Экранированная антенна
Что нужно сделать для того, чтобы устранить электрическое воздействие на провод или деталь?
Каждый радиолюбитель знает, что надо эту деталь или этот провод экранировать. Мы экранируем катушки и целые контуры, экранируем лампы, металлизируя их баллоны, помещаем экраны внутрь ламп. Наконец, мы экранируем снижения антенн в тех случаях, когда не хотим, чтобы снижение принимало участие в радиоприеме.
Но вот несколько лет назад в продаже появились радиоприемники с … экранированной рамкой, помещенной внутри ящика приемника. Так был выполнен, например, приемник 2-го класса «Электросигнал-2». Витки рамок этого приемника заключены в заземленную металлическую оплетку, имеющую узкий разрез в одном месте. Такие же экранированные рамки с экраном в виде массивной медной трубы применяются в радионавигации.
Как работает рамка?
Передающие антенны располагаются обычно вертикально и создают электромагнитное поле, у которого электрическая составляющая направлена вертикально, а магнитная — горизонтально. Это значит, что между любыми двумя точками, находящимися на разной высоте, этим шлем создается напряжение, тем большее, чем больше разность их высот.
Приемная рамка помещается в вертикальной плоскости, поэтому в тех частях образующих ее витков провода, которые при этом окажутся расположенными вертикально, будет наводиться ЭДС. Если рамка будет обращена к передающей станции своей плоскостью, то в обеих ее вертикальных частях, будут наведены совершенно одинаковые, но направленные друг другу навстречу ЭДС, которые взаимно уничтожатся. Но если рамка обращена к передающей станции своим
ребром, то передние и задние стороны ее витков будут находиться от станции на неодинаковом расстоянии — передние стороны окажутся ближе к ней. Эта разница в расстоянии приведет к тому, что фазы ЭДС, наведенных в передних и задних сторонах витков рамки, будут несколько различны и наведенные ЭДС не уничтожат друг друга полностью. Оставшаяся разность и представит собой то напряжение сигнала, которое может быть использовано для приема.
Если рамку экранировать, заключив ее в медную трубу, оплетку или спираль (причем поперечный разрез этой трубы или оплетки не изменяет ее экранирующего действия), то такой экран полностью устранит воздействие на витки рамки электрического поля передатчика и никакой ЭДС наводиться в них не будет. Прием на такую рамку был бы невозможен, если бы… у электромагнитного поля была только электрическая составляющая. Но у него есть еще магнитная составляющая, свободно проходящая сквозь медный экран и воздействующая на витки рамки. Разрез в экране предотвращает возникновение в нем круговых токов, которые были бы возбуждены магнитной составляющей поля. А раз в экране нет тока, то нет и создаваемого им противодействующего магнитного поля. Поэтому по отношению к магнитному полю такой экран совершенно нейтрален— он его не задерживает и не искажает.
Благодаря этой особенности экранированной рамке присуще весьма ценное свойство — способность ослаблять помехи радиоприему, создаваемые различными электрическими установками. Эти помехи создаются в большинстве случаев именно электрическим полем источника помех, магнитное же поле его значительно слабее и радиус его действия очень мал.
Так как металл размером даже 0.001 миллиметра способен ограничить проход через себя электромагнитное поле,то любой другой провод экранированный подобным способом,может отлично защитить сигнал, не давая ему пробраться в тракт ПЧ.