Избор на магнитна рамкова антена. Магнитни рамкови антени Предавателни магнитни рамкови антени

Пръстенът е най-ефективният и често срещан дизайн на кръгова антена, тъй като в сравнение с други геометрични форми покрива най-голямата площ с еднакви периметри. Осмоъгълникът е много близо до пръстена по отношение на ефективността, докато квадратът или ромбът се характеризират с по-ниска ефективност.

Обикновено променлив тримерен кондензатор се поставя в горната част на вертикално монтиран пръстен, който е заземен в долната противоположна точка за защита от мълнии.

За улеснение на настройките в някои версии на антената кондензаторът е монтиран в долната част на пръстена и често в корпуса заедно със съгласуващото устройство.

Дистанционното управление на променлив кондензатор за настройка не е трудно и затова в стационарните пръстеновидни антени настройващите кондензатори се поставят в горната част на пръстена. Те също се справят с лекота с галваничното свързване.

Едно от решенията е представено на фигурата по-горе под формата на Т-съвпадение, последвано от балун трансформатор.

Едностранната версия с гама съвпадение изглежда така:

И в двата случая дължината на сегмента L, при гама съвпадение, трябва да бъде около 0,1 от обиколката на пръстена, а разстоянието y трябва да бъде около λ/200.

Индуктивното свързване и съгласуване също се използват широко поради лесното им изпълнение.

Най-често използваният вариант е този тип:

Малък индуктивен контур със съотношение на диаметъра 5:1 се поставя вътре в големия контур. Благодарение на балансираното свързване, коаксиален кабел от 50 ома може да бъде свързан чрез балун с пръстеновидно ядро ​​1:1.

При асиметрична връзка коаксиалният кабел се свързва директно, както е показано на фигурата по-горе (b).
Електрически осъществим метод на индуктивно свързване е показан на фигура (c). Тук е показано само свързващото навиване на коаксиалния кабел с прекъсване
екранът му по средата на завой. Екранът на част от дясната половина на кабела е запоен към основата на големия пръстен и в тази точка антената е заземена. Чрез леко деформиране на веригата на коаксиалния кабел антената е фино настроена на минималния КСВ. Смята се, че диаметърът d трябва да бъде по-малък, колкото по-висок е работният фактор на качеството на антената.

Когато се споменава магнитна антена, паметта на дизайна на феритен прът веднага се запълва, частично правилно. Разновидности на еднотипни устройства. Рамкова антена, чийто периметър е много по-малък от дължината на вълната, се нарича магнитна. Добре познатите зигзаг и биквадрат (думи-синоними) са роднини на въпросната технология. Антените на магнитна основа нямат нищо общо. Просто начин да го прикачите. Магнитната основа за антената здраво държи устройството на покрива на колата. Нека поговорим за специален дизайн днес. Красотата на магнитните антени: възможно е да се осигури относително високо усилване при относително дълги вълни. Размерът на магнитната антена е малък. Нека обсъдим заглавието и да ви кажем как можете да направите магнитна антена със собствените си ръце.

Магнитна рамкова антена

Магнитни антени

Теорията казва: в осцилиращата верига не се появява радиация от индуктора или кондензатора. Затворена, вълната осцилира с желаната резонансна честота, затихвайки поради наличието на активно съпротивление. Елементите на веригата, индуктивност, капацитет, имат чисто реактивен (въображаем) импеданс. Освен това размерът зависи от честотата по прост закон. Нещо като произведението на кръговата честота (2 P f) по стойността на индуктивността или съответно капацитета. При определена стойност въображаемите компоненти с противоположен знак стават равни. В резултат на това импедансът става чисто активен, в идеалния случай нула.

В действителност ударите се заглушават; на практика всяка верига се характеризира с качествен фактор. Спомнете си, че импедансът се състои от чисто активна (реална) част (резистори), имагинерна. Последните включват капацитети, чието съпротивление е въображаемо отрицателно, и индуктивности с положително въображаемо съпротивление. Сега си представете, че във веригата пластините на кондензатора започнаха да се разделят, докато не се озоваха в противоположните краища на индуктивността. Наречен Hertz вибратор (дипол), той е вид съкратен полувълнов вибратор и други видове вибратори.

Ако превърнем намотката в единичен пръстен, получаваме най-простата магнитна антена. Опростено тълкуване, приблизително правилно. Сигналът се взема от страната, противоположна на кондензатора, чрез транзисторен усилвател с полеви ефекти. Осигурява висока чувствителност на устройството. Е, антена на феритен прът се счита за вид магнитна, само с пръстени вместо един хост. Този тип устройство получи името си поради високата си чувствителност към магнитния компонент на вълната. Когато работи на трансмисия, тя се генерира, генерирайки реакция на електрическо поле.

Максималната насоченост съответства на оста на пръта. И двете посоки са равни. Поради малкия периметър на кръговата антена спрямо дължината на вълната съпротивлението е доста ниско. Не само 1 ом, части от ом. Нека приблизително изчислим стойността по формулата:

R = 197 (U / λ) 4 ома.

