Магнитные антенны из коаксиального кабеля

Содержание
  1. Сборка антенны своими руками
  2. Материалы для изготовления
  3. Сборка
  4. GSM-стандарт
  5. Антенна рамочного типа
  6. IT-блоги • Магнитная рамочная антенна на диапазоны 20/30/40 метров
  7. Конструкция
  8. Форма магнитных рамок
  9. Полотно магнитной рамки
  10. Приемные рамки
  11. Особенности эксплуатации и расположения устройства
  12. Вертикальная кв антенна своими руками
  13. Как сделать антенну для цифрового телевидения своими руками: пошаговая инструкция
  14. Оплетка коаксиального кабеля
  15. Селекция магнитной рамочной антенны
  16. Расширяем полосу пропускания рамки и увеличиваем КПД
  17. Воздействие внешних факторов
  18. Основные характеристики для выбора КВ антенны
  19. Применение
  20. Расположение устройства
  21. Конструкция
  22. Сердечник из магнитного материала
  23. Плюсы и минусы устройства
  24. Синхронизация рамки и кабеля
  25. Принцип действия Г-образной антенны
  26. Принцип действия антенны, реагирующей на магнитное поле

Сборка антенны своими руками

Материалы для изготовления

Основным элементом является несколько типов коаксиального кабеля длиной 12 м и 4 м. Для построения работающей модели также потребуются деревянные ламели, конденсатор 100 пФ и коаксиальный разъем.

Сборка

Магнитная кольцевая антенна создается без специальной подготовки и знания технической литературы. Придерживаясь порядка сборки, можно с первого раза получить исправный прибор:

  • деревянные доски соединить крестиком;
  • вырезать в платах пазы глубиной, соответствующей радиусу кондуктора;
  • просверлите отверстия в планках у основания крестовины, чтобы закрепить кабель. Сделайте между ними три бороздки.

Точный контроль размеров позволяет реализовать конструкцию с высоким радиочастотным приемом.

GSM-стандарт

На основе антенны, реагирующей на магнитные волны, созданы устройства для приема стандартного сигнала GSM, который используется в мобильной связи.

Многие радиолюбители собирают собственные магнитные GSM-антенны и устанавливают их там, где сотовый сигнал плохо принимается. Например, на дачных участках.

Антенна для работы со стандартом связи GSM может состоять из пластиковой водопроводной трубы, покрытой стекловолокном с одной стороны (толщина — 1,5-2 мм, ширина — 10 мм) и медного провода (диаметр — 1,5-2,5 мм).

Формат антенны логопериодический. Такая самодельная антенна имеет высокий коэффициент усиления и узкую диаграмму направленности.

Далее необходимо соединить антенные вибраторы (отрезать провод) с линиями приема (двумя полосами из стекловолокна). Вибраторы должны быть припаяны к каждой линии сбора, затем линии должны быть соединены вместе с помощью коаксиального кабеля. Стропы закреплены на пластиковой трубке.

Как подключить этот тип антенны? Кабельный выход можно подключить к нагрузке в виде телевизионного устройства.







Антенна рамочного типа

С помощью коаксиального кабеля и некоторых аксессуаров вы можете сделать эту антенну, которая может работать с разными частотными диапазонами. Все зависит от размеров конструкции. На базе этого устройства можно сделать антенну для диапазона ДМВ.

С его помощью можно передавать сигнал на расстояние до 80 м, а к его достоинствам можно отнести простоту изготовления и монтажа, а также высокую стабильность передачи сигнала.

Какие материалы понадобятся для изготовления рамочной антенны?

  1. Коаксиальный кабель.
  2. Деревянные бруски.
  3. Конденсатор емкостью 100 пФ.
  4. Коаксиальный разъем.

Чтобы антенна работала стабильно, необходимо обеспечить устойчивость конденсатора, то есть изолировать его от механических, метеорологических и других воздействий.

Антенна представляет собой петлю кабеля, подключенного к конденсатору. Он может работать со многими частотными диапазонами. Например, с диапазоном ВЧ. Чем больше площадь петли (желательно круглой), тем больше охват принимаемого сигнала.

Конструкция крепится на деревянный столб из брусков. Как подключить антенну? С коаксиальным разъемом, прикрепленным к кабелю.

Также иногда в схему включают согласующий трансформатор.

