Магнитті рамалы антенналарды параметрлері

KI6GD, MagneticLoopAntennaCalculatorv.1.6 программасы кмегімен стандартты спортты алюминийлі диаметрі 77 сантиметр жне 100 сантиметр рсау(шебер) мен диаметрі 17 миллиметр трубка негізінде орындалан, уесойлы диапазон 80-100 метрдегі магнитті рамалы антенналарды параметрлерін есептедім. Бл рсауларды спортты тауарлар дкенінде арзана алса болады. Стандартты спортты шеберлер негізінде магнитті рамалы антенналарды рылым кезінде пайдалы тиер рамаларды параметрлі кестеде келтірілген. 1 кесте диаметрі 77 сантиметр дгелек трінде магнитті рамалы антеннаны орындалуын кресетеді, ал 2 кестеде 100 сантиметр диаметрлі жзікте орындалан магнитті рамалы антеннаны параметрлері келтірілген. 1 Кесте77 сантиметр диаметрлі магнитті рама апараттары алюминийлі трубканы пайдалану арылы орындалан.

Раманы жндеу жиілігі, МГц   3.6   7.03   10.1   14.06   18.1   21.1   25.0   28.5
ткізу жолаы, кГц 8.1 11.6 14.8 20.7 43.1 67.5 100.8
Конденсатор сыйымдылыы, пФ 48.6 26.3 17.4 10.2 6.1
Конденсатор кернеулігі(рамаа 5 ватт уатты жалау кезінде), V                
Рама зындыы, 0.031 0.06 0.086 0.119 0.153 0.179 0.212 0.241
Рама ПК-і, % 0.2 2.5 8.3 22.4 54.4 68.3 77.3
Раманы индуктивтік кедергісі, Ом   51.6   100.8     201.6     302.5     408.5
Антеннаны айырымдылыы, Qres 489.5
Сулелену кедергісі, Ом   0.00   .0002   0.009   0.033   0.091   0.168   0.331   0.558
Жоалту кедергісі, Ом 0.058 0.081 0.098 0.115 0.131 0.141 0.153 0.164

Раманы индуктивтілігі 2,282 мкГн те.

Кесте 2диаметрі100 сантиметр магнитті рама апараттары алюминийлі трубканы пайдалану арылы орындалан.

Раманы жндеу жиілігі, МГц 3.6 7.03 10.1 14.06 18.1 21.1 25.0
ткізу жолаы, кГц 8.4 12.4 16.8 27.1 47.5 73.3 125.6
Конденсатор сыйымдылыы, пФ 77.3 36.4 17.7 10.6 4,9
Конденсатор кернеулігі(рамаа 5 ватт уатты жалау кезінде), V              
Рама зындыы, 0.04 0.077 0.111 0.155 0.199 0.232 0,275
Рама ПК-і, % 0.5 5.3 16.5 38.7 72.3 82.5
Раманы индуктивтік кедергісі, Ом 64.9 126.8 182.2 253.6 326.4 380.6 450,9
Антеннаны айырымдылыы, Qres
Сулелену кедергісі, Ом   0.00   .0006   0.025   0.094   0.259   0.478   0,942
Жоалту кедергісі, Ом 0.076 0.106 0.127 0.149 0.17 0.183 0,199

Раманы индуктивтілігі 2,282 мкГн те.

Магнитт3 антенна параметрлерін кесте трінде крсету онша крнекі крінбейді, сондытан 1 кесте негізінде магнитті рамалы антенна тртібін жасыра крсететін келесі графиктер крсетілген:

-айырымдылы графигі жне антеннаны раманы периметріне туелді ПК-і (3 сурет)

-сулелену кедергісі, шыын кедергісі жне раманы конденсаторы сыйымдылыыны раманы периметрге туелдігі графигі(4 сурет)

3 сурет. айырымдылы графигі жне антеннаны раманы периметріне туелді ПК-і

4 сурет. Сулелену кедергісі, шыын кедергісі жне раманы конденсаторы сыйымдылыыны раманы периметрге туелдігі графигі

3 суретте крсетілген график магнитті рамалы антеннаны жмысыны физикасын крнекі суреттейді. Бірінші жмысы туралы кп затты крсететін антеннаны айырымдылыыны графигін арастырайы.

Антенна жмысыны жиілігін кбейген стте оны айырымдылыы седі, кейін тмендейді. Бізді жадайда бл антеннаны зындыы 0,1 болан кезде болады. Сол уаытта, антеннаны айырымдылыы тмендуімен оны жмысыны ПК-і се бастайды. Мны неге болып жатанын тсіну шін антеннаны эквивалентті схемасына кз жгіртейік.