Под U имаме предвид периметъра в метри и по подобен начин дължината на вълната λ. И накрая, R е радиационна устойчивост, която не трябва да се бърка с активната, показана от тестера. Параметърът се използва при изчисляване на усилвателя за съгласуване на товара. Следователно, за феритни антени, трябва да умножите стойността по квадрата на броя на завоите.

Свойства на магнитните антени

Нека да видим как сами да направите магнитна антена. Първо определете обиколката и капацитета на тримерния кондензатор. Характеристиките на магнитната антена са следните: дизайнът изисква одобрение. Отличителна черта е невероятният брой възможности за извършване на тази операция, възниква отделна тема за разговор.

Дължината на периметъра на магнитната антена варира от 0,123 – 0,246 λ. Ако трябва да покриете диапазона, тогава трябва да изберете правилния кондензатор. В свободното пространство диаграмата на насоченост на магнитна антена под формата на тор се наблюдава чрез поставяне на намотката успоредно на земята. Поляризацията ще бъде линейна хоризонтална. Това е подходящ вариант за приемане на телевизионни предавания. Недостатък: ъгълът на издигане на венчелистчето зависи от височината на окачването. Смята се, че за разстоянието до Земята λ цифрата ще бъде 14 градуса. Смятаме непостоянството за отрицателно качество. Магнитните антени често се използват за радио.

Усилването е 1,76 dBi, с 0,39 по-малко от полувълнов вибратор. Размерът на последния за честотата ще бъде десетки метри - къде можете да поставите огромното нещо. Направете си изводите. Магнитната антена е малка (периметърът е 2 метра за дължина на вълната от 20 метра, по-малко от метър в диаметър). За сравнение, при честота от 34 MHz, с която водачите на камиони са запознати благодарение на уоки-токитата, дължината на вълната е 8,8 метра. Известно е: добър полувълнов вибратор може да побере рядък Kamaz. Между другото, по-рано описахме дизайна на кръговата антена, образувана от гуменото уплътнение на задния прозорец на лек автомобил VAZ. Въпреки малките си размери, устройството работеше доста добре.

Между другото, дизайнът се счита за по-прагматичен от типичните автомобилни камшични антени, където настройката се извършва чрез промяна на индуктивността. Има по-малко загуби. Диаграмата на излъчване обхваща големи ъгли на издигане, допирайки се до вертикалата. В случай на камшична антена това не е възможно.

Как да изберем правилната обиколка. Докато увеличавате, печалбата се увеличава. Трябва да отговаря на даденото по-горе условие и да е възможно най-голям. Понякога трябва да покриете честотен диапазон. Увеличаването на периметъра увеличава честотната лента на устройството. При типична ширина на канала от 10 kHz това става безсмислено. Носителите на съседни излъчващи станции ще бъдат автоматично прекъснати. Повече не е непременно по-добре. В името на укрепването започна шум. Антената се избира с максимален периметър, осигуряващ необходимата селективност.

Сега основният въпрос е да се определи капацитетът. Така че контурите, успоредни на индуктивността, образуват резонанс според добре известната училищна формула. Определяне на параметрите на веригата съгласно израза:

L = 2U (ln(U/d) – 1,07) nH;

U и d – дължина на намотката, диаметър. Трик. U = П d, следователно вместо съотношението можете да вземете естествения логаритъм на Pi. Не можем да кажем дали авторът е допуснал грешка. Може би се отчита фактът, че настройващият кондензатор отнема част от дължината, усилвателят... Намираме капацитета от индуктивността от израза за резонанса на веригата:

f = 1/ 2П √LC; където

C = 1/ 4P 2 L f 2.

C = 25330 / f 2 L,

където f е резонансната честота в MHz, а L е индуктивността в μH.

Приемна антена

Що се отнася до метода за премахване на сигнала, ние правим това от страната на настройващия кондензатор от двете страни или от противоположната страна на кръговия контур. В последния случай се препоръчва да се въведе дистанционно управление на кондензатора с помощта на сервомотор; смятаме, че това ще изглежда много пресилено за повечето читатели; в света няма много радиолюбители, които са уверени в необходимостта от магнитна антена, направена от самите тях.

Какви видове магнитни антени има?

Магнитните антени не винаги са кръгли (идеална форма). Има осмоъгълни и квадратни. Читателите го познаха: WiFi биквадратът принадлежи към последната категория, а рамката е двойна. Случва се да има повече контури, което увеличава усилването в една равнина на диаграмата на излъчване. Имайки предвид факта, че ефективността на антената се изчислява по формулата:

Ефективност = 1 / (1 + Rп/R),

Виждаме необходимостта от намаляване на съпротивлението на загуби Rп до минимум. В противен случай производителността на устройството пада рязко. На практика това означава малко, правенето на антени от злато и сребро за улавяне на NTV е нереалистично. В този аспект ще се използват алуминий и мед, като последният е за предпочитане. За магнитни антени е подходящ кондензатор с въздушна междина и големи пластини. Опитайте се да извършите висококачествено запояване на проводниците.

