Site Loader

Содержание

Магнитные антенны из коаксиального кабеля

Содержание

  • 1 Сборка антенны своими руками
    • 1.1 Материалы для изготовления
    • 1.2 Сборка
  • 2 Форма магнитных рамок
    • 2.1 Полотно магнитной рамки
    • 2.2 Приемные рамки
  • 3 Оплетка коаксиального кабеля
  • 4 Воздействие внешних факторов
  • 5 Расположение устройства
  • 6 Синхронизация рамки и кабеля
  • 7 Плюсы и минусы устройства
    • 7.1 Преимущества
    • 7.2 Недостатки
  • 8 Делаем сами. Видео

Магнитная рамочная домашняя антенна – отличная альтернатива классическим наружным. Такие конструкции позволяют передавать сигналы до 80 м. Для их изготовления чаще всего применяют коаксиальный кабель.

Классический вариант магнитной рамочной антенны

Рамочная магнитная установка – подтип малогабаритных любительских антенн, которые могут быть установлены в любой точке населенного пункта. При одинаковых условиях рамки показывают более стабильный результат, чем аналоги.

В домашней практике используют наиболее удачные модели популярных производителей. Большинство схем приведено в любительской литературе радиотехников.

Магнитная рамочная антенна из коаксиального кабеля в помещении

Сборка антенны своими руками

Материалы для изготовления

Основным элементом является коаксиальный кабель нескольких типов, длиной 12 м и 4 м. Для сооружения рабочей модели также нужны деревянные планки, конденсатор 100 пФ и коаксиальный разъем.

Сборка

Магнитная рамочная антенна сооружается без специальной подготовки и знания технической литературы. Придерживаясь порядка сборки, можно с первого раза получить рабочее устройство:

  • деревянные планки соединить крестом;
  • в дощечках пропилить канавки, глубиной соответствующие радиусу проводника;
  • на планках у основания креста просверлить отверстия для закрепления кабеля. Между ними вырезать три канавки.

Точная выдержка размеров позволяет соорудить конструкцию с высоким приемом радиочастот.

Форма магнитных рамок

Контакторы и магнитные пускатели

Магнитная антенна из коаксиального кабеля – петля из проводника, которая подключается к конденсатору. Петля, как правило, имеет вид круга. Это обусловлено тем, что такая форма повышает эффективность конструкции. Площадь этой фигуры наибольшая по сравнению с площадью других геометрических тел, следовательно, и охват сигнала будет увеличен. Производители товаров для радиолюбителей выпускают именно круглые рамки.

Установка конструкции на балконе

Чтобы приборы работали на конкретном диапазоне волн, сооружают петли различных диаметров.

Существуют также модели в виде треугольников, квадратов и многоугольников. Применение таких конструкций обусловлено в каждом конкретном случае разными факторами: расположение устройства в комнате, компактность и др.

Круглые и квадратные рамки считаются одновитковыми, т.к. проводник не скручен. На сегодняшний день специальные программы типа KI6GD позволяют рассчитывать характеристики только одновитковых антенн. Этот вид неплохо зарекомендовал себя для работы на высокочастотных диапазонах. Главным недостатком их является крупногабаритность. Многие специалисты стремятся к работе на низких частотах, поэтому магнитная рамочная установка так популярна.

Проведенные сравнительные расчеты нескольких схем с одним, двумя и более витками, при аналогичных условиях эксплуатации показали сомнительную эффективность многовиточных конструкций. Увеличение витков максимально целесообразно исключительно для уменьшения габаритов всего устройства. К тому же для реализации данной схемы необходимо повышение расхода кабеля, следовательно, неоправданно увеличивается стоимость самоделки.

Полотно магнитной рамки

Для максимальной эффективности работы установки необходимо добиться одного условия: сопротивление потерь в полотне рамки должно быть сопоставимо с величиной сопротивления излучения всей конструкции. Для медных тонких трубок это условие легко выполняется. Для коаксиальных кабелей большого диаметра такого эффекта добиться сложнее из-за высокого сопротивления материла. На практике применяются оба типа конструкций, т.к. другие типы работают намного хуже.

Приемные рамки

Если устройство выполняет исключительно функцию приемника, то для ее работы можно использовать обычные конденсаторы с твердыми диэлектриками. Приемные рамки для уменьшения габаритов выполняют многовиточными (из тонкой проволоки).

Для передающих приборов такие конструкции не подходят, т.к. действие передатчика будет работать на нагрев установки.

Оплетка коаксиального кабеля

Оплетка магнитной рамки дает больший КПД, чем медные трубки и утолщение диаметра проводника. Для домашних экспериментов не подойдут модели в черной пластиковой оболочке, т.к. она содержит большое количество сажи. Во время работы металлические части при сильном нагреве оболочки выделяют вредные для человека химические соединения. К тому же эта особенность снижает сигнал передачи.

Коаксиальный кабель SAT-50M производства Италии

Этот тип коаксиального кабеля подходит исключительно для антенн большого размера, т. к. их сопротивление излучения проводника полностью компенсирует входное сопротивление.

Воздействие внешних факторов

Благодаря физическим свойствам коаксиальных кабелей, антенны не подвержены воздействию температуры и осадков. Негативным последствиям поддается лишь оболочка, создаваемая внешними факторами – дождем, снегом, льдом, т.к. вода имеет большие по сравнению с кабелем потери на высоких частотах. Как показывает практика, использовать такие конструкции на балконах можно в течение нескольких десятков лет. Даже при сильных морозах не наблюдается значительного ухудшения приема.

Краб для ТВ антенны

Для повышения приема магнитные приборы из коаксиального кабеля лучше размещать в помещениях или местах уменьшенного воздействия осадков: под козырьками крыш, на защищенных частях открытых балконов. Иначе устройство будет работать в первую очередь на нагрев окружающей среды, и только потом на прием и передачу сигналов.

Главным условием стабильной работы является защита конденсатора от внешних воздействий – механических, погодных и т. д. При длительном воздействии внешних факторов из-за высокочастотного напряжения возможно образование дуги, что при перегреве быстро приводит к отпайке от схемы или выходу из строя данной детали.

Рамки для высокочастотных диапазонов выполняют горизонтальными. Для низкочастотных, при высоте более 30 м, целесообразно сооружение вертикальных конструкций. Для них высота установки не влияет на качество приема.

Расположение устройства

Настройка 4g антенны

Если данный механизм будет расположен на крыше, то необходимо предусмотреть одно условие – эта антенна должна быть выше всех остальных. На практике добиться идеального размещения зачастую невозможно. Магнитная рамочная установка достаточно неприхотлива к близкому расположению сторонних предметов и сооружений – башен вентиляции и т.д.

Правильным будет расположение на крыше сердечником вдаль так, чтобы не было  поглощения сигнала большими моделями. Ввиду этого при установке на балконе снижается ее КПД. Такое расположение оправдано в тех случаях, когда обычные приемники работают некорректно.

Синхронизация рамки и кабеля

Согласование деталей достигается размещением индуктивной петли малых размеров в большую. Для симметричной связи в прибор включают специальный симметрирующий трансформатор. Для несимметричной – подключение кабеля напрямую. Заземление антенны производят в месте крепления шлейфа к основанию большого круга. Деформация шлейфа помогает добиться более точной настройки прибора.

Модификация устройства из коаксиального кабеля

Плюсы и минусы устройства

Преимущества

  • низкая себестоимость;
  • простота монтажа и обслуживания;
  • доступность исходных материалов;
  • установка в небольших комнатах;
  • долговечность устройства;
  • эффективная работа вблизи других радиоприборов;
  • отсутствие особых требований для достижения качественного приема (такие устройства работают стабильно и летом и зимой).

Недостатки

Главным недостатком является постоянная подстройка конденсаторов во время смены рабочего диапазона. Уровень помех уменьшается поворотом конструкции, что во время работы бывает крайне затруднительно из-за геометрических форм и расположения деревянных дощечек. Из-за излучений на близком расстоянии происходит передача информации с магнитных лент (во время включения магнитофона) на устройства с катушками индуктивности (телевизоры, радио и т.п.) даже при выключенных антеннах. Уровень наводок можно уменьшить за счет изменения расположения прибора.

Во время работы нельзя прикасаться к металлическим частям, из-за сильного нагрева можно получить ожоги.

Делаем сами. Видео

Как сделать широкополосную активную антенну своими руками, можно узнать из этого видео.

Магнитная рамочная антенна является наиболее целесообразным бюджетным решением для домашнего использования. Главные преимущества – работа на разных частотах, простота сборки и компактность. Хорошо выполненный прибор может получать и передавать отличный сигнал на достаточно большое расстояние.

Вафельница Vitek 9120020762793,

1990 ₽ Подробнее

Вафельница Vitek VT-7148, черный, серебристый

2999 ₽ Подробнее

Вафельницы Vitek

Оцените статью:

Балконные Magnetic Loop — схемы, описания.

Опыты с магнитными рамочными антеннами Трубка для изготовления магнитной рамки антенны

Магнитная рамочная домашняя антенна – отличная альтернатива классическим наружным. Такие конструкции позволяют передавать сигналы до 80 м. Для их изготовления чаще всего применяют коаксиальный кабель.

Классический вариант магнитной рамочной антенны

Рамочная магнитная установка – подтип малогабаритных любительских антенн, которые могут быть установлены в любой точке населенного пункта. При одинаковых условиях рамки показывают более стабильный результат, чем аналоги.

В домашней практике используют наиболее удачные модели популярных производителей. Большинство схем приведено в любительской литературе радиотехников.

Магнитная рамочная антенна из коаксиального кабеля в помещении

Сборка антенны своими руками

Материалы для изготовления

Основным элементом является коаксиальный кабель нескольких типов, длиной 12 м и 4 м. Для сооружения рабочей модели также нужны деревянные планки, конденсатор 100 пФ и коаксиальный разъем.

Сборка

Магнитная рамочная антенна сооружается без специальной подготовки и знания технической литературы. Придерживаясь порядка сборки, можно с первого раза получить рабочее устройство:

  • деревянные планки соединить крестом;
  • в дощечках пропилить канавки, глубиной соответствующие радиусу проводника;
  • на планках у основания креста просверлить отверстия для закрепления кабеля. Между ними вырезать три канавки.

Точная выдержка размеров позволяет соорудить конструкцию с высоким приемом радиочастот.

Форма магнитных рамок

Магнитная антенна из коаксиального кабеля – петля из проводника, которая подключается к конденсатору. Петля, как правило, имеет вид круга. Это обусловлено тем, что такая форма повышает эффективность конструкции. Площадь этой фигуры наибольшая по сравнению с площадью других геометрических тел, следовательно, и охват сигнала будет увеличен. Производители товаров для радиолюбителей выпускают именно круглые рамки.

Установка конструкции на балконе

Чтобы приборы работали на конкретном диапазоне волн, сооружают петли различных диаметров.

Существуют также модели в виде треугольников, квадратов и многоугольников. Применение таких конструкций обусловлено в каждом конкретном случае разными факторами: расположение устройства в комнате, компактность и др.

Круглые и квадратные рамки считаются одновитковыми, т.к. проводник не скручен. На сегодняшний день специальные программы типа KI6GD позволяют рассчитывать характеристики только одновитковых антенн. Этот вид неплохо зарекомендовал себя для работы на высокочастотных диапазонах. Главным недостатком их является крупногабаритность. Многие специалисты стремятся к работе на низких частотах, поэтому магнитная рамочная установка так популярна.

Проведенные сравнительные расчеты нескольких схем с одним, двумя и более витками, при аналогичных условиях эксплуатации показали сомнительную эффективность многовиточных конструкций. Увеличение витков максимально целесообразно исключительно для уменьшения габаритов всего устройства.

К тому же для реализации данной схемы необходимо повышение расхода кабеля, следовательно, неоправданно увеличивается стоимость самоделки .

Полотно магнитной рамки

Для максимальной эффективности работы установки необходимо добиться одного условия: сопротивление потерь в полотне рамки должно быть сопоставимо с величиной сопротивления излучения всей конструкции. Для медных тонких трубок это условие легко выполняется. Для коаксиальных кабелей большого диаметра такого эффекта добиться сложнее из-за высокого сопротивления материла. На практике применяются оба типа конструкций, т.к. другие типы работают намного хуже.

Приемные рамки

Если устройство выполняет исключительно функцию приемника, то для ее работы можно использовать обычные конденсаторы с твердыми диэлектриками. Приемные рамки для уменьшения габаритов выполняют многовиточными (из тонкой проволоки).

Для передающих приборов такие конструкции не подходят, т.к. действие передатчика будет работать на нагрев установки.

Оплетка коаксиального кабеля

Оплетка магнитной рамки дает больший КПД, чем медные трубки и утолщение диаметра проводника. Для домашних экспериментов не подойдут модели в черной пластиковой оболочке, т.к. она содержит большое количество сажи. Во время работы металлические части при сильном нагреве оболочки выделяют вредные для человека химические соединения. К тому же эта особенность снижает сигнал передачи.

Коаксиальный кабель SAT-50M производства Италии

Этот тип коаксиального кабеля подходит исключительно для антенн большого размера, т.к. их сопротивление излучения проводника полностью компенсирует входное сопротивление.

Воздействие внешних факторов

Благодаря физическим свойствам коаксиальных кабелей, антенны не подвержены воздействию температуры и осадков. Негативным последствиям поддается лишь оболочка, создаваемая внешними факторами – дождем, снегом, льдом, т.к. вода имеет большие по сравнению с кабелем потери на высоких частотах. Как показывает практика, использовать такие конструкции на балконах можно в течение нескольких десятков лет.

Даже при сильных морозах не наблюдается значительного ухудшения приема.

Для повышения приема магнитные приборы из коаксиального кабеля лучше размещать в помещениях или местах уменьшенного воздействия осадков: под козырьками крыш, на защищенных частях открытых балконов. Иначе устройство будет работать в первую очередь на нагрев окружающей среды, и только потом на прием и передачу сигналов.

Главным условием стабильной работы является защита конденсатора от внешних воздействий – механических, погодных и т.д. При длительном воздействии внешних факторов из-за высокочастотного напряжения возможно образование дуги, что при перегреве быстро приводит к отпайке от схемы или выходу из строя данной детали.

Рамки для высокочастотных диапазонов выполняют горизонтальными. Для низкочастотных, при высоте более 30 м, целесообразно сооружение вертикальных конструкций. Для них высота установки не влияет на качество приема.

Расположение устройства

Если данный механизм будет расположен на крыше, то необходимо предусмотреть одно условие – эта антенна должна быть выше всех остальных. На практике добиться идеального размещения зачастую невозможно. Магнитная рамочная установка достаточно неприхотлива к близкому расположению сторонних предметов и сооружений – башен вентиляции и т.д.

Правильным будет расположение на крыше сердечником вдаль так, чтобы не было поглощения сигнала большими моделями. Ввиду этого при установке на балконе снижается ее КПД. Такое расположение оправдано в тех случаях, когда обычные приемники работают некорректно.

Синхронизация рамки и кабеля

Согласование деталей достигается размещением индуктивной петли малых размеров в большую. Для симметричной связи в прибор включают специальный симметрирующий трансформатор. Для несимметричной – подключение кабеля напрямую. Заземление антенны производят в месте крепления шлейфа к основанию большого круга. Деформация шлейфа помогает добиться более точной настройки прибора.

Модификация устройства из коаксиального кабеля

Плюсы и минусы устройства

Преимущества

  • низкая себестоимость;
  • простота монтажа и обслуживания;
  • доступность исходных материалов;
  • установка в небольших комнатах;
  • долговечность устройства;
  • эффективная работа вблизи других радиоприборов;
  • отсутствие особых требований для достижения качественного приема (такие устройства работают стабильно и летом и зимой).

Недостатки

Главным недостатком является постоянная подстройка конденсаторов во время смены рабочего диапазона. Уровень помех уменьшается поворотом конструкции, что во время работы бывает крайне затруднительно из-за геометрических форм и расположения деревянных дощечек. Из-за излучений на близком расстоянии происходит передача информации с магнитных лент (во время включения магнитофона) на устройства с катушками индуктивности (телевизоры, радио и т.п.) даже при выключенных антеннах. Уровень наводок можно уменьшить за счет изменения расположения прибора.

Во время работы нельзя прикасаться к металлическим частям, из-за сильного нагрева можно получить ожоги.

Делаем сами. Видео

Как сделать широкополосную активную антенну своими руками, можно узнать из этого видео.

Магнитная рамочная антенна является наиболее целесообразным бюджетным решением для домашнего использования. Главные преимущества – работа на разных частотах, простота сборки и компактность. Хорошо выполненный прибор может получать и передавать отличный сигнал на достаточно большое расстояние.

При упоминании магнитной антенны сразу наполняют память конструкции на ферритовом стержне, отчасти правильно. Разновидности одного типа устройств. Магнитной называется рамочная антенна, периметр которой много меньше длины волны. Всем известные зигзаги, биквадрат (слова-синонимы) являются родственниками рассматриваемой технологии. Никакого отношения не имеют антенны на магнитном основании. Просто способ крепления. Магнитное основание для антенны надежно удерживает прибор на крыше авто. Поговорим сегодня об особой конструкции. Прелесть магнитных антенн: удается обеспечить сравнительно большое усиление на сравнительно длинных волнах. Размер магнитной антенны мал. Давайте обсудим заглавие, расскажем, как может быть сделана магнитная антенна своими руками.

Магнитная петлевая антенна

Магнитные антенны

Теория гласит: в колебательном контуре из катушки индуктивности, конденсатора излучения не происходит. Замкнуто, волна качается на резонансной частоте сколь угодно, затухая, ввиду наличия активного сопротивления. Элементы контура, индуктивность, емкость, имеют чисто реактивный (мнимый) импеданс. Причем размер зависит от частоты по незамысловатому закону. Нечто вроде произведения круговой частоты (2 П f) на значение индуктивности или емкости, соответственно. При некотором значении противоположные по знаку мнимые компоненты становятся равны. В результате импеданс становится чисто активным, в идеале равен нулю.

В действительности биения затухают, каждый контур на практике характеризуется добротностью. Напомним, что импеданс состоит из чисто активной (действительной) части (резисторы), мнимой. К последним относятся емкости, сопротивление которых мнимое отрицательное и индуктивности с положительным мнимым сопротивлением. Теперь представим, что в контуре обкладки конденсатора начали разводить до тех пор, пока не оказались на противоположных концах индуктивности. Называется вибратором (диполем) Герца, представляет собой разновидность укороченного полуволнового, прочих видов вибраторов.

Если превратить катушку в единое кольцо, получаем простейшую магнитную антенну. Упрощенное толкование, примерно верное. Сигнал снимается с противоположной конденсатора стороны через усилитель на полевых транзисторах. Предоставит высокую чувствительность устройства. Ну, а антенна на ферритовом стержне считают разновидностью магнитной, только колец заместо одного сонм. Название этот род устройств получил за высокую чувствительность к магнитной составляющий волны. При работе на передачу генерируется, порождая отклик электрического поля.

Максимум направленности соответствует оси стержня. Оба направления равноправны. Ввиду малого периметра рамочной антенны относительно длины волны сопротивление достаточно низкое. Не просто 1 Ом, доли Ома. Приближенно значение оценим формулой:

R = 197 (U / λ) 4 Ом.

Под U понимается периметр в метрах, аналогично – длина волны λ. Наконец, R – сопротивление излучению, не путайте с активным, показываемым тестером. Параметр используется при расчете усилителя для согласования нагрузки. Следовательно, для ферритовых антенн, нужно значение помножить на квадрат числа витков.

Свойства магнитных антенн

Посмотрим, как сделать магнитную антенну самостоятельно. Вначале определите длину окружности и емкость подстроечного конденсатора. Особенности магнитной антенны таковы: конструкция требует согласования в обязательном порядке. Отличительным признаком является невероятное число вариантов проведения этой операции, вырисовывается отдельная тема разговора.

