Γιατί όταν κουνάμε τα χέρια μας μπροστά από την κεραία της TV ή του ραδιοφώνου επηρεάζεται η λήψη;

Συχνές Ερωτήσεις, Νοέμβριος 2003

Το φαινόμενο αυτό μπορεί να γίνει ιδιαίτερα ενοχλητικό αν απαιτείται να παραμείνουμε καθηλωμένοι σε μια άβολη θέση για να μη διαταραχθεί η λήψη στο δέκτη μας. Δεν περιορίζεται στην κίνηση των χεριών αλλά περιλαμβάνει όλο το σώμα καθώς και άλλα αντικείμενα που μπορούν να βρίσκονται κοντά στην κεραία του δέκτη. Γενικά οι θέσεις και οι ιδιότητες των υλικών στην περιοχή της κεραίας επηρεάζουν την απόδοσή της, και αυτή η ιδιότητα είναι ιδιαίτερα έντονη αν τα αντικείμενα αυτά κινούνται.

Οι κεραίες αποτελούνται από ηλεκτρικούς αγωγούς και ενώ τα σχήματά τους είναι διαφορετικά, συχνά έχουν τη μορφή ευθύγραμμων μεταλλικών συρμάτων ή πηνίων. Ένα παράδειγμα του σχήματός τους είναι "τα αυτιά του λαγού" που χρησιμοποιούνται ως κεραίες εσωτερικού χώρου για τηλεοπτική λήψη και είναι συντονισμένες για λήψη στα VHF.

Όταν ένας πομπός δημιουργεί ένα γρήγορο εναλλασσόμενο ρεύμα σε μια κεραία, εκπέμπεται ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Οτιδήποτε μπορεί να μεταφέρει ένα ρεύμα δρα ως μια κεραία, αν και οι μηχανικοί ενδιαφέρονται για τον σχεδιασμό κεραιών με την βέλτιστη απόδοση, κατευθυντικότητα εύκολο προσανατολισμό. 

Όταν μια κεραία διεγερθεί από μια ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, ένα ηλεκτρικό ρεύμα επάγεται σ' αυτήν. Αυτό το ρεύμα το οποίο μεταφέρει τις πληροφορίες μπορεί να οδηγηθεί και να ενισχυθεί από τον ραδιοφωνικό ή τηλεοπτικό δέκτη. Επιπρόσθετα το ρεύμα στην κεραία λήψης είναι και αυτό μια δευτερογενής πηγή εκπομπής. Δεν μεταφέρεται όλη η λαμβανόμενη ισχύς στον δέκτη, αλλά ένα μέρος αυτής επανεκπέμπεται στο χώρο γύρω από την κεραία.

Αν δεν είναι κανένας δέκτης συνδεδεμένος με την κεραία, τότε το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος που λαμβάνεται επανεκπέμπεται και ένα μικρό μέρος γίνεται θερμότητα. Αυτή η διαδικασία λήψης και ακτινοβολίας λέγεται σκέδαση και οι λεπτομέρειές της εξαρτώνται από το μέγεθος και το σχήμα της κεραίας, και από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας κατά ένα περίπλοκο τρόπο, που χρειάζεται αρκετή μαθηματική επεξεργασία για να κατανοηθεί.

Ρεύματα επάγονται επίσης στους ιστούς μας όπως και σε άλλα αγώγιμα ή διηλεκτρικά υλικά, όταν αυτά εκτίθενται σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Αν και τα χέρια μας και τα σώματά μας δεν έχουν μεγάλη ικανότητα ακτινοβολίας, ωστόσο σκεδάζουν ένα μέρος της ισχύος που προσπίπτει επάνω τους.

Το ποσοστό της ισχύος που σκεδάζεται εξαρτάται κυρίως από την συχνότητα των ραδιοκυμάτων. Στο δέκτη μας τώρα, το σήμα που σκεδάστηκε συμβάλλει με το αρχικό σήμα από τον πομπό, είτε ενισχυτικά είτε αποσβεστικά.

Αν θα συμβεί ενίσχυση ή απόσβεση εξαρτάται από τις σχετικές αποστάσεις μέχρι τις δύο πηγές των σημάτων, δηλαδή το σώμα μας και τον πομπό. Συγχρόνως η εγγύτητα του σκεδαστή προς την κεραία επηρεάζει το ποσό της ισχύος που μεταφέρεται στο δέκτη λόγω σκέδασης. έτσι λοιπόν η λήψη είτε βελτιώνεται είτε χειροτερεύει ανάλογα με τη θέση του σώματός μας ως προς την κεραία.

Το φαινόμενο αυτό γίνεται πιο εμφανές αν το μέγεθος του σκεδαστή είναι της τάξης μεγέθους του μήκους κύματος που έχει το σήμα. Για παράδειγμα η κίνηση των χεριών μπορεί να επηρεάσει τα κύματα VHF και UHF αλλά δεν θα επηρεάσει τα ραδιοκύματα AM τα οποία έχουν μήκη κύματος εκατοντάδες μέτρα.

Τελικά αξίζει να σημειώσουμε ότι όλα τα σώματα κοντά στην κεραία θα σκεδάζουν την ακτινοβολία που έχει ήδη σκεδαστεί από τα άλλα. Αυτή η σύζευξη μεταξύ όλων των σωμάτων γίνεται σύντομα πολύ περίπλοκη, και αν υπάρχουν πολλά σώματα τριγύρω ο επηρεασμός από το καθένα ξεχωριστά δεν είναι πολύ μεγάλος αλλά από το σύνολό τους μπορεί να είναι σημαντικός.

Οι μηχανικοί των κεραιών χρησιμοποιούν αυτό το φαινόμενο σύζευξης τοποθετώντας παρασιτικές κεραίες κοντά στο τμήμα της κύριας κεραίας που κυρίως διεγείρεται από την ακτινοβολία και βρίσκεται σε επαφή με τον υπόλοιπο δέκτη.

Όλα εκτός από ένα από τα ευθύγραμμα δίπολα μεταλλικά στοιχεία σε μια εξωτερική κεραία τηλεόρασης είναι παρασιτικά. έχουν σκοπό να σκεδάζουν την προσπίπτουσα ακτινοβολία κατά τέτοιο τρόπο ώστε όλες οι συνεισφορές τους να προστίθενται ενισχυτικά στη θέση που βρίσκεται το διεγειρόμενο τμήμα της κεραίας όταν αυτή είναι στραμμένη προς τον πομπό.