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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Stromversorgungsmethoden und Leistung von Magnetschleifenantennen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Antennen. Aufmaß, Aufbau und Abgleich KOMMUNIKATION ÜBER KOAXIALKABEL MIT SENDE-MAGNETSCHLEIFENANTENNE Wenn solche Antennen im Sendemodus arbeiten, werden zwei Arten von Antennenverbindungen mit der Speiseleitung verwendet - über eine Magnetschleife (Abb. 3.11, a) und über eine Gamma-Anpassungsschaltung (Abb. 3.11, b). Beachten Sie, dass sowohl die Verbindungsschleife als auch der Anschlusspunkt des Gamma-angepassten Kabelschirms genau gegenüber dem Trimmerkondensator liegen.Dies ist notwendig, um die Rahmensymmetrie aufrechtzuerhalten.
Typischerweise beträgt der Durchmesser der Verbindungsschleife 0,2 des Durchmessers des Hauptrahmens. Mit Hilfe dieser Schleife ist eine zufriedenstellende Anpassung über den gesamten Betriebsfrequenzbereich der Magnetschleife möglich. Wir müssen darauf achten, dass der Draht für die Schleife nicht dünner ist als der, aus dem der Magnetrahmen besteht. Der zweite Matching-Typ ist der Gamma-Matching. Die Dicke des in seiner Schaltung verwendeten Drahtes ist etwa 2-5 mal dünner als der Rahmendraht. Sein Radius beträgt 0,85–0,95 des Radius des Hauptrahmens. Die Länge L im Schema sollte 0,2 vom Umfang des Rahmens nicht überschreiten und am häufigsten einen Wert von 0,1 wählen. Die Gamma-Anpassung erfordert eine sorgfältigere Abstimmung für verschiedene Bänder als eine Kommunikationsschleife, hat aber gleichzeitig eine höhere Effizienz. Wenn der Rahmen in zwei oder drei Bereichen für die Gammaanpassung arbeitet, finden Sie immer die optimalen Abmessungen. Wenn der Rahmen frei zugänglich ist, ist es bequem, Schließbrücken für die Konfiguration zu verwenden. In jedem Fall empfiehlt es sich, wenn Sie mit Magnetrahmen zu tun haben, ein passendes Gerät zu installieren. Wenn der Rahmen nur als Empfänger dient, gibt es in der Regel keine Probleme mit der Anpassung. Es wird mit einem Transistorverstärker durchgeführt, der direkt in der Nähe des Rahmens platziert ist und von dessen Ausgang das gefilterte und verstärkte HF-Signal über ein Koaxialkabel zum Eingang des Empfängers geführt wird. ABMESSUNGEN UND AUSFÜHRUNGEN DER MAGNETSCHLEIFENANTENNEN Die charakteristischen Abmessungen der Senderahmenantenne sind in der Tabelle angegeben. 3.2. Tabelle 3.2.
Bei solchen Abmessungen arbeitet der Rahmen effektiv in drei benachbarten Wellenlängenbereichen, beispielsweise 10, 15 und 20 oder 40, 80 und 160 m. Seine Effizienz ist bei der oberen Frequenz maximal und nimmt bei niedrigeren Frequenzen ab. Die Daten in dieser Tabelle basieren auf einem Magnetrahmen ohne Bildschirm. Wenn eine elektrostatische Abschirmung vorhanden ist, sollte die Kapazität zwischen dieser und dem Innendraht berücksichtigt werden, die die Resonanzfrequenz der Schleife verringert. Für einen zufriedenstellenden Betrieb muss der Rahmenumfang mindestens 0,08 der Betriebswellenlänge betragen. Mit Hilfe eines Kondensators kann der Rahmen auf noch niedrigere Frequenzen abgestimmt werden, im Übertragungsmodus wird ein solches Design jedoch sehr unwirksam. Wie oben gezeigt, ist der Eingangswiderstand von Magnetrahmen gering. Dies macht es schwierig, Antennensysteme anzupassen, in denen die Magnetschleife für die Übertragung arbeitet, ohne sie in Resonanz mit der Betriebsfrequenz abzustimmen. Die Schleifenantenne hat eine eigene Induktivität. Sie kann nach einer bekannten Formel berechnet oder mit geeigneten Instrumenten gemessen werden. Durch Anbringen eines variablen Kondensators an den offenen Enden des Rahmens erhalten wir einen herkömmlichen Schwingkreis, der über einen weiten Frequenzbereich abgestimmt werden kann. Auf Abb. 3.11 zeigt zwei Schemata zum Verbinden eines Rahmens mit einem Kabel: durch eine Kommunikationsschleife (a) und unter Verwendung von Gamma-Anpassung (b); Darunter befinden sich die entsprechenden Analoga zu konzentrierten Elementen in Form einer induktiven und transformatorischen Verbindung mit der Schaltung. In einem aus einem Rahmen und einem Kondensator