Длина периметра магнитной антенны колеблется в пределах 0,123 – 0,246 λ. Если требуется перекрыть диапазон, то нужно правильно подобрать конденсатор. В свободном пространстве, магнитной антенны диаграмма направленности в виде тора, наблюдаем, расположив виток параллельно земле. Поляризация будет линейная горизонтальная. Это годный вариант для приема телевещания. Недостаток: угол возвышения лепестка зависит от высоты подвеса. Считается, что для расстояния до Земли λ цифра составит 14 градусов. Непостоянство считаем отрицательным качеством. Для радио магнитные антенны применяются часто.

Усиление составляет 1,76 дБи, на 0,39 меньше полуволнового вибратора. Размер последнего для частоты составит десятки метров – куда денешь громадину. Выводы делайте сами. Магнитная антенна невелика (периметр составляет 2 метра для длины волны 20 метров, меньше метра поперечником). Для сравнения на частоте 34 МГц, с которой хорошо знакомы дальнобойщики, благодаря рациям, длина волны составляет 8,8 метра. Известно: хороший полуволновый вибратор вместит редкий Камаз. Кстати, ранее приводили описание конструкции рамочной антенны, образуемой резиновой прокладкой заднего стекла легкового автомобиля ВАЗ. При малых габаритах работало устройство достаточно хорошо.

Кстати, конструкция считается прагматичнее, нежели типичные штыревые антенны авто, где настройка ведется изменением индуктивности. Потерь получается меньше. Диаграмма направленности охватывает высокие углы места, касаясь вертикали. В случае со штыревой антенной возможности нет.

Как правильно выбрать длину окружности. С увеличением растет усиление. Должна удовлетворить условию, приведенному выше, быть по возможности больше. Иногда нужно перекрыть диапазон частот. Рост периметра увеличивает полосу пропускания устройства. При ширине типичного канала 10 кГц теряет смысл. Будут автоматически отсекаться соседние несущие станций вещания. Необязательно больше значит лучше. Ради усиления затевался сыр-бор. Антенна выбирается периметром максимальная, предоставляя требуемую избирательность.

Теперь главный вопрос: определить емкость. Чтобы параллельно индуктивности петли образовали резонанс по известной школьной формуле. Определение параметров контура согласно выражению:

L = 2U (ln(U/d) – 1,07) нГн;

U и d – длина витка, диаметр. Подвох. U = П d, следовательно, вместо отношения можно брать натуральный логарифм числа Пи. Ошибка ли автора, сказать не беремся. Быть может, учитывается факт, что настроечный конденсатор отнимает часть длины, усилитель… Емкость находим по индуктивности из выражения резонанса контура:

f = 1/ 2П √LC; откуда

С = 1/ 4П 2 L f 2 .

С = 25330 / f 2 L,

где f — частота резонанса в МГц, а L – индуктивность в мкГн.

Антенна приемника

Что касается способа снятия сигнала, то это делаем со стороны подстроечного конденсатора по обоим бокам, либо с противоположной стороны круговой петли. В последнем случае рекомендуется ввести управление конденсатором при помощи серводвигателя на расстоянии, полагаем, большинству читателей это покажется сильно надуманным, на свете не так много радиолюбителей, уверенных в нужности изготовленной собственноручно магнитной антенны.

Какие бывают магнитные антенны

Не всегда магнитные антенны круглые (идеальная форма). Встречаются восьмиугольные, квадратные. Читатели догадались: биквадрат WiFi относится к последней категории, причем рамка сдвоенная. Бывает, больше контуров, увеличивает усиление в одной плоскости диаграммы направленности. Учитывая факт, что КПД антенны вычисляется формулой:

КПД = 1 / (1 + Rп/R),

Видим необходимость снижения сопротивления потерь Rп до минимума. В противном случае результативность устройства резко падает. На практике мало значит, сделать антенны из золота, серебра, чтобы ловить НТВ, нереально. В названном аспекте пойдут алюминий, медь, предпочтительна последняя. Для магнитных антенн подходит конденсатор с воздушным зазором, большими пластинами. Старайтесь качественно выполнить пайку выводов.

Пример. Длина периметра составляет одну десятую λ, следовательно, сопротивление излучения составит 0,02. Теперь читатели видят, как сильно придётся постараться, чтобы довести КПД до 50%. Сопротивление потерь в этом случае не превышает 0,02 Ом. Чтобы достичь такого результата, берите толстую медную жилу. С увеличением сечения проводника падает удельное сопротивление.

У контура высокая добротность (низкие потери), получается, напряжение резонанса много выше, нежели при отклонении частоты. Следовательно, полоса пропускания магнитной антенны не отличается большой шириной, потребуется устройство подстраивать. Делается при помощи конденсатора. Надеемся, что ответили на вопрос, как сделать магнитную антенну. Отыграйте подачу: удивите домашних уверенным приемом сигнала в любую погоду.

Данная публикация предназначена для начинающих
радиолюбителей и для тех, у кого нет доступа
на кровлю своего дома. Сушко С.А. (ex.UA9LBG )

Магнитные антенны (Magnetic Loop) типа-ML ввиду своих малых размеров становятся всё более популярными. Все они могут размещаться на балконах и подоконниках. Неоспоримо, что классическую популярность завоевали одновитковые магнитные антенны с вакуумным конденсатором и петлей связи, при помощи которых можно проводить радиосвязи даже с другими континентами.

Двух-рамочные антенны в виде восьмёрки сравнительно недавно начали появляться в среде радиолюбителей, хотя на заре появления Си-Би связи в России, такие антенны с определённым успехом практиковались в автомобильных радио-охранных системах диапазона 27МГц, см.рис.1.а. Автомобильная антенна состояла из двух одинаковых рамок (петель) L1;L2 и общего резонансного конденсатора С1, стоящего в пучности напряжения. С периметром антенны около 5 метров радиолюбитель Стерликов А.(RA9SUS ) провел связи с 36-ю странами мощность до 30 Вт. Питание антенны производилось непосредственно от коаксиального кабеля. А подобные антенны практиковались с конца 60-х, начала 70-х годов прошлого века. Эквивалентная схема такой антенны изображена на рис. 1.б.

Хотя одновитковые ML в настоящее время широко применяются в среде радиолюбителей, особенностью двух-витковой состоит в том, что её апертура в два раза больше по сравнению с классической. Конденсатором С1 можно изменять резонанс антенны с перекрытием по частоте в 2-3 раза, а общий периметр окружности двух петель ≤ 0,5λ. Это соизмеримо с полуволновой антенной, а её малая апертура излучения компенсируется повышенной добротностью. Согласование фидера с такой антенной лучше осуществлять посредством индуктивной или емкостной связи.

Теоретическое отступление: Двойную петлю можно рассматривать как смешанную колебательную систему LL и LC-системы. Здесь для нормальной работы оба плеча нагружены на среду излучения синхронно и синфазно. Если на левое плечо подается положительная полуволна, то и на правое плечо подается точно такая же. Зародившаяся в каждом плече ЭДС самоиндукции будет по правилу Ленца противоположна ЭДС индукции, но так как ЭДС индукции каждого плеча противоположны по направлению, то ЭДС самоиндукции будет всегда совпадать с направлением индукции противоположного плеча. Тогда индукция в катушке L1 будет суммироваться с самоиндукцией от катушки L2, а индукция катушки L2 — с самоиндукцией L1. Так же, как и в LC — контуре, суммарная мощность излучения может в несколько раз превосходить входную мощность. Подача энергии может осуществляться на любую из катушек индуктивности и любым способом.

Преобразуя антенну из прямоугольной формы в круглую(рис.1.а), мы получаем антенну, изображённую на рис.2.а. Справедливо считается, что круглая форма магнитной антенны эффективнее, чем прямоугольная.

Постепенно упростился конструктив рамки L1 и L2, их стали включать в виде восьмёрки, на рисунках 2. а. и 2.б. Так появилась двух-рамочная ML в виде восьмёрки. Назовём её условно ML-8.

У ML-8 в отличии от ML появилась своя особенность, — у неё может быть два резонанса, колебательный контур L1;С1 имеет свою резонансную частоту, а L2;С1 имеет свою. В задачи конструктора входит добиться единства резонансов и максимального КПД антенны, следовательно, изготовление петель L1 и L2 должны быть одинаковы. На практике инструментальная погрешность в несколько сантиметров изменяет ту, или другую индуктивность, частоты настройки резонансов расходятся, а антенна получает определённую дельту по частоте. Иногда конструктором это делается умышленно. Особенно это удобно делать у многовитковых петель. На практике ML-8 активно используют LZ1AQ ; K8NDS и др. однозначно утверждая, что такая антенна работает значительно лучше одно-рамочной, а изменение её положения в пространстве можно легко управлять пространственной селекцией, что подтверждает фото ниже по тексту антенны на 145МГц.

Предварительные расчёты показывают, что у ML-8 для диапазона 40 метров, диаметр каждой петли при максимальном КПД составит чуть меньше 3-х метров. Понятно, что такую антенну можно устанавливать только на улице. А мы мечтаем об эффективной ML-8 антенне для балкона или даже для подоконника. Конечно, можно уменьшить диаметр каждой петли до 1 метра и настроить резонанс антенны конденсатором С1 на необходимую частоту, но КПД такой антенны упадёт более чем в 5 раз. Можно пойти другим путём, сохранить расчётную индуктивность петли, используя в ней не один, а два витка, оставив резонансный конденсатор с тем же номиналом. Несомненно, что апертура антенны уменьшится, но количество витков «N» частично возместит эту потерю, согласно представленной ниже формулы:

Из приведённой формулы видно, что количество витков N является одним из множителей числителя и стоит в одном ряду, как с площадью витка-S, так и, с его добротностью-Q.

К примеру, радиолюбитель OK2ER (см. Рис.3) посчитал возможным использовать 4-х витковой ML диаметром всего 0,8м в диапазоне 160-40м.

Автор антенны сообщает, что на 160 метров антенна работает номинально и больше используется им для радионаблюдения. В диапазоне 40м. достаточно воспользоваться перемычкой, уменьшающей рабочее количество витков вдвое. Обратим внимание на используемые материалы, — медная труба петли взята от водяного отопления, клипсы, соединяющие их в общий монолит, используются для монтажа водопроводных пластиковых труб, а герметичный пластиковый ящик приобретён в магазине электрики. Согласование антенны с фидером емкостное, и наверняка по одной из представленных схем, см. Рис.4.

Кроме выше сказанного, нам нужно понимать, что отрицательно влияет на добротность-Q антенны в целом:

Из приведённой формулы, мы видим, что активное сопротивление индуктивности Rк и емкость колебательной системы Ск должны быть минимальными. Именно по этому, все ML делают из медной трубы, как можно большего диаметра, но есть случи, когда полотно петли делают из алюминия, а добротность такой антенны и её КПД падает от 1,1 до 1,4 раза.

Что касаемо емкости колебательной системы, то тут всё сложнее. При неизменном размере петли L, к примеру на резонансной частоте 14МГц, емкость С составит всего 28пФ, а КПД=79%. На частоте 7МГц, КПД=25%. Тогда как на частоте 3,5МГц при ёмкости в 610 пФ, её КПД=3%. По этому ML используют чаще всего на два диапазона, а третий (самый низкий) считается просто обзорным. Следовательно, при расчётах мы будем «плясать от печки», т.е. от выбранного радиолюбителем наивысшего диапазона с минимальной ёмкостью С1.

Диаграмма направленности ML-8 остаётся точно такой, как и у варианта ML. У обоих вариантов антенн полностью сохраняется восмёрочная диаграмма направленности и соответствующая поляризация. На фото, при помощи газоразрядной лампы наглядно показаны уровни излучения антенны с разных сторон.

Проектируем антенну на диапазон 20м .

Теперь мы вооружены начальными знаниями о проектировании ML-8 и попробуем рассчитать вручную свою антенну.

Длина волны для частоты 14,5 МГц составляет (300/14,5) — 20, 68м.

Длина окружности каждой четверть-волновой петли L1; L2 составит 5,17м. Примем -5м.

Диаметр рамки составит: 5/3.14 — 1,6м.

Вывод: Одиночная петля ML может и впишется в интерьер балкона, но ML-8 вряд ли…

Свернём каждую петлю вдвое, но её диаметр, при сохранении заданной индуктивности (4мкГн) будет несколько отличаться в меньшую сторону. Прибегнем к достаточно популярному калькулятору радиолюбителя и определим геометрические размеры двух-витковой петли с такой же индуктивностью.

В соответствии с расчётами параметры каждой петли будут следующими: При диаметре полотна (медной трубы) в 22мм, диаметр двойной петли составит 0,7м, расстояние между витками -0,21м, индуктивность петли составит 4,01мкГн. Необходимые расчётные параметры петли на другие частоты сведены в таблицу 1.

Таблица 1.

Частота настройки (МГц)

Емкость конденсатора С1 (пФ)

Полоса пропускания (кГц)

Примечание: антенна ML-8 имеет не только расширенную полосу пропускания, но и повышенное усиление.

В высоту такая антенна составит всего 1,50-1,60м. Что вполне приемлемо для антенны типа — ML-8 балконного варианта и даже антенны вывешенной за пределы окна жилого многоэтажного дома. А её монтажная схема будет выглядеть как на рис. 6.а.

Питание антенны может быть с емкостной или с индуктивной связью. Варианты емкостной связи изображены на рис.4 и могут быть выбраны по желанию радиолюбителя.

Наиболее бюджетный вариант, это индуктивная связь. Не стоит повторяться в схематичном изображении петли связи, она совершенно идентична как у антенн типа- ML за исключением подсчёта её периметра.

Расчёт диаметра(d) петли связи ML-8 производится из расчётного диаметра двух петель.

Длина окружности двух петель составляет после пересчёта 4,4*2 = 8,8 метров .

Рассчитаем мнимый диаметр двух петель D = 8,8м /3,14 = 2,8 метра.

Рассчитаем диаметр петли связи-d= D/5. = 2,8/5 = 0,56 метра.

Поскольку в данной конструкции мы используем двух-витковую систему, то и петля связи должна иметь тоже две петли. Скручиваем её вдвое и получаем двух-витковую петлю связи диаметром около 28см. Подбор связи с антенной осуществляется в момент уточнения КСВ в приоритетном диапазоне частот. Петля связи может иметь гальваническую связь с точкой нулевого напряжения (рис.6.а.) и располагаться ближе к ней.

Элементы настройки и индикации антенны

1. Для настройки в резонанс магнитной антенны, лучше всего использовать вакуумные конденсаторы с большим пробивным напряжением и высокой добротностью. Более того, используя редуктор и электропривод, его настройку можно осуществлять дистанционно.

Мы проектируем бюджетную балконную антенну, к которой можно подойти в любой момент, изменить её положение в пространстве, перестроить или переключить на другую частоту. Если в точки «а» и «б»(см.Рис.6.а.) вместо дефицитного и дорогого переменного конденсатора с большими зазорами подключить ёмкость изготовленную из отрезков кабеля RG-213 с погонной ёмкостью 100пФ/м, то можно моментально изменять частоту настройки, а подстроечным конденсатором С1 уточнять резонанс настройки. Кабель-конденсатор можно скрутить в рулон и герметизировать любым из способов. Такой комплект емкостей можно иметь на каждый диапазон отдельно, а включать в схему посредством обычной электрической розеткой в паре с электрической вилкой. Примерные ёмкости С1 по диапазонам указаны в таблице1.

2. Индикацию настройки антенны в резонанс лучше производить прямо на самой антенне (так нагляднее). Для этого достаточно не далеко от катушки связи на полотне 1 (точка нулевого напряжения) намотать плотно 25-30 витков провода МГТФ, а индикатор настройки со всеми его элементами герметизировать от осадков. Простейшая схема изображена на рис.7.

Электрический излучатель , это ещё один дополнительный элемент излучения. Если магнитная антенна излучает электромагнитную волну с приоритетом магнитного поля, то электрический излучатель будет выполнять функцию дополнительного излучателя электрического поля-Е. По сути он должен заменить начальную ёмкость C1, а ток стока, который ранее бесполезно проходил между закрытыми обкладками С1, теперь работает на дополнительное излучение. Теперь доля подводимой мощности дополнительно будет излучаться электрическими излучателями, рис. 6.б. Полоса пропускания увеличится до пределов полосы радиолюбительского диапазона как в ЕН-антеннах. Емкость таких излучателей невысока (12-16пФ, не более 20-ти), а потому их эффективность на низкочастотных диапазонах будет невелика. Ознакомиться с работой ЕН-антенн можно по ссылкам:

Антенна типа ML-8 радио-наблюдателя значительно упрощает конструкцию в целом. В качестве материала петель L1;L2 можно применять более дешёвые материалы, например трубу ПВХ с алюминиевым слоем внутри для прокладки водопровода диаметром 10-12мм. Вместо высоковольтных конденсаторов можно применять обычные, с малым ТКЕ, а для плавной настройки на частоту использовать сдвоенные варикапы с управлением с места радионаблюдения.

Заключение

Все мини-антенны, какими бы они небыли, по отношению к простым натяжным и классическим антеннам требуют больших трудо-затрат и слесарных навыков. Но отсутствие возможности устанавливать наружные антенны радиолюбители вынуждены пользоваться как ЕН, так ML-антеннами. Конструктив двух-витковых Magnetic Loop удобен тем, что все элементы настройки, согласования и индикации можно разместить в одном герметичном корпусе. Саму антенну от привередливых соседей всегда можно спрятать одним из доступных способов, отличный пример на фото ниже.

Всем привет!
Вчера осталось пару часов свободного времени. Решил воплотить давнюю идею — сделать магнитную антенну (магнитная рамка). Тому способствовало появление радиоприемника Degen. Сделав магнитную антенну для радиоприемника Degen, я удивился — она не плохо работает!

Т.к. много спрашивают про эту антенну, размещаю простенький эскиз
Данные рамки

Эскиз магнитной антенны на КВ диапазоны
  • диаметр большой рамки 112 см (трубка от кондиционера или газобалонного оборудования авто), очень удобно и недорого применить гимнастический алюминиевый обруч
  • диаметр малой рамки 22см (материал — медный провод диаметром 2 мм, можно и тоньше, но уже не держит форму сам круг)
  • кабель RG58 подсоединяется к малой рамке напрямую и уходит к радиоприемнику (можно применить трансформатор 1 к 1, чтобы исключить прием на кабель)
  • КПЕ 12/495х2 (можно применить любой другой, просто изменится полоса рабочих частот)
  • диапазон 2. 5 — 18.3 МГц
  • чтобы рамка начала принимать 1.8 МГц добавил параллельно конденсатор 2200 пФ

Идея не нова. Один из вариантов лежит . Это одновитковая рамка. У меня получилось нечто следующее

Прием прекрасный даже на 1-м этаже частного дома. Я поражен. Эта простая магнитная антенна (магнитная рамка) имеет селективные свойства. Настройка на НЧ острая, на ВЧ поплавнее. С обычным КПЕ 12/495х2 с одной секцией антенна работоспособна вплоть до диапазона 18 МГц. С подключением второй секции — нижняя граница 2.5 МГц.
Особенно впечатлила работа рамки на диапазоне 7 МГц. Оказывается прекрасная магнитная антенна для Degena.

напоследок видео

Что не понятно спрашивайте. de RN3KK

Добавлено 19.06.2014
Вот переехал на новый QTH 9 этаж 9-ти этажного дома. На штатный телескоп приемника Sony TR-1000 принимается значительно меньше станций нежели на магнитную рамку. +очень узкая полоса антенны делает ее прекрасным преселектором. Увы волшебства нет, когда сосед снизу включает свою плазму, прием тухнет везде… даже на 144 МГц…

Добавлено 18.08.2014
Удивлению нет предела. Разместил данную антенну на лоджии 9-го этажа. В диапазоне 40м было слышно очень много Японских станций (дальность до Японии 7500 км). В диапазоне 80м была принята всего одна японская станция в тот же день. Антенна заслуживает внимания. Я не мог даже и подумать что на эту магнитную антенну (магнитную рамку) возможен прием дальний трасс..

Добавлено 25.01.2015
Магнитная рамка работает и на передачу. Как бы не казалось странным, но отвечают. Не плохо она работает на 14 МГц, на нижних диапазонах эффективность уже не та — нужно увеличивать диаметр. Даже при мощности 10 Вт, поднесенная энергосберегающая лампа светилась почти в полную силу.