Антеннаны эквивалентті схемасы тізбектей осылан катушкалардан, конденсатордан жне шыын кедергісі мен сулелену кедергісінен трады (2-суретті араыз). Антеннаны жндеуіні жиілігі артан бойда конденсаторды сыйымдылыы тмендейді, ал индуктивтілік сол алпында алады. Бл жадайда тмендегі формулаа те контурды сипаттамалы кедергісі артады:

Zx= (L/C).

Магнитті рамалы антеннаны айырымдылыы Q те:

Q= Zx/(Rшы + Rсул.).

Сйкесінше, магнитті антеннаны айырымдылыыны бастапы сімін сипаттамалы кедергісіні сіуімен тсіндіруге болады, сол уаытта шыын кедергісі мен сулелену кедергісіні аз ана сімімен тсіндіруге болады.

Магнитті рамалы антеннаны сулелену кедергісі мен шыын кедергісіні графигі 4 суретте крсетілген. Бл суреттен кретініміз, 0,111 –ге те антенна ілмегі периметріні шегінде антеннаны сулелену кедергісі бірден суі. Сол уаытта антенна шыын кедергісі монотонды сипаттамаа ие болады. Сйкесінше, егер антеннаны сулелену кедергісі суі шыын кедергісі сімінен кбірек болар болса, антеннаны ыйырымдылыы тмендейді, ал антеннаа жаындатылан уат негізінде сулелену кедергісіне сейіледі немесе арапайым трде айтанда эфирге сулеленеді. Бл магнитті рамалы антеннаны жмысыны тсініктемесіне маызды орытынды бола алады.

р сапалы орындалан магнитті рама сулелену кедергі сімі ондаы шыын кедергісі сіміне араанда кбірек мтылатын зіні критикалы периметріне ие. Бізді жадайда диаметрі 17 миллиметр зындыы 77 сантиметр алюминийлі трубада орындалан рама шін критикалы периметрі 0,111 немесе жиілігі 12,5МГц. Периметрі 0,111 магнитті раманы сулелену кедергісі 0,025 Ом. Сйкесінше, бізді наты рамаа 0,1 жне одан кп толын зындыын шін пайдаланылатын оны периметріні сімінен кейін магнитті рамалы антенна ПК-іні біршама ктерілуін аламыз. Раманы критикалы периметрі 0,1 - дан тмен болу шін рине алалы жадай жмысында мейлінше кішкентай лшемді раманы олданан дрыс. Бан жету шін, магнитті рамалы антеннаны дайындау шін сйкес кйде материалды тадап жне оны рылысында жоары параметрлі айнамалы конденсаторлы пайдалану керек.

Егер магнитті рамалы антеннаны тжірибелік жмысы шін жа сымды жне аз айырымдылыта конденсаторды пайдаланса, онда біз антеннаны жктемесіні ана эквивалентін жасаймыз. Осындай антеннаа жібергіштен келген жоары жиілікті уат антеннаны сымын, пластина мен айнымалы конденсаторды жылытады, керісінше сулелендірмейді. Осы мысалды крнекілігі шін диаметрі 77 сантиметр жне алыдыы 17 миллиметр дгелекте орындалан магнитті рамалы антеннаны жоары айырымдылыы параметрлері есептелді, біра сымнан жасалан кйде. зі айын, сым алюминийге араанда екі есе ткізгіштікке ие. Жоары айырымдылыты антеннаа арсы салматы диаметрі 77 сантиметр біра сымды рамалы антеннада орындалан диаметрі 1 миллиметр магнитті рамалы антеннаны тмен айырымдылыты параметрлері лшенді. 3 кесте мысты трубкада орындалан магнитті рамалы антеннаны параметрлерін крсетеді, ал 4 кесте 1 миллиметр диаметрлі мысты сымда орындалан магнитті рамалы антеннаны параметрлерін крсетеді. Алюминийлі шебер негізінде орындалан магнитті рамалы антенналар параметрлері есептелген 1 кестемен 3 жне 4 кестені салыстырыыз.

3 кесте. Диаметрі 77 сантиметр трінде ішкі диаметрі 17 миллиметр мысты трубкада орындалан шеберлі магнитті рамалы антенна сипаттамасы.

Раманы жндеу жиілігі, МГц   3.6   7.03   10.1   14.06   18.1   21.1   25.0   28.5
ткізу жолаы, кГц 3.1 4.7 6.4 10.8 19.7 31.1 54.4 86.7
Конденсатор сыйымдылыы, пФ 48.6 26.3 17.4 10.2 6.1
Конденсатор кернеулігі(рамаа 5 ватт уатты жалау кезінде), V                
Рама зындыы, 0.031 0.06 0.086 0.119 0.153 0.179 0.212 0.241
Рама ПК-і, % 0.6 6.2 18.5 42.8 64.4 75.6 84.9 89.9
Раманы индуктивтік кедергісі, Ом   51.6   100.8     201.6     302.5     408.5
Антеннаны айырымдылыы, Qres
Сулелену кедергісі, Ом   0.00   .0002   0.009   0.033   0.091   0.168   0.331   0.558
Жоалту кедергісі, Ом 0.022 0.031 0.037 0.044 0.054 0.059 0.063

Раманы индуктивтілігі 2,282 мкГн те.