gebildeten Schwingkreis konzentriert sich das elektrische Feld innerhalb des Kondensators und das magnetische Feld um den Rahmen herum. Die Ergebnisse der Lösung des Problems, die optimalen Abmessungen des Rahmens und der Kapazität des Kondensators zu finden, wurden oben angegeben. Daraus folgt, dass die Länge des Rahmens etwa 0,08 der Wellenlänge betragen sollte und die Kapazität des Kondensators etwa 30–50 pF im Bereich von 2–30 MHz betragen sollte. Ein kürzerer Rahmen strahlt aufgrund des niedrigen Qualitätsfaktors weniger effizient. Letzteres wird, wie Sie wissen, durch den Ausdruck bestimmt: Q=(L/C)/Rp, wobei L die Rahmeninduktivität H ist; C - Kapazität am Ende des Rahmens, Ф; Rp - Verlustwiderstand im Rahmen, Ohm. Ein Singleturn-Rahmen hat im Gegensatz zu Multiturn-Rahmen ein maximales L / C-Verhältnis und einen minimalen Verlustwiderstand. Eine Schleife, die länger als 0,08 der Betriebswellenlänge ist, kann möglicherweise nicht auf Resonanz abgestimmt werden, was die Anpassung erschwert. Für den Betrieb im Transmissionsmodus empfiehlt sich daher die Verwendung eines Singleturn-Rahmens. Wenn sie auf Resonanz abgestimmt ist, wenn eine beträchtliche Leistung vom Sender geliefert wird und die Schleife gut angepasst ist, können HF-Ströme von Hunderten von Ampere durch sie fließen. Daher ist es wünschenswert, dass die sendende Magnetschleifenantenne aus einem Kupferrohr mit großem Durchmesser besteht. Sie können seine Oberfläche auf Hochglanz polieren. Ein Drehkondensator muss von hoher Qualität sein, vorzugsweise ohne schleifende Kontakte. Im Extremfall können Sie mit einem gewöhnlichen gepaarten Kondensator mit variabler Kapazität auskommen, der nur durch (feste) Statorabschnitte mit dem Rahmen verbunden ist (Abb. 3.12). Feststoffkondensatoren sollten aufgrund ihrer geringen Güte nicht verwendet werden.
Beachten Sie, dass es manchmal Berichte über die Verwendung von nicht abstimmbaren Magnetschleifenantennen durch Funkamateure gibt, um im Übertragungsmodus zu arbeiten. Die Aufgabe, einen solchen Rahmen effektiv an einen Sender anzupassen, ist sogar theoretisch sehr komplex und geht über die übliche Amateurfunkpraxis hinaus, sodass dieser Antennentyp hier nicht betrachtet wird. Wir empfehlen Funkamateuren, die nicht über die entsprechende theoretische und praktische Ausbildung verfügen, solche Designs nicht zu verwenden, da das Ergebnis enttäuschend sein wird. Wenn Magnetschleifen als Empfangsantennen dienen, ist das Effizienzproblem nicht so akut. Daher eignen sich für sie Kondensatoren mit festem Dielektrikum oder Luftkondensatoren mit Schleifkontakten. Der Rahmen ist mehrfach drehbar, wodurch seine Größe reduziert werden kann. Für den Rahmen können Sie einen dünnen Draht verwenden. Häufig wird ein Koaxialkabel verwendet, dessen innerer Kern einen Rahmen bildet und dessen Geflecht als Abschirmung dient. Quelle: Grigorow I. N. Praktische Antennendesigns. ABSTIMMEN VON RAHMEN UND VERSORGUNGSKABEL Induktive Kopplung und Anpassung sind aufgrund ihrer einfachen Implementierung ebenfalls weit verbreitet. Die am häufigsten verwendete Option ist in Abb. 20.7. Innerhalb der großen Schleife wird eine kleine Induktionsschleife mit einem Durchmesserverhältnis von 5:1 platziert. Dank des symmetrischen Anschlusses kann ein 1-Ohm-Koaxialkabel über einen 1:50-Ringkern-Balun angeschlossen werden.
Bei einem unsymmetrischen Anschluss (Abb. 20.7b) wird das Koaxialkabel direkt angeschlossen. Eine elektrisch zweckmäßige Methode der induktiven Kopplung ist in Abb. 20.7 dargestellt. XNUMX, c. Hier ist nur eine Verbindungsspule aus Koaxialkabel mit einer Unterbrechung in ihrem Schirm in der Mitte der Spule gezeigt. Die Abschirmung der rechten Hälfte der Schleife wird an die Basis des großen Rings gelötet (siehe Abbildung), und die Antenne wird an dieser Stelle geerdet. Durch leichtes Verformen des Koaxkabels wird die Antenne auf das minimale SWR feinabgestimmt. Es wird angenommen, dass der Durchmesser d je kleiner sein sollte, desto höher ist die Arbeitsgüte der Antenne. Literatur:
Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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