Вредоносное ПО (malware) - это назойливые или опасные программы,...
На НЧ-диапазонах доводится часто слышать горячие споры на тему заземления антенн и радиоаппаратуры. Обычно речь идет о двух проблемах первая
— микрофон «кусается», и вторая - чем глубже размещено заземление, тем эффективнее работает антенна. Советы перерастают в горячие споры, а юмору многих советов позавидовал бы Ярослав Гашек.
Для лучшего понимания и усвоения материала добавим и мы в статью немного юмора. Начнем с «кусючего» микрофона. В основном, эта проблема возникает при плохом согласовании и симметрировании антенны, особенно при работе на «веревку», т.е. антенну в виде длинного провода. Для такой антенны противовесом служит осветительная сеть 220 В или водопроводные трубы, если они используются в качестве заземления. ВЧ-энергия при ненастроенной и неотсимметрированной антенне излучается как самой антенной, так и всеми дополнительными проводниками, подключенными к аппаратуре. Генератор или передатчик «не понимает» слова «антенна»: для него это просто нагрузка. Согласованная или несогласованная — это неважно.
В некоторых случаях эту нагрузку можно хорошо согласовать и получить удовлетворительный КСВ, но антенной при этом по-прежнему будут являться полотно антенны, осветительная сеть, водопроводные трубы, проходящие в доме, и прочие проводники, подключенные к аппаратуре. Так чему же удивляться - «укусить» может не только микрофон, но и любой провод, торчащий из-под стола. Сразу рождается идея, что необходимо заземлить аппаратуру. Начинаем опутывать квартиру проводами, соединяя аппаратуру с ближайшим газоном. Иногда это помогает, микрофон перестает «кусать» хозяина, но при этом начинают волноваться соседи этажом выше или ниже. Вот тут «компетентные доброжелатели» начинают давать интересные советы, как лучше сделать заземление, каким проводом, какой сделать контур заземления возле дома и т.д. Некоторые радиолюбители все-таки интуитивно догадываются, что речь идет не о постоянном токе, и советуют сменить квартиру с 5-го этажа на первый, мотивируя это тем, что проводник длиной менее 0,1L уже не излучает. Можно, говорят, еще последовательно с проводником заземления включить конденсатор переменной емкости, чтобы создать последовательный контур для данной частоты.
После таких длительных бесед радиолюбительский народ «зацикливается» на несуществующей проблеме, вместо того чтобы подумать, а что же делают с «кусючим» микрофоном на самолете или МКС, и как же работает заземленный четвертьволновой вибратор?
Представьте, что нам нужно полить водой грядку через участок соседа, а шланг дырявый. Вместо того чтобы починить шланг, мы начинаем придумывать различные приспособления,чтобы не залить участок соседа. Да и вообще, почему мы хотим «забить» часть ВЧ-энергии в землю, она что, лишняя? Может, лучше поработать с антенно-фидерным устройством и излучать эту энергию в эфир? Заземлять антенну и аппаратуру, конечно, необходимо в целях электробезопасности и грозозащиты, но это никак не относится к проблеме «кусючего» микрофона. При работе на «веревку» длина проводника должна составлять половину длины волны нижнего диапазона, чтобы полуволновой вибратор был образован самим полотном антенны, а не куском провода с дополнением из проводов осветительной сети или труб отопления.
При работе на кратных частотах в этом случае будет изменяться только диаграмма направленности этого вибратора. Блок согласования антенна - кабель должен находиться у антенны, а не под столом. В качестве простейшего согласующего устройства следует применить хотя бы параллельный контур с отводом.
Теперь поговорим о хорошем заземлении и КПД антенны - эти два понятия вообще никак не связаны между собой. Классической формой вертикального излучателя является четвертьволновой штырь над экраном. Это полуволновой излучатель, а недостающий четвертьволновой отрезок вибратора образуется т.н. «зеркальным изображением» от экрана Физическая сущность метода зеркального изображения заключается в том, что электромагнитные волны вибратора, падающие на поверхность экрана, возбуждают в нем токи, под действием которых появляется отраженная волна, фаза которой в момент отражения от экрана не меняется. Если предположить, что экран бесконечный и является идеальным проводником, то КПД антенны без учета потерь равен 100%. Заметьте, что мы говорим об отражающем экране, а не о заземлении. Нам необходимо возбудить в нем токи и отразить волну, а не поглотить. Касается экран при этом земли или нет, не имеет никакого значения. Так как основная масса радиолюбителей не располагает большими площадями для установки антенн, экран хочется сделать как можно меньших размеров. Для этой цели и используются радиально расположенные четвертьволновые проводники, настроенные в резонанс, позволяющие при относительно малой площади создать хороший отражающий экран. Чем больше количество радиалов, тем большая часть энергии перехватывается и отражается, а не поглощается землей, тем больше КПД антенны. Из вышесказанного следует, что все разговоры о длинной трубе, забитой глубоко в землю и, якобы, улучшающей КПД антенны, абсурдны. Мы вновь пытаемся часть энергии «закопать» в землю.