Пример. Дължината на периметъра е една десета от λ, следователно радиационната устойчивост ще бъде 0,02. Сега читателите виждат колко усилия ще трябва да се опитат да доведат ефективността до 50%. Съпротивлението на загубите в този случай не надвишава 0,02 Ohm. За да постигнете този резултат, вземете дебела медна тел. С увеличаване на напречното сечение на проводника съпротивлението намалява.

Веригата има висок коефициент на качество (ниски загуби), оказва се, че резонансното напрежение е много по-високо, отколкото при честотно отклонение. Следователно честотната лента на магнитната антена не е много широка; устройството ще трябва да се регулира. Това се прави с помощта на кондензатор. Надяваме се, че отговорихме на въпроса как да направим магнитна антена. Възпроизведете подаването: изненадайте семейството си с надеждно приемане на сигнала при всяко време.

Експерименти с магнитни рамкови антени

Александър Грачев UA6AGW

Миналата година попаднах на 6 метра коаксиален кабел. Точното му име: „Коаксиален кабел 1″ гъвкав LCFS 114-50 JA, RFS (15239211).“ Има много леко тегло, вместо външна оплетка има твърда гофрирана тръба от безкислородна мед с диаметър около 25 мм, централният проводник е медна тръба
около 9 mm в диаметър (виж снимката). Това ме подтикна да започна изграждането на кръгова антена. Това е, за което искам да говоря.

Първата антена е изградена по проект DF9IV. С диаметър от около 2 м и същата дължина на захранващия контур, направен от коаксиален кабел, той работеше много добре за приемане, но честно казано зле за предаване, КСВ достигаше 5-6.
Работната лента на приемане (при ниво от –6 dB) е около 10 kHz. В същото време той перфектно потиска електрическите смущения; при определена ориентация в пространството, потискането на смущаващата станция беше лесно повече от 20 dB.

След известно мислене стигнах до извода, че причината за високия КСВ е използването на вътрешен проводник с относително малък диаметър от възбуждащия елемент. Беше решено изобщо да не се използва вътрешният проводник, оставяйки го под формата на отворен контур.

Кондензаторът за настройка беше запоен към външния екран. Характеристиките на приемане се промениха леко, минимумът в диаграмата стана по-слабо изразен и влиянието на околните обекти стана забележимо. Но малко се е променило за предаването. След това, след като прочетох още веднъж статията на Григоров, беше решено да се премахне външната оплетка от кабела на рамката и да се покрие медта на два слоя с лак "HB" (не се намери по-подходящ, но той предпазва добре медта от
окисление). И тогава най-накрая се появиха първите положителни резултати. КСВ падна до 1,5 и бяха направени около 20 локални връзки. Антената беше на височина 1,5 м и можеше да се върти във вертикална равнина.

За сравнение използвахме дипол с обща дължина 42,5 m, направен от полеви проводник със симетрична захранваща линия от телефонна „юфка“ с дължина около 20 m (нещо като антена на „просяк радиолюбител“), разположена на покрива на 5-етажна сграда на височина около 3-х метра. Работеше на 40 и 80 метра, захранваше се от симетрично съгласувателно устройство - КСВ на двата обхвата = 1.0. За съжаление антените бяха в различни QTH и нямаше
възможност за директни сравнения. Но опитът от използването на дипол за една година направи възможно да се прецени ефективността на рамката до първо приближение.

Сега за резултатите: 1) SWR е около 1,5. 2) Всички кореспонденти отбелязаха спад (от 1 до 2 точки) в нивото на моя сигнал в сравнение с нивото, с което обикновено ме чуват на дипол.

Дъждовете, които бяха започнали по това време (както се казва: „всеки ден, всеки ден“) направиха по-нататъшни експерименти с антени невъзможни. Основната причина за невъзможността за по-нататъшно тестване беше постоянната повреда на настройката
кондензатор поради повишена влажност на въздуха.

Опитах, може би, всички налични за мен опции, използвах свързване само на статорни плочи, свързване на два KPI последователно, използвах кондензатори от коаксиален кабел, кондензатори с високо напрежение
- всичко завърши с едно нещо - срив. Единственото нещо, което не опитах, бяха вакуумни кондензатори, което беше спряно от непосилната им цена.

И тук дойде идеята да се използва капацитет по отношение на външния щит на неизползвания вътрешен проводник. Опитът да се изчисли необходимата дължина на кабела въз основа на известния линеен капацитет на кабела не доведе до надеждни резултати, така че беше използван методът на постепенното приближение.

Беше много жалко да прережа такъв прекрасен кабел, но „ловът е по-лош от робството“. Схема на свързване на фигурата. За захранване е използван контур от коаксиален кабел с дължина 2 м, съгласно схемата DF9IV, самият захранващ 50-омов кабел е с дължина 15 м. Може да се приеме, че общият капацитет ще бъде получен в съответствие с формулата на последователно свързани кондензатори, но кондензаторът за настройка е, така да се каже, продължение на собствения си кабелен капацитет.
За настройка е използван бътерфлай кондензатор от VHF оборудване.

