Антенна ML для QRP 160-10м
Магнитная антенна предназначена для радионаблюдателей в диапазоне частот 1,5-30МГц, для начинающих радиолюбителей и радиолюбителей-новосёлов для временной работы в диапазонах волн 160-10м. Антенна имеет отрицательное усиление, а потому не рекомендуется для повторения радиолюбителями, имеющих в своём арсенале полноразмерные уличные антенны.
Представленная антенна проста в изготовлении, а главное гармонично вписывается в интерьер квартиры. Максимальная подводимая мощность к антенне определяется нормами на излучение и ограничивается пробивным напряжением конденсаторов настройки и согласования. Антенна состоит из двух составляющих частей:
- Базовый блок, который выполняет функцию несущего основания антенны, а так же функцию настройки на частоту и согласования с трансивером при помощи встроенного КСВ-метра.
- Набор сменных элементов магнитной антенны выполняет функцию приёма или передачи радиосигналов в широком диапазоне частот.
- Такое решение обусловлено тем, что у радиолюбителя появляется возможность проводить различные эксперименты с магнитными излучателями, не вторгаясь в базовый блок.
При выборе системы согласования с магнитной антенной было просмотрено много вариантов, но вариант с магнитной связью сразу отсеялся ввиду условий конструкции. А вот емкостная связь сразу заставила обратить на себя внимание. На рисунке 1 изображено три варианта емкостной связи с рамкой. Мной была выбрана схема согласования на рис.1.в.
Её схему пришлось немного модифицировать с тем, чтобы касание руками ручек настройки резонанса и согласования не влияли бы на резонанс антенны. Теперь в обоих случаях роторы сдвоенных конденсаторов С1;С2 и С3;С4 заземлены, а выше упомянутые недостатки устранены, см. Рис.2.
В данной схеме отсутствует коммутация подключения дополнительных конденсаторов, которые бы расширяли диапазонность магнитной антенны. Это свойство в данной конструкции достигается не увеличением емкости, а увеличением индуктивности, что положительно сказывается на добротности магнитной антенны в целом.
Базовый блок
Базовый блок (рис.2) включает в себя систему настройки и согласования исключительно из конденсаторов переменной ёмкости. Сдвоенный конденсатор переменной ёмкости от бытового лампового радиоприёмника C1;C2 (2*12-495 пФ), являются частотозадающим элементом магнитной антенны. Поскольку эти конденсаторы включены последовательно, что повышает зазор между пластинами статора, это позволяет эксплуатировать антенну в режиме QRP с подводимой к антенне мощностью до 10-15 Вт.
Две секции конденсатора C3;C4 образуют емкостное согласование магнитной антенны с трансивером (Zв=50 Ом). А подключение к радиоприёмнику наблюдателя с входным сопротивлением значительно превышающее 50Ом, так же поддаётся настройке.
Резонанс и настройка антенны в режиме приёма осуществляется исключительно на слух, подключив к разъёму W1 приёмник или трансивер посредством кабеля (до 3-х метров) с волновым сопротивлением 50 ОМ, а к разъёмам W2 и W3 магнитную антенну. Для этого на интересующей частоте, конденсатором настройки С1;С2 очень плавно вращают ручку настройки. Настройка на частоту выкажет себя взрывом шумов эфира и ожидаемых радиостанций. Конденсатором С3;С4 подстраивают качество приёма.
Резонанс при настройке антенны в режиме передачи осуществляется предварительной настройкой антенны в режиме приёма, а уж потом контролируется по стрелочному индикатору КСВ-метра. При достижении резонанса антенны на заданной частоте конденсаторами С1;С2, увеличивается ток антенны, напряжение высокой частоты снимается со вторичной обмотки трансформатора тока, выполненного на ферритовом кольце. Далее, сигнал поступает на диод VD2, а постоянный ток отклоняет стрелку индикатора тока (100-150мкА),показывая уровень настройки на резонанс. Резистором R1 стрелка прибора устанавливается на конец шкалы. В режиме измерения отражённой волны в положении переключателя П1 (Отр.), конденсаторами С3;С4 добиваются показаний минимума напряжения. Индикатор уровня сигнала и КСВ –метр в одном приборе размещается в корпусе базового блока.