При изготовлении вертикалов применяйте петлевые вибраторы. Такое решение имеет ряд достоинств. Электрически антенна связана с заземлением, с механической точки зрения мачта без изолятора прочнее. Антенна имеет более широкую полосу пропускания, а ее входное сопротивление увеличивается. Антенны с малым входным сопротивлением сложнее согласовывать с фидером, КПД таких антенн, как правило, ниже, т.к. сопротивление потерь может быть соизмеримо с сопротивлением излучения, что связано как с длиной проводников в НЧ-диапазоне, так и с материалами, из которых изготовлена мачта (например, применются стальные трубы, в которых много стыков). Часть подводимой к антенне мощности излучается в пространство, а другая часть в проводниках антенны превращается в тепло. Поэтому антенну можно представить как эквивалентное нагрузочное сопротивление, состоящее из двух составляющих: сопротивления потерь и сопротивления излучения. КПД антенны есть отношение полезной (излучаемой) мощности к суммарной мощности, подводимой к антенне Чем больше сопротивление излучения по отношению к сопротивлению потерь, тем больше КПД антенны. Если вертикалы устанавливаются на высоких зданиях и имеют длинный фидер, то по длине этого фидера необходимо расположить несколько запирающих дросселей. Это могут быть ферритовые кольца любой проницаемости, на которые наматывают по несколько витков фидера, что препятствует затеканию тока по оплетке кабеля. В УКВ- диапазоне на кабель в качестве запирающих элементов устанавливают четвертьволновые стаканы, закорачивая один конец стакана на оплетку кабеля. Стаканы изготавливают из металлической трубы или из оплетки кабеля большего диаметра.
В частном секторе кабель питания антенны закапывают в землю, осуществляя разводку под землей, что также препятствует затеканию тока и одновременно служит грозозащитой. При этом необходимо иметь два контура заземления: один - у антенны, второй - на вводе в дом.
Ключевым фактором правильной и безопасной работы антенны является качество ее заземления
Заземление радиочастотной антенны
Некоторые типа антенн являются несимметричными, для их нормальной работы необходимо использование заземления. Симметричные радиочастотные антенны в заземлении не нуждаются если синфазные токи не воздействуют на ввод. Тем не менее, во множестве вертикальных антенн и концевых кабелей заземляющий проводник используется в качестве составной части антенны. Для данных систем требуется хорошее заземление .
- Физическое заземление радиочастотной системы выполняют, непосредственно присоединяя ее к земле. Поскольку проводимость грунта относительно невысока, необходимо обеспечить большую площадь контактной поверхности заземляющего электрода .
- Заземляющая плоскость . Во многих вертикальных антеннах применяется так называемая заземляющая плоскость (плоскость заземления). Так называют имитацию земли, выполненную из плоского проводника, расположенного вокруг антенны по окружности на расстоянии в четверть длины волны. Зачастую эту плоскость имитируют с использованием нескольких радиально расположенных проводников, также длинной в четверть волны.
Заземление антенны для безопасности
Антенна представляет собой металлический объект, который может в некоторых случаях оказаться под напряжением. Причиной этого может стать короткое замыкание или другие неисправности. Заземление поможет предотвратить опасное воздействие на пользователей и сопряженное оборудование.
Заземление антенны как предотвращение воздействия молнии
Молния представляет собой электрический разряд, величина тока такого атмосферного явления достигает от 3 до 140 кА. Такая огромная энергия, сконцентрированная в точке удара молнии, может нанести колоссальные повреждения. В случае прямого удара молнии защитить антенну от ее воздействия может только система молниезащиты . Однако, даже от косвенного воздействия, индуцированное напряжение может достигать критических величин. Избежать неисправностей можно при использовании устройств защиты от импульсных перенапряжений. Хорошее заземление, правильно выбранное устройство УЗИП и грамотная схема соединения позволят существенно снизить воздействие молнии на оборудование.
Одна из важных задач для обеспечения безопасности дачного дома во время грозы - это грозозащита антенн , которые, будучи самым высоким элементом кровли, чаще всего подвергаются ударам молнии. Поэтому каждому домовладельцу следует позаботиться о том, чтобы организовать надежное заземление телевизионной антенны на даче. Лучше выполнять такую работу, руководствуясь советами специалистов в области грозозащиты.
