Магнитная рамочная антенна на диапазоны 20/30/40 метров

Магнитная рамочная антенна или магнитная рамка (magnetic loop antenna) — это особая антенна, которая заметно отличается от классических диполей, вертикалов и волновых каналов. Несмотря на похожее название, антенна имеет мало общего с рамочной антенной. Главной отличительной чертой магнитной рамки является длина полотна в пределах от 1/8 λ до 1/4 λ. Антенна безусловно является компромиссной. Тем не менее, магнитные рамки довольно сносно работают как на прием, так и на передачу.

Конструкция

Принцип работы магнитной рамочной антенны с диаграммами направленности, вариантами согласования и всяким таким хорошо освещены в книгах об антеннах, коих написано немало. Есть даже книги, посвященные исключительно магнитным рамкам, см рекомендуемые ссылки в конце поста. Если вас интересует теория, а также происхождение названия антенны, начать можно со статьи в Википедии. Далее будут озвучены кое-какие особенности устройства магнитных рамок.

Однако в целом эта статья об изготовлении и тестировании одной конкретной антенны, а не о теории работы всего класса антенн.

Сразу покажу, что у меня получилось:

Диаметр основной петли я выбрал 1.2 метра, как подходящий для выхода на 20 метров, и в то же время достаточно небольшой, чтобы с ним было комфортно работать. В качестве полотна использована оплетка коаксиального кабеля RG213. В полотне магнитной рамки текут большие токи, даже при работе с умеренной мощностью. Поэтому полотно делают из толстого коаксиального кабеля, медных труб, алюминиевого профиля или чего-то такого. Магнитная рамка наиболее эффективна, если полотно образует ровный круг, но антенны также делают в форме восьмиугольника, шестиугольника, ромба, квадрата или треугольника.

Полотно крепится к секциям от телескопической удочки, соединенным крест-накрест, при помощи изоленты. Сам же каркас стоит на штативе для фотоаппарата. Соединены они также при помощи изоленты. Штатив какой-то недорогой, буквально первый попавшийся мне в магазине. Точную модель уже не вспомню.

Антенна запитывается с помощью коаксиального кабеля RG58. Для подавления синфазного тока я использовал проверенный метод. Восемь витков кабеля были намотаны на ферритовом кольце FT240-31. Кольцо можно видеть в середине фотографии. Вопрос о синфазных токах и их подавлении ранее подробно рассматривался в статье Самодельный диполь: теория и практика.

Будучи расположенной вертикально, как на фото, антенна сильнее всего излучает влево и вправо (что полностью противоречит интуиции, во всяком случае, моей). По форме диаграмма направленности похожа на «восьмерку», как у диполя. Эту же антенну можно расположить горизонтально. Тогда она превратиться во всенаправленную — диаграмма направленности по форме будет примерно как у вертикала. Заметьте, что усиление магнитной рамки всегда измеряется в отрицательных dBi. На то она и компромиссная антенна.

В нижней части антенны расположен КПЕ:

Это КПЕ с заявленной емкостью от 22 до 360 пФ на напряжение до 1 кВ.

Напомню, что в свое время мной было приобретено три таких КПЕ. Пара использовалась в самодельном тюнере, выполненным по Т-образной схеме и еще один, который я брал, как запасной, был применен в антенне Фукса. После того, как тюнер из первой статьи был переделан на LC-схему, у меня остался один лишний КПЕ. Он и был использован в магнитной рамке.

Антенна в сущности представляет собой резонансный LC-контур. Полотно антенны образует катушку индуктивности с воздушным сердечником из одного витка. Соответственно, при помощи КПЕ подбирается резонанс на интересующей частоте. Конденсатор обязательно нужен на высокое напряжение, 1 кВ

минимум. Судя по информации в сети, этого типично хватает для работы с мощностью от 10 до 50 Вт, в зависимости от частоты и вида модуляции. Для работы с большей мощностью применяют вакуумные КПЕ.

Fun fact! Магнитные рамки также делают из двух и более витков. Минусы такого подхода — сужение полосы и без того узкополосной антенны, уменьшение излучаемой энергии, а также рост напряжения на КПЕ, что еще сильнее ограничивает подводимую к антенне мощность.

Конденсатор приклеен к куску оргстекла при помощи эпоксидки. В оргстекле просверлены отверстия, в которые продеты нейлоновые стяжки. С их помощью осуществлено крепление оргстекла к штативу, а также полотна антенны к оргстеклу.

В верхней части антенны расположена согласующая петля, также сделанная из RG213. Подключение питающего кабеля к согласующей петле выполнено так:

Я использовал недорогой переходник с BNC на две клеммы, купленный на eBay. Соответственно, к концам петли были припаяны наконечники M6. В остальном конструкция аналогична той, что использовалась для крепления КПЕ. На пятна зеленой краски на оргстекле не обращайте внимания. Просто оно использовалось в качестве подкладки, когда я что-то красил.

Согласующая петля имеет длину 20% от длины основной петли. Длина последней составляет 3.77 метра, соответственно длина согласующей петли — 0.75 метра. Она крепится к верхней части антенны на все той же изоленте. Никакого непосредственного соединения между двумя петлями нет.

Меньшая петля нужна по той причине, что магнитная рамка имеет низкое входное сопротивление. Его нужно как-то согласовать с 50 Ом коаксиального кабеля. Согласующая петля вместе с основной петлей образуют трансформатор, которой именно это и делает.

Выходим в эфир

Настройка антенны на конкретную частоту осуществляется вращением КПЕ. Грубую настройку можно произвести либо по уровню эфирного шума, либо по индикатору напряженности поля. Для более точной настройки необходим антенный анализатор.

Оказалось, что антенна неплохо настраивается сразу на три радиолюбительских диапазона:

Антенна довольно узкополосная. Это общее свойство всех магнитных рамок. Если вы работаете только в цифре и/или телеграфе, для вас это вряд ли будет проблемой. Для работы на поиск в SSB антенну придется постоянно перестраивать.

Отмечу, что КСВ зависит от того, где и как вы поставили антенну. Для работы магнитной рамке не требуется система противовесов. Также она мало чувствительна к высоте от земли. Однако она, как и любая другая антенна, чувствительна к находящимся поблизости металлическим предметам.

Мне удавалось найти положение, при котором КСВ вгонялся ровно в единицу, а также положение, при котором КСВ не опускался ниже двух. Приведенные графики можно воспринимать, как усредненные. Это не лучшие графики, которые я получал, но и не самые плохие. Также эти графики соответствуют положению антенны, в котором проводились тестовые радиосвязи.

Fun fact! Антенна настраивается на любую частоту от 4.5 МГц до 15.4 МГц. В этот интервал, помимо прочего, попадает радиолюбительский диапазон 60 метров, частоты 5.3515-5.3665 МГц. К сожалению, он не разрешен в России для работы на передачу, однако принимать вы можете все, что пожелаете. Также антенна может быть использована для приема номерных радиостанций, да и вообще чего угодно, что попадает в названный интервал частот.

Антенна была установлена в частном загородном доме, возле окна на втором этаже. Направление было выбрано на запад и на восток. Но поскольку на одном уровне с антенной находятся соседские дома, имеющие металлические крыши, сигнал все равно отразится куда угодно. Радиосвязи проводились в FT8 и телеграфе. Экспериментальным образом я установил, что антенна уверенно держит до 40 Вт в любом из этих режимов на любом из диапазонов. При использовании большей мощности что-то где-то начинает перегреваться (вероятно, изолятор в кабеле) и КСВ уплывает, а при мощности 80 Вт КПЕ гарантированно пробивает.

Важно! При работе на магнитную рамку с мощностью 40 Вт рекомендуется находится от нее на расстоянии не менее пяти метров. При использовании мощности 10 Вт или меньше это расстояние может быть уменьшено до двух метров.

Радиосвязи были успешно проведены в каждом из диапазонов. На 40 метрах в FT8 по расстоянию победила Великобритания, 2752 км. При этом был получен рапорт -16 дБ. В телеграфе победил Краснодар, расстояние 1250 км, рапорт 569. На 30 метрах в FT8 по дальности победила Италия, 2250 км с рапортом -24 дБ, в телеграфе — Норвегия, 1170 км с рапортом 579. На 20 метрах в FT8 победил город Омск, 2240 км с рапортом -25 дБ, в телеграфе — Израиль, 2660 км, рапорт 599 (по всей видимости, символический). Само собой разумеется, были проведены и другие радиосвязи. При этом на каждом из диапазонов я работал недолго, буквально по паре часов.

При работе в FT8 сайт pskreporter.info типично показывает что-то вроде:

Здесь показан отчет после 15 минут работы на общий вызов в диапазоне 40 метров. Это наихудшая картина, поскольку антенна наименее эффективна в этом диапазоне. На 30 и 20 метрах картина аналогичная, только на 20 метрах мой сигнал еще иногда долетает до США и Канады.

Полученные результаты превзошли все мои ожидания. Учитывая размеры магнитной рамки, тот факт, что она использовалась из дома, а также ограниченную мощность, считаю, что антенна показала себя прекрасно. Я намерен продолжить экспериментировать с этим видом антенн.

Заключение

Рекомендуемые ссылки:

• Magnetic Loop Antenna: Slightly Different Each Time, 4th Edition — интересная книжка, полностью посвященная магнитным рамкам. Многое из написанного выше, в том числе про безопасное расстояние до антенны и недостатки антенн из нескольких витков, я почерпнул из нее;
• Small Transmitting Loop Antennas, автор Steve Yates, AA5TB. Хорошая статья о магнитных рамках, а также подборка ссылок на эксперименты многих радиолюбителей;
• Есть несколько онлайн-калькуляторов магнитных рамок, например первый и второй. Я бы не стал слишком уж доверять подобным калькуляторам. Но чтобы прикинуть размеры и эффективность будущей антенны они сгодятся;
• В свое время мне очень понравилась серия статей о магнитных рамках в блоге esorensen.com. К сожалению, сейчас этот сайт доступен только на web.archive.org;

Магнитную рамку можно безусловно рекомендовать как интересный эксперимент для повторения. Также ее по достоинству оценят радиолюбители, не имеющие возможности установить полноразмерную КВ антенну на улице или на крыше. Магнитная рамка может быть интересным вариантом для выхода в эфир, будучи в гостях, живя в отеле или работая в полевых условиях. Но в последнем случае придется приложить чуть больше усилий, чтобы антенна была разборной, герметичной, и устойчивой к ветру. Еще на магнитную рамку можно провести радиосвязи в направлениях, в которых обычно не работает ваша основная антенна. Наконец, для многих радиолюбителей магнитная рамка, вероятно, будет одним из немногих способов выйти на диапазоны 80 и 160 метров.

В общем, антенна интересная, и определенно имеет свои области применения.

Дополнение: Вас также могут заинтересовать статьи Г-образная антенна на диапазон 80 метров и Диполь на 80 метров с удлиняющими катушками.

Метки: Антенны, Беспроводная связь, Любительское радио.

Рамочная активная антенна своими руками.

Делаем  рамочную  активную  антенну  для простых коротковолновых радиоприемников.

Есть ли возможность слушать эфир людям, у которых нет места для установки больших, полноразмерных антенн? Один из выходов-  рамочная активная антенна, установленная прямо на столе, возле радиоприемника.

О практическом изготовлении подобной антенны и  будет рассказано в этой статье…

Итак, малогабаритная рамочная активная антенна, это антенна состоящая из одного или нескольких витков медного провода ( трубки) или даже коаксиального кабеля. В сети есть предостаточно примеров таких антенн.

Свою антенну я изготовил в виде вертикальной конструкции, которая устанавливается на столе возле радиоприемника.  Рамочная активная антенна представляет собой этакую большую катушку индуктивности, изготовлена из медного провода диаметром 1,2 мм и содержит четыре витка. Количество витков выбрано наобум)).  Диаметр изготовленной рамочной антенны примерно 23 см:

Для уменьшения собственной емкости витки антенны намотаны с шагом 10 мм.  Для поддержания постоянства шага намотки, а также придания всей конструкции необходимой жесткости применены промежуточные распорки, изготовленные из стеклотекстолита толщиной  2 мм. Эскиз распорок приводится ниже:

Так выглядит промежуточная распорка в антенне:

Для придания устойчивости все этой конструкции применены опорные стойки, также изготовленные из стеклотекстолита,и которые служат как бы ножками антенны:

Медный провод продевается в соответствующие отверствия  распорок  и стоек, и фиксируется в них капелькой цианакрилатного клея.

Так выглядит стойка в изготовленном экземпляре антенны:

Общий вид изготовленной антенны:

Ради интереса подключил изготовленную рамочную антенну к антенному анализатору АА-54.

Обнаружился собственный резонанс антенны на частоте 14,4 МГц.

На фото ниже дисплей антенного анализатора АА-54 в момент измерения параметров рамочной антенны на частоте резонанса:

Как видим, импеданс антенны на частоте 14,4 МГц составляет 13,5 Ом, активное сопротивление-7,3 Ома, реактивное сопротивление относительно небольшое-минус 11,4 Ома и носит емкостной характер.

Индуктивность рамочной антенны ( а она, собственно, и представляет собой катушку индуктивности) составила 7,2 мкГн.

Это все, что касается изготовления и параметров  собственно рамочной антенны.

 

Но, поскольку антенна активная, значит в ее составе имеется и антенный усилитель.

При выборе схемы антенного усилителя  руководствовался принципом подобрать что-либо не слишком заумное и сложное,  и простое в изготовлении.

Гугл, как всегда, вывалил гору схем))  Не долго думая, выбрал одну из них, которая мне показалась интересной.

Схема этого антенного усилителя была опубликована еще где-то в начале 2000-х годов в одном из зарубежных журналов. Мне этот усилитель показался интересным с той точки зрения, что он имеет симметричный вход-как раз подходящий для  моей рамочной антенны.

Принципиальная схема антенного усилителя:

В оригинале в этом усилителе были применены транзисторы серии BF- что-то типа BF4**.

В  наличии таких не оказалось, поэтому собрал усилитель из того, что было под рукой-2N3904, 2N3906, S9013.

Собственно, усилительный каскад собран на транзисторах VT1VT2. На транзисторе VT3 собран эмиттерный повторитель для согласования высокого выходного сопротивления усилителя с относительно невысоким входным сопротивлением радиоприемников.

Усилитель питается напряжением  6 В.  Режимы работы транзисторов устанавливаются подбором резистора R3.  Напряжения на электродах транзисторов указаны на схеме.

Усилитель заработал практически сразу. Попробовал было установить в этом усилителе транзисторы КТ315,Кт361-но эффективность работы его сразу заметно ухудшилась, поэтому от такого варианта отказался.  Антенный усилитель я собрал на монтажной плате, но, подготовил и печатную плату для него:

В качестве приемника для натурных испытаний активной рамочной антенны с усилителем был выбран приемник прямого преобразования на микросборке 2ТС613Б.

Подключив выход антенного усилителя  ко входу приемника и включив питание, сразу отметил увеличение уровня шума. Это и не удивительно-антенный усилитель вносит свой вклад…

Последним этапом испытаний было подключение собственно рамочной антенны ко входу антенного усилителя и попробовать принять какие-либо сигналы с эфира..

И это удалось! Хорошо слышны много станций работающих с однополосной модуляцией на диапазоне 40 м. Понятно, что станции слышны не так громко как на полноразмерную антенну. Да и нельзя сравнивать нормальную антенну с рамочной антенной, находящейся рядом с приемником. Также при работе активной рамочной антенны наблюдается несколько повышенный уровень шумов. С этим нужно мириться- это плата за  малогабаритность. Также желательно такую антенну располагать подальше от всевозможных источников помех- зарядки, энергосберегающие лампочки, сетевое оборудование и т. п.