Опыты с магнитными рамочными антеннами

Александр Грачёв UA6AGW

В прошлом году мне в руки попал 6-ти метровый отрезок коаксиального кабеля. Еготочное название: «Кабель коаксиальный 1″гибкий LCFS 114-50 JA, RFS (15239211)». Он имеет очень небольшой вес, вместо внешней оплётки сплошную гофрированную трубу из безкислородной меди диаметром около 25 мм, центральный проводник – медная трубка
диаметром около 9 мм (см. фото). Это и подвигло меня взяться за постройку рамочной антенны. Об этом я и хочу рассказать.

Первая антенна была построена по схеме DF9IV. При диаметре около 2 м и такой же длине петли питания, выполненной из коаксиального кабеля, она очень хорошо работала на прием, но откровенно плохо на передачу, КСВ достигал 5-6.
Рабочая полоса по приему (на уровне –6 дБ) порядка 10 кГц. При этом она отлично подавляла электрические помехи, при определенной ориентации в пространстве подавление мешающей станции легко получалось более 20 дБ.

После некоторых размышлений я пришел к выводу, что причиной высокого КСВ является использование возбуждающим элементом внутреннего проводника с его относительно небольшим диаметром. Было принято решение внутренний проводник не использовать вовсе, оставив его в виде не замкнутого витка.

Настроечный конденсатор был припаян к внешнему экрану. Приемные характеристики изменились незначительно, менее выраженным стал минимум в диаграмме, стало заметно влияние окружающих предметов. Но на передачу мало что изменилось. Далее после прочтения очередной раз статьи Григорова, было решено снять внешнюю оплетку с кабеля рамки, а медь покрыть в два слоя лаком «ХВ» (более подходящего не нашлось, впрочем, он неплохо защищает медь от
окисления). И тут, наконец, появились первые положительные результаты. КСВ снизился до 1,5, было проведено около 20 местных связей. Антенна находилась на высоте 1,5 м и могла вращаться в вертикальной плоскости.

Для сравнения использовался диполь общей длиной 42,5 м, выполненный из полевого провода с симметричной линией питания из телефонной «лапши» длиной около 20 м (этакая антенна «нищего радиолюбителя»), расположенный на крыше 5-ти этажного дома на высоте около 3-х метров. Он работал на 40 и 80 метрах, запитанный через симметричное согласующее устройство – КСВ на обоих диапазонах = 1,0. К сожалению, антенны находились в разных QTH и не было
возможности провести прямое сравнение. Но опыт эксплуатации диполя в течение года позволял судить об эффективности рамки в первом приближении.

Теперь собственно о результатах: 1) КСВ около 1,5. 2) Все корреспонденты отмечали снижение (от 1 до 2-х балов) уровня моего сигнала, по сравнению с тем, с которым они меня обычно слышат на диполь.

Начавшиеся к этому времени дожди (как говорится: «через день-каждый день»), сделали невозможными дальнейшие антенные эксперименты. Главной причиной невозможности дальнейших испытаний стали постоянные пробои настроечного
конденсатора из-за возросшей влажности воздуха.

Я испробовал, пожалуй, все доступные мне варианты, применял подключение только статорных пластин, соединяя два КПЕ последовательно, применял конденсаторы из коаксиального кабеля, высоковольтные конденсаторы
– все это заканчивалось одним – пробоем. Не попробовал я только вакуумные конденсаторы, остановила их непомерно высокая стоимость.

И вот здесь пришла идея использовать ёмкость по отношению к внешнему экрану незадействованного внутреннего проводника. Попытка рассчитать необходимую длину кабеля по известной погонной ёмкости кабеля, не привела к достоверным результатам, поэтому был использован метод постепенного приближения.

Очень жаль было резать такой замечательный кабель, но «охота – пуще неволи». Схема соединений на рисунке. Для питания использовалась петля из коаксиального кабеля длиной 2 м, по схеме DF9IV, сам питающий 50-омный кабель был длиной 15 м. Можно было предполагать, что общая ёмкость получится в соответствии с формулой последовательно включенных конденсаторов,но настроечный конденсатор является как бы продолжением собственной ёмкости кабеля.
Для настройки использован конденсатор типа «бабочка» от УКВ аппаратуры.

Пробои полностью прекратились, антенна сохранила все основные параметры классической магнитной рамочной антенны, но стала однодиапазонной.

Основные результаты следующие: 1) КСВ порядка 1,5 (зависит от длины и формы питающей петли). 2) Магнитная антенна заметно проигрывает диполю (описан выше) при сопоставимой высоте подвеса. Опыты проводились в диапазоне 80 м.

Заняться дальнейшими опытами с магнитными антеннами меня подтолкнули статья К. Ротхаммеля во втором томе его книги, посвященная магнитным рамкам, и статья Владимира Тимофеевича Полякова о рамочно-лучевой или настоящей ЕН антенне, а для понимания процессов, происходящих в антеннах и вокруг них, оказалась очень полезной статья о ближнем поле антенн.

После прочтения статьи о рамочно-лучевой антенне у меня родилось несколько многообещающих проектов, но в настоящее время испытан только один, о нём и пойдёт речь. Схема антенны изображена на рисунке, внешний вид – на фото:

Все ниже перечисленные опыты проводились в диапазоне 40м. В первых опытах антенна была на высоте 1,5 м от земли. Испробованы различные способы подключения «дипольной» (ёмкостной) части антенны к рамке, но изображенный на рисунке мне показался оптимальным. Здесь предпринята попытка магнитную рамку, излучающую преимущественно магнитную составляющую, дооснастить элементами, излучающими в основном электрическую составляющую.

Можно на эту же антенну посмотреть иначе: катушка, включенная в середину диполя, как бы удлиняет его до необходимых размеров, и вместе с тем лучи, включенные параллельно настроечному конденсатору, обладают собственной емкостью (при указанных размерах порядка 30 — 40 пФ) и входят в общую ёмкость настроечного конденсатора.

Контур, образованный внутренним проводником и конденсатором, кроме того, что повышает уровень сигнала на приеме приблизительно вдвое, по видимому, сдвигает фазу тока собственно рамки, и обеспечивает необходимое фазовое согласование (попытка отключить его приводит к увеличению КСВ до 10 и более). Возможно, мои теоретические рассуждения не совсем верны, но как показали дальнейшие опыты, антенна в данной конфигурации работает.

Ещё при самых первых опытах был замечен интересный эффект – если при неподвижной дипольной части повернуть
рамку на 90 градусов – уровень сигнала по приему падает приблизительно на 10 — 15дБ, а на 180 градусов – прием падает едва ли не до нуля. Хотя логично было бы предположить, что при повороте на 90 градусов диаграммы направленности «дипольной» части и рамки совпадут, но видимо не всё так просто.

Был изготовлен промежуточный вариант антенны, способной поворачиваться вокруг своей оси, с целью выяснить диаграмму направленности, она оказалась такой же, как и у классической рамки. Питание антенны осуществлялось той же петлей связи, что и в первых опытах. В настоящее время антенна поднята на высоту 3-х метров, лучи идут параллельно земле.

О результатах:

1) КСВ = 1.0 на частоте 7050 кГц, 1.5 на 7000кГц, 1,1 на 7100кГц.
2) Антенна не требует перестройки по диапазону. С помощью конденсаторов П-контура трансивера возможна некоторая подстройка антенны в случае необходимости.
3) Антенна весьма компактна.

На расстоянии до 1000 км рамка и диполь имеют приблизительно одинаковую эффективность, а на расстоянии более 1000 км рамка работает заметно лучше волнового диполя при одинаковой высоте подвеса, при этом рамка вчетверо
меньше диполя. Диаграмма направленности близка к круговой, минимумы мало заметны. Проведено около ста связей с 1;2;3;4;5;6;7;9 районами бывшего СССР.

Отмечен интересный эффект – оценка силы сигнала в большинстве случаев оставалась приблизительно одинаковой и при расстоянии до корреспондента 300 км и 3000км, на диполе такого не наблюдалось. Интересна реакция операторов,
когда я сообщал, на чем работаю – изумление, что на этом можно работать! Все опыты проведены на самодельном SDR трансивере с выходной мощность 100 Вт.

Материал взят из журнала CQ-QRP#27

Рамочная антенна

А коротковолновый рамочная антенна

А рамочная антенна это радиоантенна состоящий из петли или мотка проволоки, трубки или другого электрический проводник обычно питается сбалансированным источником или питается сбалансированной нагрузкой. В этом физическом описании есть два различных типа антенн:

Большая саморезонансная рамочная антенна имеет окружность, близкую к одной длина волны действующих частота и так резонансный на этой частоте. Эти антенны используются как для передачи, так и для приема. Резонансные рамочные антенны имеют двухлепестковые диаграмма направленности; они наиболее чувствительны к радиоволнам в двух широких лепестках в противоположных направлениях, разнесенных на 180 °.

Маленькие рамочные антенны имеют малую окружность по сравнению с рабочей длиной волны. Их можно использовать для передачи и приема, хотя антенны, которые очень малы по сравнению с длиной волны, являются очень неэффективными излучателями и поэтому используются только для приема. Примером может служить ферритовая антенна (петля), используемая в большинстве радиоприемников AM. Диаграмма направленности маленькой рамочной антенны имеет два острых нуля в противоположных направлениях. Из-за такой диаграммы направленности маленькие петли используются для радиопеленгация (RDF), чтобы определить положение передатчика.

Содержание

  • 1 Резонансные рамочные антенны
  • 2 Маленькие петли
    • 2.1 Малые передающие петли
      • 2. 1.1 Размер, форма, эффективность и узор
      • 2.1.2 Соответствие передатчику
      • 2.1.3 Использование для наземной мобильной радиосвязи
      • 2.1.4 Ограничения мощности
    • 2.2 Маленькие приемные петли
      • 2.2.1 Магнитные и электрические антенны
      • 2.2.2 Диаграмма направленности и поляризация
      • 2.2.3 Настройка входа приемника
      • 2.2.4 Нечувствительность к локальным помехам
    • 2.3 Пеленгование с помощью маленьких петель
    • 2.4 Приемные антенны AM вещания
      • 2.4.1 Феррит
  • 3 Петлевые антенны
    • 3.1 Антенны Halo
    • 3.2 Катушки RFID
  • 4 Сноски
  • 5 Рекомендации
  • 6 внешняя ссылка

Резонансные рамочные антенны

Резонансные рамочные антенны относительно велики и регулируются длина волны операции. Они в основном используются на более высоких частотах, где их размер можно регулировать. Их можно рассматривать как сложенный диполь разделить на открытую форму. Форма петли может быть кругом, треугольником, квадратом, прямоугольником или фактически любым замкнутым многоугольником; единственное строгое требование — его периметр должен быть (немного больше)[сомнительный – обсуждать] одна полная длина волны.

В диаграмма направленности резонансной рамочной антенны имеет вершины под прямым углом к ​​плоскости петли. На более низких коротковолновых частотах полный контур физически довольно велик и практически может быть установлен только «горизонтально», с плоскостью контура, горизонтальной относительно земли, состоящей из проводов, поддерживаемых на той же высоте мачтами по углам.[1] Это приводит к диаграмме направленности, достигающей максимума по вертикали. На частотах выше 10 МГц петля чаще «встает», то есть с вертикальной плоскостью петли, чтобы направить свой главный луч в сторону горизонта. Он может быть прикреплен к вращатель антенны чтобы повернуть это направление по желанию. По сравнению с диполем или свернутым диполем диаграмма направленности большой петли ниже в направлении неба или земли, что дает ей примерно на 1,5 дБ больший коэффициент усиления в двух предпочтительных горизонтальных направлениях.

А четырехъядерная антенна резонансная петля квадратной формы; этот также включает паразитический элемент.

Дополнительное усиление (и однонаправленное диаграмма направленности ) обычно получается с массивом таких элементов либо как ведомый Endfire массив или в Яги конфигурация (все петли, кроме одного, паразитические элементы ). Последний широко используется в любительское радио в конфигурации «квадроцикл» (см. фото).

Рамочные антенны могут иметь форму круга, квадрата или любую другую замкнутую геометрическую форму, которая позволяет иметь общий периметр на одной длине волны. Самая популярная форма в любительское радио это четырехъядерная антенна или «четырехугольник», резонансный контур квадратной формы, так что он может быть построен из проволоки, натянутой на поддерживающую «X» рамку. Может быть одна или несколько дополнительных петель, расположенных параллельно первой, как паразитические элементы, что делает антенную систему однонаправленной с увеличенным прирост. Эту конструкцию также можно повернуть на 45 градусов в форме ромба, закрепленной на раме «+». Также использовались треугольные петли.[1] Прямоугольник, в два раза превышающий его ширину, дает немного увеличенное усиление, а также напрямую соответствует сопротивлению 50 Ом, если используется как один элемент.[2]

В поляризация Работа такой антенны не очевидна при взгляде на сам контур, но зависит от точки питания (к которой подключена линия передачи) и от того, работает ли она как петля с 1, 2 или 3 длинами волн. Если вертикально ориентированный контур подается снизу на частоте его длины волны 1, он будет поляризован по горизонтали; подача его сбоку сделает его вертикально поляризованным.

Во всех описанных выше больших контурах предполагается, что рабочая частота антенны соответствует ее первому резонансу, соответствующая длина волны которого почти совпадает с окружностью контура.

Низкочастотные одноволновые петли «лежа» иногда используются для NVIS операция. Иногда это называют «ленивым квадроциклом». Он имеет одну лопасть прямо вверх. Если подавать на более высоких частотах, длина окружности будет несколько длин волн. Вблизи нечетных гармоник первой резонансной частоты входное сопротивление будет таким же, как и в основном резонансе. На четных гармониках входное сопротивление будет высоким. На других частотах будет реактивная часть. За исключением частот нечетных гармоник, для работы потребуется антенный тюнер. По мере увеличения частоты узор распадается на несколько лепестков с пиками под меньшими углами. Поскольку более высокие полосы частот нуждаются в лепестках с меньшим углом для распространения, это может работать с пользой.[3]

Маленькие петли

Маленькие петли (или магнитные петли) являются «небольшими» по сравнению с их рабочей длиной волны, обычно от 5% до 30% длины волны по окружности. Как и все антенны, антенны, используемые намного ниже резонанса, имеют гораздо меньшую радиационная стойкость, увеличивая относительную важность Омические потери и потери на землю | омические потери, что приводит к гораздо более бедным эффективность антенны. Однако небольшие петли могут использоваться на более низких частотах (длины волн от десятков до сотен метров), где резонансные петли и полуволны дипольные антенны стать непрактичным.

Полноволновая петля (слева) имеет максимальную ширину сигнала на проводах с нули с боков малый шлейф (справа) имеет максимальный сигнал в плоскости своих проводов с нули бортом к проводам.

В отличие от резонансных рамочных антенн, диаграмма направленности небольших петель имеет максимум в плоскости петли, а не поперек нее.

Маленькие петли имеют преимущества в качестве приемных антенн на частотах ниже 10 МГц.[4][5] Хотя потери в небольшом контуре могут быть высокими, отношение сигнал / шум приема может не пострадать на этих более низких частотах, где принимаемый шум преобладает атмосферный шум и статика скорее, чем шум приемника. Возможность поворота антенны меньшего размера может помочь максимизировать сигнал и устранить помехи.

Малые передающие петли

Размер, форма, эффективность и узор

Рамочная антенна для любительское радио в разработке

Малые передающие контуры «малы» по сравнению с двухполупериодным контуром, но значительно больше, чем маленькие приемные контуры, и, в отличие от приемных контуров, должны быть «увеличены» для более длинных волн. Обычно они используются на частотах от 3 до 30 МГц. Они обычно состоят из одного витка проводника большого диаметра и обычно имеют круглую или восьмиугольную форму, чтобы обеспечить максимальную закрытую площадь для данного периметра. Меньшие из этих петель намного менее эффективны, чем полноразмерные саморезонансные петли,[6] но там, где пространство ограничено, меньшие петли могут обеспечить эффективную связь.[7][8] Рамочные антенны относительно легко построить.[9]

Небольшая передающая рамочная антенна, также известная как магнитная петля, с окружностью 10% длины волны или меньше, будет иметь относительно постоянное распределение тока вдоль проводника, а главный лепесток будет находиться в плоскости петли. Петли любого размера от 10% до 100% длины волны по окружности могут быть построены и настроены на резонанс с последовательным реактивным сопротивлением. Конденсатор необходим для длины окружности меньше полуволны, индуктивности для контуров больше полуволны и меньше полуволны. Петли в этом диапазоне размеров могут иметь ни равномерный ток малого контура, ни двойной пиковый ток полноразмерного контура, и поэтому их нельзя анализировать с использованием концепций, разработанных для малых приемных контуров, или саморезонансных рамочных антенн. Производительность лучше всего определяется с помощью Анализ NEC. Антенны в этом диапазоне размеров включают нимб (см. ниже) и петля G0CWT (Эдгинтон).[10][11]

Все маленькие передающие петли работают даже лучше для приема.

Соответствие передатчику

В дополнение к другим распространенным методам согласования импеданса, таким как согласование гаммы, передающие контуры иногда согласовываются по импедансу путем подключения фидерной линии к меньшему петля подачи внутри области, окруженной основным контуром.[8] Типичные контуры подачи:18 к15 размер основной петли антенны. Комбинация по сути представляет собой трансформатор, мощность в ближнем поле которого индуктивно передается от контура питания к основному контуру, который сам подключен к резонирующему конденсатору и отвечает за излучение большей части мощности.

Использование для наземной мобильной радиосвязи

Маленькие петли используются в наземная мобильная радиосвязь (в основном военные) на частотах от 3 до 7 МГц из-за их способности направлять энергию вверх, в отличие от обычных штыревая антенна. Это позволяет Небесная волна ближнего вертикального падения (NVIS) связь до 300 км в горных районах. В этом случае типичная эффективность излучения около 1% является приемлемой, поскольку пути прохождения сигналов могут быть установлены с излучаемой мощностью 1 Вт или меньше, когда используется передатчик, генерирующий 100 Вт.

В военных целях антенна может быть построена с использованием одного или двух проводов диаметром 1-2 дюйма. Сама петля обычно имеет диаметр 6 футов.[12]

Ограничения мощности

Одна практическая проблема с небольшими контурами в качестве передающих антенн заключается в том, что контур не только имеет очень большой ток, проходящий через него, но также имеет очень высокое напряжение на конденсаторе, обычно тысячи вольт при питании всего несколько ватт мощности передатчика. Для этого требуется довольно дорогой и физически большой резонирующий конденсатор с большой емкостью. напряжение пробоя, помимо минимального диэлектрические потери (обычно требуется конденсатор с воздушным зазором ). Помимо увеличения геометрической петли, эффективность может быть увеличена за счет использования более крупных проводников или других мер для уменьшения сопротивление потерь. Однако чем меньше потеря, тем больше Q и еще большее напряжение на конденсаторе.

Эта проблема более серьезна, чем с вертикальной или дипольной антенной, которая меньше длины волны. Там сопоставление с использованием загрузочная катушка также генерирует высокое напряжение на конце (ах) антенны. Однако, в отличие от конденсаторов, напряжение на физически большой катушке индуктивности обычно не является проблемой.

Маленькие приемные петли

Маленькая рамочная антенна, используемая для приема, состоящая примерно из 10 витков вокруг прямоугольника 12 см × 10 см.

Несмотря на полный диаметр 2,7 метра, эта приемная антенна представляет собой «маленькую» петлю по сравнению с LF и MF длины волн.

Если периметр рамочной антенны намного меньше предполагаемой длины волны — скажем,13 к1100 длины волны — тогда антенна малая рамочная антенна. Несколько факторов производительности, включая принимаемую мощность, масштабируются пропорционально площади контура. Для данной площади петли длина проводника (и, следовательно, его сеть сопротивление потерь ) минимизируется, если периметр круглый, что делает круг оптимальной формой для небольших петель. Небольшие приемные контуры обычно используются на частотах ниже 3 МГц, где преобладают антропогенные и естественные атмосферные шумы. Таким образом, на отношение сигнал / шум принятого сигнала не будет отрицательно влиять низкая эффективность, пока контур не слишком мал.

Типичный диаметр приемных петель с «воздушными центрами» составляет от 30 см до 1 метра. Для увеличения магнитного поля в контуре и, следовательно, его эффективности, при значительном уменьшении размера катушка с проволокой часто наматывается на феррит стержень магнитный сердечник; это называется ферритовая петля антенна. Такие ферритовые рамочные антенны используются практически во всех AM трансляция приемники, за исключением автомобильные радиоприемники;[нужна цитата ] тогда антенна обычно находится внутри корпуса радиостанции. Эти антенны также используются для радиопеленгация.[13]

Количество атмосферного шума для LF, MF, и HF спектр согласно CCIR 322

В радиационная стойкость рр небольшого контура обычно намного меньше, чем сопротивление потерь рL из-за проводников, составляющих петлю, что приводит к плохому эффективность антенны.[а] Следовательно, большая часть мощности, подаваемой на небольшую рамочную антенну, будет преобразовываться в тепло за счет сопротивления потерь, а не выполнять полезную работу.

Столь большие потери мощности неприемлемы для передающей антенны, однако для приемной антенны неэффективность не важна на частотах ниже примерно 15 МГц. На этих более низких частотах атмосферный шум (статический) и техногенный шум (радиопомехи ) даже при слабом сигнале от неэффективной антенны намного выше внутреннего тепловой или же Джонсон шум присутствует в схемах радиоприемника, поэтому слабый сигнал от рамочной антенны можно усилить без ухудшения соотношение сигнал шум. [14]

Например, на частоте 1 МГц искусственный шум может быть на 55 дБ выше минимального теплового шума. Если потери маленькой рамочной антенны составляют 50 дБ (как если бы антенна включала аттенюатор на 50 дБ), электрическая неэффективность этой антенны будет иметь небольшое влияние на качество приемной системы. соотношение сигнал шум.

Напротив, на более тихих частотах около 20 МГц и выше антенна с потерями в 50 дБ может ухудшить отношение принимаемого сигнала к шуму до 50 дБ, что приведет к ужасным характеристикам.

Магнитные и электрические антенны

Маленькая рамочная антенна известна как магнитная петля поскольку он ведет себя электрически как катушка (индуктор ). Это связано с магнитное поле радиоволны в область возле антенны, в отличие от монополь и дипольные антенны какая пара к электрическое поле волны. В приемной антенне (основное применение малых контуров) колеблющееся магнитное поле падающей радиоволны индуцирует ток в обмотке провода за счет Закон индукции Фарадея.

Диаграмма направленности и поляризация

Удивительно, но диаграмма излучения и приема небольшого контура совершенно противоположна таковому у большого саморезонансного контура (длина окружности которого близка к длине волны). Поскольку длина петли намного меньше длины волны, ток в любой момент почти постоянен по окружности. По симметрии можно видеть, что напряжения, индуцированные в обмотках контура вдоль плоскости контура, будут компенсировать друг друга, когда перпендикулярный сигнал поступает на ось контура. Следовательно, существует ноль в этом направлении.[15] Вместо этого диаграмма направленности имеет пики в направлениях, лежащих в плоскости контура, поскольку сигналы, полученные от источников в этой плоскости, не полностью компенсируются из-за разности фаз между приходом волны на ближнюю и дальнюю стороны контура. Увеличение этой разности фаз за счет увеличения размера петли имеет большое влияние на повышение радиационной стойкости и, как следствие, эффективность антенны.

Другой способ рассматривать небольшую петлю как антенну — рассматривать ее просто как индуктивную катушку, взаимодействующую с магнитным полем в направлении перпендикуляр плоскости катушки, согласно Закон Ампера. Затем рассмотрим распространяющуюся радиоволну, также перпендикулярную этой плоскости. Поскольку магнитные (и электрические) поля электромагнитной волны в свободном пространстве являются поперечными (без компонента в направлении распространения), можно видеть, что это магнитное поле и поле небольшой рамочной антенны будут находиться под прямым углом, и, следовательно, не спаренный. По той же причине электромагнитная волна, распространяющаяся в плоскости контура, с ее магнитным полем, перпендикулярным этой плоскости, является связан с магнитным полем катушки. Поскольку поперечные магнитное и электрическое поля распространяющейся электромагнитной волны расположены под прямым углом, электрическое поле такой волны также находится в плоскости контура, и, следовательно, антенна поляризация (которое всегда указывается как ориентация электрического, а не магнитного поля), как говорят, находится в этой плоскости.

Таким образом, установка петли в горизонтальной плоскости приведет к получению всенаправленной антенны с горизонтальной поляризацией; установка петли вертикально дает слабонаправленную антенну с вертикальной поляризацией и острым нули по оси петли.[b]

Настройка входа приемника

Поскольку малая рамочная антенна представляет собой катушку, ее электрический импеданс является индуктивным, с индуктивным реактивным сопротивлением, намного превышающим его радиационное сопротивление. Чтобы подключиться к передатчику или приемнику, индуктивное реактивное сопротивление обычно компенсируется параллельной емкостью.[c] Так как хорошая рамочная антенна будет иметь высокий Добротность, этот конденсатор должен быть переменным и настраивается вместе с настройкой приемника.

Малые рамочные приемные антенны также почти всегда резонируют с помощью конденсатора с параллельными пластинами, что делает их прием узкополосным и чувствительным только к очень определенной частоте. Это позволяет антенне в сочетании с (переменным) настроечным конденсатором действовать как настроенный входной каскад для входного каскада приемника вместо преселектор.

Нечувствительность к локальным помехам

Из-за прямой связи с магнитным полем, в отличие от большинства других типов антенн, небольшая петля относительно нечувствительна к шуму электрического поля от близлежащих источников. Независимо от того, насколько близко электрические помехи находятся к петле, их влияние будет не намного больше, чем если бы они находились на расстоянии четверти длины волны.[16] Это ценно, поскольку большинство источников помех с радиочастотным содержимым, например искры на коммутаторы или же коронный разряд, непосредственно создают электрические поля в ближнее поле (намного меньше, чем длина волны от источника). Поскольку эти маленькие петли обычно используются в полосе AM-вещания и более низких частотах, область ближнего поля физически довольно велика (порядка 30 м или 100 футов). Это дает значительное преимущество при использовании антенны, которая относительно нечувствительна к основным источникам помех, встречающихся в этом диапазоне частот.

Тот же принцип делает небольшой контур особенно чувствительным к источникам магнитный шум в его ближнем поле. Аналогичным образом, диполь Герца (короткий) взаимодействует непосредственно с электрическим полем и относительно невосприимчив к локальному магнитному шуму. Однако на радиочастотах близкие источники магнитных помех обычно не являются проблемой. В любом случае невосприимчивость маленькой антенны не распространяется на источники шума за пределами ближнего поля: источники шума на расстоянии одной длины волны, будь то электрическое или магнитное поле, принимаются просто как электромагнитные волны. Шум извне ближнего поля любой антенны будет одинаково хорошо приниматься любой антенной, чувствительной к радиопередатчику со стороны этого источника шума.

Пеленгование с помощью маленьких петель

Рамочная антенна, приемник и аксессуары, используемые в радиолюбительская радиопеленгация на длине волны 80 метров (3,5 МГц).

Поскольку направленность малых рамочных антенн включает резкий ноль в направлении, перпендикулярном плоскости петли, они используются в радиопеленгация на более длинных волнах.

Процедура состоит в том, чтобы повернуть рамочную антенну, чтобы найти направление, в котором сигнал исчезает — «ноль» направление. Поскольку ноль возникает в двух противоположных направлениях вдоль оси контура, необходимо использовать другие средства, чтобы определить, с какой стороны антенны «Обнулен» сигнал горит. Один из методов — полагаться на вторую рамочную антенну, расположенную во втором месте, или перемещать приемник в это другое место, полагаясь, таким образом, на триангуляция.

Вместо триангуляции второй диполь или вертикальная антенна может быть электрически объединена с рамочной или рамочной антенной. Называется чувствительная антенна, подключение и согласование второй антенны изменяет комбинированную диаграмму направленности на кардиоидный, с ноль только в одном (менее точном) направлении. Общее направление передатчика может быть определено с помощью измерительной антенны, а затем отключение измерительной антенны возвращает четкие нули в диаграмме направленности рамочной антенны, что позволяет определить точный пеленг.

Приемные антенны AM вещания

Малые рамочные антенны имеют потери и неэффективны для передачи, но они могут быть практическими приемными антеннами для частот ниже 10 МГц. Особенно в средняя волна (520–1710 кГц) и ниже, где антенны с длиной волны недопустимо велики, а неэффективность антенны не имеет значения из-за большого количества атмосферный шум.

Радиовещательные приемники AM (и другие низкочастотные радиоприемники для потребительского рынка) обычно используют небольшие рамочные антенны, даже если для приема FM может быть присоединена телескопическая антенна.[17] А переменный конденсатор соединенный через петлю, образует резонансный контур это также настраивает входной каскад приемника, поскольку этот конденсатор отслеживает основную настройку. Многодиапазонный приемник может содержать точки отвода вдоль петлевой обмотки, чтобы настраивать рамочную антенну на самые разные частоты.

В радиоприемниках AM, созданных до открытия феррит в середине 20 века антенна могла состоять из нескольких десятков витков провода, закрепленных на задней стенке радиоприемника — плоская спиральная антенна — или отдельную вращающуюся стойку размером с мебель, обвязанную проволокой — a рамочная антенна.

Феррит

Ферритовая рамочная антенна от AM-радио с двумя обмотками, одна для длинная волна и один для средняя волна (AM вещание) прием. Примерно 10 см в длину. Феррит антенны обычно находятся внутри радиоприемника.

Рамочные ферритовые антенны сделаны путем наматывания тонкой проволоки на феррит стержень. Они почти повсеместно используются в приемниках AM-вещания.[18][d] Другие названия этого типа антенны: петля, ферритовый стержень антенна или антенна, ферроцептор, или же феррод антенна. Часто в коротковолновый частоты Литц-проволока используется для обмотки для уменьшения скин эффект убытки. На всех частотах используются сложные узоры «плетения корзины», чтобы уменьшить собственную емкость катушки и поднять собственный резонанс контура выше рабочей частоты, что, в свою очередь, улучшает контур. Добротность.

Феррит увеличивает магнитная проницаемость и действует как магнитный проводник с низкими потерями — намного лучше, чем воздух. Эта большая проводимость передает в тысячи раз большую магнитную энергию через стержень и, следовательно, через петлю, позволяя физически маленькой антенне иметь большую эффективная площадь.[19][20]

Петлевые антенны

Некоторые антенны очень похожи на петли, но либо не являются непрерывными петлями, либо предназначены для взаимодействия с индуктивным ближним полем на расстояниях в один или два метра, а не для передачи или приема дальних электромагнитных волн в радиационном дальнем -поле.

Антенны Halo

Основная статья: Halo антенна

Хотя он имеет внешне похожий вид, так называемый гало антенна технически не является петлей, поскольку имеет разрыв в проводнике напротив точки питания; это полностью меняет схему тока, поскольку напряжения на разрыве противоположны и велики. Его лучше рассматривать как диполь (который также имеет большое напряжение и нулевой ток на концах), согнутый в круг.

Катушки RFID

Строго говоря, RFID теги и читатели взаимодействуют индукция скорее, чем волны передачи, и так не антенны. Использование катушек связи для индуктивных (магнитных) систем передачи, в том числе LF и HF (скорее, чем УВЧ ) выходит за рамки данной статьи.

Эти системы действительно работают на радиочастотах и ​​предполагают использование небольших контуров, которые в торговле называют «антеннами». Хотя эти небольшие петли иногда неотличимы от небольших рамочных антенн, обсуждаемых здесь, такие системы не предназначены для передачи или приема сигнальных волн (электромагнитных волн) и могут работать только на небольших расстояниях. Они есть ближнее поле системы, включающие переменные магнитные поля, и могут быть проанализированы как плохо связанные трансформатор обмотки; их критерии эффективности не похожи на радио антенны как обсуждалось здесь. Снеллинг, E.C. (1988). Мягкие ферриты: свойства и применение (второе изд.). Баттервортс. п. 303. ISBN  0-408-02760-6.

внешняя ссылка

  • Калькулятор малой петлевой передающей антенны — Онлайн-калькулятор, который выполняет «Основные уравнения для малой петли» в книге по антеннам ARRL, 15-е издание
  • Малая передающая рамочная антенна — AA5TB

Магнитная антенна своими руками: особенности, свойства, виды

Содержание

  • 1 Магнитные антенны
  • 2 Свойства магнитных антенн
  • 3 Какие бывают магнитные антенны

При упоминании магнитной антенны сразу наполняют память конструкции на ферритовом стержне, отчасти правильно. Разновидности одного типа устройств. Магнитной называется рамочная антенна, периметр которой много меньше длины волны. Всем известные зигзаги, биквадрат (слова-синонимы) являются родственниками рассматриваемой технологии. Никакого отношения не имеют антенны на магнитном основании. Просто способ крепления. Магнитное основание для антенны надежно удерживает прибор на крыше авто. Поговорим сегодня об особой конструкции. Прелесть магнитных антенн: удается обеспечить сравнительно большое усиление на сравнительно длинных волнах. Размер магнитной антенны мал. Давайте обсудим заглавие, расскажем, как может быть сделана магнитная антенна своими руками.

Магнитная петлевая антенна

Магнитные антенны

Теория гласит: в колебательном контуре из катушки индуктивности, конденсатора излучения не происходит. Замкнуто, волна качается на резонансной частоте сколь угодно, затухая, ввиду наличия активного сопротивления. Элементы контура, индуктивность, емкость, имеют чисто реактивный (мнимый) импеданс. Причем размер зависит от частоты по незамысловатому закону. Нечто вроде произведения круговой частоты (2 П f) на значение индуктивности или емкости, соответственно. При некотором значении противоположные по знаку мнимые компоненты становятся равны. В результате импеданс становится чисто активным, в идеале равен нулю.

В действительности биения затухают, каждый контур на практике характеризуется добротностью. Напомним, что импеданс состоит из чисто активной (действительной) части (резисторы), мнимой. К последним относятся емкости, сопротивление которых мнимое отрицательное и индуктивности с положительным мнимым сопротивлением. Теперь представим, что в контуре обкладки конденсатора начали разводить до тех пор, пока не оказались на противоположных концах индуктивности. Называется вибратором (диполем) Герца, представляет собой разновидность укороченного полуволнового, прочих видов вибраторов.

Если превратить катушку в единое кольцо, получаем простейшую магнитную антенну. Упрощенное толкование, примерно верное. Сигнал снимается с противоположной конденсатора стороны через усилитель на полевых транзисторах. Предоставит высокую чувствительность устройства. Ну, а антенна на ферритовом стержне считают разновидностью магнитной, только колец заместо одного сонм. Название этот род устройств получил за высокую чувствительность к магнитной составляющий волны. При работе на передачу генерируется, порождая отклик электрического поля.

Максимум направленности соответствует оси стержня. Оба направления равноправны. Ввиду малого периметра рамочной антенны относительно длины волны сопротивление достаточно низкое. Не просто 1 Ом, доли Ома. Приближенно значение оценим формулой:

R = 197 (U / λ)4 Ом.

Под U понимается периметр в метрах, аналогично – длина волны λ. Наконец, R – сопротивление излучению, не путайте с активным, показываемым тестером. Параметр используется при расчете усилителя для согласования нагрузки. Следовательно, для ферритовых антенн, нужно значение помножить на квадрат числа витков.

Свойства магнитных антенн

Посмотрим, как сделать магнитную антенну самостоятельно. Вначале определите длину окружности и емкость подстроечного конденсатора. Особенности магнитной антенны таковы: конструкция требует согласования в обязательном порядке. Отличительным признаком является невероятное число вариантов проведения этой операции, вырисовывается отдельная тема разговора.

Антенна магнитная

Длина периметра магнитной антенны колеблется в пределах 0,123 – 0,246 λ. Если требуется перекрыть диапазон, то нужно правильно подобрать конденсатор. В свободном пространстве, магнитной антенны диаграмма направленности в виде тора, наблюдаем, расположив виток параллельно земле. Поляризация будет линейная горизонтальная. Это годный вариант для приема телевещания. Недостаток: угол возвышения лепестка зависит от высоты подвеса. Считается, что для расстояния до Земли λ цифра составит 14 градусов. Непостоянство считаем отрицательным качеством. Для радио магнитные антенны применяются часто.

Усиление составляет 1,76 дБи, на 0,39 меньше полуволнового вибратора. Размер последнего для частоты составит десятки метров – куда денешь громадину. Выводы делайте сами. Магнитная антенна невелика (периметр составляет 2 метра для длины волны 20 метров, меньше метра поперечником). Для сравнения на частоте 34 МГц, с которой хорошо знакомы дальнобойщики, благодаря рациям, длина волны составляет 8,8 метра. Известно: хороший полуволновый вибратор вместит редкий Камаз. Кстати, ранее приводили описание конструкции рамочной антенны, образуемой резиновой прокладкой заднего стекла легкового автомобиля ВАЗ. При малых габаритах работало устройство достаточно хорошо.

Кстати, конструкция считается прагматичнее, нежели типичные штыревые антенны авто, где настройка ведется изменением индуктивности. Потерь получается меньше. Диаграмма направленности охватывает высокие углы места, касаясь вертикали. В случае со штыревой антенной возможности нет.

Самодельная антенна

Как правильно выбрать длину окружности. С увеличением растет усиление. Должна удовлетворить условию, приведенному выше, быть по возможности больше. Иногда нужно перекрыть диапазон частот. Рост периметра увеличивает полосу пропускания устройства. При ширине типичного канала 10 кГц теряет смысл. Будут автоматически отсекаться соседние несущие станций вещания. Необязательно больше значит лучше. Ради усиления затевался сыр-бор. Антенна выбирается периметром максимальная, предоставляя требуемую избирательность.

Теперь главный вопрос: определить емкость. Чтобы параллельно индуктивности петли образовали резонанс по известной школьной формуле. Определение параметров контура согласно выражению:

L = 2U (ln(U/d) – 1,07) нГн;

U и d – длина витка, диаметр. Подвох. U = П d, следовательно, вместо отношения можно брать натуральный логарифм числа Пи. Ошибка ли автора, сказать не беремся. Быть может, учитывается факт, что настроечный конденсатор отнимает часть длины, усилитель… Емкость находим по индуктивности из выражения резонанса контура:

f = 1/ 2П √LC; откуда

С = 1/ 4П2 L f2.

Однако в литературе рекомендуют пользоваться приближенной формулой для расчета:

С = 25330 / f2 L,

где f — частота резонанса в МГц, а L – индуктивность в мкГн.

Антенна приемника

Что касается способа снятия сигнала, то это делаем со стороны подстроечного конденсатора по обоим бокам, либо с противоположной стороны круговой петли. В последнем случае рекомендуется ввести управление конденсатором при помощи серводвигателя на расстоянии, полагаем, большинству читателей это покажется сильно надуманным, на свете не так много радиолюбителей, уверенных в нужности изготовленной собственноручно магнитной антенны.

Какие бывают магнитные антенны

Не всегда магнитные антенны круглые (идеальная форма). Встречаются восьмиугольные, квадратные. Читатели догадались: биквадрат WiFi относится к последней категории, причем рамка сдвоенная. Бывает, больше контуров, увеличивает усиление в одной плоскости диаграммы направленности. Учитывая факт, что КПД антенны вычисляется формулой:

КПД = 1 / (1 + Rп/R),

Видим необходимость снижения сопротивления потерь Rп до минимума. В противном случае результативность устройства резко падает. На практике мало значит, сделать антенны из золота, серебра, чтобы ловить НТВ, нереально. В названном аспекте пойдут алюминий, медь, предпочтительна последняя. Для магнитных антенн подходит конденсатор с воздушным зазором, большими пластинами. Старайтесь качественно выполнить пайку выводов.

Пример. Длина периметра составляет одну десятую λ, следовательно, сопротивление излучения составит 0,02. Теперь читатели видят, как сильно придётся постараться, чтобы довести КПД до 50%. Сопротивление потерь в этом случае не превышает 0,02 Ом. Чтобы достичь такого результата, берите толстую медную жилу. С увеличением сечения проводника падает удельное сопротивление.

У контура высокая добротность (низкие потери), получается, напряжение резонанса много выше, нежели при отклонении частоты. Следовательно, полоса пропускания магнитной антенны не отличается большой шириной, потребуется устройство подстраивать. Делается при помощи конденсатора. Надеемся, что ответили на вопрос, как сделать магнитную антенну. Отыграйте подачу: удивите домашних уверенным приемом сигнала в любую погоду.

Рамочная антенна.

Большая энциклопедия техники

Рамочная антенна

Рамочная антенна – это направленная антенна, которая представляет собой один виток или несколько витков провода. Витки образуют рамку определенной формы, это может быть прямоугольная, круглая или квадратная рамка. В плоскости рамки находится максимальная интенсивность как приема, так и излучения волн. Рамочная антенна также носит название миниатюрного магнитного диполя. Применяются рамочные антенны в радиопеленгаторах, где они выполняют функцию приемной антенны. Кроме этого, приемные антенны используются в радиовещательных приемниках, которые работают в коротких, средних и длинных волновых диапазонах.

Рамочную антенну изобрел К. Браун в 1916 г. Ли де Форест, установив одни из первых радиостанций на пяти базах военно-морского флота США, стал заниматься разработкой нескольких видов антенн, среди них и рамочной антенной.

Входное сопротивление в рамочной антенне имеет индуктивный характер за счет того, что длина рабочей волны превосходит периметр ее рамки. Благодаря этому, присоединив конденсатор переменной емкости к рамочной антенне, можно получить колебательный контур. Контур настраивается на необходимую рабочую волну. Фаза и амплитуда колебаний тока являются постоянными по всему периметру, если только размеры рамки достаточно малы. Направление тока противоположно в элементах, противолежащих друг другу в передающей рамочной антенне. Поэтому электромагнитные волны, которые излучают противолежащие элементы, сдвигаются по своей фазе на 180°. В перпендикулярном плоскости рамки направлении получается полная компенсация излучения, в отличие от других направлений, где компенсация оказывается неполной.

Рамочные, или, по-другому, петлевые антенны используются для приема телевизионных программ. Наиболее часто применяются лампы с двумя или тремя элементами, которые носят название двойного или тройного квадрата. Конструкции подобных ламп довольно просты, усиление высокое, а полоса пропускания узкая.

Узкополосные антенны, в отличие от широкополосных антенн, обеспечивают избирательность частоты. За счет этого сигналы от других телевизионных передатчиков не проникают на вход телевизионного приемника, который работает на близких с ними частотных каналах.

Для работы в дециметровом диапазоне в двухэлементных лампах рамки изготовляются из медного или латунного прутика. Диаметр прутика не должен превышать 3—6 мм. Середины двух элементов рамок соединяет верхняя металлическая стрела. Нижняя стрела крепится к текстолитовой пластине, она является изолированной от вибраторной рамки. К той же пластине прикрепляются концы вибраторной рамки с помощью винтиков и гаек.

По сравнению с рамочной антенной с двумя элементами, которая носит название волнового канала, антенна двойной квадрат усиливается на 1,5 дБ, т. е. в несколько раз больше.

В рамочной антенне тройной квадрат находятся три рамки. Рамка директора и рамка рефлектора замкнутые, а рамка вибратора в некоторых точках разомкнута. Расположены рамки симметрично друг другу, поэтому центры их крепятся к обеим стрелам в серединах сторон. Центры рамок располагаются на одной горизонтальной прямой, которая направлена на телецентр. Лучшие результаты работы рамочной антенны достигаются тогда, когда верхняя стрела изготовлена из того же материала, что и рамки, а нижняя стрела выполнена из какого-нибудь изоляционного материала.

Простая конструкция рамочной антенны с тремя элементами состоит из куска толстого провода, работает в дециметровом диапазоне.

Расстояние между несколькими элементами рамочной антенны определяет ее усиление и входное сопротивление.

Рамочные антенны с двумя и тремя элементами тщательно направляются и ориентируются из-за того, что главный лепесток диаграммы направленности довольно узок. Настраивают рамочные антенны с помощью шлейфа, который подключен к рефлектору. Для настройки измеряется длина шлейфа, которая в идеале должна быть на 4% больше, чем длина вибратора антенны.

Если переходить от лампы двойного квадрата, в состав которой входят рефлектор и вибратор, к антенне с тремя элементами, то этот переход приведет к выигрышному усилению на 1,7 дБ.

Э. Тафро сконструировал несколько антенн, основывающихся на проволочной рамке прямоугольной формы. Соотношение сторон в рамочной антенне равнялось 1 : 3. Подобные рамочные антенны обладают преимуществом в небольшой подвесной высоте, которая выполняется при вертикальном расположении короткой стороны. Для большего эффекта антенну дополняют активной рамкой или рамочными директорами.

Четырехэлементная рамочная антенна с указанным соотношением сторон была построена и поставлена на определенной высоте – 40 м. В ходе экспериментальных работ антенну сравнили с трехэлементной полноразмерной антенной. В 90 случаях из 100 антенна с четырьмя элементами показывала лучшие результаты, чем полноразмерная антенна.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Рамочная антенна

Рамочная антенна Рамочная антенна – это направленная антенна, которая представляет собой один виток или несколько витков провода. Витки образуют рамку определенной формы, это может быть прямоугольная, круглая или квадратная рамка. В плоскости рамки находится

Удивительная антенна

Удивительная антенна Целый день в наш мозг по бесчисленным каналам связи – нервным клеткам – поступает информация. В слуховом нерве 30.000 проводов–волокон! в зрительном нерве их еще больше, около 900.000. Объем информации, поступающей ежесекундно в мозг, огромен. Организм

Экранированная рамочная антенна

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может найти применение в системах радиомониторинга, контроля электромагнитной обстановки. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей. Антенна состоит из одновитковых идентичных рамок (1) и (2). Каждый отдельный виток (3) рамки (1) размещен в отдельном витке экрана (4), выполненном в виде трубы с поперечным разрезом (5) кольцевой формы. Поперечный кольцевой разрез (5) выполнен симметрично относительно начала (6) и конца (7) витка (3). Рамки располагаются на двух взаимно перпендикулярных координатных поверхностях соответственно. Трубы экрана (4) рамок (1) и (2) не имеют гальванического контакта между собой. Антенна может быть однокоординатной, двухкоординатной и трехкоординатной. 31 з.п. ф-лы, 22 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может найти применение в системах радиомониторинга, в системах контроля электромагнитной обстановки, в задачах ЭМС, в системах пеленга, в системах связи, для регистрации и измерения синусоидальных, шумовых и импульсных магнитных полей в условиях больших электрических помех.

Известна экранированная магнитная рамочная антенна (патент Российской Федерации №2054764, МКИ H01Q 7/00, опубл. 20.02.1996), выполненная из двух отрезков коаксиального кабеля, каждый из которых образует по крайней мере один виток, причем витки первого и второго отрезков коаксиального кабеля имеют противоположное направление намотки. На первых концах каждого отрезка коаксиального кабеля, между центральным и внешним проводниками которого включена нагрузка, а на вторых концах центральный и внешний проводник первого отрезка коаксиального кабеля соединены соответственно с внешним и центральным проводниками второго отрезка коаксиального кабеля.

Недостатком данного технического решения является работа в узкой полосе частот, возможность работы только с устройствами, имеющими дифференциальный вход.

Наиболее близким техническим решением — прототипом является экранированная магнитная рамочная антенна (авторское свидетельство СССР №1040558, МКИ H01Q 7/00, опубл. 07.09.83), содержащая экранированную многовитковую рамку, экран которой выполнен в виде трубы с поперечным кольцевым разрезом, и конденсатор настройки, включенный в разрез трубы экрана, причем каждый отдельный виток рамки размещен в отдельном витке экрана, а все витки экрана соединены последовательно и расположены симметрично относительно поперечного кольцевого разреза трубы экрана, при этом нагрузка включена между началом первого витка рамки и концом последнего витка рамки, образуя тем самым дифференциальный выход.

Недостатком данного технического решения является невозможность интегральной оценки напряженности магнитного поля в области расположения антенны одновременно по двум и/или трем пространственным координатам, работа в узкой полосе частот, работа с внешними устройствами, имеющими дифференциальный (симметричный) вход или выход.

Технической задачей данного изобретения является возможность измерения напряженности магнитного поля по двум и/или трем пространственным координатам в области расположения антенны, работа в широкой полосе частот с низким уровнем неравномерности амплитудно-частотной, возможность работа антенны с внешними устройствами с несимметричным входом или выходом.

Основная техническая задача достигается тем, что в экранированную магнитную рамочную антенну, содержащую рамку, в которой виток рамки размещен в отдельном витке экрана, выполненном в виде трубы с поперечным разрезом кольцевой формы, причем поперечный кольцевой разрез трубы экрана рамки выполнен симметрично относительно начала и конца витка рамки, согласно предложенному решению введена вторая рамка, идентичная рамке, причем рамка и вторая рамка расположены на двух взаимно перпендикулярных координатных поверхностях соответственно, при этом координатная линия, выходящая из центра рамки и проходящая через поперечный разрез в трубе экрана рамки и координатная линия, выходящая из центра второй рамки и проходящая через разрез в трубе экрана второй рамки, расположены в пространстве взаимно перпендикулярно, причем труба экрана рамки и труба экрана второй рамки не имеют гальванического контакта между собой.

Целесообразно ввести третью рамку, идентичную рамке, причем третья рамка расположена на третьей координатной поверхности, перпендикулярной двум другим координатным поверхностям, при этом координатная линия, выходящая из центра третьей рамки и проходящая через поперечный разрез в трубе экрана третьей рамки, расположена в пространстве взаимно перпендикулярно координатной линии рамки и координатной линии второй рамки, причем труба экрана третьей рамки не имеет гальванического контакта с трубой экрана рамки и трубой экрана второй рамки.

Кроме того, целесообразно на конце витка трубы экрана каждой рамки установить контактный элемент, который обеспечивает гальваническое соединение с одной стороны с концом витка рамки, а с другой стороны с началом витка трубы экрана рамки, при этом электрическая длина одной части витка экрана рамки на отрезке от края гальванического соединения контактного элемента с концом витка трубы экрана и концом витка рамки до одной боковой кромки поперечного кольцевого разреза трубы экрана равна электрической длине другой части витка экрана рамки на отрезке от края гальванического соединения контактного элемента с началом витка трубы экрана до другой боковой кромки поперечного кольцевого разреза трубы экрана.

Каждая рамка может быть выполнена многовитковой, причем каждый отдельный виток рамки размещен в отдельном витке экрана, а все витки экрана соединены последовательно и расположены симметрично относительно поперечного разреза в трубе экрана.

Рамка и вторая рамка могут быть выполнены взаимно пересекающимися.

Рамка и третья рамка могут быть выполнены взаимно пересекающимися.

Вторая рамка и третья рамка выполнены взаимно пересекающимися.

Третья рамка выполнена взаимно пересекающейся с рамкой и второй рамкой.

Целесообразно параллельно соединить между собой начало витка рамки с началом витка второй рамки и конец витка рамки с концом витка второй рамки и подключить к общему отрезку линии передачи, являющемуся выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Общий отрезок линии передачи может быть подключен к входу блока согласующего преобразователя импедансов, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало и конец витка рамки, начало и конец витка второй рамки могут быть подключены к первому и второму входам блока активного преобразователя импедансов соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало и конец витка рамки и начало и конец витка второй рамки могут быть подключены к входам первого и второго блоков активного преобразователя импедансов соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало и конец витка рамки, начало и конец витка второй рамки могут быть подключены к входам первого и второго блоков активного преобразователя импедансов соответственно, которые последовательно соединены с входами первого и второго блоков аналого-цифрового преобразователя соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало и конец витка рамки и начало и конец витка второй рамки могут быть подключены к первому и второму входам блока комбинационного переключателя соответственно, выход которого является выходом экранированной рамочной антенны.

Кроме того, целесообразно параллельно соединить между собой начало витка рамки с началом витка второй рамки и с началом витка третьей рамки и конец витка рамки с концом витка второй рамки и с концом витка третьей рамки и подключить к общему отрезку линии передачи, являющемуся выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Общий отрезок линии передачи может быть подключен к входу блока согласующего преобразователя импедансов, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало и конец витка рамки, начало и конец витка второй рамки и начало и конец витка третьей рамки могут быть подключены к входам первого, второго и третьего блоков активного преобразователя импедансов соответственно, выходы которых подключены к входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало и конец витка рамки, начало и конец витка второй рамки, начало и конец витка третьей рамки могут быть подключены к входам первого, второго и третьего блоков активного преобразователя импедансов соответственно, каждый из которых последовательно соединенен с первым, вторым и третьим блоками аналого-цифрового преобразователя соответственно, выходы которых подключены к первому, второму и третьему входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало и конец витка рамки, начало и конец витка второй рамки и начало и конец третьей рамки могут быть подключены к первому, второму и третьему входам блока комбинационного переключателя соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Также целесообразно параллельно соединить между собой начало витка рамки с началом витка второй рамки и начало витка трубы экрана рамки с началом витка трубы экрана второй рамки и подключить к общему отрезку линии передачи, являющемуся выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Общий отрезок линии передачи может быть подключен к входу блока согласующего преобразователя импедансов, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки могут быть подключены к первому и второму входам блока активного преобразователя импедансов соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки могут быть подключены к входам первого и второго блоков активного преобразователя импедансов соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и началом витка трубы экрана второй рамки могут быть подключены к входам первого и второго блоков активного преобразователя импедансов соответственно, которые последовательно соединены с первым и вторым блоками аналого-цифрового преобразователя соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки могут быть подключены к первому и второму входам блока комбинационного переключателя соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Кроме того, целесообразно параллельно соединить между собой начало витка рамки с началом витка второй рамки и с началом витка третьей рамки и начало витка трубы экрана рамки с началом витка трубы экрана второй рамки и с началом витка трубы экрана третьей рамки и подключить к общему отрезку линии передачи, являющемуся выходной линией передачи экранированной магнитной рамочной антенны.

Общий отрезок линии передачи может быть подключен к входу блока согласующего преобразователя импедансов, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки, начало витка и начало витка трубы экрана третьей рамки могут быть подключены к первому, второму и третьему входам блока активного преобразователя импедансов соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки, начало витка и начало витка трубы экрана третьей рамки могут быть подключены к входам первого, второго и третьего блоков активного преобразователя импедансов соответственно, выходы которых подключены к первому, второму и третьему входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки, начало витка и начало витка трубы экрана третьей рамки могут быть подключены к входам первого, второго и третьего блоков активного преобразователя импедансов, которые последовательно соединены с первым, вторым и третьим блоками аналого-цифрового преобразователя соответственно, выходы которых подключены к первому, второму и третьему входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки, начало витка и начало витка трубы экрана третьей рамки могут быть подключены к первому, второму и третьему входам блока комбинационного переключателя соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

Кроме того, целесообразно каждую рамку выполнять в форме круга, или форме трапеции, или треугольника, или ромба.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 и фиг.2 представлена конструкция экранированной магнитной рамочной антенны из двух и трех идентичных одновитковых непересекающихся рамок, на фиг.3 и фиг.4 — конструкция антенны из двух и трех идентичных одновитковых пересекающихся рамок, на фиг.5 — пример конструкции антенны из двух трехвитковых непересекающихся рамок, на фиг.6 — конструкция экранированной магнитной рамочной антенны с контактным элементом, на фиг.7 — пример выполнения и установки контактного элемента, на фиг.8-10 — примеры вариантов соединения и подключения экранированных магнитных рамочных антенн с симметричным выходом, на фиг.11-20 — примеры подключения экранированных магнитных рамочных антенн с установленными на них контактными элементами, на фиг.21 — примеры выполнения различных форм рамок, на фиг.22 схематически показано расположение координатных линий, определяющих положение поперечных разрезов труб экранов рамок.

Экранированная магнитная рамочная антенна (фиг. 1) содержит идентичные рамку 1 и вторую рамку 2. В каждой рамке виток 3 размещен в отдельном витке экрана 4, выполненном в виде трубы с поперечным разрезом 5 кольцевой формы. Поперечный разрез выполнен симметрично относительно начала 6 и конца 7 витка 3. Рамка 1 и вторая рамка 2 расположены на двух взаимно перпендикулярных координатных поверхностях соответственно, при этом координатная линия, выходящая из центра рамки 1 и проходящая через поперечный разрез 5 в трубе экрана 4 рамки 1 и координатная линия, выходящая из центра второй рамки 2 и проходящая через поперечный разрез 5 в трубе экрана 4 второй рамки 2, расположены в пространстве взаимно перпендикулярно. Трубы экрана 4 рамки 1 и второй рамки 2 не имеют гальванического контакта между собой.

Экранированная магнитная рамочная антенна (фиг.2) выполнена с идентичной рамкам третьей рамкой 8, расположенной на третьей координатной поверхности, перпендикулярной двум другим координатным поверхностям, при этом координатная линия, выходящая из центра третьей рамки 8 и проходящая через поперечный разрез 5 в трубе экрана 4 третьей рамки, расположена в пространстве взаимно перпендикулярно координатной линии рамки 1 и координатной линии второй рамки 2. Труба экрана 4 третьей рамки 8 не имеет гальванического контакта с трубой экрана рамки 1 и второй рамки 2.

Экранированная магнитная рамочная антенна (фиг.3) выполнена с взаимно пересекающимися рамкой 1 и второй рамкой 2.

Экранированная магнитная рамочная антенна (фиг.4) выполнена с взаимно пересекающимися рамкой 1, второй рамкой 2 и третьей рамкой 8.

Экранированная магнитная рамочная антенна (фиг.5) выполнена с трехвитковой рамкой 1 и трехвитковой второй рамкой 2.

Контактный элемент 9 (фиг.6) установлен на конец 7 витка 3 трубы экрана 4 рамки. Он обеспечивает гальваническое соединение с началом витка 10 трубы экрана 3. На фиг.7 показана установка контактного элемента 9 на конце витка 7 каждой рамки и его соединение с концом и началом витка экрана 4. Контактный элемент 9 может быть выполнен в виде металлической заглушки. Для более точного выравнивания электрических длин контактный элемент может быть выполнен с механической регулировкой по длине, например с контактом в виде цанги.

Примеры вариантов соединения и подключения экранированных магнитных рамочных антенн с симметричным выходом.

На фиг.8 параллельно соединены между собой начало витка 6 рамки 1 с началом витка 6 второй рамки 2, конец витка рамки 1 с концом витка 7 второй рамки 2 к общему отрезку 13 линии передачи, являющемуся выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

На фиг.9 общий отрезок 13 линии передачи подключен к входу блока согласующего преобразователя импедансов 14, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

На фиг.10 параллельно соединены между собой начало витка 6 рамки 1 с началом витка 6 второй рамки 2 и с началом витка 6 третьей рамки 8 и конец витка 7 рамки 2 с концом витка 7 второй рамки 2 и с концом витка 7 третьей рамки 8. Общие точки соединения соединены с общим отрезком 13 линии передачи, который подключен к блоку согласующего преобразователя импедансов 14.

Далее представлены примеры соединения и подключения двух и трех экранированных магнитных рамочных антенн с установленными на них контактными элементами.

На фиг.11 параллельно соединены между собой начало витка 6 рамки 1 с началом витка 6 второй рамки 2, начало витка трубы экрана 10 рамки 1 с началом витка трубы экрана 10 второй рамки 2 и подключены к общему отрезку линии передачи 13.

На фиг.12 общий отрезок линии передачи 13 подключен к входу блока согласующего преобразователя импедансов 14.

На фиг.13 начало витка 6 и начало витка трубы экрана 10 рамок 1 и 2 подключены к первому и второму входам блока активного преобразователя импедансов 15 соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

На фиг.14 параллельно соединены между собой начало витка 6 рамки 1 с началом витка 6 второй рамки 2 и с началом витка 6 третьей рамки, начало витка трубы экрана 10 рамки 1 с началом витка трубы экрана 10 второй рамки 2 и с началом витка трубы экрана 10 третьей рамки 8 и подключены к общему отрезку линии передачи 13.

На фиг.15 общий отрезок линии передачи 13 подключен к входу блока согласующего преобразователя импедансов 14.

На фиг.16 начало витка 6 и начало витка трубы экрана 10 рамки 1, начало витка 6 и начало витка трубы экрана 10 второй рамки 2, начало витка 6 и начало витка трубы экрана 10 третьей рамки 8 подключены к первому, второму и третьему входам активного преобразователя импедансов 15.

На фиг.17 начало витка 6 и начало витка трубы экрана 10 рамки 1, начало витка 6 и начало витка трубы экрана 10 второй рамки 2 подключены к входам первого и второго блоков активного преобразователя импедансов 15 соответственно, выходы которых подключены к входам блока сумматоров 16, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

На фиг.18 первый и второй блок активного преобазователя импедансов 15 последовательно соединены с первым и вторым блоками аналого-цифрового преобразователя 17, выходы которых соединены с входами блока сумматора 16 соответственно.

На фиг.19 начало витка 6 и начало витка трубы экрана 10 рамки 1, начало витка 6 и начало витка трубы экрана 10 второй рамки 2, начало витка 6 и начало витка трубы экрана 10 третьей рамки 8 подключены к первому, второму и третьему входам активного преобразователя импедансов 15 соответственно, выходы которых подключены к входам блока сумматоров 16.

На фиг.20 первый, второй и третий блок активного преобразователя импедансов 15 последовательно соединены с первым, вторым и третьим блоками аналого-цифрового преобразователя 17 соответственно, выходы которых соединены с входами блока сумматора 16.

Экранированная магнитная рамочная антенна работает следующим образом.

Падающая электромагнитная волна на рамке 1 (фиг.1) наводит на наружной поверхности экрана 4 рамки 1 и витка трубы экрана 4 второй рамки 2 ЭДС. В результате этого на поперечном разрезе 5 рамки 1 и второй рамки 2 возникает разность потенциалов, под действием которой на внутренней поверхности витков экрана 4 рамки 1 и второй рамки 2 возникает ток. Внутренняя поверхность экрана 4 и витков рамки 1, экрана 4 и витков второй рамки 2 представляет собой коаксиальную линию, поэтому в витке рамки 1 и витке второй рамки 2 возникает ток, создающий напряжение между началом 6 и концом 7 витка 3 рамки 2 и между началом 6 и концом 7 витка 3 второй рамки 2, который является принятым сигналом экранированной магнитной рамочной антенны.

Экранированная магнитная рамочная антенна имеет диаграмму направленности в виде «восьмерки», и чем точнее электрическая симметрия выполнения рамок, тем более ярко выражена «восьмерка» и глубже нули (Григоров И.Н. Практические конструкции антенн. — М.: ДМК, 2000, — 352 с.: ил.).

Ориентация поперечного разреза 5 трубы экрана рамки 1 и ориентация поперечного разреза 5 второй рамки 2 в пространстве — взаимно ортогонально друг относительно друга обеспечивает пространственный, двумя рамками, двухкоординатный, т.е. по двум координатам декартовой системы координат, прием сигнала. Величина наведенной ЭДС в каждой рамке определяется направлением источника излучения и его диаграммой направленности относительно антенны.

Третья рамка 8, идентичная рамке 1 и второй рамке 2, аналогично возбуждается падающей электромагнитной волной, а величина наведенной ЭДС зависит от тех же параметров.

Ориентация поперечного разреза 5 трубы экрана третьей рамки 8 в пространстве по отношению к поперечному разрезу 5 трубы экрана рамки 1 и второй рамки 2 — взаимно ортогональна друг относительно друга — обеспечивает пространственный тремя рамками трехкоординатный прием сигнала, т. е. по трем координатам декартовой системы координат. При этом рамки могут располагаться, пересекаясь без гальванического контакта труб экранов рамок (фиг.3, 4).

Выполнение рамок с несколькими витками, например трехвитковыми (фиг.5), позволяет увеличить коэффициент усиления антенны по отношению к одновитковой рамке. Оптимальным для рамок является нечетное количество витков.

Размещение рамок взаимно пересекающимися без гальванического контакта труб экранов обеспечивает точный пространственный двух- или трехкоординатный прием в области расположения антенн.

Введение контактного элемента 9, гальваническое соединение и обеспечение равенства электрической длины позволяет рассматривать кольцевой поперечный разрез 5 нагруженным — с одной стороны отрезком витка трубы экрана 4 рамки и витка рамки короткозамкнутым на конце, а с другой стороны — отрезком витка трубы экрана рамки и витка рамки разомкнутым на конце. Короткозамкнутый и разомкнутый отрезки одинаковой электрической длины имеют комплексные сопротивления, у которых активные составляющие равны, а реактивные составляющие имеют разные знаки, но равные по модулю величины, т. е. когда одна из них имеет индуктивный характер, то другая емкостной характер, и наоборот. Причем частотная зависимость у обоих реактивных составляющих комплексных сопротивлений имеет одинаковый характер. Таким образом, в разрезе трубы экрана рамки происходит компенсация реактивных составляющих и в результате этого происходит расширение рабочего диапазона частот и выравнивание амплитудно-частотной характеристики. Начало 6 витка 3 рамки и начало 10 витка трубы экрана 4 каждой рамки образуют несимметричный отрезок линии передачи, т.е. коаксиальную линию.

Вид соединения рамок между собой и варианты подключения рамок к активному или пассивному преобразователю импедансов определяется диапазон рабочих частот, параметрами трактата и приемных устройств. В зависимости от диапазона частот и выбранных геометрических размеров рамок, и как следствие входного сопротивления рамки, которое может равняться долям Ома, выбирается та или иная схема преобразователя импедансов.

Параллельное соединение рамочных антенн с последующим подключением на одну общую линию передачи 13 позволяет определять интегральную оценку сигнала или напряженности магнитного поля в области расположения антенны одновременно по двум или трем пространственным координатам.

Подключение общей линии передачи 13 к блоку согласующего преобразователя импедансов 14 позволяет обеспечить согласование рамочной антенны с измерительной аппаратурой. Блок согласующего преобразователя импедансов 14 может быть выполнен как в пассивном, так и в активном исполнении, например (Вай Кайчэнь. Теория и проектирование широкополосных согласующих цепей: Пер. с англ. / Под ред. Ю.Л.Хотунцева. — М.: Связь, 1979 — 288 с.).

Использование блока активного преобразователя импедансов 15 позволяет существенно расширить частотный диапазон согласования, повысить чувствительность антенны и более точно определять интегральный (двухкоординатный или трехкоординатный) уровень принимаемого сигнала (напряженность магнитного поля) при высоком уровне электрических помех, например (Микроэлектронные устройства СВЧ/ Н.Т.Бова, Ю.Г.Ефремов, В.В.Конин и др. Киев: Техника, 1984, — 184 с.).

Использование блока сумматора 16 позволяет суммировать принятые сигналы антеннами по различным координатами и получать интегральную оценку в области расположения антенны, а также увеличить соотношение сигнал/шум и упростить дальнейшую обработку сигнала.

Использование блоков аналого-цифрового преобразователя 17 позволяет обрабатывать принимаемый сигнал в цифровом виде и тем самым обнаруживать сигнал при высоком уровне магнитных и электрических помех и соответственно повысить чувствительность антенны.

Использование комбинационного, например электронного или электромеханического, переключателя (Гвоздев В.И., Нефедов Е.И. Объемные интегральные схемы СВЧ. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985, — 256 с., ил.) позволяет коммутировать рамочные антенны на единую линию передачи и тем самым изменять пространственную ориентацию диаграммы направленности антенны поочередно или одновременно, что обеспечивает возможность определения направления прихода сигнала (пеленг) по одной, по двум или по трем координатам или определять уровень принимаемого сигнала (напряженность магнитного поля) в области расположения антенны.

Форма рамки определяет собственную индуктивность, которая, в свою очередь, определяет собственные резонансные свойства экранированной магнитной рамочной антенны, диапазон частот, широкополосность, уровень согласования.

1. Экранированная магнитная рамочная антенна, содержащая рамку, в которой виток рамки размещен в отдельном витке экрана, выполненном в виде трубы с поперечным разрезом кольцевой формы, причем поперечный кольцевой разрез трубы экрана рамки выполнен симметрично относительно начала и конца витка рамки, отличающаяся тем, что введена вторая рамка, идентичная рамке, причем рамка и вторая рамка расположены на двух взаимно перпендикулярных координатных поверхностях соответственно, при этом координатная линия, выходящая из центра рамки и проходящая через поперечный разрез в трубе экрана рамки, и координатная линия, выходящая из центра второй рамки и проходящая через разрез в трубе экрана второй рамки, расположены в пространстве взаимно перпендикулярно, причем труба экрана рамки и труба экрана второй рамки не имеют гальванического контакта между собой.

2. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что введена третья рамка, идентичная рамке, причем третья рамка расположена на третьей координатной поверхности, перпендикулярной двум другим координатным поверхностям, при этом координатная линия, выходящая из центра третьей рамки и проходящая через поперечный разрез в трубе экрана третьей рамки, расположена в пространстве взаимно перпендикулярно координатной линии рамки и координатной линии второй рамки, причем труба экрана третьей рамки не имеет гальванического контакта с трубой экрана рамки и трубой экрана второй рамки.

3. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на конце витка трубы экрана каждой рамки установлен контактный элемент, который обеспечивает гальваническое соединение с одной стороны с концом витка рамки, а с другой стороны — с началом витка трубы экрана рамки, при этом электрическая длина одной части витка экрана рамки на отрезке от края гальванического соединения контактного элемента с концом витка трубы экрана и концом витка рамки до одной боковой кромки поперечного кольцевого разреза трубы экрана равна электрической длине другой части витка экрана рамки на отрезке от края гальванического соединения контактного элемента с началом витка трубы экрана до другой боковой кромки поперечного кольцевого разреза трубы экрана.

4. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что каждая рамка выполнена многовитковой, причем каждый отдельный виток рамки размещен в отдельном витке экрана, а все витки экрана соединены последовательно и расположены симметрично относительно поперечного разреза в трубе экрана.

5. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что рамка и вторая рамка выполнены взаимно пересекающимися.

6. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.2, отличающаяся тем, что рамка и третья рамка выполнены взаимно пересекающимися.

7. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.2, отличающаяся тем, что вторая рамка и третья рамка выполнены взаимно пересекающимися.

8. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.2, отличающаяся тем, что третья рамка выполнена взаимно пересекающейся с рамкой и второй рамкой.

9. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что параллельно соединены между собой начало витка рамки с началом витка второй рамки и конец витка рамки с концом витка второй рамки и подключены к общему отрезку линии передачи, являющимся выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

10. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.9, отличающаяся тем, что общий отрезок линии передачи подключен к входу блока согласующего преобразователя импедансов, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

11. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что начало и конец витка рамки и начало и конец витка второй рамки подключены к первому и второму входам блока активного преобразователя импедансов соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

12. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что начало и конец витка рамки и начало и конец витка второй рамки подключены к входам первого и второго блоков активного преобразователя импедансов соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входу блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

13. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что начало и конец витка рамки и начало и конец витка второй рамки подключены к входам первого и второго блоков активного преобразователя импедансов соответственно, которые последовательно соединены с входами первого и второго блоков аналого-цифрового преобразователя соответственно, выходы которых подключены к первому и ко второму входу блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

14. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что начало и конец витка рамки и начало и конец витка второй рамки подключены к первому и второму входу блока комбинационного переключателя соответственно, выход которого является выходом экранированной рамочной антенны.

15. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.2, отличающаяся тем, что параллельно соединены между собой начало витка рамки с началом витка второй рамки и с началом витка третьей рамки и конец витка рамки с концом витка второй рамки и с концом витка третьей рамки и подключены к общему отрезку линии передачи, являющимся выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

16. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.15, отличающаяся тем, что общий отрезок линии передачи подключен к входу блока согласующего преобразователя импедансов, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

17. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.2, отличающаяся тем, что начало и конец витка рамки, начало и конец витка второй рамки и начало и конец витка третьей рамки подключены к входам первого, второго и третьего блоков активного преобразователя импедансов соответственно, выходы которых подключены к первому, второму и третьему входам сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

18. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.2, отличающаяся тем, что начало и конец витка рамки, начало и конец витка второй рамки, начало и конец витка третьей рамки подключены к входам первого, второго и третьего блоков активного преобразователя импедансов соответственно, каждый из которых последовательно соединен с первым, вторыми и третьим блоками аналого-цифрового преобразователя соответственно, выходы которых подключены к первому, второму и третьему входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

19. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.2, отличающаяся тем, что начало и конец витка рамки, начало и конец витка второй рамки и начало и конец третьей рамки подключены к первому, второму и третьему входам блока комбинационного переключателя соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

20. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.3, отличающаяся тем, что параллельно соединены между собой начало витка рамки с началом витка второй рамки и начало витка трубы экрана рамки с началом витка трубы экрана второй рамки и подключены к общему отрезку линии передачи, являющимся выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

21. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.20, отличающаяся тем, что общий отрезок линии передачи подключен к входу блока согласующего преобразователя импедансов, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

22. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.3, отличающаяся тем, что начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки подключены к первому второму входам блока активного преобразователя импедансов соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

23. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.3, отличающаяся тем, что начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки подключены к входам первого и второго блоков активного преобразователя импедансов соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

24. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.23, отличающаяся тем, что начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки подключены к входам первого и второго блоков активного преобразователя импедансов соответственно, которые последовательно соединены с первым и вторым блоками аналого-цифрового преобразователя соответственно, выходы которых подключены к первому входу и второму входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

25. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.3, отличающаяся тем, что начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки подключены к первому и второму входам блока комбинационного переключателя соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

26. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.3, отличающаяся тем, что параллельно соединены между собой начало витка рамки с началом витка второй рамки и с началом витка третьей рамки и начало витка трубы экрана рамки с началом витка трубы экрана второй рамки и с началом витка трубы экрана третьей рамки и подключены к общему отрезку линии передачи, являющимся выходной линией передачи экранированной магнитной рамочной антенны.

27. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.26, отличающаяся тем, что общий отрезок линии передачи подключен к входу блока согласующего преобразователя импедансов, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

28. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.3, отличающаяся тем, что начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки, начало витка и начало витка трубы экрана третьей рамки подключены к первому, второму и третьему входам блока активного преобразователя импедансов соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

29. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.3, отличающаяся тем, что начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки, начало витка и начало витка трубы экрана третьей рамки подключены к входам первого, второго и третьего блоков активного преобразователя импедансов соответственно, выходы которых подключены к первому, второму и третьему входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

30. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.3, отличающаяся тем, что начало витка трубы экрана второй рамки, начало витка и начало витка трубы экрана третьей рамки подключены к входам первого, второго и третьего блоков активного преобразователя импедансов, которые последовательно соединены с первым, вторым и третьим блоками аналого-цифрового преобразователя соответственно, выходы которых подключены к первому, второму и третьему входам блока сумматора соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

31. Экранированная магнитная рамочная антенна по п.3, отличающаяся тем, что начало витка и начало витка трубы экрана рамки, начало витка и начало витка трубы экрана второй рамки, начало витка и начало витка трубы экрана третьей рамки подключены к первому, второму и третьему входам блока комбинационного переключателя соответственно, выход которого является выходом экранированной магнитной рамочной антенны.

32. Экранированная магнитная рамочная антенна по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что каждая рамка может быть выполнена в форме круга или форме трапеции, или треугольника, или ромба.

Магнитное крепление для антенны CB | Радиостанции правого канала

Главная ⟩ Антенны CB с магнитным креплением

Нужна помощь в выборе? кликните сюда

  • Простая установка благодаря комплекту «все в одном» (включает крепление, коаксиальный кабель и антенну)
  • Монтаж на возвышении на крыше обеспечивает превосходную производительность
  • Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашим подробным руководством по изучению антенн CB
  • .

Фильтровать продукты

  • 2′
  • 3′
  • 4′
  • 5’+
  • Файрстик
  • Уилсон
  • президент
  • Страйкер
  • К40
  • Обезьяна Сделано
  • Прокомм

Рекомендованная цена, от низкой до высокойЦена, от высокой к низкой

Антенна Wilson Little Wil CB

46,95 долларов США

Наша любимая 3-дюймовая магнитная антенна, идеальная, если у вас есть ограничения по высоте, но вам нужен большой радиус действия.

Антенна Wilson 1000 Magnet CB

109,95 долларов США

Эта 62-дюймовая магнитная антенна проста в установке и считается лучшей в своем классе по дальности действия.

K40 Магнитная антенна CB

$104,95

Простота магнитной установки без ущерба для производительности при высоте 58 дюймов.

Антенна CB президента Вирджинии

59,95 долларов США

Низкопрофильная и современная предварительно настроенная магнитная антенна с регулируемым углом наклона антенны

Антенна CB с магнитным креплением K30 — 35 дюймов

РАСПРОДАНО

Высокопроизводительный CB, который легко устанавливается, легко снимается и производится прямо здесь, в США.

Антенна CB с магнитным креплением Hustler — 43 дюйма

39,95 долларов США

Качественная, гибкая и простая в использовании антенна CB с магнитным креплением, которую можно легко снять с автомобиля.

Антенна Wilson 5000 Magnet CB

139,95 долларов США

Превосходит все другие антенны из стекловолокна, антенны с базовой и центральной нагрузкой, что делает ее нашей главной рекомендацией для лучшей в своем классе дальности действия.

Антенна Wilson 500 CB

$89,95

Качественная антенна среднего размера, обеспечивающая отличный диапазон и производительность

Антенна Cobra Magnet CB — 37 дюймов

43,95 доллара США

Удобная переносная антенна, которую можно легко перемещать и прикреплять к транспортным средствам.

Комплект антенны CB с магнитным креплением ProComm

30,95 долларов США

Отличный вариант для настройки ваших потребностей CB с вашим выбором штыря 8″, 24″, 36″ или 48″

Магнитная антенна CB с дополнительной пружиной — 36 дюймов

РАСПРОДАНО

Идеальный вариант для владельцев автомобилей или внедорожников, которые хотят парковаться в гараже, не снимая антенны.

Крепление для магнитной антенны Firestik

43,95 доллара США

Это магнитное крепление — отличный выбор для установки антенны на крышу, багажник или другую плоскую поверхность.

3-дюймовое магнитное крепление

19,95 долларов США

Идеально подходит для установки 2-дюймовых или легких 3-дюймовых антенн из стекловолокна на крышу или другие плоские поверхности.

5-дюймовое магнитное крепление CB

29,95 долларов США

Используйте это магнитное крепление, чтобы закрепить антенну из стекловолокна на месте.

Тройное магнитное крепление антенны CB

69,95 долларов США

Надежно удерживает большие CB-антенны длиной до 5 футов и более

Сверхмощное магнитное крепление антенны CB

$34,95

Рассчитан на 95 фунтов. сила тяги, этот магнит никогда не улетит на максимальной скорости

Магнитное крепление для антенны K40 CB

39,95 долларов США

Превратите антенну K40 в прочное магнитное крепление.

Kalibur Магнитная CB Антенна

44,95 доллара США

Низкопрофильная магнитная антенна CB со встроенной ударной пружиной антенны CB

Магнитная антенна Stryker SRA10 CB

109,95 долларов США

Мощное магнитное крепление, номинальная мощность 10 кВт

Радиопакет CB для экстренной поездки

209,95 долларов США

Emergency Road Trip CB Radio & Antenna Kit

Рамка и магнитная антенна?

# 1

5 апреля 04, 11:50

Рамка и магнитная антенна?


Привет

Интересно, есть ли какая-то особая разница между терминами «магнитная антенна
» и «рамочная антенна»? Кажется, у кого-то сложилось мнение, что
второй — это просто популярное новое слово для первого, а не настоящий 9. 0191 разница. Я полагаю, что рамочная антенна может быть одиночной обмоточной антенной
с высокоимпедансным соединением с сеткой или затвором
усилителя или смесителя, в то время как магнитная версия имеет индуктивную связь
.

