Магнитті рамалы антенна формалары.

Магнитті рамалы антенналарды модельдеу программалары бірдей периметрде кшейген сайын магнитті рама шебер формасында болады. Бл шебер секілді баса фигуралара араанда лкен ауданды екендігі тсінікті.

Алайда, кей жадайларда рылымды кріністе магнитті раманы баса фигурада орындау оайлау, мысала, теабыралы шбрыш, квадрат, сегізбрыш. Егер мндай магниті рамалы антеннада оррындалу пайдаланушы шін ыайла болса, онда аздаан шыын кшейтуімен келісілген трде пайдалануа болады.

Бір орамды немесе кпорамды рама

Жоарыда бірорамды рамаларды жмысы суреттелді. Магнитті рамалара арналан программалар (MagneticLoopAntennaCalculatorv.1.6, KI6GD, и Magloop4, G4FGQ)бірорамды рамаларды есептеуге ммкіндік береді. Бірорамды рамалар жоары жиілікті диапазондаы жмыс шін толы олдануа сай. Біра жобалаушылар магнитті рамаларды критикалы периметрлері белгілі клемге жететіндей тмен жиілікті диапазондаы жмыс шін олдануа мтылып жатыр. Демек, мндай рамалар орнатуа ыайсыз болады. Антеннаны орнату шін орынды кішірейту масатында кпорамды магнитті рамалы анттенаналарды тменжиілікті диапазондаы жмыс шін пайдалану бола ма деген сра зады, ал егер болар болса бл масатты ма?

MMANA программасы бл сраа жауап берді. Осы программаны олдану арылы 1,2 метр тарабымен мысты сыммен диаметрі 0,8 миллиметр жне уесойлы диапазон 75 метр жнделген 3,8 МГц жиілікте орындалан орамалы магнитті рамалы антеннаны 1,2,3, жне 4 параметрлері есептелді. Орамалар арасындаы ашыты 2 сантиметрді рады. Сосын кпорамды бірдей периметрлері бар бірорамды рамалар параметрлері есептелді. Конденсатор айырымдылыыны жндеуі 1000 мен шексіздігі сынылды. Есептеу кезінде бл антенналар еркін жазытыта орналасаны абылданды. 3 жне 4 орамды магнитті рамалы антеннаны есептеу шін Гочаренко И. ран DL2KQ- EU1TT, жне оны сайтында бар [6]файлдар пайдаланылды. Есептеулер нтижесі 5 кестеде крсетілген. Осы кестеден крініп трандай рамалы антенна орамалар саныны артуы екі орамды 7,8 dB рама шін немесе трансиверді S- метр шкаласы бойынша 1 баллдан шамалы кп тылыс береді. Жасы ту кезінде бл тылыс кшейткіште аздап ана крінеді. ш орамды рама шін трансиверді S- метр шкаласы бойынша 1,5 баллдан жоары немесе 10 dB тылыс береді. Осы рама шін де жасы ту кезінде тылыс аз байалады. Алайда трт орамды рама шін тылыс 12 dB немесе трансиверді S- метр шкаласы бойынша 2 баллды райды. Ал бл тіпті 12 dB жне трансиверді трансиверді S- метр шкаласы бойынша 2 балл. Ал бл эфирді жмысында крінуі ммкін. Назар аударсаыз раманы зындыы скен сайын конденсаторды айырымдылыы оны жмысына аз сер етеді. Бл бірінші антеннаны тсемесіндегі шыынны суімен, екіншіден антеннаны сулелену кедергісіні суімен тсіндіріледі.

5 Кесте. Рамалы антенналарды салыстырмалы параметрлері

Рама периметрі, м	Рама сипаттамасы/ рама трі	3,8-МГц, пФ жиілікті жндеу шін конденсатор сыйымдылыы	Антеннаны кшеюі, dBi, *	Бірорамды раманы кпорамдыа араанда тысы, dB, **	Антеннадаы кшейтуді реалды конденсатормен бседету, dB
4,8	1 орам, 1,2 метр жаты квадрат		-22,0 / -23,7	-	-1,7
9,6	2орам, 1,2 метр жаты квадрат		-20,5 /-22,0	7 / 7,8	-1,5
1 орам, 2,4метр жаты квадрат		-13,5/-14,7	-1,2
14,4	3 орам, 1,2 метр жаты квадрат	18,7	-18,8 /-20,15	10 / 10,6	- 1,35
1 орам, 3,6 метр жаты квадрат		-8,8/-9,9	-1,1
19,2	4 орам, 1,2 метр жаты квадрат	14,5	-17,25/-18,4	11,85/12,1	- 1.15
1 орам, 4,8 метр жаты квадрат		-5,4/-6,3	-0,9

*Алым(санаыш) шексіз айырымдылыы бар конденсаторлы раманы кшеюін крсетеді, блгіш айырымдылыы 100-ге те конденсаторды пайдалану кезіндегі раманы кшеюінкрсетеді.

** Санаышта магнитті раманы конденсаторында шексіз айырымдылыты пайдалану кезіндегі кшейту тысы крсетілген, ал блгіште магнитті раманы коденсаторында 100-ге те айырымдылыты пайдалану кезіндегі кшейту тысы крсетілген.

 

Бірорамдыа араанда кпорамды раманы рылымы практикалы трыда иындау. Кейбір себептерге байланысты кпорамды магнитті рамалы

 

Кейбір себептерге байланысты кпорамды антенна бірорамдыа араанда коаксиалды кабельмен иындыпен штасады, бл кпорамды рамалы антеннаны олдану эффективтілігін таы да тмендетеді. Кпорамды рамалы антенналарды арасындаы ашытыты лкейткен кезде осы антеннаны кшеюіны суі шамалы ана екенін байауымыз керек, дегенмен,оны тжірибелік олдануда иындытары да кбейеді. Раманы рылымында лкен диаметрлі сымды пайдалану оны кшеюі ктеріледі. Сонда да, кпорамды раманы кемшілігіне арамастан орын аз кездеолар толытай олданылуы ммкін. Кпорамды рамалы антеннаны орнату мен дайындау кезінде туындайтын иындытар антенналар бере алатын орынды ту басымдылыынан артып кетеді. Сол шін бізді жмыста кпорамды магнитті рамалы антенналар арастырылмайды.

Магнитті рамалы антеннаны коденсаторлары

Сонымен, магнитті рамалы антеннаны жмысы оны рауда пайдаланылатын материала тікелей туелді. Антеннаны рылымында жоары айырымдылыы бар айнымалы конденсаторларды пайдаланан жн. Блар вакуумды конденсаторлар жне ысыш пен тайыш контактты мысала «кбелек»типті конденсаторлар. уаты аз магнитті рамалы антенналар жмысы шін рамаа статорлы(озалмайтын) пластиналар ана осылан екі секционды конденсаторларды пайдалануа болады. Керамикалы конденсаторда жоары жиілікті кернеу ктерілісімен бірден тсетін айырымдылыы тмен атты диэлектрикті конденсаторды пайдаланбаан жн.

Сапалы ауалы конденсатор пайдаланылан раманы параметрлерін есептеу кезінде оны айырымдылыы 10ге те деп абылдауа болады. Егер айнымалы конденсатор ышылданан пластина мен нашар роторды контакттарына ие болса, онда оны айырымдылыы 1000-нан лдеайда тмен болады. Егер айнымалы сыйымдылыты осарланан конденсаторда нашар ротор контакттары болса, онда рамаа тек ана статорлы секцияларды осу арылы кресуге болады, онда ышылды пластинада ештее істеуге болмайды. Бл жадайда ауалы диэлектрикті олдан жасалан айнымалы конденсаторды пайдалануа болады. Дискті конденсаторла, «кбелек» типті жне тромбонды типті конденсаторлар таралан. Осы типті конденсаторларды райсысыны арапайым конструкциясын арайы.

Тромбонды типті конденсаторлар механикалы орындалуда иыныра. Тромбон типті конденсаторларда мысты осылан трука ішіне диаметрі кіші баса трука ендіріледі. Трубкалар арасындаа сыйымдылы тромбонды конденсатордысыйымдылыын райды. ысыш немесе ткелді конденсаторлардан тылу шін ережеге сай, контактсіз тромбонды конденсаторларды пайдаланады. 7 сурет контактсіз тромбонды конденсаторды арапайым конструкциясын крсетеді. Ол шін магнитті антеннаны 1 штарына лкендеу лшемді екі трубканы 2 жалайды. Диаметрі кіші трубка 3 П рпіне сас болып иіледі, диэелектриктік аймаа 4 орналастырылып, диаметрі лкендеу трубкаа атысты винт 5 бойынша ауысады. Нтижесінде тромбонды конденсаторды сыйымдылыыны суі немесе кемуі жзеге асырылады. Конструкцияа туелді тромбон типті конденсаторлар 100 пикофарада дейінгі сыйымдылы пен магнитті рамалы антеннаны бірнеше кршідер диапазонында жмысты амтамасыз ететін конденсаторды ажетті сыйымдылыыны наты жндеуін амтамасыз етеді. Тробонды конденсаторды кемшілігі дайындауды иындыы болып табылады.

 

Сурет 7. Тромбонды конденсаторды жеілдетілген конструкциясы.

Диск типті конденсаторлар конструкциясы бойынша те арапайым болып келеді. Диск типті конденсаторларда бір диск екіншісіне атысты ауысып отырады. Бл дисктерді сыйымдылыы бір-біріне атысты дискті конденсаторды сыйымдылыын райды. Дискті конденсаторды дайындау шін магнитті рамалы антеннаны штарына 1 озалмайтын дискті 2 жалайды. лшемі бойынша озалмайтын дискпен бірдей, озалмалы диск 3, магнитті антеннаны баса шына днекерленген винт 4 жне гайка кмегімен озалмайтын дискке атысты ауысып отырады. озалмалы диск пен гайка 5 арасындаы пружина 6 магнитті антенна мен озалмалы дискті электрлік контактісін жасарту шін пайдаланылады. Дискті лшемдеріне байланысты диск типті конденсаторлар 50 пикофарад жне одан да кп сыйымдылы пен магнитті рамалы антеннаны бірнеше кршілес уесойлы диапазонда конденсаторды наты жндеуін амтамасыз етеді. Дискті конденсаторды кемшілігі магнитті рамалы антеннаны шыын кедергісіні суіне себепкер болатын тар ткелді контакт болып табылады.

Сурет 8. Дискті конденсаторды жеілдетілген конструкциясы.

Тар ткелді(йкелісті) контактты жою шін «кбелек» типті конденсаторды пайдаланады. «Кбелек» типті конденсаторда осы атауды шыуына сер еткен кбелекті анатын еске салатын бір озалмалы пластинаа (тсеме) атысты ауысатын, екі озалмайтын пластиналар пайдаланылады. озалмайтын пластиналар сыйымдылыы осы конденсаторды сыйымдылыын озалмалыа айналдырады. «Кбелек» типті конденсаторды олдан жасау шін шынытекстолитті аталан(фольгированный) алы плата 1 алынып, оны бетіне мрлі діспен конденсаторды пластинасын 2 дайындайды, бл пластиналарды магнитті антеннаа 3 днекерлейді. Ротор 4 жалтыран шынытекстолитті немесе мысты пластинадан дайындалан болуы ммкін. Роторды оське 5 орнатады. «Кбелек» типті конденсаторлар пластина клемі мен арасындаы саылауа туелді тде 50 немесе кбірек пикофарад сыйымдылыын амтамасыз ете алады жне бірнеше кршілес уесойлы диапазонда магнитті рамалы антеннаны жмысын аматамасыз ететін ажет сыйымдылыта конденсаторды наты жндеуін амтамасыз ете алады. Осы типті конденсаторды кемшілігі дайындауды иындыы мен оан атысты лкен лшемдері болып табылады.

Сурет 9. «Кбелек» типті дискті конденсаторды жеілдетілген конструкциясы.

Магнитті рамалы антеннаны орнату кезінде паразиттік сыйымдылы жерге жндеуі немесе баса жат заттарды тмен болуына ерекше назар аудару керек.

Магнитті рамалы антеннаны тсемесі

Магнитті рамалы антенна жоары ПК-пен жмыс істеу шін тсемедегі магнитті антеннаны шыын кедергісі сулелену кедергісімен салыстырмалы немесе аз болуы шарт. детте мндай мысты жылтыратылан трубкадан жасалан жиілік диапазоны 14 МГц-тен жоары магнитті антенна шін ммкін. Баса тмен диапазонды анетенна тсемелерін магнитті раманы жмыс эффектитілігіні тмендеуіне алып келетін шыын кедергісі лдеайда кп алы сыммен жасалады. йткенмен, магнитті антеннаны тжірибесіне арамастан жмыс шін жне тмен диапазондарда стті олданылады. Бл баса ысартылан антенналарды онда магнитті рамалы антеннаа араанда нашарлау жмыс істейтінімен байланысты.

Магнитті антеннаны орналасуы жерге паразитті сыйымдылыты жне бгде заттарды аз болуын ажет етуі керек.

абылдаыш магнитті рамалар.

рине, егер магнитті рамалы антенна тек абылдауда жмыс істесе, оны жмысында жоары ПК болса , онда айтарлытай мселе болмайды. Мндай рамалар шін атты диэлектрикті немесе ауалы йкелетін контактты конденсаторларды олдануа болады. абылдаыш рамаларды да физикалы лшемдерін азайтуа ммкіндік беретіндей кпорамалы етеді. абылдаыш рамалы антенна тсемесі шін жа сымды пайдалануа болады. Біра жібергіш анетенналар шін орындалуы ммкін емес сыайлы, себебі жібергішті дерлік барлы уаты бл жадайда раманы жылуына кетеді.

Магнитті рамалы антеннаны тсемесіндегі коаксиалды кабельді орамасы

Мысты труба немесе алы сымны орнына магнитті рама тсемесінде коаксиалды кабель орамасын олдану бойынша сыныстарды оуа болады. Дегенмен, магнитті рамалы антеннаны дайындауда пластикалы абышамен жабылан коаксиалды кабельді пайдалануда те абай болан жн. сіресе ара пластикалы абышамен жабылан коаксиалды кабельге атысты. ара пластикалы абышалы коаксиалды кабельде кйе немесе рым болады. Бл коаксиалды кабельді абышасыны ішкі жаынан аып тетін кері толынны жтылуы шін осылай жасалан. Фидер ретінде істейтін коаксиалды кабель шін бл нды згешелігі болып табылады, алайда магнитті антеннаны тсемесі ретінде мндай коаксиалды кабельді олдану кезінде мндай антенна жіберу жмысы кезінде тмен ПК-не ие болады.

йткенмен, кйесі бар абышалы коаксиалды кабельде [7] дебиетте жазыландай ыса толынды толы лшемді антенналарды орындауа толытай болады. Толылшемді антенналар 50-100 Ом млшерінде болатын сулелену кедергісіне ие, сол бірнеше Ом шыын кедергісі антеннаны кіріс кедергісінде коаксиалды кабельді «кйелі» абышасы бл антенналарды ПК-не айтарлытай шаылмайды.

Коаксиалды кабельді абышасындаы шыынны лаюына алып келетін таы бір фактор магнитті раманы тсемесі бойымен жоарыжиілікті ток толы лшемді антенна тсемесі бойымен аып тетін токтарды лшемінен лкен, магнитті рамалы антеннадаы оан уаттан сулеленуін тсіндіреді. Кптеген диэлектриктерде шыындар кернеулікті аймаыны суімен пропорционалды трде артпайды, керісінше квадратты туелділікке ие. Бл пластикалы абышамен жабылан коаксиалды кабельде орындалан магнитті рамалы антенна шін шыын кедергісі мнін таы да арттырады.