Lenkmaschine in der Rahmenantenne. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Antennen. Theorie

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Bei der Herstellung einer Sendeschleifenantenne, die in der Fachliteratur den Namen "Magnetic Loop" (magnetische Schleife) erhalten hat, wird der Funkamateur aufgrund ihres hohen Qualitätsfaktors einige Probleme lösen müssen. Eine solche Antenne muss im Amateurbereich abgestimmt werden, d.h. es wird ein fernabstimmbarer Drehkondensator mit entsprechenden Steuerschaltungen und einem Knoten benötigt, der die Position seines Rotors (die Betriebsfrequenz der Antenne) im Raum der Funkstation anzeigt. Beachten Sie, dass der KPI für eine solche Antenne ein Defizit darstellt, da sie eine hohe Betriebsspannung haben muss und der Rotorstromkollektor verlustfrei oder gar nicht vorhanden sein muss (z. B. Schmetterlingskondensatoren).

Eine einfache Lösung für all diese Probleme wurde vom belgischen Funkamateur ON7NU vorgeschlagen (Daniel Elias, "Servo-CV pour antenne loop magnetique". - CQ-QSO, 2005, Nr. 9/10, S. 22-25). In seiner Antenne für eine Reichweite von 40 Metern verwendete er zum Abstimmen der Antenne und Anzeigen ihrer Betriebsfrequenz einen vorgefertigten Servoantrieb - eine analoge Lenkmaschine, die in ferngesteuerten Modellen verwendet wird.

Solche Lenkmaschinen enthalten einen Gleichstrommotor, ein Getriebe und eine Steuereinheit. Der Steuerkanal verwendet Pulsweitenmodulation. Sie werden mit drei Drähten an den Steuerkanal (Ausgang des Empfängerdecoders usw.) angeschlossen. Zwei Drähte liefern Spannung und der dritte - Impulse, die letztendlich die Position der Abtriebswelle der Lenkmaschine bestimmen. Die Wiederholungsperiode der Steuerimpulse sollte ungefähr 20 ms betragen und ihre Dauer sollte innerhalb von 0,5 ... 2 ms liegen. Er wird durch die Modellsteuerung bestimmt, die mechanisch mit einem variablen Widerstand verbunden ist, der diesen Parameter der Steueroszillatorimpulse einstellt.

Die Servosteuereinheit hat auch einen Generator, dessen Ausgangsimpulsdauer durch einen variablen Widerstand bestimmt wird, der mechanisch mit der Servoausgangswelle verbunden ist. Diese Impulse werden mit denen verglichen, die durch die Steuerschaltung kommen. Als Ergebnis wird ein Motorsteuersignal erzeugt - es beginnt sich zu drehen und dreht die Ausgangswelle der Lenkmaschine und den damit verbundenen variablen Widerstand, bis die Dauer der Impulse des eingebauten Generators gleich der Dauer der ist Impulse, die durch den Steuerkreis kommen.

Der maximale Drehwinkel der Lenkmaschinenwelle in direkter Form ist in den technischen Daten meist nicht genormt – es wird nur die Drehzeit um einen Winkel von 45 oder 60 Grad angegeben. Lenkmaschinen entwickeln trotz ihrer geringen Abmessungen ein spürbares Drehmoment (mehrere kGcm). Auf Abb. Abbildung 1 zeigt das Aussehen eines typischen Lenkservos der "Standard"-Klasse - Modell HS311 von Hitec. Es misst 41 x 20 x 37 mm und wiegt 44,5 g. Die Versorgungsspannung beträgt 4,8 bzw. 6 V. Die Drehzeit für einen Winkel von 60 Grad beträgt 0,19 s. Drehmoment -3,7 kgcm.

Abb.1. Das Aussehen der Lenkmaschinenklasse Standardmodell HS311 Hitec

Der tatsächliche Drehwinkel der Servoausgangswelle ist zwar größer als die oben genannten Werte (je nach Modell), sie reichen aber auch zum Abstimmen einer Singleband-Rahmenantenne völlig aus, da hier eine relativ geringe Kapazitätsänderung erforderlich ist der Kondensator. Um das Frequenzband 7000 ... 7100 kHz abzudecken, sind es also nur etwa drei Prozent.

Bei der ON7NU-Antenne wird auch das Problem eines Hochspannungs-Abstimmkondensators auf ungewöhnliche Weise gelöst. Die Lenkmaschine dreht die Rotorplatte eines selbstgebauten Kondensators relativ kleiner Kapazität (Abb. 2), und die erforderliche volle Kapazität des Kondensators, die die Resonanz des Rahmens im Bereich von 40 Metern liefert, wird dadurch erreicht Parallel dazu wird ein „Kondensator“ in Form eines Stücks Koaxialkabel angeschlossen. Wenn die Enden eines solchen Kabels der erforderlichen Länge sorgfältig abgeschnitten werden (um einen Ausfall zu vermeiden), arbeitet der "Kondensator" normal bei einer Spannung von mehreren Kilovolt. Es ist diese Spannung, die in einer Rahmenantenne mit einer Sendeleistung von 100 Watt darauf einwirkt. In diesem Fall kann das Kabel auf einen dielektrischen Rahmen gewickelt werden, um die linearen Abmessungen des "Kondensators" zu reduzieren.

Reis. 2. Drehung der Rotorplatte mit einem selbstgebauten Kondensator

Die Platten eines selbstgebauten Kondensators im ON7NU-Design bestehen aus Folienglasfaser. Die bewegliche Platte besteht aus einem Material, das auf beiden Seiten eine Folie aufweist, die durch Löten entlang der Plattenkontur elektrisch verbunden sind. Feste Platten können nur auf einer Seite Folie haben, müssen dann aber mit der Folienseite so montiert werden, dass die Folie auf die bewegliche Platte "schaut". Der elektrische Kontakt mit der beweglichen Platte wird durch einen daran angelöteten flexiblen Draht hergestellt.

Die bewegliche Platte ist an der Unterlegscheibe der Abtriebswelle der Maschine befestigt, und die festen werden mit Hilfe von zwei langen Schrauben befestigt, die in den "Laschen" ihres Körpers installiert sind. Drehkondensatorplatten können auch aus Kupferblech oder Messing bestehen.

Das Diagramm des Steuerimpulsgenerators, der auf dem Timer 555 (KR1006VI1) erstellt wurde, ist in Abb. 3. Die Grenzen für die Änderung ihrer Dauer werden durch Auswahl der Widerstände R1 und R3 eingestellt. Der variable Widerstand R2, der die Dauer der Ausgangsimpulse innerhalb der erforderlichen Grenzen ändert, muss eine Skala ("Antennenfrequenz") haben. Er markiert die Betriebsfrequenzen, die beim Abstimmen der Antenne auf ein minimales SWR ermittelt werden. Der Generator, die Batterien und die Steuerung sind in einem kleinen Gehäuse untergebracht (Abb. 4).

Reis. 3. Diagramm des Steuerimpulsgenerators, erstellt am Timer 555 (KR1006VI1)

Reis. 4. Der Generator, die Batterien und die Steuerung befinden sich in einem kleinen Gehäuse

Die zusammengebaute ON7NU-Antenne ist in Abb. 5 dargestellt. 40. Das Kreuz, an dem der Rahmen befestigt wird, besteht aus Sanitärkunststoffrohren mit einem Durchmesser von XNUMX mm und den entsprechenden T-förmigen Adaptern. Lenkservo mit KPI und Konstantkondensator

Reis. 5. Antenne ON7NU montiert

Veröffentlichung: radioradar.net

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