Магнитная антенна из коаксиального кабеля
Магнитная антенна своими руками
При упоминании магнитной антенны сразу наполняют память конструкции на ферритовом стержне, отчасти правильно. Разновидности одного типа устройств. Магнитной называется рамочная антенна, периметр которой много меньше длины волны. Всем известные зигзаги, биквадрат (слова-синонимы) являются родственниками рассматриваемой технологии. Никакого отношения не имеют антенны на магнитном основании. Просто способ крепления. Магнитное основание для антенны надежно удерживает прибор на крыше авто. Поговорим сегодня об особой конструкции. Прелесть магнитных антенн: удается обеспечить сравнительно большое усиление на сравнительно длинных волнах. Размер магнитной антенны мал. Давайте обсудим заглавие, расскажем, как может быть сделана магнитная антенна своими руками.
Магнитная петлевая антенна
Магнитные антенны
Теория гласит: в колебательном контуре из катушки индуктивности, конденсатора излучения не происходит. Замкнуто, волна качается на резонансной частоте сколь угодно, затухая, ввиду наличия активного сопротивления. Элементы контура, индуктивность, емкость, имеют чисто реактивный (мнимый) импеданс. Причем размер зависит от частоты по незамысловатому закону. Нечто вроде произведения круговой частоты (2 П f) на значение индуктивности или емкости, соответственно. При некотором значении противоположные по знаку мнимые компоненты становятся равны. В результате импеданс становится чисто активным, в идеале равен нулю.
В действительности биения затухают, каждый контур на практике характеризуется добротностью. Напомним, что импеданс состоит из чисто активной (действительной) части (резисторы), мнимой. К последним относятся емкости, сопротивление которых мнимое отрицательное и индуктивности с положительным мнимым сопротивлением. Теперь представим, что в контуре обкладки конденсатора начали разводить до тех пор, пока не оказались на противоположных концах индуктивности. Называется вибратором (диполем) Герца, представляет собой разновидность укороченного полуволнового, прочих видов вибраторов.
Если превратить катушку в единое кольцо, получаем простейшую магнитную антенну. Упрощенное толкование, примерно верное. Сигнал снимается с противоположной конденсатора стороны через усилитель на полевых транзисторах. Предоставит высокую чувствительность устройства. Ну, а антенна на ферритовом стержне считают разновидностью магнитной, только колец заместо одного сонм. Название этот род устройств получил за высокую чувствительность к магнитной составляющий волны. При работе на передачу генерируется, порождая отклик электрического поля.
Максимум направленности соответствует оси стержня. Оба направления равноправны. Ввиду малого периметра рамочной антенны относительно длины волны сопротивление достаточно низкое. Не просто 1 Ом, доли Ома. Приближенно значение оценим формулой:
R = 197 (U / λ) 4 Ом.
Под U понимается периметр в метрах, аналогично – длина волны λ. Наконец, R – сопротивление излучению, не путайте с активным, показываемым тестером. Параметр используется при расчете усилителя для согласования нагрузки. Следовательно, для ферритовых антенн, нужно значение помножить на квадрат числа витков.
Свойства магнитных антенн
Посмотрим, как сделать магнитную антенну самостоятельно. Вначале определите длину окружности и емкость подстроечного конденсатора. Особенности магнитной антенны таковы: конструкция требует согласования в обязательном порядке. Отличительным признаком является невероятное число вариантов проведения этой операции, вырисовывается отдельная тема разговора.
Длина периметра магнитной антенны колеблется в пределах 0,123 – 0,246 λ. Если требуется перекрыть диапазон, то нужно правильно подобрать конденсатор. В свободном пространстве, магнитной антенны диаграмма направленности в виде тора, наблюдаем, расположив виток параллельно земле. Поляризация будет линейная горизонтальная. Это годный вариант для приема телевещания. Недостаток: угол возвышения лепестка зависит от высоты подвеса. Считается, что для расстояния до Земли λ цифра составит 14 градусов. Непостоянство считаем отрицательным качеством. Для радио магнитные антенны применяются часто.
Усиление составляет 1,76 дБи, на 0,39 меньше полуволнового вибратора. Размер последнего для частоты составит десятки метров – куда денешь громадину. Выводы делайте сами. Магнитная антенна невелика (периметр составляет 2 метра для длины волны 20 метров, меньше метра поперечником). Для сравнения на частоте 34 МГц, с которой хорошо знакомы дальнобойщики, благодаря рациям, длина волны составляет 8,8 метра. Известно: хороший полуволновый вибратор вместит редкий Камаз. Кстати, ранее приводили описание конструкции рамочной антенны, образуемой резиновой прокладкой заднего стекла легкового автомобиля ВАЗ. При малых габаритах работало устройство достаточно хорошо.
Кстати, конструкция считается прагматичнее, нежели типичные штыревые антенны авто, где настройка ведется изменением индуктивности. Потерь получается меньше. Диаграмма направленности охватывает высокие углы места, касаясь вертикали. В случае со штыревой антенной возможности нет.
Как правильно выбрать длину окружности. С увеличением растет усиление. Должна удовлетворить условию, приведенному выше, быть по возможности больше. Иногда нужно перекрыть диапазон частот. Рост периметра увеличивает полосу пропускания устройства. При ширине типичного канала 10 кГц теряет смысл. Будут автоматически отсекаться соседние несущие станций вещания. Необязательно больше значит лучше. Ради усиления затевался сыр-бор. Антенна выбирается периметром максимальная, предоставляя требуемую избирательность.
Теперь главный вопрос: определить емкость. Чтобы параллельно индуктивности петли образовали резонанс по известной школьной формуле. Определение параметров контура согласно выражению:
L = 2U (ln(U/d) – 1,07) нГн;
U и d – длина витка, диаметр. Подвох. U = П d, следовательно, вместо отношения можно брать натуральный логарифм числа Пи. Ошибка ли автора, сказать не беремся. Быть может, учитывается факт, что настроечный конденсатор отнимает часть длины, усилитель… Емкость находим по индуктивности из выражения резонанса контура:
f = 1/ 2П √LC; откуда
С = 1/ 4П 2 L f 2 .
Однако в литературе рекомендуют пользоваться приближенной формулой для расчета:
С = 25330 / f 2 L,
где f — частота резонанса в МГц, а L – индуктивность в мкГн.
Что касается способа снятия сигнала, то это делаем со стороны подстроечного конденсатора по обоим бокам, либо с противоположной стороны круговой петли. В последнем случае рекомендуется ввести управление конденсатором при помощи серводвигателя на расстоянии, полагаем, большинству читателей это покажется сильно надуманным, на свете не так много радиолюбителей, уверенных в нужности изготовленной собственноручно магнитной антенны.
Какие бывают магнитные антенны
Не всегда магнитные антенны круглые (идеальная форма). Встречаются восьмиугольные, квадратные. Читатели догадались: биквадрат WiFi относится к последней категории, причем рамка сдвоенная. Бывает, больше контуров, увеличивает усиление в одной плоскости диаграммы направленности. Учитывая факт, что КПД антенны вычисляется формулой:
Видим необходимость снижения сопротивления потерь Rп до минимума. В противном случае результативность устройства резко падает. На практике мало значит, сделать антенны из золота, серебра, чтобы ловить НТВ, нереально. В названном аспекте пойдут алюминий, медь, предпочтительна последняя. Для магнитных антенн подходит конденсатор с воздушным зазором, большими пластинами. Старайтесь качественно выполнить пайку выводов.
Пример. Длина периметра составляет одну десятую λ, следовательно, сопротивление излучения составит 0,02. Теперь читатели видят, как сильно придётся постараться, чтобы довести КПД до 50%. Сопротивление потерь в этом случае не превышает 0,02 Ом. Чтобы достичь такого результата, берите толстую медную жилу. С увеличением сечения проводника падает удельное сопротивление.
У контура высокая добротность (низкие потери), получается, напряжение резонанса много выше, нежели при отклонении частоты. Следовательно, полоса пропускания магнитной антенны не отличается большой шириной, потребуется устройство подстраивать. Делается при помощи конденсатора. Надеемся, что ответили на вопрос, как сделать магнитную антенну. Отыграйте подачу: удивите домашних уверенным приемом сигнала в любую погоду.
Опыты с магнитными рамочными антеннами
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.
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.
Магнитная антенна
Решил ,что будет интересно почитать и посмотреть.
У многих радиолюбителей остро встает вопрос об установки антенны. Многие не имеют доступа на крышу, или даже нет возможности выкинуть кусок провода из окна, например, на дерево.Что делать если вас не покидает идея выхода в эфир?
Есть вариант, это антенна «магнитная рамка».
Собственно, о ней и хочу рассказать. Все,что пишу,- только личный опыт, и если кто-то со мной не согласен, просьба не пинать, а дополнить мою статью.
Зимой, когда на улице холодно, а руки так и чешутся, что-то делать,тщательно изучил литературу на эти темы – здесь, здесь, здесь, здесь, здесь, здесь, здесь и здесь.
Изучив материал, решил попробовать построить.Видео работы в эфире на магнитную рамку не снимал, но посмотреть можно, как на подобную антенну работают, тут. Свои же впечатления опишу ниже.
Итак, все началось с конструкции «тяп-ляп» (на скорую руку).Взял алюминиевый провод диаметром 4мм, сделал что-то типа круга диаметром 60см, поставил в разрез переменную емкость, сделал из коаксиального кабеля петлю связи и подключил к трансиверу.Изменяя емкость переменного конденсатора, убедился, что антенна имеет резонанс и даже принимает что-то кроме шумов. Все это «чудо» было хаотично подвешено на окне. «Ух ты!», – обрадовался я и решил все переделать, так сказать, как надо!
Долго не раздумывал, взял кусок кабеля от сотовой компании с оплеткой диаметром 17мм,очистил от оболочки, так как оболочка вносит значительные затухания, согнул круг диаметром 40см и подключил переменную емкость (емкость должна быть без трущихся контактов типа бабочка а еще лучше – переменная емкость в стеклянной вакуумной оболочке). Решил запитать антенну петлей связи из кабеля питания (в дальнейшем перепробовал еще несколько методов питания – все работало как и прежде).
Для более точной настройки резонанса поставил верньер, как на фото выше.
Данная антенна была опробована, как на прием, так и на передачу! В виду того, что зазор конденсатора был 0.5мм, мощность передатчика не превышала 10 ватт.
Емкость позволяла перестраивать антенну в пределах от 10МГц до 52МГц. Полоса пропускания по КСВ=1.5 составляла 7-10 кГц.
Антенна находилась на окне 4 этажа и смотрела на юго-запад. На диапазоне 30м антенна работала но (это не серьезно), а, вот, начиная с диапазона 20м, связи на 10 ватт удавались в SSB с Украиной и ближним зарубежьем (дальше не пробовал). Проводил связи в CW с Европой на диапазоне 17м и 15м вполне уверенно. В момент моих испытаний не было прохождеиня на диапазоне 10м, поэтому попробовал работу антенны на си-би диаппазоне. Вывод – местные связи проводить вполне можно.
Убедившись, что я на верном пути, изготовил рамку бОльшего диаметра – 1 метр, а также взял вакуумный конденсатор, поэтому конструкция получилась на бОльшую мощность. Материал полотна оставил прежним.
Полотно антенны разместил на пластиковых ПВХ-трубах на клипсах (продаются в любом магазине сантехники). Трубки стыковал без каких-либо специальных инструментов: равномерно нагревал над газом и вставлял в крестовину.
Петля связи выполнена из кабеля RG-8X.
вот так получилось в целом:
Пробные замеры показали, что самая нижняя резонансная частота – 5 МГц (обусловлено емкостью конденсатора), а самой верхней резонансной частотой – 30 МГц (обусловлено собственной емкостью рамки). Антенна была установлена на окне 4 этажа.
Сравнения проводились с установленным на крыше вертикалом (штырь HY-GAIN AV-640, антенна установлена на высоте 8м от крыши).
Было замечено, что магнитная рамка имеет ярко выраженную направленность. Магнитная рамка то выигрывала, то проигрывала на прием у штыря на крыше. Причем, показатели почти на все диапазонах от 40м до 10м были похожие. На передачу ни один из корреспондентов не сообщил о выигрыше рамки: либо она проигрывала, либо мне отвечали одинаково, как на штырь, так и на рамку (переключения производились мгновенные – коммутатором). У рамки сказывалась острая диаграмма направленности: если корреспондент гремел на вертикал, а рамка была к нему боком, то и слышно было намного слабее.
Далее эксперимент проводил чисто на 5 ватт.Связи с Украиной на диапазоне 40м удавались в 90% случаев. На 20м Украина отвечала всегда (это в SSB),aCW связи с Европой тоже не редкость.
На мой взгляд, самым удачным оказался диаппазон 17м – отвечали не только корреспонденты из Европпы, но и Япония (но не всегда), хотя я слышал их хорошо. На диапазоне 15м работал мало, но отвечали (но не так охотно, как на 20м и 17м). Пробовал работать на диапазоне 12м, но попадал, когда прохождения не было, а станций было мало (но несколько европейцев ответили).На диапазоне 10м антенна тоже настраивается, но работать там не получилось, т.к. не было прохождения. Как написал выше, антенна опробована на 27МГц с местными корреспондентами.
Полосу пропускания точно не замерял, но в среднем по диапазонам ширина составила 5-12 киГц по уровню КСВ=1,5. Меня это не напрягало. КСВ на резонансной частоте был 1 или 1,1 (замеры проводил прибором MFJ -259B).
В продолжения этой темы есть еще антенна на которую стоит обратить внимание на это, это и это.
Думаю,что эта тема воодушевит тех, кто не имеет доступа на крышу.
Многовитковая рамочная антенна СВ – КВ – УКВ диапазонов.
Активно-пассивная нерезонансная магнитная антенна для широкополосного приёма.
Давайте-ка фразу “Лучшее – враг хорошего” оставим авторам изречения, будь то какой-нибудь там иноземный француз/итальяшка, злобный англосакс, или дикий Тунгус и сын степей калмык. А сами тем временем озадачимся модификацией отлично себя зарекомендовавшей рамочной антенны, подробно описанной на предыдущей странице.
Что позволяет считать описанную конструкцию “отлично себя зарекомендовавшей”? Многочисленные письма, приходящие мне на почту и сдобренные словами благодарности за возможность окунуться в волшебный мир радиоэфира. А также возможность в сложных условиях городских помех потрогать за вымя не только мегаваттного китайского АМ вещателя, но и эпизодичного радиолюбителя с позывным, и даже – свободного шарманщика-нелегала с паяльником в руках и собственной работы антенной в огороде.
На кой нам сдалось её модифицировать? Отвечу – стабильно усложняющейся помеховой обстановкой в городе в совокупности с естественной потребностью хоть как-то увеличить количество принимаемых корреспондентов!
Не знаю как у Вас, но у меня в последнее время в городской квартире с завидной регулярностью КВ диапазон начинает гудеть. Происходит это, как правило, в вечерние часы в полосе частот 3-15МГц с пиком шумовой плотности в районе 7МГц. В такие периоды времени любые типы антенн, кроме магнитных рамок, бессильны справиться со своими возложенными обязанностями. А вот фразу с предыдущей страницы о том, что экранирование рамки (с точки зрения шумовых характеристик) никаких преимуществ не даёт – я забираю обратно. В подобных условиях – очень даже даёт, причём помимо экранирования, возникает и потребность поворота плоскости рамки в такое положение, при котором шумы будут минимальны.
Так, с этим разобрались. А каковы пути дальнейшего улучшения приёмных свойств атенны?
Максимальная эффективность приёмной рамки диаметром около 30см находится в диапазоне частот: начиная с 10МГц и выше. Под эффективностью в данном случае я имею в виду такой параметр, как отношение сигнал/шум принимаемой станции. На более низкочастотных диапазонах для поддержания данного параметра требуется большее количество витков, причём тем большее, чем ниже частота принимаемого сигнала. Именно по такому принципу изменения количества витков на разных диапазонах строятся некоторые конструкции серийных магнитных КВ антенн, в том числе и описанные в статье (ссылка на страницу) “ПРИЁМНЫЕ МАГНИТНЫЕ КВ АНТЕННЫ СОВЕТСКОГО ВОЕНПРОМА”. И хотя приведённые рамки являются резонансными, все эти же принципы полностью распространяются и на нерезонансные магнитные антенны.
Амплитуда сигнала, поступающего с нерезонансной магнитной антенны, вполне достаточна для приёма приличным радиоприёмником с чувствительностью около 1мкВ. В этом случае, учитывая условия сильной зашумлённости КВ эфира в городе, большого смысла в введении антенного усилителя для рамочной антенны нет – вполне достаточно трансформатора для согласования несимметричного входа приёмника с симметричной антенной.
Если приёмник не обладает необходимой чувствительностью, то сигнал может быть без зазрения совести усилен посредством незамысловатой резонансной схемы, приведённой на предыдущей странице (ссылка на страницу).
Сложные схемы усилителей с дифференциальными входами и высоким коэффициентом усиления к ожидаемому улучшению не приводят, мало того, в силу широкополосности легко могут перегрузить смеситель приёмника и “порадовать” радиолюбителя непредвиденными интермодуляционными помехами.
С другой стороны, при наличии неблагоприятных условий в квартире и полном отсутствии балкона в каменных хоромах, может оказаться полезным вынос магнитной рамки на воздух, метра на 1-2 за пределы помещения. Поскольку длина кабеля между антенной и приёмником в данном случае может составлять значительную величину, то степень согласования волновых сопротивлений посредством симметрирующего трансформатора окажется явно недостаточной. Поэтому – при значительной длине коаксиального кабеля необходимость встроенного усилителя обусловлена функцией согласования волновых сопротивлений компонентов для получения приемлемых значений КСВ.
Итак – тезисы выдвинуты, пора переходить к схеме электрической принципиальной.
Рис.1
Для расширения диапазона эффективно принимаемых частот вплоть до среднечастотного диапазона (500кГц) было принято решение увеличить количество витков рамочной антенны до 4-ёх.
Я использовал готовый четырёхжильный кабель ПВС 4*0,75, а в качестве экрана прикупил метр трубы медной отожжённой KME SANCO с внешним диаметром 12мм и толщиной стенок 1мм. Всё это хозяйство в минимальном объёме мне удалось приобрести в интернет магазине https://santshop.ru/, за что ему большое человеческое спасибо. После того как трубка будет свёрнута в кольцо, необходимо её разрезать пополам для того, чтобы организовать 1. 1,5 сантиметровый зазор в экране, в который и будет проникать магнитная составляющая радиосигнала.
Три сдвоенных переключателя S1-S3 коммутируют витки кабеля, соединяя их между собой либо параллельно, либо последовательно, что позволяет таким образом изменять их количество на входе симметрирующего трансформатора Tr1 от 1 до 4.
Посредством переключателя S4 осуществляется выбор режима работы антенны между активным либо пассивным режимами.
Активное звено части усилителя, спрятанное в корпусе антенны, построено несколько нетрадиционно.
Во-первых, оно представляет собой 2 эмиттерных повторителя, включённых параллельно.
Во-вторых, не подразумевает подводимого к нему источника питания и запитывается от нагрузки, находящейся на другом конце кабеля, а конкретно – в составе основной части усилительного устройства.
Что даёт нам такое построение?
А даёт нам это – нормированное выходное сопротивление звена, равное ≈ 26 Омам, что гарантирует параметр КСВ при работе на 50-ти омный коаксиальный кабель, не превышающий 2.
Параллельное включение повторителей на Т1 и Т2, каждый со своей цепью смещения, пришлось использовать вынужденно – в связи со сложностью нахождения радиочастотных p-n-p транзисторов необходимой мощности. Тупо соединять в параллель транзисторы в подобном построении – решение не самое хорошее, так оно чревато повышенными нелинейными, а также интермодуляционными искажениями.
Токи покоя транзисторов (по 10мА каждый) задаются резисторами смещения R1 и R2, номиналы которых необходимо подобрать на финальном этапе настройки схемы.
Как это всё выглядит?
Рис.2
Понятно, что в связи с увеличением количества витков в рамке, трансформатор, который мы мотали на предыдущей странице в соответствии с рекомендациями 1428 (ссылка на страницу) при работе на нижних диапазонах окажется не самым оптимальным.
Налицо – необходимость увеличения индуктивности первичных обмоток. С другой стороны, при работе на верхних диапазонах, когда ко входу трансформатора подключён всего один виток – такое увеличение индуктивности будет нежелательным. Поэтому компромиссным решением следует считать незначительное увеличение индуктивности обмоток (я счёл оптимальным – в 2-3 раза) при сохранении количества витков в обмотках во избежание пропорционального увеличения паразитных ёмкостей трансформатора.
Делается это просто – увеличением размера используемого ферритового сердечника (бинокля). Оценить эти размеры можно по фотографии, приведённой на Рис.2 справа.
Однако пришло время обнародовать схему ответной части усилителя.
Рис.3
Простейший усилитель, приведённый на Рис.3, за счёт введения возможности регулировки усиления обеспечивает лучшие показатели, чем дифференциальные усилители, часто встраиваемые в корпус рамки, без возможности такой регулировки.
Как это работает? Резистор R1 является нагрузочным для эмиттерных повторителей, находящихся в корпусе рамки антенны. Далее следует усилительный каскад, выполненный по схеме с общей базой, на транзисторе Т1, в качестве нагрузки которого выступает резистор R8, зашунтированный дросселем L1.
Переменный резистор R4 выполняет функцию регулировки усиления входного сигнала в пределах 2. 10 раз по напряжению.
Входное сопротивление схемы Rвх определяется величиной параллельно соединённых R1 и суммы сопротивлений: R3, R4 и Rвх каскада с ОБ на транзисторе Т1, т.е. Rвх ≈ R1ll(R3+R4). Легко заметить, что при изменении значения потенциометра R4 в диапазоне 0. 200 Ом, величина входного сопротивления усилителя будет принимать значения от 26 до 107 Ом. А это, в свою очередь, практически во всём диапазоне регулировки уровня обеспечивает параметр КСВ, не превышающий 2 (за исключением незначительного превышения при самом низком уровне усиления).
Ну и наконец, эмиттерный повторитель на транзисторе Т2, работающий при значительном токе покоя, призван согласовать усилительный каскад с 50-омным входным сопротивлением радиоприёмника.
Настройка схемы сводится к подбору резисторов R1 и R2, находящихся внутри антенны (Рис.1).
Делается это следующим образом:
1. К выходу схемы (точка соединения R5 и R6) временно подпаиваем резистор номиналом 240 Ом, второй вывод которого подключаем к источнику питания 12В.
2. Эмиттер транзистора Т2 отключаем от R6. Подбираем значение резистора R1 для получения тока, отдаваемого источником питания – 13мА.
3. Возвращаем подключение эмиттера Т2 к R6. Подбираем значение R2 для получения тока, отдаваемого источником питания – 20мА.
При завершении настройки – токи через транзисторы должны уровняться и установиться на уровне ≈ 10мА через каждый.
4. Отпаиваем резистор номиналом 240 Ом и считаем настройку внутренней части усилителя выполненной.
Ответная часть усилителя должна заработать без всякой настройки, хотя проверить значения напряжений в указанных на схеме точках будет совсем не лишним.
Дроссель L1 следует изготовить самостоятельно на низкочастотном феррите с наружным диаметром 15-20мм. Это необходимо для минимизации завала АЧХ при работе на верхних диапазонах посредством уменьшения количества витков, а соответственно и собственной паразитной ёмкости моточного изделия.
А на следующей странице рассмотрим более серьёзную ответную часть усилителя, обладающую резонансными свойствами и позволяющую достигать максимального усиления без перегрузки входных цепей и смесителя радиоприёмника.
Магнитные антенны из коаксиального кабеля
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.
Магнитная петлевая антенна I1ARZ для работы на диапазонах 40, 80 и 160 метров
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 антенна – это просто! – Поговорим о радио?
Вступление
Магнитная петлевая антенна представляет собой очень компактную антенну. Если она правильно собрана, она может использоваться как для приема, так и для передачи. Уже опубликовано много хороших теорий о магнитных рамках, поэтому я не буду об этом говорить. Информацию можно найти в книгах К. Ротхаммеля.
Принципиальная схема
Антенна представляет собой схему колебательный контур LC, где L имеет всего один большой виток. Виток действует как индуктивность, и конденсатор приводит схему в резонанс. Основной виток индуктивно связан со вторым витком. Этот виток может быть выполнен различными способами, но всегда имеет диаметр, который в пять-десять раз меньше основного контура и соединен с приемником напрямую с 50-омным коаксиальным кабелем. КПЕ не обязательно должен быть воздушным. Можно применить хоть от китайского радиоприемника.
Горизонтальное или вертикальное расположение?
Согласно теории, вы можете ставить антенну вертикально на низком расстоянии над землей (минимум 2 метра для самой нижней части). Это приводит к несколько двунаправленному поведению и равному излучению под углами между 5 и 90 градусами. При горизонтальном монтаже антенна будет излучать всенаправленно, а угол излучения будет зависеть от высоты над землей. Короче говоря, если вы можете смонтировать антенну на расстоянии более половины длины волны над землей, ставьте антенну горизонтально для прослушивания дальних станций, в противном случае ставьте вертикально. Диаграмма направленности примерно такая же, как у диполя.
Размер антенны
Основной виток антенны можно изготовить из чего угодно — коаксиальный кабель, металлопластиковая труба, медные трубки, толстый провод, и т.д. Диаметр рамки можно сделать примерно 1 м. — такая антенна будет работать в довольно широком диапазоне частот. Коррекцией диаметра можно менять этот самый диапазон. Петлю связи изготавливают из коаксиального кабеля. Диаметр петли связи составляет 1/10 — 1/5 от диаметра основного витка. Распайку кольца можно сделать таким образом:
И еще: петля связи и конденсатор должны располагаться в противоположных концах основного витка!
Если вы хотите точно рассчитать антенну, воспользуйтесь калькулятором, сделанным в виде EXCEL файла.
Примеры изготовления антенны:
1. Общий вид
2. Конденсатор настройки
3. Петля связи и согласования
Преимущества данной антенны:
- Небольшой размер
- Простота конструкции
- Дешевизна
- Результаты, сравнимые с диполем
- Согласование с коаксиальным кабелем
- Можно устанавливать низко над землей
- Селективность
Недостатки:
- Узкая полоса приема, а следовательно:
- При смене частоты нужна подстройка резонанса
Посмотрите, как красиво они выглядят!
Материалы, использованные в статье:
- http://homepage.tudelft.nl/9e08q/magneticloop/
- http://www.cqham.ru/ant_mr.htm
- http://cqf.su/theory07.html
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.
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:
- 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.
- 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
АНТЕННЫ ДЛЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ
АНТЕННЫ ДЛЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙГлава 2. Магнитные рамочные антенны.
1. Рамочная и петлевая антенны и их использование.
Рамочная антенна имеет один или несколько витков провода общей длиной не более 0,1-0,2 длины волны, на которой работает эта рамка.
Петлевая антенна состоит из одного, реже нескольких, витков провода общей длиной более 0,4 длины волны. Чаще всего используют петлевую антенну с периметром, равным длине волны – классический квадрат (если провод расположен в форме квадрата) или дельта (если провод расположен в форме греческой D ).
Рамочные антенны имеют низкий КПД, обычно не более 3%, поэтому на передачу их используют редко. В 20-30-х годах их стали применять как внутренние антенны для приемников, а также использовать в целях пеленгации. В наше время в любом малогабаритном транзисторном приемнике длинныхсредних волн есть рамочная антенна – это так называемая “ферритовая”, “магнитная” антенна, которая все же является рамочной (рис.1).
В конце 80-х – начале 90-х годов в Европе и США среди радиолюбителей стало модно работать на ВЧ-диапазонах на “магнитные рамки”. Следует отметить, что дальние связи при работе “магнитной рамки” на передачу были возможны лишь благодаря тому, что этому способствовала активность Солнца. При обычном состоянии ионосферы работать на магнитную антенну на передачу крайне сложно. Широко используют “магнитные рамки” и в качестве антишумовых антенн, о чем будет написано ниже.
Петлевую антенну ввел в радиолюбительский мир W9LZX. Это произошло в 1942 году, когда он использовал подобную антенну на вещательной миссионерской станции HCJB, расположенной в горах Эквадора. Благодаря эфиру петлевая антенна (рис.2) сразу завоевала радиолюбительский мир и с тех пор широко используется в любительской и профессиональной связи.
В нашу страну эта антенна пришла в 50-е годы, и с тех пор используется на наших станциях. В бывшем СССР, очевидно, вследствие его изоляции от внешнего мира и боязни перенимать что-то новое, не установилась терминология для обозначения рамочных и петлевых антенн. На Западе рамочную антенну с периметром рамки менее 0,1 длины волны называют “magnetic loop” (магнитная петля), рамочную антенну с периметром более 0,4 длины волны называют просто “loop” (петля).
В настоящей работе будет использован термин “магнитная рамка”, иногда, в главах, где речь идет только о магнитных рамочных антеннах, просто “рамочная антенна”, “рамка”. В главах, где будет идти речь о петлевых антеннах, будет также использоваться термин “рамочная антенна” как уже устоявшийся среди радиолюбителей.
2. Диаграмма направленности магнитных рамочных антенн.
Диаграмма направленности рамочных антенн имеет вид восьмерки (рис.3). Благодаря этому антенны и используют для пеленгации.
