Магнитная рамочная антенна

Магнитная антенна

Всех приветствую!
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.
73 DE RU3T!

Поделитесь записью в своих социальных сетях!

  • Магнитная антенна 2 от RU3T
  • Новые версии антенн UA6AGW
  • Антенна UA6AGW — рамочно-лучевая
  • Направленная антенна UA6AGW v. 7.00
  • Направленная антенна UA6AGW v. 7.01
  • Магнитная антенна на 21 мГц
  • Делаем антенну
  • Петлевой вибратор в антенне Inverted V
  • Wall Loop 20m. ( Конструкция комнатной антенны )
  • Рамочно-лучевая антенна «Корзина» на 20 метров

При копировании материала обратная ссылка на наш сайт обязательна!

Тема: Магнитная антенна из коаксиального кабеля

Быстрый переход Антенны КВ Вверх

  • Навигация
  • Кабинет
  • Личные сообщения
  • Подписки
  • Кто на сайте
  • Поиск по форуму
  • Главная страница форума
  • Форум
  • ТЕХНИЧЕСКИЕ ФОРУМЫ НА CQHAM.RU
    1. Трансиверы, приемники КВ/УКВ
      1. Kenwood
        1. TS-50
        2. TS-140
        3. TS-430
        4. TS-440
        5. TS-450
        6. TS-480
        7. TS-520
        8. TS-570
        9. TS-590
        10. TS-680
        11. TS-690
        12. TS-790
        13. TS-830
        14. TS-850
        15. TS-870
        16. TS-930
        17. TS-940
        18. TS-950
        19. TS-990
        20. TS-2000
      2. Icom
        1. IC-746 (IC-7400)
        2. IC-756
        3. IC-706
        4. IC-775, IC-775DSP, IC-775DX2
        5. IC-7600
        6. IC-7800
        7. IC-7700
        8. IC-910
        9. IC-703
        10. IC-7000
        11. IC-780, 781
        12. IC-7200
        13. IC-718 (IC-78)
        14. IC-760 (IC-761)
      3. Yaesu
        1. FT-100
        2. FT-101
        3. FT-450
        4. FT-757
        5. FT-767
        6. FT-817
        7. FT-840
        8. FT-847
        9. FT-857
        10. FT-890
        11. FT-897
        12. FT-900
        13. FT-920
        14. FT-950
        15. FT-990
        16. FT-1000
        17. FT-2000
        18. FT-DX3000
        19. FT-DX5000
        20. FT-DX9000
      4. Ten-Tec
      5. Elecraft
      6. Alinco
      7. UW3DI
      8. UA1FA
      9. RA3AO
      10. SW
    2. Усилители мощности
      1. КВ усилители
      2. УКВ усилители
    3. Антенны
      1. Антенны КВ
      2. Антенны УКВ
      3. Согласующие устройства
      4. Антенные приборы
      5. Антенная механика
    4. Техника прямого преобразования
    5. Технический кабинет
      1. Измерения
      2. Технологии
      3. Помехи
      4. Непроверенные идеи
    6. Модификация радиостанций
    7. Конструкции на микроконтроллерах для радиолюбителей
    8. Старое радио (Ламповые души)
      1. История радиосвязи
    9. Бытовая техника, мой автомобиль
      1. Оргтехника
      2. ТВ
      3. Авто-Мото
    10. Источники питания
  • РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ ФОРУМЫ
    1. Для любителей КВ
      1. DX-новости
      2. Экспедиции
      3. Соревнования
      4. Дипломы
      5. Прохождение
    2. Для любителей УКВ
      1. УКВ техника
      2. УКВ антенны
      3. УКВ соревнования, дипломы
      4. Программы для УКВ
      5. Тропо, Аврора и Еs
      6. ЕМЕ связи
      7. MS связи
      8. SAT связи
    3. Для любителей QRP и QRPP
      1. Пешие походы
    4. Программное обеспечение
      1. Софт для мобильных устройств
    5. Коллективы и Радио
      1. Silent Keys
    6. Правовой практикум радиолюбителя
    7. Для начинающих
  • НОВОЕ В РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКОЙ СВЯЗИ
    1. Цифровые виды связи Новые технологии в электронике и связи
    2. Software Defined Radio (SDR), Digital Radio Mondiale (DRM)
    3. APRS и другие виды пакетной связи
      1. Новости и события
      2. Применение APRS на КВ и УКВ
      3. Аппаратура APRS
      4. Самодельная аппаратура APRS
      5. Программное обеспечение
      6. Различное применение APRS
      7. Цифровые виды связи для передачи данных
      8. Радиолюбительские карты
  • ПОДДЕРЖКА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ CQHAM.RU
    1. О форумах на CQHAM.RU
    2. Тестовый форум
  • OFF-TOPIC
    1. Темы не вошедшие в другие разделы форума
    2. Работа для радиолюбителя
    3. Продавцы, покупатели…
    4. Ищу тебя
    5. QRZ.RU

Магнитная антенна (рамка) на КВ диапазоны

Что не понятно спрашивайте. de RN3KK
Добавлено 19.06.2014
Вот переехал на новый QTH 9 этаж 9-ти этажного дома. На штатный телескоп приемника Sony TR-1000 принимается значительно меньше станций нежели на магнитную рамку. +очень узкая полоса антенны делает ее прекрасным преселектором. Увы волшебства нет, когда сосед снизу включает свою плазму, прием тухнет везде… даже на 144 МГц…
Добавлено 18.08.2014
Удивлению нет предела. Разместил данную антенну на лоджии 9-го этажа. В диапазоне 40м было слышно очень много Японских станций ( дальность до Японии 7500 км). В диапазоне 80м была принята всего одна японская станция в тот же день. Антенна заслуживает внимания. Я не мог даже и подумать что на эту магнитную антенну ( магнитную рамку) возможен прием дальний трасс..
Добавлено 25.01.2015
Магнитная рамка работает и на передачу. Как бы не казалось странным, но отвечают. Не плохо она работает на 14 МГц, на нижних диапазонах эффективность уже не та — нужно увеличивать диаметр. Даже при мощности 10 Вт, поднесенная энергосберегающая лампа светилась почти в полную силу.

Конструкция КВ антенны

Разочаруем многих, сегодня речь опять пойдет про вибраторы. Объекты Вселенной образованы вибрациями (воззрения Николы Теслы). Жизнь притягивает жизнь, это движение. Чтобы дать волне жизнь, необходимы колебания. Изменения электрического поля порождают отклик магнитного, так выкристаллизовывается частота, несущая информацию эфиру. Обездвиженное поле мертво. Постоянный магнит не породит волну. Образно говоря, электричество является мужским началом, существует только в движении. Магнетизм качество, скорее, женское. Впрочем, авторы углубились в философию.

Считается, для передачи предпочтительно использовать горизонтальную поляризацию. Во-первых, диаграмма направленности по азимуту не является круговой (вскользь говорили), помех будет заведомо меньше. Знаем, для связи оборудуются различные объекты наподобие кораблей, авто, танков. Нельзя терять команды, приказы, слова. Не тем боком объект повернется, а поляризация горизонтальная? Несогласны с известными, уважаемыми авторами, пишущими: вертикальная поляризация избрана связью за антенну более простой конструкции. Коснись дело любителей, речь, скорее, о преемственности наследия предыдущих поколений.

Добавим: при горизонтальной поляризации параметры Земли меньше влияют на распространение волны, впридачу при вертикальной фронт терпит затухание, лепесток приподнимается до 5 – 15 градусов, нежелательно при передаче на дальние расстояния. Для антенн (несимметричных) с вертикальной поляризацией важно хорошее заземление. Напрямую зависит КПД антенны. Лучше зарыть провода длиной порядка четверти волны землей, чем больше, тем выше КПД. Пример:

  • 2 провода – 12 %;
  • 15 проводов – 46 %;
  • 60 проводов – 64 %;
  • ∞ проводов – 100%.

Увеличение числа проводов снижает волновое сопротивление, приближаясь к идеальному (указанного типа вибратора) – 37 Ом. Заметьте, качество не стоит приближать к идеалу, 50 Ом согласовывать с кабелем не нужно (в связи применяется РК – 50). Великое дело. Дополним пакет информации простым фактом, при горизонтальной поляризации сигнал складывается с отраженным Землей, давая прирост 6 дБ. Столько минусов выказывает вертикальная поляризация, применяют (с проводами заземления интересно получилось), мирятся.

Устройство КВ антенн сводится к простому четвертьволновому, полуволновому вибратору. Вторые меньше размерами, принимают хуже, вторые проще согласовать. Ставятся мачты вертикально, используя распорки, растяжки. Описывали конструкцию, вешаемую на дерево. Не каждый знает: на расстоянии половины волны от антенны не должно быть никаких помех. Касается железных, железобетонных конструкций. Повремените радоваться, на частоте 3,7 МГц расстояние составляет… 40 метров. Антенна высотою достигает восьмого этажа. Создавать четвертьволновой вибратор непросто.

Удобно возводить вышку послушать радио, решили припомнить старенький способ ловли длинных волн. Внутренние ферромагнитные антенны найдете в приемниках советских времен. Посмотрим, годятся ли конструкции прямому назначению (ловля вещания).

Магнитная антенна КВ диапазона

Допустим, возникла надобность принять частоты 3,7 — 7 МГц. Давайте посмотрим, можно ли спроектировать магнитную антенну. Сформирована сердечником круглого, квадратного, прямоугольного сечения. Ведется пересчет размеров формулой:

do = 2 √ рс / π;

do — диаметр круглого стержня; h, c — высота, ширина прямоугольного сечения.