Стандарт связи GSM

IT-блоги • Магнитная рамочная антенна на диапазоны 20/30/40 метров

Магнитная кольцевая антенна или магнитная кольцевая антенна — это особая антенна, которая сильно отличается от классических диполей, вертикалей и волновых каналов. Несмотря на похожее название, антенна мало похожа на рамочную антенну. Основной отличительной чертой магнитной рамки является длина ленты от 1/8 λ до 1/4. Антенна однозначно компромисс. Однако магнитные рамки достаточно хорошо работают как при приеме, так и при передаче.

Конструкция

Принцип работы магнитной кольцевой антенны с диаграммами направленности, вариантами согласования и т.д. Хорошо освещен в книгах по антеннам, о которых есть много работ. Есть также книги, посвященные исключительно магнитным лицевым панелям, см. Рекомендуемые ссылки в конце сообщения. Если вас интересует теория, помимо происхождения названия антенны, вы можете начать со статьи в Википедии. Также очень рекомендую КВ и УКВ антенны Игоря Гончаренко. Кроме того, будут анонсированы некоторые особенности устройства с магнитными кольцами. Однако в целом эта статья посвящена изготовлению и тестированию конкретной антенны, а не теории работы всего класса антенн.

Я вам сразу покажу, что у меня есть

Диаметр основного кольца, который я выбрал, составляет 1,2 метра, так как он подходит для выхода на 20 метров и в то же время достаточно мал, чтобы с ним было удобно работать. Оплетка коаксиального кабеля RG213 используется как полотно. Сильные токи протекают через ткань магнитного каркаса даже при работе на умеренной мощности. Поэтому полотно состоит из толстого коаксиального кабеля, медных трубок, алюминиевого профиля или чего-то подобного. Магнитная рамка наиболее эффективна, если полотно образует равномерный круг, но антенны также выполнены в форме восьмиугольника, шестиугольника, ромба, квадрата или треугольника.

Полотно крепится к секциям телескопической удочки, соединенным поперечно, с помощью изоленты. Сама рамка расположена на штативе для фотоаппарата. Их тоже связывают изолентой. Этакий дешевый штатив, буквально первый, что я встретил в магазине. Точную модель не помню.

Питание антенны осуществляется через коаксиальный кабель RG58. Для подавления синфазного тока я применил проверенный метод. Восемь витков кабеля были намотаны на ферритовое кольцо FT240-31. Кольцо видно в центре фото. Вопрос о синфазных токах и их подавлении ранее подробно обсуждался в статье Самодельный диполь: теория и практика.

Расположенная вертикально, как на фото, антенна излучает больше влево и вправо (что полностью противоречит интуиции, по крайней мере, моей). Диаграмма направленности имеет форму «восьмерки», как диполь. Сама антенна может располагаться горизонтально. Тогда он превратится во всенаправленный: диаграмма направленности по форме будет примерно такой же, как у вертикали. Обратите внимание, что усиление контура всегда измеряется в отрицательных дБи. Вот почему это компромиссная антенна.

Внизу антенны находится КПЭ:

Это КПЭ с заявленной емкостью от 22 до 360 пФ для напряжений до 1 кВ. Напомню, однажды я купил три таких КПЭ. Одна пара использовалась в самодельном тюнере, сделанном в форме буквы Т, а другая, которую я взял в качестве запасной, использовалась в антенне Fuchs. После того, как тюнер из первой статьи был переделан на LC-схему, у меня остался еще один KPI. Его использовали в магнитной рамке.

Антенна представляет собой резонансный LC-контур. Антенная сеть образует индуктор с воздушным сердечником на один виток. Следовательно, с помощью KPI выбирается резонанс на интересующей частоте. Конденсатор необходим для высокого напряжения, минимум 1 кВ. Судя по информации в сети, этого обычно достаточно для работы с мощностью от 10 до 50 Вт в зависимости от частоты и типа модуляции. Для работ с большей мощностью используются вакуумные KPI.

Интересный факт! Магнитные рамки также делаются из двух и более витков. Недостатками такого подхода являются сужение полосы уже узкополосной антенны, уменьшение излучаемой энергии, а также повышение напряжения на КПЭ, что дополнительно ограничивает мощность, подаваемую на антенну.

Конденсатор приклеен к куску оргстекла с эпоксидной смолой. В оргстекле просверливаются отверстия, через которые продеваются капроновые стяжки. С их помощью к штативу крепилось оргстекло, а к оргстеклу — антенное полотно.