Повредите напълно спряха, антената запази всички основни параметри на класическата магнитна антена, но стана еднолентова.

Основните резултати са следните: 1) КСВ от порядъка на 1,5 (в зависимост от дължината и формата на захранващия контур). 2) Магнитната антена е значително по-ниска от дипола (описан по-горе) със сравнима височина на окачване. Експериментите са проведени в диапазона 80 m.

Бях подтикнат да се включа в по-нататъшни експерименти с магнитни антени от статия на К. Ротхамел във втория том на книгата му, посветена на магнитните рамки, и статия на Владимир Тимофеевич Поляков за рамково-лъчева или истинска EH антена, и за разбирайки процесите, протичащи в антените и около тях, се оказа много полезна статия за близкото поле на антените.

След като прочетох статията за рамково-лъчевата антена, излязох с няколко обещаващи проекта, но в момента е тестван само един и това е, за което ще говорим. Диаграмата на антената е показана на фигурата, външният вид е на снимката:

Всички експерименти, изброени по-долу, са проведени в диапазона от 40 метра. При първите експерименти антената е била на височина 1,5 м от земята. Бяха изпробвани различни методи за свързване на „диполната“ (капацитивна) част на антената към рамката, но този, показан на фигурата, ми се стори оптимален. Тук е направен опит за преоборудване на магнитна рамка, която излъчва предимно магнитен компонент, с елементи, които излъчват главно електрически компонент.

Можете да погледнете една и съща антена по различен начин: намотка, свързана към средата на дипола, сякаш я разширява до необходимите размери и в същото време лъчите, свързани успоредно на кондензатора за настройка, имат свой собствен капацитет ( с посочените размери от порядъка на 30 - 40 pF) и влизат в общия капацитет на настройващия кондензатор.

Веригата, образувана от вътрешния проводник и кондензатор, в допълнение към увеличаването на нивото на сигнала при приемане приблизително два пъти, очевидно измества фазата на тока на самата рамка и осигурява необходимото фазово съвпадение (опитът да се изключи води до повишаване на КСВ до 10 или повече). Може би моите теоретични разсъждения не са напълно правилни, но както показаха допълнителни експерименти, антената работи в тази конфигурация.

Още по време на първите експерименти се забелязва интересен ефект - ако при неподвижна диполна част завъртите
кадър на 90 градуса - нивото на приемания сигнал пада с приблизително 10 - 15 dB, а на 180 градуса - приемането пада почти до нула. Въпреки че би било логично да се предположи, че при завъртане на 90 градуса, радиационните модели на „диполната“ част и рамката ще съвпаднат, но очевидно не всичко е толкова просто.

Беше направена междинна версия на антената, способна да се върти около оста си, за да се определи диаграмата на излъчване, която се оказа същата като тази на класическата рамка. Антената се захранва от същата комуникационна верига, както при първите експерименти. В момента антената е издигната на височина 3 метра, лъчите вървят успоредно на земята.

За резултатите:

1) SWR = 1,0 при честота 7050 kHz, 1,5 при 7000 kHz, 1,1 при 7100 kHz.
2) Антената не изисква настройка на обхвата. С помощта на кондензаторите на P-веригата на трансивъра е възможна известна настройка на антената, ако е необходимо.
3) Антената е много компактна.

На разстояние до 1000 км рамката и диполът имат приблизително еднаква ефективност, а на разстояние над 1000 км рамката работи значително по-добре от вълновия дипол при същата височина на окачването, докато рамката е четири пъти
по-малко от дипол. Диаграмата на излъчване е близка до кръговата, минимумите са едва забележими. Осъществени са около сто връзки с 1;2;3;4;5;6;7;9 региона на бившия СССР.

Беше отбелязан интересен ефект - оценката на силата на сигнала в повечето случаи оставаше приблизително същата, а при разстояние до кореспондента от 300 км и 3000 км това не се наблюдаваше на дипола. Интересна е реакцията на операторите,
Когато ви казах върху какво работя, бях изумен, че е възможно да се работи върху това! Всички експерименти бяха проведени на домашно направен SDR трансивър с изходна мощност 100 W.

Материалът е взет от списание CQ-QRP#27

Здравейте всички!
Вчера останаха няколко часа свободно време. Реших да реализирам една стара идея - да направя магнитна антена (магнитна рамка). Това беше улеснено от появата на радиото Degen. След като направих магнитна антена за радиото Degen, бях изненадан - не работи зле!

