EH antenna

Az úgynevezett EH-antenna működési mechanizmusát Ted Hart (W5QJR) gondolta ki és szabadalmaztatta is, alig pár éve. Az ő nevéhez fűződik az antenna hangolásához használatos zajhíd, illetve a Loop antenna kigondolása is.

2005-ben írott könyvében (Bevezetés az EH-antennákba) nem kevesebbet állít, mint: „…ez koncepció, nem pedig speciális antenna ezért annak elvei érvényesek ezen antennaosztály minden típusára. Mennyiben tud ez segíteni a rádióamatőröknek? Lehetővé teszi az antennák méreteinek csökkentését, megnövelni azok hatásfokát, megnövelni a sávszélességüket, csökkenteni a vételi zajt, és gyakorlatilag megszüntetni ez elektromágneses interferenciát (EMI-t)”.

Ő maga is megjegyzi könyvében: „Túlságosan rózsás dolgok ezek ahhoz, hogy igazak is legyenek? Mindenki ezt hajtogatta, amíg nem kezdte el használni az EH-antennákat. Viszont ma már Önök tudnak gyári készítésű EH-antennákat vásárolni, melyeket Olaszországban, Japánban gyártanak, azonban ami ennél fontosabb, most már saját maguk is képesek ilyen antennát készíteni, kevés költséggel és kis időráfordítással.”

Az antenna jellemzői

Az EH-antenna egy kompromisszumos antenna. Néhány dB veszteség áldozatot hozva a méretei rendkívül kicsik, hossza a hullámossz méretének akár 1-2 %-ára is lecsökkenthető. A mágneses hurokantennákkal ellentétben sávszélessége elegendő a teljes amatőrsávra (amelyikre méretezve van), így nem kell sávon belül utánhangolni.

Nyeresége a hosszától függ. Amit eddig sikerült a fellelt anyagokból kikövetkeztetni róla:

• nagyon érzékeny a behangolásra, hangolatlan helyen (sávon kívül) használva akár 10 dB-vel rosszabb eredményt is mutat.
• 1/20 λ hosszúságú antenna 6 dB-vel rosszabb eredményt ad az 1/2 λ-s dipólnál. Azaz -1 S értéket a jelszint indikátoron.
• 1/20 λ hosszúságú antenna például 7 MHz-en 20 méter hosszú dipól helyett 2 méter hosszt és hozzávetőleg 15 cm-es átmérőt jelent.

Az antenna működése

UA3AIO-féle elrendezés

Alapjában véve λ/2 hosszú antenna hosszát csökkentjük le, azonban a sugárzók egymás közti kapacitását dob elrendezéssel valamelyest megnöveljük. A feszültséget soros rezgőkörrel vagy autotrafós elrendezéssel feltranszformáljuk, ezáltal a nagyimpedanciás, inkább kapacitív jellegű sugárzót középen nagyfeszültséggel tápláljuk meg.

Más elmélet szerint: „A közönséges Herz-féle antennákban az elektronok haladó mozgásúak, ezek keltik a mezőt. Az EH-antennák sajátossága, hogy a hengerekben szintén jelen van ugyan az elektronok haladó (lineáris) mozgása, de az elektronok forgó mozgásnak van domináns szerepe. Ez a szituáció az EH-antennák hangolótekercseiben létrejövő mágneses áramok hatására alakul ki. A hangolótekercsben keletkező mágneses mező áthatol a nem mágnesezhető anyagból készült hengereken, ellenfázisban azzal a mezővel, amelyet a fázistekercs kelt az antennában. Ez az a bizonyos harmadik vektor, ami az elektronok forgó mozgását jelzi. Éppen erre harmadik vektorra épül az EH-antennák működési elve.”

Konklúzió: az alább ismertetett Star elrendezésben a fázistekercs által a henger megtáplálásánál keltett mágneses térnek van-e valójában szerepe vagy csak mellékhatás-e, az sokunk számára kérdéses.

Sajnos az elméletek még nem tisztultak le. Tekintettel arra, hogy az EH antenna az ezredforduló környékén jelent meg.

