Caracteristicile, proprietățile, tipurile antenei magnetice de do-it-yourself

Anterior

Conţinut:

  • Antene magnetice
  • Proprietățile antenelor magnetice
  • Ce sunt antenele magnetice?

La pomenirea unei antene magnetice imi vin imediat in minte cele de pe o tija de ferita, iar acest lucru este partial corect. Toate acestea sunt variante ale aceluiași tip de dispozitiv. Magnetica se numește antenă cadru, al cărei perimetru este mult mai mic decât lungimea de undă. Cunoscutele zigzag și biquadratic (aproape la fel) sunt și ele rude ale acestei tehnologii. Iar antenele pe o bază magnetică nu au absolut nimic de-a face cu ele. Este doar un mod de prindere, nimic mai mult. Baza magnetică pentru antenă o ține în siguranță pe acoperișul oricărei mașini. Astăzi vorbim despre un design special. Întreaga frumusețe a antenelor magnetice este că este posibil să se asigure un câștig relativ mare pe unde relativ lungi. În același timp, dimensiunea antenei magnetice este destul de mică. Să discutăm despre titlul nostru și să spunem cum poate fi făcută o antenă magnetică cu propriile mâini.

Antena magnetica

Antene magnetice

Din teorie se știe că aproape nicio radiație nu are loc în circuitul oscilant de la inductor și condensator. Totul este închis, iar unda poate oscila la frecvența de rezonanță atât timp cât doriți, degradând din cauza prezenței rezistenței active. Deci, elementele circuitului, inductanța și capacitatea, au, în general, rezistență pur reactivă (falsă). Mai mult, marimea depinde de frecventa dupa o lege destul de simpla. Acesta este ceva similar cu produsul frecvenței circulare ( 2 П f) cu valoarea inductanței sau, respectiv, capacității. Și acum, la o anumită valoare, componentele imaginare opuse în semn devin egale. Ca rezultat, impedanța devine pur activă, în mod ideal este zero.

De fapt, bătaia încă se estompează, deoarece fiecare contur este caracterizat în practicăbunătate Amintiți-vă că impedanța constă dintr-o parte pur activă (reala), cum ar fi rezistențele, și o parte imaginară. Acestea din urmă includ condensatoare a căror rezistență este imaginară negativă și inductori cu rezistență imaginară pozitivă. Acum să ne imaginăm că în circuit, plăcile condensatorului au început să fie diluate până când se află la capetele opuse ale inductanței. Acesta se numește vibrator Hertzian (dipol) și este un tip de semi-undă trunchiată și alte tipuri de vibratoare. (Vezi și: Antenă cu toate undele cu propriile mâini)

Dacă luăm și transformăm bobina într-un singur inel, atunci obținem cea mai simplă antenă magnetică. Aceasta este o interpretare foarte simplificată, dar cam atât. Mai mult, semnalul este eliminat din partea opusă a condensatorului printr-un amplificator pe tranzistoare cu efect de câmp. Acest lucru asigură o sensibilitate ridicată a dispozitivului. Ei bine, antena de pe o tijă de ferită este un fel de magnetică, doar că are multe inele în loc de unul. Acest tip de dispozitiv și-a primit numele pentru sensibilitatea sa ridicată la undele magnetice. În special, atunci când se lucrează la transmisie, acesta este generat, generând răspunsul câmpului electric.

Directivitatea maximă corespunde axei tijei. În plus, ambele direcții sunt egale. Având în vedere perimetrul mic al antenei cadru în raport cu lungimea de undă, rezistența acesteia este destul de scăzută. Poate fi nu doar 1 Ohm, ci chiar și fracțiuni de Ohm. Valoarea aproximativă poate fi estimată prin formula:

R = 197 (U/a)4 Ohm.

U înseamnă perimetrul în metri, în aceleași unități ca și lungimea de undă ?. În sfârșit, R este rezistența la radiații, nu trebuie confundată cu cea activă, pe care o arată testerul. Acest parametru este utilizat în calculul amplificatorului pentru potrivirea sarcinii. Deci, pentru antenele de ferită, trebuie să înmulțiți această valoare cu pătratul numărului de spire.

Proprietățile antenelor magnetice

Acum să vedem cum să faci singur o antenă magnetică. Pentru început, ar trebui să determinați lungimea circuitului și capacitatea condensatoarelor de reglare. În general, caracteristicile antenei magnetice sunt de așa natură încât necesită aprobare în mod obligatoriu, dar despre asta vom vorbi altădată. Faptul este că o trăsătură distinctivă este numărul incredibil de opțiuni pentru efectuarea acestei operațiuni, astfel încât apare un subiect separat de conversație.

tipurile

Antena magnetica

Lungimea perimetrului antenei magnetice variază de la 0,123 la 0,246?. Dacă trebuie să acoperiți întreaga gamă, trebuie să alegeți condensatorul potrivit. În spațiul liber și o antenă magnetică, modelul direcțional este sub forma unui tor, care poate fi observat prin plasarea bobinei paralel cu pământul. În acest caz, polarizarea va fi liniară și orizontală. Adică este o opțiune excelentă pentru recepția de emisiuni de televiziune. Dezavantajul este că unghiul de ridicare al petalei depinde de înălțimea suspensiei. Se crede că distanța până la Pământ? vor fi 14 grade. Și această impermanență este o calitate negativă. Dar pentru radio, antenele magnetice sunt folosite destul de des.