защото Те питат много за тази антена, публикувам проста скица
Рамкови данни

Скица на магнитна антена за HF обхвати

• диаметърът на голямата рамка е 112 см (тръба от климатик или автомобилно газово оборудване), много е удобно и евтино да използвате гимнастически алуминиев обръч
• диаметърът на малката рамка е 22 см (материалът е медна тел с диаметър 2 мм, може и по-тънка, но самият кръг вече не държи формата си)
• Кабелът RG58 е свързан директно към малката рамка и отива към радиоприемника (можете да използвате трансформатор 1 към 1, за да изключите приемането по кабела)
• KPE 12/495x2 (може да се използва всеки друг, работната честотна лента просто ще се промени)
• обхват 2.5 - 18.3 MHz
• така че рамката да започне да приема 1,8 MHz, добавете паралелно кондензатор от 2200 pF

Идеята не е нова. Един от вариантите е. Това е рамка с едно завъртане. Получих нещо като следното

Рецепцията е прекрасна дори на 1-вия етаж на частна къща. Аз съм изумен. Тази проста магнитна антена (магнитна верига) има селективни свойства. Настройката при ниски честоти е остра, при високи честоти е по-плавна. С конвенционален KPE 12/495x2 с една секция, антената работи до 18 MHz диапазон. При свързана втора секция долната граница е 2,5 MHz.
Бях особено впечатлен от представянето на рамката в честотната лента 7 MHz. Оказва се, че е отлична магнитна антена за Degena.

последно видео

Ако не разбирате, питайте. от RN3KK

Добавен на 19.06.2014 г
Преместих се в нов QTH, 9-ти етаж от 9-етажна сграда. Стандартният телескоп на приемника Sony TR-1000 приема значително по-малко станции от магнитната рамка. + много тясната честотна лента на антената я прави отличен преселектор. Уви, няма магия, когато съседа отдолу си пусне плазмата, приемането изгасва навсякъде... дори и на 144 MHz...

Добавен на 18.08.2014 г
Няма ограничение за изненада. Поставих тази антена на лоджията на 9-ия етаж. Много японски станции се чуваха в обхват 40 метра (обхватът до Япония е 7500 км). Само една японска станция беше приета в 80-метровата лента в същия ден. Антената заслужава внимание. Дори не можех да си помисля, че приемането на дълги разстояния е възможно с тази магнитна антена (магнитна рамка).

Добавен на 25.01.2015 г
Магнитната рамка работи и за предаване. Колкото и странно да изглежда, те отговарят. Работи не зле на 14 MHz, но при по-ниски диапазони ефективността вече не е същата - трябва да увеличите диаметъра. Дори и с мощност от 10 W, донесената енергоспестяваща лампа светеше почти с пълна сила.

Публикувано: 31 март 2016 г

Част първа.Работя в ефир от 5 години само с магнитна антена. Имаше няколко причини за това: основната е, че няма къде да издърпате поне малко „въже“ и следващото нещо е, което разбрах - „правилната“ магнитна рамка“ далеч не е по-лоша и дори в много начини случаи, дори по-добри от всяка телена антена. Когато в Харков експериментирах с магнитна рамка, имах недоверие към тази антена, въпреки че дори там получих по-добро приемане на Magnitka, отколкото на пълноразмерна делта на Обхват 160 м. Тогава направих и много грешки, за които дори не знаех.

Тогава имах вертикална „делта“ в пълен размер от 160 метра, опъната между два 16-етажни етажа. Работех основно на 160 м. Някак си се заех и си направих магнитна приемна антена за този диапазон. При тестване през деня, в апартамент на 8-ия етаж в стоманобетонна сграда, уверено получих станция, разположена на 110 км от Харков, докато на делтата чух само присъствието на станцията и не можах да получа нито една дума. Бях изумен, но вечерта, когато всички се прибраха от работа и пуснаха телевизора, не чух нищо на магнитната рамка, само непрекъснато бръмчене. Това беше краят на първия ми опит.

И сега тук, в Торонто, отново трябваше да работя върху магнитни антени, но вече и предавателни. Отначало на балкона имах дипол 20 м. Европа реагира на 20 м, но доста слабо. Само тези, които имат "Яги" или щифт. И когато пуснах „Магнитка“, те започнаха да реагират веднага, а не само тези с „Ягами“. Комуникациите започнаха със станции, които имат диполи и „инвертори“ и „въжета“. След това преобразувах дипола в делта. Полученият периметър беше 12,5 m; поставих удължителната намотка на 50 cm от горещия край на делтата. Сега делтата започна да се изгражда от тунера от 80 m до 10 m. Що се отнася до шума, делтата е много по-тиха от дипола, но е трудно да се сравни с Магнитка. Има моменти, когато Магнитогорск вдига повече шум, а понякога и обратното. Зависи от източниците на шум. Има връзки с Европа и делтата, но отговорът е много по-лош. Магнитогорск все пак печели. Четох някъде, че вертикално разположен магнит има ъгъл на излъчване към хоризонта под 30 градуса.

Първата ми антена с този размер: външният диаметър на тръбата й е 27 mm (инчова медна тръба), диаметърът на антената в ъглите е 126 cm, диаметърът на антената в средата на противоположните страни е 116 cm (измерен по оста на тръбата). Ъглите (135 градуса) също са медни. Всичко е запоено. В горната част на антената има разрез в средата на страната на тръбата, празнина от около 2,5 см. В горната част на антената в пластмасова кутия има променлив кондензатор - "пеперуда" с DC мотор и скоростна кутия. Плочите на статора са запоени към медни ленти, които от своя страна са запоени към тръбата от противоположните страни на процепа; роторът не е включен (не трябва да има събиране на ток). Капацитетът на променливия кондензатор е 7 - 19 pf. Разстоянието между плочите е 4-5 мм. Този капацитет е достатъчен за настройка на антената на честотните ленти 24 MHz и 21 MHz. При 18 MHz е необходим допълнителен капацитет от 13 pF, при 14 MHz - 30 pF, при 10 MHz - 70 pF, при 7 MHz - 160 pF. За тези кондензатори са запоени скоби по краищата на среза на тръбата (вижда се на снимката), които плътно притискат клемите на допълнителните кондензатори (колкото по-здраво, толкова по-добре). Такива предпазни мерки са необходими по време на предаването. При 100 W, в режим на предаване, напрежението на пластините на кондензатора достига 5000 волта, а токът в антената достига 100 A. Диаметърът на комуникационния контур е 1/5 от диаметъра на антената. Комуникационната верига (Faraday loop) е направена от кабел, няма контакт с антената. Антената се захранва от 50-омов кабел с произволна дължина.

Но след това промених мястото си на пребиваване и при нов QTH тази антена се оказа твърде голяма. Балконът има метална ограда и затова имаше лошо приемане вътре в балкона. Трябваше да преместя антената извън балкона и направих следната магнитна рамка.

Рамката му е от медна тръба с диаметър 22 мм, диаметърът на антената е 85 см. Работи от 14 до 28 MHz. Според изчисленията за такива антени тази рамка трябва да работи малко по-зле от предишната, тъй като тръбата е по-тънка и диаметърът на рамката е по-малък, но практическото използване показа, че втората антена по никакъв начин не е по-ниска от по-голямата кадър. И моето заключение е, че здравата тръба все пак е по-добра от заварената от няколко парчета. При огромни токове най-малкото съпротивление на преходите мед-калай и обратно, както и на клемите на допълнителните кондензатори, причинява големи загуби. По време на приемане това е незабележимо, но по време на предаване има загуба на мощност.

Работя в цифрови медии, основно JT65. На по-малка антена на 28 MHz при 5 вата работих с Австралия (15 000-16 000 км), Южна Африка (13 300 км през къщата ми). След това преработих първия кадър, в който вместо кондензатор тип пеперуда инсталирах вакуумен кондензатор.

И, за моя изненада, антената започна да се изгражда на 28 MHz и добавих 10 MHz диапазон. Въпреки че в този диапазон, според изчисленията, ефективността е 51%, аз спокойно осъществявах комуникация с Европа при 20 вата в JT65. Преработката беше направена буквално преди 2-3 седмици, така че все още нямам пълната картина. Но едно е ясно - антените работят. Контролирам преструктурирането на кондензатора дистанционно, от работното си място. Настройката е бърза, влизам в резонанс първия път, най-много втория път, т.е. Не изпитвам големи неудобства по време на преструктурирането. А когато работите с цифрови режими, изобщо няма нужда да регулирате обхвата.

Бих искал да формулирам няколко важни критерия, които трябва да се вземат предвид при конструирането на ефективна предавателна магнитна антена. Може би моят опит ще помогне на някого и човекът няма да отдели много време и пари като мен, особено след като с грешен подход към изграждането на магнитна рамка интересът към този тип антени може да изчезне - знам това от себе си. Но правилно направената антена наистина работи добре. Подчертавам, че това са само мои мисли, които се основават на моя личен опит в изграждането и използването на магнитни рамки. Ако някой има някакви коментари или допълнения или въпроси, моля да ми пише на E-Mail.

1. Листът на антената трябва да е здрав.

2. Материалът е мед или алуминий, но алуминият произвежда загуби при предаване, които са с около 10% по-големи за същите размери от медта (според различни програми за изчисляване на магнитни антени).

3. Формата на антената е за предпочитане кръгла.

4. Повърхността на антената трябва да бъде възможно най-голяма. Ако е тръба, тогава диаметърът на тръбата трябва да бъде възможно най-голям (в резултат на това външната площ на тръбата ще бъде по-голяма), но ако е лента, тогава ширината на лентата трябва бъде възможно най-голям.

5. Антенният лист (тръба или лента) трябва да пасва директно към променливия кондензатор без никакви междинни вложки от проводници или ленти, запоени към антенния лист и към кондензатора. С други думи, трябва да избягвате запояване и "усукване" в тъканта на антената, когато е възможно. Ако трябва да запоявате нещо, тогава е по-добре да използвате заваряване, за мед е заваряване на мед, за алуминий е заваряване на алуминий, за да избегнете метални нехомогенности в листа на антената.

6. Антенният лист трябва да е твърд, така че да няма деформация, например от натоварване от вятър.

7. Кондензаторът трябва да е с въздушен диелектрик и с голямо разстояние между плочите или още по-добре - вакуумен.

8. Моят кондензатор и електродвигател са затворени в пластмасова кутия. В долната част на кутията има два малки отвора за оттичане на конденза.

9. Не трябва да има събиране на ток на кондензатора, така че трябва да използвате кондензатор тип "пеперуда", в който статорните пластини са свързани към различни краища на антенния лист, а роторът не е свързан към нищо.

10. Комуникационният контур има диаметър 1: 5 от диаметъра на антената.Трябва да се има предвид, че с намаляването на диаметъра на комуникационния контур се увеличава качественият фактор на антената, а оттам и нейната ефективност, но честотната лента на антената се стеснява. В интернет намерих информация, че можете да използвате комуникационен контур с диаметър от 1:5 до 1:10 от диаметъра на рамката на антената. Използвам верига на Фарадей като комуникационна верига. Не съм използвал гама съвпадение. За комуникационния контур използвам кабел с външен диаметър 8–10 mm, чийто екран е гофрирана медна тръба.

11. В непосредствена близост до антената използвам кабелен дросел - 6-7 навивки от същия кабел, навит на феритен пръстен от отклонителната система на телевизора.

12. Антената „не харесва“ метални предмети, дълги жици и т.н. в близост до нея. - това може да повлияе на КСВ и диаграмата на излъчване.

13. Височината на магнитната антена над земята за максимално постижима ефективност на нейната работа трябва да бъде най-малко 0,1 дължина на вълната от най-ниския честотен диапазон на тази антена.

Ако горните изисквания за конструиране на магнитна рамка са изпълнени, ще получите наистина добра антена, подходяща както за локални комуникации, така и за работа с DX.
Според Leigh Turner VK5KLT: - „Правилно проектирана, конструирана и разположена малка верига с номинален диаметър 1 m ще се равнява и често ще превъзхожда всеки тип антена, с изключение на трилентов лъч на 10m/15m/20m ленти, и в най-лошия случай ще бъде в рамките на S-точка (6 dB) или така на оптимизиран монолентов 3 елементен лъч, който е монтиран на подходяща височина в дължини на вълните над земята.“
(Правилно проектирана, конструирана и правилно поставена магнитна антена с диаметър 1 m ще бъде еквивалентна и често превъзхождаща всички видове антени, с изключение на трилентовия вълнов канал на 10m/15m/20m ленти, и ще бъде по-ниска (с около 6 db) към оптимизиран еднолентов вълнов канал с 3 -x елементна антена, монтиран на правилната височина при дължина на вълната над земята) Моят превод.

Част две.

Широколентова магнитна приемна антена

Първо, за антената използвам централната сърцевина на кабела, екранът е заземен. Екранът е скъсан в горната част на антената на равни разстояния от усилвателя. Разстоянието е около 1 см.
Второ, усилвателят е свързан към антената чрез WBT (широколентов трансформатор) на трансфлуор, за да се намали проникването на електрическия компонент.

(запазете диаграмата на вашия компютър и ще се чете по-добре)
Трето, усилвателят има два етапа, и двата push-pull (за потискане на смущенията в общ режим), използващи транзистори J310 с нисък шум. В първата каскада всяко рамо съдържа два транзистора в паралел с общ порт; шумът на каскадата се намалява с корен квадратен от броя на паралелно свързаните транзистори, т.е. с 1,41 пъти. Има идея да се сложат по 4 транзистора на рамо.
Четвърто, захранването трябва да бъде възможно най-„чисто“, за предпочитане от батерия.

Тук публикувам диаграмата на антената

Изтичащите токове на всички транзистори са 10-13 mA.
В обхватите 18, 21, 24 и 28 MHz използвам допълнително два превключваеми усилвателя (16db и 9db). Те могат да бъдат активирани един по един или и двата наведнъж. И, което е много важно, във всички ленти, веднага след антената, използвам допълнителни 3-вериги DFT (както в трансивъра RA3AO). Необходими са допълнителни DFT, тъй като антената приема и усилва всички станции от LW до FM диапазона. Всичко това попада на входа на приемника и може да го претовари, което ще доведе до увеличаване на шума и влошаване на чувствителността, а не до нейното подобряване.

Днес проведох такъв експеримент. По периметъра на рамката на антената, с големи стъпки, беше навита дебела усукана медна жица в изолация. Общият диаметър на телта е около 5 мм. Инсталирах двусекционен променлив кондензатор близо до усилвателя. Краищата на жицата бяха свързани към статорните секции на кондензатора. Резултатът беше рамка за магнитен резонанс, която не беше свързана никъде. Обхватът на този дизайн се оказа, както следва: около минимум една секция на кондензатора - 20 м. Две секции паралелно - около максимума на кондензатора - 80 м. Мисля, че ако добавите постоянен кондензатор паралелно , тогава ще бъде 160 m. Приетият сигнал се е увеличил (според моите субективни оценки, около 10 db минимум), шумоустойчивостта на антената не се е влошила, резонансът не е рязък, целият обхват от 20 m е покрит - антената трябва да се пренастрои само при смяна на диапазон. Без да докосвате основната антена, усилването, селективността и най-вероятно чувствителността са се увеличили.

Освен това във всички останали ленти антената приема по същия начин, както без допълнителна регулируема верига.

Дълго мислих как да увелича чувствителността на антената в горните диапазони и реших да добавя още една резонансна рамка. Ето снимка:

Диаметърът на допълнителната рамка се оказа малък. Резонансът е доста остър, вариращ от 20 MHz до 29 MHz. Не съм го пробвал по-долу, тъй като има друга рамка, която е изградена върху по-ниските диапазони. На голямата резонансна рамка променливият кондензатор беше заменен с „галетник“ с постоянни кондензатори за удобство на превключване на диапазоните.

Модифицирах приемната си противошумна антена - премахнах допълнителните вериги, обърнах антената с главата надолу с усилвателя и добавих два лъча от 1,2 m многожилен проводник от долната част на срязаната плитка. Не мога да добавя по-дълъг проводник; размерът на балкона е ограничен. Според мен антената започна да работи много по-добре. Чувствителността е повишена в горните диапазони от 21 - 28 MHz. Шумовете са намалели. И още една забележка - изглежда, че близките станции са станали по-тихи, а нивото на приемане на далечните станции се е повишило. Но това е субективно мнение, защото... Антената се намира на балкона на 5-ия етаж на 19-етажна сграда. И, разбира се, има влияние на къщата върху диаграмата на излъчване.

Снимки при поискване UA6AGW:

Можете да експериментирате с дължината на лъчите, но аз нямам тази възможност. Може да е възможно да увеличите леко печалбата в желания диапазон. Сега максималното ми приемане е около 14 MHz."

Част трета.

(От писмо) “Вчера набързо направих антена 10 м. Прилагам снимка.

Това е преустроена 20-метрова антена, която направих преди. Дължината на лъчите остана същата, около 2,5 м, не помня точно. а самата антена се оказа с диаметър 34 - 35 см. Който кабел остана, това използвах. В резултат на това получих следното. И двата кондензатора са с максимален капацитет. В тази позиция кондензаторите леко падат под 28,076 MHz. Тези. резонанс
се оказва 28140-28150 и по-висока честота. Първо исках да отрежа лъчите, но след това не го направих, защото... честотата ще се увеличи още повече. Инсталирах и комуникационен контур от 20-метрова антена. В резултат на това при 28076 SWR се оказа с 1,5 по-малко и не можах да го постигна. Но в същото време реших да опитам да работя в ефир. Работеше на 8 вата по показания
ватметър SX-600. Сравних приемането на тази нова антена с моята широколентова приемна антена и не видях почти никаква разлика. На моята антена въздушният шум е малко по-слаб, а сигналите от станциите са почти еднакви. Гледах всичко това на SDR. Започнах да работя в ефир по CQ сутринта. Бях изненадан колко активно реагираха на моите 8 вата и докладите, които ми дадоха. Сутринта преминаването беше към Европа и това бяха всички европейски гари. Доносите, които получавах, бяха основно към мен
те дадоха повече, отколкото аз им дадох. Сега трябва да сменим кондензаторите и да скъсим лъчите."

Но антената беше много капризна в настройката; при най-малкия бриз лъчите се движеха и това се отразяваше на SWR. Можете да видите стрелката на КСВ метъра да танцува в такт с трептенията на антенните лъчи. И започнах да работя по-нататък върху тази антена с цел да направя нейните параметри стабилни и самата антена да може лесно да се повтори. В резултат на това след дълги дискусии на антената с Владимир KM6Z стигнахме до извода, че вътрешният проводник с кондензатор е излишен (понякога може да бъде вреден). Свързах накъсо вътрешния плетен проводник в двата края на антената и премахнах кондензатора C2. Антената също работеше. След това, по предложение на KM6Z, замених комуникационния контур с гама съвпадение. След внимателна настройка видях, че сигналът от антената се увеличи. След това, отново по подканата на KM6Z, вместо гама съвпадение, използвах T-съвпадение или двойно гама съвпадение и извърших намаляването с двупроводна 300 омова линия. Сигналът от антената се увеличи още повече, не използвам допълнителни усилватели, защото... просто вече не са нужни и забелязах, че смущенията от съседния компютър, които бяха постоянно, изчезнаха, въпреки че двупроводната линия минава до този смущаващ компютър. В резултат на това възстанових моята магнитна рамка на метъра, прикрепих греди от около 2 метра и направих T-съвпадение. В резултат на това нарекох получената антена „МАГНИТЕН ДИПОЛ“. Тази нова антена е със следните параметри - диаметър 1,05 метра, повърхност на антената - медна тръба с диаметър 18 mm, вакуумен кондензатор 4-100 pf, лъчи - 2,06 m. Антената работи в 4 ленти 30m, 20m, 17m, 15m. Регулирам правилата за SWR на 30 и 17 метра, като добавям 30 см тел към гредите. Работя в цифрови режими JT9 и JT65, всички отговарят с 10 вата, всички чуват (гледам PSK Reporter). Австралия (14000-16000 км), Нова Зеландия (около 13000 км) изобщо не е проблем. Има връзка с Тайланд през Северния полюс (и това са много проблемни връзки) на същите 10 Vats. Извършвам връзки за 3000 - 5000 км, дори и при слаб ход, всеки ден. Европа 5000 – 7000 почти всеки ден. Дори му писна.