Про "Антени нового покоління..."

Час від часу з'являються повідомлення про винаходи «нових антен з особливими електрофізичними властивостями». Так 40 років тому був бум «водяних» антен, що збиралися в звичайній електролампочки, заповненій дистильованою водою, ходили байки про «особливі властивості ртутних антен» і т. д. Періодично підростаюче покоління дізнавалося, що в матеріалах з діелектричною проникністю більшою за 1 довжина електромагнітної хвилі менша, ніж в повітрі або безповітряному просторі. Це обставина підштовхувало їх до «винаходу» сверхмалогабаритних, але повнорозмірних антен з усіма наслідками з цього. Так, епсилон у води близько 80-ти, відповідно і антена може бути зменшена в стільки ж разів. Сьогодні йдеться про сучасні композитні матеріали з діелектричною проникністю значно більшою за 1 і антенах на їх основі. Дійсно, такі робочі антени можуть бути створені, і створюються різними фірмами, наприклад, для супутникового прийому. Але ці робочі антени все ж не сверхмініатюрні, як у зазначеному рекламному проспекті.

Величина енергії радіохвиль, що падає на певну поверхню, прямо пропорційна площі цієї поверхні і ніякими «шаманськими танцями з бубном» її збільшити неможливо. НІЯКІ композитні матеріали або золочення не зможуть змінити цього закону природи.

Що ж, ці малогабаритні антени блеф або обман? Ні! Вони можуть працювати і бути корисними, але не внаслідок застосування «особливих композитних матеріалів». Як можна зрозуміти з обговорюваного проспекту, йдеться не просто про антени, а про зв'язку антена-посилювач, інакше «активних антенах».

Для забезпечення можливості радіоприйому, рівень корисного сигналу, доставленого до вхідних ланцюгів приймача (телевізора), як мінімум повинен перевищувати рівень власних шумів останнього, приведених до його входу. Для поліпшення співвідношення сигнал/шум радіоприймального тракту давно і успішно застосовують антенні підсилювачі, які встановлюються безпосередньо вблизи або на приймальних антенах. По кабелю зниження до приймача (телевізора) поступає вже посилений сигнал, тому втрати в кабелі або перешкоди, що наводяться на ньому, вже не так сильно погіршують прийом. Крім того, якщо власні шуми (шумова температура) антенного підсилювача менші, ніж у приймача (телевізора), то поліпшення прийому буде спостерігатися навіть у випадку установки антенного підсилювача внизу, безпосередньо на вході приймача. Такі підсилювачі, з застосуванням сучасних малошумлячих транзисторів, існують і постійно вдосконалюються.

Так от, застосування в антені композитних матеріалів дозволяє створювати малогабаритні, широкосмугові, оптимальні приймальні антени, основний недолік яких – малий рівень прийнятого (через її малу площу) сигналу, компенсується вбудованим антенною підсилювачем. І такі синтетичні антенні системи можуть заміняти традиційні повнорозмірні «повітряні» антени.

Крім того, їх малогабаритність додає їм нову якість – просторову позиційну селективність. В умовах міста, внаслідок багаторазових відображень, перевипромінювань і інтерференції сигналів, поля радіохвиль мають дуже складну просторову структуру. На традиційні повнорозмірні приймальні антени впливають і корисний сигнал, і його відображення, що викликають повтори, окантовки, затримки і підвищені шуми на екрані телевізора. Дуже часто просторовим розміщенням або орієнтацією діаграми спрямованості таких антен не вдається повністю позбутися від цих недоліків, особливо при широкосмуговому прийомі. З антеною ж малих розмірів, безумовно, легше знайти точку в просторі з мінімальними заважаючими впливами. Але поле сигналу постійно змінюється у зв'язку з погодними умовами, зміною забудови й багатьма іншими факторами. Тому такі мініатюрні антени особливо перспективні в якості кімнатних антен, легко переміщуваних самим користувачем для найкращої якості прийому.
  Що ж стосується дальнього і сверхдальнього прийому, то повнорозмірні спрямовані антени, з такими ж малошумлячими антени підсилювачами, завжди будуть перевершувати малогабаритні за якістю, та й за самою можливістю прийому сигналу.