Намотка ведется не всей длины, собственно нужно рассчитать, сколько мотать, выбрать тип провода. Возьмем пример старенького учебника проектирования, попробуем рассчитать КВ-антенну частот 3,7 — 7 МГц. Примем сопротивление входного каскада приемника 1000 Ом (на практике читатели измеряют входное сопротивление приемника самостоятельно), параметр эквивалентного затухания входного контура, при котором достигается заданная избирательность, dэр равным 0,04.

Антенна, проектированием которой занимаемся, входит в состав резонансного контура. Получается каскад, наделенный некой избирательностью. Как спаять, думайте сами, просто следуем формулам. Проводящим расчет понадобится найти максимальную, минимальную емкости подстроечного конденсатора, пользуясь формулой: Cmax = K2 Cmin + Co (K2 – 1).

К – коэффициент поддиапазона, определяемый отношением максимальной резонансной частоты к минимальной. В нашем случае 7 / 3,7 = 1,9. Выбирается из непонятных (согласно учебнику) соображений, по примеру, приведенному текстом, возьмем равной 30 пФ. Не сильно ошибемся. Пусть Cmin = 10 пФ, находим верхний предел подстройки:

Cmax = 3,58 х 10 + 30 (3,58 – 1) = 35,8 + 77,4 = 110 пФ.

Округлили, разумеется, можно взять переменный конденсатор большего диапазона. Пример дает 10-365 пФ. Вычислим необходимую индуктивность контура, пользуясь формулой:

L = 2,53 х 104 (K2 – 1) / (110 – 10) 72 = 13,47 мкГн.

Смысл формулы понятен, добавим, 7 – верхняя граница диапазона, выраженная МГц. Выбираем сердечник катушки. На частотах диапазона у сердечника магнитная проницаемость М = 100, выбираем феррит марки 100НН. Берем стандартный сердечник длиной 80 мм, диаметром 8 мм. Отношение l / d = 80 / 8 =10. Из справочников извлекаем действующее значение магнитной проницаемости md. Получается 41.

Находим диаметр намотки D = 1,1 d = 8,8, количество витков намотки определяется формулой:

W = √(L / L1) D md mL pL qL;

коэффициенты формулы считываем визуально, пользуясь графиками, приведенными ниже. Рисунки покажут справочные цифры, использованные выше. Марку феррита ищите, не одним хлебом жив человек. D выражено сантиметрами. Авторы получили: L1 = 0,001, mL = 0,38, pL = 0,9. qL вычислим, пользуясь формулой:

qL = (d / D)2 = (8 / 8,8)2 = 0,826.

Подставляем цифры в конечное выражение расчета количества витков ферритовой КВ антенны, получается:

W = √ (13,47 / 0,001) х 0,88 х 41 х 0,38 х 0,9 х 0,826 = 373 витка.

Каскад нужно завести на первый усилитель приемника, минуя входной контур. Больше скажем, сейчас рассчитали средства избирательности диапазона 3,7-7 МГц. Помимо антенны включает входную цепь приемника одновременно. Поэтому потребуется рассчитать индуктивность связи с усилителем, выполняя условия обеспечения избирательности (берем типичные значения).

Lсв = (dэр — d) Rвх / 2 π fmin K2 = (0,04 — 0,01) 1000 / 2 х 3,14 х 3,7 х 3,61 = 0,35 мкГн.

Коэффициент трансформации составит m = √ 0,35 / 13,47 = 0,16. Находим число витков катушки связи: 373 х 0,16 = 60 витков. Намотку антенны ведем проводом ПЭВ-1 диаметром 0,1 мм, катушку мотаем ПЭЛШО диаметром 0,12 мм.

Многих, наверное, интересует несколько вопросов. Например, назначение Со формул расчета переменного конденсатора. Автор вопрос стыдливо обходит, якобы начальная емкость контура. Трудолюбивые читатели просчитают резонансные частоты параллельного контура, в котором впаяна начальная емкость 30 пФ. Незначительно ошибемся, порекомендовав поместить рядом с переменным конденсатором подстроечный емкости 30 пФ. Ведется доводка цепи. Новичков интересует схема электрическая, куда войдет самодельная КВ антенна… Параллельный контур, сигнал с которого снимается трансформатором, образован намотанными катушками. Сердечник общий.

Готова самостоятельная КВ-антенна. Такую найдете в туристическом приемнике (сегодня популярны модели с динамо-машиной). Антенны КВ диапазона (а тем более СВ) были бы велики, если сделать конструкцию в виде типичного вибратора. Подобные конструкции не применяются портативной техникой. Простейшие КВ антенны занимают много места. Прием получше. Назначение КВ антенны улучшать качество сигнала. В квартире, лоджии. Рассказали, как сделать КВ антенну миниатюрных размеров. Вибраторы применяйте на даче, в поле, лесу, на открытой местности. Материал предоставлен конструкторским справочником. Книжка полна ошибок, а результат вроде получился сносный.

Даже старенькие учебники грешат пропущенными редакторами опечатками. Касается не одной отрасли радиоэлектроники.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *