Anten từ tính. Ăng-ten từ tính cho liên lạc vô tuyến tầm siêu xa. Tính chất của anten từ tính

Ăng-ten vòng từ nhỏ hơn tương đối hiếm khi được sử dụng bởi những người nghiệp dư trên đài Ham. Tuy nhiên, bất chấp những nhược điểm như hiệu suất thấp và băng thông hẹp, chúng vẫn có một số ưu điểm. Đây là khả năng lựa chọn không gian và tần số của tín hiệu vô tuyến, tức là định hướng ăng-ten để tối đa hóa tín hiệu hữu ích hoặc giảm thiểu tín hiệu nhiễu. Cách ly tín hiệu hữu ích bằng cách khử tần số, cũng như kích thước hình học nhỏ của nó so với bước sóng. Do đó, ăng-ten khung được sử dụng rộng rãi nhất làm ăng-ten thu cho máy tìm hướng và máy thu quảng bá hoạt động ở các dải sóng dài, trung bình và ngắn.

Những ăng-ten như vậy thường được sử dụng nhiều nhất trong điều kiện cắm trại và có thể được điều chỉnh trong phạm vi với tần số thay đổi gấp ba lần. Hiệu suất của ăng-ten phụ thuộc vào kích thước hình học của nó so với bước sóng, xem hình. 1.

Ăng-ten này cũng được sử dụng làm ăng-ten phát. Với kích thước khung nhỏ, biên độ và pha dao động của dòng điện chạy trong khung gần như không đổi dọc theo toàn bộ chu vi. Cường độ bức xạ cực đại tương ứng với mặt phẳng của khung. Trong mặt phẳng vuông góc của khung, mẫu bức xạ có mức tối thiểu sắc nét và sơ đồ tổng thể của ăng-ten vòng có dạng hình số tám.

Cường độ điện trường E sóng điện từ (V/m) ở khoảng cách d (??3) từ truyền tải anten vòng, tính theo công thức:

Ở đâu:
TÔI - dòng điện trong khung (A); N - số vòng; d - khoảng cách (km);
S - diện tích khung (m2); ? - bước sóng hoạt động (m);
Vì sao? - góc giữa mặt phẳng của khung và hướng tới điểm đang xét.

EMF E gây ra trong thu nhận anten vòng, tính theo công thức:

Ở đâu:
N - số vòng;
S - diện tích khung;
E - cường độ điện trường tại điểm quan sát;
Vì sao? - góc giữa mặt phẳng của khung và hướng truyền sóng.

Mẫu bức xạ hình số tám của khung cho phép bạn sử dụng mức tối thiểu của nó trong sơ đồ để điều chỉnh nó trong không gian khỏi nhiễu gần đó hoặc bức xạ không mong muốn theo một hướng nhất định ở các vùng gần lên tới 100 km.

Thiết kế ăng-ten mang tính cổ điển và được thể hiện trong hình. 2, nó bao gồm một mạch dao động hở ở dạng điện cảm không cuộn, được điều chỉnh bởi tụ C để tạo ra cộng hưởng. Theo DK5CZ, băng thông cũng tăng gấp ba lần khi tăng tần số điều chỉnh và ở mức 0,707, có băng thông từ 3 đến 30 kHz. Khi chế tạo anten phải duy trì tỷ lệ đường kính của vòng bức xạ và vòng ghép D/d là 5/1, được làm bằng cáp đồng trục, được đặt gần với vòng bức xạ ở phía đối diện. phía của tụ điện và trông giống như trong hình. 3.

Do có dòng điện lớn chạy trong khung bức xạ, đạt tới hàng chục ampe nên khung trong dải tần 1,8-30 MHz được làm bằng ống đồng có đường kính khoảng 40-20 mm và tụ điện điều chỉnh cộng hưởng không được cọ xát. liên lạc. Điện áp đánh thủng của nó phải là 10 kV với công suất đầu vào lên tới 100 W. Đường kính của phần tử bức xạ phụ thuộc vào dải tần số được sử dụng và được tính từ bước sóng của phần tần số cao trong dải λв, trong đó chu vi khung P = 0,25λв.

Chúng tôi mở rộng băng thông khung và tăng hiệu quả

Vấn đề duy nhất nảy sinh với tất cả các ăng-ten vòng rút ngắn là băng thông hẹp. Trong phạm vi 180-160 m với hệ số chất lượng ăng-ten là 200...250, băng thông ở mức 0,707 sẽ vào khoảng 6 kHz, đây là một nhược điểm lớn khi thay đổi tần số của đài phát thanh. Ăng-ten có thể được điều chỉnh trong phạm vi một cách riêng biệt bằng cách sử dụng rơ-le và một bộ tụ điện không đổi.

Bạn có thể mở rộng băng thông của ăng-ten vòng và tăng hiệu quả hoạt động của nó bằng cách sử dụng một số ăng-ten tương tự, được đặt theo cách tương đối với nhau để có sự ghép từ giữa chúng. Điều này có nghĩa là các khung phải song song với nhau. Trong trường hợp này, chỉ cần cấp nguồn cho một ăng-ten là đủ, phần còn lại sẽ mở rộng băng thông của toàn bộ hệ thống và tăng mức tín hiệu lên khoảng 3 dB. Trong bộ lễ phục. Hình 4a thể hiện đáp ứng tần số của một ăng ten vòng đơn, trong Hình 2. 4b - đáp ứng tần số của hai (hoặc một số) ăng ten như vậy.

Các khung phải có cùng các thông số hình học và điện và được lắp đặt song song với nhau ở khoảng cách không quá đường kính của khung. Khoảng cách được xác định bởi băng thông cần thiết mà không phải hy sinh mức tăng bổ sung. Vòng liên lạc được cài đặt trên bất kỳ khung nào để khung thứ hai hoạt động độc lập. Ăng-ten vòng hoạt động thậm chí còn tốt hơn nếu có ba trong số chúng được cài đặt, tức là. một ở giữa và hai cái bổ sung được đặt ở khoảng cách bằng một nửa đường kính của khung ở cả hai bên trong cùng một mặt phẳng.

Nếu một người vô tuyến nghiệp dư gặp khó khăn khi xoay một cấu trúc như vậy, thì bạn có thể sử dụng nguyên lý máy đo điện áp và đặt các khung vuông góc. Sau đó chỉ cần xoay vòng liên lạc. Kết quả sẽ gần như là một công cụ tìm hướng.

73! UA9LBG & Radio-Vector-Tyumen

Điều 2. Anten từ tính (vòng từ):

Ăng-ten là thiết bị phát và/hoặc nhận sóng điện từ bằng cách chuyển đổi trực tiếp dòng điện thành bức xạ (trong quá trình truyền) hoặc bức xạ thành dòng điện (trong quá trình thu).

Anten từ(vòng từ) là một ăng ten trong đó việc phát và thu sóng điện từ được thực hiện nhờ thành phần từ tính, thành phần điện không đáng kể và thường bị bỏ qua.

(Trên diễn đàn ODLR.ru vào tháng 11 năm 2010, đã có một cuộc thảo luận về một ăng-ten - một cây chổi, dành cho đầu thu dạng ống, sử dụng phiên bản ban công. Tôi đã đưa tác phẩm của mình vào và kết quả là một bài báo.)

Vì vậy tôi sẽ cố gắng viết nó theo phong cách của một câu chuyện có thật.

Nhưng chúng ta đang nói về ăng-ten. Khi đó tôi sống ở thị trấn quân sự Kalininets, với tên dân gian là “Bưu điện Alabino”. Mỗi buổi sáng, tôi bắt xe buýt đến Golitsino, bắt tàu đến sân ga Fili, sau đó đi metro đến quảng trường Nogina (nay là Kitay-Gorod). sau đó đi bộ đến Đại lộ Pokrovsky, trong khuôn viên trường cũ của quê hương anh. Buổi tối vẫn đi theo lộ trình đó nhưng ngược lại. Và chỉ vào thứ Sáu mới có một ngoại lệ cho quy tắc này, có một điểm dừng ở khu vực Fili.

Bạn tôi RA3AHQ sống cách sân ga không xa, ngoài đời anh ấy là Alexander Bolgarinov (hiện sống ở Maryino). Tôi lấy vài chiếc “bình chữa cháy” đi tham quan. Alexander có một chiếc máy thu phát Kenwood “TS-450” nhập khẩu, thời đó rất ngầu. Những trường hợp ngoại lệ như vậy đối với các quy tắc xảy ra hầu như hàng tuần và chỉ vào thứ Sáu. Một ngày nọ, chúng tôi đang ngồi nhâm nhi chút rượu vang đỏ và xoay núm xoay vernier, lắng nghe cuộc trò chuyện của những người nghiệp dư trên đài phát thanh. Sự chú ý của tôi bị thu hút bởi một cấu trúc khác thường trên bệ cửa sổ, tôi hỏi bạn có phải đến từ Das không, và Sasha nói rằng ăng-ten này được gọi là vòng từ và hiển thị một bài báo trên tạp chí Radio số 7 năm 1989, trang 90, trong phần dành cho nước ngoài. Nói một cách dễ hiểu, đây là bài viết mà Sergey Kashekhlebov đã trích dẫn trong cuộc thảo luận trên diễn đàn. Tôi về đến nhà, xin một người hàng xóm một vòng hào quang, và trong vòng hai giờ, tôi thực hiện liên lạc vô tuyến đầu tiên trên quãng đường 40 m với Peter, ăng-ten của tôi được gắn trên một tấm bảng, KPI được vặn vào vòng hào quang (không phải duralumin). hàn). Đây là trải nghiệm đầu tiên của tôi, sau đó còn có những trải nghiệm khác, nhưng sau này còn nhiều hơn thế.

Năm 2000, tôi được một công ty chuyên về hệ thống liên lạc vô tuyến thuê. Có một dự án ở Bắc Cực, chúng tôi đã đi thử nghiệm. Chúng tôi đã mang theo một số loại ăng-ten, đây là những hình tam giác truyền thống, được làm bằng dây ăng-ten và chốt xoắn ốc, ở đế có bộ điều chỉnh ăng-ten tự động (Icom AT-130) và một thiết kế ML (Vòng từ), được chế tạo cáp đồng trục, bện sóng dày 30 mm. Đường kính của bộ phát là 4 m, ăng-ten được cố định trên một cột gỗ thông thường có hình chữ thập và gắn vào một rơ moóc bằng sắt. Sau một thời gian nhất định, chúng tôi liên lạc, kiểm tra đoạn văn và lập lịch trình hàng ngày cho đoạn văn đó. Và đột nhiên mọi thứ biến mất, chỉ còn lại “tiếng ồn trắng” trong không khí, không còn gì nữa. Họ nói với tôi qua điện thoại từ căn cứ rằng có một cơn bão từ và ngừng hoạt động trong một khoảng thời gian không xác định. Vì buồn chán, tôi bắt đầu bấm và chuyển đổi ăng-ten trên các băng tần nghiệp dư. Hãy tưởng tượng sự ngạc nhiên của tôi khi nghe những người nghiệp dư trên đài phát thanh làm việc trên 40 mét. Tôi đứng về phía micro và đi thôi. Tôi yêu cầu tất cả các phóng viên nghe thêm hai ăng-ten, chuyển sang chốt “delta” và chốt xoắn, rồi ML, tôi không nghe thấy gì trên ăng-ten đó và họ cũng không nghe thấy tôi.

Sau đó, tôi thuyết phục giám đốc thương mại mua một vài chiếc ăng-ten ở Đức, tôi muốn có nhiều kích cỡ khác nhau nhưng họ lại mua cùng một loại. Vào thời điểm đó, việc sản xuất được thành lập ở đó và Christian DK5CZ phụ trách việc này (trời yên nghỉ, chìa khóa im lặng). Nhưng mọi người vẫn đang tiếp tục công việc của mình. Vậy chúng ta hãy quay lại đây. Thiết kế của Đức không thực tế, đường kính bộ phát là 1,7 m, chắc chắn, bất tiện khi vận chuyển. Nói chung, chúng tôi đã chế tạo ăng-ten của riêng mình, bộ phát gồm ba đoạn, vật liệu là AD-30 (tôi lấy một mảnh của Đức để phân tích hóa học), KPI được chế tạo dưới dạng một con bướm và có công suất từ 170 đến 200 đỉnh, điều này giúp có thể bao phủ 3 băng tần nghiệp dư để truyền (160 m, 80 m và 40 m), với đường kính bộ tản nhiệt là 4 m. Nhưng đây không phải là điều chính, điều chính là làm thế nào điều này ăng-ten đã hoạt động.

Mọi người đến thăm nhóm chúng tôi có lẽ nhận thấy rằng ngay gần đài phát thanh (300-500 m) có ba đường dây điện chạy theo hình bán nguyệt, một trong số đó là 500 kV. Vì vậy cuộc trò chuyện của chúng tôi luôn đạt 8-9 điểm theo S-meter. Và khi tôi đặt ML nằm ngang trên mái nhà (trên các chốt cao 1 m), sử dụng nó làm ăng-ten thu sóng thì…. KHÔNG có nhiễu và chỉ có một tín hiệu hữu ích. Người ta bắt đầu nghe thấy các đài ở mức 2-3 điểm mà tôi chưa bao giờ nghe thấy. Đây là trên dải 20m.

Thứ hai. Khách của chúng tôi đến gần trường nhìn thấy ăng-ten nghiệp dư ở nhà bên cạnh, đây là một đài nghiệp dư, Alexander, anh ấy thích tham gia các cuộc thi HF trong cuộc thi băng tần đơn, trên tầng 17 có 2 phần tử Cushcraft 40_2CD, tức là. Anh ấy ngồi ở độ cao 40 mét và thế là xong, nhưng chúng tôi hoàn toàn im lặng. Ở độ cao 40 m, đồng hồ S nằm trên bức tường đối diện, còn ở những khúc cua cao hơn khác thì cũng không khá hơn. Điều này đã diễn ra trong vài năm. Và bạn nghĩ gì. Khi chúng tôi cài đặt ML để thu sóng, nó hoạt động ở đầu phần SSB, 7,045 MHz và chúng tôi ở cuối, 7,087 MHz, chúng tôi không cảm nhận được, như thể nó không có ở đó.

Ngoài ra còn có các cuộc thử nghiệm trên sông Bắc Dvina. Một ăng-ten ML được gắn trên tàu (có đường kính bộ tản nhiệt 1,7 m - cùng loại - của Đức). Đó là vào cuối tháng 5, chúng tôi đang đi xuôi dòng gần thành phố Kotlas, ở khoảng 3 giờ trên 40 m, tôi nghe nói ER4DX đang làm việc cho Châu Mỹ Latinh, Vasily. Anh ta có một ăng-ten với một số bộ phận và một trợ lý “tốt bụng”. Tôi xin gia nhập nhóm và sử dụng đồng hồ S tôi nhận được tín hiệu từ các đài Mỹ Latinh ở 7 điểm và báo cáo từ họ nhận được 7 điểm.

Vâng, nhân tiện, đây là liên kết đến trang web: trang DK5CZ có mọi thứ ở đó. Và còn có chương trình MagLoop4, cho phép bạn tính toán các khung từ tính, có thể làm theo dạng hình tròn, hình tam giác, hình vuông, nhưng đây là link, bạn hãy tự kiểm tra: Chương trình mô hình Magloop4 Nếu bạn có thắc mắc về Có thể nói, bằng cách sử dụng chương trình, tôi có thể tiến hành một lớp học chính hoặc một bài học mở . tái bút Là một ăng-ten thu sóng, một thiết kế làm bằng ống đồng 10 mm (ống nước) đã được sử dụng và tụ điện là một biến thể của radio dạng ống (được điều chỉnh một lần đến giữa dải). Và cuối bài mình sẽ đăng bản scan hướng dẫn ML.

Câu trả lời từ một trong những người dùng ODLR. Lấy cảm hứng từ tài liệu học thuật chưa từng có của Pavel, tôi nhớ đến một thiết bị thể thao (vòng kim loại dùng trong thể dục), do công ty vũ trụ và tên lửa Khrunichev nổi tiếng chế tạo và nằm sau ghế sofa một cách không cần thiết... Tôi quyết định thử nghiệm gấp... Trong vòng một giờ Trong quá trình làm thủ công, tôi đã tạo ra nó từ ăng-ten hiển thị trong các bức ảnh đính kèm... Tụ điện shunt (0,01 uF) đã được chọn để đạt mức tối đa và độ tinh khiết của tín hiệu hữu ích yếu... Kết quả thật tuyệt vời! Lễ tân thật tuyệt vời! Và nếu bạn lấy cấu trúc bên ngoài ban công, thì bạn không cần gì tốt hơn! Khái niệm này là đúng! Rất hài lòng. Cảm ơn Pavel! Đề tài đã nhanh chóng chuyển sang hướng trao đổi các kết quả thực tiễn cụ thể....

Câu trả lời của tôi. Alexander. Tất cả điều này là tốt mà bạn đã làm, nhưng đối với tôi, có vẻ như nó sẽ có tác dụng tương tự nếu bạn đặt hộp đựng trong một hình tam giác hoặc hình vuông thông thường làm bằng dây thông thường. Có vẻ như tụ điện đóng vai trò như một phích cắm shunt hoặc bộ lọc (đối với tôi thì có vẻ như vậy). Liên kết đến trang web DK5CZ cung cấp thiết kế sơ đồ của ăng-ten Mloop. Nó bao gồm một bộ phát và một vòng kích thích, kích thước của chúng tương ứng là 5:1, hãy nhìn vào hình. Vòng lặp được làm bằng cáp đồng trục và nó không được kết nối điện với bộ phát (trong thiết kế của tôi) và tôi đã tạo ra vòng hào quang đầu tiên của mình theo cách giống hệt như vậy. Nhưng trong các thí nghiệm khác, việc so khớp gamma được thực hiện thay vì vòng lặp. Trong các trường hợp khác, vai trò của tụ điện được thực hiện bởi khe hở không khí tại điểm cắt của bộ phát, khi đó chu vi của bộ phát bằng một nửa bước sóng, nhân tiện, điều này đã được chương trình xác nhận.

tái bút Một người bạn của tôi đã thử nghiệm những ăng-ten này trên băng tần 145 MHz và tạo ra một ăng-ten kép, tức là. hai bộ phát nằm trên cùng một trục (Khi nhìn từ trên xuống, thiết kế trông giống như hai bánh xe trên cùng một trục). Khashnik đã được kiểm soát. Kết quả rất thú vị, ý tôi là mô hình bức xạ. Và so với ăng-ten đa phần tử, thiết kế này không hề thua kém. Quay trở lại thiết kế của ăng-ten, theo ý kiến ​​​​cá nhân của tôi rằng chính hệ thống điện ăng-ten, có thể là vòng lặp hoặc loại khác, tạo ra hiệu ứng là thành phần điện trong tín hiệu không đáng kể và bị bỏ qua, tức là. Chủ yếu có một thành phần từ tính. Do đó tên của ăng-ten - Khung từ. Xin lưu ý rằng vòng kích thích được thực hiện cụ thể bằng các vết cắt.

Phản hồi của người dùng. Pavel, tôi đã đến thăm bạn nhiều lần, nhưng tôi không quan tâm đến việc quản lý ăng-ten, nhưng vô ích... Hãy khai sáng cho mọi người, hãy chụp ảnh đến studio.

Vì thời đó không có máy ảnh kỹ thuật số nên tôi sử dụng máy ảnh ngắm và chụp. Nhân tiện, tôi quên mất. Có một trải nghiệm khác khi sử dụng nó. Tôi đã bảo vệ bằng tốt nghiệp của mình tại Viện Hàn lâm Khoa học Toàn Nga bằng cách sử dụng ăng-ten loại này, bằng tốt nghiệp được xếp vào loại “bí mật”, nhưng tôi nghĩ rằng sau nhiều năm thì có thể nói về điều này, đặc biệt là vì có một bức ảnh, đây là một đoạn ghi chú giải thích trong quá trình bào chữa. Đó là vào tháng 5 năm 1990.

Sau đó chuẩn bị cho cuộc thi thực địa "Radio Expedition Pobeda". Tháng 4 năm 2000, mái trường học (sau này trở thành nơi thử nghiệm). Và đây là chuyến đi đến Volokolamsk, tới tượng đài các chiến sĩ đặc công (8-9 tháng 5 năm 2000), chúng tôi làm việc với tư cách là RP3AIW. Đây chỉ là một ăng-ten được làm từ một sợi cáp “trên một cây thánh giá”.

Vào tháng 9 năm 2000, tôi đã ở Bắc Cực. Trong bức ảnh đầu tiên có sự lắp đặt một ăng-ten roi xoắn ốc với bộ điều chỉnh (cao 9 m, tự chế) và một lỗi đánh máy trên dòng chữ trên ảnh, không phải năm 2001 mà là năm 2000. Ở phía xa, bạn có thể thấy một cột đèn chiếu sáng, giữa hai trong số đó có gắn một hình tam giác (hình tam giác) có chu vi 90 m, bức ảnh thứ hai là một khung từ tính, nằm ngang cách mái sắt xe moóc của công nhân dầu mỏ 80 cm.

Tháng 2 năm 2001, kiểm tra lại. Mái nhà của trường học. Ăng-ten có đường kính bộ tản nhiệt 4 m, Ăng-ten đầu tiên được đặt hàng sản xuất. Tôi đã tiến hành thí nghiệm trên không, cả về khoảng cách và so sánh với các loại ăng-ten khác nên tôi được “nổi tiếng” trên sóng và nhiều đài nghiệp dư đã vui vẻ đến xem và tham gia quá trình này. Nhân tiện, trên trang chính, trong sổ dành cho khách có một bài đánh giá của một trong những đài nghiệp dư.

Tháng 6 năm 2001, trong các thử nghiệm về ăng-ten thu sóng, tôi đã viết về nó, được làm bằng một ống đồng và lộn ngược (ống dẫn ở phía dưới, chân không).

Tháng 7 năm 2001, tại một trong các hiện vật (cũng có lỗi đánh máy ở chú thích ảnh, không phải năm 2000 mà là năm 2001).

Tháng 8 năm 2001. Đã nhận được ăng-ten AMA-5, từ DK5CZ. Gần đó, nó được sản xuất tại Nga với đường kính 1,7 m (bạn có thể thấy các bu lông trên bộ phát, ở điểm nối của các đoạn) và nằm “nằm ngang” với đường kính 4 m (một mẫu cải tiến, hay đúng hơn là cải tiến). ).

Tháng 6 năm 2002. Hồ Pleshcheyevo, nơi gặp gỡ của những người yêu thích đài phát thanh ở miền trung nước Nga. Họ mang một ăng-ten có đường kính tản nhiệt 4 m, lắp gần lều và so sánh nó với tất cả những cái mà các thành viên trong cuộc họp có (và có cả lưỡng cực, ăng-ten chữ J và hình tam giác).

Tháng 7 năm 2002. Bắc sông Dvina. Ban đầu, họ mang đến một ăng-ten có đường kính bộ tản nhiệt 4 m, nhưng sau đó thay thế bằng ăng-ten có đường kính bộ tản nhiệt 1,7 m, lý do là vì chúng không vượt qua độ cao dưới cầu.

Vào tháng 9, các cuộc thử nghiệm đã được thực hiện với ăng-ten có đường kính bộ tản nhiệt 1,7 m trên tàu kéo "Limenda Komsomolets" (Limenda là một con sông chảy vào Bắc Dvina) gần thành phố Kotlas.

Tụ điện biến thiên. Bức ảnh đầu tiên là từ ăng-ten AMA-5, phần còn lại là của chúng tôi.

Bộ điều chỉnh tự động đã được tạo ra - chính xác hơn là một chương trình được viết cho bộ xử lý một chip, các lệnh điều khiển động cơ điện - quay tụ điện.

Một cuốn sách của kỹ sư S.I. xuất hiện. Shaposhnikov “Thu sóng vô tuyến và máy thu sóng vô tuyến” từ loạt Thư viện nghiệp dư vô tuyến, được xuất bản bởi Phòng thí nghiệm vô tuyến Nizhny Novgorod được đặt theo tên. TRONG VA. Lênin, 1924.

Cuốn sách này có một phần về ăng-ten, tôi sẽ in lại và đăng bản scan.

"Tiếp tân không có ăng-ten"

Phần "Tiếp nhận không có ăng-ten"

Tiếp nhận khung hình. Nếu trên khung gỗ như trong hình. 27a, quấn một số vòng dây cách điện nhất định, ở hai đầu của tụ điện C biến thiên, ta sẽ có một mạch dao động kín có thể dao động theo sóng, chiều dài của mạch này phụ thuộc vào điện dung C và điện dung riêng độ tự cảm L của khung. Đường viền như vậy, nằm trong mặt phẳng thẳng đứng và được gọi là khung nhận, có các đặc tính sau:

1. Các đường sức từ của sóng điện từ, đi qua các phần thẳng đứng của vòng dây, tạo ra các dao động cưỡng bức trong khung, mà sóng của chính khung có thể được điều chỉnh bằng tụ C. Nếu mạch dò được nối với tụ C thì hoạt động của máy phát có thể được nhận trên một khung như vậy.
2. Khung có tác dụng hướng dẫn, tức là. đang được cài đặt như trong hình. 27 và điều chỉnh theo sóng tới, nó nhận tín hiệu tốt nhất theo các hướng được chỉ định bởi mũi tên 1 và 2, tức là. sóng đến trong mặt phẳng của khung và hoàn toàn không nhận được sóng đến theo hướng 3 và 4, tức là. sóng tới vuông góc với mặt phẳng khung. Do đó, bằng cách đặt khung theo một hướng nhất định mà tại đó thu được âm thanh lớn nhất, chúng ta có thể xác định trạm phát được đặt theo hướng nào.

Khung có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Đầu tiên bao gồm thiết kế nhẹ, kích thước nhỏ, cho phép chúng được lắp đặt tại nhà, chỉ đạo hành động, v.v. Nhược điểm chính của chúng là chúng cảm nhận được quá ít năng lượng nên máy dò chỉ có thể nhận được chúng trong khoảng cách ngắn. Tuy nhiên, khi làm việc với một bộ khuếch đại tốt, các máy phát mạnh mẽ sẽ được thu qua các khung hình cách xa hàng nghìn dặm.

Dưới đây là một số kích thước khung hình được coi là có lợi nhất. Khung hình vuông, cạnh = 70 cm, đối với sóng 300 m đặt 4 vòng; 600 m - 7 lượt; 800 m - 10 lượt; 1200 m - 14 lượt; 1600 m - 20 lượt; 2500 m - 40 lượt, v.v. Cuộn dây từ cuộn dây được đặt ở khoảng cách một cm. Điện dung của tụ C phải vào khoảng 1000 pF.

Khung có thể có nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau. Thiết thực nhất được coi là một khung hình kim cương được đặt ở một góc, Hình. thế kỷ 27

(Link thông tin từ Internet)

• Ăng-ten vòng từ - của PY1AHD (một trang web vòng lặp tuyệt vời!) Brazil.
• Ăng-ten vòng từ tính di động Stealth ST-940B HF NVIS - của Stealth Telecom. Các Tiểu Vương Quốc Ả Rập Thống Nhất.
• ANTENNA LOOP VÀ HALF-LOOP - của STAREC. Pháp.
• PA3CQR Trang ăng-ten vòng từ - của PA3CQR. Nước Hà Lan.
• Anten khung 80m - của SM0VPO. Thụy Điển.

Ấn phẩm này dành cho người mới bắt đầu
đài phát thanh nghiệp dư và cho những người không có quyền truy cập
trên mái nhà của bạn. Sushko S.A. (bán tại. UA9LBG)

Do kích thước nhỏ nên anten từ loại ML (Magnetic Loop) ngày càng trở nên phổ biến. Tất cả chúng có thể được đặt trên ban công và bệ cửa sổ. Không thể phủ nhận rằng ăng-ten từ tính một vòng với tụ điện chân không và vòng liên lạc đã trở nên phổ biến theo kiểu cổ điển, nhờ đó việc liên lạc vô tuyến có thể được thực hiện ngay cả với các lục địa khác.

Ăng-ten khung đôi có hình số 8 tương đối gần đây đã bắt đầu xuất hiện trong giới vô tuyến nghiệp dư, mặc dù vào buổi bình minh của sự xuất hiện của thông tin liên lạc CB ở Nga, những ăng-ten như vậy đã được thực hiện với một số thành công trong hệ thống an ninh vô tuyến ô tô ở tần số 27 MHz. phạm vi, xem hình 1.a. Ăng-ten ô tô gồm hai khung (vòng) L1; L2 giống hệt nhau và một tụ điện cộng hưởng chung C1, đặt ở annode điện áp. Với chu vi ăng-ten khoảng 5 mét, đài phát thanh nghiệp dư Sterlikov A. ( RA9SUS) đã kết nối với 36 quốc gia có công suất lên tới 30 W. Ăng-ten được cấp nguồn trực tiếp từ cáp đồng trục. Và những ăng-ten như vậy đã được đưa vào sử dụng từ cuối những năm 60, đầu những năm 70 của thế kỷ trước. Mạch tương đương của một ăng-ten như vậy được thể hiện trong hình. 1.b.

Dù chỉ một lượtM.L.Hiện đang được sử dụng rộng rãi trong giới vô tuyến nghiệp dư, điểm đặc biệt của loại hai vòng quay là khẩu độ của nó lớn gấp đôi so với loại cổ điển. Tụ điện C1 có thể thay đổi độ cộng hưởng của anten với tần số chồng lên nhau 2-3 lần và tổng chu vi của hai vòng là ≤ 0,5λ. Điều này có thể so sánh với ăng-ten nửa bước sóng và khẩu độ bức xạ nhỏ của nó được bù đắp bằng hệ số chất lượng tăng lên. Tốt hơn là nên kết hợp bộ cấp nguồn với ăng-ten như vậy thông qua khớp nối cảm ứng hoặc điện dung.

Lạc đề lý thuyết: Vòng lặp kép có thể được coi là một hệ thống dao động hỗn hợpLL vàHệ thống LC. Ở đây, để hoạt động bình thường, cả hai nhánh được nạp vào môi trường bức xạ một cách đồng bộ và cùng pha. Nếu một nửa sóng dương được áp dụng cho vai trái thì chính xác sóng đó sẽ được áp dụng cho vai phải. Theo định luật Lenz, sức điện động tự cảm sinh ra ở mỗi cánh tay sẽ ngược chiều với sức điện động cảm ứng, nhưng vì sức điện động cảm ứng của mỗi cánh tay có hướng ngược nhau nên sức điện động tự cảm ứng sẽ luôn trùng với hướng cảm ứng của mỗi cánh tay. cánh tay đối diện. Khi đó cảm ứng ở cuộn L1 sẽ được tổng bằng độ tự cảm của cuộn L2, và cảm ứng ở cuộn L2 sẽ được tổng bằng độ tự cảm của L1. Giống như trong mạch LC, tổng công suất bức xạ có thể lớn hơn công suất đầu vào vài lần. Năng lượng có thể được cung cấp cho bất kỳ cuộn cảm nào và theo bất kỳ cách nào.

Bằng cách chuyển đổi ăng-ten từ hình chữ nhật sang hình tròn (Hình 1.a), chúng ta có được ăng-ten như trong Hình 2.a. Người ta tin đúng rằng hình dạng tròn của ăng-ten từ tính có hiệu quả hơn hình chữ nhật.

Thiết kế của khung L1 và L2 dần dần được đơn giản hóa, chúng bắt đầu được đưa vào dạng hình số 8 trong Hình 2.a. và 2.b. Đây là cách ML hai khung hình ở dạng hình số tám xuất hiện. Hãy gọi nó là ML-8.

ML-8, không giống như ML, có đặc thù riêng - nó có thể có hai cộng hưởng, mạch dao động L1; C1 có tần số cộng hưởng riêng và L2; C1 có tần số cộng hưởng riêng. Nhiệm vụ của người thiết kế là đạt được sự thống nhất về cộng hưởng và hiệu suất tối đa của ăng-ten, do đó, việc chế tạo các vòng L1 và L2 phải giống nhau. Trong thực tế, một lỗi thiết bị vài cm sẽ làm thay đổi độ tự cảm này hoặc độ tự cảm kia, tần số điều chỉnh cộng hưởng sẽ khác nhau và ăng-ten nhận được một tần số delta nhất định. Đôi khi người thiết kế cố tình làm điều này. Điều này đặc biệt thuận tiện cho các vòng lặp nhiều lượt. Trong thực tế, ML-8 tích cực sử dụng LZ1AQ; K8NDS và những người khác khẳng định một cách dứt khoát rằng ăng-ten như vậy hoạt động tốt hơn nhiều so với ăng-ten khung đơn và việc thay đổi vị trí của nó trong không gian có thể được kiểm soát dễ dàng bằng cách chọn không gian, điều này được xác nhận bằng ảnh bên dưới của ăng-ten ở tần số 145 MHz.

