Радиоантенны 
«Просто используйте провод сечением 8 AWG от антенны к заземляющему стержню» — такой совет получил человек, отчаянно пытавшийся защитить свои вложения. Хотя такая система и не обеспечивает полной необходимой защиты, она не отвергается полностью, поскольку выполняет две отдельные функции.
Первая причина заключается в том, что любой статический заряд, накопившийся на всей антенной системе, будь то от ветра или близких гроз, отводится в землю. Это означает, что при подключении антенны к трансиверу ни само устройство, ни человек, выполняющий подключение, не подвергаются опасному удару током, поскольку статический заряд находит путь от антенны к земле, зачастую через пальцы!
Вторая причина связана с безопасностью. В случае отказа заземления оборудования оператор остается в безопасности, поскольку оборудование будет заземлено через внешнюю оболочку коаксиального кабеля, антенну и систему заземления антенны. Но это лишь часть картины.
Прежде чем перейти к вопросам молниезащиты, есть один факт, о котором мало кто из радиолюбителей задумывается и в итоге устанавливает дорогостоящие системы молниезащиты, сталкиваясь с «необъяснимыми сбоями приёмника». Некоторые антенны не обеспечивают постоянного короткого замыкания, особенно коллинеарные.
Известно, что в сухие ветреные дни антенна может накапливать статическое электричество, и вход приёмника, часто представляющий собой конденсатор, внезапно выходит из строя, разряжая всю накопленную в антенной системе энергию во входной усилитель. Такие неисправности часто устранялись путём установки резистора сопротивлением от 1 до 10 кОм параллельно разъёму антенны (внутри радиостанции). На самом деле, известный мировой бренд двусторонних радиостанций столкнулся с такой же проблемой, и когда это предложение было передано отделу исследований и разработок, неисправности прекратились.
Вернёмся к основной проблеме. Молниезащита выполняет две функции. Первая – заземление всей установки, как обсуждалось выше. Это достигается путём предоставления удобной точки, а именно металлического корпуса молниезащиты, которую можно заземлить. Да, это немного больше, чем просто провод #8, подключенный к заземляющему стержню, но это делается ниже по коаксиальному кабелю, то есть любая энергия, уловленная от удара молнии вдоль коаксиального кабеля, также отводится в землю.
Вторая и наиболее важная функция молниезащиты – управление энергией, улавливаемой антенной. Без контроля эта энергия рассеивалась бы в чувствительных схемах приёмника. То, чего не смогли бы обеспечить провод #8 или даже медная шина!
Следует отметить, что в отношении энергии, улавливаемой антенной во время удара молнии, используется слово «контроль», а не «отвод». Причина проста. Если бы вся энергия отводилась, то обычная повседневная работа антенны была бы невозможна, поскольку единственным способом отвести всю энергию было бы закоротить центральную жилу и оплётку коаксиального кабеля и отвести их на землю. Это не очень удовлетворительное решение.
При использовании стандартной схемы устройства молниезащиты, когда напряжение достигает потенциала пробоя газоразрядной трубки, вся избыточная энергия отводится через трубку на землю. Часть энергии накапливается в разделительном конденсаторе и в период, когда трубка проводит ток (по сути, замыкая цепь), эта энергия передаётся на приёмник. Поскольку конденсатор небольшой, запасённой энергии мало, что ограничивает или контролирует её количество, которое должен выдержать приёмник.
Однако, у хороших устройств молниезащиты есть ещё одна проблема: они усугубляют проблему короткого замыкания по постоянному току, а не решают её. Все они основаны на том, что антенна сама по себе является коротким замыканием по постоянному току, но многие коллинеарные антенны таковыми не являются. Преимущество (при наличии защиты) в том, что статическое электричество больше не может нанести ущерб, так как трубка срабатывает в момент превышения допустимого уровня. Проблема заключается в том, что каждый раз, когда это происходит (что случается в ясные сухие дни с ветром), в приёмнике раздаётся неприятный треск. Наиболее совершенные типы защиты имеют встроенный резистор (показан пунктиром) для предотвращения накопления статического заряда.
Установка резистора статического тока
«Если резистора нет, его можно установить в цепь с помощью Т-образного соединителя с соответствующим резистором, установленным в штекере, который затем вставляется в Т-образное сечение. Эта схема размещается со стороны антенны от любого молниезащитного устройства.»
Используется углеродистый резистор мощностью 0,5 Вт. Значение 1 кОм применяется для мощности передачи до 5 Вт, а для мощности от 10 до 100 Вт — 10 кОм.
Обратите внимание, что проволочные резисторы не используются из-за индуктивности, смешанной с собственной ёмкостью. Они резонируют на самых неожиданных частотах и имеют неприятную особенность нарушать КСВ в различных участках диапазона. Проведено множество экспериментов в надежде опровергнуть это, но так и не было успеха. Как только проволочный резистор заменяется на углеродистый или металлопленочный, проблемы исчезают.
Для более мощных передатчиков ограничьте сопротивление 10 кОм, но увеличьте номинальную мощность резистора примерно до 1% от общей мощности передатчика (при условии, что выходное сопротивление составляет 50 Ом). Не устанавливайте его после тюнера, если он есть, так как возникающие там импедансы могут вывести резистор из строя.
В этом деле иногда использовали катушки для отвода статического заряда. Теория заключалась в том, что катушка имеет высокое сопротивление на радиочастотах и поэтому выглядит как разомкнутая цепь, но при этом обеспечивает короткое замыкание для постоянного тока, отводя его на землю. Проблема с ними в том, что они тоже могут начать резонировать (простите за каламбур!) с имеющейся в системе ёмкостью, особенно на нижних частотах диапазона. К тому же, достать материал для изготовления катушек — настоящая головная боль. Поскольку всегда успешно использовались резисторы, они стали стандартным решением при установке защиты от статического электричества на антенны, которые в ней нуждаются.
Также будьте осторожны при использовании диодов для защиты входных каскадов приёмников. Любой статический заряд, накопившийся в системе (очевидно, без отвода статики), может привести к тому, что диоды начнут проводить ток и активно смешивать более сильные сигналы. Это снизит динамический диапазон приёмника и/или приведёт к появлению паразитных сигналов.
И последнее
И последнее слово о защите от молнии. Контролировать энергию во время удара молнии — это, конечно, хорошо. Главное — обеспечить ей надёжный путь к земле. В противном случае энергия просто найдёт другой путь…
…который обычно проходит через оборудование!
marcspages.co