Выводы: такая антенна вполне себе имеет право на жизнь, станций принимает достаточно много. Для тех, у кого нет возможности повесить большую, длинную антенну, это может быть выходом из ситуации.

Видео  демонстрации работы рамочной активной антенны на диапазоне 7 МГц:

Рамочные магнитные антенны кв диапазона своими руками. Опыты с магнитными рамочными антеннами. Плюсы и минусы устройства

Хорошие результаты, полученные с антенной «Magnetic Loop», побудили I1ARZ попытаться построить антенну на НЧ-диапазоны. Вначале он намеревался построить петлевую антенну круглой формы (рис.1) с периметром около 10,5 м, что составляет четверть длины волны на диапазоне 7 МГц. Для этой цели была изготовлена петля из медной трубки диаметром 40 мм с тонкими стенками Однако в ходе работ выяснилось, что сгибание и разгибание трубок таких размеров — достаточно трудное дело, и форма антенны была изменена с круглой на квадратную. Некоторое снижение эффективности при этом компенсируется значительным упрощением изготовления.

Для диапазона 1,8…7,2 МГц можно использовать медную трубку диаметром 25…40 мм. Можно также использовать дюралевые трубки, однако не у всех есть возможность сварки в аргоне. После сборки вся антенная рамка покрывается несколькими слоями защитного лака.

Для правильной работы антенны очень важен настроечный конденсатор. Он должен быть хорошего качества, с большим промежутком между пластинами Использован вакуумный конденсатор емкостью 7…1000 пФ с допустимым напряжением 7 кВ Он выдерживает мощность в антенне более 100 Вт, что вполне достаточно. В том случае, когда используется диапазон 160 м, емкость должна достигать 1600 пФ.

Петля квадратной формы собирается из четырех медных трубок длиной 2,5 м и диаметром 40 мм Трубки соединяются вместе с помощью четырех водопроводных колен из меди. Трубки привариваются к коленам. Противоположные стороны рамки должны быть параллельны друг другу. В верхней трубке посередине вырезается кусок длиной в 100 мм, в вырез вставляется тефлоновый шпиндель и закрепляется с обеих сторон хомутиками и винтами. Диагональ петли составляет 3,4 м, полная длина — 10,67 м (вместе с медными пластинками шириной 50 мм, к которым прикреплены концы трубки, обеспечивающими подключение настроечного конденсатора). Для обеспечения надежного контакта пластинки после их прикрепления необходимо приварить к концам трубки.

На рис.2 приведена конструкция рамки вместе с основанием и несущей мачтой. Мачта должна быть диэлектрической, например из стеклволокон- ного удилища. Можно использовать также пластмассовую трубку. В нижней части рамка фиксируется на несущей мачте стальными хомутиками (рис.3).

Для упрочнения нижнего горизонтального куска рамки на него натягивается на длине примерно 300 мм нагретая медная трубка несколько большего диаметра. Мотор, вращающий конденсатор, укрепляется на стальной трубе на высоте над крышей около 2 м. Для придания жесткости всей конструкции ниже мотора устанавливается не менее трех растяжек.

Проще всего согласовать антенную рамку и линию питания с помощью витка коаксиального кабеля типа RG8 или RG213 Диаметр витка определяется опытным путем (примерно около 0,5 м). Подключение внутренней жилы и оболочки кабеля осуществляется в соответствии с рис.4

После того как согласующий виток настроен на наименьший КСВ, для защиты от осадков поверх места подключения натягивается гофрированная пластмассовая трубка. На конце согласующего витка нужно установить коаксиальный разъем. В месте нижнего крепления согласующего витка под крепежный дюралюминиевый хомут продевается кусок медной ленты, которая после загибания припаивается к экранирующей оболочке кабеля. Она нужна для хорошего электрического контакта с заземленной дюралевой трубкой (рис.5). В верхней части согласующий виток крепится к диэлектрической мачте резиновыми хомутиками.

Если антенна располагается на крыше, для дистанционного управления настроечного конденсатора необходим блок привода мотора постоянного тока. Для этой цели годится какой-либо магнитофонный мотор небольших размеров с небольшим редуктором. Мотор связывается с осью конденсатора изолирующим сцеплением или пластмассовой шестерней Ось конденсатора необходимо также механически присоединить к потенциометру 22 кОм группы А С помощью этого потенциометра внизу определяется положение настроечного конденсатора. Полная схема блока управления показана на рис.6.

Естественно, потенциометр необходимо расположить с той же стороны, что и мотор, соединив их двумя пластмассовыми шестернями или фрикционной передачей. Весь блок настройки размещается в герметично закрывающемся пластмассовом корпусе (или трубке). Кабель к мотору и провода от потенциометра прокладываются вдоль стекло- волоконной несущей мачты. В случае, если антенна размещается недалеко от радиостанции (например на балконе), настройку можно осуществлять непосредственно с помощью длинного валика на изолированной ручке.

Размещение настроечного конденсатора

Как уже упоминалось, неподвижная и подвижная части настроечного конденсатора присоединяются к верхней, разрезанной части рамки с помощью двух медных пластин толщиной около 0,5 мм, шириной 50 мм и длиной 300 мм каждая. Настроечный конденсатор размещается в пластмассовой трубке, которая крепится к вертикальной стекловолоконной несущей мачте (рис.7). Верхняя часть рамки соединяется тефлоновым шпинделем и крепится к несущему стекловолоконному столбу с помощью U-образных болтов.

Настройка

Настройте TRX на эквивалент нагрузки, переключите выход TRX на антенну. Антенный тюнер в этом опыте не используйте. При пониженной выходной мощности начинайте вращать конденсатор до получения минимума КСВ Если достичь низкого КСВ таким способом не удается, попытайтесь несколько деформировать согласующий виток. Если КСВ не улучшается, виток необходимо или удлинить, или укоротить. Проявив немного терпения, можно в диапазонах 1,8…7 МГц достичь КСВ 1… 1,5 Достигнуты следующие значения КСВ 1,5 на 40 м, 1,2 на 80 м и 1,1 на 160 м.

Результаты

Настройка антенны очень «острая». В диапазоне 160 м полоса пропускания антенны составляет единицы килогерц. Диаграмма направленности (ДН) — почти круговая. На рис.8 приведены ДН в горизонтальной плоскости для различных вертикальных углов излучения.

Наилучшие результаты антенна дает в диапазоне 40 м. При мощности 50 Вт автор установил немало связей с восточным побережьем США с рапортом 59. На расстояниях до 500 км днем рапорты были 59+20…25 дБ. Антенна также очень хороша на прием, поскольку достаточно «острая» настройка уменьшает шумы и сигналы работающих рядом сильных станций Антенна работает удивительно хорошо и в диапазоне 160 м. С первых попыток была установлена связь на расстоянии свыше 500 км с рапортом 59+20 дБ. С принципиальной точки зрения, в этом диапазоне эффективность антенны гораздо ниже, чем в диапазоне 40 м (см.таблицу).

Заключительные замечания

• Антенну необходимо размещать по возможности дальше от ботьших металлических предметов, таких как ограды, металлические столбы, водосточные трубы и т.д.
• Антенну не рекомендуется размещать внутри помещений, поскольку рамка антенны при передаче излучает сильное магнитное поле, которое вредно для здоровья.
• При работе с мощностями выше 100 Вт рамка нагревается под действием большого тока.
• На самом верхнем диапазоне поляризация антенны горизонтальная.

В таблице выше приведены основные электрические параметры антенны в указанных диапазонах. Аналогичную антенну можно построить и на более высокочастотные диапазоны, соответственно уменьшая размеры рамки и емкость настроечного конденсатора.

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 как-то сразу приходят с голову те, что на ферритовом стержне, и это отчасти правильно. Все это разновидности одного и того же типа устройств. Магнитной называется рамочная антенна, периметр которой много меньше длины волны. Всем известные зигзаг и биквадрат (почти одно и то же) также являются родственниками рассматриваемой технологии. И совсем к ним никакого отношения не имеют антенны на магнитном основании. Это просто способ крепления не более того. Магнитное основание для антенны надежно удерживает ее на крыше любого авто. Мы же говорим сегодня об особой конструкции. Вся прелесть магнитных антенн в том, что удается обеспечить сравнительно большое усиление на сравнительно длинных волнах. При этом размер магнитной антенны достаточно мал. Давайте обсудим наше заглавие и расскажем, как может быть сделана магнитная антенна своими руками.

Магнитные антенны

Из теории известно, что в колебательном контуре из катушки индуктивности и конденсатора излучения почти что не происходит. Оно все замкнуто, и волна может качаться на резонансной частоте сколь угодно долго, затухая, ввиду наличия активного сопротивления. Да, элементы контура, индуктивность и емкость, в общем-то имеют чисто реактивный (мнимый) импеданс. Причем размер зависит от частоты по довольно незамысловатому закону. Это нечто вроде произведения круговой частоты (2 П f) на значение индуктивности или емкости, соответственно. И вот при некотором значении противоположные по знаку мнимые компоненты становятся равны. В результате импеданс становится чисто активным, в идеале он равен нулю.

В действительности биения все же затухают, потому что каждый контур на практике характеризуется добротностью. Напомним, что импеданс состоит из чисто активной (действительной) части, как например, резисторы, и 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 они не оказались на противоположных концах индуктивности. Это называется вибратором (диполем) Герца, и представляет собой разновидность укороченного полуволнового и прочих видов вибраторов.

Если же взять и превратить катушку в единое кольцо, то мы получаем простейшую магнитную антенну. Это очень упрощенное толкование, но примерно так оно и есть. Причем сигнал снимается с противоположной от конденсатора стороны через усилитель на полевых транзисторах. Это обеспечивает высокую чувствительность устройства. Ну, а антенна на ферритовом стержне является разновидностью магнитной, только у нее колец множество вместо одного. Свое название этот род устройств получил за высокую чувствительность именно к магнитной составляющий волны. В частности, при работе на передачу генерируется как раз она, порождая отклик электрического поля.

Максимум направленности соответствует оси стержня. Причем оба направления равноправны. Ввиду малого периметра рамочной антенны относительно длины волны сопротивление ее достаточно низкое. Это может быть не просто 1 Ом, но даже и доли Ома. Приближенно значение можно оценить по формуле:

R = 197 (U / λ) 4 Ом.

Под U понимается периметр в метрах, в тех же единицах, что и длина волны λ. Наконец, R — сопротивление излучению, не нужно путать его с активным, которое показывает тестер. Этот параметр используется при расчете усилителя для согласования нагрузки. Следовательно, для ферритовых антенн, нужно это значение помножить еще на квадрат числа витков.

Свойства магнитных антенн

А теперь посмотрим, как сделать магнитную антенну самостоятельно. Для начала следует определить длину окружности и емкость подстроечного конденсатора. Вообще-то особенности магнитной антенны таковы, что она требует согласования в обязательном порядке, но об этом как-нибудь в другой раз. Дело в том, что отличительным признаком является невероятное число вариантов проведения этой операции, так что вырисовывается отдельная тема для разговора.

Длина периметра магнитной антенны колеблется в пределах от 0,123 до 0,246 λ. Если требуется перекрыть весь этот диапазон, то нужно правильно подобрать конденсатор. В свободном пространстве и магнитной антенны диаграмма направленности в виде тора, что и можно наблюдать, расположив виток параллельно земле. Поляризация при этом будет линейная горизонтальная. То есть это отличный вариант для приема телевещания. Недостаток в том, что угол возвышения лепестка зависит от высоты подвеса. Считается, что для расстояния до Земли λ он составит 14 градусов. И это непостоянство является отрицательным качеством. А вот для радио магнитные антенны применяются достаточно часто.

Усиление составляет 1,76 дБи, что на 0,39 меньше, чем у полуволнового вибратора. Но размер последнего для этой частоты составит десятки метров — ну, куда денешь такую громадину? Выводы делайте сами. Наша магнитная антенна не так уж и велика (периметр может составлять 2 метра для длины волны 20 метров, это меньше метра в поперечнике). Для сравнения на частоте 34 МГц, с которой хорошо знакомы дальнобойщики, благодаря рациям, длина волны составляет 8,8 метра. При этом каждый знает, что хороший полуволновый вибратор вместит не каждый Камаз. И, кстати, ранее мы приводили уже описание конструкции рамочной антенны, образуемой резиновой прокладкой заднего стекла легкового автомобиля ВАЗ. При всех ее малых габаритах работало устройство достаточно хорошо.

Кстати, такая конструкция считается более прагматичной, нежели типичные штыревые антенны для авто, где настройка ведется изменением индуктивности. Потерь получается меньше. Кроме того диаграмма направленности охватывает достаточно высокие углы места, почти до вертикали. В случае со штыревой антенной этой возможности не имеется.

Но как же правильно выбрать длину окружности? С ее увеличением растет усиление. То есть она должна удовлетворять условию, приведенному выше, и быть по возможности больше. При этом не стоит забывать, что иногда нужно перекрыть несколько частот. Кроме того с ростом периметра увеличивается полоса пропускания устройства. Нужно сказать, при ширине типичного канала в 10 кГц это не так важно. Кроме того будут автоматически отсекаться соседние несущие станций вещания. В этом смысле больше вовсе не обязательно значит лучше. Не забывайте однако, что ради усиления и затевался весь сыр-бор. Таким образом, антенна выбирается по периметру максимальной с обеспечением нужной избирательности.

Теперь главный вопрос: как определить емкость? Так, чтобы вместе с индуктивностью петли они образовали резонанс по известной формуле. Что касается определения параметров контура, то для него дана такая формула:

L = 2U (ln(U/d) — 1,07) нГн;

где U и d — длина витка и его диаметр. В чем здесь подвох? U = П d, следовательно, вместо их отношения можно было бы брать натуральный логарифм числа Пи. Ошибка ли это автора, сказать не беремся. Быть может, учитывается тот факт, что настроечный конденсатор отнимает часть длины, а также и усилитель… Емкость же находим по известной индуктивности из выражения для резонанса контура:

f = 1/ 2П √LC; откуда

С = 1/ 4П 2 L f 2 .

Статья 2. Магнитные антенны (magnetic loop):

Антенна — устройство для излучения и/или приёма электромагнитных волн путём прямого преобразования электрического тока в излучение (при передаче) или излучения в электрический ток (при приёме).

Магнитная антенна (magnetic loop) — это антенна, у которой излучение и прием электромагнитных волн осуществляется за счет магнитной составляющей, электрическая составляющая ничтожно мала и ею обычно пренебрегают.

(На форуме ОДЛР.ru в ноябре 2010 года шло обсуждение одной антенны — метёлка, для лампового приемника, с использованием балконного варианта. Я вставил свой пятачок, и получилась статья.)

И так попробую написать в стиле байка-быль.

Но у нас разговор об антеннах. Жил я тогда в военном городке Калининец, в простонародье «почтовое отделение Алабино». Каждый день по утрам, я на автобусе добирался до Голицино, на электричке доезжал до платформы Фили, далее на метро доезжал до Площади Ногина (сейчас Китай-Город). потом пешком до Покровского бульвара, в стены родной альма-матер. Вечером тот же маршрут, но наоборот. И только по пятницам было исключение из правил, была остановка в районе Фили.