Tính toán sơ bộ cho thấy đối với ML-8, trong phạm vi 40 mét, đường kính của mỗi vòng ở hiệu suất tối đa sẽ nhỏ hơn 3 mét một chút. Rõ ràng là ăng-ten như vậy chỉ có thể được lắp đặt ngoài trời. Và chúng tôi mơ về một ăng-ten ML-8 hiệu quả cho ban công hoặc thậm chí là bệ cửa sổ. Tất nhiên, bạn có thể giảm đường kính của mỗi vòng xuống 1 mét và điều chỉnh độ cộng hưởng của ăng-ten có tụ điện C1 đến tần số yêu cầu, nhưng hiệu suất của ăng-ten như vậy sẽ giảm hơn 5 lần. Bạn có thể đi theo cách khác, duy trì độ tự cảm tính toán của vòng dây, sử dụng không phải một mà là hai vòng trong đó, để tụ điện cộng hưởng có cùng định mức. Không còn nghi ngờ gì nữa, khẩu độ ăng-ten sẽ giảm nhưng số vòng “N” sẽ bù đắp một phần cho sự mất mát này, theo công thức dưới đây:

Từ công thức trên, rõ ràng số lượt N là một trong các thừa số của tử số và ngang bằng với cả diện tích của lượt S và hệ số phẩm chất Q của nó.

Ví dụ, một người nghiệp dư trên đài phát thanh OK2ER(xem Hình 3) cho rằng có thể sử dụng ML 4 vòng có đường kính chỉ 0,8 m trong phạm vi 160-40 m.

Tác giả của ăng-ten báo cáo rằng ăng-ten hoạt động bình thường ở độ cao 160 mét và chủ yếu được ông sử dụng để giám sát vô tuyến. Trong phạm vi 40m. Chỉ cần sử dụng jumper là đủ, giúp giảm một nửa số lượt làm việc. Chúng ta hãy chú ý đến vật liệu được sử dụng - ống đồng của vòng được lấy từ hệ thống đun nước nóng, các kẹp nối chúng thành một khối thông thường được sử dụng để lắp đặt ống nước bằng nhựa và hộp nhựa kín được mua ở cửa hàng điện. Sự kết hợp của ăng-ten với bộ cấp nguồn là điện dung và rất có thể theo một trong các sơ đồ được trình bày, xem Hình 4.

Ngoài những điều trên, chúng ta cần hiểu điều gì ảnh hưởng tiêu cực đến toàn bộ yếu tố chất lượng-Q của ăng-ten:

Từ công thức trên, chúng ta thấy rằng điện trở tự cảm Rk và điện dung của hệ dao động C phải nhỏ nhất. Vì lý do này mà tất cả các ML đều được làm từ ống đồng có đường kính lớn nhất có thể, nhưng có những trường hợp vải vòng được làm từ nhôm và hệ số chất lượng của ăng-ten đó cũng như hiệu suất của nó giảm từ 1,1 xuống 1,4 lần .

Đối với điện dung của hệ dao động, mọi thứ phức tạp hơn. Với kích thước vòng lặp L không đổi, ví dụ ở tần số cộng hưởng 14 MHz, điện dung C sẽ chỉ là 28 pF và hiệu suất = 79%. Ở tần số 7 MHz, hiệu suất = 25%. Trong khi đó ở tần số 3,5 MHz với điện dung 610 pF, hiệu suất của nó = 3%. Vì lý do này, ML thường được sử dụng cho hai phạm vi và phạm vi thứ ba (thấp nhất) được coi là tổng quan đơn giản. Do đó, khi tính toán, chúng ta sẽ “nhảy múa từ bếp lò”, tức là. từ phạm vi cao nhất được lựa chọn bởi đài nghiệp dư có công suất tối thiểu là C1.

Mẫu bức xạ ML-8 vẫn giống hệt như phiên bản ML. Đối với cả hai tùy chọn ăng-ten, mẫu bức xạ tám điểm và độ phân cực tương ứng được giữ nguyên hoàn toàn. Trong ảnh, sử dụng đèn phóng khí, mức bức xạ của ăng-ten từ các phía khác nhau được thể hiện rõ ràng.

Thiết kế anten cho phạm vi 20m.

Bây giờ chúng ta đã trang bị một số kiến ​​thức cơ bản về thiết kế ML-8, chúng ta sẽ cố gắng tính toán ăng-ten theo cách thủ công.

Bước sóng cho tần số 14,5 MHz là (300/14,5) - 20,68m.

Chu vi của mỗi vòng tứ sóng là L1; L2 sẽ là 5,17m. Hãy lấy -5m.

Đường kính khung sẽ là: 5/3,14 - 1,6 m.

Phần kết luận: Một bản lề ML duy nhất có thể vừa với bên trong ban công, nhưng ML-8 khó có thể...

Chúng ta hãy gấp mỗi vòng dây làm đôi, nhưng đường kính của nó, trong khi vẫn duy trì độ tự cảm đã cho (4 μH), sẽ hơi khác nhau về phía dưới. Chúng ta hãy sử dụng một máy tính vô tuyến nghiệp dư khá phổ biến và xác định kích thước hình học của một vòng dây hai vòng có cùng độ tự cảm.

Theo tính toán, thông số của từng vòng sẽ như sau: Với một cánh (ống đồng) có đường kính 22 mm thì đường kính của vòng đôi là 0,7 m, khoảng cách giữa các vòng là 0,21 m, và độ tự cảm của vòng lặp sẽ là 4,01 μH. Các tham số thiết kế cần thiết của vòng lặp cho các tần số khác được tóm tắt trong Bảng 1.

Bảng 1.

Ghi chú: Ăng-ten ML-8 không chỉ có băng thông mở rộng mà còn tăng độ lợi.

Chiều cao của ăng-ten như vậy sẽ chỉ 1,50-1,60 m. Điều này hoàn toàn có thể chấp nhận được đối với ăng-ten loại ML-8 dành cho phiên bản ban công và thậm chí đối với ăng-ten treo bên ngoài cửa sổ của một tòa nhà nhiều tầng dân cư. Và sơ đồ nối dây của nó sẽ giống như trong Hình. 6.a.

Công suất anten có thể được ghép bằng điện dung hoặc cảm ứng. Các tùy chọn ghép nối điện dung được hiển thị trong Hình 4 và có thể được chọn theo yêu cầu của người sử dụng radio nghiệp dư.

Tùy chọn ngân sách nhất là khớp nối cảm ứng. Không cần phải lặp lại cách biểu diễn sơ đồ của vòng liên lạc; nó hoàn toàn giống với ăng-ten loại ML, ngoại trừ việc tính toán chu vi của nó.

Tính đường kính (d) của vòng truyền thông ML-8được làm từ đường kính tính toán của hai vòng.

Chu vi của hai vòng sau khi tính lại là 4,4*2 = 8,8 mét.

Hãy tính đường kính tưởng tượng của hai vòng D = 8,8 m / 3,14 = 2,8 mét.

Hãy tính đường kính của vòng truyền thông - d = D/5. = 2,8/5 = 0,56 mét.

Vì trong thiết kế này, chúng tôi sử dụng hệ thống hai vòng nên vòng liên lạc cũng phải có hai vòng. Chúng tôi xoắn nó làm đôi và có được một vòng liên lạc hai vòng với đường kính khoảng 28 cm. Việc lựa chọn liên lạc với ăng-ten được thực hiện tại thời điểm làm rõ SWR trong dải tần ưu tiên. Vòng giao tiếp có thể có kết nối điện với điểm điện áp bằng 0 (Hình 6.a.) và được đặt gần điểm điện áp đó hơn.

