Практика антенны Фукса

[R1AIT]

Открыть эту тему меня заставило большое количество вопросов об этой антенне, которое мне задавали в других ветках форума при упоминании о ней. Поскольку в тех ветках обсуждались другие вопросы, обсуждать эту антенну стоит в отдельной ветке, что и делаю.
Изготовив некоторое количество экземпляров этой антенны я много экспериментировал с ней и с тех пор и по сей день успешно использую эти конструкции практически постоянно.
Вкратце о моем опыте с этой антенной можно почитать в моей статье, опубликованной в 32м выпуске CQ-QRP http://qrp.ru/modules/myarticles/article.php?storyid=87
Хочется сразу акцентировать внимание интересующихся на несколько моментов, которые на первый взгляд могут показаться не существенными. С тех пор, как господин Фукс проводил свои эксперименты с этой конструкцией и даже запатентовал ее, прошло не мало времени. Случилось так, что эта конструкция не нашла широкого применения, а потому в течении достаточно большого количества времени в основном лишь упоминалась в различных публикациях, причем большей частью лишь в сравнении с другими антеннами и без подробного описания именно этой конструкции и ее работы. По этой причине конструкция обросла различными неточностями и элементами, которых не было в исходном варианте. Самым грустным при этом, оказалось то, что эти, на первый взгляд не существенные отличия, на самом деле превращают антенну Фукса в совершенно другие конструкции. Они по другому работают и обладают совершенно другими свойствами. Самый яркий пример - та самая статья из журнала Радио, "Неумирающая антенна Фукса". Об антенне Фукса там лишь упоминается в начале статьи и даже приведен ее рисунок. Однако далее, вся статья посвящена другим антеннам.
Не смотря на то, что использую эти антенны уже несколько лет и много с ними экспериментирую, еще на очень большое количество вопросов получить ответы мне пока не удалось. Эксперименты и измерения требуют времени, которого всегда не хватает. Возможно сообща у нас получится эту ситуацию поправить. Всегда готов поделиться своим опытом, и буду очень благодарен за описание своих впечатлений и результатов тем, кто таки построит такую антенну.

[Vlad UR 4 III]

Продолжу «повесть временных лет».

радиолюбителям (без профильного образования эти атомы не нужны), для нас гораздо больше пользы, когда даны диаметры проводов-каркасов-количество витков и т.д.

Сермяжная правда! Надо исправляться. Хотя методику расчёта параметров контура я представил ранее. Ну, повторение – мать учения!

Чего надо радиолюбителю, захотевшему построить Антенну Фукса? Скока витков мотать для катушки контура и катушки связи и на каком диаметре. А мы тут теорию развели!
Нет, конечно, узнать, откуда ноги растут у данного количества витков тоже полезно, но теория точного ответа не даст, так как условия у всех разные. Поэтому ценно понимание как этот «фукс» работает, а детали после этого легко можно доработать.

Итак, думаю, уже все согласились, что в контуре работает резонанс напряжений. Чем он характерен? На резонансной частоте ток в контуре максимальный, а напряжение на индуктивности (емкости) в Q раз больше эдс, индуцированного в контурной катушке.
Вибратор подключён к контуру одним концом. Ток в него течёт по причине разности потенциалов между точкой подключения вибратора к контуру и любой точкой его полотна. Это самая короткая лекция по физике электрического тока!

Сам контур является накопителем энергии, резонатором. При подключении вибратора из контура в вибратор уходит примерно 25% энергии. Величина энергии в вибраторе определена величинами L и C. Наглядно определить эти величины можно после консультации с ММАНА –ой.

В приведенной ранее модели для 3,55 МГц я установил более реальную добротность катушки – 100. Получил следующие варианты: при 10 мкГн – усиление Ga=-2,8 дБи, при 20 мкГн = -0,26, при 30 = 1,11 дби, при 40 мкГн = 2,01 дБи.

Хозяин – барин! Выбирает то, что ему нужно.

Теперь о количестве витков катушек или о пресловутых 2 КОм нагрузки.

