Чому деяким радіоантенам потрібен шлях до землі, а деяким - ні?

Зараз я вивчаю основи радіо і помітив, що деякі радіостанції, наприклад, кристалічні радіо, мають монопольну антену, яка по суті є дротом, закопаним у землю. Однак інших радіостанцій, таких як портативний, який сидить за моїм столом, немає. Чи потрібно заземлювати антени?

Вибачення за довгу відповідь - її складний предмет. Я намагався зосередити увагу на основних моментах. Це не означало комплексного лікування антен.

Земля і земля.

Якщо під землею ви маєте на увазі фізично підключений до Землі, то відповідь однозначно ні, інакше супутники зв'язку або космічні зонди не працюватимуть. Якщо під "землею" ви маєте на увазі точку в ланцюзі, на яку всі інші напруги в ланцюзі посилаються на (0 В), то відповідь - так.

Антени працюють, передаючи або приймаючи електромагнітну хвилю. (Див. Максвелл, Герц та ін.)

ЕМ хвиля - повітряні типи та форми:

ЕМ Хвилі можна виявити з їх електричного поля або з їх магнітного поля (або обох). Хвиля також може бути поляризованою, тому антени можуть бути оптимізовані і для цієї поляризації. Посилення антени можна збільшити, зробивши її спрямованою, додавши до неї зайві елементи або використовуючи фігурні відбивачі. Звідси широке розмаїття форм і розмірів, а також чіткі нечіткі конструкції для оптимізації прийому (або передачі) на різних довжинах хвиль.

"Простий" монополь.

Вертикальна антена (та, яка зазвичай використовується із набором кристалів) виявляє електричне поле. Це переміщує заряд "вгору і вниз" антеною, виробляючи невеликий, але вимірюваний змінний струм. Ефект найбільший, коли фізичні розміри антени відповідають довжині хвилі ЕМ-хвилі. (див. резонансні ефекти). Не потрібно, щоб антена була підключена ні до чого .

Цей тип антени всенаправлений.

Приєднання (слабкого) сигналу до приймача вимагає налаштування та відповідності імпедансу. Для антени це виконується за допомогою налаштованої схеми LC (Tank). Налаштована схема збільшить одну вибрану вузьку смугу частот (див. Коефіцієнт Q). Котушка настроювання може бути пропущена (як в автотрансформаторі) або окрема котушка може бути використана для оптимізації завантаження на антену, оскільки частина енергії передається в ланцюг "радіо". Забагато занадто багато енергії призведе до зволоження реакції. Утримання високого коефіцієнта Q дозволяє легко розділяти окремі передачі. (Вибірковість)

Щоб досягти максимального ефекту, довжина антени повинна відповідати довжині хвилі сигналу. Земля (земля) діє як відбивна поверхня (а не як зворотний провідник ) і може подвоїти ефективну довжину антени, утворюючи дипольну антену. Цей ефект наземної площини можна покращити, використовуючи металевий лист (хороший провідник) або навіть дріт.

Загальний масив ягі (телевізійна антенна) демонструє цю ідею. Сигнал приймається зі складеного диполя. Інші елементи - це диполі (горизонтально або вертикально поляризовані або обидва). Вони діють як пасивні антени і повторно передають вхідну хвилю з фазовим зсувом, так що додають силу сигналу в основній приймальній антені. Ягі чутливий до напрямку.

Портативні радіоприймачі.

Повітряний пікап у переносній радіоприймачі - це котушка, обмотана навколо феритової смуги. (антена петлі) і виявляє компонент магнітного поля хвилі ЕМ. Це мінливе магнітне поле індукує напругу в котушці. Котушка утворює налаштовану схему зі змінним конденсатором. Друга «вихідна» котушка або, можливо, «кран» на первинному опорі котушки відповідає схемі підсилювача без завантаження налаштованої схеми, створюючи різко налаштовану антену.

Антени петлі дуже спрямовані, тому що ви легко помітите, обертаючи портативне радіо на 360 градусів.

Зверніть увагу, що один кінець відрегульованої ланцюга підключений до 'землі' або 0В решти радіопередачі. Ви також можете додати другу антену (довжину дроту або антену), яка зазвичай з'єднується невеликим конденсатором до "гарячого" кінця котушки або, можливо, окремої котушки на феритовій смузі. Це тягне в електричному полі компонент сигналу і покращує прийом.

Портативні радіоприймачі, які використовувались феритовими петлевими антенами - котушки, намотані навколо феритового сердечника. Ці антени не потребують заземлення, але котушка спрямована, тому, можливо, вам доведеться вказувати радіо в певному напрямку, щоб отримати хороший сигнал.

Ягі (променеві) антени також не вимагають заземлення, але прості довгі дротяні антени (як для вашого кристалічного набору) вимагають заземлення.

Все залежить від конструкції антени.