Для чего нужны рифленые спирали на некоторых автомобильных антеннах?





Радиоволны переполнены песнями о том, как родились дикими, наконец-то снова отправились в путь или путешествуют на быстрых машинах по тому или иному шоссе. Антенна автомобиля легко улавливает сигналы, проносящиеся по воздуху, поэтому вы можете слушать эти мелодии по радио. Тем не менее, люди приложили немало усилий, чтобы украсить их всевозможными аксессуарами, от теннисных мячей до смайликов из пенопласта, флагов и других сумасшедших украшений.

С 1930-х годов автомобильные антенны прошли несколько этапов эволюции. Стандартная длина антенны раньше составляла около 31 дюйма, но по мере развития технологий антенны становились все короче и меньше. Сегодня у вас гораздо больше шансов найти низкопрофильный акульий плавник, чем прямую стрелу, торчащую в воздух. Эти антенны в виде плавников не только обеспечивают более изящный и аэродинамический вид, но также могут содержать несколько антенн, каждая из которых способна улавливать различные сигналы (GPS, Wi-Fi, 4G/5G и т. д.) из воздуха, что делает его по-настоящему многофункциональным оборудованием.

Кроме того, у вас есть антенны, которые выглядят как обернутые вокруг них катушки, также называемые рифлеными или спиральными антеннами, впервые представленные в 1950-х годах. На самом деле есть несколько причин для такой конструкции, но давайте начнем с, по-видимому, преобладающего заблуждения — его единственная функция — удерживать антенну от вибрации, тем самым уменьшая шум, который она создает, разрезая воздух на головокружительной скорости. Хотя это, безусловно, один из полезных элементов, это далеко не единственная его цель.

Спирали заставляют музыку сиять

Эта катушка также известна как спиральные ленты или ленты Скрутона, которые также можно увидеть на вентиляционных и заводских дымовых трубах, и они не позволяют им раскачиваться на ветру. Однако объяснение того, как и почему эти катушки делают то, что они делают, потребует погружения в вычислительную гидродинамику и такие концепции, как аэроупругие колебания, вызванные флаттером, образование вихрей и гармоническая частота — ничего из этого мы не собираемся здесь делать. Просто знайте, что постоянная вибрация, особенно на определенных частотах, может нарушить прием сигнала, и есть целый сундук, полный твердых математических и научных данных, подтверждающих все это.

Эти катушки выполняют другие функции, которые не менее важны для общей эффективности антенны, что делает их лучше, чем антенны без катушек. Во-первых, это позволяет сделать антенны короче, но при этом улучшить прием сигнала, поскольку они могут принимать электромагнитные волны в более широком диапазоне, что делает их идеальными для одновременного мониторинга нескольких частот. Более того, благодаря круговой поляризации эти широкодиапазонные антенны могут как принимать, так и передавать электромагнитные сигналы, а также принимать линейно поляризованные волны в любой ориентации.

Долгое время размер антенны имел значение — в данном случае, чем она была длиннее и чем выше она располагалась на машине, тем лучше был прием. Посмотрите на любую старую модель автомобиля, которая до сих пор ездит по городу, и вы можете увидеть эту почти трехфутовую антенну в комплекте с теннисным мячом. А может и нет, потому что эти антенны старой школы хрупкие и легко ломаются. Новые спиральные версии меньше и прочнее, что делает их гораздо более способными противостоять даже самому сильному ветру или мойке автомобилей.