Недалеко от платформы жил мой друг RA3AHQ , в миру он Болгаринов Александр (сейчас проживает в Марьино). Я брал пару «огнетушителей» и заходил в гости. У Александра был импортный трансивер фирмы Кенвуд «TS-450», по тем временам это было очень круто. Такие исключения из правил бывали практически каждую неделю, и только по пятницам. Вот однажды сидим мы, потягивая красенькое и крутим ручку верньера, слушаем разговоры радиолюбителей. Мое внимание привлекло необычное сооружение на подоконнике, я спрашиваю, вас из дас, а Саша и говорит, мол антенна это, называется магнетик луп (Magnetic loop) и показывает статью в журнале Радио № 7 за 1989 год, стр. 90, в разделе за рубежом. Одним словом, это та статья, что и привел Сергей Кашехлебов в обсуждении на форуме. Я приехал домой, у соседки выклянчил халохуп, и уже через два часа, я провел первую радиосвязь на 40 м с Питером, моя антена была смонтирована на дощечке, КПЕ прикручен винтиками к халохупу (дюраль не паяется). Это был мой первый опыт, после были и другие опыты, но об этом далее.

В 2000 году меня взяли на работу в одну фирму, которая занималась профессионально системами радиосвязи. Был один проект в Заполярье, выехали на испытания. Взяли с собой несколько типов антенн, это и традиционные треугольники, выполненные из антенного канатика, и спирально-штыревые, в основании у которых были автоматические антенные тюнеры (Icom AT-130) и одна конструкция ML (Magnetic loop), выполненная из коаксиального кабеля, оплетка ввиде гофра толщиной 30 мм. Диаметр излучателя был 4 м, закреплена антенна была на обыкновенной деревянной жерди с крестовиной, и приставлена к железному вагончику. Через определенное время выходим на связь, тестируем прохождение, составляем суточный график прохождения. И вдруг все пропало, в эфире только «белый шум», и ничего больше. Мне с базы по телефону говорят, что магнитная буря, и перерыв на неопределенное время. Я от скуки начал щелкать, переключать антенны на любительских диапазонах. Какое же было мое удивление, когда я услышал на 40 м работающих радиолюбителей. Я за микрофон и айда. У всех корреспондентов просил послушать еще две антенны, переключал на «дельту» и спирально-штыревую, а затем ML, на те антенны я не слышал ничего и меня тоже не слышали.

Позднее я уговорил коммерческого директора закупить в Германии пару антенн, хотел разных типоразмеров, но купили однотипные. В то время там было налажено производство и этим занимался Кристиан DK5CZ (царство ему небесное, замолчал ключ). Но люди и сейчас продолжают его дело. Так вернемся сюда. Немецкая конструкция была не практичная, диаметр излучателя 1,7 м, цельная, неудобная при транспортировке. В общем была изготовлена своя антенна, излучатель состоял из трех сегментов, материал АД-30 (я кусочек немецкой отвез на химический анализ), КПЕ был выполнен в виде бабочки и имел емкость от 170 до 200 пик, это позволяло перекрывать на передачу 3 любительскиз диапазона (160 м, 80 м и 40 м), при диаметре излучателя 4 м. Но это не главное, главное как работала эта антенна.

Все кто бывал у нас на коллективке наверное обращал внимание, что в непосредственной близости от радиостанции (300-500 м) полукольцом проходит три ЛЭП, одна из них 500 КВ. Так вот трескотня у нас по S-метру всегда 8-9 баллов. И вот когда я на крыше положил горизотально (на колышках высотой 1 м) ML, используя ее как приемную антенну, то…. Шумов НОЛЬ, и только полезный сигнал. Стали слышны станции, которые шли с уровнем 2-3 балла, и которые я никогда бы не услышал. Это было на 20 м диапазоне.

Второе. Наши гости подходя к школе видели на соседнем доме любительские антенны, это радиолюбитель, Александр, он любит участвовать в соревнованиях на КВ в однодиапазонном зачете, на 17-ти этажке 2 элемента Cushcraft 40_2CD, т.е. сидит себе на 40 м и всё, а у нас полный затык. На 40 м S-метр упирается в противоположную стенку, и на других бендах повыше не лучше. Так продолжалось несколко лет. И что вы думаете. Когда поставили ML по приему, так он работает в начале SSB участка, 7,045 Мгц, а мы в конце, 7,087 Мгц, мы его не ощущаем, как будто его нет.

Были еще испытания на реке Северная Двина. На теплоходе была смонтирована антенна ML (с диаметром излучателя 1,7 м — та самая — немецкая). Это было в конце мая, мы шли в низ по течению в районе г. Котлас, где-то в 3.00 на 40 м слышу работает на Латинскую Америку ER4DX, Василий. У него антенна в несколько элементов и «добрый» помощник. Я напросился в группу, и по S-метру принимал сигналы латино-американских станций на 7 баллов, и рапорт от них получал 7 баллов.

Да, кстати вот ссылка на сайт: сайт DK5CZ там все есть. И еще есть программка MagLoop4, позволяющая расчитывать магнитные рамки, которые могут выполняться ввиде круга, треугольника, квадрата, да вот ссылка, тестируйте сами: Программа для моделирования Magloop4 Если возникнут вопросы по пользованию программой, могу провести так сказать мастер-класс, или открытый урок. P.S. В качестве приемний антенны использовалась конструкция выполненная из медной трубки 10 мм (водопроводная) и конденсатор был переменный от лампового радиоприемника (настроенный один раз на средину диапазона). А в конце статьи выложу скан инструкции по ML.

Ответ одного из пользователей ОДЛР. Воодушевленный беспрецедентным академическим материалом Павла, вспомнил о спортивном снаряде (гимнастическом металлическом обруче), изготовленным знамениой ракетно-космической фирмой им.Хруничева и без надобности покоящимся за диваном… Решил поэкспериментировать на скорую руку… В течение часа ремесленных работ изготовил из нее антенну, изображенную на прилагаемых фото… Шунтирующий конденсатор (0,01 мкф) подобрал по максимуму и чистоте слабого полезного сигнала… Результат замечательный! Прием отличный! А если вынести конструкцию за пределы балкона, то лучшего и не нужно! Концепция верная! Очень доволен. Спасибо Павел! Тема стремительно продвинулась уже к обмену конкретными практическими результатами… .

Мой ответ. Александр. Все это хорошо, что вы сделали, но мне кажется это будет иметь такой же эффект, если вы поставите емкость в обыкновенный треугольник или квадрат, выполненные из обычной проволоки. Похоже конденсатор играет роль шунта или фильтр-пробки (мне так кажется). В ссылке на сайт DK5CZ приводится схематическая конструкция антенны MLoop. Она состоит из излучателя и петли возбуждения, их размеры соответственно равны 5:1, вот смотрите на рисунок. Петля выполнена из коаксиального кабеля, и она электрически не связана с излучателем (в моих конструкциях), и свой первый халохуп я делал именно так же. Но при других экспериментах вместо петли делалось гамма-согласование. В других случаях роль конденсатора выполнял воздушный зазор в месте распила излучателя, тогда периметр излучателя был равен половине длины волны, кстати это подтверждает и программа.

P.S. Мой знакомый экспериментировал с этими антеннами на диапазоне 145 Мгц, сделал двойную антенну, т.е. два излучателя, расположенные на одной траверсе (Если смотреть сверху, то конструкция похожа на два колеса на одной оси). Хашником контролировали. Результат о-о-очень интересный, я имею ввиду и диаграмму направленности. И в сравнении с многоэлементной антенной, эта конструкция не проиграла. Возвращаясь к конструкции самой антенны, это мое личное мнение, что именно система запитки антенны, будь то петля или другой вид и дает тот эффект, что в сигнале электрическая составляючая ничтожно мала и ею пренебрегают, т.е. присутствует в основном магнитная составляющая. Отсюда и название антенны — Магнитная рамка. Обратите внимание, что петля возбуждения выполнена специфически с разрезами.

Ответы пользователей. Павел, бывал у тебя не единожды, но вот антенным хозяйством не интересовался, а зря… Просвети народ, фото в студию, пожалуйста.

Поскольку в те времена не было цифрового фотоаппарата, то я пользовался «мыльницей». Кстати я забыл. Был еще один опыт использования. Я защищал диплом в ВИА как раз с применением антенн такого типа, диплом имел гриф «секретно», но думаю, что за давностью лет можно и сказать об этом, тем более есть одно фото, это фрагмент пояснительной записки при защите. Это было в мае 1990 года.

Затем подготовка к полевым соревнованиям «Радиоэкспедиция Победа». Апрель 2000 года, крыша школы (которая впоследствии стала испытательным полигоном). А это выезд под Волоколамск, к памятнику воинам-саперам (8-9 мая 2000 года) работали позывным RP3AIW. Это как раз антенна из кабеля «на кресте».

В сентябре 2000 года я уже был в Заполярье. На первом фото монтаж спирально-штыревой антенны с тюнером (9 м высотой, самодельная) и опечатка на надписи фотографии, не 2001, а 2000. В дали видна осветительная мачта, между двумя такими была смонтирована дельта (треугольник) с периметром 90 м. На втором фото — магнитная рамка, располагается горизонтально на расстоянии 80 см от железной крыши вагончика нефтяников.

Февраль 2001 года, опять испытания. Крыша школы. Антенна диаметром излучателя 4 м. Первая антенна, заказанная на производстве. В эфире я проводил эксперименты, как по расстоянию, так и в сравнении с другими типами антенн, поэтому был «популярен» в эфире и многие радиолюбители с удовольствием приезжали посмотреть и принять участие в этом процессе. Кстати на основном сайте, в гостевой книге есть отзыв одного из радиолюбителей.

Июнь 2001 года, испытания приемной антенны, я о ней писал, выполнена из медной трубки и перевернута (кондер внизу, вакуумный).

Июль 2001 года, на одном из объектов (на надписи фото тоже опечатка, не 2000, а 2001 год).

Август 2001 года. Получена антенна АМА-5, от DK5CZ. Рядом выполненная в России диаметром 1,7 м (видны болты на излучателе, в местах соединения сегментов) и «горизонтально» расположена диаметром 4 м (улучшенная, точнее усовершенствованная модель).

Июнь 2002 года. Плещеево озеро, слет радиолюбителей центральной части России. Привезли антенну диаметром излучателя 4 м, утановили возле палатки и сравнивали со всеми имеющимися у членов слета (а были и диполя и J-антенны, и треугольники).

Июль 2002 года. Река Северная Двина. Первоначально привезли антенну диаметром излучателя 4 м, но позднее заменили на антенну диаметром излучателя 1,7 м. Причина, не проходили по высоте под мостами.

В сентябре испытания с антенной диаметром излучателя 1,7 м на буксире «Лимендский комсомолец» (Лименда — это речка, впадающая в Северную Двину) в районе города Котлас.

Конденсаторы переменной емкости. Первое фото — это с антенны АМА-5, остальные нашего производства.

Были изготовлены автоматические тюнеры — точнее написана программа для однокристального процессора, команды которого управляют электромотором — поворотом конденсатора.

Появилась книжка инженера С.И. Шапошникова «Радиоприем и радиоприемники» из серии Библиотека радиолюбителя, издание Нижегородской радиолаборатории им. В.И. Ленина, 1924 год.

В данной книге есть раздел об антеннах, я его перепечатываю и выложу скан рисунка.

раздел «Прием без антенн»

Прием на рамки . Если на деревянную рамку, изображенную на рис. 27а, намотать некоторое количество витков изолированной проволоки, к концам которой присоединить переменный конденсатор С, то получится замкнутый колебательный контур, могущий колебаться волной, длина которой зависит от емкости С и самоиндукции L рамки. Такой контур, располагаеый в вертикальной плоскости и называемый приемной рамкой, обладает следующими свойствами:

1. Магнитные линии электромагнитной волны, пересекая вертикальные части витков, индуктируют в рамке вынужденные колебания, на которые можно настроить собственную волну рамки конденсатором С. Если к конденсатору С присоединить детекторную цепь, то на такую рамку можно принимать работу передатчиков.
2. Рамка обладает направляющим действием, т.е. будучи установлена, как показано на рис. 27, и настроена на приходящую волну, она лучше всего принимает сигналы в направлениях, указанных стрелками 1 и 2, т.е. волну, приходящую в плоскость рамки, и совсем не принимает волн, приходящих в направлениях 3 и 4, т.е. волн, приходящих перпендикулярно плоскости рамки. Таким образом, установив рамку в некотором направлении, при котором получается наиболее громкий звук, мы можем определить в каком направлении от нее находится передающая станция.

Рамки обладают своими достоинствами и недостатками. К первым относится их легкое устройство, малый размер, позволяющий устанавливать их дома, направляющее их действие и т.п. Главный недостаток их тот, что они воспринимают слишком мало энергии, так что детектор ими может принимать лишь на небольшие расстояния. Однако при работе с хорошим усилителем мощные передатчики принимаются посредством рамок на тысячи верст.

Приведем некоторые размеры рамок, считающиеся наивыгоднейшими. Рамка квадратная, со стороной = 70 см. Для волны 300 м кладется 4 витка; 600 м — 7 витков; 800 м — 10 витков; 1200 м — 14 витков; 1600 м — 20 витков; 2500 м — 40 витков, и т.д. Виток от витка укладываются на расстоянии одного сантиметра. Емкость конденсатора С должна быть около 1000 пф.

Рамки могут быть разнообразной величины и формы. Наиболее практичной считается рамка в виде ромба, поставленная на угол, рис. 27в.

(Ссылки на инфо из интернета)

• Magnetic Loop Antennas — by PY1AHD (a superb loop site!) Бразилия.
• Stealth ST-940B Mobile HF NVIS Magnetic Loop Antenna — by Stealth Telecom. Объединенные Арабские Эмираты.
• HF LOOP AND HALF-LOOP ANTENNAS — by STAREC. Франция.
• PA3CQR Magnetic loop antenna page — by PA3CQR. Нидерланды.
• 80m Frame Antenna — by SM0VPO. Швеция.

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

Какая форма рамки антенны предпочтительнее?

Популярность рамочных антенн в среде любителей KB радиосвязи очень велика. Особой популярностью пользуются разнообразные треугольники. Оно и понятно — всего три точки опоры. Легко разместить в пространстве, да и эксплуатационные характеристики достаточно хороши. Помимо треугольной формы антенны существуют и другие формы, а как они соотносятся между собой показывает рисунок выше от W6SAI.

Этим летом мне совершенно случайно припомнился, приведенный ниже рисунок, и я решился на несложный эксперимент. Диполь 40-метрового диапазона (общая длина чуть более 20 метров — полволны), не меняя запитки и длин полотен преобразовал в наклонный прямоугольник, соотношением сторон 1:2 на 20-метровый диапазон. Это было несложно сделать на дачном участке. Верхняя часть находилась на высоте около 6 метров, нижняя в 2 метрах от земли. В нижней горизонтальной части половинки диполя были соединены простой скруткой. Включил трансивер и 20-ка ожила. Минимум КСВ пришелся на конец SSB участка, пришлось «вставить» небольшой шлейф и резонансная частота немного сместилась.

Часто, обращая внимание на рамочные антенны, мы не задумываемся о форме периметра своих «Квадратов», «Дельт» и т.п. Исследования, проведенные William I. Orr (W6SAI), о влиянии формы периметра рамочных антенн на коэффициент усиления заставляют задуматься. На рисунке приведены разные формы периметров антенн. Надеюсь, что они помогут вам сориентироваться при выборе той или иной конфигурации рамочной антенны.

Как оказалось, наибольшим коэффициентом усиления обладают антенны, имеющие форму круга и прямоугольника с соотношением сторон 1:2 (0,5). Изменение формы рамочной антенны также влияет и на ее входное сопротивление. Все это говорит о том, что рамочная антенна вытянутая в сторону излучения, имеет больший коэффициент усиления, чем другая рамочная антенна, имеющую другую форму. Данная зависимость сохраняется от 80 до 10 метрового диапазона, поэтому W6SAI советует учитывать это при изготовлении, установке и настройке рамочных антенн.

Обзор мини-антенн последнего поколения

Почему мы пришли к этому?

     Современные устои жизни в городе привели к тому, что радиолюбителям выход на кровлю для размещения своих антенн чаще всего заказан.  И хотя кровля является частью недвижимости самого радиолюбителя, получается так, что отношение с соседями важнее увлечения. Словом жизнь в квартире, порой делают установку полноразмерной антенны совершенно невозможной. Тут уже не стоит мечтать о трёхэлементной Яги на 40 метров.  А пока, суть да дело, приходиться ограничиться небольшими, невидимыми или малозаметными антеннами. Чему и посвящена эта статья. Более того, не секрет, что в последнее время индустриальные помехи от бытовых электроприборов буквально вытесняют городских радиолюбителей из диапазона 160 и 80 м.  Конструкция антенны с магнитной рамкой малых размеров, позволит не только снизить эфирные помехи, но и отстраиваться от них методом пространственной селекции.

   Среда радиолюбителей многогранна и изобретательна. Очень много классических антенн модифицировано пройдя их пытливые умы и руки. Не обошли стороной радиолюбители и магнитные антенны с периметром рамки около 0,1 λ. Переболели радиолюбители и ЕН-антенной. Закончились неуважительные выпады в адрес Т. Харта, гражданина  США, и нашего соотечественника В. Кононова. Радиолюбители до сих пор обсуждают и экспериментируют как с магнитными антеннами, так и с емкостными антеннами. Казалось бы, что об этих антеннах уже давно всё известно, но жизнь вносит свои коррективы, а сложности проникновения на кровлю всё чаще заставляют радиолюбителя задумываться о мини-антеннах. Европа уже давно сидит на строгом лимите «кровельного голода», а потому там более популярны магнитные антенны, всевозможные «Изотроны» и Бипланы», а так же всевозможные их модификации. Все они размещены на балконах и подоконниках. Прозорливые умы российских радиолюбителей тоже не остались в стороне, они коснулись этой темы сравнительно недавно, но уже имеют достаточно широкий спектр их комбинаций и усовершенствования, которым можно откровенно  позавидовать.

 Неоспоримо, что классическую популярность завоевали одновитковые магнитные антенны с вакуумным конденсатором и петлей связи. Пожалуй одним из первых после Т. Харта, германский коротковолновик DP9IV с антенной установленной на окне такой рамкой, при мощности передатчика всего 5 Вт, в диапазоне 14 МГц провел QSO с многими странами Европы, а при мощности 50 Вт — и с другими континентами.

 

Именно эта антенна стала отправной точкой для проведения экспериментов российских радиолюбителей, см. Рис.1.

     Сразу в начале этой статьи хочется определиться с типажами антенн. Несомненно, это внесёт ясность в принципе работ антенн разных типов. Лично я справедливо считаю, что все антенны нужно классифицировать по их полю излучения (приёма), а именно, магнитные рамки нужно называть антеннами Н-типа или Н-антеннами. Антенны с емкостными излучателями по типу Т. Хорта нужно называть антеннами Е-типа, или Е-антеннами. А диполь Герца и его производные совершенно справедливо называть ЕН-антенной.

 

Обзор российских новинок.

Известный коротковолновик  и конструктор антенн UA6AGW, Александр Грачёв предложил для дачного варианта рамочную антенну с лучами, см. Рис.2. Где рамка является излучателем магнитной составляющей, а лучи выполняют роль излучателя электрической составляющей радиоволны. Это решение позволило увеличить эффективность магнитной антенны, но самое главное, позволило уменьшить высоту подвеса антенны за счёт формирования ЭМВ в ближней зоне. Последний фактор, несомненно, имеет большой выигрыш при дефиците мачтовых сооружений и назойливо любопытных соседей по даче.

 

Вместе с тем, Александр Васильевич отлично раскрыл в одной из своих публикаций теорию работы своей антенны.  И после теоретических выкладок, кратко и лаконично сделал следующие выводы:

1. Рамка, находясь в зоне максимального тока проводимости, формирует магнитную составляющую электромагнитной волны.

2. Лучи, находясь в зоне максимального напряжения и тока смещения, формируют электрическую составляющую электромагнитной волны.

Прошу прощения у Александра Васильевича, за то, что вставил жирным шрифтом некоторые уточнения!  Опираясь на лучи представленной им антенны, как на электрический излучатель  он пишет, — …Такая, логически спроектированная нами антенна, уже разработана американским радиолюбителем Тедом Хартом (W5QJR), и названа им как «EH-антенна»….

    И действительно, этот тип емкостных антенн, имея очень маленькие размеры относительно длины волны, оказались весьма работоспособными для антенн-лилипуток. Исследования их свойств и разработка новых конструкций антенн у нас в России успешно ведется  Владимиром Кононовым (UA1ACO http://www.ehant.narod.ru ). UA9LBG только осмелился рассказать принцип работы емкостного излучателя с позиции классической теории. (http://news.cqham.ru/articles/detail.phtml?id=1067, http://www.qrz.ru/schemes/contribute/antenns/eh3/ ).

     Перемещая в пространстве лучи  относительно магнитной антенны, Грачёв заметил, что можно менять усиление антенны и диаграмму направленности и это неоспоримый факт, который неоспоримо подтверждает, что магнитное поле-Н перпендикулярно электрическому полю-Е радиоволны.  Вместе с тем, если всё же обратить свой взор на антенну Т. Харта, мы придём к выводу, что она не совершенна ввиду отсутствия элемента магнитного излучения типа-Н. Уточняю, что большая часть ЕН-энергии излучения здесь приходится только на емкостные излучатели. То же можно сказать и о магнитных рамках, которые не имеют элемента излучения Е-поля. В связи свыше сказанным, мы видим, что  антенна  Грачёва (UA6AGW) объединяет в себе оба эти свойства. У конструкции Грачёва общая площадь излучателей увеличена вдвое, а КПД его возрастает за счет потерь на излучение, а не на нагрев среды, как это происходит в точечных излучателях типа-Е и типа-Н.  Конечно, с тем же эффектом можно поднять эффективность антенны, если две однотипные конструкции будут работать в спарке и мы здесь имеем дело с увеличением апертуры антенны. По этому, можно с уверенностью сказать, что КПД антенны  по типу Грачёва возрастает если, она излучает:

а) сразу двумя типами Е; Н-излучателей;

б) волна уже сформирована.

Что позволило:

а) повысить КПД антенны в целом;

б) снизить влияние земли и окружающих предметов, оказывающих на антенну.

Последнее свойство, позволило автору данной антенны (UA6AGW)  разместить её на относительно низкой высоте.

 

 

На рисунке 3, наглядно показаны два классических излучателя разных полей, поля-Н и поля-Е.

 

Кроме того Александр Грачёв добился приемлемой полосы пропускания в пределах любительского диапазона магнитной антенны используя внутреннюю жилу кабеля в качестве второго колебательного контура. Ведь, как известно, расширение полосы пропускания всегда обусловлено двумя связанными контурами.

Дальше пошёл Грифко Яков Моисеевич, в своей антенне «Каракатица», где «вторичный» колебательный контур, настроенный в резонанс первым, он вывел наружу. Этим решением он повысил эффективность двух-рамочной антенны ещё больше и вместе с тем, расширил полосу пропускания согласно той же теории связанных контуров, см. Рис.4.  Используя так называемые «усы» в этой антенне, он дал возможность излучать  поля-Е и Н в фазе, уже в ближней зоне.

 

 

 

   Желание создать экспериментальную компактную комнатную антенну, которую так же смело можно называть ЕН-антенной, при плотном сотрудничестве с Александром Грачёвым (UA6AGW),Сергей Тетюхин (R3PIN)сконструировал следующий шедевр, см. Рис.5.

Именно такой, невысоко бюджетный конструктив комнатного варианта ЕН-антенны может порадовать радиолюбителя-новосёла или дачника. Схема антенны включает в себя, как магнитный излучатель L1;L2, так и емкостной в виде телескопических «усов».

 

 

Этот конструктив ЕН-антенны радует своей эстетичностью и законченностью. Почему-то есть предчувствие, что её будут выпускать где-то в Китае, и продавать в Европе, обходя все правила приличия.

   Особого внимания в этой конструкции(R3PIN)заслуживает резонансная система согласования фидера с антенной, которая ещё раз увеличивает добротность всей антенной системы и позволяет несколько поднять усиление антенны в целом. В качестве первичного контура совместно с «усами» как в конструкции Якова Моисеевича, здесь выступает оплётка кабеля полотна антенны. Длиной этих «усов» и положением их в пространстве, легко добиться резонанса и наиболее эффективной работы антенны в целом по индикатору тока в рамке. А обеспечение антенны индикаторным прибором позволяет считать этот вариант антенны вполне законченным конструктивом.

 

Подведение итогов.

    Стоит отметить, что ни один из этих радиолюбителей не сделал попытки увеличить ток  смещения не за счёт длинны емкостных излучателей, а за счёт увеличения их площади, как это сделал Тед Хард. То есть поделить мощности потерь на излучение, между Н-излучателем (магнитная рамка) и Е-излучателем (емкостной излучатель). Т.е. разгрузить среду вокруг антенны и не греть бесполезно резонансные конденсаторы. О токе смещения, как о равном в данной ситуации, незаслуженно забывают, либо просто умалчивают, а «усы» используют как простой настроечный элемент.

    И кто знает, как может повлиять на эффективность антенны, если сравнять ток проводимости в рамке с током смещения в емкостных излучателях? Это как раз тот вопрос, который ещё не исследован и потребует от конструкторов мини-антенн новых изысканий!!! Так и хочется сказать, — друзья! — Вы сделали очень робкий шаг в создании такого шедевра, как ЕН-антенна, но не заявили об этом вслух всему миру!

(Берите пример с Т. Харта).

    Где-то на страницах сайта «мир ЕН-антенн» я когда-то писал, что, — не удивлюсь, если в скором будущем ЕН-антенна Т.Харта обретёт магнитный излучатель. Сейчас я утверждаю, что это произошло и в скором будущем радиолюбители выявят в этой антенне оптимальное соотношения XL  к  XC, как к излучающим элементам.

    Используя излучатель Теда Харта, нет, сознаемся честно, — элемент антенны Николы Тесла, мы  увеличиваем ток смещения поля-Е. А доля тока, протекающего ранее бесполезно между обкладками закрытого конденсатора, теперь работает на излучение, что не в малой степени позитивно отражается на КПД антенны в целом.  Это частично получилось у Сергея Тетюхина (R3PIN). Совсем не обязательно тянуть длинный луч, здесь достаточно увеличивать площадь Е-излучателя и менять его положение в пространстве.

    Использование же лучей в антенне Грачёва с размерами почти в λ/2 как-то «давит жаба», особенно когда понимаешь, что для укороченной антенны легче сделать удлинительные катушки, чем громоздить большие рамки и паять переменные конденсаторы.

 

Проектируем комнатную ЕН-антенну для неутомимых

Обидевшись на лучи Грачёва, которые не влезут в квартиру, легко понять, что, заменив их на плоские и короткие излучатели, можно добиться почти такого же результата. Почему почти? Да потому, что апертура его антенны достаточна для сравнения её с полноразмерным диполем. И как бы мы не пыжились, все мини-антенны тратят часть своей энергии не только на излучение, но и на нагрев среды и элементов антенны. Тем не менее, задавшись целью усовершенствовать мини-антенну, можно пойти тремя путями:

— Первый из них, это оснастить емкостным излучателем резонансную (закрытую) ёмкость классической одновитковой магнитной антенны.  Частично заставить работать на излучение резонансный конденсатор. Но этот вариант повторять уже не интересно, его осуществили UA6AGW, R3PIN и другие.

— Второй вариант, это оснастить антенну Т. Харта открытым многовитковым (7МГц и ниже) магнитным излучателем.

   При реконструкции любой емкостной мини-антенны, прежде всего, стоит обратить внимание на то, что индуктивность резонансного контура в таких антеннах как «Изотрон», «Биплан», или как в антенне Т. Харта, максимальны. А ёмкости излучателей в таких антеннах минимальны, что неоспоримо повышает добротность контура антенны.

 — Третий вариант, это сделать компромисс между первым и вторым вариантами. Сделать двух-витковую рамку с резонансными конденсаторами закрытого типа и одновременно с Хардовскими Е-излучателями.

В одновитковых магнитных антеннах добротности контура добиваются за счёт уменьшения активного сопротивления излучающей индуктивности, но резонансная ёмкость имеет относительно большие номиналы. И действительно, в магнитной рамке с периметром 0,1 λ протекают очень большие токи, которые требуют максимального уменьшения активного сопротивления магнитной рамки.

В результате этих соображений напрашивается вывод, что в мини-антеннах с Е и Н излучателями в низкочастотных диапазонах (1,5 — 10МГц), мы сможем реализовать эту идею, либо с ущербным многовитковым индуктивным излучателем, либо с одновитковой рамкой и с ущербным емкостным излучателем, где доля тока смещения больше приходится на закрытые ёмкости, а не на открытые «Лучи». И как упоминалось выше, можно прийти  и к компромиссному третьему варианту.

   Перед нами встала задача, реализовать и проверить работу многовитковой рамки совместно с емкостным излучателем, тем более, что  у радиолюбителей-новосёлов  многовитковые рамки часто участвуют в режиме передачи, и даже пользуются некоторой скромной популярностью.

1.Для удобства произведём расчёт при помощи электронного калькулятора ЕН-антенн Т. Харта  http://www.ehant.qrz.ru/ehantenna_r.xls  и возьмём в разработку частоту 3,5 МГц, как наиболее трудную. Диаметр провода примем 1мм. Результаты расчётов занесём в верхнюю строку таблицы серого цвета.

2.Далее. Используя ту же программу, рассчитаем параметры открытой катушки индуктивности 98,4мкГн с приемлемым  диаметром  1,2  м для размещения на балконе или в квартире.

Примечание: Расчёты индуктивности автоматически корректируются программой с учётом межвитковой и монтажной ёмкостей.  По этому, значения индуктивности здесь кажутся вдвое меньше. Кроме того индуктивность катушек большого диметра в значительной степени зависит от её геометрической формы, квадратная она или круглая.

 

После несложных расчётов, мы проводим анализ, что с увеличением диаметра магнитной рамки, уменьшается количество витков, но длина провода незначительно увеличивается. Хочется отметить, что эта длина слегка превышает 0,25 λ. При уменьшении расстояния между витками до 20-10мм, число витков уменьшается вместе с длиной провода. Плохо это или хорошо, могут подсказать достаточно сложные расчёты противофазного направления токов в близко расположенных витках рамки и практические изыскания. С полной уверенностью можно сказать, что одновитковая рамка всегда работает лучше, чем многовитковая. Но в нашем случае многовитковый вариант с некоторым ущербом для КПД антенны позволяет использовать  тонкий провод (1-2мм), так как сопротивление излучения такой антенны имеет достаточно большое значение. И это не маловажный факт для строительства малобюджетной комнатной антенны в смысле расхода дорогостоящей меди.

Вывод: Решение, использовать в низкочастотных КВ диапазонах магнитный излучатель в многовитковом варианте с использованием емкостных излучателей, вполне приемлемо. Ещё раз хочется подсказать приверженцам классических антенн Г. Герца, что это не панацея, а всего лишь эксперименты с мини-антеннами ЕН-излучения. Здесь апертура антенны очень мала, а потому часть энергии передатчика уходит на нагрев среды и элементов антенны, а введением в конструктив мини-антенн новых элементов излучения, позволяет «выцарапывать» из них как можно больше потерь на излучение. Ни о каком сравнении с 3-х элементной Яги или полноразмерным вертикалом со 100 противовесами, которые вряд ли занимают достойное место на кровле вашего дома, речи не ведётся.

 

Магнитный излучатель.

Любой элемент антенны имеет свою добротность, и чем она выше, тем больше КПД антенны в целом. Мы понимаем, что мы имеем дело с током проводимости с учётом скин-эффекта, а потому учитываем активное сопротивление  провода катушки индуктивности. Диаметр медного провода 1мм  при его длине в 25-27 метров составит около 0,57 Ом,  провод диаметром 2мм составит уже 0,15 Ом, диаметром 3мм, — соответственно 0,07 Ом. Добротность катушки индуктивности  2-х мм провода по отношению к проводу 1мм увеличится почти в 3,8 раза, а провода диаметром 3 мм, в 8 раз! Так, что приведённые цифры  помогут радиолюбителю в принятии оптимального решения при проектировании своей домашней мини-антенны (смотрим в свой кошелёк).

Здесь следует так же учесть и тот фактор, что индуктивность катушки в форме квадрата, меньше катушки индуктивности круглой формы в 1,5 и более раз, а проводнику из мягкой меди диаметром даже 3 мм трудно будет удерживать форму круга диаметром 1 метр и более. По этому, не плохим  техническим решением  будет изготовление катушки индуктивности квадратной формы. Использование биметаллического провода диаметром 4мм с медным покрытием будет наилучшим вариантом в такой антенне. Такой провод отлично держит форму круга. Скин-эффект на низкочастотном участке КВ диапазона вполне позволяет использовать такой выгодный материал. Для такой катушки достаточно 8 точек опоры и фиксации расстояния между двумя витками  катушки индуктивности.

 

Излучатель электрического поля.

По сути это открытый конденсатор с воздушным диэлектриком и током смещения, а потому может быть рассчитан как обычный конденсатор с воздушным диэлектриком по простой формуле:

С= ЕS/d =(пФ),                где:

S – площадь поверхности одной пластины(см).

d – расстояние между пластинами (см).

E -диэлектрическая проницаемость  воздуха численно равна 1.

Для справки: Пробивное напряжение сухого воздуха имеет электрическую прочность около 30 кВ/см.

   Теперь нам легко реализовать емкость колебательного контура в пределах 9-18пФ. А сделать его регулируемым необходимо, т.к.  могут возникнуть неточности в расчётах, а так же неточности монтажа. Первоначально необходимо рассчитывать емкость так, что бы диаметр емкостных излучателей будет равняться расстоянию между пластин. Открытая ёмкость может иметь форму дисков, конусов, квадратов и просто веером расположенных жёстких медных проводников как в широкополосных УКВ антеннах.

Что касаемо паразитных емкостей от монтажа конструкции радиолюбителя, то они должны быть минимальными, а изоляционные свойства применяемых материалов не должны вызывать вопросов.

 

Конструктив ЕН-антенны:

В принципе, электрическая схема колебательного контура антенны может остаться той же, что и у антенны Теда Харта, — с непосредственной связью. Но можно сделать и катушку связи. Если антенна будет располагаться на открытом воздухе, то следует предпринять меры изоляции от влаги всех соединений и промежутка между пластинами емкостного излучателя, а рамка магнитного излучателя должна иметь гальваническую связь с оплёткой кабеля. Которая в свою очередь должна заземляться воизбежании статических разрядов. В комнатном варианте это не обязательно.

Вырисовывается следующая конструкция, см. Рис.6.

 

 

    Если уж мы заикались об увеличении площади излучающих элементов, не стоит забывать о пользе вторичного контура, который поможет не только расширить полосу пропускания, но и увеличит эффективность всей антенны в целом. Совсем не обязательно заботиться о питании вторичного контура антенны, главное, чтобы они были пространственно параллельны. Расстояние между ними необходимо выбрать компромиссным, выбирая между эффективностью и полосой пропускания. Здесь  существуют такие понятия как минимальная, максимальная и критическая связь.

Настройка: Настройка так называемой ЕН-антенны, названной которой вполне справедливо, т.к. в ней присутствуют сосредоточенные элементы излучения магнитного и электрического полей, начинается с настройки резонанса. Если резонанс оказался недалеко от заданного, нужно попробовать добиться его изменением расстояния между емкостными излучателями, помня, что расстояние между ними должно быть примерно равно их диаметру. Изменение количества витков и  изменением расстояния между ними, очень сильно влияет на резонанс антенны. Согласование с фидером осуществляется подбором отвода от катушки индуктивности.  Уточнение резонанса можно производить небольшим изменением расстояния между емкостными излучателями. Не плохо, если в конструкцию домашней антенны ввести индикатор тока, как это сделано в конструкции ЕН-антенны Сергея Тетюхина (R3PIN).

     В данной статье умышленно не приводятся размеры антенны на тот или другой диапазон частот, оставляя радиолюбителю удовлетворение сознанием новаторства и самовыражения.

 

Симметрия рамки и устранение антенного эффекта в фидере: Не стоит увлекаться ферритовыми заглушками на фидере питания антенны в непосредственной близости от неё. Это касается любых мини-антенн. Лучше, если ферритовые заглушки устанавливать не ближе 1,5-2 метра от излучателя. Феррит, это чёрная дыра для излучаемой радиоволны любого точечного излучателя, где сосредоточено огромное ЕН-поле. Близкое расположение феррита, уменьшает  эффективность мини-антенны в µ/100 раз, а все попытки сделать антенну как можно эффективнее становятся напрасными. Самым разумным решением будет использование кольцевой заглушки сделанной из самого фидера питания, это 10-15 витков фидера питания антенны диаметром 20-25см на расстоянии в 0,5 -1,5 метра от магнитного излучателя. Повторить её буквально через пару метров. (Сметная стоимость феррит/ фидер примерно одинаковы).

Предложенный конструктив домашней мини-антенны может быть другим, а потому может быть выполнен  радиолюбителем по своему усмотрению с обязательной публикацией в Интернете, как говорится Бог в помощь друзья, паяльник в руки…!!! При проектировании своей антенны главное помнить, что плоскость рамки должна соответствовать плоскости излучателей Е-поля.

 

Безопасность.

Напоминаю, что при большой подводимой мощности к мини-антенне и нахождении её рядом с радиооператором, мощная электромагнитная волна отрицательно влияет на его мозг…, простите, на его детородные органы и на собственных детей. По этому, больше 10 Вт в QRP экспериментах лучше не использовать.  

 

Подводя итоги по представленным выше конструкциям, невольно напрашивается вывод, что российские радиолюбители в области освоения мини-антенн экспериментального класса, продвинулись значительно. А достигнутые результаты позволяют развиваться ещё дальше. Гонимые ЕН-антенны оказали неоценимую услугу в деле продвижения новаторских разработок даже для тех радиолюбителей, которые яростно отрицали возможность существования емкостных излучателей. (Здесь в своё время сработал Российский менталитет неприязни статьи Т. Харта больше рекламного характера, чем технического). Но ведь это классическая теория радиоволн и элементов излучения. Об этом надо всегда помнить и не отрицать то, чего не успел в своё время выучить и понять в ВУЗе!

 

73! Сушко Сергей.

(еx.UA9LBG)

---

Комментарии

Отзывы читателей — Скажите свое мнение!

Оставьте свое мнение

Отзывы читателей — Скажите свое мнение!

КВ- антенны.

Антенна на все диапазоны.

Трехдиапазонная антенна.

Антенна W3DZZ на 3.5 и 7.0 MHz. ( Трапы из кабеля).

Простые вибраторные антенны. ZIP 40 Kb.

Антенна 1.8 MHz. с низкой высотой подвеса. RAR 8 Kb.

Антенна 28 + 145 MHz. Zip 168 Kb.

» Букварь» по антеннам. Zip 33Kb.

Влияние крыши на работу антенны. RAR 53 Kb.

Согласование импедансов антенны и фидера. RAR 77 Kb.

Трехэлементный «ZYGI BEAM». ZIP 4 Kb.

Влияние близлежащих предметов на работу штыря и грозозащита. ZIP 7 Kb.

Простая антенна. ZIP 4 Kb.

Двухдиапазонная УКВ антенна. ZIP 7 Kb.

Укороченная антенна на 160 М. ZIP 8 Kb.

Двухэлементная антенна. ZIP 8 Kb.

Антенна на подоконнике. ZIP 25 Kb.

7-элементная логопериодическая. ZIP 11 Kb.

KB антенны «КВАДРАТ» (принципы работы).             ZIP 17 Kb.

Активная передающая антенна. ZIP 7 Kb.

JUNGLE JOB, или Новые технические принципы конструирования компактных бимов. ZIP 21 Kb.

Укороченная антенна на 160 МЕТРОВ.   ZIP 6 Kb.

Антенна Бевереджа. ZIP 31 Kb.

Малогабаритная двухэлементная антенна для диапазона 20 м. ZIP 11 Kb.

Двухрамочная приемная антенна. ZIP 34 Kb.

Антенна «двойной треугольник». ZIP 3 Kb.

КВ- рамочная. ZIP 8 Kb.

Об антенне с рамочным рефлектором. ZIP 6Kb.

Малогабаритная рамочная. ZIP 10 Kb.

Цельнометаллическая дельта.  ZIP 11 Kb.

Многодиапазонная вертикальная. ZIP 6 Kb.

MULTI BAND антенна. ZIP 18 Kb.

Многодиапазонная рамочная. ZIP 4 Kb.

Треугольная антенна. ZIP 5 Kb.

Способ питания укороченной рамочной антенны. ZIP 11 Kb.

Укороченная на 160 м. ZIP 4 Kb.

Широкополосный вертикальный излучатель. ZIP 9 Kb.

Вертикальный направленный излучатель. ZIP 16 Kb.

Штыревые антенны. ZIP 39 Kb.

«Водопроводная антенна». ZIP 15 Kb.

Укороченная YAGI НА 28 МГЦ. ZIP 5 Kb.

Питание многодиапазонной «Windom» коаксиальным кабелем.  ZIP 5 Kb.

YAGI на 28 МГц. ZIP 10 Kb.

Ленточные антенны. RAR 27 Kb.

2-х элементная укороченная. 14 MHz. RAR 34 Kb.

GP 160м. с емкостной нагрузкой. RAR 5 Kb.

GP на 7 MHz. UA4ANV. RAR 4 Kb.

UW4HW на 3.5 — 28 MHz. RAR 18 Kb.

3-х элементная антенна на 14,  21 и 28 MHz. RAR 233 Kb.

Антенна Бевереджа. RAR 31 Kb.

Антенна на 160м. RAR 11 Kb.

Антенна 7.0 MHz. с малой высотой подвеса. RAR 10 Kb.

Многодиапазонный диполь. RAR 4 Kb.

Всеволновый диполь. RAR 8 Kb.

GP 80м. ( формат DjVu ).

Удлиненный вариант антенны «W3DZZ»

Магнитная антенна 14  — 29 MHz.

Огромное количество информации о магнитных антеннах. Скачать ZIP 1.0 Мb.

 

 

 

УКВ рамочная антенна из коаксиального кабеля

Рамочные антенны делают иногда из оплётки коаксиального кабеля. Один из вариантов подобной антенны есть во второй части моей книги «Антенны КВ и УКВ». Он имеет не только много плюсов (дешевизна, широкая полоса, быстрота изготовления), но и минус.

Входное сопротивление круглой или квадратной рамки — около 120 Ом, а фидер обычно имеет волновое сопротивление 50 Ом. Вариантов согласования в данном случае всего два. Можно растянуть рамку в узкий прямоугольник с соотношением сторон 1:2. Только при такой форме она имеет входное сопротивление 50 Ом. Однако это решение неудобно с конструктивной точки зрения. А при более привычной и удобной форме рамки (круг, квадрат) для согласования надо применять согласующее устройство. Это тоже не украшает конструкцию из-за необходимости вводить дополнительные элементы.

В статье приведено описание удобного конструктивного варианта выполнения рамки и её согласующего устройства (на входное сопротивление 50 Ом) из одного цельного куска коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом.

Идея заключается в том, чтобы использовать в качестве согласующего устройства λ/4 отрезок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом, который трансформирует 120 Ом в 50 Ом. А из такого же кабеля сделать и саму рамку антенны.

 

 Рис. 1

Получившаяся конструкция показана на рис. 1. Антенну делают из куска кабеля 75 Ом (например, RG-59, как на этом рисунке). Длину его выбирают из следующих соображений.

Электрический периметр самой рамки должен быть 1,03… 1,05λ — на УКВ требуются повышенные значения коэффициента удлинения из-за большого (относительно длины волны) диаметра проводника рамки. Но в нашем случае он сверху покрыт довольно толстым слоем пластика (внешняя изоляция), который оказывает заметное укорачивающее действие и компенсирует коэффициент удлинения. Поэтому физический периметр рамки из кабеля получается около 1λ.

Небольшие неточности (например, из-за разброса диэлектрической проницаемости изоляции кабеля) не страшны. Полоса пропускания антенны получится большой, и это прощает небольшие погрешности при её изготовлении.

Электрическая длина согласующего отрезка должна быть Я/4. А физическая — в коэффициент укорочения Кук (внутренний, из паспорта кабеля) раз меньше. Полная длина отрезка кабеля
равна сумме вышеупомянутых длин. Например, для RG-59, у которого коэффициент укорочения 0,66, полная длина составит 1λ+0,66λ/4=1,165λ.

Изготавливают эту антенну так. Отрезают кусок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом — его длина должна быть немного больше рассчитанного выше значения. На его верхнем конце оплётку срезают на длину несколько миллиметров, а центральный проводник оголяют.

От разделанного верхнего конца отступают ровно на одну длину волны, и в этом месте аккуратно вскрывают внешнюю изоляцию кабеля, не повреждая оплётку, так, чтобы её фрагмент был доступен для пайки. В этом месте к оплётке припаивают центральный проводник верхнего конца, и это соединение гидроизолируют (например, термоклеем). Получившейся петле придают форму круга или квадрата.

Нижний конец кабеля подключают либо непосредственно к антенному гнезду трансивера с выходным сопротивлением 50 Ом, либо к основному фидеру с волновым сопротивлением 50 Ом.

По вышеописанному рецепту была изготовлена измерительная антенна на частоту 290 МГц (λ=1,03 м) из отрезка коаксиального кабеля RG-59 длиной 1,2 м (1,165λ). Зависимость КСВ этой антенны от частоты показана на рис. 2.

Рис. 2

Полоса по уровню КСВ<1,5 получилась 30 МГц. Это означает, что аналогичные антенны с большим запасом по частоте и низким КСВ перекроют целиком любительские диапазоны 144 или 430 МГц.

Изготовление описанных УКВ рамочных антенн (любительские УКВ-диапазоны, Wi-Fi, GPS, PMR и тому подобное) потребует всего полчаса времени и небольшие затраты на приобретение кабеля, разъёма и термоклея. 

