72. CZY ANTENA PTCR W GRODZISKU MAZOWIECKIM
MOGŁA ODBIERAĆ SYGNAŁY Z DWÓCH STRON?

Na mojej stronie http://www.nadajnik-babice.pl w rozdziale 52
pt. O USYTUOWANIU CZĘŚCI ODBIORCZEJ PTCR, skupiłem swoją uwagę na jej usytuowaniu.
Natomiast w rozdziale pt. 41 HISTORYCZNY, AMERYKAŃSKI OPIS TRANS - OCEANICZNEJ RADIOSTACJI – WARSZAWA,
zamieściłem stosunkowo dokładny opis technicznych jej obiektów. Wśród nich również szczegóły,
dotyczące głównej anteny odbiorczej PTCR jaką była antena falowa, wynaleziona i opracowana przez Panów Beverage, Rice i Kellogga,
a opisana w dokumencie zaprezentowanym przed American Institute of Electrical Engineers.
Antena ta miała długość 16.200 metrów i usytuowana była w kierunku południowym z budynku stacji odbiorczej, SO,
znajdującego się w Grodzisku Mazowieckim, wzdłuż średnicy ziemi, linii o najkrótszej długości do Nowego Jorku
i prawie pod kątem prostym do kierunku (usytuowania) stacji nadawczej, SN.

W konstrukcji przypomina ona zwykłą linię telegraficzną, składającą się z dwóch przewodów miedzianych o średnicy ok. 2.54 mm
rozciągniętą na drewnianych słupach o wysokości ok. 6.1 m. Decyzja o instalacji anteny falowej, zwanej anteną odbiorczą Bevarage,
nie była przypadkowa. Posiada ona bowiem bardzo ważną właściwość, była anteną kierunkową, co w przypadku,
gdy większość wyładowań atmosferycznych przybywa z południa i południowego wschodu,
jej właściwości kierunkowe zapewniały bardzo dużą poprawą współczynnika sygnału do zakłóceń,
w porównaniu z uzyskanym przy odbiorze przez antenę ramową (pętlę) lub w kombinacji anteny ramowej (pętli) i pionowym przewodem.

Rys. 1 Najprostsza odbiorcza antena Beverage (AOB).

Przypominam, że opis istoty pracy najprostszej anteny odbiorczej Beverage, o jednym przewodzie,
zamieściłem na stronie [4]. Jej schemat pokazany jest na rys. 1. Utworzona była z pojedynczego przewodu,
o długości porównywalnej z odbieraną falą elektromagnetyczną sygnału, rozwieszonego w odległości ok. kilku metrów
nad powierzchnią ziemi, ale od niej izolowanego, a drugim jej przewodem była gleba.
Na jej końcu KA znajdował się rezystor R o oporności równej impedancji linii, a na początku PA transformator i odbiornik.

Jest bardziej prawdopodobne, w związku z wcześniej podanym opisem zastosowanej w Grodzisku Mazowieckim
anteny zawierającej dwa przewody, że mogła to być jedna antena o dwóch drutach skierowana na Nowy York,
ale z możliwością jej przełączania na zwrot południowy lub północny. Poszukiwałem materiałów, które w sposób względnie prosty
przedstawiałby istotę pracy takiej anteny falowej dwudrutowej. Dotarłem do artykułów, w którym opisano teoretyczne podstawy
anten falowych [1,2,3] z których zaczerpnąłem w wiedzę dotyczącą anten Beverage zarówno o jednym jak i dwóch drutach.

Upewniłem się o tym, że taka możliwość sterowania pracą anteny rzeczywiście istnieje,
po przeczytaniu na drugiej mojej stronie https://dobiech-ireneusz.jimdo.com/ rozdziału
pt. 22 WYNIK SZPERANIA W MOIM ARCHIWUM, napisanego przez krótkofalowca SP7HT i SQ7FI, z którego przytaczam fragmenty.

"Anteny odbiorcze Beverage (AOB)
AOB to długi przewód rozwieszony na izolatorach, niezbyt wysoko nad powierzchnią gruntu, najczęściej 2 metry nad ziemią.
Sygnały są odbierane z AOB na jednym z jej końców, poprzez transformator dopasowujący impedancję wejściową anteny 450 ohm
do impedancji kabla koncentrycznego (50 ohm lub 75 ohm). Drugi koniec anteny jest połączony z uziemieniem opornikiem 450 ohm.
AOB wykazuje wyraźną kierunkowość odbieranych sygnałów w stronę tego końca anteny, który jest połączony z uziemieniem.
A więc jest to sytuacja jaką przedstawia szkic na rys. 1. Gdyby drugi koniec anteny nie był połączony z uziemieniem
(poprzez opornik 450 ohm), to antena faworyzowałaby odbiór sygnałów z przychodzących wzdłuż przewodu AOB z obu końców anteny."

