# Электродинамика на крыше

Леонид Александрович Ашкинази

Электродинамика на крыше


Заметка посвящается памяти радиоинженера Александра Пистолькорса (1896-1996), изобретателя, в том числе, и "вибратора Пистолькорса". Сначала немножко о нем... Прошел путь от лаборанта до профессора и членкора. Предложил и развил ряд фундаментальных методов теории антенн, в том числе метод наведённых ЭДС, разработал теорию двухпроводных несимметричных линий и расчёта антенн по заданной диаграмме направленности, принцип двойственности и теорию щелевых антенн. Предложил ряд новых типов антенн, в том числе согнутый вибратор, получивший название петлевой или шлейф-вибратор Пистолькорса, широко применяемый в телевизионных приёмных антеннах. Автор работ в других областях радиотехники.


А теперь о радиотехнике. Как-то раз я сказал студентам: "Как вы думаете, каково это -- ходить по городу и на каждой крыше видеть то, что ты когда-то придумал?". Они -- видимо для глаза -- призадумались.

Не сильно греша против истины, про любую вещь можно сказать -- это физика. Но чаще всего мы не видим признаков тех наук, которые стали основой процесса создания или процесса функционирования очередного гаджета. Как выразился Артур Кларк, всякая продвинутая технология неотличима от магии. Иногда это происходит потому, что внешний вид привычен и обыден, а что внутри коробки на колесах -- вся цивилизация, от компьютеров до колонны крекинга, об этом мы не задумываемся. Иногда просто потому, что коробочка и коробочка, спереди экран, сбоку кнопочка, снизу дырочка для наушников. Помните анекдот середины века, оказавшийся пророческим: "Я про телевизор все понял, только вот как туда этих маленьких человечков засунули?" Что же касается высказывания Кларка, то эффект действительно имеет место -- это следствие недостатка нашего образования, отсутствия интереса; которое, кстати, тоже зависит от школы. А физика, которая на крыше, видна нам ежедневно, и за редкими исключениями, мы видим антенны as is, как они есть, и мы немедленно понимаем -- за их формами и размерами что-то есть, они не случайно такие. В памяти всплывает 90%-забытое школьное "электромагнитная волна", картинка с двумя извивающимися змеями и что-то про когерер...


Вы видите, как все идет к школе и телевидению? То есть к антенне, которая стоит на крыше и которую придумал инженер Александр Пистолькорс. Офицер, да еще из дворян... сильно же ему повезло -- выжить. И радиотехнике с ним сильно повезло, вот список его работ http://www.computer-museum.ru/connect/pistolko.htm


А теперь -- смотрим на крышу. Там у нас есть электромагнитная волна -- это определенным образом связанные переменное электрическое и магнитное поле. Поэтому приемные устройства могут быть трех типов -- предназначенные для реакции на электрическое поле, на магнитное поле и на переносимую полем энергию (на самом деле, на энергию реагируют все!). Радиотехника пошла по первым двум путям, природа -- почти исключительно по третьему. Фотосинтез, вообще все фотохимические реакции, тепловой приемник некоторых змей, комаров, клопов и клещей -- это реакция на энергию. Есть исключения -- некоторые насекомые, птицы, ракообразные и головоногие реагируют на поляризацию излучения, то есть именно на электрическую компоненту. Может это делать - после некоторой тренировки - и человек (в Интернете спросить "щетки Гайдингера"). Кстати, продвижение в область коротких волн привело к тому, что совсем недавно создана была антенна для приема света -- не фотохимическим методом, "как ты, как я", а электрическим в чистом виде. Для этого потребовалось сделать антенну из -- а вы как думали? -- из нанотрубок. Первое сообщение об этом было в 2004 году, второе -- в 2015 (спросите Google'а или Bing'а -- "антенна для видимого света").


Конечно, электромагнитные волны есть не только на крыше, но на крыше мы видим то, что явно говорит об их наличии, -- антенны. Реагирующие на магнитную компоненту -- это простые рамки, лучше всего принимающие сигнал, приходящий перпендикулярно плоскости (1, 2)


и комбинированные, чтобы переключать диаграмму направленности (3, 4),


в том числе и самодельные -- из жестких дисков от ЕС ЭВМ (5, 6),


в том числе двойные (7) и комбинированные с диполем (8).


Теперь посмотрим на антенны, предназначенные для реакции на электрическое поле. Это, вертикальный штырь с противовесом и без оного (9)


и диполи -- горизонтальный (10, 11),


вертикальный (12, 13)


и для приема обеих поляризаций (14),


в том числе прелестные самоделки, обычные (15, 16)


и укороченные (17, 18, 19),


в том числе для обеих поляризаций (20).


А вот могучий несколькометровый диполь (21),


который все время быстро вращается, чтобы осматривать диаграммой направленности все азимуты -- видите, концы горизонтального корпуса размазаны (кино могу желающим показать, но обычно мы его видим примерно вот таким (22)).


Более редко можно увидеть рупорную антенну (23, 24).


А на некоторых крышах, которые стоят нерушимо и поэтому едут вместе с почвой, имеются целые коллекции (25, 26, 27).


Теперь, когда вы все знаете про антенны, для вас четыре загадки. Что такое (28),


зачем ведро (29),


что в контейнерах (30)


и какая из приведенных выше антенн находится на здании, в котором располагается редакция журнала "Знание-сила"?


Кстати, фото всех этих и многих других антенн имеется по адресу

http://www.flamber.ru/1219752725/photos/albums/1294326423/

и там есть еще одна антенна, имеющая отношение к этому журналу! Попробуйте ее найти. Редакции ответ, наверное, известен. А может, они о ней давно забыли...