Cấu hình ăng-ten và các phần tử hiển thị

1. Để điều chỉnh ăng-ten từ tính thành cộng hưởng, tốt nhất nên sử dụng tụ điện chân không có điện áp đánh thủng cao và hệ số chất lượng cao. Hơn nữa, bằng cách sử dụng hộp số và bộ truyền động điện, việc điều chỉnh nó có thể được thực hiện từ xa.

Chúng tôi đang thiết kế một ăng-ten ban công bình dân mà bạn có thể tiếp cận bất cứ lúc nào, thay đổi vị trí của nó trong không gian, sắp xếp lại hoặc chuyển sang tần số khác. Nếu tại các điểm “a” và “b” (xem Hình 6.a.) thay vì sử dụng tụ điện biến thiên khan hiếm và đắt tiền có khe hở lớn, hãy kết nối một điện dung được làm từ các đoạn cáp RG-213 có điện dung tuyến tính 100 pF/ m, thì bạn có thể thay đổi cài đặt tần số ngay lập tức và sử dụng tụ điều chỉnh C1 để làm rõ cộng hưởng điều chỉnh. Cáp tụ điện có thể được cuộn thành cuộn và bịt kín theo bất kỳ cách nào sau đây. Một bộ hộp đựng như vậy có thể được cung cấp riêng cho từng phạm vi và được kết nối với mạch điện bằng ổ cắm điện thông thường kết hợp với phích cắm điện. Công suất C1 gần đúng theo phạm vi được thể hiện trong Bảng 1.

2. Tốt hơn là chỉ ra rằng ăng-ten được điều chỉnh để cộng hưởng trực tiếp trên chính ăng-ten (cách này rõ ràng hơn). Để làm điều này, chỉ cần cách cuộn dây giao tiếp trên canvas 1 (điểm điện áp bằng 0) không xa là đủ để quấn chặt 25-30 vòng dây MGTF và bịt kín chỉ báo cài đặt bằng tất cả các phần tử của nó khỏi lượng mưa. Sơ đồ đơn giản nhất được hiển thị trong Hình 7.

Bộ phát điện, đây là một yếu tố bổ sung khác của bức xạ. Nếu ăng-ten từ tính phát ra sóng điện từ có mức ưu tiên là từ trường thì bộ phát điện sẽ đóng vai trò là bộ phát điện trường bổ sung-E. Trên thực tế, nó sẽ thay thế điện dung ban đầu C1, và dòng thoát, trước đây truyền qua một cách vô ích giữa các bản đóng của C1, giờ đây hoạt động để tạo ra bức xạ bổ sung. Bây giờ một phần năng lượng được cung cấp sẽ được phát ra thêm bởi các bộ phát điện, Hình 2. 6.b. Băng thông sẽ tăng đến giới hạn của băng tần vô tuyến nghiệp dư như ở ăng-ten EH. Công suất của các bộ phát như vậy thấp (12-16 pF, không quá 20), và do đó hiệu suất của chúng ở dải tần số thấp sẽ thấp. Bạn có thể làm quen với công việc của ăng-ten EH bằng các liên kết sau:

Anten kiểu Đài quan sát vô tuyến ML-8đơn giản hóa đáng kể toàn bộ thiết kế. Vật liệu rẻ hơn có thể được sử dụng làm vật liệu cho các vòng L1; L2, ví dụ, ống PVC có lớp nhôm bên trong để đặt ống nước có đường kính 10-12 mm. Thay vì tụ điện cao áp, bạn có thể sử dụng tụ điện thông thường có TKE nhỏ và để điều chỉnh tần số mượt mà, hãy sử dụng các biến thiên kép được điều khiển từ trạm quan sát vô tuyến.

Phần kết luận

Tất cả các ăng-ten mini, bất kể chúng là gì, đều đòi hỏi nhiều lao động và kỹ năng gia công kim loại liên quan đến độ căng đơn giản và ăng-ten cổ điển. Nhưng không có khả năng lắp ăng-ten ngoài, những người nghiệp dư vô tuyến buộc phải sử dụng cả ăng-ten EH và ML. Thiết kế của Vòng từ hai vòng thuận tiện ở chỗ tất cả các bộ phận điều chỉnh, khớp và chỉ báo có thể được đặt trong một vỏ kín. Bản thân ăng-ten luôn có thể được ẩn khỏi những người hàng xóm kén chọn bằng một trong những phương pháp có sẵn, một ví dụ tuyệt vời là trong ảnh bên dưới.

Kết quả tốt thu được với ăng-ten Vòng từ đã thôi thúc I1ARZ cố gắng xây dựng ăng-ten cho các dải tần số thấp. Ban đầu ông dự định chế tạo một ăng-ten vòng tròn (Hình 1) có chu vi khoảng 10,5 m, bằng 1/4 bước sóng ở tần số 7 MHz. Với mục đích này, một vòng lặp được làm từ một ống đồng có đường kính 40 mm với thành mỏng... Tuy nhiên, trong quá trình làm việc, người ta thấy rõ rằng các ống uốn và không uốn có kích thước này khá khó khăn và hình dạng của ăng-ten đã bị thay đổi. từ tròn đến vuông. Sự giảm hiệu quả phần nào được bù đắp bằng việc đơn giản hóa đáng kể quá trình sản xuất.

Đối với dải tần 1,8...7,2 MHz, bạn có thể sử dụng ống đồng có đường kính 25...40 mm. Bạn cũng có thể sử dụng ống duralumin, nhưng không phải ai cũng có khả năng hàn bằng argon. Sau khi lắp ráp, toàn bộ khung ăng-ten được phủ nhiều lớp vecni bảo vệ.

Tụ điều chỉnh rất quan trọng để ăng-ten hoạt động tốt. Nó phải có chất lượng tốt, có khe hở giữa các bản lớn, sử dụng tụ điện chân không có công suất 7...1000 pF với điện áp cho phép là 7 kV, có thể chịu được nguồn điện trong anten lớn hơn 100 W. , thế là đủ rồi. Trong trường hợp sử dụng phạm vi 160 m, điện dung phải đạt 1600 pF.

Một vòng hình vuông được ghép từ 4 ống đồng dài 2,5 m, đường kính 40 mm, các ống được nối với nhau bằng 4 ống nước đồng. Các ống được hàn vào khuỷu tay. Các cạnh đối diện của khung phải song song với nhau. Một đoạn dài 100 mm được cắt ra ở giữa ống trên, một trục xoay Teflon được lắp vào phần cắt và cố định hai bên bằng kẹp và vít. Đường chéo của vòng lặp là 3,4 m, tổng chiều dài là 10,67 m (cùng với các tấm đồng rộng 50 mm để gắn các đầu của ống, cung cấp kết nối với tụ điện điều chỉnh). Để đảm bảo tiếp xúc đáng tin cậy, các tấm phải được hàn vào hai đầu ống sau khi chúng được gắn vào.

Hình 2 cho thấy thiết kế của khung cùng với chân đế và cột đỡ. Cột phải là chất điện môi, ví dụ như được làm từ một thanh sợi thủy tinh. Bạn cũng có thể sử dụng một ống nhựa. Ở phía dưới, khung được cố định vào cột đỡ bằng kẹp thép (Hình 3).

Để tăng cường phần nằm ngang phía dưới của khung, một ống đồng được nung nóng có đường kính lớn hơn một chút được căng trên nó với chiều dài khoảng 300 mm. Động cơ làm quay tụ điện được gắn trên một ống thép ở độ cao so với mái nhà khoảng 2 m, để tạo độ cứng cho toàn bộ kết cấu, ít nhất ba dây nối được lắp bên dưới động cơ.

Cách đơn giản nhất để phối hợp khung ăng-ten và đường dây điện là dùng cuộn dây cáp đồng trục loại RG8 hoặc RG213, đường kính cuộn dây được xác định bằng thực nghiệm (khoảng 0,5 m). Việc kết nối lõi bên trong và vỏ cáp được thực hiện theo Hình 4

Sau khi cuộn dây phù hợp được đặt ở mức SWR thấp nhất, một ống nhựa gợn sóng được kéo qua điểm kết nối để bảo vệ nó khỏi mưa. Một đầu nối đồng trục phải được lắp ở cuối cuộn dây phù hợp. Ở vị trí buộc chặt bên dưới của vòng quay khớp nối, một đoạn băng đồng được luồn dưới kẹp gắn duralumin, sau khi uốn sẽ được hàn vào vỏ che chắn của cáp. Nó cần thiết để tiếp xúc điện tốt với ống duralumin được nối đất (Hình 5). Ở phần trên, cuộn dây phù hợp được gắn vào cột điện môi bằng kẹp cao su.