 O takim przypadku wspomniałem na mojej stronie http://www.nadajnik-babice.pl w rozdziale
pt. 53 Odbiorcza antena Beverage, gdzie również przytoczyłem dwustronną jego poziomą charakterystykę rys. 2.

Rys. 2 Pozioma dwustronna charakterystyka kierunkowa anteny falowej jedno przewodowej
o długości równej długości fali przestrzennej, gdy istnieją w nim fala bieżąca i odbita [4 rys. 4].

Jak widać charakterystyka ta jest dwustronna, ale nie symetryczna, a więc czułości w obu kierunkach są różne.
Odbiór sygnału pochodzącego ze strony SO, nie jest tak dobry, jak ze strony SN, ponieważ prąd fali nie pożądanej,
jest tracony w drucie anteny, podczas ruchu na koniec anteny KA i  przemieszczania się po odbiciu od niego z powrotem na jej początek PA.

"Krótkofalowcy wykorzystują tę właściwość i - za pomocą przekaźnika na odległym końcu anteny
- przełączają ją z jednokierunkowej na dwukierunkową (w zależności od aktualnych potrzeb)."

Nie wiemy, jak była wykorzystywana w Grodzisku Mazowieckim antena falowa w postaci dwóch przewodów.
Może wykonana była w następującym wariancie, jeden przewód mógł pełnić funkcje anteny falowej jak na rys. 1,
tzn. była to antena najprostsza, posiadająca na końcu rezystor R. A więc odbierała sygnały tylko z kierunku SO.
Natomiast drugi przewód mógłby być wykorzystywany do uruchomiania urządzenia wyłączającego opornik R.
Wówczas antena odbierała sygnały z obu kierunków, lepiej z SN troszkę gorzej z SO,
co obrazuje Rys. 2 Pozioma dwustronna charakterystyka kierunkowa anteny falowej.

Można również wyobrazić sobie drugi wariant, w którym wykorzystywane były oba izolowane przewody
w postaci jednej anteny falowej mogący odbierać fale z obu stron, albo z SO albo SN z podobną czułością.
Poszukiwałem w tym celu prostego układu, który to zadanie spełnia. Okazało się, że taki układ jest również zamieszczony
w  [1] http://nrcdxas.org/articles/Beverage0182.pdf , jego oryginał zamieszczam na Fig. 5.

Uważałem za celowe zapoznanie czytelników z możliwościami anteny, wykonanej w postaci linii posiadającej dwa izolowane przewody,
do odbioru sygnałów w tym samym kierunku, ale z różnych stron. Obraz układu z Fig. 5, takiej najprostszej anteny falowej "dwu drutowej",
wykorzystywanej na jednym kierunku, ale w dwóch zwrotach, przydatny do zamieszczenia przedstawia rys. 3 [1].

Składa się z dwu przewodowej linii oraz najprostszego odbiornika, jakim jest odbiornik reakcyjny pełniący funkcję stacji odbiorczej SO.

Rys. 3 Schemat anteny falowej z dwoma przewodami.

Początek anteny PA znajduje się, z prawej strony, gdzie jest stacja odbiorcza SO, natomiast koniec KA, z lewej strony,
skąd przybywa sygnał od stacji nadawczej SN. Na początku anteny PA, a więc tam gdzie jest stacja odbiorcza SO,
znajduje się transformator TR1, natomiast na końcu KA transformator TR2.
Dodatkowym elementem jest odbiornik współdziałający z początkiem anteny.

Taka antena utworzona przez dwa przewody, różni się w sposób zasadniczy od anteny jednoprzewodowej,
gdyż można za jej pomocą odbierać sygnały w postaci fali elektromagnetycznej z obu kierunków SO i SN,
w przeciwieństwie do wcześniej rozpatrywanego wariantu z włączanym i wyłączanym rezystorem w antenie z rys. 1.
Należy zaznaczyć, że w wariancie z rys. 3 konieczna jest zawsze obecność rezystora R dla prawidłowej jego pracy.
Niewykluczone, że  mogła być wykorzystana podobna, ale bardziej skomplikowana, w Grodzisku Mazowieckim.
Być może, że zamieszczę opis w kolejnych rozdziałach jak działa taka antena. Jest to stosunkowo trudne, gdyż trzeba w posłużyć się
nieco bardziej skomplikowanymi pojęciami, niż miało to miejsce w opisie istoty pracy anteny o jednym przewodzie.

[1] http://nrcdxas.org/articles/Beverage0182.pdf

[2] http://www.w0btu.com/Beverage_antennas.html

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Beverage_antenna

[4] http://www.nadajnik-babice.pl rozdział 53. ODBIORCZA ANTENA BEVERAGE.

Ireneusz Dobiech, czerwiec 2019 r. (opublikowano w sierpniu 2019 r.)

ZAPOZNAJ SIĘ TEŻ Z NOWĄ, DOŚWIADCZALNĄ STRONĄ PT.

ZNAJDZIESZ JĄ POD ADRESEM: http://dobiech-ireneusz.jimdo.com

CIĄG DALSZY NASTĄPI