Если плоскость рамки лежит в плоскости принимаемой волны, то токи I1 и I2, наводимые в вертикальных сторонах рамки, имеют разные фазы вследствие их разного удаления от источника сигнала. При этом работают только вертикальные стороны рамки 1-2 и 3-4, горизонтальные стороны рамки 2-3 и 1-4 в этом случае не участвуют в приеме сигнала, имеющего вертикальную поляризацию (1). Если плоскость рамки составляет 90° с плоскостью приема волны (рис.4), то токи I1 и I2 равны по величине и фазам, и их сумма будет равна нулю. Все это верно только для симметричной рамки.
В реальных случаях всегда наблюдается асимметрия рамки, которая обусловлена влиянием каких-либо предметов на рамку. В результате этого ее диаграмма направленности искажается, и проявляется “антенный” эффект рамки. Это происходит из-за того, что токи, текущие в разных сторонах рамки, не будут симметричными.
Так как рамка реагирует только на магнитную составляющую поля (2), из этого положения нашли простой выход: рамку электрически экранируют (рис.5). В этом случае в зазоре экрана разность потенциалов возникает только за счет противофазных токов наведенной волной на внешней поверхности экрана. Рамка имеет одинаковую емкость относительно экрана, и в ней наведутся только противофазные токи. Для дальнейшего улучшения симметрии рамки используют ее симметричное включение к приемнику, причем в этом случае используют и трансформатор с электростатическим экраном, который значительно уменьшает “антенный” эффект рамки (рис.5б).
Очевидно, что для эффективной работы экранированной рамки необходимо, чтобы экран и рамка были выполнены как можно более качественными (скажем, экран – толстая медная труба, а рамка – толстый медный провод). В противном случае и без того малый КПД рамок будет уменьшен.
Классический вариант рамочной антенны – это антенна DF9IV (3). В его конструкции она имеет неплохие параметры. Вариант UA9KEE (4) гораздо проще и дешевле, но КПД его антенны только теоретически в 7 раз ниже, чем антенны DF9IV.
3. Ферритовые антенны.
Магнитные антенны, широко используемые в транзисторных приемниках ДВ-СВ и реже КВ, являются разновидностью рамочных антенн.
Их особенность – наличие сердечника с высокой магнитной проницаемостью. Это позволило уменьшить размеры рамки с ферритом по сравнению с рамкой без него примерно на величину, равную значению магнитной проницаемости ферритового сердечника. Проницаемость ферритового сердечника всегда меньше проницаемости материала, из которого он изготовлен. Это объясняется размагничивающим действием концов сердечника и, отчасти, воздействием на него магнитного поля Земли.
Из рис.6 можно определить значение проницаемости сердечника в зависимости от его длины (5). Из этого рисунка видно, что чем длиннее ферритовый сердечник, тем лучше он работает в качестве сердечника для магнитной ферритовой антенны. Феррит, используемый в антенне, должен иметь малые потери.
Использовать ферритовые магнитные антенны в качестве передающих нельзя. Во-первых, феррит не работает в сильных магнитных полях. А во-вторых, не будет согласования излучающей магнитной ферритовой рамки со средой (6).
Рамочная ферритовая антенна имеет такую же диаграмму направленности, как и простая рамочная антенна.
Очень часто выполняют настраиваемую рамочную антенну (рис.7). При этом используют или полное включение контура, или, при использовании биполярных транзисторов, частичное (рис.8). Часто используют трансформаторную связь, причем катушка трансформатора выполняется на том же ферритовом сердечнике, или рядом, или на катушке, так как при использовании ферритовых антенн в бытовой радиоаппаратуре вопрос о симметрии не стоит так остро. Часто в приемниках ферритовые антенны выполнены так, что могут вращаться в горизонтальной плоскости и, следовательно, может осуществляться пространственная селекция сигнала. В некоторых приемниках ферритовые антенны могут вращаться еще и вертикальной плоскости, что позволяет осуществить еще и угловую селекцию сигнала, что часто тоже бывает полезно.
4. Антишумовые антенны.
В радиолюбительской практике рамочные антенны, в основном, используются как приемные антишумовые антенны. Чувствительность современных приемных устройств обычно значительно выше уровня электромагнитного шума в месте приема. Используя рамочную антенну типа магнитной рамки можно не только значительно ослабить электрическую составляющую помех, которая обычно преобладает в шумовом спектре, но и провести селекцию сигнала по направлению. В этом случае мы имеем ослабление помех и выделение полезного сигнала. Особенно полезно использование рамок на НЧ диапазонах, где реализуемая чувствительность приемника, в основном, определяется наличием помех на этих диапазонах.
Обычно для приема используются настроенные рамки (рис.7).
В усилителях используют малошумящие полевые транзисторы. Такая рамка в зависимости от ее размеров может работать в диапазоне от 30 до 1,8 МГц.
При конструировании приемных рамочных антенн, работающих только в диапазоне 1,8-3,5 МГц часто отдают предпочтение ферритовым антеннам (рис.9). В этом случае применяют простые меры для симметрирования антенны – это симметрирующие трансформаторы и выполненная специальным образом намотка ферритовой антенны.
Следует еще раз напомнить, что рамочные антенны имеют значительное ослабление полезного сигнала по сравнению с другими, поэтому их можно использовать только с высокочувствительными приемниками.
5. Действующая высота рамочной антенны.
Действующая высота (длина) антенны показывает, какой по высоте (длине) должен быть провод, обеспечивающий на своих концах такое же напряжение, которое обеспечивает данная антенна (рис.10).
Это определение дано мною несколько упрощенно, но в то же время оно правильно отражает понятие действующей высоты, которое необходимо знать радиолюбителю.
Для рамочной антенны действующая высота рассчитывается по формуле:
hd = 2p nS/l ,
где n – число витков провода, образующих рамку, а S – площадь рамки. Действующая высота рамки с ферритовым сердечником равна
hd = m с × 2p nS/l ,
где m с – проницаемость сердечника.
В таблице на (рис.11) показана действующая высота одновитковой рамки Æ 20 см на диапазонах 160, 80, 40, 20, 10 м. Из таблицы видно, что одновитковая рамочная антенна имеет действующую высоту меньше, чем ее радиус. Но не надо расстраиваться – за счет того, что антенна настраивается в резонанс (рис.7,8), ее эффективность возрастает.
6. Входное сопротивление рамочной антенны.
Входное сопротивление антенны определяется в общем случае отношением напряжения к току на ее входных клеммах и характеризует антенну как нагрузку для генератора (рис.12).
Большинство используемых радиолюбителями антенн имеет входное сопротивление в пределах 36-100 Ом. Это удобно по следующим причинам :
сопротивление общеупотребительных коаксиальных кабелей составляет 50, 75 и 100 Ом, что дает возможность питать антенны непосредственно кабелем или с помощью несложных согласующих устройств;
значения тока и напряжения высокой частоты относительно невелики, что дает возможность использовать недорогие коаксиальные кабеля.
Как только сопротивление антенны резко отличается от 50-100 Ом, приходится применять согласующие устройства. В случае, если сопротивление значительно выше, скажем, 300-600 Ом, используют трансформаторы и открытые линии. Но в случае, если сопротивление значительно ниже – 1-5 Ом – возникают серьезные проблемы. Использование трансформаторов затруднительно, согласующие устройства на L и C имеют при таких значениях трансформации низкий КПД ввиду рассеивания энергии на них самих. Даже если мы согласуем, к примеру, 100 Вт на 1-Омную нагрузку, в этом случае в ней должен протекать ток в 100 А (!), причем, ВЧ-ток. Понятно, что антенна должна быть изготовлена из очень качественного материала. Использовать такую низкоомную антенну на передачу сложно.
Во-первых, происходят потери на согласующем устройстве, во-вторых, потери в самой антенне. Вот почему использование магнитной рамки на передачу часто имеет лишь теоретический характер. Но приведем формулу для расчета входного сопротивления магнитной рамки (3):
R = 800 ´ ( hd / l 2 ).
К примеру, расчетное входное сопротивление рамки диаметром 30 см, имеющей 10 витков при работе на длине волны 50 м будет равно 0,25 Ом. Естественно, что согласовать антенну, имеющую такое низкое входное сопротивление, чрезвычайно трудно. В случае, если рамка настроена (рис.7), ее входное сопротивление со стороны конденсатора будет велико (килоомы), и, опять же, ее согласовать будет еще труднее.
Радиолюбители обычно используют согласование с помощью магнитной петли связи, как использует DF9IV. Но и такое согласование имеет весьма низкий КПД.
7. “Земля” в работе рамочной антенны.
Рамочная антенна, как уже отмечалось, реагирует только на магнитную составляющую радиоволны. Земля для данного типа антенн не нужна. В общем случае, как приемная, так и передающая антенны часто расположены на незначительном (1-2 м) удалении от земли, и она практически не мешает их работе. Магнитная составляющая проникает глубже электрической, что позволяет использовать магнитные рамки там, где обычные антенны уже не работают – в бетонных зданиях, в землянках.
8. Связь коаксиального кабеля с передающими магнитными рамочными антеннами.
При работе таких антенн на передачу используют два вида связи – через петлю и через гамма-согласование (рис.13). Нужно обратить внимание, что как петля связи, так и гамма-согласование находятся точно напротив подстроечного конденсатора. Это необходимо для сохранения симметрии самой рамки.
Обычно диаметр петли связи равен 1/5 диаметра основной рамки. С помощью петли связи можно получить удовлетворительное согласование во всем диапазоне частот работы магнитной рамки. Провод для петли связи необходимо использовать по возможности не тоньше того, из которого сделана магнитная рамка. Второй вид согласования – гамма-согласование. Диаметр провода, используемый в гамма-согласовании примерно в 2-5 раз тоньше основной рамки. Расположен он на высоте около 0,05-0,15 диаметра основной рамки. Длина L гамма-согласования не более 0,2 длины рамки и часто составляет даже 0,1 длины рамки. Гамма-согласование требует более тщательной настройки при работе на разных диапазонах, но имеет КПД выше, чем согласование с помощью петли связи. При использовании рамки в двух-трех диапазонах можно найти оптимальное гамма-согласование для них. Можно использовать замыкающие перемычки, если доступ к раме легок. В любом случае, при использовании магнитных рамок рекомендуется использовать тюнер (7).
При использовании рамок только в качестве приемных проблемы с согласованием обычно не бывает. Для этого используют транзисторный усилитель, расположенный непосредственно около рамки (рис.7), от которого по коаксиальному кабелю отфильтрованный и усиленный ВЧ-сигнал поступает на вход приемника.
9. Размеры и исполнение магнитных рамочных антенн.
Для передающей рамочной антенны обычно характерны размеры, приведенные в таблице (рис.14).
При этих размерах рамка будет эффективно работать на высшем диапазоне и в трех соседних, например, 28-21-14 или 7-3, 5-1, 9. Максимальная ее эффективность будет на высшем диапазоне, на нижнем – эффективность будет снижаться. Эта таблица приведена для магнитной рамки без экрана. В случае использования рамки с электростатическим экраном следует учитывать емкость внутреннего провода на экран, что уменьшает резонансную частоту рамки. Вообще для эффективной работы рамки ее периметр должен быть не менее 0,08 длины волны, на которой эта рамка работает.
С помощью конденсатора рамку можно настроить и на еще более низкие диапазоны, но ее эффективность как передающей будет уже весьма низкой.
Однако, давайте разберемся, от чего зависят оптимальные свойства магнитных рамок. Как было показано выше, в параграфе 5, входное сопротивление магнитных рамок весьма мало. Это приводит к существенным сложностям при согласовании антенных систем, в которые магнитная рамка включена непосредственно как антенна (рис.7).
Как и всякий провод, рамочная антенна имеет свою величину индуктивности. Эту величину можно рассчитать теоретически и измерить с помощью соответствующих приборов. Включив на разомкнутых концах рамки конденсатор, получим обычный колебательный контур, который с помощью этого конденсатора можно настроить в широком диапазоне частот. На (рис.13) понятна связь кабеля через петлю связи – аналог индуктивной связи с контуром и через гамма-согласование – аналог трансформаторной связи с контуром. Понятно, что при трансформаторной связи можно согласовать рамку более тщательно.
В этом колебательном контуре, образованном рамкой и конденсатором, электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора, а магнитное – вокруг рамки. Именно магнитное поле и является в дальнейшем причиной электромагнитной волны, которую излучает антенная система. Если мы будем решать задачу для нахождения оптимальных размеров рамки и емкости конденсатора, то результатом решения и будут приведенные выше цифры – длина рамки около 0,08 длины волны и емкость конденсатора около 30-50 пФ для диапазона 30 – 2 МГц.
Если мы возьмем рамку меньшей длины, то она уже не будет излучать столь сильно, из-за малой добротности рамки Q, которая, как известно, определяется как:
Q = (L / C) / Rn,
где L – индуктивность рамки, C – емкость на конце рамки, Rn – сопротивление потерь в рамке.
Понятно, что минимальное сопротивление потерь и максимальное отношение L / C будет у одновитковой рамки. Есть еще одна чисто физическая причина эффективной работы одновитковой рамки. Для максимального излучения необходимо охватить магнитным полем как можно больший объем пространства, что выполняется только у одновитковой магнитной рамки.
Если мы используем рамку большей длины, чем 0,08 рабочей длины волны, то она уже может не настроиться в резонанс и, вследствие этого, ее согласование станет проблематичным. Если же применим еще и рамку с электростатическим экранированием, то, учитывая емкость экрана на рамку и протекающие емкостные токи между рамкой и экраном, можно ожидать снижения ее эффективности по сравнению с неэкранированной рамкой при работе ее на передачу.
Итак, для работы на передачу лучше всего использовать одновитковую рамку. При настройке рамки в резонанс по ней могут протекать ВЧ-токи в сотни ампер, в зависимости от мощности вашего передатчика и степени согласования его с рамкой. Поэтому для передающей магнитной рамочной антенны важно, чтобы она была выполнена по возможности из медной трубы как можно большего диаметра. Желательно, чтобы ее поверхность была отполирована до зеркального блеска. Конденсатор переменной емкости обязательно должен быть высококачественным и, по возможности, не имеющим трущихся контактов. В крайнем случае, можно использовать обычный спаренный конденсатор, у которого будут подключены к рамке только статорные (неподвижные) пластины (рис.15). Естественно, в этом случае необходимо использовать ручку из хорошего диэлектрика для настройки рамки. Конденсатор должен быть высокодобротным, это является важным условием эффективной работы рамки на передачу. Поэтому он должен быть или воздушным или вакуумным – с твердым диэлектриком использовать нежелательно.
Следует заметить, что иногда встречаются сообщения об использовании радиолюбителями ненастраиваемых магнитных рамочных антенн для работы на передачу (рис.16). Даже теоретически задача эффективного согласования такой рамки с передатчиком очень сложна и выходит за пределы чистого радиолюбительства, поэтому этот тип антенн здесь не рассмотрен. Не рекомендуется их использовать без надлежащей теоретической и практической подготовки, так как результат будет весьма неутешителен.
