Антенны КВ Эффективность открытых дипольных антенн зависит от выбора материала. В качестве эталонной антенны здесь используется полуволновой открытый диполь с диаметром проволоки 2 мм. Сравнение различных материалов на разных частотах показывает, что не каждый материал подходит для изготовления антенны.
Высокочастотные токи текут по внешней стороне проводника, а не через сердечник. Глубина проникновения (скин-эффект) зависит от частоты, потери определяются удельным сопротивлением используемого материала. Большая площадь поверхности снижает потери (трубчатые проводники).
При переменном напряжении 50 Гц глубина проникновения составляет примерно 9,5 мм. На любительских диапазонах это порядка мкм, миллионных долей метра или тысячных долей миллиметра.
В таблице ниже показаны глубина проникновения в (uM) мкМ и сопротивление потерь полуволнового диполя.
| Длина волны | Частота | Глубина проникновения | Сопротивление потерь в Ом | |
| в М | в Мгц | in uM | ||
| Медь | Лужёная медь | |||
| 160 м | 1.875 | 48.2 | 3.21 | 9.29 |
| 80 м | 3.75 | 34.1 | 2.27 | 6.57 |
| 40 м | 7.5 | 24.1 | 1.61 | 4.66 |
| 20 м | 15 | 17.0 | 1.13 | 3.27 |
| 10 м | 30 | 12 | 0.8 | 2.31 |
| 2 м | 150 | 5.4 | 0.36 | 1.04 |
Ниже приведён максимальный КПД, которого можно достичь от полуволнового диполя с проводом толщиной 2 мм.
| Диапазон | 160 м | 40 м | 10 м | |
| Серебро | 95.9 % | 97.9 % | 98.9% | |
| Медь | 95.7 % | 97.8 % | 98.9% | |
| Латунь | 93.8 % | 96.8 % | 98.4% | в зависимости от состава |
| Олово | 89.8 % | 94.7 % | 97.3 % | |
| Свинец | 96.5 % | 92.8 % | 96.7 % | |
| Золото | 95.2 % | 97.5 % | 98.8 % | |
| Алюминий | 94.7 % | 97.3 % | 98.6 % | |
| Алюминиевый сплав | 93.3 % | 96.5 % | 98.2 % | в зависимости от состава |
| Железо | 23% | 37% | 54% | в зависимости от состава |
| Нержавеющая сталь | 91.6 % | 95.6 % | 97.8% | |
| Олово Свинец | 88.5 % | 93.9 % | 96.4 % | в зависимости от состава припоя |
| Цинк | 92.4 % | 96% | 98% |
Из общей мощности в 100 Вт часть мощности преобразуется в тепло, а остальная часть — полезная излучаемая мощность. Большая часть тепла генерируется в местах, где токи максимальны, в нашем случае полуволнового диполя в точке питания и в линии питания после половины длины волны.
Магнитные свойства железа вызывают самые большие потери в таблице выше. Именно поэтому на индукционных плитах используются кастрюли с железным дном.
На 160 метрах КПД составляет 23% и 77% преобразуется в тепло, на 1000 Ватт это мощность 770 Ватт, которая теряется на тепло (жаль такой дорогой выходной каскад). Если вы посчитаете в процентах, потеря в 77 процентов покажется катастрофической, но если вы посчитаете в dBm, то разница составит всего около -6 dB или 1 S-пункт. Проблема усугубляется, если антенна слишком коротка, неудобно висит и к тому же сделана из железной проволоки, тогда потери быстро достигают нескольких S-пунктов.
Заключение
Невозможно сделать антенну, которая не излучает, но между фиктивной нагрузкой и хорошей антенной существует более тысячи возможностей.
При QRO необходимо внимательно отнестись к выбору материалов, особенно если тюнер приходится настраивать на несколько диапазонов, так как токи на токосъёмниках могут стать намного больше, чем на выходе выходного каскада, и даже привести к возгоранию.
PE1KQP
