Антенны для ЧС: первоисточники

Владимир Поляков RA3AAE
CQ-QRP #80 (Осень 2022)
http://qrp.ru/cqqrp-magazine/1728-cq-qrp-80
 

Время идет, выпуск журнала всё задерживается, читатели ждут, а я всё никак не напишу эту статью, и сейчас вы поймете, почему. По первоначальномузамыслу хотелось  описать  несколько  вариантов случайных, суррогатных  антенн  из подручных  материалов,  позволяющих  осуществить радиоприём  и  получить  хоть какую-то  информацию  в  чрезвычайных условиях стихийных  бедствий: наводнений, лесных пожаров, ураганов, ледяных дождей, а теперь уже и военных действий. По  мере  работы,  мне  в который  уже  раз пришлось обратиться  к наследию великого человека, одного из основателей современной электро- и радиотехники – Николы Теслы. И тут мое собственное писание прекратилось, поскольку все уже было сделано давным-давно. Воистину, ничего нет нового под Луной!

Обнаружились два совпадения: в наступившем 2023  году исполнилось 80 лет со дня завершения жизненного пути Н. Теслы, а произошло это 7 января 1943 года, на Православное  Рождество!  Такого  удостаиваются  святые  и праведники,  а  то, что Никола был крещен, сомнений не вызывает, ведь его отец, Милутин Тесла – сербский православный  священник  [1].  Но,  наша статья  не  об  этом,  поэтому от религиозной мистики перейдем к мистике антенн [2]. Уже  тогда,  в  конце  90-х — начале  2000-х мне  стало  понятно, что  надо читать первоисточники, а некоторые картинки в статье про мистику коротких антенн я мог бы и не рисовать, заимствовав их из патентов и трудов Теслы [3] и рис. 1. Эти антенны относятся к СДВ, ДВ и СВ диапазонам,  где земля служит неплохим проводником.  Но,  только  эти  диапазоны  и годятся для передачи важной информации при ЧС с масштабом бедствия от примерно 40 км и более. Первыми обычно выходят из строя линии электропередачи, а при отсутствии электричества пропадает местное УКВ ЧМ вещание, телевидение, сотовая и спутниковая связь, интернет и все прочие «блага» цивилизации. 
Опишу случай из практики в те 2000-егоды, который трудно отнести к ЧС, тем не менее, весьма поучительный. Дело было жарким летним выходным днем, который хотелось  провести  на  природе  и  искупаться  в  чистой  воде. В Подмосковье  еще оставались такие места  (координат намеренно не сообщаю), и  до 2014  года еще работали  ДВ  и  СВ  радиостанции.  Скажу только,  что  ехать  надо было  на электричке километров 60…70 на север от Москвы, и еще порядочное расстояние идти пешком, что в такую погоду казалось просто приятной прогулкой. По этим  причинам  вещей  с  собой было  совсем  немного,  но  в  небольшой сумке уместились  еще портативный приемник  SONY  ICF-390,  довольно  «тупой» по чувствительности,  складной ножик  и  моток  тонкого  провода  (на  всякий случай). Случай  в  том прекрасном месте  представился  немедленно:  в обоих диапазонах приемника (СВ и УКВ) не было слышно абсолютно ничего, даже следов несущих. Оно и понятно – место было у водоема в низинке, а Москву с её радиоцентрами загораживала возвышенность – Клинско-Дмитровская гряда. Закинув один конец провода на соседний куст, и потыкав другим в разные места приемника  (а гнезда  для  внешней  антенны  у  этой модели нет),  я  убедился,  что толку от этого провода нет никакого.  Все заработало, когда я обмотал свисающим с куста проводом корпус приемника (витка 3…4), и прикрутил зачищенный конец к ножику,  воткнутому  в землю. Схема  –  на рис.1  справа.  Хорошо  принимались несколько  московских  СВ станций (УКВ диапазон  по-прежнему  был  пуст). Объяснение: по заземленному проводу протекал ток от сигналов радиостанций, а витки на корпусе служили катушкой связи с магнитной антенной приемника.  
Любопытно,  что  в  статье  [3]  Никола Тесла  полемизирует  с Генрихом Герцем, говоря  об  эффективности своей  заземленной  антенны (рис.  2) по  сравнению  с поднятым  и изолированным от земли диполем. Мы не  будем  спорить  с  великими, и судить,  кто  из  них,  и  в  каком случае прав (да и кто мы такие?).

Ограничимся  констатацией  факта,  что  это  работает,  и  хорошо подтверждается экспериментально.  В  описанном  опыте  антенна  была далека  от резонанса  и принимала  на  частотах  значительно  ниже резонансной,  но  все  равно дала замечательный  результат.  Еще лучший эффект  можно  получить увеличив индуктивность  антенной катушки, и  настраивая  ее  в  резонанс  на частоту принимаемого  сигнала.  Удобно использовать  катушки магнитных  антенн  с легко вдвигаемым ферритовым стержнем. Он позволит изменять индуктивность до 100 раз,  обеспечив десятикратную  перестройку  по  частоте.  Антенная  катушка располагается рядом с приемником, а он никакой переделки не требует. 

Литература: 
1.  https://ru.wikipedia.org/wiki/Тесла,_Никола 
2.  В.  Поляков.  Мистика  коротких  антенн.  —  Радио,  8/2000,  с.18-19. 
http://rfanat.ru/skr/vln-8o.html  
3.  Nikola Tesla.   THE TRUE WIRELESS — Electrical Experimenter, The May, 1919. 
https://teslauniverse.com/nikola-tesla/articles/true-wireless