В верхней части антенны имеется соответствующее кольцо, также изготовленное из RG213. Подключение силового кабеля к соответствующему шлейфу производится следующим образом:

Я использовал дешевый 2-контактный адаптер BNC, купленный на eBay. В результате к концам цепи припаивались клеммы М6. В остальном конструкция аналогична той, что использовалась для монтажа КПЭ. Не обращайте внимания на пятна зеленой краски на оргстекле. Он использовался только как лайнер, когда я что-то рисовал.

Соответствующий цикл составляет 20% от длины основного цикла. Длина последней составляет 3,77 метра, соответственно соответствующая длина шлейфа — 0,75 метра. Крепится к верхней части антенны такой же изолентой. Между двумя петлями нет прямой связи. Кольцо меньшего размера требуется, поскольку магнитная рамка имеет низкий входной импеданс. Его нужно как-то согласовать с коаксиальным кабелем на 50 Ом. Согласующее кольцо вместе с основным кольцом образует трансформатор, который и делает это.

Форма магнитных рамок

Магнитные контакторы и пускатели

Коаксиальная магнитная антенна представляет собой петлю проводника, которая подключается к конденсатору. Цикл обычно круговой. Это потому, что такая форма увеличивает эффективность конструкции. Площадь этой фигуры самая большая по сравнению с площадью других геометрических тел, поэтому зона покрытия сигнала будет увеличена. Производители радиолюбителей с высокой точностью изготавливают круглые оправы.

Антенна
Монтаж конструкции на балкон

Чтобы устройства работали в определенном диапазоне длин волн, конструируются кольца разного диаметра.

Также есть модели в виде треугольников, квадратов и многоугольников. Использование таких конструкций в любом случае обусловлено несколькими факторами: расположением устройства в комнате, компактностью и т.д.

Круглые и квадратные рамки считаются одновитковыми, т. К. Проводник не скручен. Сегодня специальные программы, такие как KI6GD, позволяют рассчитывать характеристики только однооборотных антенн. Этот тип оказался эффективным для работы на высоких частотах. Их главный недостаток — большие размеры. Многие профессионалы стремятся работать на низких частотах, поэтому установка магнитопровода так популярна.

Сравнительные расчеты нескольких схем с одним, двумя и более витками при одинаковых условиях эксплуатации показали сомнительную эффективность многооборотных структур. Увеличение сдвигов рекомендуется только для уменьшения размеров всего устройства. К тому же для реализации данной схемы требуется увеличение расхода кабелей, поэтому неоправданно увеличивается стоимость самоделок.

Как сделать самодельную телевизионную антенну своими руками?

Полотно магнитной рамки

Для максимальной эффективности установки необходимо соблюдение одного условия: сопротивление протечек в ткани каркаса должно быть сопоставимо с величиной радиационной стойкости всей конструкции. Для тонких медных труб это условие легко выполняется. Для коаксиальных кабелей большого диаметра этого эффекта добиться труднее из-за высокой прочности материала. На практике используются оба типа конструкций, остальные работают намного хуже.

Приемные рамки

Если устройство выполняет исключительно функцию приемника, то для его работы можно использовать обычные конденсаторы с твердым диэлектриком. Для уменьшения габаритных размеров приемные рамы многооборотные (в тонкой проволоке).

Такие конструкции не подходят для передающих устройств, так как действие передатчика будет работать на нагрев установки.

Особенности эксплуатации и расположения устройства

Усилитель сигнала телевизионной антенны

Магнитная катушечная антенна, состоящая из коаксиального кабеля, в основном используется в случаях, когда необходимо снизить уровень помех и шума от близлежащих радиостанций, которые работают в луче, близком к волнам приемного устройства, но излучаемых в другом направлении. Кольцевые антенны лучше всего подходят для приема радиоволн, распространяющихся в ее плоскости, но они вообще не улавливают сигналы, идущие параллельно. Чтобы получить максимальную отдачу, не мешая звуку нужной радиостанции, просто поверните рамку вокруг своей оси.

Такие механизмы также можно разместить на крыше здания. Однако следует учитывать, что такие антенны должны быть выше других (поэтому при установке на балконе КПД снижается). При этом на работу магнитных кольцевых антенных устройств не влияет близость к другим объектам и сооружениям (вентиляционные башни, трубы и т.д.).

получить идеальное положение практически невозможно, однако было бы лучше установить антенну так, чтобы ферритовый сердечник был направлен вдаль, и в этом случае радиосигнал не будет подавляться более крупными антеннами.

Для нормальной работы рамочной антенны с коаксиальным кабелем необходимо синхронизировать сам провод и рамки. Последовательности можно добиться, разместив небольшие индукционные петли в больших диаметрах. Чтобы конструкция работала симметрично, можно добавить устройство балансировочного трансформатора. Если радиосимметрия не требуется, кабель к антенне можно подключить напрямую.

Балансировочный трансформатор

Для антенны необходимо предусмотреть заземление, оно выполняется в зоне соединения петли с местом, где находится основание большой петли.

Важно! Если кабель немного изогнут, антенну можно настроить более точно.

Укорачивать коаксиальный кабель при установке и дальнейшей эксплуатации не рекомендуется, поэтому перед покупкой антенны рекомендуется определить, какой длины будет достаточно.

Вроде бы просто установить рамочную магнитную антенну в автомобиле, но делать эту манипуляцию нужно очень осторожно. Перед тем, как поставить магнитную антенну на кузов, необходимо очистить место будущей установки и магнитную подушку антенны от засорения, иначе можно повредить краску автомобиля.

Вертикальная кв антенна своими руками

Как сделать самому? Приобретите ненужную (или купите) недорогую карбоновую удочку 20-40-80. С одной стороны прикрепите полоску бумаги с точками. Вставьте зажимы в отмеченных точках, чтобы подключить перемычки и обойти ненужную катушку. Следовательно, антенна будет переключаться с диапазона на диапазон. Заштрихованные области будут содержать катушку укорачивания и указанное количество витков. В саму «удочку» вставляется булавка.

Походная антенна от удочки
Походная антенна от удочки

Также вам потребуются материалы:

  • используется медная обмоточная проволока диаметром 0,75 мм;
  • проволока противовеса диаметром 1,5 мм.

Штыревая антенна обязательно должна работать с противовесом, иначе она не будет эффективной. Итак, со всеми этими материалами все, что остается, — это намотать проволочную ленту вокруг удилища так, чтобы сначала вы получили большую катушку, а затем все меньше и меньше и еще меньше. Процесс переключения диапазона антенны: от 80 м до 2 м.

Как сделать антенну для цифрового телевидения своими руками: пошаговая инструкция

Для расчета на основе частотных карт длины отрезков кабеля для антенны необходимо воспользоваться формулой определения длины волны:

λ = 300 / F, где F — частота передаваемого сигнала в МГц.

Например, для частоты 546 МГц длина волны составляет примерно 550 мм. Именно такую ​​длину кабеля необходимо использовать для получения первой окружности антенны.

Для приема второго мультиплекса на частоте 498 МГц длина антенного кабеля должна быть примерно 600 мм.

Первым делом необходимо отрезать кабель по мере необходимости. В нашем случае это 550 и 600 мм. Далее каждый конец кабеля освобождают на 15 мм от внешней оплетки и скручивают экран в тугую косичку и олово с помощью паяльника. Центр пряди в косе оставьте нетронутым. Тебе это не понадобится.

Второй шаг — припаять правый конец оплетки оловянного экрана от одного провода к другому, а затем проделать то же самое с левым концом кабеля. Не касайтесь центральных проводов антенного кабеля. Также их можно обмотать изолентой, чтобы концы не соприкасались друг с другом.

Итак, основа нашей концентрической антенны сделана.

Третий шаг — сложить оба сегмента в кольца и разместить их концентрически, например, одно кольцо внутри другого, например, на обувной коробке, и закрепить ближе к концам с помощью уплотнительных нитей.

Осталось только подключить антенный кабель к телевизору и изолировать оголенные контакты.

Четвертый шаг — взять антенный кабель необходимой длины, зачистить оба конца внешней оплетки примерно на 15 мм. В частности, зачистите конец кабеля, ведущего к антенне: скрутите экран экранирующего кабеля в плотный и водонепроницаемый жгут.

И снимите центральную проволоку с оставшейся 10 мм оплетки, оставив около 5 мм оплетки, чтобы защитить ее от короткого замыкания с проволокой экрана.

Шаг пятый — поднести антенный кабель с подготовленными концами к антенне, полученной ранее из концентрических колец, и скрутить из него конец косы концом с левой стороны антенны, полученное соединение припаять.

Шестой шаг — заизолировать оголенные провода. Для этих целей можно использовать изоленту или клеевой пистолет (если он есть). Второй провод — это центральная жила кабеля, скручиваем его концом оплетки с правой стороны антенны и припаиваем соединение. Таким образом, вы получите экранирующую оплетку с левой стороны кольца и центральный проводник с правой стороны схемы.

Седьмой шаг — подключить кабель к разъему антенны. Для этого отрежьте внешнюю пластиковую оболочку кабеля примерно на 15 мм и переверните экранированный провод вверх ногами, натянув его на оболочку. Осторожно зачистите центральный провод на 10 мм. Вставьте его в центр вилки (если позволяет конструкция), затем плотно закрутите гайку внешнего экрана вокруг экрана провода. Остатки экрана можно аккуратно вырезать.

Благодаря этому наша универсальная двухдиапазонная антенна готова для использования в помещении. Антенна не требует усиления и дополнительных источников питания. Но в условиях плотной городской застройки все еще остается вопрос, как правильно установить антенну для цифрового телевидения. Для этого попробуйте экспериментальным путем определить лучшую приемную площадку.

Если ваш телевизор не оборудован современным ресивером для приема цифрового наземного телевидения стандарта DVB-T2, вам необходимо приобрести это устройство. Вы можете прочитать, какой из них лучше всего работает, в нашей статье.

Если процедура изготовления антенны вам покажется сложной, вы можете купить готовую антенну для приема DVB-T2 примерно за 400-1200 рублей. Например, это:

Оплетка коаксиального кабеля

Переплетение магнитной рамки обеспечивает большую эффективность, чем у медных трубок, и увеличение диаметра проводника. Модели в черном пластиковом корпусе не подходят для домашних экспериментов, так как содержат большое количество сажи. В процессе эксплуатации металлические детали при сильном нагреве корпуса выделяют химические соединения, вредные для человека. Также эта функция уменьшает широковещательный сигнал.

Кабель
Коаксиальный кабель САТ-50М производства Италия

Этот тип коаксиального кабеля подходит только для больших антенн, поскольку их сопротивление излучения проводника полностью компенсирует входное сопротивление.

Селекция магнитной рамочной антенны

Редукционные магнитные кольцевые антенны относительно редко используются радиолюбителями. Однако с их недостатками, такими как низкая эффективность и низкая пропускная способность, у них есть множество преимуществ. Это возможность пространственного и частотного выбора радиосигнала, например, ориентация антенны на основе максимума полезного сигнала или минимума сигнала помехи. Выделение полезного сигнала методом отстройки частоты, а также его малые геометрические размеры по отношению к длине волны. Поэтому кольцевые антенны более широко используются в качестве приемных антенн для пеленгаторов и передающих приемников, работающих в длинных, средних и коротких диапазонах волн.

Такие антенны чаще всего используются в полевых условиях и могут настраиваться в диапазоне с трехкратным изменением частоты. Эффективность антенны зависит от ее геометрических размеров относительно длины волны, см. Рис.1.

Эта антенна также используется в качестве передающей антенны. При небольшом размере рамки амплитуда и фаза колебаний протекающего в рамке тока практически постоянны по всему периметру. Максимальная интенсивность излучения соответствует плоскости кадра. В перпендикулярной плоскости рамки диаграмма направленности имеет четкий минимум, а общая диаграмма направленности рамочной антенны имеет форму «восьмерки».

Напряженность электрического поля E электромагнитной волны (В / м) на расстоянии d (?? 3) от передающей рамочной антенны рассчитывается по формуле:

где: I — ток в кадре (А);
n — количество витков;
d — расстояние (км);
S — площадь кадра (кв. М);
? — рабочая длина волны (м);
Какие? — угол между плоскостью кадра и направлением рассматриваемой точки.

ЭДС E, наведенная в приемной рамочной антенне, рассчитывается по формуле:

где: n — количество витков;
S — площадь кадра;
E — напряженность электрического поля в наблюдаемой точке;
Какие? Это угол между плоскостью кадра и направлением прихода волны.

Восьмимерная диаграмма направленности кадра позволяет использовать минимумы модели, чтобы отстроить его в пространстве от ближних помех или нежелательного излучения в определенном направлении в близлежащих областях на расстоянии до 100 км.

Антенное устройство классическое и изображено на рис.2, оно представляет собой разомкнутый колебательный контур в виде качающейся индуктивности, настраиваемой резонансным конденсатором С. Согласно DK5CZ, полоса пропускания также увеличивается втрое с увеличением частоты настройки, и при 0,707 она имеет полосу пропускания от 3 до 30 кГц. При изготовлении антенны необходимо соблюдать соотношение диаметров излучающего кольца к коммуникационному кольцу D / d как 5/1, оно состоит из коаксиального кабеля, находится в непосредственной близости от излучающего кольца на противоположная сторона конденсатора и выглядит как на рис.3.

Поскольку в излучающей рамке протекает большой ток, достигающий десятков ампер, рамка в диапазонах частот 1,8-30 МГц состоит из медной трубки диаметром примерно 40-20 мм, а резонансный настроечный конденсатор не должен иметь контакта растирание. Его пробивное напряжение должно составлять 10 кВ при потребляемой мощности до 100 Вт. Диаметр излучающего элемента зависит от используемого частотного диапазона и рассчитывается по длине волны высокочастотной части диапазона λw, где периметр кадр равен P = 0,25λw.

Расширяем полосу пропускания рамки и увеличиваем КПД

Единственная проблема всех укороченных кольцевых антенн — это узкая полоса пропускания. В диапазоне 180-160 м при добротности антенны 200… 250 полоса пропускания на уровне 0,707 будет около 6 кГц, что является большим недостатком при настройке частоты радиостанции. Настройку антенны в пределах диапазона можно выполнить незаметно, используя реле и набор фиксированных конденсаторов.

Для расширения полосы пропускания рамочной антенны и повышения эффективности ее работы можно использовать несколько одинаковых антенн, которые расположены таким образом относительно друг друга, что между ди оними существует магнитная связь. Это означает, что рамки должны быть параллельны друг другу. В этом случае достаточно запитать только одну антенну, а остальное расширит полосу пропускания всей системы и повысит уровень сигнала примерно на 3 дБ. На рис. 4а показана частотная характеристика одиночной рамочной антенны, на рис. 4б — частотная характеристика двух (или более) таких антенн.

Рамы должны иметь одинаковые геометрические и электрические параметры и устанавливаться параллельно друг другу на расстоянии, не превышающем диаметра рамы. Расстояние определяется требуемой полосой пропускания без ущерба для усиления. Шлейф связи устанавливается на любой из кадров, так что второй работает независимо. Рамочная антенна работает даже лучше, если установлено три, т.е одна посередине, а еще две размещены на расстоянии половины диаметра рамы с обеих сторон в одной плоскости.

Если радиолюбителю сложно повернуть такую ​​конструкцию, можно использовать принцип транспортира, а рамки можно разместить перпендикулярно. Так что нужно повернуть только цепь связи. Он почти окажется искателем направления.

Воздействие внешних факторов

Благодаря физическим свойствам коаксиальных кабелей антенны не подвержены влиянию температуры и осадков. Только оболочка, созданная внешними факторами — дождем, снегом, льдом, поддается негативным последствиям — вода имеет большие потери на высоких частотах по сравнению с кабелем. Как показывает практика, использовать такие конструкции на балконах можно несколько десятков лет. Даже в сильные морозы не наблюдается значительного ухудшения приема.

Для увеличения приема магнитные устройства от коаксиального кабеля лучше всего размещать в помещениях или местах с пониженным воздействием атмосферных осадков: под навесами, на защищенных частях открытых балконов. В противном случае устройство будет работать в основном для обогрева окружающей среды и только затем для приема и передачи сигналов.

Основным условием стабильной работы является защита конденсатора от внешних воздействий: механических, погодных и др. при длительном воздействии внешних факторов из-за высокочастотного напряжения может образоваться дуга, которая при перегреве быстро приводит к отводам от цепи или выхода из строя этой детали.

Рамки для диапазонов высоких частот расположены горизонтально. Для низкочастотных, с высотой более 30 м рекомендуется делать вертикальные конструкции. Для них высота установки никак не влияет на качество приема.

Основные характеристики для выбора КВ антенны

После выбора необходимого типа конструкции нужно обратить внимание на следующие параметры:

  • Максимальная передаваемая мощность;
  • Коэффициент согласования на разных диапазонах;
  • Количество элементов и простота сборки;
  • Частотный отклик;
  • Я зарабатываю.

Сотрудники нашей компании имеют большой опыт подбора КВ антенн, они всегда смогут дать подробную консультацию и помощь. Обратите внимание, что многие сложные проекты предоставляются по запросу.

Применение

Тип антенн, которые реагируют на магнитную составляющую поля, нашел широкое применение во всех отраслях промышленности благодаря своим небольшим размерам и свойствам передачи и приема. Их конструкция очень часто очень проста и представляет собой стержневую антенну (часто используемую в качестве автомобильной), которая мала по сравнению, например, с логарифмическими антеннами. Антенны последнего типа часто встречаются в жилых домах, где транслируются телепередачи.