Некоторые особенности
Вопреки распространенному заблуждению, собственно антенна, закрепленная на мачте, молниеприемником не является. При этом она зачастую также не попадает в защитное поле смонтированного на крыше молниеприемника, а потому нуждается в обустройстве отдельной защитной системы.
В ряде случаев молниеприемник для защиты кровли крепится непосредственно к антенне, однако по телевизионному кабелю внутрь здания возможен занос высоких потенциалов - это результат несоблюдения эквопотенциальности. В результате такого заноса возникают импульсные перенапряжения в электросети, что может стать причиной выхода из строя электрообрудования и возникновения пожаров. Чтобы избежать этого, необходимо правильно оборудовать токоотвод и заземление ТВ антенны на даче. В этом помогут достаточно простые советы.
Советы специалистов по созданию защиты и заземления телевизионной антенны на даче
Стандартная защита в данном случае - это оборудование токоотвода и заземление антенны телевизора. Одним концом провод токоотвода требуется соединить с заземлителем, вторым - с точкой нулевого потенциала (таким объектом соединения может стать металлическая стрела либо центр трубки петлевого вибратора).
Петлевой вибратор во многих случаях применяется в антенной конструкции как уловитель сигнала. Он связан в средней точке с металлической стрелой, которая соединяется с мачтой. При такой конструкции мачта нуждается в заземлении.
Если дачный дом имеет металлическую кровлю с уже смонтированным заземлением, тогда заземление ТВ антенны на даче следует организовать путем соединения с кровлей нижней части мачты.
Отвечая на вопрос, нужно ли заземление на даче, можно однозначно сказать, что нужно, если на даче есть хотя бы несколько мощных электроприборов и розеток.
Для проверки вам понадобится омметр и молоток.
- Прежде чем переходить непосредственно к проверке, обратите внимание на то, что разделители бывают контурные и выносные. Разница состоит в том, что выносные заземлители расположены за пределами здания, а контурные – по всему периметру дома. Обычно контурные прокладываются по стенам дома.
- Теперь необходимо осмотреть места соединений контактов между заземлителями и заземляющими устройствами. Простучите небольшим молотком места соединений и проверьте, нет ли разрывов.
- При помощи омметра измерьте сопротивление – нормальный показатель сопротивления составляет 0, 05 Ом.
- Переносные заземления состоят из зажимов, которые и присоединяются к заземляемым приборам. Проверять их следует один раз в квартал, тогда как стационарные – после каждого ремонта или не реже одного раза в 10 лет.
Для дачи отличным вариантом будет создание заземляющего контура. Его легко можно смонтировать самостоятельно. Комплект заземления для дачи представляет три стальных электрода, которые необходимо вбить на глубину полтора – два метра. Между собой эти электроды должны быть приварены при помощи стальной балки.
Разноска электрода обычно колеблется от метра до трех. Размер зависит от грунта, чем больше в нем воды, тем меньше можно делать расстояние между электродами. Сейчас несложно купить комплект заземления для дачи, в который обычно входят стальные электроды на резьбовых соединениях.
Иногда на эту тему можно узнать много полезного, электроды не вбивают в землю, а закладывают в пробуренные скважины. При этом после монтажа скважины нужно будет заполнить суглинком с солью.
Даже если грунт имеет плохую электропроводность, ее легко можно повысить. Для этого достаточно в грунте сделать несколько скважин и заполнить их соляным раствором. При этом заземление тт на даче будет более эффективным.
Очень многие стремятся ставить на дачи телевизионные антенны. Однако, для безопасной работы такого устройства, его необходимо хорошо заземлить.
Чтобы осуществить заземление телевизионной антенны, понадобится металлическая арматура, и кабель, при помощи которого антенна будет с ним соединяться.
Арматура, диаметром 20 мм, вбивается на два метра в землю. При этом примерно 20-30 см необходимо оставить над землей. Чтобы все было более качественным, следует сам кабель прикрутить на хомут.
В некоторых случаях антенны не заземляют, так как из-за этого может ухудшиться сигнал передачи. Правда при этом степень безопасности использования антенны значительно уменьшается.
Цена заземления, если выполнять его самостоятельно, будет равняться стоимости комплекта. Средняя стоимость такого комплекта составляет от 3 до 8 тысяч рублей.
Более дорогие обойдутся в 15-20 тысяч.
Купить заземление для дачи можно как в интернете, так и в реальных магазинах. Выбирать тип и размер комплекта следует в зависимости от размера дома и количество электроприборов в нем.
Фото заземлений на даче, представленные на сайте, позволят упростить процесс установки заземляющих устройств.
