В 30-х годах прошлого века были популярны антенны данного типа. Прием велся на ДВ и СВ, и они обеспечивали достаточно хороший уровень сигнала. Но как? Антенна электрически короткая и по широко распространенному мнению это лишь вертикальный провод эффективность которого немного улучшала метелка на верхнем конце. В таком виде заметного эффекта она давать не могла.
Рассмотрим одну из лучших метелочных антенн, которые выпускала фирма Central Equipment Ltd. Вот как они были устроены.
Каждая антенна собиралась из пучка отрезков медной проволоки от 0,5 до 1 м, и они разводились на угол от 45 до 90 градусов. Нижний конец пучка вставлялся в массивный фарфоровый изолятор, сквозь дно которого присоединялся провод длиной около 15 м, соединяющий антенну с приемником. Провод, идущий от антенны к приемнику, чтобы изолировать его от крыши и стен дома, крепился к специальным кронштейнам-изоляторам и до самого ввода нигде ничего не касался. Ввод же устраивали из эбонитовой трубки.
Медные проводники амальгамировались (твердый раствор) для того, чтобы максимально увеличить площадь поверхности проводников антенны.
В этом описании удивляет прежде всего тщательность изоляции антенны. Ее, по всем признакам, делали так, словно рассчитывали на тысячи вольт, хотя, казалось бы, напряжение сигнала на антенне не должно превышать милливольт. В этом противоречии кроется первый след к разгадке тайн метлы.
Как выяснилось, на антенну действительно действует напряжение, измеряемое киловольтами. Это постоянное напряжение атмосферного электричества. Дело в том, что верхние слои атмосферы заряжены положительно относительно земли и их потенциал достигает многих сотен киловольт. Таким образом, мы живем как бы между обкладками конденсатора. В приземном слое воздуха существует электростатическое поле, напряженность которого меняется с интенсивностью 130 В/м.
На высоте нашей головы потенциал атмосферы превосходит 200 В. Но мы этого не чувствуем, потому что воздух хороший диэлектрик и ток, текущий через наше тело, ничтожно мал. Метелочная антенна соединена с землей через катушку приемника (контурную, или связи), поэтому ее потенциал равен потенциалу земли, который обычно принимают за нулевой. Если при этом она установлена где-нибудь на балконе пятого этажа, на высоте 15 м, воздух имеет потенциал около 2 кВ. Это напряжение способно вызвать так называемый тихий разряд на концах прутьев метелки.
Но это более менее общедоступная информация. А теперь давайте рассмотрим организацию заземления для такого типа антенн. Использовалось так называемое анодное заземление. Брали железную кошку и опускали в оцинкованное ведро с углем. Причем детекторные приемники в то время строились по индуктивной схеме связи катушки антенны и катушки детектора. Кстати башня Вандерклиф Николы Тесла имела подобное заземление.
Для улучшения приема стандартных детекторных приемников тех лет Тесла использовал вот это устройство, особо подчеркивая важность статики в антенных контурах.
А вот почему делалось именно так предлагаю вам на подумать. Тут тэбэ и атмосферное электричество и ноги растут из землянных батарей и громкоговорящий прием детекторных приемников, без батарейного питания, и многое многое другое. Эта конструкция просто изюминка в радиоэлектронике, база с которой надо не только начинать, но и помнить ее по пути следования всей науки. Между прочим, английские инженеры применили подобное схематическое решение в усилителе Quad-405, когда разделили цепи операционного усилителя и выходного усилительного контура по земле килоомным сопротивлением.
Кстати Тесла был истинным автором и регенератора и синхронного приемника, первый из которых позднее запатентовал Армсторнг, после изобретения трехэлектродной радиолампы Ди Форестом, а второй нашел применение только сейчас в самых современных SDR приемниках. Настоятельно рекомендую прочесть вот эту статью многоуважаемого В.Т. Полякова (дикый тип гражданской наружности).
Поддержать автора канала на чашку кофе можно по этой ссылке.