Câștigul este de 1,76 dB, ceea ce este cu 0,39 mai mic decât cel al unui vibrator cu jumătate de undă. Dar dimensiunea acestuia din urmă pentru această frecvență va fi de zeci de metri - ei bine, unde vei duce o astfel de mulțime? Trageți propriile concluzii. Antena noastră magnetică nu este atât de mare (perimetrul poate fi de 2 metri pentru o lungime de undă de 20 de metri, care este mai mică de un metru). Spre comparație, la o frecvență de 34 MHz, care este bine cunoscută șoferilor de camion datorită walkie-talki-urilor, lungimea de undă este de 8,8 metri. În același timp, toată lumea știe că nu orice Kamaz se va potrivi cu un vibrator bun cu jumătate de undă. Și, apropo, mai devreme am oferit o descriere a designului antenei cadru formată din garnitura de cauciuc a lunetei din spate a unei mașini.masina VAZ. În ciuda tuturor dimensiunilor sale mici, dispozitivul a funcționat destul de bine. (Consultați și: antenă digitală bricolajă)

Apropo, acest design este considerat mai pragmatic decât antenele tipice cu pin pentru mașini, unde reglarea se face prin schimbarea inductanței. Pierderile sunt mai mici. În plus, modelul direcțional acoperă unghiuri de înălțime destul de mari, aproape de verticală. În cazul unei antene pin, această posibilitate nu este disponibilă.

Antenă de casă

Dar cum să alegi corect lungimea cercului? Pe măsură ce crește, amplificarea crește. Adică ar trebui să îndeplinească condiția dată mai sus și să fie mai mare dacă este posibil. În același timp, nu uitați că uneori trebuie să suprapuneți mai multe frecvențe. În plus, pe măsură ce perimetrul crește, lățimea de bandă a dispozitivului crește. Trebuie spus, cu o lățime tipică a canalului de 10 kHz, acest lucru nu este atât de important. În plus, transportatorii vecini ai posturilor de radiodifuziune vor fi opriți automat. În acest sens, mai mult nu înseamnă neapărat mai bine. Nu uitați, însă, că tot borul-brânză a fost creat de dragul întăririi. Astfel, antena este selectată de-a lungul perimetrului maxim, asigurând selectivitatea necesară.

Acum întrebarea principală: cum se determină capacitatea? Astfel încât, împreună cu inductanța buclei, formează o rezonanță după formula cunoscută. În ceea ce privește determinarea parametrilor de contur, se oferă următoarea formulă:

L = 2U (ln(U/d) – 1,07) nH;

unde U și d sunt lungimea bobinei și diametrul acesteia. Care este trucul aici? U = П d, prin urmare, în loc de raportul lor, s-ar putea lua logaritmul natural al numărului Pi. Dacă este sau nu greșeala autorului, nu putem spune. Este posibil să se țină seama de faptul că condensatorul de reglare ia o parte din lungime, precum și amplificatorul, să fie luat în considerare... Capacitatea se găsește prin inductanța cunoscută din expresia pentru rezonanța circuitului:

f =1/2P LC; Unde

C = 1/ 4P2 L f2.

Cu toate acestea, literatura recomandă utilizarea unei formule aproximative pentru calcul:

C = 25330 / f2 L,

unde f este frecvența de rezonanță în MHz și L este inductanța în μH.

Principiul funcționării antenei

În ceea ce privește metoda de eliminare a semnalului, aceasta se poate face din partea de reglare a condensatorului pe ambele părți ale acestuia sau din partea opusă a buclei circulare. În acest din urmă caz, se recomandă introducerea telecomenzii cu un condensator folosind un servomotor, dar credem că acest lucru va părea foarte exagerat pentru majoritatea cititorilor, deoarece nu sunt mulți radioamatori în lume care sunt convinși că un Antena magnetică DIY este cea mai necesară.

Ce sunt antenele magnetice?

Antenele magnetice nu sunt întotdeauna rotunde, deși aceasta este forma ideală. Există și octogonale și pătrate. Cititorii au ghicit deja că biquadratic pentru WiFi aparține ultimei categorii, iar cadrul este dublu. Există și mai multe contururi, ceea ce mărește câștigul într-unul din planurile diagramei direcționale. Având în vedere faptul că eficiența antenei este calculată prin formula:

Eficiență = 1 / (1 + Rp/R),

obținem nevoia de a reduce la minimum rezistența la pierderi Rp. În caz contrar, eficiența dispozitivului scade brusc. În practică, acest lucru nu înseamnă aproape nimic, deoarece puțini oameni își permit să facă antene din aur sau argint pentru a crește conductivitatea. Sub acest aspect, aluminiul si cuprul tot vor merge, dau preferinta ultimului metal. Pentru antenele magnetice, un condensator cu un spațiu de aer și plăci mari este potrivit. Încercați să efectuați o lipire de înaltă calitate a concluziilor.

Exemplu. Lungimea perimetrului este de o zecime de ?, deci rezistența la radiații va fi de 0,02. Acum cititorii văd cât de multtrebuie să încercați să aduceți eficiența la 50%. Rezistența la pierderi în acest caz nu trebuie să depășească 0,02 Ohm. Pentru a obține un astfel de rezultat, luați un fir gros de cupru. Pe măsură ce secțiunea transversală a conductorului crește, rezistența sa specifică scade.

Datorită faptului că circuitul are un factor Q foarte mare (pierderi mici), rezultă că tensiunea de rezonanță este mult mai mare decât atunci când frecvența este deviată. Prin urmare, lățimea de bandă a antenei magnetice nu este foarte largă, iar dispozitivul trebuie ajustat. Acest lucru se face, după cum puteți ghici din cele scrise mai sus, cu ajutorul unui condensator. Sperăm că am răspuns la întrebarea cum să facem o antenă magnetică.

Următorul

Citește și: