффлайн ra3tts алексей

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 551
    • Просмотр профиля
    • Home page VLF/LF
    • E-mail
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #4 : 02 Июль 2020, 22:17:13 »
Её бы с генератором и мостом пощупать, но всё равно интересно. Если резонанс для неё не нужен, похоже это один длинный многометровый резистор с ярко выраженным активным сопротивлением?
.-. .- ...-- - - ...

Оффлайн ra3tts алексей

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 551
    • Просмотр профиля
    • Home page VLF/LF
    • E-mail
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #5 : 02 Июль 2020, 22:40:31 »
Не планируете - в перспективе, посмотреть: как будит меняться сопротивление антенны с понижением частоты. Например на частотах 10 кГц, 1 кГц, или даже 100 Гц, 10Гц, 1 Гц.
.-. .- ...-- - - ...

Оффлайн ra3tts алексей

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 551
    • Просмотр профиля
    • Home page VLF/LF
    • E-mail
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #6 : 02 Июль 2020, 23:01:53 »
Если ей резонанс не важен, то может быть поступить следующим образом: уменьшая или увеличивая расстояние между зондами (штырями заземления), подобрать сопротивление антенны на частоте 136 – 137 кГц, например 50 ом и подать возбуждение. Не исключаю, что расстояние в 190 метров будит великовато. Но этот так, мысли в слух.
.-. .- ...-- - - ...

Оффлайн EW8HP

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 218
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #7 : 02 Июль 2020, 23:22:03 »
Индуктивное сопротивление XL=516 - 112 = 404 Ома,
Так нельзя вычитать, вы оперируете векторами а не скалярными величинами. Комплексное сопротивление равно X2=R2+XL2. Следовательно в Вашем примере должно получиться 5162-1122=503 Ом.
К тому же вполне нормально что у Вас ток вырос незначительно после настройки и номинал катушки в 2 раза меньше. Это обусловлено тем что при больших R (активное) в резонансной цепи, максимум тока и резонанс (сдвиг фазы U и I = 0) несколько различны по частоте. И чем больше R при постоянном XL, тем дальше друг от друга по частоте эти точки. Проверьте , находится ли в резонансе ваша антенна с имеющимися у вас конденсаторами.
« Последнее редактирование: 03 Июль 2020, 00:00:15 от EW8HP »

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2918
    • Просмотр профиля
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #8 : 03 Июль 2020, 01:24:05 »
Идет дождь, все мокрое. Включился на земляную антенну. Похоже, ее параметры от дождя не очень изменились. Подбор праметров самодельного конденсатора (его сминание  и сжатие для увеличения емкости) позволил приблизиться к резонансу фаз, ток сейчас 1,6 А. Возросла и потребляемая мощность да 290В х 4А = 1160 Вт.
Индикаторная отвертка, подносимая к кабелю, светится в паре сантиметров от него. Похоже напряжение в кабеле вольт 600-700. Надеюсь, нигде не прогорит изоляция, которая обычно гарантируется до 600 Вольт.

Комплексное сопротивление равно X2=R2+XL2.
Да, справедливо... Совсем я что-то....  :-\
« Последнее редактирование: 03 Июль 2020, 01:27:16 от rn3aus »

Оффлайн EW8HP

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 218
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #9 : 03 Июль 2020, 02:07:21 »
Идет дождь, все мокрое. Включился на земляную антенну. Похоже, ее параметры от дождя не очень изменились. Подбор праметров самодельного конденсатора (его сминание  и сжатие для увеличения емкости) позволил приблизиться к резонансу фаз, ток сейчас 1,6 А. Возросла и потребляемая мощность да 290В х 4А = 1160 Вт.
Индикаторная отвертка, подносимая к кабелю, светится в паре сантиметров от него. Похоже напряжение в кабеле вольт 600-700. Надеюсь, нигде не прогорит изоляция, которая обычно гарантируется до 600 Вольт.

Комплексное сопротивление равно X2=R2+XL2.
Да, справедливо... Совсем я что-то....  :-\

Очень хорошо. Возможно передачу смогут принять.

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2918
    • Просмотр профиля
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #10 : 03 Июль 2020, 03:03:19 »
Сегодня на европейских грабберах сплошная засветка от гроз, тут без шансов.
Когда стих дождь, переключился на мою обычную антенну, с той же подводимой мощностью. Результат - намного в пользу обычной антенны, земляная проигрывает очень много:


inv-L:
2020-07-02 22:51:50   RN3AUS   KO85HA   RN3AUS   KO85fn   61   136   -25   137532.4 Op32_/////////////////////////_~25dB
2020-07-02 22:51:50   RN3AUS   KO85HA   R3LW   KO54mq   359   136   -33   137532.9 Op32_/////////_~33dB
2020-07-02 22:51:44   RN3AUS   AA   RA3-170-352   KO85SV   0   136   -13   Op32_||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||_~14dB

Earth-probe:
2020-07-02 21:38:18   RN3AUS   KO85HA   R3LW   KO54mq   359   136   -40   137532.9 Op32_deepsearch_~40dB
2020-07-02 21:34:26   RN3AUS   KO85HA   RN3AUS   KO85fn   61   136   -30   137532.4 Op32_///////////////_~30dB
2020-07-02 21:34:22   RN3AUS   AA   RA3-170-352   KO85SV   0   136   -36   Op32_||_~37dB


WSPR-2:

inv-L:
2020-07-02 22:52     RN3AUS     0.137535     -10     0     KO85fn     0.05     RA3-170-352     KO85sv     77     61

Earth-probe:
 2020-07-02 21:40     RN3AUS     0.137535     -24     0     KO85fn     0.05     RA3-170-352     KO85sv     77     61
 2020-07-02 21:36     RN3AUS     0.137535     -24     1     KO85fn     0.05     RA3-170-352     KO85sv     77     61


Как это ни печально, возникают мысли о напрасно потраченных средствах и усилиях на сооружение земляной антенны....

Оффлайн Сергей UB1APE

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4007
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #11 : 03 Июль 2020, 08:43:45 »
Как это ни печально, возникают мысли о напрасно потраченных средствах и усилиях на сооружение земляной антенны....
Не согласен. Отрицательный результат, тоже результат. И потом, работу вашей аппаратуры видели. Я считаю что всё проведённый эксперимент очень полезен . Время, средства и силы потрачены не зря.
UB1APE (exRA1ADF) Сергей. Самодельный приёмник прямого преобразования. Т-образная ант  высотой 10 метров

Оффлайн Сергей UB1APE

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4007
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #12 : 03 Июль 2020, 08:55:53 »
К стати... А как измерить ближнее поле антенны? Ведь кода она на земле это реально сделать. Зачем?  Ну-у-у.. Не знаю... Но без ближнего поля  и дальнего не будет. 
UB1APE (exRA1ADF) Сергей. Самодельный приёмник прямого преобразования. Т-образная ант  высотой 10 метров

Оффлайн rk2y

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 499
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #13 : 03 Июль 2020, 10:44:54 »
Как это ни печально, возникают мысли о напрасно потраченных средствах и усилиях на сооружение земляной антенны....
Не согласен. Отрицательный результат, тоже результат. И потом, работу вашей аппаратуры видели. Я считаю что всё проведённый эксперимент очень полезен . Время, средства и силы потрачены не зря.
Вариант использования обычной антенны и земляной в в виде настроенного противовеса?

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2918
    • Просмотр профиля
Re: Earth antenna 150 метров и эксперименты с ней
« Ответ #14 : 03 Июль 2020, 19:38:11 »
Все-таки что-то нет у меня ясности относительно настройки земляной антенны. Вчера вечерняя работа проходила на ненастроенную "голую" антенну, так как после нескольких минут работы пробило самодельный пленочный конденсатор, что было заметно по перескоку показаний фазометра из немного емкостной в индуктивную область. Интересно, что во время работы такой конденсатор тихо "звучит" (шипение) и чуть заметно деформируется в момент подачи несущей. Видимо, электрические силы стараются прижать обкладки друг к другу и конденсатор как бы "сминается". Видимо при этом возрастает и его емкость, так что подобрать резонанс становится трудно..
Может быть этим объясняется и неудача с попыткой использовать для точной настройки небольшой вариометр последовательно с конденсатором - никак не удавалось поймать резонанс: фазометр предпочитал оставаться в емкостной области, а при следующей попытке оказывался в индуктивной и не хотел оттуда уходить. Это было очень странно.
Похоже, мне нужен качественный конденсатор, постараюсь раздобыть его.

Также непонятно - почему ток антенны так мал? Почему практически не компенсируется реактивная компонента? При напряжении на выходе усилителя в 600 В я бы рассчитывал на 5-6 А - если активная компонента составляет 110 Ом. А я видел всего 1,6 А. Не может ли активное сопротивление земли расти с частотой? Это было бы крайне неприятно.

Эксперименты будут продолжены. Пока первая задача - настроить в резонанс.. А там попробуем и в виде противовеса к Г-антенне.