Nếu ăng-ten được đặt trên mái nhà thì cần có bộ truyền động động cơ DC để điều khiển từ xa tụ điện điều chỉnh. Với mục đích này, bất kỳ động cơ băng nhỏ nào có hộp số nhỏ đều phù hợp. Động cơ được nối với trục tụ điện bằng ly hợp cách điện hoặc bánh răng nhựa, trục tụ điện cũng phải được nối cơ học với một chiết áp 22 kOhm nhóm A. Sử dụng chiết áp này ở phía dưới để xác định vị trí của tụ điều chỉnh. Sơ đồ hoàn chỉnh của bộ điều khiển được hiển thị trong Hình 6.

Đương nhiên, chiết áp phải được đặt cùng phía với động cơ, nối chúng với hai bánh răng nhựa hoặc bánh răng ma sát. Toàn bộ bộ điều chỉnh được đặt trong một hộp (hoặc ống) nhựa kín. Cáp đến động cơ và dây từ chiết áp được đặt dọc theo cột đỡ bằng sợi thủy tinh. Nếu ăng-ten được đặt gần đài phát thanh (ví dụ: trên ban công), việc điều chỉnh có thể được thực hiện trực tiếp bằng cách sử dụng một con lăn dài trên tay cầm cách điện.

Điều chỉnh vị trí tụ điện

Như đã đề cập, các bộ phận cố định và di động của tụ điện điều chỉnh được nối với phần trên, cắt của khung bằng hai tấm đồng dày khoảng 0,5 mm, rộng 50 mm và dài 300 mm mỗi tấm. Tụ điện điều chỉnh được đặt trong một ống nhựa, được gắn vào cột đỡ bằng sợi thủy tinh thẳng đứng (Hình 7). Phần trên của khung được kết nối bằng trục xoay Teflon và được cố định vào trụ bằng sợi thủy tinh hỗ trợ bằng bu lông chữ U.

Cài đặt

Đặt TRX ở mức tải tương đương, chuyển đầu ra TRX sang ăng-ten. Không sử dụng bộ điều chỉnh ăng-ten trong thí nghiệm này. Với công suất đầu ra giảm, hãy bắt đầu quay tụ điện cho đến khi bạn đạt được SWR tối thiểu. Nếu bạn không thể đạt được SWR thấp theo cách này, hãy thử làm biến dạng một chút cuộn dây phù hợp. Nếu SWR không được cải thiện thì lượt quay phải được kéo dài hoặc rút ngắn. Với một chút kiên nhẫn, bạn có thể đạt được SWR là 1... 1,5 trong phạm vi 1,8...7 MHz. Các giá trị SWR sau đã đạt được: 1,5 ở 40 m, 1,2 ở 80 m và 1,1 ở 160 m m.

kết quả

Việc điều chỉnh ăng-ten rất “sắc nét”. Trong phạm vi 160 m, băng thông ăng-ten là vài kilohertz. Mẫu bức xạ (DP) gần như hình tròn. Hình 8 thể hiện các mẫu trong mặt phẳng nằm ngang cho các góc bức xạ thẳng đứng khác nhau.

Ăng-ten cho kết quả tốt nhất trong phạm vi 40 m, với công suất 50 W, tác giả đã thiết lập nhiều kết nối với bờ biển phía đông Hoa Kỳ với báo cáo là 59. Ở khoảng cách lên tới 500 km trong ngày, báo cáo là 59+20...25 dB. Ăng-ten cũng có khả năng thu sóng rất tốt vì cài đặt khá “sắc nét” giúp giảm tiếng ồn và tín hiệu của các đài mạnh hoạt động gần đó. Ăng-ten hoạt động tốt một cách đáng ngạc nhiên trong phạm vi 160 m. Ngay từ những lần thử đầu tiên, liên lạc đã được thiết lập ở khoảng cách xa trên 500 km với mức báo cáo là 59+20 dB. Từ quan điểm cơ bản, trong phạm vi này hiệu suất ăng-ten thấp hơn nhiều so với phạm vi 40 m (xem bảng).

Kết luận

• Ăng-ten nên được đặt càng xa càng tốt khỏi các vật kim loại lớn như hàng rào, cột kim loại, ống thoát nước, v.v.
• Không nên đặt ăng-ten trong nhà vì khung ăng-ten phát ra từ trường mạnh trong quá trình truyền dẫn, có hại cho sức khỏe.
• Khi làm việc với công suất trên 100 W, khung sẽ nóng lên dưới tác động của dòng điện cao.
• Ở phạm vi cao nhất, độ phân cực của ăng-ten nằm ngang.

Bảng trên cho thấy các thông số điện chính của ăng-ten trong phạm vi được chỉ định. Một ăng-ten tương tự có thể được chế tạo cho dải tần số cao hơn, tương ứng làm giảm kích thước khung và điện dung của tụ điều chỉnh.

Thí nghiệm với anten vòng từ

Alexander Grachev UA6AGW

Năm ngoái tôi tình cờ thấy một đoạn cáp đồng trục dài 6 mét. Tên chính xác của nó: “Cáp đồng trục 1” LCFS 114-50 JA, RFS (15239211).” Nó có trọng lượng rất nhẹ, thay vì bện bên ngoài có một ống lượn sóng đặc làm bằng đồng không chứa oxy có đường kính khoảng 25 mm, dây dẫn trung tâm là ống đồng
đường kính khoảng 9 mm (xem ảnh). Điều này thôi thúc tôi bắt đầu xây dựng một ăng-ten vòng. Đây là điều tôi muốn nói đến.

Ăng-ten đầu tiên được chế tạo theo thiết kế DF9IV. Với đường kính khoảng 2 m và cùng chiều dài của vòng nguồn, được làm bằng cáp đồng trục, nó hoạt động rất tốt trong việc thu sóng, nhưng thực sự là rất kém khi truyền tải, SWR đạt 5-6.
Dải hoạt động thu sóng (ở mức –6 dB) là khoảng 10 kHz. Đồng thời, nó triệt tiêu nhiễu điện một cách hoàn hảo, với một định hướng nhất định trong không gian, khả năng triệt tiêu của trạm gây nhiễu dễ dàng hơn 20 dB.

Sau khi suy nghĩ, tôi đi đến kết luận rằng nguyên nhân dẫn đến SWR cao là do phần tử kích thích sử dụng một dây dẫn bên trong có đường kính tương đối nhỏ. Người ta đã quyết định không sử dụng dây dẫn bên trong nữa mà để nó ở dạng vòng hở.

Tụ điều chỉnh đã được hàn vào màn hình bên ngoài. Các đặc điểm nhận thay đổi một chút, mức tối thiểu trong sơ đồ trở nên ít rõ ràng hơn và ảnh hưởng của các vật thể xung quanh trở nên đáng chú ý. Nhưng rất ít thay đổi đối với việc truyền tải. Sau đó, sau khi đọc lại bài báo của Grigorov, người ta quyết định loại bỏ lớp bện bên ngoài khỏi cáp khung và phủ lớp đồng thành hai lớp bằng vecni “HB” (tuy nhiên, không tìm thấy lớp nào phù hợp hơn, nó bảo vệ đồng tốt khỏi
Quá trình oxy hóa). Và cuối cùng, những kết quả tích cực đầu tiên đã xuất hiện. SWR giảm xuống 1,5 và khoảng 20 kết nối cục bộ đã được thực hiện. Ăng-ten ở độ cao 1,5 m và có thể quay trong mặt phẳng thẳng đứng.

Để so sánh, chúng tôi sử dụng một lưỡng cực có tổng chiều dài 42,5 m, được làm bằng dây trường với đường dây điện đối xứng từ chiếc “mì” điện thoại dài khoảng 20 m (một loại ăng-ten của “đài nghiệp dư ăn xin”), được đặt ở vị trí trên mái của một tòa nhà 5 tầng ở độ cao khoảng 3 x mét. Nó hoạt động ở khoảng cách 40 và 80 mét, được cấp nguồn thông qua một thiết bị kết hợp đối xứng - SWR trên cả hai băng tần = 1,0. Thật không may, ăng-ten có các QTH khác nhau và không có
cơ hội để so sánh trực tiếp. Nhưng kinh nghiệm sử dụng lưỡng cực trong một năm đã giúp người ta có thể đánh giá hiệu quả của hệ quy chiếu ở mức gần đúng đầu tiên.

