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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Metodi di alimentazione e progettazione di antenne a circuito magnetico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Antenne. Misure, configurazione e corrispondenza COMUNICAZIONE CON CAVO COASSIALE CON ANTENNA A LOOP MAGNETICO TRASMETTITORE Quando tali antenne funzionano in modalità di trasmissione, vengono utilizzati due tipi di connessione dell'antenna con la linea di alimentazione: attraverso un circuito magnetico (Fig. 3.11, a) e attraverso un circuito di adattamento gamma (Fig. 3.11, b). Si noti che sia il circuito di collegamento che il punto di connessione della schermatura del cavo adattato ai raggi gamma sono esattamente opposti al condensatore del trimmer, ciò è necessario per mantenere la simmetria del telaio.
Tipicamente, il diametro dell'anello di collegamento è 0,2 del diametro del telaio principale. Con l'aiuto di questo anello, è possibile fornire un adattamento soddisfacente sull'intera gamma di frequenza operativa dell'anello magnetico. Dobbiamo cercare di garantire che il filo per l'anello non sia più sottile di quello da cui è realizzato il telaio magnetico. Il secondo tipo di corrispondenza è la corrispondenza gamma. Lo spessore del filo utilizzato nel suo circuito è circa 2-5 volte più sottile del filo del telaio. Il suo raggio è 0,85-0,95 del raggio del frame principale. La lunghezza L nello schema non deve superare 0,2 dal perimetro del telaio e molto spesso scegliere un valore di 0,1. La corrispondenza gamma richiede una messa a punto più attenta per diverse bande rispetto a un loop di comunicazione, ma allo stesso tempo ha una maggiore efficienza. Quando il frame funziona in due o tre intervalli per la corrispondenza gamma, puoi sempre trovare le dimensioni ottimali. Se c'è libero accesso al telaio, è conveniente utilizzare i ponticelli di chiusura per la configurazione. In ogni caso, quando si tratta di cornici magnetiche, si consiglia di installare un dispositivo coordinato. Se il frame funge solo da ricevitore, di solito non ci sono problemi con l'abbinamento. Viene eseguito utilizzando un amplificatore a transistor situato direttamente vicino al telaio, dalla cui uscita il segnale RF filtrato e amplificato viene inviato attraverso un cavo coassiale all'ingresso del ricevitore. DIMENSIONI E VERSIONI DELLE ANTENNE AD ANELLO MAGNETICO Le dimensioni caratteristiche dell'antenna trasmittente a telaio sono riportate nella tabella. 3.2. Tabella 3.2.
Con tali dimensioni il telaio opera efficacemente su tre gamme di lunghezze d'onda adiacenti, ad esempio 10, 15 e 20 oppure 40, 80 e 160 m, la sua efficienza è massima alla frequenza più alta e diminuisce a frequenze più basse. I dati riportati in questa tabella corrispondono ad una cornice magnetica senza schermo. Se è presente uno schermo elettrostatico, è necessario tenere conto della capacità tra esso e il filo interno, che riduce la frequenza di risonanza del telaio. Per un funzionamento soddisfacente, il perimetro del frame deve essere almeno 0,08 della lunghezza d'onda operativa. Con l'aiuto di un condensatore, il frame può essere sintonizzato su frequenze ancora più basse, tuttavia, nella modalità di trasmissione, un tale progetto diventerà molto inefficace. Come mostrato sopra, la resistenza di ingresso dei telai magnetici è bassa. Ciò rende difficile l'abbinamento di sistemi di antenne in cui l'anello magnetico funziona per la trasmissione, senza sintonizzarlo in risonanza con la frequenza operativa. L'antenna ad anello ha una propria induttanza. Può essere calcolato utilizzando una formula nota o misurato utilizzando strumenti appropriati. Attaccando un condensatore variabile alle estremità aperte del telaio, otteniamo un circuito oscillatorio convenzionale che può essere sintonizzato su un'ampia gamma di frequenze. Sulla fig. 3.11 mostra due schemi per collegare un frame con un cavo: attraverso un circuito di comunicazione (a) e utilizzando la corrispondenza gamma (b); sotto di loro ci sono gli analoghi corrispondenti su elementi concentrati sotto forma di una connessione induttiva e trasformatore con il circuito. In un circuito