  На жаль, у обговорюваному рекламному проспекті, як часто буває в рекламі, на мою думку, є помилки і неточності:
«Використовувані в даний час різні види і типи приймально-передавальних антен мають різні недоліки, і основний з них – великі розміри (до 10 м).»
Великоваті антени, неправда? Не варто малогабаритним антенам-замінникам приписувати можливість так само ефективно випромінювати сигнал, як звичайні антени. Їх призначення – радіоприйом.
«Новий підхід до фізичного процесу прийому і передачі електромагнітних хвиль оснований на теорії скорочення довжини електромагнітної хвилі в обсязі композиційного матеріалу, використанні композиційного матеріалу в якості активного елемента антенно-фідерного пристрою, що володіє енергетичним потенціалом».
І що ж тут нового? Діелектричні антени відомі дуже давно, в тому числі і активні. Антенни в композитних матеріалах робили на Тираспольському заводі «Молдавизолит» років 15 тому... Так і хочеться дописати «… і приймаючі корисний сигнал прямо з ноосфери!»
«- можливість значного збільшення щільності радіоканалів у робочому діапазоні частот»;
Чого-чого? Антена уплотнить радіоканали? Фантастика! Якщо має на увазі поляризаційну розв'язку груп каналів, то це можуть робити будь-які антени з поляризацією хвиль.
 «- зниження енергетики радіоканала»;
Бред, якийсь! Радіоінженери застосовують більш потужні передавачі і антени з великим коефіцієнтом підсилення для ЗБІЛЬШЕННЯ енергетики радіоканала і поліпшення співвідношення сигнал/шум. Тут же радіють зворотному?!
 «Якість прийому сигналу, при розмірах антени в рази менше аналогів, не поступається ‘великим’ традиційним антенам».
Некоректно порівнювати антени активні і звичайні. Так і те таке можливе при певних умовах (міських). Порівняння ж «чистих» антенных пристроїв однакової конфігурації ніколи не виявить навіть нібито рівності цих антен.
 «3. Можливість роботи на відображеній хвилі і в умовах інтермодуляційних спотворень».
Може, мається на увазі інтерференція сигналу? Інтермодуляційні спотворення це дещо інше… не з області антен, а характерно для підсилювачів, приймачів, передавачів.
 «Відомостей про випуск або розробку альтернативних антен, що використовують технології такого рівня (на момент отримання патента), не має».
Запатентувати можна і канцелярську скріпку, змінивши її форму або покривши пластмасою, щоб вона не іржавіла і не пачкала документи…
У журналі “Радіо” років 25 тому описувалася активна автомобільна антена СВ ДВ діапазону при аналогічних розмірах, що забезпечувала еквівалентну дійсну висоту в кілька метрів. Не менше 6-ти років фірма Lucent Technologies використовує в своїх станціях стільникового зв’язку стандарту CDMA приймачі GPS з активною супутниковою антеною. Вона складається з 5 см. багатозавиткової спіралі і твердотільного підсилювача, забезпечуючи сумарне підсилення 28 дБ. Існує так само безліч переносних приймачів GPS…. Так що щось у світі все ж робиться.

Ну і, нарешті, хочу сказати про місце, де мініатюрні широкосмугові антени можуть бути, безумовно, дуже корисні – в параболічних або інших рефлекторних антенах.
Параболічні антени широкосмугові спочатку, часто псуються вузькосмуговістю їх облучателів. Зібравши параболою сигнал у точку (пляму), важко зробити зйомник для нього, оскільки традиційні антенні елементи занадто великі. Тому, наприклад, в MMDS мережах параболу роблять з різною кривизною поверхні, в ортогональних площинах, підганяючи її властивість фокусування до використаного лінійного облучателю. Застосування ж в якості облучателя мініатюрних діелектричних антен дозволить створювати дійсно широкосмугові антени з великим підсиленням на основі параболоида обертання.

Підсумовуючи, скажу, що чудес не буває, і за все треба платити або втратою чутливості, або додатковими витратами на малошумлячий і широкосмуговий підсилювач з живленням. А тріскуча реклама – це просто маркетинговий хід.