Я тестировал последний тип на частоте 136 кГц и СЧ, и кажется, что
усилитель не нужен для улучшения сигнала, он только
понижает сигнал до уровня шума и, возможно, подает слишком сильный сигнал на
получатель. На частоте 136 кГц настройка очень острая, а удаленная 9Контроль 0191 является обязательным, см. http://home.online.no/~la8ak/L2.htm, если необходимо охватить большой диапазон частот
, используйте два варикапа
, которые должны быть соединены электрически встречно-параллельно (не по постоянному току). ), легко можно
покрыть диапазон 500-1600кГц с дистанционной настройкой.

73
Ян-Мартин
LA8AK
http://home.online.no/~la8ak/c.htm
—-
Ян-Мартин, LA8AK, N-4623 Кристиансанд
http://home. online .no/~la8ak/

Ответить с цитатой


# 2

5 апреля 04, 17:12


Я уверен, что термины должны означать немного (или больше) разные вещи для
разных людей. Для меня «рамочная антенна» — это петля, которая имеет прямоугольную (или квадратную)
форму, как и большинство обычных фоторамок
, но может иметь периметр, составляющий значительную часть длины волны
. А мне «магнитная антенна» (в отличие от
антенна с магнитным креплением) представляет собой петлю, которая может быть рамкой или кругом,
, но имеет периметр, который определенно довольно короткий по сравнению с длиной волны
, так что он слабо реагирует на электрические поля. Обе они представляют собой «рамочные антенны»
, а магнитную антенну часто называют магнитной петлей
. Чтобы быть ясным, вы могли бы сказать «квадратная магнитная петля» или «круглая магнитная петля
» или что-то еще, а еще более конкретно назвать
периметр в длинах волн.

Ура,
Том

«Jan-Martin Noeding, LA8AK» написал в сообщении. ..
Привет

Интересно, есть ли какое-то особое различие между терминами «магнитная антенна
» и «рамочная антенна»? У кого-то, кажется, есть мнение, что
второй — это просто популярное новое слово для первого, и это не настоящая разница
. Я полагаю, что рамочная антенна может быть одиночной обмоточной антенной
с высоким импедансом, подключенным к сетке или затвору
усилителя или микшера, в то время как магнитная версия имеет индуктивный
.Муфта 0191.

Я тестировал последний тип на частоте 136 кГц и СЧ, и кажется, что
усилитель не нужен для улучшения сигнала, он только
понижает сигнал до уровня шума и, возможно, подает слишком сильный сигнал на
получатель. На частоте 136 кГц настройка чрезвычайно точна, и дистанционное управление
является обязательным, см. http://home.online.no/~la8ak/L2.htm, если необходимо охватить большой частотный диапазон
, следует использовать два варикапа
. соединены встречно-параллельно (не по постоянному току), это легко возможно
для покрытия диапазона 500-1600 кГц с дистанционной настройкой.

73
Ян-Мартин
LA8AK
http://home.online.no/~la8ak/c.htm
—-
Ян-Мартин, LA8AK, N-4623 Кристиансанд
http://home.online .no/~la8ak/

Ответить с цитатой

# 3

5 апреля 04, 17:12


Я уверен, что термины должны означать немного (или более) разные вещи по сравнению с
разных людей. Для меня «рамочная антенна» — это петля, которая имеет прямоугольную (или квадратную)
форму, как и большинство обычных фоторамок
, но может иметь периметр, составляющий значительную часть длины волны
. И для меня «магнитная антенна» (в отличие от антенны с магнитным креплением
) — это петля, которая может быть рамкой или кругом,
, но имеет периметр, который определенно довольно короткий по сравнению с длиной волны
, так что он имеет низкую реакцию на электрические поля. Оба по
«рамочные антенны», а магнитную антенну часто называют магнитной петлей
. Чтобы быть ясным, вы могли бы сказать «квадратная магнитная петля» или «круглая магнитная петля
» или что-то еще, а еще более конкретно назвать
периметр в длинах волн.

Ура,
Том

«Ян-Мартин Ноединг, LA8AK» написал в сообщении. ..
Привет

Интересно, есть ли какое-то особое различие между терминами «магнитная антенна
» и «рамочная антенна»? Кажется, кто-то считает, что
второе — это просто популярное новое слово для первого, и это не
реальная разница. Я полагаю, что рамочная антенна может быть одиночной обмоточной антенной
с высокоимпедансным соединением с сеткой или затвором
усилителя или смесителя, в то время как магнитная версия имеет индуктивную связь
.

Я тестировал последний тип на 136кГц и СЧ, и кажется
что усилитель не нужен для улучшения сигнала, он только
понижает сигнал до уровня шума, и возможно помещает слишком сильный сигнал в
0191 приемник. На частоте 136 кГц настройка очень четкая, и дистанционное управление
является обязательным, см. http://home.online.no/~la8ak/L2.htm, если необходимо охватить большой частотный диапазон
, следует использовать два варикапа
. подключенных встречно-параллельно (не по постоянному току), легко можно
покрыть диапазон 500-1600кГц с дистанционной настройкой.

73
Ян-Мартин
LA8AK
http://home.online.no/~la8ak/c.htm
—-
Ян-Мартин, LA8AK, N-4623 Кристиансанд
http://home.online . no/~la8ak/

Ответить с цитатой



Теория магнитной рамочной антенны

Нет необходимости знать, как решать уравнения Максвелла, но немного теории необходимо, чтобы идти по правильному пути. Здесь вы найдете сводку физических правил, определяющих характеристики воздушных сердечников и ферритовых петель, используемых для приема СНЧ.

На этой странице сначала описывается теория рамочной антенны, а затем содержится исследование различных параметров эквивалентной электрической схемы рамочной антенны. Затем предлагается SPICE-модель рамочной антенны.
В разделе «Справочники» перечислены дополнительные источники информации для тех, кто хочет более подробно изучить рамочные антенны.

Для тех из вас, кто категорически против математики, в конце каждого раздела приводится обобщение основных определений и выводов.

Принцип рамочной антенны

Целью любой приемной антенны является преобразование электромагнитной волны в напряжение. Антенна с магнитной рамкой представляет собой обмотку из медного провода вокруг каркаса (для петель с воздушным сердечником) или вокруг ферромагнитного материала (для ферритовых петель).

Рамочная антенна на самом деле чувствительна к магнитному полю, а не к электрическому полю (ее также называют магнитной петлей ). Закон индукции Фарадея (или закон электромагнитной индукции) утверждает, что индуцированная электродвижущая сила e(t) в контуре прямо пропорциональна скорости изменения во времени магнитного потока Φ(t) через контур согласно к отношению:

(1)

где:

  • ч е — индуцированная электродвижущая сила, В
  • Φ — магнитный поток через цепь, в веберах (Вб ≡ В·с)

Это уравнение справедливо только для электрически коротких антенн по отношению к интересующей длине волны, что верно для частот ОНЧ.

Давайте определим:

  •  вектор магнитной индукции, u единичный вектор
  •  нормальный вектор к поверхности кадра, n Единичный вектор
  • , где θ — угол между силовыми линиями магнитного поля и нормалью к кадру.

Магнитный поток является мерой количества магнетизма через антенну, подвергаемую данной магнитной индукции:

(2)

Для синусоидального магнитного поля, однородного по поверхности S , амплитуда B(t) , спроецированная на n , равна:

(3)

(4)

где:

  • B 0 сила магнитной индукции, в Тесла (Тл ≡ Вб/м² ≡ В·с/м²)
  • ω — угловая частота индукционного магнитного поля, рад·с -1

Уравнение (2) получается тогда:

(5)

(6)

Для петли с N витков, площадь каждого из которых A , имеем , поэтому:

(7)

и (1) тогда:

(8)

Так как среднеквадратичное значение ЭДС на выходе антенны равно:

(9)

Выражение индуцированного напряжения как функции электрического поля

Эффективность антенны определяется параметром «эффективная высота» h e в соответствии с:

(10)

где:

  • В среднеквадратичное значение – среднеквадратичное значение напряжения, наведенного на выходе антенны, в В
  • h e эффективная высота, м
  • E rms среднеквадратичное значение электрического поля, В/м

Из и поскольку электрическое поле связано с магнитной индукцией через , эффективная высота рамочной антенны равна:

(11)

где:

  • h e – эффективная высота, м
  • N количество витков
  • A площадь каждой обмотки, м²
  • λ – длина волны, м
  • θ угол между силовыми линиями магнитного поля и нормалью системы отсчета

С ферритовой антенной магнитная индукция через антенну увеличивается на коэффициент, называемый относительной магнитной проницаемостью среды. Уравнение (9) принимает вид:

(11-бис)

, где:

  • µ r – относительная проницаемость, безразмерная величина. µ r зависит от среды.

Быстрая математика покажет, что с учетом интересующих нас длин волн (15км на частоте 20кГц) эффективная высота рамочной антенны очень мала по сравнению с длиной волны сигнала… В любом случае можно получить хорошие результаты с разумными конструкциями антенн.

Выражение индуцированного напряжения как функции магнитного поля

Индуктивное магнитное поле в контуре зависит от магнитной составляющей электромагнитной волны (называемой H или напряженности магнитного поля) и от магнитной проницаемости сердечника контура.
Индуктивное магнитное поле B связано с напряженностью магнитного поля H соотношением:

(12)

где:

  • B среднеквадратичное значение магнитной индукции в теслах (T ≡ В·с/м²)
  • µ 0 – проницаемость вакуума, константа 4π10 -7 Гн/м
  • мкм р — относительная проницаемость, безразмерная величина. µ r зависит от среды.
  • H среднеквадратичное значение напряженности магнитного поля, А/м

Для петли с воздушным сердечником имеем µ r = 1.
Для ферритовой петли силовые линии собираются за счет ферромагнитных свойств сердечника, и µ r может составлять несколько сотен или несколько тысяч.

Затем антенна будет выдавать среднеквадратичное значение напряжения В среднеквадратичное значение из заданной среднеквадратичной напряженности магнитного поля H среднеквадратичное значение согласно:

(13)

Синтез

Целью любой приемной антенны является преобразование электромагнитной волны в напряжение. Антенна с магнитной рамкой представляет собой обмотку из медного провода вокруг каркаса (для петель с воздушным сердечником) или вокруг ферромагнитного материала (для ферритовых петель).
Рамочная антенна на самом деле чувствительна к магнитному полю, а не к электрическому полю (ее также называют 9-дюймовой антенной). 0257 магнитная петля ). Он выдает напряжение, пропорциональное этому полю. Особенностью этого типа антенны является обеспечение напряжения, пропорционального частоте сигнала.
На характеристики антенны влияет количество витков и площадь каждого контура. Для ферритовой антенны проницаемость сердечника увеличивает выходное напряжение.
Также рамочные антенны имеют тороидальную диаграмму направленности, амплитуда которой максимальна в плоскости кадра и равна нулю (теоретически) в плоскости, нормальной к кадру.

Электрическая схема #8801alent рамочной антенны содержит:

  • идеальный генератор напряжения V со значением, определяемым уравнением (13)
  • радиационная стойкость Р рад
  • индуктивность контура L контур
  • провод индуктивности L провод
  • сопротивление провода R постоянный ток
  • сопротивление скин-эффекту и эффекту близости R ак
  • распределенная емкость С шлейф

Параметры модели

Резистивные, индуктивные и емкостные элементы влияют на работу антенны. Теперь мы рассмотрим их соответствующий вклад.

Приведенные ниже уравнения, если не указано иное, действительны для контуров с воздушным сердечником и контуров с ферритовым сердечником. Для петель с воздушным сердечником µ r =1. Для ферритовых антенн, мкм r зависит от типа феррита, размеров и длины катушки.

Радиационная стойкость

Р рад

Сопротивление излучения соответствует «потерям» в антенне при преобразовании электромагнитной энергии в электрическую. В отличие от омического сопротивления, преобразующего электрическую энергию в тепловую, это сопротивление является виртуальным и, следовательно, не создает теплового шума по формуле Джонсона-Найквиста. Его значение:

(14)

где:

  • R рад радиационное сопротивление, Ом
  • Z 0 полное сопротивление свободного пространства (около 377 Ом)
  • µ r – относительная проницаемость сердцевины
  • N количество витков
  • A площадь каждой обмотки, м²
  • λ – длина волны, м

Так как уравнение (12) принимает вид:

(15)

Индуктивность контура

L контур
Прямоугольный контур с воздушным сердечником

Проволочная обмотка каркаса имеет индуктивность L петля , которая определяется по следующей формуле для квадратного каркаса:

(16)

где:

  • L шлейф индуктивность проводки, H
  • N количество витков
  • w – длина стороны рамы, м
  • l длина намотки, м
Ферритовая петля

Проволочная обмотка вокруг феррита имеет индуктивность L петля , которая определяется по следующей формуле:

(16-бис)

, где:

  • L шлейф индуктивность проводки, H
  • µ 0 – проницаемость вакуума, константа 4π10 -7 Гн/м
  • r — относительная проницаемость, безразмерная величина. µ r зависит от среды.
  • N количество витков
  • A площадь каждой обмотки, м²
  • l длина намотки, м

Индуктивность провода

L провод

Сам провод обмоток антенны имеет индуктивность. Провод длиной 4 Nw имеет индуктивность L проволока согласно:

(17)

где:

  • L провод — индуктивность провода, Гн.
  • N количество витков
  • w – длина стороны рамы, м. Общая длина провода 4 Nw .
  • d – диаметр проволоки, м.

Сопротивление провода

R постоянный ток

Электрический провод имеет сопротивление, зависящее от его длины и диаметра. Сопротивление провода длиной 4 Nw и диаметром d определяется:

(18)

где:

  • R постоянный ток сопротивление провода, Ом
  • N количество витков
  • w – длина стороны рамы, м. Общая длина провода 4 Nw .
  • d – диаметр проволоки, м. Сечение провода π d ²/4.
  • ρ – удельное сопротивление меди, Ом·м. ρ =16,78 нОм·м.

Это сопротивление является источником теплового белого шума в соответствии с формулой Джонсона-Найквиста, которая выражает спектральную плотность напряжения теплового шума как: , в В/Гц ½ .
k — постоянная Больцмана (1,38·10 -23 Дж/К), T — абсолютная температура в кельвинах, R — сопротивление в омах.

Стойкость к скин-эффекту и эффекту близости

R ac

Помимо сопротивления постоянному току, описанного выше, имеется дополнительное высокочастотное сопротивление, возникающее из-за того, что распределение тока больше не является однородным на высоких частотах. Плотность тока вблизи поверхности проводника больше, чем в его сердцевине, что приводит к скин-эффекту. Эффект близости возникает из-за влияния на распределение тока близких проводов.
Эффект близости может быть более важным, чем скин-эффект, но его гораздо сложнее смоделировать, так как на него влияет геометрия обмотки. Здесь не будет рассчитываться.
Стойкость к скин-эффекту:

(19)

где:

  • R ac сопротивление скин-эффекту, Ом
  • N количество витков
  • w – длина стороны рамы, м. Общая длина провода 4 Nw .
  • d – диаметр проволоки, м. Периметр провода π d .
  • µ 0 – проницаемость свободного пространства (4π10 -7 Н/м)
  • f – частота, Гц
  • ρ – удельное сопротивление меди, Ом·м. ρ =16,78 нОм·м.

Распределенная емкость

C контур

Распределенная емкость примерно равна:

(20)

где:

  • C шлейф — распределенная емкость квадратного каркаса, в Ф
  • w – длина стороны рамы, м
  • l длина намотки, м

Эта формула справедлива и для ферритовых антенн, если заменить на на диаметр обмоток.

Пример

Чтобы лучше оценить соответствующее влияние каждого параметра электрической модели, приведем некоторые цифры, рассчитанные на примере. Давайте представим квадратную петлю, каждая сторона w = 60 см с N = 50 витков эмалированного медного провода #26 (диаметр d =0,405мм) намотана на длину l =1см.

Параметры модели:

  • R рад =12,5 пОм при 10 кГц, 0,125 мкОм при 100 кГц и 1,25 мОм при 1 МГц…
    Этим параметром можно пренебречь.
  • L петля =5,77 мГн
  • L провод =318 мкГн
  • R пост. ток = 15,6 Ом
  • R ac = 2,43 Ом при 10 кГц, 7,67 Ом при 100 кГц и 24,3 Ом при 1 МГц.
    Скин-эффект вносит значительный вклад и добавляет к омическому сопротивлению R постоянному току провода. Кроме того, в этом расчете не учитывается эффект близости, который, вероятно, более важен, чем скин-эффект, поскольку обмотки расположены очень близко.
  • C петля =129 пФ

Синтез

Электрическая модель рамочной антенны содержит:

  • идеальный генератор напряжения. Напряжение пропорционально магнитному полю
  • индуктивность, возникающая в основном из-за индуктивности обмоток, а также из-за индуктивности самого провода

Несколько параметров влияют на поведение антенны:

  • сопротивление излучению, соответствующее «потери» в результате преобразования электромагнитной энергии в электрическую энергию. Обычно этим можно пренебречь.
  • сопротивление провода и высокочастотное сопротивление, возникающее из-за скин-эффекта и эффекта близости. Высокочастотное сопротивление тесно связано с геометрией антенны и обычно равно или превышает сопротивление постоянному току.
  • емкость, распределенная по обмоткам. В первом приближении им можно пренебречь.

Описание модели SPICE

Снимок экрана ниже описывает модель SPICE.

Генератор идеального напряжения B Контур реализует уравнение (13). Преобразование Лапласа используется для моделирования частотной зависимости напряжения. V поле представляет собой генератор напряжения, эмулирующий электрическое поле 1 мВ/м.
Схема реализует различные элементы электрической модели антенны и соответствующие уравнения.
Антенна подключена к резистивной нагрузке R Нагрузка . Моделирование проводилось с нагрузками 1 мОм (замкнутая цепь), 50 Ом (входное сопротивление приемника), 10 кОм (входное сопротивление звуковой карты) и 100 МОм (разомкнутая цепь).

Использование под напряжением

Вот рассчитанные значения напряжения на выходе антенны:

Если мы посмотрим на график разомкнутой цепи, у нас будет линейная характеристика с нарастающим наклоном 20 дБ за декаду, что соответствует эволюции с частотой B петля . Примерно со 100 кГц схема начинает резонировать. Резонансная частота подчиняется уравнению (а) ниже:

(21)

Здесь, с L = L Loop + L WIRE = 6,09MH и C = C .
Выше импеданс распределенной емкости C контура становится достаточно низким, чтобы уменьшить выходное напряжение.

При добавлении резистивной нагрузки резонанс уменьшается, а частотная характеристика выравнивается, но уровни напряжения становятся очень низкими. При этом создаются два полюса:

  • Актуальный фильтр с высоким проходом ( L Loop + L Провод ) и ( R Load + R DC 93939393939939393993939399399399399393939939939393939393939393939393939393939393939393939393939393939393.
  • фильтр нижних частот C контур и R нагрузка .

С R нагрузкой = 50 Ом, используя уравнения (21b) и (21c), мы получаем частоту среза 1,8 кГц для фильтра верхних частот и 25 МГц для фильтра нижних частот.

Настройка антенны

Добавив конденсатор С настройку на выход антенны, можно настроить ее на заданную частоту. Уравнение (19а) можно использовать для расчета его емкости.
Например, если мы хотим настроить нашу антенну на NAA, 24 кГц, зная индуктивность ( L LOOP + L Провод = 6,09 м), мы имеем C TUNE + C LOOP = 7.2257 C .

Тогда частотная характеристика антенны будет:

Уравнение (20) дает добротность антенны:

(22)

Поскольку R ac = 3,76 Ом на частоте 24 кГц, мы имеем Q = 47,4.

Q также можно определить, измерив полосу пропускания Δ f при -3 дБ и по следующей формуле:

(23)

Измерение дает 509 Гц, то есть измеренная добротность 47,2, в соответствии с расчетным значением.

Станция на близкой частоте (например, DHO38 на 23,4 кГц) будет сильно ослаблена (в данном случае примерно на 8 дБ).
Реальный коэффициент качества антенны будет ниже, так как в этом моделировании не учитывается эффект близости.