Ну, нету у контура нагрузки! Есть последовательная цепь из индуктивности, переменной ёмкости и активного сопротивления проводов. Ага! Ещё в эту цепь вносится активное сопротивление (при резонансе), прямо пропорциональное величине энергии, поглощённой вибратором. Величина этого сопротивления Омы. А 2КОм нету! Как же считать витки? Да просто!

Вот у вас транс, в первичной обмотке 2 витка, а во вторичной в два раза больше. На какое активное сопротивление надо нагрузить вторичную обмотку, чтобы в первичной был ксв = 1?
Ну, это все знают! Величина нагрузочного сопротивления в четыре раза больше внутреннего сопротивления источника, питающего обмотку связи, или равна волновому сопротивлению фидера. Но тогда по аналогии само сопротивление индуктивности вторичной обмотки является «внутренним сопротивлением источника», индуцированного в контуре. Т.е., если мы выбрали некую величину индуктивности контурной катушки, то считаем её реактивное сопротивление, соотносим его с волновым фидера, получаем значение коэф. трансформации и соотношение витков катушек связи и контурной.

(Небольшое отступление. Когда мы говорим сопротивление, то речь идёт об элементе цепи, связанном с изыманием энергии из неё. Ну, с резистором понятно: часть энергии переводится в его нагрев. Но то же происходит и с индуктивностью и ёмкостью – часть энергии переводится в энергию магнитного или электрического поля. Т.е. изымается временно или постоянно из цепи. Поэтому реактивное сопротивление катушки индуктивности корректно считать то ли «внутренним сопротивлением источника» , то ли «нагрузкой». Мы все художники и видим по разному! )


Количество витков катушки зависит от выбора типа катушки – однослойная, с шагом намотки или без, многослойная и т.д. Открывайте Coil и считайте витки при заданной индуктивности.
Саму катушку связи лучше расположить «под» контурной катушкой по её центру. Т.е. мотать контурную поверх катушки связи. Это позволит максимально передать энергию из фидера в контур.

Всё просто. Ничего «военного» нет. Успехов!

[Слушатель эфира]

Ток в него течёт по причине разности потенциалов между точкой подключения вибратора к контуру и любой точкой его полотна.

Ну вот, нашлось и напряжение в антенне

«повесть временных лет»

может закапывать свои "повести" попробуете? Пусть их откопают археологи, через тысячу лет

[RD7M]

#5283 ra6foo .....варианты ,,комби,,- если виток связи то по входу последовательный, а по выходу параллельный( если пол волны полотно)....возможны и обратные варианты

[Valery12]

Саму катушку связи лучше расположить «под» контурной катушкой по её центру. Т.е. мотать контурную поверх катушки связи.

Влад, это сюрреализм, не представляю, как настраивать такую конструкцию.

[ra6foo]

ra6foo .....варианты ,,комби,,- если виток связи то по входу последовательный,
а по выходу параллельный( если пол волны полотно)....возможны и обратные варианты

RD7M, ничем не могу помочь, вам специалист срочно нужен.

[Valery12]

Саму катушку связи лучше расположить «под» контурной катушкой по её центру. Т.е. мотать контурную поверх катушки связи.

Влад, это сюрреализм, не представляю, как настраивать такую конструкцию.

На резонансной частоте ток в контуре максимальный, а напряжение на индуктивности (емкости) в Q раз больше эдс, индуцированного в контурной катушке.

У меня так не получается.
Было дело, смотрел резонансны в контуре с помощью осциллографа, но такого скачка напряжения не припоминаю.
Скорее всего, напряжение увеличивается пропорционально коэффициенту трансформации.

В принципе, могу снова измерить, но лень.
Нужен какой-то стимул

При подключении вибратора из контура в вибратор уходит примерно 25% энергии.

При таком "раскладе" добротность контура получается
Q=3

[R2DHG]

Влад, это сюрреализм, не представляю, как настраивать такую конструкцию.

Например как я делал - вторым КПЕ к катушке связи, моя правда поверх была.

[R1AIT]

КПЕ 12-495 тянут 500Вампл. (горячий в аноде 6П45С при 600В питания)

Это вам не Фукс. В аноде на нем максимум два питания в амплитуде получится. А сколько там нагруженной добротности насчитали в Фуксе? 80 примерно. А теперь посчитайте. 50 Ватт на 50 омном выходе это 50В. А теперь умножте на Ктр, а потом на добротность. Ну, в общем, пара киловольт амплитуды в контуре у Фукса получается уже Ваттах при 20-30.