Bây giờ về kết quả: 1) SWR là khoảng 1,5. 2) Tất cả các phóng viên đều ghi nhận mức tín hiệu của tôi giảm (từ 1 xuống 2 điểm), so với mức mà họ thường nghe thấy tôi trên lưỡng cực.

Những cơn mưa bắt đầu vào thời điểm này (như người ta nói: “cách ngày, hàng ngày”) khiến các thí nghiệm về ăng-ten tiếp theo không thể thực hiện được. Lý do chính dẫn đến việc không thể thử nghiệm thêm là do việc điều chỉnh liên tục bị hỏng.
ngưng tụ do độ ẩm không khí tăng lên.

Có lẽ tôi đã thử tất cả các tùy chọn có sẵn cho mình, tôi chỉ sử dụng kết nối các tấm stato, kết nối hai KPI nối tiếp, tôi đã sử dụng tụ điện từ cáp đồng trục, tụ điện cao thế
- tất cả đều kết thúc trong một điều - một sự đổ vỡ. Điều duy nhất tôi chưa thử là tụ điện chân không, thứ đã bị dừng lại do giá quá cao.

Và ở đây, ý tưởng sử dụng điện dung liên quan đến tấm chắn bên ngoài của dây dẫn bên trong không được sử dụng đã nảy sinh. Nỗ lực tính toán độ dài cáp cần thiết dựa trên công suất tuyến tính đã biết của cáp không mang lại kết quả đáng tin cậy, vì vậy phương pháp gần đúng dần dần đã được sử dụng.

Thật đáng tiếc khi cắt được một sợi cáp tuyệt vời như vậy, nhưng “đi săn còn tệ hơn cả trói buộc”. Sơ đồ kết nối trong hình. Để cung cấp điện, một vòng cáp đồng trục dài 2 m đã được sử dụng, theo sơ đồ DF9IV, bản thân cáp 50 ohm của nguồn cung cấp dài 15 m. Có thể giả định rằng tổng điện dung sẽ thu được theo công thức: tụ điện nối tiếp, nhưng tụ điện điều chỉnh dường như là sự tiếp nối công suất cáp của chính nó.
Để điều chỉnh, một tụ điện bướm từ thiết bị VHF đã được sử dụng.

Sự cố hoàn toàn chấm dứt, ăng-ten vẫn giữ lại tất cả các thông số cơ bản của ăng-ten vòng từ cổ điển nhưng trở thành một băng tần.

Các kết quả chính như sau: 1) SWR bậc 1,5 (tùy thuộc vào độ dài và hình dạng của vòng cung cấp). 2) Ăng-ten từ tính kém hơn đáng kể so với lưỡng cực (được mô tả ở trên) với chiều cao treo tương đương. Các thí nghiệm được thực hiện trong phạm vi 80 m.

Tôi đã được thôi thúc tham gia vào các thí nghiệm sâu hơn với ăng-ten từ tính nhờ một bài báo của K. Rothhammel trong tập thứ hai của cuốn sách của ông, dành riêng cho khung từ tính, và một bài báo của Vladimir Timofeevich Polykov về chùm tia khung hoặc ăng-ten EH thực, và vì hiểu được các quá trình xảy ra trong ăng-ten và xung quanh chúng, hóa ra đây là bài viết rất hữu ích về trường gần của ăng-ten.

Sau khi đọc bài viết về ăng-ten chùm tia khung, tôi nghĩ ra một số dự án đầy hứa hẹn, nhưng hiện tại chỉ có một dự án được thử nghiệm và đây là điều chúng ta sẽ nói đến. Sơ đồ ăng-ten được hiển thị trong hình, hình thức bên ngoài trong ảnh:

Tất cả các thí nghiệm được liệt kê dưới đây được thực hiện trong phạm vi 40m. Trong các thí nghiệm đầu tiên, ăng-ten ở độ cao 1,5 m tính từ mặt đất. Nhiều phương pháp khác nhau để kết nối phần “lưỡng cực” (điện dung) của ăng-ten với khung đã được thử, nhưng phương pháp thể hiện trong hình có vẻ tối ưu đối với tôi. Ở đây, một nỗ lực đã được thực hiện để trang bị thêm khung từ tính, khung này chủ yếu phát ra thành phần từ tính, với các phần tử phát ra chủ yếu thành phần điện.

Bạn có thể nhìn khác cùng một ăng-ten: một cuộn dây được kết nối với giữa lưỡng cực, có thể kéo dài nó đến các kích thước cần thiết, đồng thời, các chùm tia được kết nối song song với tụ điện điều chỉnh có điện dung riêng ( với kích thước được chỉ định ở mức 30 - 40 pF) và tính tổng điện dung của tụ điều chỉnh.

Mạch được hình thành bởi dây dẫn bên trong và tụ điện, ngoài việc tăng mức tín hiệu khi thu khoảng hai lần, rõ ràng còn làm thay đổi pha của dòng điện trong khung và cung cấp sự khớp pha cần thiết (cố gắng tắt nó sẽ dẫn đến hiện tượng tăng SWR lên 10 hoặc hơn). Có lẽ lý luận lý thuyết của tôi không hoàn toàn chính xác, nhưng như các thí nghiệm tiếp theo đã chỉ ra, ăng-ten hoạt động ở cấu hình này.

Ngay cả trong những thí nghiệm đầu tiên, một hiệu ứng thú vị đã được nhận thấy - nếu, với phần lưỡng cực đứng yên, bạn xoay
khung hình nghiêng 90 độ - mức tín hiệu thu giảm khoảng 10 - 15 dB và ở góc 180 độ - mức tín hiệu thu giảm gần như bằng 0. Mặc dù sẽ hợp lý khi giả định rằng khi quay 90 độ, các kiểu bức xạ của phần “lưỡng cực” và khung sẽ trùng nhau, nhưng rõ ràng không phải mọi thứ đều đơn giản như vậy.

Một phiên bản trung gian của ăng-ten đã được chế tạo, có khả năng quay quanh trục của nó, để xác định kiểu bức xạ; hóa ra nó giống với kiểu của khung cổ điển. Ăng-ten được cung cấp năng lượng bởi vòng lặp liên lạc giống như trong các thí nghiệm đầu tiên. Hiện nay, anten được nâng lên độ cao 3 mét, các tia chạy song song với mặt đất.

Về kết quả:

1) SWR = 1,0 ở tần số 7050 kHz, 1,5 ở 7000 kHz, 1,1 ở 7100 kHz.
2) Ăng-ten không yêu cầu điều chỉnh phạm vi. Sử dụng tụ điện mạch P của bộ thu phát, có thể điều chỉnh ăng-ten nếu cần thiết.
3) Ăng-ten rất nhỏ gọn.

Ở khoảng cách lên tới 1000 km, khung và lưỡng cực có hiệu suất xấp xỉ nhau, và ở khoảng cách hơn 1000 km, khung hoạt động tốt hơn rõ rệt so với lưỡng cực sóng ở cùng độ cao treo, trong khi khung gấp bốn lần.
nhỏ hơn một lưỡng cực. Mẫu bức xạ gần như hình tròn, cực tiểu hầu như không đáng chú ý. Khoảng một trăm kết nối đã được thực hiện với các khu vực 1;2;3;4;5;6;7;9 của Liên Xô cũ.

Một hiệu ứng thú vị đã được ghi nhận - ước tính cường độ tín hiệu trong hầu hết các trường hợp vẫn gần như nhau và ở khoảng cách tới thiết bị tương ứng là 300 km và 3000 km, điều này không được quan sát thấy trên lưỡng cực. Phản ứng của các nhà điều hành thật thú vị,
Khi tôi nói với bạn những gì tôi đang làm, tôi đã rất ngạc nhiên rằng tôi có thể thực hiện được điều này! Tất cả các thí nghiệm được thực hiện trên máy thu phát SDR tự chế có công suất đầu ra là 100 W.

Tài liệu lấy từ tạp chí CQ-QRP#27