Ток антенны

Моделирование дает следующие результаты для текущих измерений в антенной нагрузке:

При замкнутом контуре частотная характеристика плоская. Распределенная емкость не оказывает вредного воздействия, поскольку она закорочена.
На низких частотах антенна действует как сопротивление. На высоких частотах этим сопротивлением можно пренебречь по сравнению с импедансом индуктивности. Этот импеданс ( jLω ) пропорционален частоте. Так как напряжение генератора также пропорционально частоте — ср. уравнение (13)—, ток больше не зависит от частоты.
Переход между резистивной областью (низкие частоты) и индуктивной областью (высокие частоты) выполняется в соответствии с уравнением (19 b). В нашем примере это значение чуть выше 400 Гц.

Используя операционный усилитель в качестве преобразователя тока в напряжение, можно получить почти нулевой импеданс на выходе антенны. В этом конкретном случае использование транссопротивления 100 кОм даст линейную характеристику 1 В/В·м -1 во всем диапазоне ОНЧ.

При использовании ненулевого импеданса линейность антенны снижается и, наконец, она имеет резонансное поведение, подобное наблюдаемому при измерениях напряжения.

Синтез

Модель SPICE показала два идеальных метода использования рамочной антенны:

  • Если вас интересует одна частота, можно настроить антенну, добавив конденсатор. Затем антенна должна быть подключена к источнику с высоким импедансом, чтобы максимизировать добротность.
  • , если антенна предназначена для использования в широком диапазоне, необходимо подключить ее к короткому импедансу и работать с его током. В качестве преобразователя тока в напряжение можно использовать операционный усилитель. В этом случае линейность ограничивается сопротивлением антенны только на низких частотах.

Дополнительную информацию вы можете найти в следующих документах:

Магнитная рамочная антенна — Общество радиовещания района Нашуа

Недавно мой брат Аллен, W2GYD, изготовил магнитную рамочную антенну для использования в своей квартире в Нью-Йорке. Наименьший размер окна его квартиры составляет 24 дюйма, и это устанавливает верхний предел диаметра петли. Направление максимальной направленности лежит в плоскости петли. Будут глубокие нули, перпендикулярные плоскости петли.

Диаметр 23 дюйма как раз подходит для стандартной длины коаксиала 6 футов, 12 футов и 18 футов. Коаксиальный кабель поставляется компанией DX Engineering, тип 400MAX[1]. Длина 6 футов хорошо подходит для 1 витка, рис. 1, в то время как длины 12 и 18 футов были свернуты в петли 2 витка, рис. 2, и 3 витка, рис. 3, соответственно.

Рис. 1. Одинарная петля, конфигурация 6 футов (183 см)

Рис. 2. Двойная петля, конфигурация 12 футов (366 см)

0002 Рис. 3. Тройная петля, конфигурация 18 футов (548,6 см)

Хомуты для труб[2] были приобретены у поставщика сантехники в Великобритании, так как 10-мм сантехника легкодоступна, а 10-мм хорошо подходит для 0,32 ″ О.Д. коаксиального кабеля 400MAX. Зажимы для труб используются для поддержания формы петель и для крепления петель к дубовой раме. Каркас изготовлен из массива красного дуба. Это служит стабильным измерительным приспособлением для петель.

Экранированная соединительная петля, рис. 4, изготовлена ​​из RG-8X, также поставленного DX Engineering[3]. Соединительная петля имеет длину 14,4 дюйма (36,6 см) и обеспечивает хорошее сцепление. Общая длина представляет собой комбинацию межсоединений в узле соединительной петли, рис. 5, адаптеров и внешнего коаксиального кабеля RG-8X длиной 12 дюймов. Корпус Bud Industries — PN-1331-MB[4].

Рис. 4. Соединительная петля. Положение петли регулируется по вертикали с помощью скользящего блока и штифтов.

Рис. 5. Внутренний вид коробки соединительной петли. Только внешний экран несет RF.

Конденсатор, рис. 6, в узле настройки основного контура представляет собой конденсатор типа M73, изготовленный на заказ компанией Oren Elliott Products[5].

Рис. 6. Изготовленный на заказ конденсатор Oren Elliott с редуктором

Корпус Bud Industries имеет номер PN-1333-MB[6]. Как установлено в узле настройки основного контура, рис. 7, минимальная емкость составляет 16 пф, а максимальная емкость — 428 пф. Это обеспечивает достаточный диапазон для настройки 1-, 2- и 3-витковых петель в очень большом диапазоне от 80 до 12 м. Минимальная емкость предотвращает настройку одновиткового контура на 10 м, и требуется коаксиальный кабель короче 6 футов.

Рис. 7. Конденсатор Oren Elliot в корпусе Bud Industries. Справа видны привод редуктора и ручка настройки. Изолированный настроечный вал защищает оператора от высокого напряжения.

Крайне желательна некоторая регулировка положения соединительной петли. Это было подтверждено прямым измерением всех петель на некоторых или всех диапазонах от 80 до 12 метров. Устройство скользящего блока, рис. 8, обеспечивает регулировку вертикального положения соединительной петли по отношению к основной петле. Отверстия в скользящем блоке и канале были просверлены с помощью установочного приспособления [7]. Без этого устройства очень сложно просверлить серию отверстий по прямой. Выдвижной блок фиксируется в нужном вертикальном положении дюбельными штифтами.

Рис. 8. Узел скользящего блока с соединительной петлей. Отверстия, просверленные в скользящем блоке, обеспечивают регулировку.

Магнитная петля грубо настроена на резонанс с шумом приемника. Тонкая настройка выполняется с помощью антенного анализатора. Переключатель SPDT Diamond Antenna CX210A[8] переключает антенну между QRP-радио и антенным анализатором. Переключатель обеспечивает изоляцию 70 дБ. Этого достаточно для защиты антенного анализатора от мощности передатчика QRP. Эта настройка работает хорошо, и нет необходимости подключать и отключать коаксиальный кабель для обеспечения точной настройки.

Oren Elliott Products также предлагает привод с уменьшением трения 6:1[9], так что для настройки от минимальной до максимальной емкости требуется 3 оборота. Редукторный привод необходим для тонкой настройки.

Межсоединения в узле настройки основного контура (рис. 9), обозначенные как High Voltage, соединяются между разъемами и конденсатором медной лентой шириной 1 дюйм и толщиной 0,012 дюйма, поставляемой компанией Georgia Copper[10]. Этот материал оказался очень простым в обработке. Более толстые материалы, 0,016″ и 0,022″, было трудно смоделировать и установить. Следовательно, от этих толщин отказались. Материал толщиной 0,012 дюйма был зажат между двумя тонкими листами крафтовой фанеры, полученной в Michaels[11]. Фанера позволяет просверлить отверстия диаметром 0,625 дюйма для СО-239.разъемы в ленте. Рисунок был выполнен путем сверления последовательно большими сверлами до тех пор, пока не был достигнут диаметр 0,625 дюйма. Без фанеры, ограничивающей ленту, сверло захватывает и рвет медь, даже при резке маслом и низкой скорости резания. Потребовалась не одна попытка, так как не было возможности заточить режущие кромки сверла для обработки меди. Штамповка металла или сверление лучше подходят для создания рисунка соединителя в медной ленте.

Рис. 9. Настроечный узел, установленный на раме антенны

Другой вид настроечного узла основного контура представлен на Рис. 10. Видны 10-миллиметровые зажимы для сантехнических соединений, которые служат для разделения витков. Моток медной ленты, используемый для подключения настроечного конденсатора к разъемам в верхней части узла настройки основного контура, виден в правом верхнем углу фотографии.

Рис. 10. Строящаяся рама и узел настройки

Резкий нуль настройки для 3-витковой петли на 40 м показан на Рис. 11. Для 3-витковой петли на частоте 7,093 МГц полоса пропускания контура по уровню -3 дБ составляет 19 кГц при добротности 373. Эффективность контура составляет 7,9%, что может быть выражено как -11,0 дБ. Поскольку направленность составляет 1,8 дБ, результирующее усиление составляет -9,2 дБ. На более высоких диапазонах эффективность повышается.

Рис. 11. Точная настройка нуля трехвиткового контура на 40 м

[2] https://www.toolstation.com/talon-hinged-clip/p

[3] https://www.dxengineering.com/search/department/cable-and-connectors/part-type/coaxial-cable-assemblies/coaxial-cable-type/rg-8x?cm_mmc=ppc- google-_-search-_-part-type-_-keyword&gclid=CjwKCAjwrqqSBhBbEiwAlQeqGrlMyXXkAQdLqkPrCkkJ39Ug9Pm_xCPB3jkHF42

[4] https://www.budind.com/product/nema-ip-rated-boxes/pn-series-nema-box/ ip65-nema-4x-box-with-mounting-brackets-pn-1331-mb/ – group=series-products&external_dimension

[5] https://www. orenelliottproducts.com/product-category/air-variable-capacitors /м73-м90-m97/

[6] https://www.budind.com/product/nema-ip-rated-boxes/pn-series-nema-box/ip65-nema-4x-box-with-mounting-brackets -pn-1333-mb/ – group=series-products&external_dimension

[7] https://www.rockler.com/dowel-pro-jig?country=US&sid=V
&promo=shopping&utm_source=google&utm_medium=cpc&utm_term=&utm_content=&utm_campaign= PL&gclid=CjwKCAjwrqqSBhBbEiwAlQeqGtcSEMJ9SNtgzGkl_7dxBONE-E3BjhOV-tR2Y5lS9HaNICw6kOyUOxoCvLsQAvD_BwE

[8] https://www.diamondantenna.net/cx210a.html

[9] https://www.orenelliottproducts.com/product-category/planetary-reduction-drives/

[10] https://gacopper.com/strap.html

[11] https:// www.michaels.com/midwest-plywood-economy-bag-12ct/D508855S.html

Страница ошибки | eBay

  • Double Masters 2022 — Collector Booster Box Brand New MTG MTG Booster Boxes

    C $370,63

  • Apple iPhone 11 Pro — разблокирован — 64 ГБ, 256 ГБ, 512 ГБ — класс A — CA 9 — все цвета0003

    C 499,00 $

  • Apple iPhone 11 Pro Max — разблокированный — 64 ГБ / 256 ГБ / 512 ГБ — CA — класс A

    C 529,00 $

    C 749,00 $ | До 29% скидка — Предыдущая цена: C $ 749,00 До 29% скидка

  • Lenovo Thinkbook 15 Gen 4 Intel Laptop, 15,6 «FHD IPS Touch Touch Bezel

    C $ 815,55

    C $ 1,919. 00 | 701701701701701701701751 | 2151 | 2151 | 2

    C $ 1,919,00

  • | до 58% от — Предыдущая цена: C $1,919,00 до 58% от

  • Apple iPhone XS 64 ГБ/256 ГБ Производство разблокировано — модель для Канады — класс B

    C $290,00

    C $419,00 | — скидка до 31 % — Предыдущая цена: 419,00 канадских долларов, скидка до 31 % | , скидка до 20 % — Предыдущая цена: 499,00 канадских долларов, скидка до 20 %0003

    C 419,00 $

  • Samsung Galaxy A32 5G 64 ГБ, разблокирована, черный || Полностью функциональный || Лучшее предложение !

    C 194,00 $

  • Apple iPhone 11 Pro Max — разблокированный — 64 ГБ / 256 ГБ / 512 ГБ — CA — класс B скидка до 42% — Предыдущая цена: 859,00 канадских долларов скидка до 42%0003

  • HP Elitebook 840 G3 14 «Naptop Intel I5-6300U 2,4 16GB 256GB SSD Windows 10 Pro

    C $ 283,99

    C $ 549,99 | до 48% от -$ 549,99 | до 48% от 1 -предыдущего. off

  • Apple iPad 9th Generation 10.2′ (2021) 256GB WIFI Latest Model

    C $589.99

    C $639.99 | up to 8% off — Previous price: C $639.99 up to 8% off

  • Делл Широта 7490 (14 дюймов AG Mag Alloy, i5-8350U, 512 ГБ PCIe SSD, 16 ГБ PC4, веб-камера

  • Apple iPhone XR — (разблокированный) A1984 (GSM) (CA) 64 ГБ/128 ГБ/256 ГБ — класс A

    C $309,00

    C $419,00 | до 26% скидка 90 скидка до 26%

  • Apple iPhone XS 64 ГБ/256 ГБ Производство разблокировано — модель для Канады — класс A

    C 490,00 $

  • Samsung Galaxy S10e разблокирован, полностью функциональный с аксессуарами всех цветов !!!!

    C $ 230,00

  • Apple MacBook Pro 14 «(2021) — (Apple M1 Pro Chip / 1TB SSD) — Новый запечатан

    C $ 2645. 00

    C $ 3,150,00 | До 16%. : C $3150,00 скидка до 16%

  • Apple iPhone 7 Plus (разблокированный) Все ГБ — серебристый, розовый, золотой, черный, красный 4G LTE !!

    C $ 190,00

  • HP ELITEDESK 800 G3 MINI PC (Intel Core I5-7500T, 256 NVME, 8GB PC4, HDMI, 2xDP

    C 331,00

    C $ 1,300.00 | 170101010101010101010101420 гг. : C $1300,00 скидка до 75%

  • Google Pixel 4a 5G — 128 ГБ — Just Black Полностью разблокирована (любой оператор связи) Очень хорошо

    C $325,00

  • DELL Business Latitude 7280 SSD , 16 ГБ ПК4, веб-камера)

    C 539,00 $

    C 1 750,00 $ | со скидкой до 69% — Предыдущая цена: 1750,00 канадских долларов со скидкой до 69%

    C $675.00

  • Apple iPhone 6/ 6 Plus 6+ РАЗБЛОКИРОВАН Полностью функциональный Отличное предложение !!!!

    C $110,00

  • Dell Latitude 7420 14 дюймов, сенсорный (Intel 11-го поколения Core i7, 512 ГБ SSD, 32 ГБ, TB4, USB4

    C $1635,00

    C $3 850,00 | скидка до 58% — Предыдущая цена: C $3850,00 скидка до 58% , скидка до 74 % — предыдущая цена: 71,99 канадских долларов, скидка до 74 % C $1 569,00

    C $1 940,00 | до 19 — Предыдущая цена: 1 940,00 канадских долларов, скидка до 19 % — скидка до 22% — Предыдущая цена: 499,00 канадских долларов скидка до 22%

    C 450,00 $

  • Совершенно новый Samsung S21 FE 5G 6,4-дюймовый дисплей 128 ГБ разблокирован — новый

    C 564,99 $

    C 999,99 $ | скидка до 44% — Предыдущая цена: C $999,99 скидка до 44% , скидка до 43% на — Предыдущая цена: 13,99 канадских долларов, скидка до 43%.

      Карта сайта
    Отдел продаж 800-917-6698 Поддержка 817-374-4675
     
    (Нажмите на изображение, номер модели или дополнительные сведения для получения дополнительной информации о продукте)       Wilson части антенны — нажмите здесь!
     


    Маленький Вил

    Маленький Антенная система Wil с магнитным креплением. Подробнее Инфо
    В «Маленьком Уиле» используется эксклюзивная технология Wilson с низкими потерями. конструкция катушки и создана по образцу проверенной производительности Wilson 1000 и 500. Он был разработан специально для пользователей, которые хотите высокопроизводительную антенну с коротким штырем по низкой цене. Этот упаковка содержит 36-дюймовый хлыст из нержавеющей стали, груз, магнитный крепление и коаксиал.


    $44,95 (черный)



    Маг 500
    Уилсон Крепление на 500 магазинов с 54-дюймовой хлыстом из нержавеющей стали. Подробнее Инфо
    Более высокий коэффициент усиления Wilson 500 для экономичного антенна является результатом нескольких конструктивных модификаций знаменитой Уилсон 1000.
    Используя базовую конструкцию W-1000, Wilson может для производства магнитной антенны средней ценовой категории с отличными характеристиками характеристики. Это произвело самую мощную базовую нагрузку CB Антенна в своем ценовом диапазоне. Этот упаковка содержит 54-дюймовый хлыст из нержавеющей стали, груз, магнитный крепление и коаксиал.

    $ 69,95 (черный)


    Маг 1000
    Уилсон Крепление на 1000 магазинов с 62-дюймовым хлыстом из нержавеющей стали Подробнее Информация  
    С быстросъемной загрузкой — инструменты не требуются. Просто поверните груз против часовой стрелки для быстрого удаления.

    В испытаниях, проведенных корпорацией Lockheed, одним из мировых крупнейших аэрокосмических компаний, в их лаборатории Rye Canyon и испытательный диапазон антенны, Wilson 1000 оказался на 58% больше прирост мощности, чем Антенна K40 CB. Это означает, что Wilson 1000 дает вам на 58 % больше. усиление как на передачу, так и на прием. Этот пакет содержит 62-дюймовый штырь, загрузить, смонтировать и коаксиально.


    $89,95 (черный)



    Маг 1000-SLW
    Уилсон Крепление на 1000 магазинов со стальным хлыстом Short load 39″. Пакетное предложение со скидкой   Подробнее Информация
    При использовании этой опции стоимость доставки снижается примерно на 10 долларов США
    С быстросъемной загрузкой — инструменты не требуются. Просто поверните груз против часовой стрелки для быстрого удаления.

    Это пакет содержит 39-дюймовую короткую хлыстовую загрузку, загрузку, крепление и уговорить Если высота является проблемой, рассмотрите этот пакет. 62-дюймовый хлыст заменяется 39-дюймовым хлыстом с нагрузкой.


    114,95 долларов США (черный)



    Маг 5000

    Уилсон Крепление на 5000 магазинов с 62-дюймовым хлыстом из нержавеющей стали . Подробнее Инфо
    С быстросъемной загрузкой — инструменты не требуются. Просто поверните груз против часовой стрелки для быстрого удаления.
    Wilson 5000 более чем на 65% больше знаменитого Wilson 1000. и разработан специально для пользователей, которым нужна лучшая антенна и иметь способность выдерживать приложенную к нему силу. Этот В комплект входит 62-дюймовый штырь, нагрузка, крепление и коаксиальный кабель.


    109,95 $ (черный)



    Маг 5000-SLW
    Уилсон Крепление на 5000 магазинов со стальным хлыстом 39″ Short load. Пакетное предложение со скидкой   Подробнее Информация
    С этой опцией стоимость доставки снижается примерно на 10 долларов США

    С быстросъемной загрузкой — инструменты не требуются. Просто поверните груз против часовой стрелки для быстрого удаления.

    Этот пакет содержит 39-дюймовый короткий хлыст, загрузку, крепление и уговорить Если высота является проблемой, рассмотрите этот пакет.
    62-дюймовый хлыст заменяется 39-дюймовым хлыстом с нагрузкой.


    $134,95 (черный)


    Индекс видео
    О типах антенн CB — Видео
    О стеклопластиковых антеннах cb — Видео
    Об антеннах Predator — Видео
    Об антеннах Wilson CB — Видео
    Тяжелый Магнитное основание Duty

    Уилсон 1000 магнитная база с коаксиалом (черный) — Включает 18 футов коаксиального кабеля


    $44,95


    Уилсон 5000 магнитная база с коаксиальным кабелем (черный) В комплекте 18 футов коаксиального кабеля


    $59,95


    Соларкон магнитное основание — со стандартной резьбой 3/8
    Рекомендуется для базовой нагрузки или 2-футовых антенн из стекловолокна или антенн базовой нагрузки Everhardt C270
    Включает 18 футов коаксиального кабеля (только черный)


    22,95 $


    Нет фото

    в это время
    (PROPCT M5) Pro Com Т-образное крепление для магазина Heavy Duty. Использует три 5-дюймовых магнита с антенным стержнем в центре.


    $49,95


    (PROPCT M4) Pro Com Heavy Крепление для дежурного магазина. Использует четыре 5-дюймовых магнита с антенной шпилькой. в середине.
    Размеры 12 на 12 дюймов. Включает 18 футов коаксиального кабеля


    $59,95


    (BANDLPAD) Бандит L-образная треугольная пластина Крепление для магазина Heavy Duty.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.