 

Автор: Игорь Гончаренко г. Бонн, Германия

Контурная антенна — обзор

10.9.1 Выбор передающей антенны

Когда включен выбор антенны с обратной связью, eNB указывает, какая антенна должна использоваться для передачи PUSCH, путем неявного кодирования этой информации в разрешении планирования восходящей линии связи (т. Е. Формат DCI 0 или 4). 16-битный CRC скремблируется (сложение по модулю 2) одной из двух масок выбора антенны ⟨0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 , 0⟩ для первой передающей антенны UE и / или 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1⟩ для второй антенны [4].Маска выбора антенны применяется в дополнение к маскированию идентификатора UE (RNTI), идентифицируя UE, для которого предназначено предоставление планирования. Это неявное кодирование позволяет избежать использования явных битов выбора антенны, что привело бы к увеличению служебных данных для UE, не поддерживающих (или не сконфигурированных для) выбора передающей антенны. Идентификатор UE может быть обнаружен непосредственно из 15 младших битов декодированной маски без необходимости использовать переданную маску выбора антенны (16-й бит).

При использовании адаптивного HARQ индикатор антенны, использующий маскирование CRC, всегда отправляется в разрешении восходящей линии связи, чтобы указать, какую антенну использовать. Например, для UE с высоким доплеровским сдвигом и адаптивным HARQ, eNB может инструктировать UE переключаться между передающими антеннами или, альтернативно, выбирать первичную антенну. В типичных реализациях UE дисбаланс усиления передающей антенны в 3–6 дБ между вторичной и первичной антеннами не является редкостью. В качестве альтернативы, при использовании неадаптивного HARQ, UE может выбрать любую антенну; поэтому в сценариях с низким доплеровским сдвигом UE может использовать ту же антенну, о которой сигнализирует в разрешении восходящей линии связи, в то время как в условиях высокого доплеровского сдвига UE может переключаться между антеннами или выбирать первичную антенну.Для большого количества повторных передач с неадаптивным HARQ антенна, указанная в разрешении восходящей линии связи, может быть не лучшей, и лучше позволить UE выбрать антенну. Если eNB инструктирует UE использовать конкретную антенну для повторных передач, он может использовать адаптивный HARQ. Если eNB обеспечивает возможность выбора антенны UE с обратной связью, передачи SRS чередуются между передающими антеннами в последовательных субкадрах передачи SRS, независимо от включения функции скачкообразной перестройки частоты [15].

Следует отметить, что разнесение приема является обязательным для всех категорий UE в LTE, и поэтому на UE имеется более одной антенны, которая может использоваться для выбора передающей антенны, как показано на рисунке 10.53, с минимальными изменениями в реализации. . Схема выбора передающей антенны может быть полезной, если UE удерживается таким образом, что одна передающая антенна закрывается рукой, а другая антенна не закрывается. Хотя включение радиочастотного переключателя может привести к некоторым вносимым потерям, этот недостаток может быть преодолен за счет преимуществ схемы разнесения в некоторых практических сценариях.Для UE необязательно поддерживать выбор передающей антенны. Информационное сообщение о возможностях UE может использоваться для информирования сети о том, поддерживает ли UE эту функцию. ENB может проинструктировать UE, поддерживающие эту функцию, использовать выбор передающей антенны с разомкнутым или замкнутым контуром.

Рисунок 10.53. Иллюстрация внешнего интерфейса UE с / без выбора передающей антенны [14].

Что такое контурная антенна? Теория и приложения

Определение : Тип антенны, который формируется путем изгиба катушки или однородного провода в форме петли, известен как рамочная антенна.В основном, в рамочной антенне катушка с РЧ током изогнута в различные формы, такие как круг, квадрат, прямоугольник, эллипс и т. Д.

Таким образом, мы можем сказать, что это токоведущая катушка, изогнутая в виде петель разной формы, известная как рамочная антенна . Эти антенны, как известно, представляют собой простые, недорогие и универсальные антенны, поэтому они имеют широкий спектр применения.

Изгиб проводов разной формы формирует разные типы рамочных антенн, например круглую, прямоугольную, треугольную, эллиптическую и т. Д.

Здесь следует отметить, что, несмотря на наличие различных форм, рамочные антенны круглого типа широко используются. Причина этого в том, что круговые рамочные антенны просты как в конструкции, так и в анализе. Таким образом широко используется.

Обычно рамочные антенны называются излучающими катушками любого поперечного сечения, имеющими один или несколько витков. Когда рамочная антенна содержит два или более витков, она называется рамкой .

Рабочая частота, разрешенная рамочной антенной, находится в диапазоне от 300 МГц до 3 ГГц .

Классификация рамочной антенны

Как правило, рамочные антенны классифицируются следующим образом:

• Электрически малая рамочная антенна : Тип рамочной антенны, имеющей длину провода или окружность петли менее одной десятой длины волны, известен как малая рамочная антенна.

Таким образом, здесь C <λ / 10

Антенны этих типов обладают небольшой радиационной стойкостью, которая даже меньше их сопротивления потерь.Таким образом, он предлагает плохую излучающую способность, поэтому не считается хорошими радиаторами.

По этой причине они не используются в передающих приложениях. Поэтому найдите применение на приемных участках, где хорошее соотношение сигнал / шум важнее, чем эффективность антенны.

Независимо от формы петли, диаграмма поля всех малых петель такая же, как у бесконечно малого диполя, имеющего максимум вдоль плоскости и нуль, перпендикулярный плоскости петли.

• Электрически большая рамочная антенна : Когда окружность петли приблизительно равна длине волны в свободном пространстве, она называется электрически большой рамочной антенной. Это означает

C ̴ λ

В случае больших рамочных антенн диаграмма поля такова, что нуль находится в направлении оси антенны.

Увеличение периметра или количества витков в контуре электрически увеличивает радиационную стойкость контура.Это происходит потому, что с увеличением длины окружность приблизительно достигает длины волны, и в этом случае картина поля будет меняться, и максимум будет смещаться от плоскости к оси петли.

Иногда размещение ферритового стержня с высокой проницаемостью по окружности петли также увеличивает радиационную стойкость.

Пеленгация рамочной антенной

Рассмотрим фигуру однооборотной прямоугольной рамочной антенны:

Здесь, как мы видим, имеется 4 плеча петли.Таким образом, горизонтальные ответвления (PQ и RS) действуют как горизонтальная антенна, а вертикальные ответвления (PS и QR) действуют как вертикальная антенна.

В первой конфигурации, когда плоскость прямоугольной петли размещена перпендикулярно направлению вертикально поляризованных входящих волн, то напряжение равной величины будет индуцироваться в каждой из вертикальных антенн. Эта наведенная ЭДС обозначена как E ₁ и E ₂ для PS и QR плеча.

Теперь наведенная ЭДС в каждом из вертикальных плеч позволяет току течь внутри контура.Однако направление протекания токов внутри петли будет противоположным.

Это происходит потому, что, когда входящая волна перпендикулярна плоскости, вертикальные стороны рамочной антенны равноудалены от передатчика. Таким образом, два тока имеют одинаковую величину, но разную полярность, таким образом, нейтрализуют друг друга.

Кроме того, во второй конфигурации антенна повернута на 90 градусов вдоль оси zz ’. Таким образом, после поворота плоскость петли будет располагаться по направлению набегающих волн.

В этом случае два вертикальных плеча PS и RQ разделены на определенное расстояние длины горизонтального плеча. Таким образом, ЭДС, индуцированная в обоих плечах, несмотря на одинаковую величину, будет иметь различную фазу.

Это происходит потому, что приходящие радиоволны достигают одного вертикального плеча петли несколько раньше, чем другого. Таким образом, возникает определенная разность фаз между наведенным напряжением E ₁ и E ₂ .

Таким образом, общая наведенная ЭДС вокруг петли будет равна разности наведенных ЭДС (предположим, α) вертикальных плеч.

Следовательно, общая наведенная ЭДС будет:

E ₁ — E ₂

Другой примечательный момент здесь заключается в том, что для других положений плоскости относительно набегающей волны, отличных от нормального, будет определенное расстояние между двумя вертикальными рукавами. И в этом случае фазы двух наведенных ЭДС будут неодинаковыми.

Таким образом, максимальная ЭДС контура достигается, когда плоскость контура ориентирована параллельно направлению приходящей волны от передатчика.

Предположим, что θ представляет собой угол между плоскостью контура и направлением падающей волны, тогда наведенная ЭДС в вертикальном плече будет:

E = E _{действующее значение} cos θ

Когда плоскость петли и приходящая волна находятся в одном направлении, то есть θ будет либо 0⁰, либо 180⁰, тогда будет индуцирована максимальная ЭДС .В то время как, когда плоскость петли и приходящая волна перпендикулярны друг другу, то есть θ будет либо 90 °, либо 270 °, тогда наведенная ЭДС будет минимум .

Таким образом, мы можем сказать, что ЭДС, индуцированная вокруг рамочной антенны, показывает зависимость от ориентации плоскости и приходящей волны. Наряду с этим, это также зависит от вертикальной высоты антенны, длины волны, ширины петли и напряженности электрического поля.

Применение рамочной антенны

Как мы уже обсуждали, рамочные антенны в основном используются для приема сигнала.Таким образом, они в основном используются в:

1. Пеленгаторы для самолетов.
2. В радиоприемниках для приема высокочастотных волн.
3. Рамочные антенны также используются в качестве передатчиков сверхвысоких частот.
4. В устройствах RFID для определения положения передатчика.

Итак, можно сказать, что рамочные антенны наряду с простотой конструкции обеспечивают простоту эксплуатации, поэтому широко используются.

Поставщики и ресурсы беспроводной связи RF

О мире беспроводной связи RF

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов радиочастотной и беспроводной связи.На сайте представлены статьи, руководства, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, волоконная оптика, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP.Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и MBA.

Статьи о системах на основе Интернета вещей

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе Интернета вещей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падений Интернета вещей. Читать дальше➤
Также обратитесь к другим статьям о системах на основе Интернета вещей следующим образом:
• Система очистки туалетов самолета. • Система измерения столкновений • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной торговли • Система мониторинга качества воды. • Система Smart Grid • Система умного освещения на базе Zigbee • Интеллектуальная система парковки на базе Zigbee. • Система умной парковки на основе LoRaWAN

---

RF Статьи о беспроводной связи

В этом разделе статей представлены статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т. Д. .стандарты. Он также охватывает статьи, относящиеся к испытаниям и измерениям, по тестированию на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF / PHY. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЬИ ДЛЯ ССЫЛКИ >>.

---

Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать дальше➤

---

Основы повторителей и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать дальше➤

---

Основы и типы замирания : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные, быстрые и т. Д., Используемые в беспроводной связи. Читать дальше➤

---

Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Читать дальше➤

---

Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи в соседнем канале, помехи в совмещенном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. Д.Читать дальше➤

---

5G NR Раздел

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д. 5G NR Краткий указатель ссылок >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • 5G NR CORESET • Форматы DCI 5G NR • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Эталонные сигналы 5G NR • 5G NR m-последовательность • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • Уровень MAC 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень 5G NR PDCP

---

Учебные пособия по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводной связи.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, wlan, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. УКАЗАТЕЛЬ Учебников >>

---

Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы по технологии 5G:
Учебное пособие по основам 5G. Частотные диапазоны руководство по миллиметровым волнам Волновая рама 5G мм Зондирование волнового канала 5G мм 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Сетевая архитектура 5G Сетевые интерфейсы 5G NR канальное зондирование Типы каналов 5G FDD против TDD Разделение сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G TF

---

В этом руководстве GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура или иерархия кадров GSM, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM, установка вызова или процедура включения питания, MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы работы с мобильным телефоном, Планирование RF, нисходящая линия связи PS-вызовов и восходящая линия связи PS-вызовов.
➤Подробнее.

LTE Tutorial , охватывающий архитектуру системы LTE, охватывающий основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадра LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE продвинутые.➤Подробнее.

---

RF Technology Stuff

Эта страница мира беспроводной радиосвязи описывает пошаговое проектирование преобразователя частоты RF на примере преобразователя RF UP от 70 МГц до диапазона C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
➤Проектирование и разработка радиочастотного трансивера ➤Конструкция RF-фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковой печати ➤ОсновыWaveguide

---

Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются контрольно-измерительные ресурсы, испытательное и измерительное оборудование для тестирования ИУ на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.УКАЗАТЕЛЬ испытаний и измерений >>
➤Система PXI для T&M. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤Измерения слоя PHY ➤Тест устройства на соответствие WiMAX ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤Тест на соответствие TD-SCDMA

---

Волоконно-оптическая технология

Оптоволоконный компонент , основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. Оптические компоненты INDEX >>
➤Учебное пособие по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤SONET основы ➤SDH Каркасная конструкция ➤SONET против SDH

---

Поставщики, производители радиочастотных беспроводных устройств

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики радиочастотных компонентов, включая радиочастотный изолятор, радиочастотный циркулятор, радиочастотный смеситель, радиочастотный усилитель, радиочастотный адаптер, радиочастотный разъем, радиочастотный модулятор, радиочастотный трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексор, дуплексер, микросхема резистора, микросхема конденсатора, индуктор микросхемы, ответвитель, оборудование ЭМС, программное обеспечение для проектирования радиочастот, диэлектрический материал, диод и т. д.Производители радиокомпонентов >>
➤Базовая станция LTE ➤RF Циркулятор ➤RF Изолятор ➤Кристаллический осциллятор

---

MATLAB, Labview, встроенные исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. СПРАВОЧНЫЙ КОД ИСТОЧНИКА >>
➤3-8 декодер кода VHDL ➤Код MATLAB для дескремблера ➤32-битный код ALU Verilog ➤T, D, JK, SR триггеры labview коды

* Общая информация о здоровье населения *

Выполните эти пять простых действий, чтобы остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: часто мойте их
2. КОЛЕНО: Откашляйтесь
3. ЛИЦО: Не трогай его
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВОВАТЬ: Болен? Оставайся дома

Используйте технологию отслеживания контактов >>, соблюдайте >> рекомендации по социальному дистанцированию и установить систему видеонаблюдения >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таким странам, как США и Китай, остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.

---

RF Беспроводные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения. Сюда входят такие беспроводные технологии, как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д. СПРАВОЧНЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤5G NR ARFCN против преобразования частоты ➤Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤LTE EARFCN для преобразования частоты ➤Калькулятор антенн Яги ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR

---

IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

Раздел IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth Low Power (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики Интернета вещей, компоненты Интернета вещей и компании Интернета вещей.
См. Главную страницу IoT >> и следующие ссылки.
➤ НИТЬ ➤EnOcean ➤Учебник по LoRa ➤Учебник по SIGFOX ➤WHDI ➤6LoWPAN ➤Zigbee RF4CE ➤NFC ➤Lonworks ➤CEBus ➤UPB

СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ

RF Wireless Tutorials

Различные типы датчиков

Поделиться страницей

Перевести страницу

Антенны LOOP

— LNR Precision Inc

Похоже, что все больше и больше любителей сталкиваются со все более строгими ТСЖ.

Эта антенна предназначена для любителей QRP, которым нужна небольшая антенна для дома, на заднем дворе, портативная или в парке, а также для пеших прогулок.

Основная цель проектирования заключалась в том, чтобы предложить петлю по более низкой цене, чем та, что есть в наличии, но с лучшей производительностью, высококачественной конструкцией и функциями, отсутствующими в доступных в настоящее время петлях. В связи с этим обратите внимание, что петля стандартно поставляется со стабилизирующими ножками и зажимом для стола / перил, а также недорогим дополнительным креплением для штатива для камеры.