Корпус базового блока удобно изготовить в пластиковых электрических распределительных коробках см. Рис. 2, которые имеют вполне приличный вид. Лучше приобретать герметичные коробки потому, что обязательно будет желание выставить свою антенну на балкон или за его пределы. Внутреннюю часть базового блока желательно оклеить медной фольгой или соединить все заземлённые элементы схемы широкой медной шиной (медным проводом).
Сменные магнитные излучатели
Сменные магнитные излучатели позволяют радиолюбителям проводить необходимые эксперименты с магнитными антеннами вплоть до антенн на ферритовых стержнях, размещать их конструктивно вертикально или горизонтально. Базовой конструкцией комнатной антенны предлагается набор, состоящий из нескольких магнитных излучателей в виде вытянутой по вертикали рамки. Такой конструктив выбран с учётом установки магнитной антенны в небольшой комнате и не сильно нарушающий общий интерьер жилья.
Как вариант, можно предложить конструктив сменной рамки изготовленной на основе сотового поликарбоната, что применяется для строительства теплиц, навесов и др. сооружений. Один из возможных вариантов представлен на рис.4. Для небольшой рамки с размерами 20-120см, вполне хватит поликарбоната толщиной в 4-6мм. Ниже представлена таблица магнитных рамок встроенных внутри продольных сот поликарбоната. Диапазон частот может несколько отличаться, по этому, каждая рамка позволяет перекрыть предыдущий диапазон частот.
|
Номер магнитного излучателя |
Диапазон частот (МГц) |
Кол-во витков |
Диам. провода (мм) |
Ширина внутр. витка (мм) |
Ширина нар. витка (мм) |
Размер каркаса. Выс. Шир.(мм) |
|
1 |
1,5-3,5 |
10 |
1,0-1,5 |
100 |
192 |
1200*200 |
|
2 |
3,1- 7.5 |
4 |
1,0-1,5 |
156 |
192 |
1000*200 |
|
3 |
3,5- 7,9 |
4 (через 1 соту) |
1,0-1,5 |
120 |
192 |
1000*200 |
|
4 |
4,5-11 |
2 (через 3соты) |
2-3 |
152 |
192 |
1000*200 |
|
5 |
7,5- 21,5 |
1. 4шт. в 4 сотах |
2,5-3 |
156 |
192 |
1000*200 |
Каркас устанавливается вертикально, а внутри продольных по вертикали сотах размещаются витки магнитной антенны. Провод удобнее использовать только медный, мягкий и многожильный. Монтаж (намотка) производится с наружных витков, постепенно передвигаясь внутрь образовавшейся рамки. Для рамки диапазона 3,5-7,9МГц каждый последующий виток размещается через одну соту. В рамке (7,5-11МГц) второй виток размещается через 3 соты. А в рамочной антенне (7,5-21,5МГц) размещено 4 отдельных витка, которые спаяны вместе и образуют один 4-х жильный виток.
Для работы в эфире на частотах близких к 30МГц, в разрыв каждого конца рамки №5 нужно впаять по конденсатору 20-25пФ. Можно использовать подстроечные, керамические с фарфоровой изоляцией. Для более эффективной работы магнитной антенны в нужном диапазоне частот, в качестве полотна антенны можно использовать оплётку коаксиального кабеля необходимой длины с диаметром 8мм и более, рамку сделать не вытянутой, а круглой, но эстетика антенны от этого немного пострадает. Можно изготовить короб из поликарбоната, где размещается много витков, а переключение по диапазонам осуществляется перемычками. Вариантов масса. Удачи в экспериментах.
73!!! Сушко С.А. (ex UA9LBG)