5 сурет айырымдылы графигі мен толын зындыына атысты крсетілген раманы периметріне туелді мысты трубада жасалан антеннаны ПК графигі крсетілген. Алюминийлі трубка орнына мысты труба пайдалану магнитті рама жмысын жасартады. Раманы периметр зындыы 0,086 немесе 10 МГц жиіліктен бастап антеннаны ПК-і се бастайды, ал айырымдылыы тмендейді. Бл дегеніміз рама периметрі зындыынан 0,086 бастап антенна сулелену кедергісі шыына араанда алда жреді. Мысты антеннаны ПК-і алюминийден жасалан антенна ПК-іне араанда 20 пайыз кбірек.

4 Кесте. 1 миллиметр диаметрлі сымнан жасалан 77 сантиметр диаметрлі шеберлі трдегі магнитті рамалы антеннаны сипаттамасы.

Раманы жндеу жиілігі, МГц   3.6   7.03   10.1   14.06   18.1   21.1   25.0   28.5
ткізу жолаы, кГц 63.4 76.3 131.6
Конденсатор сыйымдылыы, пФ 6.9 2.7 0.6
Конденсатор кернеулігі(рамаа 5 ватт уатты жалау кезінде), V                
Рама зындыы, 0.031 0.06 0.086 0.119 0.153 0.179 0.212 0.241
Рама ПК-і, % 0.0 0.4 1.4 4.2 9.6 15.4 24.8 34.3
Раманы индуктивтік кедергісі, Ом   89.2              
Антеннаны айырымдылыы, Qres
Сулелену кедергісі, Ом   0.00   .0002   0.009   0.033   0.091   0.168   0.331   0.558
Жоалту кедергісі, Ом 0.381 0.532 0.638 0.752 0.853 0.922 1.033 1.071

 

Раманы индуктивтілігі 3,92 мкГн те.

 

5 сурет. Рама периметріне туелді мысты трубадан жасалан магнитті антеннаны ПК-і мен айырымдылы графигі.

6 сурет айырымдылы графигі мен толын зындыына атысты крсетілген рама периметріне туелді 1 миллиметр диаметрлі мысты сымнан жасалан антеннаны ПК-ін крсетеді. Алюминийлі труба орнына жа мысты сымты пайдалану магнитті раманы жмысын нашарлатады. Диаметрі 1 миллиметр сымда орындалан антеннаны индуктивтілігі 3,92мкГн, трубадан жасалан антеннаны тсемесі 2,282 мкГн райтын индуктивтіліктен кп болады. Раманы индуктивтілігіні артуы трубадан орындалан антеннана араанда антеннаны жндеуі шін жоары жиілікті диапазонды сыйымдылыы аз конденсатор керек болады. Бл 25 МГц жиіліктен жоары болса раманы тжірибелік орындалуына жол бермейді. Антеннаны ПК-і 21 МГц жиілігінен бастап аырында артады. Яни, рама периметрі зындыы 0,18 бастап антеннаны сулелену кедергісі магнитті антеннада шыын сімінен алда жреді. Жоарыда крсетілгендей 25 Мгц жиіліктен жоары рама практикалы трыда орындалмауы ммкін.

6 сурет. Диаметрі 1 миллиметр магнитті антеннаны рама периметріне туелді ПК-і мен айырымдылы графигі.

Сйкесінше, сымды магнитті рамалы антенна 25 МГц диапазонда ана анааттанарлы жмысын амтамасыз ете алады. Идентифті диаметрлі біра диаметрі 17 миллиметр сымды трубада жасалан магнитті рамалы антенна 30 метр диапазонда анааттанарлы жмысты амтамасыз етеді, ал жасы жмысты 20-17 метр диапазонда, 15-10 метр диапазонда те жасы жмысты амтамасыз етеді.

Жоарыда келтірілген мысалдарда жалпы жадайда ауалы диэлектрикті айнымалы конденсатор шін конденсаторды айырымдылыы 1000 нан аз болмайды. айырымдылыы аз конденсаторды олдану магнитті рамалы антеннаны ПК-ін бірден тседі. Мны MMANA программасымен магнитті рамалы антенна моделінде жеііл круге болады. Магниті антеннамен эксперимент кезінде кейбір тмен айырымдылыты конденсаторлы ысыш контакттермикроскопиялы жарылды кбісі араыда жарырайды. Мндай «шунт» конденсаторлы рамалы антенна жмысы жоары жиілікті энергия анааттанарлысыз болады.