Az antenna elektromos helyettesítő kapcsolása

Star típusú EH-antenna elkészítése

Építette: HA7JCA Gyula

Az ötlet nem az enyém: UA1ACO Vlad részletes útmutatásait követtem. Remélem, sikerült használható ötleteket adni azok számára, akik belevágnak az építésbe.

Felhasznált anyagok és eszközök

Néhány napig tanácstalanul törtem a fejem, hogy honnan is lehetne szerezni rézlemezt, a két hengerhez. Végül egy nem várt helyről jött a mgeoldás, ajánlották, nézzek be a Ferroglobus-hoz. És láss csodát: mindenféle vastagságban és méretben kapható náluk! Én a 30 cm széles, 0,2 mm vastagságú vörösréz szalag mellett döntöttem, amit ők jó nagy tekercsben tárolnak. Kilója 3.300.-Ft, gyorsan vettem fél kilót, ami majdnem 2 méter hosszúságú csíkot jelentett.

1,7 mm²-es zománcszigetelésű rézhuzal szolgál a hangolótekercs és a csatolótekercs elkészítéséhez, míg a fázistekercs és az elemeket összekötő vezeték céljára a villanyszerelők által használt 1,5 mm²-es MCu (műanyag szigetelésű tömör réz vezeték).

Dörzsszivacs, paszta

A forrasztási munkákhoz a rézcsövekkel dolgozó fűtésszerelők által használt sötétszürke színű dörzsszivacsot, illetve folyasztószerként a szintén az általuk használt, ónszemcsékkel dúsított pasztát választottam. Kiválóan lehet velük dolgozni. A forrasztási műveletekhez legalább 100 W-os páka használata ajánlott.

Az antenna tartóeleme a 32 mm átmérőjű, 1,8 mm falvastagságú szürke, műanyag vízvezeték (leginkább szennyvízhez használják) és az ehhez a csőhöz illeszkedő, 32 mm-es vakdugó (ami valami rejtélyes oknál fogva hófehér). Ebből a csőből Vlad 50 cm-nyi darabot javasol. Na, erre majdnem ráfáztam, éppen csak elég lett. Javasolom, hogy legalább 55 cm-es darabot használjunk fel erre a célra (a tömítőgyűrűs rész felől számolva).

Az antenna méretei

Az ismertetett méretező program kiválóan használható erre célra, én azonban előbb megépítettem az antennát (Vlad által megadott méretek szerint), és csak azután találtam meg a programot...

Tehát:

• 32 mm átmérőjű, 550 mm hosszúságú műanyag vízvezeték cső
• 32 mm-es zárósapka (vakdugó) a vízvezeték csőhöz
• hengerekhez felhasznált rézlemez mérete: 160 mm x 115 mm
• 1,7 mm² CuZ huzal
• 1,5 mm² MCu "villanyvezeték"
• RF csatlakozó (pl. "Amphenol")
• 2 db M3-as csavar és anya az RF csatlakozó rögzítésére
• 2 db kis méretű lemezcsavar a vakdugő rögzítésére a csőhöz

Elkészítés menete

Méretrevágott lemezek

Méretre vágás

Méretre kell vágni a csövet és a 2 db, egyenként 160x115 mm-es réz lapot.

Lemezek hajlítása

Hajlítás puha alátéten

Puha alátéten (én egy leselejtezett kerti szék vastag ülőpárnáját használtam), a cső segítségével meg kell hajtani a lemezeket. A mozdulatok ugyanazok, mint a tésztanyújtás. Ezzel a módszerrel nagyon szépen, egyenletesen meg lehet hajtani a lemezeket, azok nem lesznek görbék, összevissza horpadtak.

Fázistekercs egyik végének beforrasztása

Le kell szabni az 1,5 mm²-es vezetékből olyan darabot, ami elegendő a fázistekercs elkészítéséhez. A huzal egyik végét kb 1 cm hosszúságban megblankoljuk és ónnal befuttatjuk.

Huzal beforrasztása

Kissé kinyitjuk az egyik meghajlított csövet és a belső felületén, az egyik végénél 1 cm²felületen befuttatjuk ónnal és oda forrasztjuk a fázistekercs megónozott végét. A fázistekercset a henger alá, annak belső felületéhez kell forrasztani! és nem annak külső felületéhez!

Felső henger forrasztása

Felső henger forrasztása

Ráhúzzuk a hengert a csőre, a dörzsszivaccsal megtisztítjuk a forrasztandó felületeket, bekenjük azokat a forrasztó pasztával, szorosan összefogjuk a palástot a közvetlenül a műanyag csövön végigforrasztjuk a palástot. Nem kell félni, kellően gyors munkával a műanyag cső nem fog megolvadni a forrasztás során.

Alsó henger forrasztása

Alsó henger forrasztása

Előzetesen beleforrasztunk a henger belső felületébe, a felső részre egy kb. 15-20 mm hosszúságú csupasz drótdarabot (melyet előzetesen teljes hosszában befuttattunk ónnal). Ráhúzzuk a hengert a csőre, és a felső hengernél leírt módszerrel végigforrasztjuk.

FONTOS! A két henger közötti távolságnak pontosan annyinak kell lenni, amennyi a csőátmérő! Jelen esetben ez 32 mm. A távolságot nem a fázistekercstől kell számítani, hanem a felső henger alsó élétől!

Megjegyzés: A fázistekercs elkészítése előtt, az alsó henger felhelyezését követően ajánlatos megmérni a két henger közötti kapacitást. Ennek 7 pF-nek kell lennie. Én ezt a lépést kihagytam, bízva abban, hogy a paraméterek pontos betartásával nagyjából ez az érték születik. A kapacitás nagyságának ismerete a hangolótekercs menetszámának pontos meghatározásához szükséges. Mint a képeken látható, én kihagytam a kapacitásmérést, ezért a felső henger elkészítése után előbb elkészítettem a fázistekercset és csak ezután rögzítettem az alsó hengert.

Fázistercs elkészítése

Fázistekercs

Közvetlenül a felső henger alá elkészítjük a fázistekercset (3-4 menet). A huzal végét kb. 1 cm hosszan megblankoljuk, befuttatjuk ónnal, kb 5 mm-re a végétől derékszögben meghajtjuk. Ø1,5 mm-es fúróval átfúrjuk a csövet ott, ahol a tekercs derékszögbe hajtott vége van, majd beledugjuk a drótvéget a furatba. Ezáltal rögzítettük a tekercs végét, ugyanakkor a cső palástján futó 5 mm-nyi ónozott részhez forrasztjuk majd az összekötő huzalt.

Hangolótekercs elkészítése

Hangolótekercs

Az alsó henger alsó élétől 33 mm-re, egyvonalban a fázistekercs alsó végével (amit behajlítva beledugtunk a csőbe) a csövön Ø2 mm-es furatot készítünk. Az 1,7 mm² zománcszigetelésű huzalból elkészítjük a hangolótekercset. Más vastagságú huzal rendelkezésre állása esetén a méretező programmal ki lehet számolni a szükséges menetszámot.

FONTOS! A hangolótekercset a fázistekerccsel ellentétes irányba kell megtekerni!

Összesen 28 menetet készítünk. A 23, 24, 25 és 26. menetnél kivezetést készítünk oly módon, hogy a huzalt az adott helyeken 1 cm hosszan megtisztítjuk, U-alakban meghajtjuk, majd befuttatjuk ónnal. A tekercs alsó végénél Ø2 mm-es furatot készítünk a műanyag csőbe, a huzal végét 1 cm hosszan megtisztítjuk, befuttatjuk ónnal, a futtatott részt derékszögben félbe hajtjuk és a behajlított véget bedugjuk a furatba.

Összekötések

Összekötések

Elsőként a hangolótekercs alsó (hideg) végét és az alsó henger felső szélét kötjük össze. Ehhez elkészítünk 1-1 Ø2 mm-es furatot az alsó henger felső széle mellett, ahol a ráforrasztott drótdarab van, illetve a hangolótekercs hideg vége melletti kivezetésnél. Lemérjük a megfelelő hosszúságú drótot(furatok távolsága, ráhagyva 1-1 cm-t. Ajánlott a hangolótekercshez használt huzalból elkészíteni, de én az MCu villanyvezetékből készítettem, rajta hagyva a szigetelést. A végeit megblankoljuk, befuttatjuk ónnal, meghajlítjuk derékszögbe. Mindenféle trükkel és ügyeskedéssel a helyére kell tenni az összekötő huzalt, a cső belsejében!

FONTOS! Ennek az összekötő drótnak közvetlenül a csőfal mentén, ahhoz szorosan hozzásimulva kell haladnia!

Miután sokadik alkalomra sikerült az összekötő drót végeit kibújtatni, meg kell hajlítani és hozzáforrasztani az alsó henger felső szélénél lévő drótdarabhoz, illetve a hangolótekercs alsó végéhez.

Ugyanígy kell elkészíteni a fázistekercs alsó végét és a hangolótekercs felső (meleg) végét összekötő huzalt (előzetesen 1-1, Ø2 mm-es furatot készítve a végek mellett a csövön).

FONTOS! Ennek a vezetéknek középen, pontosan a cső tengelye mentén kell futnia! Olyan hosszúságúra kell tehát a derékszögbe behatott végek hosszait hagyni, hogy ez teljesüljön. Én ezt a dróton hagyott szigetelés méretével állítottam be

Záródugó és RF csatlakozó szerelése

Záródugó, RF csatlakozó

A 32-es csőhöz kapható záródugó (vakdugó) alját kifúrjuk, és 2 db csavarral hozzáerősítjük az RF csatlakozót. Annak érdekében, hogy a csavarok beférjenek, célszerű a palástot kifűrészelni kb. 5 mm szélességben az átellenes oldalakon. BNC esetén erre nincs szükség. A dugót célszerű kb. felére rövidíteni, mert egyrészt fölösleges ez a hosszúság, másrészt pedig zavar is a szerelésben.

Csatolótekercs elkészítés

Készítsük el a tekercset az adott méretek szerint (nálam ez 1,5 mm² CuZ huzalból, 12-15 mm átmérőjű légmagos, 7 menet). Egyik végét forrasszuk az RF csatlakozó meleg pontjához, a tekercs másik végéhez pedig forrasszunk kb 10 cm hosszúságú összekötő vezetéket. Az RF csatlakozó testéhez (pl. a csavar alá helyezett forrfülhöz) szintén forrasszunk 10 cm-nyi összekötő huzalt. Az összekötő huzalok 1,5-2 mm²-esek legyenek.

FONTOS! A csatolótekercs tengelye merőleges kell, hogy legyen a hangolótekercs tengelyére!

Csatolótekercs bekötése

Furatok készítése

Készítsünk 2 db, Ø2 mm-es furatot a hangolótekercs alá.

RF aljzatból kivezetés

A két furaton dugjuk ki a vakdugóba szerelt RF aljzat testvezetékét, illetve a csatolótekercshez forrasztott drótot. A testvezetéket forrasszuk a hangolótekercs alsó (hideg) végéhez, a csatolótekercsről jövőt pedig a középső (2., vagy 3.) kivezetéséhez. 2 db lemezcsavarral rögzítsük a vakdugót.

AZ ANTENNA KÉSZ!

...azaz mégsem.

A lényeg ugyanis most jön: a hangolás.

Nagyon sokan itt véreznek el, mert rosszul hangolják be az antennát és az vagy átalakul elemi dipóllá (minidipóllá), vagy pedig pedig egy félrehangolt vacak lesz belőle. Az antenna atyja, Ted Hart (és azok szerint, akik már készítettek működő EH-antennát) vallják, hogy ha az elkészítéshez 1 nap szükségeltetik, akkor a sikeres behangoláshoz legalább kettő.

Sok sikert kíván az utánépítéshez HA7JCA Gyula.

Miről is van szó?

Első gondolatok az eh-antenna.com oldal kezdőlapjáról. ( Ted Hart írása )

Fordítás:

„Az első dokumentum azért készült ,hogy útmutatóként / magyarázatként szolgáljon új fizikai elvekről, melyek bevezetnek az EH antennák elméletébe. Ezek nélkül az új fizikai elméletek nélkül nem magyarázható az EH antennák működése. A második dokumentum, melyre mint Maxwell három dimenzióban elnevezéssel hivatkozunk, olyan írás, melyet egy orosz fizikus készített az elektron 3 dimenziós szemlélete, szemben annak hagyományos rectilinear ( egyenesvonalú) mozgásán alapuló szemlélettel.”

Megjegyzés:

• Hajlandó vagyok új elveket elfogadni, ha a kiindulási alap elfogadható. Az egyenesvonalú mozgással kapcsolatos szemléletről nem hallottam. Azt tudom, hogy például a magnetronok működése azon alapul, hogy a mágneses térrel körpályára lehet kényszeríteni a katódból kilépő elektronokat. Ezt az elméletet. Vagyis az eddigi elméletek alaposan kitérnek az elektronok három dimenziós viselkedésére.

Megjegyzem Maxwell elmélete is három dimenziós. Hogy mást ne mondjak, a rádióhullámok terjedése is a Poyting vektorral magyarázható, P=ExH, ami egy vektoriális szorzat, három dimenziós vektorhármas. Az E és H vektor síkja egymásra merőleges, lásd rádióamatőr vizsgakérdések, és a poyting vektor erre a síkra merőleges, mutatván a hullám terjedési irányát. -

„Ennek a matematikai gyakorlatnak az eredménye a korábban nem ismert, új formájú sugárzás, melyet az ember nem ismert, de egyértelmű az EH antennákkal való kísérletezés után. Ezért ennek a dokumentumnak a címe:

ELEKTROMÁGNESES MEZŐ STRUKTÚRA- DINAMIKUS ELEKTRON HULLÁMOK ( tömeg-töltés) írta Vladimir I. Korobejnyikov.”

• Mintha Ted Hart azt állítaná, hogy nem ő találta ki. De azért szabadalmaztatta?

Az elvek bizonyítását nem a gyakorlat alapján szokás végezni. A gyakorlat egy jelenség megfigyeléséről és felhasználásáról szól. Az elmélet a jelenség okainak megértéséről és feltárásáról. A jelenség félremagyarázásának történelmi hagyományai vannak. Arisztotelész például látván a kilőtt nyil mozgását, azzal magyarázta, hogy a mozgásba hozott levegő viszi a nyilvesszőt. Elkerülte a figyelmét, hogy a kilőtt nyilvessző akár légüres térben is haladhat. Vagyis a gyakorlati megfigyelések és a magyarázatok között akadhat hézag.-

„ Nagyon bonyolult alaposan átérezni olyan fizikus munkájának jelentőségét mint Vlagyimir, melyről azt gondolom megérdemli a Nóbel díjat. Elegendő lenne megosztani munkáját a világgal, például mint ahogy én előterjesztem az EH antennák elméletét. Csapatunk azon fáradozik, hogy a Hz sugárzású antennákat bevezessük a professzionális és katonai alkalmazások világába. Ez segíteni fog a kommunikáció széles körében közösen használni ugyanazt a frekvenciát, a hagyományos és az új Hz sugárzás segítségével. Ezen a veblapon létrehozunk egy speciális szekciót az EH antennákról, és információkat adunk a tervezésről és felhasználásról. Nagyon izgalmas új koncepciók fejlődését követni megjelenésüktől kezdve, és érdekes a fizikai alkalmazások fejlődését látni. Úgy látszik Vlagyimir kitalálta, hogyan lehet megduplázni a világ számára a frekvencia spektrumot. Felfedezése megérdemli, hogy a történelem legnagyobb eredményei közé sorolhassuk.”

• Mintha azt mondaná, hogy a Hz sugárzás és a hagyományos elektromágneses hullámok más természetűek lennének, és emiatt külön adókkal és vevőkkel lehetne használni ugyanazt a frekvenciát a kétféle rádióhullám esetében, anélkül, hogy egymást zavarnák. Nekem már sikerült olyan antennát és rádiót csinálni, ami a hagyományos rádióhullámokat nem vette. Sajnos azonban Hz hullámokat sem vett. De azt hiszem jó úton vagyok én is a Nóbel díj felé.

Amúgy a rádiózás hajnalán Hertz féle hullámoknak nevezték az elektromágneses hullámokat.

HA5KJ