Мы предлагаем версию W4OP Loop как с ручной настройкой, так и с удаленной настройкой. Версия с ручной настройкой предлагает ручку настройки на спичечном коробке, чтобы вы могли физически настраиваться вручную, а удаленная настройка предлагает возможность настройки с помощью проводного ручного пульта дистанционного управления. Версия с дистанционной настройкой поставляется с 25-дюймовым кабелем для управления пультом дистанционного управления, но при желании его можно удлинить до 75 футов. Версия ручной настройки — 10-60M, а версия удаленной настройки — 10-40M (обе версии совместимы с дополнительным аксессуаром 6m).

Также обратите внимание, что конструкция является водонепроницаемой с уплотнениями на тумблере и валу переменного конденсатора. Серебряные разъемы SO-239 также герметичны, а серебряные PL-259 поставляются с силиконовым чехлом.

С этой целью эта конструкция состоит из почти 100 деталей, многие из которых требуют значительной механической обработки для достижения идеальной посадки.

Петля связи имеет новую гибридную схему связи, которая гарантирует соответствие 1,2: 1 или лучше от 60 / 40-6M, когда антенна установлена ​​в открытом грунте.

Никакая другая петля в США не может сделать этого.

Сравните с нашими конкурентами.

Кроме того, узел петли сцепления легко регулируется по высоте, чтобы гарантировать оптимальное соответствие на всех лентах. Регулировка высоты осуществляется путем ослабления пластмассового винта с накатанной головкой, регулировки высоты и повторной фиксации винта с накатанной головкой.

Хотя регулировка высоты не является обязательной при смене лент, можно добиться чрезвычайно низкого КСВ, если потратить время на регулировку высоты соединительной петли.

Петля поставляется с 4 механически обработанными стабилизирующими ножками с порошковым покрытием, которые крепятся специальными стопорными винтами с накатанной головкой. Также в стандартную комплектацию входит зажим для крепления антенны к столу или перилам. Теперь доступен вариант со штативом. Адаптер крепится теми же красными винтами с накатанной головкой 10-32, которые используются для опор стабилизатора.

Колпачок основной настраиваемой переменной — двойной, и в нем не используются пальцы заземления с потерями. Скорее, 2 группы соединены последовательно. Редуктор 6: 1 упрощает настройку.На 10M растяжка очень широкая, что делает настройку еще менее критичной.

Мы только что завершили опцию 6М. На 6M система ведет себя больше как четырехконтурная широкополосная петля, а коэффициент усиления примерно равен диполю. Максимальное излучение теперь перпендикулярно плоскости петли. Один полный оборот регулируемой крышки составляет всего 800 кГц на 6M, что делает настройку чрезвычайно простой. Максимальное излучение находится под прямым углом к ​​петле, как и следовало ожидать от петли с большей окружностью (с точки зрения длины волны).

Опорная мачта разделяется на три (3) части, каждая меньше 14 дюймов. Уникальная шкала настройки на передней панели корпуса позволяет очень легко настроить петлю на каждую полосу.

Существует много недоразумений относительно эффективности контура и онлайновых калькуляторов.

Калькуляторы

, такие как Pacific66, могут иметь ограниченное использование при указании L или C для цикла, но не могут предсказать реальную эффективность, поскольку не запрашивают информацию, необходимую для этого расчета.

Калькулятор AA5TB лучше, но может сбивать с толку неосведомленных, потому что полоса пропускания -3 дБ (легко измеримая величина) в калькуляторе является зависимой переменной, а сопротивление потерь — независимой переменной.

В качестве примера, цифры эффективности, приведенные на сайте петли Chameleon, весьма оптимистичны, потому что они, по-видимому, (на основе их кривых КСВ) помещают ноль (0) в поле добавленного сопротивления потерь. Самый полный калькулятор можно получить от Оуэна Даффи по адресу:

.

http: // owenduffy.net / calc / SmallTransmittingLoopBw2Gain.htm

Это калькулятор, который использовался для вычисления значений выигрыша в петлях конкурента. Петли Alex Loop, Alpha Loop и G4TPH вместе с петлей W4OP были протестированы с нижней частью петель на 10 футов выше земли 2 мСм / м. В случае петли Хамелеон мы использовали их значения КСВ. Может быть небольшая разница в результатах Хамелеона, поскольку они говорят, что петля изменялась по высоте над землей во время сбора данных КСВ. (?) Похоже, что это, возможно, было сделано для получения лучших результатов КСВ на некоторых диапазонах.

Мы все стремимся к оптимальной эффективности. Сочетая опытный дизайн, высококачественные компоненты и прецизионное производство, мы считаем, что наши петли неизменно превосходят других производителей.

6M Опция

Что такое рамочная антенна?

Рамочная антенна предназначена для более эффективного приема радиосигналов, чем другие антенны. Рамочные антенны считаются более эффективными, чем другие, потому что они мобильны, работают в широком диапазоне частот и потребляют меньше электроэнергии.Характеристики рамочной антенны полностью зависят от ее конструкции и размещения, хотя другие факторы также могут иметь значение. Рамочные антенны обнаруживают области с идеальным уровнем сигнала и улучшают качество сигнала и связь.

Как работают рамочные антенны
Рамочная антенна сделана из петли из меди или другого проводящего металла, оба конца которой подключены к одному и тому же конденсатору. Когда пользователь регулирует емкость рамочной антенны, частота регулируется обратно пропорционально.Следовательно, если пользователь увеличивает емкость контура, частота увеличивается. С другой стороны, если пользователь уменьшает емкость контура, частота уменьшается. Это связано с тем, что конденсатор контура удерживает электрический ток и отпускает его через определенное время. Это означает, что чем дольше конденсатор держит заряд, тем больше распространяются радиоволны антенны и тем ниже будет частота. Более низкая частота не будет распространяться так далеко, но сигнал будет сильнее.

Приложения
Рамочные антенны определяют направление, откуда исходит частота, а также мощность радиосигнала в любой данной области.Они также уменьшают или устраняют помехи от других электромагнитных волн, принимая только сигналы определенной частоты. Рамочные антенны используются во многих различных типах радиоприемников и могут путешествовать вместе с самим радиоприемником.

Преимущества
Рамочные антенны имеют несколько важных преимуществ, которых нет у других. Например, рамочные антенны передают и принимают широкий диапазон радиочастот. Они также портативны и достаточно малы, чтобы их можно было интегрировать во многие беспроводные устройства, чтобы пользователь этого не заметил.Рамочные антенны также очень доступны, эргономичны и являются наиболее распространенным типом антенн, используемых в бытовых целях.

W6LVP Усиленная магнитная рамочная антенна только для приема — с блоком вставки питания

Описание

О ПРОДУКТЕ

Магнитные петли Wellbrook Model ALA1530LN-2 и DX Engineering (Pixel / Inlogis) RF PRO-1B являются хорошими приемными антеннами с усилением.Однако оба они дорогие. Доставка антенны Wellbrook из Великобритании в США добавляет еще 100 долларов.

Было проведено обширное параллельное тестирование приемных контуров Wellbrook, DX Engineering и W6LVP с использованием одновременных отчетов о приеме сигнал-шум WSPR на всех любительских диапазонах LF, MF и HF. Кроме того, были проведены обширные лабораторные стендовые испытания. В обоих режимах испытаний все три антенны работали очень хорошо и без существенных различий.

Версия антенны, указанная здесь, включает устройство вставки питания для использования с приемниками или трансиверами, которые имеют отдельный вход приемной антенны.Если ваша установка не имеет входа приемной антенны, проверьте мою антенну с переключателем передачи / приема.

Если вы живете в тени одного или нескольких мощных передатчиков AM-вещания, свяжитесь со мной по поводу специальной версии, специально предназначенной для вас. С любыми вопросами обращайтесь ко мне через КОНТАКТ.

Усиленная магнитная рамочная антенна только для приема W6LVP (мальчишка, что за глоток):

• Магнитная петля W6LVP — это законченная система приемных антенн, обеспечивающая высочайшее качество работы радиолюбителям и операторам радиолюбителей, особенно для тех, кто имеет ограниченное пространство и / или бюджет.Это отличное дополнение к вертикальным или проводным передающим антеннам. У вас есть ручка для увеличения мощности, но нет ручки для увеличения полученного S / N.

• Петля длиной 10 футов (примерно 1 метр в диаметре). Небольшой размер дает естественную скрытность для задач ТСЖ. Петля достаточно жесткая, чтобы сохранять свою форму, но гибкая для переносного транспорта или установки на чердаке.

• Включает малошумящий широкополосный усилитель, охватывающий диапазон от 2200 (135 кГц) до 10 метров (30 МГц) без настройки или регулировки.Идеально подходит для непрерывной настройки приемников SDR. Отлично подходит для участников, чтобы быстро проверить все диапазоны. Большее покрытие возможно при пониженной производительности.

• Облегченная антенная структура, изготовленная из мебельного ПВХ, дает прочную, но очень легкую антенну, которая весит всего 2 фунта (без блока питания или адаптера питания). Отлично подходит как для портативных / кемпинговых, так и для стационарных установок. Легкий вес и небольшие размеры позволяют снизить стоимость доставки, особенно по сравнению с доставкой из Великобритании.

• Непосредственно совместим с недорогой штативной подставкой для динамика (не входит в комплект) для портативной работы.

• Совместим с легким вращателем (рекомендуется) для стационарной работы. Петлю можно повернуть, чтобы устранить помехи на 30 дБ или усилить полезные сигналы.
• Включает линейный адаптер питания переменного тока с низким уровнем шума для генерации чистых 12 В для контурного усилителя. В отличие от антенны DX Engineering, для которой требуется 24 В переменного тока, во время портативной работы питание может быть легко обеспечено от 12-вольтовых батарей.Защита от обратной полярности и короткого замыкания обеспечивается автоматически сбрасываемым предохранителем.

Я получил много запросов о том, какой тип коаксиального кабеля использовать для подключения контура к устройству ввода питания или переключателю T / R. При подключении передатчика к антенне очень важны потери в кабеле. Для подключения приемника к приемной антенне синфазный датчик на экране коаксиального кабеля может добавить нежелательные сигналы и шум. RG-11, вероятно, лучше, но он немного дороже и жестче.Quad-shield RG-6, разработанная для кабельного и спутникового телевидения, работает почти так же хорошо, но обычно продается с F-разъемами. Любой из этих кабелей можно приобрести в MPD Digital в нестандартной длине с установленными штекерными разъемами BNC.

https://usacoax.com

HG3 Петлевая антенна с шаговым магнитом

Описание

Демонстрационный видеоролик о развертывании

Руководство пользователя Первоначальная установка

ПРОЧИТАЙТЕ ЭТО ПЕРЕД ЗАКАЗОМ
HG3 Express и Pr0 MLA созданы для заказа.Это антенна с магнитной рамкой (MLA) премиум-класса с уникальными характеристиками. Она имеет ряд преимуществ по сравнению с простой проволочной антенной. Однако для того, чтобы пользоваться этими преимуществами и использовать их, предполагается, что у вас есть элементарное понимание принципов и навыков радиосвязи, которые обычно практикуются операторами радиолюбителей. Это также потребовало некоторой сборки и соединения с вашим радиооборудованием. Вам также потребуется выполнить первоначальную проверку, отрегулировать индукционную петлю и положение на мачте, а также настроить параметры диапазона пользователя.Эти шаги описаны в руководстве, а также в демонстрационном видео. Если вам неудобно делать это самостоятельно, прежде чем рассматривать возможность заказа HG3 Express и Pro MLA, мы настоятельно рекомендуем вам просмотреть все часто задаваемые вопросы (ниже), посмотреть демонстрационное видео, просмотреть руководство и заручиться помощью знающего радиолюбителя. (Элмер). Если после этого вы все еще чувствуете себя некомфортно, возможно, HG3 не для вас.

ЧТО ВЫ ПОЛУЧАЕТЕ
В комплект входит все необходимое, чтобы сразу приступить к работе.В комплекте есть все кабели, мачта и даже переходник для штатива, а также подробное иллюстрированное руководство пользователя. HG3 был разработан радиолюбителями и производится в США из компонентов премиум-класса, отобранных за надежность, простоту использования и долгий срок службы.

• Петля радиатора LMR 600
• Петля к кронштейну мачты
• Медный индукционный контур
• Мачта ПВХ трехсекционная
• Универсальный переходник для штатива
• HG3 2K шаговый тюнер
• Контроллер шагового магнита HG3
• Источник питания 9 В постоянного тока
• Иллюстрированное руководство пользователя
• Линия подачи 25 футов 50 Ом
• 25 ′ Кабель контроллера CAT6
• (мачта из ПВХ не поставляется при покупке алюминиевой мачты)

Примечание. HG3 Express и Pro теперь стандартно поставляются с новым контроллером HG3 plus.Он заменяет предыдущий полностью пластиковый контроллер HG3. Также теперь он поставляется с новым руководством пользователя

ПРОЧИТАЙТЕ ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Q1: Совместима ли HG3 с HG1 или HG WR MLA?
A: Нет. HG3 использует полностью новый контроллер и тюнер.

Q2: Могу ли я использовать свой существующий тюнер HG1 WR, он выглядит так же?
A: Нет. Хотя они имеют схожий корпус, радиатор, индукционная петля и подстроечный конденсатор с HG3, контроллер, драйвер двигателя и двигатель совершенно разные.

Q3: Могу ли я модернизировать мою петлю HG1 WR Mag до петли HG3 Stepper Mag?
A: Да. У нас есть программа обновления для существующих клиентов, которые приобрели свои продукты в предыдущие 12 месяцев. Он предусматривает скидку и включает обновление имеющихся тюнера и контроллера HG1. Обновление доступно только для единиц в хорошем рабочем состоянии. Звоните нам, чтобы узнать цену и подробную информацию.

Q4: Могу ли я приобрести контроллер HG3 отдельно, чтобы использовать дополнительный комплект тюнера LAB или другой тюнер?
A: Нет.Контроллер HG3 доступен только с тюнером EXPRESS или PRO. Однако комплект тюнера LAB полностью совместим с контроллером HG3.

Q5: Почему версия LAB доступна только в виде комплекта?
A: Тюнер LAB был разработан для тех пользователей, которым требуется сверхточное позиционирование конденсатора. Такой точный контроль иногда требуется инженерам и операторам домашнего пивоварения. Версия LAB использует микрошаговый шаговый двигатель NMEA 17 с червячным приводом с низким люфтом 40: 1 и концевыми выключателями.Это позволяет использовать до 8000 дискретных шагов в диапазоне 180 градусов (0,0225 градуса) поворота настроечного конденсатора, в отличие от 2000 шагов (0,09 градуса) для шаговых двигателей EXPRESS и PRO. В результате тюнер сложнее и дороже в сборке. Предоставление его в комплекте делает его более доступным.

Q6: Можно ли установить HG3 на чердаке или в другом фиксированном месте?
A: Вы можете развернуть HG3 для портативной работы или в фиксированном месте, таком как QTH или чердак.Ближайшие объекты (5-10 футов) лишь немного изменят направление. Черепица и асфальт практически не затухают на ВЧ частотах. Однако металлические крыши, как правило, не работают из-за своих защитных свойств. Дополнительная длина кабеля подойдет. Они были испытаны до 50 ‘. Хотя переносной штатив может подойти, мы рекомендуем прикрепить антенну к конструктивному объекту на чердаке. Проверьте эту ссылку Развертывание HG3

Q7: Какова максимальная мощность для версии QRO и когда она будет доступна?
A: Хотя контроллер HG3 разработан для совместимости с версией QRO, максимальная мощность и доступность еще не определены.Он все еще находится на стадии разработки и тестирования. Следите за обновлениями, чтобы узнать больше, когда она станет доступной.