Добавлено через 7 минут(ы):

Контурная поверх, как настраивать?
Всё уже придумано. Берете одноразовый шприц по больше. На поршне катушка связи, на корпусе контурная. Сам контур можно пообкусать чуток, чтобы ходил по легче. Ну, или изготовить подобную конструкцию из других материалов по вкусу.

[UR5ZQV]

Vlad UR 4 III,

. Сермяжная правда! Надо исправляться. Хотя методику расчёта параметров контура я представил ранее.

Где ранее, дайте ссылку.

Чего надо радиолюбителю, захотевшему построить Антенну Фукса? Скока витков мотать для катушки контура и катушки связи и на каком диаметре. А мы тут теорию развели!

Разведите иной метод.

Нет, конечно, узнать, откуда ноги растут у данного количества витков тоже полезно, но теория точного ответа не даст,

Откуда ноги растут я знаю по биологии 5кл. СШ, А Теория дает на это ответы, только Вы её не читаете, а предпочитаете писать.

Итак, думаю, уже все согласились, что в контуре работает резонанс напряжений.

Ну не все согласились, а мне по фику, потому что я не могу отличить последовательный контур от параллельного, тем более, когда источник или нагрузка вводятся в КС последовательно с емкостью или индуктивностью (об чем выше указывали Коллеги), или последовательный котур.

Сам контур является накопителем энергии, резонатором. При подключении вибратора из контура в вибратор уходит примерно 25% энергии.

Приведите логику (или ссылки на Вашу логику, dx,dy,dz не предлагать), откуда следует Ваше утверждение.
Тем не менее, по вашему утверждению, КПД Вашей АФУ максимум 0.25, что печально.

Ну, это все знают!

я не знаю, кто такой "все".

Величина нагрузочного сопротивления в четыре раза больше внутреннего сопротивления источника, питающего обмотку связи, или равна волновому сопротивлению фидера.

Эта фраза выше моего утлого допонимания, например, 1/4 лябды, 100 Ом кабель, переводит из 50 Ом в 200, но только на одной частоте, и шо?

Количество витков катушки зависит от выбора типа катушки – однослойная, с шагом намотки или без, многослойная и т.д. Открывайте Coil и считайте витки при заданной индуктивности.
Саму катушку связи лучше расположить «под» контурной катушкой по её центру. Т.е. мотать контурную поверх катушки связи. Это позволит максимально передать энергию из фидера в контур.

1.Так "поверх" это ж увеличивает межобмоточную емкость, что нехорошо для разязке в Фуксе.
2. А где находится "под контурной катушки по её центру"?
3. Максимально "передать энергию" не только из фидера в контур, но даже в нагрузку я проверил на себе, в ПФ 2-го порядка, с индуктивной связью.
ПС:Как гальванически развязать для фукса, с трансформациеу на бинокле или паре "трубок" из под мониторов, подсмотрел у Коллег в теме "Симетрирующее СУ..." или что то в этом роде, источник вводится посследовательно, в емкость или индуктивность КС, но мне сейчас не актуально.

Добавлено через 18 минут(ы):

R1AIT,

В аноде на нем максимум два питания в амплитуде получится. А сколько там нагруженной добротности насчитали в Фуксе? 80 примерно.

Извините, я Вас недопонимаю. После разделительного кондера после анода только амплитуда переменки идет.
И Вы тоже невнимательно читаете,
у меня в расчете нагруженная добротность ок.7 для 2к нагрузки.
Расчет входного сопр. Фукса представил UA4NE, за что ему виртуальное спасибо и кружка виртуального пива (можно и физического, если будет в наших краях).

[ra6foo]

Есть шанс завершить хотя бы к концу шестой тысячи постов разговоры о добротности и т. п.
В этих двух вложениях есть всё для полных численных расчетов.

040_100 Гл.5 Вынужденные колебания в параллельных колебательных контурах(1).pdf
http://www.cqham.ru/forum/attachment...2&d=1607633490