Антенны-деревья

Изобретателем применения деревьев в качестве антенн считается американский генерал Джордж Оуен Сквайер (George Owen Squier). В 1919 году в журнале Scientific American была опубликована статься об использовании живых деревьев в качестве антенн для приема радиосигналов. Генерал Сквайер отмечал, что практически не имеет значение порода дерева. Однако дерево с листьями «работает» лучше, чем дерево без листьев (т.е. осенью, например). Также малое значение имеет стоит ли дерево отдельно или в лесу. Подключаться к дереву рекомендовалось на высоте 2/3 от полной высоты дерева (провод присоединялся к вбитому в дерево гвоздю). Это факт вызвал недоумение скептиков, которые считали, что провод, спускающийся к приемнику и есть антенна. Однако эксперименты показали, что если этот провод не присоединять к гвоздю, а просто повесить на изоляторе, то прием существенно ухудшался. В том же году в журнале Electrical Experimenter была опубликована статья «Разговор через деревья». 31 декабря 1923 генерал Сквайер уволился из армии, а в 1928 году основал компанию «Muzak», предоставляющую услуги по вещанию музыкальных записей.

Electrical Experimenter

В чем же физика явления? Живое дерево — это множество клеток и капиляров, по которым вода (клеточная жидкость) с питательными веществами поступает к листьями и наоборот. Т.е. дерево хоть и слабый, но все же проводник, в котором может возникать ЭДС. Естественно, что «проводимость дерева» нестабильна. Она зависит о времени года, погодных условий, влажности почвы и т.д. И тем не менее, мы имеем дело с проводником, расположенным высоко над землей, а точнее — с комплексной системой, в которой присутствуют емкости, сопротивления и индуктивности, расположенные довольно хаотично. К сожалению, такая система не обладает характеристиками, которые можно было бы описать хотя бы приблизительной зависимостью (формулой). В этом, собственно, и кроется «непопулярность» деревьев-антенн, ведь всем нужна «гарантия и стабильность» характеристик.

Отчасти дерево своей раскидистой кроной напоминает антенну с сосредоточенной емкостью (метелку), только гораздо больших размеров (и непредсказуемых свойств).

Как и в случае с обычной антенной требуется заземление, которое может быть в виде металлической сетки, брошенной под деревом, радиальных противовесов или «классического» стального прута, вбитого в землю.

Недавно два изобретателя получили патент на «Многодиапазонную деревянную антенну». Принцип состоит в том, что на ствол дерева одевается хомут из ферромагнитного сердечника и ВЧ трансформатора и образуется индуктивная связь между фидером и деревом. На каждый диапазон от 2 МГц до 2 ГГц вешается свой «трансформатор». КСВ в пределах диапазона составляет не более 3:1. Эффективность такой антенны аналогична «штырю».

Использование деревьев в качестве передающей антенны наталкивается на ряд ограничений. Большая часть энергии будет поглощаться стволом и листьями (они будут попросту нагреваться, как ваш завтрак в микроволновке). Направленные свойства такой антенны непредсказуемы. Тем не менее, некоторым энтузиастам удавалось проводить двусторонние связи, используя индуктивную связь и тюнеры. Однако сравнительных данных не имеется.

Таким образом, деревья в качестве антенн применяются давно, в основном в экстремальных условиях войны и районах, далеких от цивилизации.

Обсуждение закрыто.