Anténa CFA
ANTÉNA CFA
Na stránkách ČAV (www.c-a-v.com/content.php?article.88) je článek Anténa EH – Mýtus a realita. V tomto článku je nepatrná zmínka o anténě CFA, co to vlastně je?
Představte si AM anténu o délce padesátiny vlnové délky, která nepotřebuje protiváhu v zemi, zabírá nevelkou plochu, produkuje jen nepatrnou či spíše žádnou RFI (vysokofrekvenční interferenci), má ohromnou šířku pásma a účinek lepší než celovlnný vertikální zářič.
Zní to jako fantazie?
Ještě donedávna by tomu tak bylo.
V současné době vysílají různé modely takové antény na Středním východě a u NAB99 (Národní sdružení pro rozhlasové vysílání - Konvence 1999 v Las Vegas).
V konferenčním centru v Las Vegas prezentoval Brian Steward z oddělení techniky Skotské univerzity v Glasgowě (Department of Engineering at Glasgow Caledonian Univerzity) 19. dubna 1999 pojednání o něčem, co bylo patentováno jako Crossed-Field Antenna.
"Reverzní forma" (záporné řešení) Maxwellovy čtvrté rovnice povoluje vznik magnetického pole, aniž by vodičem protékal proud.
Syntetické pole
Už začínající radioamatéři vědí, že libovolný vodič, do kterého teče vysokofrekvenční proud, může sloužit jako anténa (viz třeba BPL/PLC).
Když do vodiče přitéká vysokofrekvenční proud, vzniká elektrické (čili E) a magnetické (čili H) pole. Tato dvě pole jsou navzájem fázově posunuta (vzájemné fázové úhly amplitud jsou pootočené o 90°) a v jistém odstupu, dejme tomu { (zisk) / 2 pi } prolnutý v elektromagnetickém poli, tvořícím požadovanou položku. Běžná anténa, třeba dipól, nadzemní vertikální zářič, dlouhý drát nebo cokoli jiného, pracuje na tomto tento principu.
Před více než desetiletím započali Maurice Hately a doktorand Fath Kabbary práce na návrhu úplně odlišné antény. Výchozím předpokladem tohoto radikálního designu je skutečnost, že lze vytvořit magnetické pole i bez toho, aby vodičem protékal proud. Hately a Kabbary oznámili, že použitím negativního (záporného řešení) tvaru čtvrté Maxwellovy rovnice mohli prokázat, že mezi dvěma deskami kondenzátoru, do něhož je zavedeno vysokofrekvenční napětí , vzniká magnetické pole.
Hately a Kabbary brzy poté dokázali vytvořit přímou syntézu elektromagnetického pole za použití kondenzátoru, se távajícího ze dvou velkých desek a dvou velkých, krátkých válců. Ploché elektrody, nazývané "elektrody D" (podle termínu "D" v Poyntingově teorému), byly umístěny paralelně tak, aby tvořily kondenzátor. Válce, označené jako "elektrody E", byly umístěny nad a pod elektrody D. Když byl k válcům připojen zdroj vysokofrekvenční energie, produkovaly vysokofrekvenční E-pole (proto označení "desky E").
Později se Kabbary vrátil do rodného Egypta, kde pokračoval v experimentech s pozemní anténou pro rozhlasové vysílače. Úspěšně postavil a otestoval několik různých konfigurací, až se design nakonec ustálil na pouhých 3,65m (!) vysoké nadzemní konstrukci, pokrývající jen 10 čtverečních metrů. Zdokumentoval úspěšný test této antény při 1161kHz a výkonu 60 kW.
V roce 1995 Kabbary přikročil k dalším radikálním změnám této antény, k níž přidal trychtýřový nástavec (viz foto). Tento design při 30 kW údajně produkuje totéž inverzní pole jako konvenční čtvrtvlnová vertikální anténa, která původně měla být nahrazena anténou se ziskem 100 kW. Trychtýřová CFA umístěná v Egyptě je vysoká jen 6,4 m a měří méně než 0,025 užívané vlnové délky. Vertikální anténa, kterou nahradila, byla vysoká přes 64 metrů. Výsledky testů ukázaly zisk asi 9 dB (800%) ve srovnání se čtvrtvlnovou vertikální anténou.
Výhody CFA nad konvenčními zářiči zahrnují:
1. Velmi malá velikost, typicky asi padesátina vlnové délky.
2. Vysoká účinnost - typicky 6 dB (400%) zisk vůči konvenčnímu čtvrtvlnovému vertikálnímu zářiči.
3. Nepatrné indukční pole vytváří jen velmi malou vazbu mezi sousedícími anténami.
4. Širokopásmovost.
V současné době vysílají čtyři takové antény ve službách Egyptského rozhlasu.
Zdroj:
http://www.mwm.cz/index1.php?make=rubrika&idr=62&pjmeno=&p1=&kredit=&list=2
Bližší popis a výpočty
http://www.antennex.com/preview/cfa/cfa.htm