Основное преимущество магнитных антенн — их невосприимчивость к электрическим помехам. Последнее позволяет использовать их во всех городах с высокой концентрацией электрических сигналов.

Своеобразная магнитная кольцевая антенна

Расположение устройства

Настройка антенны 4g

Если этот механизм расположен на крыше, то должно быть предусмотрено условие: эта антенна должна быть выше всех остальных. На практике идеальное позиционирование часто невозможно. Установка магнитного каркаса довольно неприхотлива при близком расположении сторонних объектов и сооружений — вентрапов и так далее

Правильно будет разместить сердечник на крыше подальше, чтобы не было поглощения сигнала большими моделями. Ввиду этого при установке на балконе его эффективность снижается. Это положение оправдано в случаях, когда обычные приемники не работают должным образом.

Конструкция

В простейшую магнитную антенну входят:

  • ядро;
  • катушка индуктора;
  • рама катушки.

На сердечник ставится рама и на раму наматывается индуктор.

Сердечник этой антенны изготовлен из магнитного материала. Чаще всего из феррита, обладающего хорошими магнитными свойствами, о которых речь пойдет ниже.

Обмотка сделана из проводящего материала, такого как медь, а рама, наоборот, сделана из изоляционного материала, чтобы исключить ненужный контакт между витками катушки и сердечника.

На самом деле оказывается, что магнитная антенна — это типичное удушье, знакомое любому радиолюбителю или человеку, имеющему хоть какое-то отношение к электронике.

Сердечник из магнитного материала

Чтобы понять, какой сердечник из магнитного материала следует установить в антенну, необходимо изучить параметр магнитной проницаемости, который показывает, во сколько раз магнитное поле в том или ином материале сильнее внешнего поля.

Чем выше индекс магнитной проницаемости, тем лучше концентрация поля этим магнитным материалом.

Сердечник приемной магнитной антенны обычно имеет прямоугольное или круглое сечение. Во-первых, для удобства изготовления. Во-вторых, из-за того, что ядра такой формы лучше концентрируют на себе магнитные линии.

Последний факт влияет на такой параметр, как эффективная магнитная проницаемость. Она может не совпадать с начальной магнитной проницаемостью, которая обычно указывается в документации на сердечник. Однако реальная магнитная проницаемость зависит от начальной.

Следовательно, реальная проницаемость керна зависит от следующих параметров:

  • размер ядра;
  • форма сердечника;
  • начальная магнитная проницаемость материала, из которого сделан сердечник.

Например, если мы рассмотрим керны с одинаковой площадью поперечного сечения, но разной длиной, образец с большей длиной будет иметь большую эффективную проницаемость.

Кстати, зависимость эффективной магнитной проницаемости от длины, например, ферритового сердечника не является линейной. До определенного значения длины сердечника проницаемость увеличивается для большинства марок феррита, но затем некоторые из них насыщаются и их рост прекращается. Например, продукты с отметками 1000NN, 600NN и 400NN не пропадают долго, в отличие от 100NN и 50VCh. Это важно учитывать при создании самодельной антенны.

Плюсы и минусы устройства

Настройка спутниковой антенны МТС

Магнитные антенны из коаксиального кабеля имеют много преимуществ перед другими устройствами аналогичного назначения:

  • они относительно просты в установке и в дальнейшем не требуют особого ухода при эксплуатации;
  • можно устанавливать в небольших помещениях;
  • срок службы таких антенн довольно большой;
  • доступность и невысокая стоимость комплектующих, возможность сборки самостоятельно при начальных знаниях и опыте работы в радиотехнике;
  • может нормально работать, находясь в непосредственной близости к другим радиоблокам, использование магнита в качестве компонента обеспечивает отличный четкий прием в городских условиях;
  • стабильность работы не зависит от сезонных и погодных условий, не требуется особых усилий для получения четкого приема радиосигнала;
  • автомобильные антенны с магнитной базой очень мобильны, то есть их можно установить за считанные минуты и в любом месте автомобиля (сверление не требуется), что может добавить заметный штрих внешнему виду автомобиля (кроме того, вы можете установить несколько антенн: в разных местах , что еще раз продемонстрирует «свежесть» автовладельца);
  • поскольку усиление радиосигнала резко падает на длинах волн менее 1/10 длины периметра, приемная магнитная антенна помогает защитить радиоприемник от перегрузки других радиостанций;
  • в диапазоне VHF-FM (частотная модуляция, т.е на частотах 65,9-74 мегагерц) магнитные антенны демонстрируют наиболее качественный прием по сравнению с аналогами или даже уличными приборами, при этом размер периметра кадра составляет от 20 до 40 сантиметров.