При использовании магнитных рамок в качестве приемных антенн проблема КПД так остро не стоит. Это означает, что можно использовать конденсатор с твердым диэлектриком или воздушный с трущимися контактами. Рамка может быть многовитковой, вследствие чего размеры ее могут быть уменьшены. Провод, используемый для рамки, может быть тонким, часто применяют коаксиальный кабель для выполнения магнитных приемных рамок. В этом случае внутренняя жила и есть сама рамка, а экран кабеля выполняет роль экрана рамочной антенны. Передвижением катушки по стержню можно плавно изменять индуктивность контура, что и делается для сопряжения входного контура на ферритовом стержне с гетеродинным контуром во многих промышленных малогабаритных транзисторных приемниках.
Из рис.17 видно, что наибольшую индуктивность будет иметь система, где катушка равномерно распределена по ферритовому стержню. Исходя из этого, для работы на КВ (примерно до 7-10 МГц) можно попытаться использовать ферритовый стержень даже проницаемостью 600-400. Это может выручить тех, кто не имеет возможности достать ферриты с проницаемостью 100. Провод для ферритовых антенн лучше использовать многожильный, с большим количеством жил. Общий диаметр этого провода для СВ и ДВ может быть до 0,5 мм, для КВ – до 1 мм.
При использовании магнитных ферритовых антенн (рис.17а,17б) катушку связи можно располагать на одном из ее концов, при использовании же антенны (рис.17в) катушку связи можно располагать сверху основной катушки в любом ее месте. В любом случае предпочтительно использовать усилители с симметричным входом.
10. Коэффициент полезного действия магнитных рамочных антенн.
Как известно, КПД передающей антенны равен:
КПД = Ра / Ртх,
где Ра – полная мощность, излучаемая антенной, а Ртх – полная мощность, подводимая к антенне от передатчика.
Очевидно, что КПД антенны никогда не будет выше 100 % и Ра < Ртх. Также очевидно, и что Ртх = Ра + Рп, где Ра – полная мощность, излуча-емая антенной, Рп – мощность потерь.
И в этом случае
КПД = Ра / (Ра + Рп)
На самом деле определение излучаемой антенной мощности является очень сложной задачей, требующей применения мощного математического аппарата и точных приборов. Поэтому, чтобы упростить задачу, будем считать, что вся мощность, которая подводится к оптимально, согласованной, антенне, излучается, то есть преобразование подводимого высокочастотного напряжения в электромагнитную волну антенной равно 100 %.
Потери энергии в этом случае могут быть только в кабеле при неидеальном согласовании антенны с кабелем. КПД в этом случае будет равен
КПД = Ра / (Ра + Рпк),
где Рпк – мощность потерь в кабеле. При хорошо согласованной с кабелем антенне КПД может составлять величину до 98%. Именно такие цифры были приведены для антенны DK5CZ в (9). Нужно понимать, что это значение дается фирмой-производителем в рекламных целях и далеко от реального положения дел. Проведя несложные преобразования, КПД можно определить и как:
КПД= Rа / (Rа + Rп),
где Ra – сопротивление излучения антенны, а Rп – сопротивление потерь.
В случае использования магнитных рамок, сопротивление потерь может быть относительно большой величиной. Сопротивление излучения магнитной настроенной рамки примерно равно характеристическому сопротивлению контура Rп = Ö ` L / C
Практически можно определить индуктивность и добротность рамки из соотношений:
Q = w L / Rп и Q = Rи / Rп и определить сопротивление потерь рамки и ее общую емкость. Эти величины очень важны для расчета КПД антенной системы.
Возьмем очень хороший случай, когда используется высококачественный конденсатор и высококачественная медная трубка. В этом случае сопротивление потерь этих элементов будет мало в сравнении с сопротивлением излучения рамки. Очевидно, что КПД в этом случае
КПД = Rи ´ К / (Rи + Rк + Rр)
где Rи – расчетное идеальное сопротивление излучения рамки,
Rк – сопротивление потерь в конденсаторе,
Rр – сопротивление потерь в рамке,
K – КПД согласующего устройства.
Расчетное значение КПД для этого случая равно около 45 % и не превышает КПД согласующего устройства. Однако, и это значение КПД не так уж плохо. Не следует забывать, что он выше, чем у штыря с 3 противовесами, к тому же рамочная антенна обладает направленностью, что позволяет радиолюбителю более полно использовать ее возможности.
КПД приемной антенны равен отношению мощности отдаваемой антенной в нагрузку к мощности, которую она отдавала бы в нагрузку, если бы не имела потерь. Потери же в приемной антенне велики, т.к. обычно используется тонкий провод, конденсатор с трущимися контактами, часто с твердым диэлектриком и к согласованию с нагрузкой не относятся так серьезно, как в передающих антеннах.
Можно предположить, что КПД в этом случае будет в пределах долей процента. Но за счет усиления приемника и направленных свойств эти антенны обеспечивают удовлетворительный прием.
11. Расположение магнитной антенны в пространстве относительно других предметов.
Как уже отмечалось выше, магнитные антенны реагируют на магнитную составляющую электромагнитной волны. Это позволяет размещать магнитные антенны даже внутри железобетонных зданий. Но конечно, лучшим вариантом их размещения будет свободное пространство. Оно позволит избежать промышленных помех и позволит полностью реализовать направленные свойства магнитных антенн.
Что касается передающих антенн, то при их размещении есть свои особенности. За счет излучения сильного магнитного поля, такие антенны дают наводку на магнитные головки магнитофонов и проигрывателей, на катушки индуктивности различных устройств. Это может создать сильные помехи для телевидения и радиоприема, причем помеха не исчезает при отсоединении антенны от этих устройств, но за счет изменения направления излучения магнитной антенны и, может быть, за счет изменения пространственного расположения самих устройств, подвергающихся наводкам, может быть существенно уменьшена.
При размещении антенны на балконе, рядом с проводящими предметами, диаграмма направленности антенны исказится, но с этими искажениями можно вполне смириться.
На крыше требуется весьма мало места для размещения магнитной передающей антенны. Рядом с ней могут быть любые предметы и любые антенны – они окажут мало влияния на ее работу, и в то же время будут мало подвержены влиянию со стороны магнитной антенны. Это одно из самых главных преимуществ магнитных антенн над всеми остальными.
Но есть случай, когда характеристики антенны могут серьезно исказиться – если магнитная антенна находится внутри дельты или другой петлевой антенны (рис.18). Характеристики же самой наружной антенны при этом не изменяются. Для компенсации влияния наружной антенны на внутреннюю, к концу коаксиального кабеля, идущего от этой внешней антенны, погружают переменный конденсатор емкостью до 400 пФ, переменную индуктивность 10-200 мкГн или переменное сопротивление 200-300 Ом (рис.18).
Возможна комбинация нагрузки из этих элементов. Обычно при этом удается добиться того, что наружная антенна не влияет на внутреннюю.
12. Воздействие атмосферного электричества и осадков на магнитную антенну.
Вследствие того, что рамка и питающий коаксиал заземлены, магнитная антенна не подвержена помехам со стороны статического электричества. Это позволяет использовать её в предгрозовой период . Так как магнитная антенна обычно расположена ниже других антенн, то попадание молнии в неё очень и очень маловероятно.
Вследствие избирательности по направлению и резонансных свойств магнитная антенна подвержена грозовым помехам гораздо меньше, чем любая другая антенна. Это позволяет вести работу на нее даже во время грозы, когда на другие антенны прием из-за QRM практически уже не возможен. В целом же магнитная антенна является самой безопасной из всех антенн при работе во время грозы.
Необходимо тщательно защищать излучающую поверхность рамки от воздействий осадков, которые могут “съесть” тонкий зеркальный поверхностный слой. Это можно сделать с помощью радиокраски. Необходимо принять меры по защите переменного конденсатора и по защите согласующего устройства. На конденсаторе будет высокое напряжение, а через согласующее устройство будут протекать значительные токи, поэтому недопустимо попадание влаги на них. Коронные и поверхностные разряды могут испортить конденсатор и согласующее устройство.
Вследствие своих малых размеров магнитная антенна может быть размещена даже под навесом или полностью в диэлектрическом экране для защиты ее от воздействия осадков.
13. Магнитные антенны с кардиоидной диаграммой направленности.
Если соответствующим образом сложить диаграмму направленности магнитной антенны, которая имеет вид восьмерки (рис.19) и диаграмму направленности штыревой антенны, которая имеет вид круга, то получим кардиоидную диаграмму направленности (рис.19). Кардиоидной она называется потому, что фигура, образованная ей носит название “кардиоида”.
Чтобы получить такую диаграмму направленности, необходимо сложить соответствующим образом по фазе и амплитуде сигналы от рамки и штыря. Так как рамочная антенна реагирует на магнитную составляющую ЭМВ, а штырь на электрическую, то сдвиг фаз ЭДС, производимых этими антеннами, будет 90 градусов. Это объясняется тем, что сдвиг фаз между магнитным и электрическим векторами ЭМВ составляет 90 градусов. Для кардиоидной диаграммы направленности необходимо, чтобы фазы ЭДС от двух антенн совпадали. Для этого обычно включают в цепь штыря высокоомный резистор или индуктивность, или то и другое (рис.20)
Если осуществить переключение штыря, то мы сможем изменить направление кардиоиды (рис.21). В некоторых случаях удобно переключать не штырь, а менять фазу ЭДС от магнитной антенны (рис.22). Такие кардиоидные антенны широко используются “лисоловами” для приема. Использование таких антенн на передачу хотя и сложно, но теоретически возможно. Для этого необходимо иметь согласованную рамку и согласованный штырь (рис.23). Штырь может быть выше диаметра рамки в 3-4 раза. При использовании устройств, согласующих малые сопротивления штыря и рамки с передатчиком, магнитные рамки получим сдвиг фаз ЭДС от штыря и рамки, который будет нам неизвестен. Вот почему фазосдвигающее устройство должно обеспечить регулировку фазы от 0 до 90 градусов.
Конечно, при создании такого устройства возникают проблемы по обеспечению как его широкополосности, так и, по возможности, его оперативной подстройки, т.к. сдвиг фаз рамки и штыря, который обеспечит их согласующие устройства, может меняться не только при смене диапазонов, но и внутри одного диапазона.
Есть еще один интересный способ получения кардиоидной диаграммы направленности. Выше было показано, за счет чего получается диаграмма направленности в виде восьмерки. Если же мы в неэкранированной рамочной антенне заэкранируем одну из ее полови-нок, то тем самым существенно ухудшим прием, идущий со стороны этой экранированной половинки (рис.24) и нарушим симметрию рамки. Такую приемную антенну можно выполнить из коаксиального кабеля со снятым экраном. При использовании ее на УКВ для повышения эффективности работы ее периметр может быть равен четверти длины волны. При использовании такой антенны в качестве передающей, необходимо ее тщательное согласование с передатчиком.
14. Еще о магнитных антеннах.
Магнитные антенны часто используют для приема радиовещательных станций, но их можно использовать и при приеме телевидения. Для упрощения конструкции магнитной телевизионной антенны преобразуем классическую магнитную антенну (рис.25) в упрощенную.
Такую магнитную антенну можно выполнить из коаксиального кабеля любой марки. Периметр рамки L должен быть равен примерно 0,1 длины волны нижнего телевизионного канала, но при сильном сигнале он может быть равен и 0,1 длины волны верхнего телевизионного канала.
Такая магнитная антенна проигрывает по усилению традиционным телевизионным антеннам, но за счет того, что она реагирует только на магнитную составляющую, обеспечивает гораздо лучшее качество приема в городских условиях и работает в диапазоне частот начиная от нижнего, то есть антенна на 1 TV-канал будет принимать и остальные каналы как метровые так и дециметровые. Длина кабеля от антенны к телевизору некритична.
Кроме бесспорного преимущества – простоты – такая антенна имеет еще одно очень важное достоинство. На длинах волны ниже 0,1 длины ее периметра коэффициент усиления стремительно падает. Это позволяет при использовании приемной магнитной антенны избежать перегрузки телевизора от расположенной рядом или ведомственной, или любительской радиостанции.
Если использование магнитной антенны для цели устранения TVI затруднительно, например, она обеспечивает слабый уровень сигнала, то можно использовать фильтр, сделанный из двух таких антенн (рис.26).
Такой фильтр незначительно ослабляет частоты телевизионных каналов и не дает искажения ТV-сигнала по сравнению с традиционными на LC-элементах. Конечно, он гораздо проще, чем LC-фильтр. Установить его можно как внутри телевизора, так и в тяжелых условиях приема и на приемной телевизионной антенне. При уверенном приеме телевидения после установки такого фильтра качество приема, несмотря на ослабление, вносимое фильтром, может даже возрасти за счет уменьшения уровня приема отраженного сигнала.
Диаметр магнитных антенн в фильтре на рис.26 может быть от 3 до 6 см.
При использовании магнитной антенны для приема УКВ-ЧМ оказалось, что она обеспечивала гораздо лучшее качество приема, чем любая суррогатная и даже наружная антенна. Периметр рамки для приема УКВ-ЧМ диапазона 70 МГц может быть в пределах 40-20 см.
При дальнейших опытах с магнитной рамочной антенной был получен еще один очень интересный результат.
Как известно, любая приемная антенна, которая не согласована с нагрузкой, часть принимаемой мощности ВЧ-сигнала излучает обратно. Используя этот принцип, оказалось возможным найти такую точку около приемной антенны типа “волновой канал”, в которой такая магнитная антенна обеспечивала удовлетворительный прием даже на значительном расстоянии от телецентра. Без вспомогательной антенны качество приема было плохим (рис.27).
В тяжелых условиях приема хороший результат получался при надевании магнитной антенны на активный вибратор многоэлементной приемной антенны. Телевизор, работающий от многоэлементной приемной антенны, работал при таком “дележе” TV-сигнала без ухудшения качества.
На основании этого опыта мною была изготовлена конструкция, позволяющая работать в каналах МВ и ДМВ с использованием одного кабеля (рис.28). Качество приема TV передач в зоне уверенного приема было хорошим. Петля магнитной антенны в этом случае была выполнена на средний МВ TV-канал.
Были проведены эксперименты с вибраторами длиной от четверти длины волны до длины волны TV-канала. В последнем случае антенна работала лучше. Необходимо обеспечить движение вибраторов вдоль их оси для подстройки антенны по лучшему качеству приема.
При использовании вибраторов в одну длину волны антенна получается громоздкой. Для уменьшения размеров антенны и усиления связи магнитной антенны с вибраторами мною была проведена попытка увеличить число витков магнитной антенны и выполнить витой вибратор (рис.29).