oscillatorio formato da un telaio e un condensatore, il campo elettrico è concentrato all'interno del condensatore e il campo magnetico è concentrato attorno al telaio. I risultati della risoluzione del problema di trovare le dimensioni ottimali del telaio e la capacità del condensatore sono stati forniti sopra. Ne consegue che la lunghezza del frame dovrebbe essere di circa 0,08 della lunghezza d'onda e la capacità del condensatore dovrebbe essere di circa 30-50 pF nell'intervallo 2-30 MHz. Un frame di lunghezza inferiore si irradierà in modo meno efficiente a causa del fattore di bassa qualità. Quest'ultimo, come sapete, è determinato dall'espressione: Q=(L/C)/Rp, dove L è l'induttanza di anello, H; C - capacità alla fine del frame, Ф; Rp - resistenza alla perdita nel telaio, Ohm. Un telaio monogiro, a differenza di quelli multigiro, ha un rapporto L/C massimo e una minima resistenza alla perdita. Un loop più lungo di 0,08 della lunghezza d'onda operativa potrebbe non essere in grado di essere sintonizzato sulla risonanza, rendendo difficile la corrispondenza. Pertanto, per il funzionamento in modalità trasmissione, è consigliabile utilizzare un telaio a giro singolo. Quando è sintonizzato sulla risonanza, quando viene fornita una potenza significativa dal trasmettitore e il loop è ben adattato, possono attraversarlo correnti RF di centinaia di ampere. Pertanto, è desiderabile che l'antenna a telaio magnetico trasmittente sia realizzata con un tubo di rame di grande diametro. Puoi lucidare la sua superficie con una finitura a specchio. Un condensatore variabile deve essere di alta qualità, preferibilmente senza contatti di sfregamento. In un caso estremo, puoi cavartela con un normale condensatore accoppiato di capacità variabile, collegato al telaio solo da sezioni dello statore (fisse) (Fig. 3.12). I condensatori solidi non dovrebbero essere utilizzati a causa del loro basso fattore di qualità.
Si noti che a volte ci sono segnalazioni dell'uso da parte di radioamatori per operare nella modalità di trasmissione di antenne a telaio magnetico non sintonizzabili. Il compito di abbinare efficacemente un tale frame con un trasmettitore è anche teoricamente molto complesso e va oltre la normale pratica radioamatoriale, quindi questo tipo di antenna non è qui considerato. Non consigliamo ai radioamatori che non hanno l'adeguata formazione teorica e pratica di utilizzare tali progetti, poiché il risultato sarà deludente. Quando le spire magnetiche fungono da antenne riceventi, il problema dell'efficienza non è così acuto. Pertanto, per loro sono adatti un condensatore con un dielettrico solido o uno ad aria con contatti di sfregamento. Il telaio è realizzato multigiro, il che consente di ridurne le dimensioni. Per il telaio, puoi usare un filo sottile. Viene spesso utilizzato un cavo coassiale, il cui nucleo interno forma una cornice e la treccia funge da schermo. Fonte: Grigorov I.N. Disegni pratici dell'antenna. COORDINAMENTO DEL TELAIO E DEL CAVO DI ALIMENTAZIONE Anche l'accoppiamento e l'accoppiamento induttivo sono diffusi grazie alla loro facilità di implementazione. L'opzione più comunemente usata è mostrata in Fig. 20.7. Un piccolo anello induttivo con un rapporto di diametro di 5:1 è posizionato all'interno dell'anello grande. Grazie all'accoppiamento simmetrico, è possibile collegare un cavo coassiale da 1 ohm tramite un balun ad anello 1:50.
Con una connessione sbilanciata (Fig. 20.7b), il cavo coassiale viene collegato direttamente. Un metodo elettricamente conveniente di accoppiamento induttivo è mostrato in fig. 20.7, c. Qui è mostrata solo una bobina di collegamento del cavo coassiale con un'interruzione nella sua schermatura al centro della bobina. Lo schermo della metà destra dell'anello è saldato alla base dell'anello grande (vedi figura) e l'antenna è collegata a terra in questo punto. Deformando leggermente il cavo del cavo coassiale, l'antenna viene sintonizzata al minimo SWR. Si ritiene che il diametro d dovrebbe essere minore, maggiore è il fattore di qualità di lavoro dell'antenna. Letteratura:
Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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