Q8: Какова максимальная номинальная мощность HG3?
A: Максимальная мощность колеблется от 22 Вт до 100 Вт в зависимости от режимов работы и условий. Режим модуляции, рабочий цикл, соответствие питающей линии и ток синфазного режима — все это факторы, определяющие максимально допустимую входную мощность. См. Стр. 22 в руководстве пользователя для получения подробной информации.

Q9: Должен ли я использовать антенный тюнер, такой как встроенный или внешний тюнер в некоторых трансиверах, вместо тюнера HG3?
A: Обычно нет.HG3 рассчитан на работу с сопротивлением 50 Ом. Он должен быть настроен в соответствии с сопротивлением антенны передатчика 50 Ом. Антенный тюнер аксиоматически преобразует импедансы в соответствии с допустимыми значениями тока или напряжения передатчика. Следовательно, при неправильной настройке он может предоставить сопротивление HG3, отличное от 50 Ом. В результате это может вызвать рассогласование импеданса. Хотя после того, как тюнер HG3 представляет соответствие КСВ 2: 1 или ниже, корректировка КСВ с помощью внешнего или автонастройки до 1: 1 может обеспечить частичное улучшение согласования импеданса для передатчика, что само по себе не может обеспечить больше ERP.

Q10: Какой длины может быть коаксиальный подводящий кабель и кабель контроллера?
A: Длина прилагаемых кабелей составляет 25 футов. Система HG3 была протестирована на глубине до 50 футов.

Q11: Я хочу установить HG3 как постоянную установку. Как я могу это сделать?
A: Рекомендуется дополнительная прочная алюминиевая мачта. Мачту следует закрепить на прочном креплении с помощью U-образных антенных болтов и закрепить растяжками. См. Развертывание HG3

.

Q12: Является ли HG3 водонепроницаемым, и могу ли я использовать HG3 в дождь или при плохом ветре?
A: Руководствуйтесь здравым смыслом.В корпусе HG3 используется тот же корпус, что и в HG1. Мы добились отличных результатов на открытом воздухе. Он водостойкий, но не водостойкий. См. Страницу 21 в руководстве.

Q13: Каково основное покрытие диапазона HG3?
A: HG3 покрывает весь 40-метровый диапазон через часть CW 10-метрового диапазона. Также доступен 10-метровый телефонный сегмент, но с немного большим КСВ.

Q14: Можно ли использовать MLA на 80 и 60 метров?
A: Да.Вам нужно будет подключить дополнительный внешний 80- и 60-метровый резонатор. См. Стр. 19 руководства пользователя.

Q15: Как обновляется прошивка?
A: См. Стр. 26 в руководстве пользователя. Для обновления прошивки необходимо открыть корпус контроллера HG3 и переставить перемычки. Это могут сделать опытные операторы в полевых условиях. Мы рекомендуем отправить контроллер нам для обновления прошивки.

Q16: Как работает система HG3?
A: Руководство пользователя HG3 содержит системный справочный раздел, начинающийся на странице 23.Он включает подробное описание схемы вместе с полным набором схем.

Q17: Какие есть варианты штатива?
A: HG3 поставляется без штатива. В комплект поставки входит переходник для штатива из ПВХ, который позволяет устанавливать его на штатив камерного типа (25 мм). Мы предлагаем легкий штатив, который позволяет устанавливать HG3 для портативного и временного использования. Дополнительная алюминиевая мачта включает в себя гнездовой штуцер 1/2 дюйма на основании мачты, чтобы обеспечить его установку на обычные антенные стойки / штативы, имеющие штуцер с наружной резьбой 1/2 дюйма.Эти антенные стойки / штативы можно приобрести у ряда радиолюбителей, в том числе у precisionRF.

Q18: Подойдут ли старые поворотные устройства антенны AR1 к новой дополнительной алюминиевой мачте?
A: Нет. Оригинальный ротатор AR1 имел гладкую фрикционную посадку с выходным валом стопорного штифта. Он был разработан для установки на трехсекционные мачты из черного ПВХ. Новая опциональная алюминиевая антенная мачта имеет в основании фитинг с внутренней резьбой. Выходной вал нового вращателя антенны AR1 имеет наружную резьбу, которая ввинчивается в алюминиевое основание мачты.Это обеспечивает более надежное прикрепление. Мы также рекомендуем прикрепить ротатор AR1 к надежно установленной стальной мачте с помощью U-образных болтов. Вы можете модернизировать свой оригинальный ротатор AR1 до более нового ротатора AR1, который подходит для новой алюминиевой мачты. Цена на это обновление 150 долларов. Вы должны вернуть только оригинальный ротатор AR1 в рабочем состоянии. Вы сохраняете все кабели и оригинальный контроллер HG-2.

Q19: Как развертывается вращатель антенны AR1?
A: Дополнительный поворотный механизм антенны AR1 имеет внутреннюю резьбу 1/2 дюйма в основании для установки на мачту или стойку обычной антенны и выходной вал с наружной резьбой 1/2 дюйма.Выходной вал ввинчивается в опциональную алюминиевую мачту. При таком развертывании необходимо позаботиться о том, чтобы у вас были растяжки. Вращатель AR1 также может быть закреплен с помощью U-образных болтов на прочной неподвижной рейке или мачте. Поворотный механизм антенны AR1 совместим только с опциями PRO и LAB. Проверьте эту ссылку Развертывание HG3

Q20: Какие экологические соображения мне нужно принять во внимание?
A: Тюнер заключен в водонепроницаемый корпус премиум-класса с прокладкой из силиконовой резины, произведенный в США компанией Polycase.Он изготовлен в соответствии со спецификациями UL508-4x, изготовлен из прочного, ударопрочного поликарбоната, устойчивого к УФ-излучению, и является водостойким. Он не является водонепроницаемым. В экстремальных условиях вода может попасть в тюнер и вывести его из строя. Перед использованием убедитесь, что все соединения защищены от возможного попадания воды. Сюда входят герметичная крышка с уплотнительным кольцом, кабельный ввод CAT 6, разъемы PL239 и банановые разъемы. Если после осмотра есть какие-либо сомнения в целостности водонепроницаемости, следуйте этим рекомендациям по техническому обслуживанию: Проверьте все крепежные детали на плотность посадки.При необходимости нанесите небольшое количество силиконового герметика на каждый разъем. Всегда защищайте антенну от экстремальных погодных условий. Мачта из ПВХ не предназначена для использования на открытом воздухе без присмотра. Используйте дополнительную металлическую антенную мачту и прикрепите растяжки к двум ушкам в верхней части мачты. Установка HG3 РОТОР AR-1 НЕ ВОДОЗАЩИЩЕННЫЙ. ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ ВРЕМЕННОГО ПЕРЕНОСНОГО РАЗВЕРТЫВАНИЯ ИЛИ ТЕРРИТОРИЙ. В экстремальных условиях вода может попасть в ротатор и вывести его из строя.Чрезмерный вес может повредить ротатор. Вращать рамочную антенну с оттяжками сложно. Используйте вращатель AR1 в ветреную погоду с осторожностью. После определения желаемого направления убедитесь, что антенна снова закреплена растяжками. Никогда не оставляйте антенну без присмотра, если она не привязана.

Q21: Как проверить правильность работы HG3.
A: Время от времени мы публикуем anddenda к руководству пользователя. Одним из таких дополнений является руководство по устранению неполадок. Щелкните здесь HG3 Устранение неисправностей.

Q22: Кто точнее RF?
A: PreciseRF является подразделением материнской компании Stenbock Enterprises LLC. Он был основан бывшим инженером Tektronix Роджером Стенбоком — W1RMS. Он обслуживает радиолюбительские, военные и промышленные рынки по всему миру. Помимо высокопроизводительных рамочных антенн серии HG, PrecisionRF предлагает полную линейку прецизионных радиочастотных испытательных приборов. Эти инструменты включают лабораторные радиочастотные ответвители, пробоотборники, измерители мощности, вычислительные наборы для тестирования TDR и генераторы сверхбыстрых импульсов.

_____________________________________________________________

ИДЕАЛЬНО ДЛЯ ПОРТАТИВНОГО ИЛИ СТАЦИОНАРНОГО РАЗВЕРТЫВАНИЯ
Небольшая занимаемая площадь отлично подходит для развертывания в полевых условиях или в вашем QTH. Очень хорошо работает на чердаках или на заднем дворе в закрытых зонах ТСЖ. см. Развертывание HG3. Начните пользоваться многими преимуществами рамочной магнитной антенны уже сегодня. Посмотрите видео о HG3 (ссылка выше), чтобы быстро понять, насколько HG3 MLA улучшит ваши впечатления от любительского радио.

СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ MLA
Новая HG3, наша флагманская рамочная магнитная антенна, теперь доступна для продажи. Он обеспечивает беспрецедентные возможности, производительность и удобство. В нем используется проверенная, точная и воспроизводимая конструкция шагового двигателя. Выбор диапазона, удаленная настройка, включая дополнительное вращение контура, контролируется микроконтроллером, управляющим шаговым двигателем с высоким разрешением. Встроенный цифровой мост КСВ позволяет выполнять автонастройку на основе сканирования КСВ. Это обеспечивает совместимость с большинством радиостанций.Для ручной настройки используется удобная ручка поворотного энкодера — больше никаких привередливых кнопок. Четырехстрочный ЖК-дисплей показывает выбранный диапазон, КСВ, ERP, значение ограничения и другие параметры. Это идеальный вариант там, где HOA ограничивает использование полноразмерных проволочных антенн или где просто недостаточно места для установки обычной антенны.

ПРОФЕССИОНАЛЬНО РАЗРАБОТАНО ИЗ ЗЕМЛИ
Концептуально MLA представляет собой очень простую антенну. Это просто индукционная петля, настроенная на резонанс конденсатором. Он популярен благодаря своей производительности и простоте.Но на практике это еще не все. Высокая добротность усложняет настройку, сложно выбрать диапазон. Инкрементное позиционирование конденсатора, выбор двигателя, контроллер и проблемы с пользовательским интерфейсом — это лишь некоторые из факторов, которые необходимо учитывать. Кроме того, необходимо максимизировать эффективность излучения и, конечно же, учитывать факторы окружающей среды. Интернет наполнен всевозможными проектами и экспериментами MLA. Некоторые из них довольно элегантны, но оказались дорогими и требуют много времени. Другие — это минимальные проявления, сколотые из подручных частей, которые работали — в некотором роде.Тем не менее, другие используют экспериментальное программное обеспечение со всевозможными методами настройки. Некоторые из них хорошо работают в концепции, но при применении на практике возникают непредвиденные проблемы. В результате они не оправдали своих ожиданий. Правда, здесь большой выбор. Само число ошеломляет. Однако ни один из этих проектов не был выставлен на продажу в виде готового продукта. Вот тут и появилась петля HG3 Stepper Mag Loop. Это чистый лист бумаги, учитывающий множество плюсов и минусов.Результатом стала первая коммерчески доступная под ключ антенна на базе микроконтроллера с шаговой настройкой, сочетающая автонастройку и вращение в одном интегрированном высокопроизводительном корпусе, готовом к работе в эфире.

ПРЕВОСХОДНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ MLA
Многие операторы предпочитают MLA для операций в полевых условиях и SOTA (Summit On The Air). MLA отклоняет локально генерируемый шум из-за присущей ему связи магнитного поля и его относительной нечувствительности к электрическому полю. Большинство источников помех прямо излучают в близких электрических полях.Это большое преимущество для MLA. При правильном проектировании и изготовлении MLA работает так же или даже лучше, чем дипольная антенна. По словам технического редактора Американской радиорелейной лиги (ARRL), Джерри Холл K1TD, описывая усиление MLA, заключил: «Фактически, он (MLA) значительно превышает усиление диполя, когда MLA устанавливается близко к земле». В сухом остатке — рассчитывайте на первоклассные приемо-передающие характеристики!

_____________________________________________________________

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

_____________________________________________________________

ПОЛИТИКА ВОЗВРАТА ПРОДУКТОВ В 15 ДНЕЙ
Собранные на заводе и разобранные комплекты PreciseRF могут быть возвращены в течение 15 дней с даты отгрузки при условии уплаты сбора за возврат.Если у вас возникли проблемы с работой вашего комплекта PreciseRF, наша служба поддержки поможет вам. Свяжитесь с нами на сайте preciserf.com. на запчасти или недостающие части. Вы также можете связаться с нами по телефону (503) 915-2490 с понедельника по пятницу с 9:00 до 16:00 по тихоокеанскому стандартному времени. Товары должны быть возвращены в новом и неиспользованном состоянии в оригинальной упаковке, чтобы иметь право на возмещение. В наборах: все пакеты с деталями набора должны быть закрытыми, а руководства по продукту и коробки должны быть в новом, неповрежденном состоянии. Примечание. Частично собранные и завершенные комплекты не подлежат возврату в счет кредита.PreciserRF оставляет за собой право окончательно определить состояние возвращенного продукта. Любой возврат будет меньше первоначальной стоимости доставки от PreciserRF клиенту. Мы также взимаем 15% комиссию за возврат каждого возвращенного товара. Если товар прибывает в поврежденном состоянии, мы либо взимаем более высокую плату за возврат, либо возвращаем его покупателю. Вы должны связаться с PreciserRF для получения формы разрешения на возврат, инструкций и обратного адреса, прежде чем возвращать какие-либо продукты. Вы несете ответственность за оплату собственных расходов по доставке возвращаемых товаров.Если вы возвращаете товар, вам следует рассмотреть возможность использования отслеживаемой службы доставки или приобретения страховки доставки. Мы не гарантируем получение возвращаемого вами товара.

ГАРАНТИЯ
Базовый срок гарантии составляет двенадцать календарных месяцев с даты покупки. Срок действия и условия гарантии на этот продукт могут быть отменены, если продукт интегрирован (становится частью) других продуктов PreciseRF. В течение гарантийного периода PreciseRF по своему усмотрению либо отремонтирует, либо заменит продукты, которые оказались дефектными.Гарантийный срок начинается с даты доставки или с даты установки, если она установлена ​​PreciseRF. Продукт может быть изменен без предварительного уведомления в будущих версиях. Кроме того, в максимальной степени, разрешенной применимым законодательством, PreciseRF отказывается от всех гарантий товарной пригодности и пригодности для конкретного использования.

ОБСЛУЖИВАНИЕ
Для гарантийного обслуживания или ремонта этот продукт необходимо вернуть в сервисный центр, указанный PreciseRF. Для продуктов, возвращаемых в PreciseRF для гарантийного обслуживания, Покупатель оплачивает стоимость доставки, а PreciseRF оплачивает доставку, чтобы вернуть продукт Покупателю.Однако Покупатель оплачивает все транспортные расходы, пошлины и налоги за продукты, возвращенные в PreciseRF из другой страны.

ЛИЦЕНЗИЯ
Аппаратное и / или программное обеспечение, описанное в этом документе, предоставляется по лицензии и может использоваться или копироваться только в соответствии с условиями такой лицензии. Все права защищены. Воспроизведение, адаптация или перевод без предварительного письменного разрешения запрещены, за исключением случаев, разрешенных законом об авторских правах.