Оптимальное число витков магнитной антенны составило от двух до трех. Для вибратора была использована пластиковая лыжная палка диаметром 14 мм, на которой был намотан медный провод диаметром 2 мм и начальной длиной, равной длине TV-канала.
Настройка заключалась в отрезании провода по одному витку, растяжке – сжатии после этого вибратора, перемещении магнитной антенны по вибратору для наиболее качественного приема. В результате полной настройки антенны было отрезано около 30 % от длины провода вибратора. Такая антенна, настроенная на 4 канал, хорошо работала и в 6, и в 12 каналах, и по своим параметрам практически не уступала антенне на (рис.28).
Для приема ДМВ использовался помещенный в верхнюю часть антенны квадрат с периметром, равном длине волны TV-канала ДМВ (рис.30).
Витой вибратор можно выполнить как с близким расположением витков – 0-2 мм между витками – так и расположить витки на расстоянии 5-15 мм друг от друга. Необходимо понимать, что свою настройку необходимо провести в каждом индивидуальном случае выполнения витого вибратора.
ЛИТЕРАТУРА.
Н.А. Коганович. Радиооборудование самолетов. Оборониздат М., 1962.
Г.Б. Белоцерковский. Основы радиотехники и антенны. РиС., М., 1983.
Радио N 7, 1989.
Радио N 2, 1990.
Н.Т. Бова, Г.Б. Резников. Антенны и устройства СВЧ. Киев, Высшая школа, 1982.
Н.Н. Федоров. Основы электродинамики. Высшая школа, М., 1980.
Радиолюбитель N 1, 1991.
QST March 1979, Doug De Maw, On Ferrite- Rod Inductors, p. 38.
Радиолюбитель N 5, 1992.
И.Н.Григоров (RK3ZK).
Широкополосная магнитная рамочная КВ антенна
Начнём мы наши подробные обсуждения с причиндала, без которого не обходится ни одно из радиоэлектронных устройств, принимающих или передающих сигнал в эфир – антенны.
ШИРОКОПОЛОСНАЯ НЕ ФЕРРИТОВАЯ МАГНИТНАЯ АНТЕННА.
Так была озаглавлена тема на форуме http://www.radioscanner.ru/forum/topic34670.html.
Представленная антенна является полностью магнитной, то есть реагирует только на магнитную составляющую поля радиоволн,
и представляет собой 80-ти сантиметровый кусок коаксиального кабеля RG-213 со снятой внешней оплёткой в центральной части
полотна.
Связь с приёмником осуществляется через симметрирующий трансформатор – балун на ферритовых трубках от кабелей мониторов.
Бедолага, автор был основательно поклёван злобными участниками форума за нетрадиционный подход, не соответствующий
уровню их научной мысли.
– А где конденсатор переменной ёмкости?
– А где эффективность в широкой полосе?
– А как вообще можно что-то конструировать, не понимая самых азов теории? –
вопрошали они строго, оставляя автора с его серьёзными намерениями наедине со справочным пособием Карла Ротхаммеля.
И только слабые адресные призывы адекватных участников к терпимости и продолжению дискуссии без нездорового заряда агрессии
возвращали его в суровую реальность форумных дебатов.
То что так хорошо начиналось в начале темы, растянулось на 10 страниц бурчаний «ни о чём» и свелось к выуживанию у автора сведений по
конструктиву балуна.
Наконец, по многочисленным просьбам ленивых, автор исполнил священный долг перед сообществом и раскрыл
секретную информацию, а в самом конце ещё и добавил фотографии с описанием конструкции трансформатора.
Итак:
1. Из двух ферритовых трубок склеить бинокль.
Чем меньше будут ферриты, тем меньше будет транс.
2. Свиваем две жилы, делаем первый виток.
3. Наматываем 2.5 витка. Важно делать витки поочерёдно. Виток одного, виток другого.
Получаем катушку для связи с петлёй антенны (пойдёт к центральным проводникам кабеля) со средней точкой (пойдёт к земле).
4. Вкладываем провод для катушки связи. Делаем 5 витков.
Получаем катушку связи для приёмника.
5. Соединяем начало катушки связи со средней точкой катушки петли антенны.
Эти соединённые выводы подпаиваем к земле выходного разъёма, оплетке кабеля и корпусу коробки антенны.
6. После намотки трансформатора желательно проверить правильность сделанного.
Подключаем трансформатор к приёмнику и поочерёдно хватаемся руками за верхние выводы петлевой катушки.
Если всё правильно, уровень шума будет одинаковым на обоих выводах.
Если неохота мотать трансформатор, можно воспользоваться схемой, опубликованной в журнале Elektor Electronics – №1/ 2000, с.20-21
и подсоединить её к центральной жиле кабеля.
Работать будет вполне сносно, хотя симметрия получится похуже, чем у балуна. Зато дифференциальный усилитель (Т1, Т2) имеет коэффициент усиления 10 дБ вплоть до 30 МГц, а буфер Т3 позволяет соединять выход устройства с входом приёмника не только напрямую, но и через 75-омный кабель любой длины.
Автор: Подобные конструкции широкополосных нерезонансных комнатных антенн довольно часто мелькают в различных
источниках информации.
В силу своей теоретической неправильности они не получили такого широкого развития, как скажем, резонансные магнитные
антенны, а зря – работают они не намного хуже. При этом отсутствие необходимости постоянно перестраивать их по
частоте вслед за валкодером приёмника даёт им неоспоримое преимущество перед резонансными собратьями.
А эффективность…?
Да какая там эффективность? Она примерно такая же, как у 5-ти метрового куска провода, выброшенного в окно –
проверено личным опытом.
Хотите улучшить её приёмные свойства? Милости просим на страницу ссылка на страницу .
Кольцевая экранированная рамочная антенна
Полезная модель относится к антенной технике, и может быть использована в любых радиотехнических системах для приема радиосигналов. Предлагаемая антенна имеет облегченную конструкцию, позволяет осуществить высококачественный радиомониторинг и способна принимать электромагнитные волны с возможностью определения направления их распространения, что расширяет ее функциональные возможности. Кольцевая экранированная рамочная антенна содержит закрепленные на антенной мачте 1 и пересекающиеся между собой кольцевые рамки 2, 3, 4, расположенные в трех взаимно ортогональных плоскостях. Каждая кольцевая рамка 2, 3, 4 выполнена в виде кольцевой диэлектрической оболочки 5, внутри которой расположен радиочастотный коаксиальный кабель в виде кольцевого витка 6 его конечной части. Кольцевые рамки 2, 3, 4 выполнены с выходным соединительным устройством, состоящим из тройника 7, и диэлектрического защитного патрубка 8. Кабели снижения снабжены нанизанными на каждый из них по всей длине ферритовыми экранирующими кольцами 9. На расстоянии одного метра от конца диэлектрического защитного патрубка 8 на радиочастотный коаксиальный кабель каждой кольцевой рамки 2, 3, 4 надето соответствующее ей ферритовое компенсирующее кольцо 12, 13, 14, на которое намотано 10 витков этого кабеля.
Полезная модель относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может найти применение в системах радиомониторинга, в системах контроля электромагнитной обстановки, в системах пеленга, в системах связи, для регистрации и измерения синусоидальных, шумовых и импульсных магнитных полей в условиях больших электрических помех.
Известна кольцевая экранированная рамочная антенна, выполненная из двух отрезков коаксиального кабеля, каждый из которых образует, по крайней мере, один виток, причем витки первого и второго отрезков коаксиального кабеля имеют противоположное направление намотки. На первых концах каждого отрезка коаксиального кабеля, между центральным и внешним проводниками которого включена нагрузка, а на вторых концах центральный и внешний проводник первого отрезка коаксиального кабеля соединены соответственно с внешним и центральным проводниками второго отрезка коаксиального кабеля (см. патент РФ 2054764, МПК H01Q 7/00, опубл. 20.02.1996),
Недостатком данного технического решения является работа в узкой полосе частот, возможность работы только с устройствами, имеющими дифференциальный вход.
Наиболее близкой по технической сущности является кольцевая экранированная рамочная антенна, содержащая закрепленные на антенной мачте и расположенные в трех взаимно ортогональных плоскостях и пересекающиеся между собой жесткие кольцевые рамки, каждая из которых выполнена с выходным соединительным устройством, центральной жилой и экранирующей оболочкой, имеющей поперечный разрез (см. патент РФ 2393596, МПК H01Q 7/00, опубл. 23.03.2009).
Недостатком данного технического решения является значительный вес антенны и недостаточные функциональные возможности, так как известная антенна реагирует только на величину вектора магнитной индукции, не получая информации о направлении распространения электромагнитной волны.
Техническим результатом данной полезной модели является возможность создания облегченной конструкции антенны, способной принимать электромагнитные волны с возможностью определения направления их распространения, что позволяет осуществить высококачественный радиомониторинг.
Технический результат достигается тем, что в кольцевой экранированной рамочной антенне, содержащей закрепленные на антенной мачте и расположенные в трех взаимно ортогональных плоскостях и пересекающиеся между собой жесткие кольцевые рамки, каждая из которых выполнена с выходным соединительным устройством, центральной жилой и экранирующей оболочкой, имеющей поперечный разрез, согласно полезной модели каждая кольцевая рамка выполнена в виде диэлектрической оболочки, внутри которой расположен радиочастотный коаксиальный кабель в виде кольцевого витка его конечной части, причем экранирующая оболочка в месте ввода радиочастотного коаксиального кабеля в диэлектрическую оболочку электрически соединена с центральной жилой конца кольцевого витка радиочастотного коаксиального кабеля, а следующие после выходных соединительных устройств части радиочастотных коаксиальных кабелей, представляющие собой кабели снижения, снабжены нанизанными на каждый из них ферритовыми компенсирующими и экранирующими кольцами. Выходное соединительное устройство состоит из диэлектрического фитинга, выполненного в виде тройника, соединенного боковыми торцами с концами предварительно разъединенной кольцевой диэлектрической оболочкой, и диэлектрического защитного патрубка, закрепленного на центральном отводе тройника. На кабели снижения на расстоянии 0,1-2 метра от конца диэлектрического защитного патрубка надето ферритовое компенсирующее кольцо, на которое намотано 8-12 витков этого кабеля. Ферритовые экранирующие кольца, надетые на кабели снижения, закреплены на расстоянии друг от друга не более четверти длины самой короткой волны принимаемого диапазона радиочастот.
Кабели снижения кольцевых рамок закреплены на антенной мачте и скреплены между собой, образуя групповой кабель снижения, прокладываемый до места подключения к соответствующим входам приемной аппаратуры.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 изображена кольцевая экранированная рамочная антенна, общий вид; на фиг.2 изображена кольцевая рамка в разрезе.
Кольцевая экранированная рамочная антенна содержит закрепленные на антенной мачте 1 и пересекающиеся между собой кольцевые рамки 2, 3, 4, расположенные в трех взаимно ортогональных плоскостях. Каждая кольцевая рамка 2, 3, 4 выполнена в виде кольцевой диэлектрической оболочки 5, внутри которой расположен радиочастотный коаксиальный кабель в виде кольцевого витка 6 его конечной части. Кольцевые рамки 2, 3, 4 выполнены с выходным соединительным устройством, состоящим из диэлектрического фитинга, выполненного в виде тройника 7, соединенного боковыми торцами с концами предварительно разъединенной диэлектрической оболочки 5, и диэлектрического защитного патрубка 8, закрепленного на центральном отводе тройника 7. Экранирующая оболочка радиочастотного коаксиального кабеля в месте его ввода в диэлектрическую оболочку 5 электрически соединена с центральной жилой конца кольцевого витка 6 радиочастотного коаксиального кабеля. Следующие после выходных соединительных устройств части радиочастотных коаксиальных кабелей, представляющие собой кабели снижения, снабжены нанизанными на каждый из них по всей длине ферритовыми экранирующими кольцами 9. Кабели снижения кольцевых рамок 2, 3, 4 закреплены на антенной мачте 1 и скреплены между собой крепежными стяжками 10, образуя групповой кабель снижения 11, прокладываемый до места подключения к соответствующим входам приемной аппаратуры (на чертеже не показана). На расстоянии одного метра от конца диэлектрического защитного патрубка 8 на радиочастотный коаксиальный кабель каждой кольцевой рамки 2, 3, 4 надето соответствующее ей ферритовое компенсирующее кольцо 12, 13, 14, на которое намотано 10 витков этого кабеля.
Кольцевая экранированная рамочная антенна работает следующим образом
Падающая электромагнитная волна, проходя через область расположения антенны, находящейся на антенной мачте 1, наводит своей магнитной составляющей соответствующие ЭДС в кольцевых витках 6 кольцевых рамок 2, 3, 4, пропорциональные проекциям вектора магнитной индукции на их нормали. Совокупность этих ЭДС образует компонентные электрические сигналы, которые отводятся через выходные соединительные устройства, состоящие из тройника 7 и диэлектрического защитного патрубка 8, и следуют далее по кабелям снижения, входящим в состав группового кабеля снижения 11, к соответствующим трем входам приемной аппаратуры. При этом ферритовые компенсирующие кольца 12, 13, 14, расположенные после выходных соединительных устройств соответствующих кольцевых рамок 2, 3, 4, компенсируют емкостные связи между кольцевыми рамками 2, 3, 4, предотвращая таким образом их взаимное влияние. Ферритовые экранирующие кольца 9, нанизанные на кабели снижения, уменьшают взаимное влияние компонентных сигналов друг на друга при их прохождении по кабелям снижения в составе группового кабеля снижения 11, а также препятствуют проникновению электромагнитных помех на входы приемной аппаратуры. Кольцевые диэлектрические оболочки 5 играют роль каркасов для кольцевых витков 6 кольцевых рамок 2, 3, 4, а также защищают кольцевые витки 6 от атмосферных воздействий.
Предлагаемая антенна имеет облегченную конструкцию, позволяет осуществить высококачественный радиомониторинг и способна принимать электромагнитные волны с возможностью определения направления их распространения, что расширяет ее функциональные возможности.
1. Кольцевая экранированная рамочная антенна, содержащая закрепленные на антенной мачте и расположенные в трех взаимно ортогональных плоскостях и пересекающиеся между собой жесткие кольцевые рамки, каждая из которых выполнена с выходным соединительным устройством, центральной жилой и экранирующей оболочкой, имеющей поперечный разрез, отличающаяся тем, что каждая кольцевая рамка выполнена в виде диэлектрической оболочки, внутри которой расположен радиочастотный коаксиальный кабель в виде кольцевого витка его конечной части, причем экранирующая оболочка в месте ввода радиочастотного коаксиального кабеля в диэлектрическую оболочку электрически соединена с центральной жилой конца кольцевого витка радиочастотного коаксиального кабеля, а следующие после выходных соединительных устройств части радиочастотных коаксиальных кабелей, представляющие собой кабели снижения, снабжены нанизанными на каждый из них компенсирующими и экранирующими ферритовыми кольцами.
2. Кольцевая экранированная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что выходное соединительное устройство состоит из диэлектрического фитинга, выполненного в виде тройника, соединенного боковыми торцами с концами предварительно разъединенной кольцевой диэлектрической оболочкой, и диэлектрического защитного патрубка, закрепленного на центральном отводе тройника.
3. Кольцевая экранированная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что ферритовое компенсирующее кольцо каждой кольцевой рамки расположено на кабеле снижения на расстоянии 0,1-2 м от конца диэлектрического защитного патрубка, причем на ферритовое компенсирующее кольцо намотано 8-12 витков этого кабеля снижения.
4. Кольцевая экранированная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что ферритовые экранирующие кольца надеты на кабели снижения по всей их длине и закреплены на расстоянии друг от друга не более четверти длины самой короткой волны принимаемого диапазона радиочастот.
5. Кольцевая экранированная рамочная антенна по п.1, отличающаяся тем, что кабели снижения кольцевых рамок закреплены на антенной мачте и скреплены между собой, образуя групповой кабель снижения, прокладываемый до места подключения к соответствующим входам приемной аппаратуры.
Антенны CB с магнитным креплением | CB Магнитные антенны
В наличии – Быстрая доставка
- Общая высота: 6.5 футов
- Потребляемая мощность 5000 Вт
- Лучшее в своем классе: магнитное крепление
- CB и 10-метровая антенна
В наличии – Быстрая доставка
- Наша самая популярная магнитная CB-антенна
- Общая высота: 3.5 футов
- Потребляемая мощность 300 Вт
- Подходит для погодных условий NOAA
В наличии – Быстрая доставка
- Общая высота: 5.6 футов
- Потребляемая мощность 3000 Вт
- Подходит для погодных условий NOAA
В наличии – Быстрая доставка
- Штыревая антенна из нержавеющей стали, 35 дюймов, 17-7
- Регулируемая мощность AM, 300 Вт
В наличии – Быстрая доставка
- 8 дюймов в высоту
- Хром Магнитное основание
- Вкл.12 ‘коаксиальный кабель
В наличии – Быстрая доставка
- Общая высота: 5 футов
- Подходит для погодных условий NOAA
В наличии – Быстрая доставка
- Общая высота: 42 дюйма
- 15-футовый кабель
- Подходит для погодных условий NOAA
В наличии – Быстрая доставка
- Магнитное основание
- Включает 15-дюймовый коаксиальный кабель
В наличии – Быстрая доставка
- Общая высота: 18.5 ”
- 15-футовый кабель
- Подходит для погодных условий NOAA
В наличии – Быстрая доставка
- 8 Антистатическая черная виниловая оболочка, стабилизированная УФ-излучением
- 3 Магнитное крепление с пластиковым покрытием
- Коаксиальный кабель 9 ‘RG-58A / U
- Хромированная муфта 3/8 x 24
- Подгонка двойного кольца с кольцом VMT Tuning
- Просто скрутите кольца для наименьшего КСВ
В наличии – Быстрая доставка
- 3 фута высотой
- Магнитное основание
- Коаксиальный кабель 17 дюймов с разъемом
- Пружина для дополнительной гибкости
Часы работы и расположение
- 2940 N Plainview Rd Уолкотт, Айова 52773 КАРТА США
- Часы работы магазина: Пн – Пт 9–6 | Сб 9 – 5 | Вс закрыто
Авторские права 2021 Walcott Radio
Посетите наш магазин! 2940 N Plainview Rd Walcott, Iowa 52773 USA
Антенные кабели с магнитным основанием
Антенные стойки с магнитным основанием для антенн с разъемами RP-SMA и разъемами N-типа.Крепления имеют кабели к RP-SMA-папе. Может использоваться с нашими L-образными кронштейнами для крепления антенны на стене или столбе.
Оптимизируйте свой беспроводной сигнал с помощью базы магнитной антенны
Простое и практичное решение для подключения на ходу
Магнитные крепления – это простое решение для оптимального расположения антенны. Наслаждайтесь максимальной мощностью сигнала, просто прикрепив магнитное крепление к автомобилю в любом месте и подключив антенну.С магнитным креплением вам не потребуется дополнительная установка и вы можете легко изменить положение или снять антенну, не оставляя следов. Мощное магнитное удержание означает, что ваша антенна надежно удерживается на месте во время движения.
Многократное использование
Магнитные крепления идеально подходят для прочных и готовых к эксплуатации устройств радио, GPS, телекоммуникаций, прямой видимости и беспроводного доступа в Интернет. Магнитные крепления для мобильных антенн широко используются на коммерческих, промышленных и аварийных транспортных средствах, где важна безопасная и надежная связь.
Расположение ключа
Для оптимального размещения на вашем автомобиле расположите магнитное крепление в центре металлической крыши, избегая краев, изгибов или кусков металла, которые могут вызвать нарушение сигнала. Конечно, магнитные крепления не работают с алюминиевыми или стекловолоконными поверхностями.
Основание / подставка антенны с магнитным креплением
A магнитное основание антенны , также известное как магнитное крепление или магнитное крепление – это тип крепления антенны, который использует магнетизм для надежного прикрепления к металлической поверхности.Крепление непостоянное , что делает его гибким монтажным решением для ряда приложений. Большинство опор для магнитов состоят из радиочастотного разъема, который встроен в пластиковый корпус, удерживающий магниты, и прикреплен к антенному кабелю для подключения к последующему устройству. Они также могут иметь резиновый чехол для дополнительной защиты как крепления, так и автомобиля.
Магнитные крепления могут различаться по размеру (диаметру), силе магнита и длине коаксиального кабеля, подключенного к монтажному разъему. Крепления для тяжелых магнитов могут содержать три магнитных основания и используются для больших антенн. Их также необходимо согласовать с антенным разъемом или использовать с подходящим адаптером. Нельзя недооценивать прочность магнитных опор; аттракцион может привести к защелкиванию крепления и поранению пальцев!
Антенна крепится к держателю с помощью дополнительного резьбового соединителя, который обеспечивает механическое и электрическое соединение. В качестве альтернативы антенна предварительно прикреплена к магнитной опоре в виде единого блока, известного как магнитная антенна .
Mag-mounts – это ключевой тип крепления антенны для автомобилей.
Магнитное крепление особенно полезно для быстрого и удобного развертывания антенн на крыше автомобилей с металлической крышей. Магнитные крепления также являются выгодным монтажным решением для нестандартной установки. Понятно, что они не будут работать со стекловолокном, алюминием или крышами транспортных средств с мягким верхом. Магнитное крепление просто помещается в нужное место, затем ввинчивается антенна, а коаксиальный кабель вставляется в радиоустройство.Крепление также может быть снято или отрегулировано при необходимости (например, ночью для защиты антенны от кражи или вандализма) без повреждения конструкции поверхности, на которой она установлена. Они могут использоваться для быстрого развертывания службами экстренной помощи и вооруженными силами или энтузиастами радиолюбительства, которым требуется простое решение для мобильной антенны для радио CB .
Магнитное основание антенны для монопольных или дипольных антенн
Антенны этого класса часто используются с магнитным креплением.Длинный стержневой провод несимметричной антенны можно легко вкрутить в магнитное крепление для надежного удержания с линией питания в основании антенны для передаваемых или принимаемых сигналов. Многие магнитные антенны используют базовую нагрузку с катушкой в нижней части антенны, которая увеличивает гибкость и устойчивость, а также длину штыря, выступающую вверх на высоту.
Крепления Mag могут использоваться с
- Штыревые антенны
- Антенны резиновые уточки
- Винтовые антенны
- Зонтичные антенны
- Грибовидные антенны
Почему важны магнитные основания антенн?
Магнитные крепления популярны и используются в широком спектре приложений, особенно там, где есть мобильность.Мобильные антенны специально разработаны для удобной работы во время движения. Вертикально ориентированные антенны для работы наземной и мобильной радиосвязи являются всенаправленными, а магнитные крепления позволяют размещать их таким образом, чтобы обеспечить беспрепятственное покрытие со всех сторон и на высоте. Вот несколько распространенных приложений, в которых может оказаться полезным магнитное основание антенны.
- Магнитные крепления для антенн GPS
Глобальная система позиционирования – лучшая в мире радионавигационная система.Он используется во всем мире для точной навигации с использованием запатентованной правительством США группировки из 24 спутников. Эти спутники занимают срединную околоземную орбиту и непрерывно передают сигнал, который включает идентификационные данные, время и данные о местоположении, которые могут быть получены и использованы для GPS-навигации или отслеживания водителями, использующими устройства GPS в своих транспортных средствах. Спутниковый сигнал значительно уменьшается из-за его прохождения через слои земной атмосферы. Поэтому антенна GPS, используемая в транспортных средствах, должна иметь хорошее открытое небо, чтобы прием сигнала GPS был достаточно своевременным, чтобы его можно было использовать.Крепления
Mag выгодны, так как антенна GPS может быть установлена на транспортном средстве в положении, обеспечивающем максимальное воздействие на небо, а кабель можно пропустить через окно к приемнику GPS в транспортном средстве.
- Магнитные опоры для автомобилей аварийной службы
Антенны жизненно важны для критически важной связи в чрезвычайных ситуациях. На коммунальных и коммунальных транспортных средствах может потребоваться временная установка антенн определенных типов. Антенны VHF и UHF , работающие в спектре общественной безопасности также могут быть развернуты нетехническим персоналом, который может обращаться с антенной в условиях чувствительности ко времени. Ключевым преимуществом антенн с магнитным креплением является то, что они быстро устанавливаются и не требуют специальных инструментов или принадлежностей (без сверления) для надежного монтажа.
- Основание магнитной антенны для радио CB
Основания антенн с магнитным креплением являются основным элементом для Citizens Band Radio , популярного безлицензионного метода связи.Они используются не только для отдыха, но и для сводок погоды, аварийных ситуаций и делового общения.
Наземная мобильная радиосистема часто включает установку двусторонней радиосвязи в транспортных средствах с установкой подходящей антенны на крыше. Поскольку мощность трансивера ограничена максимум 4 Вт, а дальность действия, в зависимости от местности, составляет до 20 миль, использование CB-радио в автомобиле дает больше возможностей для связи в разных местах, хотя его не следует использовать во время вождения.
- Крепления для штормовой погони
Погоня за штормом – это развлечение, предполагающее активное преследование суровых погодных явлений. Охотники за штормами используют различное оборудование, установленное на транспортных средствах, для метеорологических и навигационных целей. В частности, GPS и ряд любительских радиочастот могут использоваться для отслеживания штормов и связи по радио с другими охотниками за штормами в их местности. Магнитные крепления могут также использоваться для датчиков ветра (анемометров) и антенн сотовой связи, если посещаемое место, вероятно, будет удаленным.
Часто задаваемые вопросы по магнитной антенной базе
Может ли магнитное крепление ослабнуть или упасть с автомобиля во время движения?
Магниты могут упасть с автомобиля. Это часто происходит, когда особенно высокая антенна устанавливается с помощью слишком маленького магнитного крепления, особенно если транспортное средство движется со скоростью. Качество и размер магнита определяют степень удержания крыши. Если вы устанавливаете большую антенну, выберите большое магнитное крепление, чтобы предотвратить это.
Магниты могут размагничиваться, но вряд ли возникнут физические и электромагнитные силы, которые могут вызвать это. Большинство магнитных опор заменяют до того, как они выйдут из строя из-за воздействия внешнего воздействия и коррозии, которые разрушают как опору, так и антенну. Их продолжительное пребывание на открытом воздухе означает, что разъем и коаксиальный кабель будут работать хуже, что приведет к потере сигнала. Их следует незамедлительно заменять, когда они начинают выходить из строя.
Если магнитное крепление отключается, прикрепленный к нему кабель может удерживать его на месте или предотвращать его превращение в снаряд.Основной ущерб обычно касается окон или царапин на крыше. Если это безопасно, остановите автомобиль и заберите антенну, если вы едете по автостраде, вам может потребоваться уведомить правоохранительные органы, чтобы помочь в поиске.
Как правильно разместить антенну с магнитным креплением на крыше автомобиля?
Определенное положение магнитного крепления на крыше транспортного средства не окажет существенного влияния на характеристики антенны. Приоритет при установке антенн – высота , так как из-за прямой видимости это ключевой фактор, определяющий дальность действия. Центрирование магнитное крепление на слегка выпуклой крыше максимизирует высоту, а также означает, что имеется достаточный радиус заземляющего слоя со всех сторон антенны.
Нужна ли заземляющая пластина для антенн с магнитным креплением?
Штыревые и другие монопольные антенны устанавливаются перпендикулярно плоскости заземления. Это заземленная электропроводящая поверхность, которая служит отражателем для радиоволн и определяет ключевые характеристики работы антенны.Это не обязательно обосновано.
Магнитное крепление выполняет емкостную функцию и соединяет антенну с крышей транспортного средства, которая при таком расположении становится плоскостью заземления. Этого достаточно для большинства антенн VHF и UHF. Заземляющий слой необходим для оптимального функционирования антенны, а магнитное крепление, к которому она прикреплена, должно иметь прямой контакт с металлической поверхностью. Тонкий слой краски не влияет на электрические характеристики контакта с лежащей под ним сталью.
Если между креплением и металлом нет контакта, возможно, из-за того, что на магнитное крепление накинули ткань или накладку для защиты отделки автомобиля, возникнет неправильное заземление и антенна не будет работать должным образом.
Любители мобильной любительской радиосвязи могут обнаружить, что на ВЧ частоте емкостная связь антенны с магнитным креплением может быть недостаточной для необходимого заземления, и требуется дополнительное заземление.
Можно ли установить магнитное крепление где угодно?
Если вы используете антенну с магнитным креплением для любительского радио или другого личного использования, не связанного с автомобилем, вам может быть трудно найти подходящую магнитную поверхность для крепления крепления.
Для крепления магнитного крепления можно использовать любую подходящую металлическую поверхность. Энтузиасты-радиолюбители используют антенны с магнитным креплением на всевозможных металлических поверхностях, от вывески риэлтора до противней для печенья и противней для пиццы.
В идеале, металлическое основание должно охватывать как можно большую площадь, чтобы заземляющая поверхность вашей антенны имела приличную площадь основания. Плоскость заземления должна иметь радиус не менее длины волны частоты антенны. Меньшие металлические поверхности ухудшают характеристики антенны, поскольку заземляющий слой является функциональной частью антенны.
Влияет ли магнетизм магнитного основания антенны на характеристики антенны?
Магнетизм не влияет на работу антенны с магнитным креплением. Его магнитное поле недостаточно сильное, чтобы повлиять на передачу или прием сигналов. Магнит служит только для надежного удержания крепления антенны к металлической поверхности.
Какие существуют альтернативы использованию магнитного крепления?
Крепление антенны в сквозном отверстии или сквозь крышу является основной альтернативой для обеспечения удобного и надежного крепления автомобильных антенн.Это означает проделать постоянную дыру в крыше автомобиля.
Замечательной альтернативой является новое крепление Motorola NMO или , которое является распространенной альтернативой для установки мобильных антенн. Конкретные конструкции различаются, но все они имеют стандартный резьбовой соединитель, к которому мобильная антенна привинчивается через дополнительный соединитель.
Крепление NMO обеспечивает не только механическое соединение антенны, но и электрическое соединение, так как антенный кабель выходит из крепления.Для установки этого крепления в крыше автомобиля просверливается отверстие от 3/8 до mill дюйма (от 9,53 до 19,05 мм), которое позволяет установленному соединителю выступать.
Другой альтернативой является установка антенны на люке или в багажнике, хотя высота установки не достигается при установке на крышу. Крепления для багажника или багажника располагаются вне закрытого багажника автомобиля. В креплениях желоба желоб на краю крыши транспортного средства используется как место для зажима.
Можно ли защитить лакокрасочное покрытие автомобиля с помощью антенны с магнитным креплением?
Одним из нежелательных эффектов использования магнитного крепления являются царапины и повреждения лакокрасочного покрытия, которые часто неизбежны со временем.Стратегии защиты краски не должны ухудшать емкостную связь магнитного крепления, которое обеспечивает функциональное заземление антенны, или уменьшать удерживание магнита на крыше транспортного средства. Можно использовать контактную бумагу и защитные пленки для краски, но они могут притягивать пыль, грязь и песок, которые могут еще больше поцарапать лакокрасочное покрытие. Другой вариант – снять магнитное крепление, чтобы регулярно чистить и полировать воском крышу. Поднимая магнитное крепление прямо, удерживая антенну, а не отрывая ее с одной стороны, также сводит к минимуму царапины.
Заключение
Магнитные антенные основания – это практичное и простое в установке решение для надежного крепления мобильной антенны на металлической крыше транспортного средства. Прочность этих магнитных опор означает, что они хорошо удерживают подходящие поверхности. Поскольку они легко перемещаются, как техники, так и любители могут добиться оптимального размещения, отрегулировав необходимое для оптимизации производительности.
Узнать больше
Tram 5-дюймовая магнитная CB-антенна с 17-дюймовым коаксиальным кабелем, стальной корпус – RadioShack
RadioShack.com Политика возврата в Интернете
Из-за COVID-19 обработка возврата может занять больше времени, чем обычно. Пожалуйста, подождите от 14 до 21 дня, прежде чем связываться со службой поддержки клиентов относительно статуса вашего возврата. Спасибо за терпеливость.
На RadioShack.com мы хотим, чтобы вы были полностью удовлетворены каждым приобретенным товаром. Если вы не удовлетворены своей покупкой на RadioShack.com, вы можете вернуть большинство товаров в течение 30 дней с полным возмещением покупной цены за вычетом доставки, обработки или других дополнительных расходов.См. Раздел «Исключения» для продуктов, на которые не распространяется наша политика возврата.
ВАЖНО: За некоторыми исключениями, возврат осуществляется в форме кредита интернет-магазина, который можно погасить на RadioShack.com. RadioShack не возмещает стоимость доставки. За некоторыми исключениями, мы не предоставляем предоплаченные этикетки для возврата; Вы несете ответственность за покрытие любых транспортных расходов при возврате вашего товара (ов).
Пожалуйста, не забудьте отправить ваш товар (-ы) обратно в полном соответствии с нашей Политикой возврата через Интернет:
- Товар (-ы) необходимо отправить обратно в течение 30 дней с даты доставки.
- Товар (-ы) должны быть неиспользованными и в новом состоянии.
- Все товары должны быть возвращены в оригинальной упаковке со всеми прилагаемыми аксессуарами и документами.
- При возврате товара на наш склад без разрешения на возврат, созданного в нашем Центре возврата или связавшись с нашей службой поддержки клиентов, взимается сбор за ручную обработку в размере 10 долларов США.
Исключения: RadioShack.com не принимает возврат на определенные товары. Товары, которые не подлежат возврату, указаны в Интернете.Невозвратные товары включают:
- Продукты, которые были перепроданы или изменены (или помечены) для перепродажи, не принимаются.
- Открытый софт или комплекты.
- Электронные носители, не имеющие дефектов (например, флэш-накопители USB и карты памяти).
- Средства личной гигиены (например, маски для лица, защитные маски).
- Товары, перечисленные как окончательная продажа или невозвратные.
- Продукты, приобретенные не на RadioShack.com.
Для возврата или обмена товара:
- Начните с посещения нашего центра возврата по адресу radioshack.com / returns и введите адрес электронной почты, который использовался при размещении заказа.
- Ваш запрос на возврат товара должен быть отправлен в течение 30 дней с даты доставки или иным образом в рамках нашей Политики возврата.
- За некоторыми исключениями, мы не предоставляем предоплаченные этикетки для возврата; Вы несете ответственность за оплату обратной доставки. Стоимость обратной доставки будет вычтена из суммы возврата.
- Вы получите электронное письмо с инструкциями по возврату. Выберите «Начать возврат» и выберите товары, которые хотите вернуть.Следуйте инструкциям, чтобы распечатать этикетку обратной доставки.
- Пожалуйста, используйте выданную транспортную этикетку, чтобы обеспечить надлежащую обработку вашего возврата. Сохраните номер отслеживания возврата из возвращаемой посылки, чтобы гарантировать, что посылка будет возвращена на наш склад.
- Вы можете вернуть посылку в любое почтовое отделение США. Как только ваш возврат будет получен и обработан на нашем складе, вам будет отправлено электронное письмо с подтверждением.
Международный возврат
Если вы решите вернуть товар (-ы), RadioShack не предоставляет этикетки с предоплаченным возвратом, и вы несете ответственность за покрытие транспортных расходов.Кроме того, клиенты за пределами США не смогут использовать наш онлайн-центр возврата. Вместо этого следуйте приведенным ниже инструкциям, чтобы вернуть товар в соответствии с нашей Политикой возврата через Интернет.
Чтобы вернуть товар (-ы) по почте, свяжитесь с нашей службой поддержки клиентов по адресу [email protected] или позвоните нам по телефону 1-800-THE-SHACK (1-800-843-7422). Мы предоставим вам этикетку для возврата, которую вы можете передать любому из местных перевозчиков. Отправляйте возвращаемые товары в наш отдел возврата по адресу, указанному ниже:
. RadioShack Returns
900 Terminal Road # 244
Fort Worth, TX 76106
Поврежденный или дефектный товар (-ы)
Если вы получили поврежденный или бракованный товар от RadioShack.com, немедленно свяжитесь с представителем службы поддержки клиентов.
● Сообщите представителю номер вашего заказа, номер позиции и номер отслеживания из исходного электронного письма с подтверждением. Представителю также понадобятся ваш адрес электронной почты и номер телефона.
● RadioShack.com сделает все возможное, чтобы помочь вам с возвращением.
● Неисправный элемент может быть заменен в течение 30 дней с даты покупки в соответствии с нашей Гарантийной политикой или в течение гарантийного срока производителя, в зависимости от того, какой срок больше.Обратитесь за помощью к представителю службы поддержки клиентов.
● По возможности предоставьте фотографии повреждения или дефекта, чтобы ускорить оказание помощи.
● Поврежденные или дефектные товары будут заменены, если они доступны, или будет предоставлен кредит магазина RadioShack.com.
Пропавший в пути товар (-ы)
Если ваш номер отслеживания показывает, что заказ был доставлен, но вы так и не получили его от RadioShack.com, немедленно свяжитесь с представителем службы поддержки клиентов.
● Свяжитесь с перевозчиком и подайте претензию в отношении утерянных при транспортировке предметов.Сообщите представителю номер вашего заказа, номер позиции, номер для отслеживания из исходного электронного письма с подтверждением и номер претензии. Представителю также понадобятся ваш адрес электронной почты и номер телефона. ● RadioShack.com приложит все разумные усилия, чтобы помочь вам с заменой, если таковая имеется, или будет предоставлен кредит магазина.
Отмена заказа
Поскольку ваш заказ обрабатывается максимально быстро, в обычное рабочее время существует 15-минутное окно для отмены заказа.Если вы разместили заказ по ошибке, немедленно позвоните в службу поддержки по телефону 1-800-843-7422. Если запрос на отмену поступает более чем через 15 минут после размещения заказа или в нерабочее время, заказ будет доставлен и должен быть обработан как возврат после доставки.
Гарантии на продукцию
Щелкните здесь , чтобы ознакомиться с положениями и условиями для всех штатов.
Многие товары, которые продаются на RadioShack.com, поставляются с гарантией производителя.Применимую информацию о гарантии обычно можно найти внутри коробки или упаковки. За дополнительной информацией о гарантии производителя на конкретный продукт обращайтесь непосредственно к производителю.
На наши продукты под собственной торговой маркой RadioShack предоставляется 90-дневная или 1-летняя гарантия, в зависимости от продукта. Вы можете прочитать условия этих ограниченных гарантий ниже.
Условия гарантии
За исключением Калифорнии, RadioShack не дает никаких дополнительных гарантий, явных или подразумеваемых, в отношении любого продукта, произведенного сторонней организацией, кроме RadioShack.
ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВ, ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ КОММЕРЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ И ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ ОСОБЕННО ОТКАЗЫВАЮТСЯ: (1) ДЛЯ ВСЕХ ПРОДАЖ «КАК ЕСТЬ»; И (2) ПОСЛЕ ПРОИЗВОДСТВА: [A] истечения срока действия ЛЮБЫХ ПРИМЕНИМЫХ ЯВНЫХ ГАРАНТИЙ, ИЛИ [B] 90 ДНЕЙ С ДАТЫ ПОКУПКИ.
RadioShack не несет ответственности за любые убытки или ущерб (включая косвенные, особые, случайные или косвенные убытки), прямо или косвенно вызванные продуктами, перечисленными в этой квитанции.В некоторых штатах не допускаются ограничения подразумеваемых гарантий (например, гарантии товарной пригодности или пригодности для определенной цели) или исключение случайных или косвенных убытков, поэтому вышеуказанные ограничения или исключения могут к вам не относиться. Кроме того, у вас могут быть другие права, которые варьируются от штата к штату.
Продукты, которые подвергались неправильному использованию (включая статический разряд), небрежному обращению, аварии или модификации, или которые были спаяны или изменены во время сборки и не могут быть протестированы, исключаются из любой гарантии RadioShack.com.
Продукты, которые мы продаем, не авторизованы для использования в качестве критически важных компонентов в устройствах, имплантируемых человеку, а также в устройствах или системах жизнеобеспечения. Критическим компонентом является любой компонент имплантируемого человеку устройства, устройства или системы жизнеобеспечения, отказ от работы которых, как можно разумно ожидать, вызовет отказ имплантата, устройства или системы жизнеобеспечения или повлияет на их безопасность или эффективность.
На многие другие продукты, предлагаемые на этом веб-сайте, распространяется гарантия производителя.Копия конкретной гарантии, если она предлагается гарантом, будет доступна для проверки перед продажей по специальному запросу по нашему каталожному номеру.
Мы поставляем множество продуктов, которые соответствуют военным спецификациям производителя. Мы не отслеживаем эти продукты; поэтому мы поставляем их только как коммерческие детали.
Информация для международных клиентов или клиентов, путешествующих за границу: продуктов, приобретенных на RadioShack.com или через наши розничные точки в США не подлежат возврату для гарантийного обслуживания ни в одном из наших международных представительств.
90-дневная ограниченная гарантия
RadioShack Online OpCo LLC (далее «RadioShack») гарантирует отсутствие в этом продукте дефектов материалов и изготовления при нормальном использовании первоначальным покупателем в течение девяноста (90) дней с даты покупки в магазине RadioShack.com, принадлежащем RadioShack. , или авторизованный франчайзи или дилер RadioShack.RADIOSHACK НЕ ДАЕТ НИКАКИХ ДРУГИХ ЯВНЫХ ГАРАНТИЙ.
Данная гарантия не распространяется на: (a) повреждения или неисправности, вызванные или связанные с неправильным обращением, неправильным использованием, несоблюдением инструкций, неправильной установкой или обслуживанием, переделками, авариями, стихийными бедствиями (такими как наводнения или молнии) или превышением напряжения или текущий; (б) ненадлежащим или неправильно выполненным ремонтом лицами, не авторизованными сервисным центром RadioShack; (c) расходные материалы, такие как предохранители или батареи; (d) обычный износ или косметическое повреждение; (e) расходы на транспортировку, доставку или страхование; (f) затраты на снятие, установку, настройку, настройку или переустановку продукта; и (g) претензии лиц, не являющихся первоначальным покупателем.
В случае возникновения проблемы, на которую распространяется данная гарантия, доставьте продукт и товарный чек RadioShack в качестве доказательства даты покупки в место первоначальной покупки или посетите сайт www.radioshack.com/warranty. RadioShack по своему усмотрению, если иное не предусмотрено законом (а) заменит продукт таким же или сопоставимым продуктом, или (б) вернет покупную цену. Все замененные продукты и продукты, за которые производится возврат, становятся собственностью RadioShack.
RADIOSHACK ЯВНО ОТКАЗЫВАЕТСЯ ОТ ВСЕХ ГАРАНТИЙ И УСЛОВИЙ, НЕ УКАЗАННЫХ В ДАННОЙ ОГРАНИЧЕННОЙ ГАРАНТИИ.ЛЮБЫЕ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ НАЛОЖЕННЫМ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ, ВКЛЮЧАЯ ПОДРАЗУМЕВАЕМУЮ ГАРАНТИЮ КОММЕРЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ И, ЕСЛИ ПРИМЕНИМО, ПОДРАЗУМЕВАЕМУЮ ГАРАНТИЮ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ЦЕЛИ, ДЕЙСТВУЮТ ПО ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ГАРАНТИИ.
, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ ВЫШЕ ОПИСАННОГО, RADIOSHACK НЕ НЕСЕТ НИКАКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ПЕРЕД ПОКУПАТЕЛЕМ ПРОДУКТА ИЛИ ЛЮБЫМ ЛИЦАМ ИЛИ ЛИЦОМ В ОТНОШЕНИИ ЛЮБОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ, ПОТЕРЯ ИЛИ УЩЕРБ, ВЫЗВАННЫЙ НАПРЯМУЮ ИЛИ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОДУКЦИИ. НАРУШЕНИЕ ДАННОЙ ГАРАНТИИ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, ЛЮБЫЕ УБЫТКИ, ВЫЗВАННЫЕ НЕУДОБСТВАМИ И ЛЮБЫМИ ТЕРЯМИ ВРЕМЕНИ, ДАННЫХ, ИМУЩЕСТВА, ДОХОДА ИЛИ ПРИБЫЛИ И ЛЮБЫХ КОСВЕННЫХ, СПЕЦИАЛЬНЫХ, СЛУЧАЙНЫХ ИЛИ КОСВЕННЫХ УБЫТКОВ, ДАЖЕ ЕСЛИ ВОЗМОЖНОСТЬ ТАКИХ УБЫТКОВ.
В некоторых штатах не допускается ограничение срока действия подразумеваемой гарантии или исключение или ограничение случайных или косвенных убытков, поэтому вышеуказанные ограничения или исключения могут не относиться к вам. Эта гарантия дает вам определенные юридические права, и вы также можете иметь другие права, которые варьируются от штата к штату.
Вы можете связаться с RadioShack по телефону:
Служба поддержки клиентов RadioShack
900 Terminal Rd # 244
Fort Worth, TX 76106 USA
www.radioshack.com
1-800-THE-SHACK
Обновлено 21.01.
Ограниченная гарантия на 1 год
RadioShack Online OpCo LLC (далее «RadioShack») гарантирует отсутствие в этом продукте дефектов материалов и изготовления при нормальном использовании первоначальным покупателем в течение одного (1) года с даты покупки в магазине RadioShack.com, принадлежащем RadioShack. , или авторизованный франчайзи или дилер RadioShack. RADIOSHACK НЕ ДАЕТ НИКАКИХ ДРУГИХ ЯВНЫХ ГАРАНТИЙ.
Данная гарантия не распространяется на: (a) повреждения или неисправности, вызванные или связанные с неправильным обращением, неправильным использованием, несоблюдением инструкций, неправильной установкой или обслуживанием, переделками, авариями, стихийными бедствиями (такими как наводнения или молнии) или превышением напряжения или текущий; (б) ненадлежащим или неправильно выполненным ремонтом лицами, не авторизованными сервисным центром RadioShack; (c) расходные материалы, такие как предохранители или батареи; (d) обычный износ или косметическое повреждение; (e) расходы на транспортировку, доставку или страхование; (f) затраты на снятие, установку, настройку, настройку или переустановку продукта; и (g) претензии лиц, не являющихся первоначальным покупателем.
В случае возникновения проблемы, на которую распространяется данная гарантия, доставьте продукт и товарный чек RadioShack в качестве доказательства даты покупки в место первоначальной покупки или посетите сайт www.radioshack.com/warranty. RadioShack по своему усмотрению, если иное не предусмотрено законом (а) заменит продукт таким же или сопоставимым продуктом, или (б) вернет покупную цену. Все замененные продукты и продукты, за которые производится возврат, становятся собственностью RadioShack.
RADIOSHACK ЯВНО ОТКАЗЫВАЕТСЯ ОТ ВСЕХ ГАРАНТИЙ И УСЛОВИЙ, НЕ УКАЗАННЫХ В ДАННОЙ ОГРАНИЧЕННОЙ ГАРАНТИИ.ЛЮБЫЕ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ НАЛОЖЕННЫМ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ, ВКЛЮЧАЯ ПОДРАЗУМЕВАЕМУЮ ГАРАНТИЮ КОММЕРЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ И, ЕСЛИ ПРИМЕНИМО, ПОДРАЗУМЕВАЕМУЮ ГАРАНТИЮ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ЦЕЛИ, ДЕЙСТВУЮТ ПО ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ГАРАНТИИ.
, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ ВЫШЕ ОПИСАННОГО, RADIOSHACK НЕ НЕСЕТ НИКАКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ПЕРЕД ПОКУПАТЕЛЕМ ПРОДУКТА ИЛИ ЛЮБЫМ ЛИЦАМ ИЛИ ЛИЦОМ В ОТНОШЕНИИ ЛЮБОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ, ПОТЕРЯ ИЛИ УЩЕРБ, ВЫЗВАННЫЙ НАПРЯМУЮ ИЛИ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОДУКЦИИ. НАРУШЕНИЕ ДАННОЙ ГАРАНТИИ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, ЛЮБЫЕ УБЫТКИ, ВЫЗВАННЫЕ НЕУДОБСТВАМИ И ЛЮБЫМИ ТЕРЯМИ ВРЕМЕНИ, ДАННЫХ, ИМУЩЕСТВА, ДОХОДА ИЛИ ПРИБЫЛИ И ЛЮБЫХ КОСВЕННЫХ, СПЕЦИАЛЬНЫХ, СЛУЧАЙНЫХ ИЛИ КОСВЕННЫХ УБЫТКОВ, ДАЖЕ ЕСЛИ ВОЗМОЖНОСТЬ ТАКИХ УБЫТКОВ.
В некоторых штатах не допускается ограничение срока действия подразумеваемой гарантии или исключение или ограничение случайных или косвенных убытков, поэтому вышеуказанные ограничения или исключения могут не относиться к вам. Эта гарантия дает вам определенные юридические права, и вы также можете иметь другие права, которые варьируются от штата к штату.
Вы можете связаться с RadioShack по телефону:
Служба поддержки клиентов RadioShack
900 Terminal Rd # 244
Fort Worth, TX 76106 USA
www.radioshack.com
1-800-THE-SHACK
Обновлено 21.01.
–
перейти к содержанию Твиттер YouTube Facebook- О Фонде Ангела
- Закрыть
- Что мы делаем
- Кто мы есть
- Совет директоров
- Партнеры сообщества
- Корпоративные партнеры
- Ресурсы сообщества
- Наши истории ангелов
- Программа Foundation Angel
- Втягиваться
- Закрыть
- Стать ангелом
- Стать спонсором
- Стать юным ангелом
- Ваши доллары имеют значение
- Список необходимых предметов
- Календарь и события
- Закрыть
- Подписные мероприятия по сбору средств
- Вечер надежды
- Классический гольф-клуб Greater Brandon Charity
- Сетевые возможности
- Закрыть
- Обед с лидерами сообщества
Коаксиальный кабель 6 м, 16 мм для антенны с магнитной петлей для HELIAX Style
Условие: | Новый: Совершенно новый, неиспользованный, неоткрытый, неповрежденный товар в оригинальной упаковке (если упаковка применимый).Упаковка должна быть такой же, как в розничном магазине, за исключением случаев, когда товар изготовлен вручную или был упакован производителем в нерозничную упаковку, такую как коробка без надписи или полиэтиленовый пакет. См. Список продавца для получения полной информации. … Прочитайте больше о состоянии | Марке: | Маркенлос |
Модель: | Магнитантенна | Продуктарт: | Антенна |
Коаксиальный кабель 6 м 16 мм для антенны с магнитной петлей для HELIAX Style
Коаксиальный кабель 6 м 16 мм для антенны с магнитной петлей для HELIAX Style
Бытовая электроникаЛучшая антенна CB с магнитным креплением
С более чем сотней различных CB-антенн, доступных на рынке, попытка определить, какая из лучшая магнитная CB-антенна для вашего автомобиля, становится сложной задачей.Однако не бойтесь! Ниже представлен наш выбор, который мы считаем лучшим из доступных для вас.
Как вы, наверное, догадались по названию, магнитные крепления предназначены для крепления антенны к вашему автомобилю. Он поставляется со всем необходимым, включая магнитное крепление, коаксиальный кабель и, в некоторых случаях, штыревые антенны.
Он состоит из катушки, собранной в основании в нижней части антенны, передает и принимает от 3 до 7 миль – все зависит от условий и места установки антенны.
Плюсы антенны CB с магнитным креплением- Для всех автомобилей с металлической крышей ничто не сравнится по характеристикам с высокой антенной с магнитным креплением и обеспечивает наилучшие характеристики, обеспечивая отличный сигнал
- Его легко установить, поскольку для установки большинства других антенн требуется просверливание – там, где магнитная установка CB-антенна легко устанавливается, очищает крышу, устанавливается на место и покачивает ваш дядя, вы закончили
- Магнитное крепление обеспечивает отличную производительность, однако могут возникнуть проблемы с зазором, поскольку антенна расположена высоко на автомобиле.
- Многие антенны с магнитным креплением используют штыревую антенну, вставленную в основание и очень тонкую, и во время езды верхняя часть хлыста может удариться о ветку дерева и отогнуться – однако, если она зацепится за хлыст ниже, она может сломаться.
Магнитное крепление Firestik K-11 с коаксиальным кабелем w-18
Магнитное крепление Firestik K-11 с 18-дюймовым коаксиальным кабелем поставляется с 4.Основание 9 дюймов и основание из керамического магнита с тяжелой стальной чашей для концентрации магнитного поля. В нижней части крепления магнита он состоит из майларового диска с клейкой основой для защиты автомобиля. В комплекте вы получаете 18-дюймовый коаксиальный кабель Fire-Flex с разъемом FireStik Fire-Ring. Крепление хорошо работает с антенным диапазоном Firestik.
Характеристики:
- Firestik K-11 – это магнитное крепление для антенны диапазона Firestik, имеющее 4.База 9 дюймов
- Он состоит из тяжелой стальной чашки керамического основания магнита для концентрации магнитного поля.
- Он имеет майларовый диск на защитной клейкой основе, предотвращающий появление царапин на вашем автомобиле.
- Поставляется с 18-дюймовым коаксиальным кабелем Fire-Flex в сборе и включает разъем Fire-Ring
Cobra CBRHGA1500, 36 дюймов, базовая нагрузка, средняя магнитная подвеска, 300 Вт, CB-антенна
Для небольших транспортных средств антенна CB Cobra CBRHGA1500 с магнитным креплением отлично подходит для установки на задней части автомобиля и съемной.Он имеет мощность 300 Вт с диапазоном частот 26–30 МГц. Антенны, погодный канал и базовая CB-антенна со средним магнитным креплением. Он поставляется с разъемом SO 239 и черной плеткой из нержавеющей стали.
Характеристики:
- Cobra CBRHGA1500 – антенна с магнитным креплением
- Поставляется с мощностью 300 Вт
- Диапазон частот 26-30 МГц
- Есть погодный канал
- Антенна CB поставляется с разъемом SO 239 и черной штырькой из нержавеющей стали
Cobra HG A 1000 Базовая нагрузка, малая опорная антенна 100 Вт CB
Крепление Cobra GH A1000 с малой базовой нагрузкой работает хорошо и работает до 1.5 миль по открытой дороге. Антенна настроена на один канал и выдерживает мощность 100 Вт с диапазоном частот 26–30 МГц и погодным каналом. Он поставляется с разъемом SO 239 и штыревой антенной из черной нержавеющей стали. Антенна отлично работает при установке на багажник автомобиля и отлично подходит для джип-трейлов.
Характеристики:
- Cobra GH A1000 имеет мощность 100 Вт
- Имеет диапазон от 26 до 30 МГц, частота
- Поддерживает погодный канал
- Это небольшая CB-антенна, устанавливаемая на основание, которая включает в себя разъем SO 239 и черный стержень из нержавеющей стали.
Midland 18-2442 Мобильная антенна CB
Мобильная антенна CB Midland 18-2442 – это антенна с магнитной установкой с центральной нагрузкой и мягкой резиной для защиты лакокрасочного покрытия вашего автомобиля.Он поставляется с кабелем длиной 15 футов, а высота антенны с базой составляет около 30 дюймов. В комплекте с мобильной CB-антенной поставляется предварительно смонтированный кабель и разъем, он хорошо работает с радиостанцией Midland Mobile CB и радиостанцией Uniden PRO505XL CB и требует настройки.
Характеристики:
- Мобильная антенна CB Midland 18-2442 – это центральная антенна с магнитным креплением
- Поставляется с вилкой из нержавеющей стали 17-7 и предварительно проложенным кабелем с разъемом
- Работает со всеми радиостанциями Midland CB
Комплект антенны CB с держателем магнита Roadpro 36 дюймов с пружинным основанием 17 футов коаксиального кабеля с нагрузкой RP-707
Комплект антенны CB Roadpro с магнитным креплением, 36 дюймов поставляется с базовой CB-антенной с пружиной и 17-дюймовым коаксиальным кабелем с сильным магнитным основанием.Эта доступная по цене антенна, удерживаемая на транспортном средстве пружиной, не позволяет ветке дерева и ветру ее сдуть. С помощью антенны вы можете слышать на расстоянии до четырех миль, хотя официальные спецификации говорят, что диапазон составляет пять миль. Антенна предварительно настроена, и после некоторых настроек она выдает отличный сигнал.
Характеристики:
- Антенны Roadpro CB доступны в комплекте с магнитным креплением на 36 дюймов
- Поставляется с подпружиненным основанием с 17-дюймовым коаксиальным кабелем
- Радиус действия до 5 миль и предварительно настроенный
Автомобильная мобильная радиостанция двухдиапазонная УКВ антенна pl259 5 м коаксиальный кабель магнитное крепление и разъем sma-f sma-m bnc Продажа
Способы доставки
Общее расчетное время, необходимое для получения вашего заказа, показано ниже:
- Вы размещаете заказ
- (Время обработки)
- Отправляем Ваш заказ
- (время доставки)
- Доставка!
Общее расчетное время доставки
Общее время доставки рассчитывается с момента размещения вашего заказа до момента его доставки вам.Общее время доставки делится на время обработки и время доставки.
Время обработки: Время, необходимое для подготовки ваших товаров к отправке с нашего склада. Это включает в себя подготовку ваших товаров, выполнение проверки качества и упаковку для отправки.
Время доставки: Время, в течение которого ваши товары должны добраться с нашего склада до места назначения.
Ниже приведены рекомендуемые способы доставки для вашей страны / региона:
Отправлено в: Корабль изЭтот склад не может быть доставлен к вам.
Способ доставки | Время доставки | Информация для отслеживания |
---|
Примечание:
(1) Вышеупомянутое время доставки относится к расчетному времени в рабочих днях, которое займет отгрузка после отправки заказа.
(2) Рабочие дни не включают субботу / воскресенье и праздничные дни.
(3) Эти оценки основаны на нормальных обстоятельствах и не являются гарантией сроков доставки.
(4) Мы не несем ответственности за сбои или задержки в доставке в результате любых форс-мажорных обстоятельств, таких как стихийное бедствие, плохая погода, война, таможенные проблемы и любые другие события, находящиеся вне нашего прямого контроля.
(5) Ускоренная доставка не может быть использована для почтовых ящиков
.Расчетные налоги: Может взиматься налог на товары и услуги (GST).
Способы оплаты
Мы поддерживаем следующие способы оплаты.Нажмите, чтобы получить дополнительную информацию, если вы не знаете, как платить.* В настоящее время мы предлагаем оплату наложенным платежом для Саудовской Аравии, Объединенных Арабских Эмиратов, Кувейта, Омана, Бахрейна, Катара, Таиланда, Сингапура, Малайзии, Филиппин, Индонезии, Вьетнама, Индии.