Магнитные антенны с коаксиальным кабелем не лишены недостатков:

  • если нужно изменить дальность действия радиоприемника, нужно постоянно настраивать переменные конденсаторы для более четкого приема сигнала;
  • самый простой способ устранить помехи и посторонний эфирный шум — повернуть антенную конструкцию вокруг собственной оси и одновременно изменить ее положение, однако для устройств с магнитной рамкой такие манипуляции затруднены из-за разной формы рамок и неудобства положение деревянного кольца;
  • при передаче сигнала металлические элементы конструкции сильно нагреваются, что при неаккуратном обращении чревато ожогами;
  • после установки длину коаксиального кабеля изменить нельзя, так как прием может существенно ухудшиться, что объясняется ошибкой параметров в колебательной системе радиоприемника;
  • на круглой или квадратной рамке входное электрическое сопротивление 120 Ом, а на блоке питания 50 Ом, поэтому для муфты необходимо сформировать рамку в форме прямоугольника, где короткие стороны в два раза длиннее, то входное сопротивление тоже будет 50 Ом, но конструктивно это довольно сложно и неудобно;
  • чем больше реальная масса магнитной антенны заменяется коаксиальным проводом, тем ниже качество приема, поэтому к выбору антенн этого типа нужно подходить очень осторожно.

Синхронизация рамки и кабеля

Согласование деталей достигается путем вставки маленькой индуктивной петли в большую. Для симметричной связи в устройство включен специальный балансировочный трансформатор. Для несимметричного подключения подключите кабель напрямую. Антенна заземляется там, где кольцо прикреплено к основанию большого круга. Деформация кольца помогает получить более точную настройку устройства.

Антенна
Монтаж устройства с коаксиального кабеля

Принцип действия Г-образной антенны

Колебания (которые передает антенна) излучает любой объект: деревянная палка или металлический провод. Единственная разница в том, что металл лучше проводит электричество, поэтому вибрации, излучаемые проводом, более заметны.

Таким образом, простейшую антенну можно собрать из цельного куска арматуры. Вы получите знакомую антенну L-образной формы. Под действием электромагнитного поля в якоре индуцируется электродвижущая сила, которая каким-то образом (без учета теоретических деталей) является причиной колебаний, а также основой для сигнала усиления.

Металл — это материал с хорошими электрическими свойствами. Вот почему в якоре индуцируется электродвижущая сила (ЭДС). В результате проверяется Г-образная антенна составляющей электрического поля.

Зеркальная антенна

Принцип действия антенны, реагирующей на магнитное поле

логично, что если L-образная металлическая антенна реагирует на электрическую составляющую поля, то магнитная антенна реагирует на магнитную составляющую электромагнитного поля. Благодаря этому устройство и получило свое название.

Антенна, конечно, может быть сделана из продольного куска ферромагнетика, но эффективнее придать этому материалу форму каркаса.

В этом проекте магнитное поле также создаст ЭДС, но переменную. Антенна превратится в индуктор, где энергия ЭДС преобразуется в электрическую (это основная задача антенны).

Величина ЭДС, наводимая в кадре, зависит от положения структуры относительно плоскости поля. ЭДС максимальна, если плоскость катушек конструкции направлена ​​на станцию, работающую с сигналом. Если повернуть антенну вокруг вертикальной оси (вид сверху), за один оборот внутри нее будут два максимума и два минимума (нулевые значения) ЭДС.

Диаграмма направленности такой антенны будет в виде бесконечности или восьми.

Диаграмма направленности — это графическое представление коэффициента усиления по отношению к направлению антенны в определенной плоскости.

Коэффициент усиления — это значение, рассчитываемое как отношение между значением выходного сигнала и значением входного сигнала. Например, отношение выходной мощности к входной мощности или выходного напряжения по отношению к входу.

Коэффициент направленности характеризует способность антенны направлять сигнал в определенную точку. Например, для стержневой антенны, используемой в качестве автомобильной, этот коэффициент находится на низком уровне. Он излучает бычью волну во всех направлениях. Но для направленных антенн, таких как логопериодные или отражающие антенны, этот коэффициент намного выше.

Антенна на раме тоже имеет хорошую направленность. Это свойство позволяет использовать такие устройства в специальной экипировке, например, в снаряжении для охоты на лисиц.

 

Оцените статью
Блог для радиолюбителей