Как настраивать магнитную антенну

Магнитная антенна — неотъемлемая часть почти всех транзисторных радиовещательных приемников

Только самые простые любительские приемники прямого усиления не имеют магнитных антенн. Современный портативный или стационарный транзисторный приемник может иметь гнездо или зажим для подключения внешней антенны, которая увеличивает его «дальнобойность», однако основной все же является встроенная в его корпус магнитная антенна.

Рис. 66. Магнитная антенна

Учащихся знакомят с устройством и условным графическим обозначением магнитной антенны на схемах. Основные элементы магнитной антенны (рис. 66): катушка индуктивности 1 (L), намотанная на каркасе 2, и сердечник 3 из высокочастотного ферромагнитного материала, обладающего большой магнитной проницаемостью. Свое название антенна получила потому, что реагирует на магнитную составляющую радиоволн.

Простейшей магнитной антенной является так называемая рамочная антенна — катушка индуктивности, состоящая из одного или нескольких витков провода и имеющая форму рамки (рис. 67). Рамочные антенны широко применяют в приемниках-пеленгаторах, используемых в радиоспорте для «охоты на лис». Магнитное поле радиоволны пронизывает плоскость такой антенны и индуцирует в ней электрические колебания радиочастоты, которые в приемнике могут быть усилены, продетектированы, а затем преобразованы в звук.

Величина ЭДС, наведенной в рамочной антенне магнитным полем, зависит от ее положения в пространстве и максимальна, когда плоскость витков направлена в сторону радиостанции. Если рамку поворачивать вокруг вертикальной оси, то за один полный оборот амплитуда наведенной в ней ЭДС дважды будет достигать наибольшего значения и дважды убывать почти до нуля. На рис. 67 это свойство магнитной антенны изображено диаграммой направленности, имеющей форму
«восьмерки».

Рис. 67. Направленные свойства магнитной антенны

При введении внутрь рамочной антенны ферромагнитного сердечника, например ферритового, ЭДС, возникающая в ней под действием магнитного поля, резко увеличивается. Объясняется это тем, что сердечник концентрирует силовые линии поля, благодаря чему рамка пронизывается магнитным потоком большей плотности, чем до введения в нее сердечника. Величину, показывающую, во сколько раз магнитное поле в сердечнике превышает значение внешнего поля, называют магнитной проницаемостью сердечника. Чем она больше, тем лучше приемные свойства магнитной антенны. Численное значение этой важнейшей характеристики ферритов, используемых для магнитных антенн, входит в условные обозначения их марок, например 600НН, 400НН.

Качество катушки индуктивности принято оценивать ее добротностью — числом, показывающим, во сколько раз индуктивное сопротивление катушки переменному току больше сопротивления ее постоянному току. Сопротивление же катушки переменному току зависит от ее индуктивности и частоты протекающего через нее тока: чем больше индуктивность катушки и рабочая частота тока, тем больше ее сопротивление переменному току. Следовательно, если частота тока и индуктивность катушки известны, то ее добротность можно повышать путем уменьшения ее сопротивления постоянному току, например наматывать катушку так, чтобы необходимая индуктивность была при меньшей длине провода, увеличивать диаметр самой катушки и провода. Однако наибольший эффект дает введение в катушку ферромагнитного сердечника, так как он в несколько раз увеличивает индуктивность кадушки, что позволяет уменьшать число витков, а следовательно, и сопротивление постоянному току.

Но на добротность катушки магнитной антенны значительно большее влияние оказывают потери в сердечнике, чем в ее проводе. Поэтому при выборе марки ферритового стержня для магнитной антенны всегда учитывают, что с увеличением частоты-тока в катушке потери в ферритах разных марок неодинаковы. Так, в феррите марки 2000НН потери увеличиваются уже на частотах 100. 150 кГц, а в феррите марки 1000НН — на частотах в несколько мегагерц. Практически считается, что для магнитных антенн диапазонов ДВ и СВ наиболее целесообразно применять ферриты с магнитной проницаемостью 400. 1000, а для диапазона KB — 50..150.

С увеличением длины ферритового стержня эффективность магнитной антенны повышается. Практически же она обычно ограничивается габаритами корпуса приемника. Что касается формы поперечного сечения стержня, то она значительно меньше влияет на приемные свойства магнитной антенны. Ее обычно выбирают исходя из чисто конструктивных соображений. В малогабаритных приемниках, например, с целью наиболее рационального использования объема корпусов часто применяют плоские стержни прямоугольного сечения, свойства которых равнозначны свойствам круглых стержней с такой же площадью сечения.

В транзисторных приемниках применяют главным образом настраиваемые магнитные антенны, т. е. антенны, катушки которых являются составными элементами входных колебательных контуров. Индуктивность катушки магнитной антенны максимальна, когда она находится на середине ферритового стержня, и уменьшается (примерно на 20%) по мере перемещения к одному из концов стержня. Это свойство катушки используют для подбора ее индуктивности при налаживании приемников. Но устанавливать катушку ближе 10 мм к краю стержня не следует, иначе ее добротность резко (до 30%) ухудшается.

Вам понравится:  Даташит на транзистор кт805

Наматывать катушку непосредственно на ферритовом стержне не рекомендуется, чтобы не увеличивать ее собственную емкость из-за так называемой диэлектрической постоянной ферромагнитного сердечника. Способ намотки выбирают, исходя из диапазона рабочих частот, числа витков и диаметра используемого провода, размеров фер-ритового стержня. Наилучшими приемными свойствами магнитная антенна обладает при однослойной намотке катушки с принудительным шагом. При шаге намотки 1,5. 2 мм марка провода практически не влияет на добротность катушки. Но такой способ намотки приемлем только для катушки с небольшим числом витков, например для катушек диапазона КВ. На практике чаще применяют сплошную рядовую или многослойную намотку, хотя в этом случае добротность катушки магнитной антенны зависит от марки провода. Для катушек диапазона СВ наилучшим считается многожильный высокочастотный провод марки ЛЭШО 7X0,7 или ЛЭШО 10X0,05, увеличивающий добротность катушки в 1,5. 2 раза по сравнению с намоткой ее проводом марки ПЭВ-1 или ПЭВ-2.

Каркасы катушек диапазонов ДВ и СВ склеивают из прессшпана, кабельной или другой плотной бумаги клеем БФ-2. Толщина стенок — не более 0,3. 0,5 мм. Катушка магнитной антенны может состоять из двух неравных секций: основной и подстроечной, намотанных на отдельных каркасах. Это позволяет изменять индуктивность катушки перемещением по стержню только подстроечной секции, имеющей меньшее число витков, не трогая основную, находящуюся на середине стержня магнитной антенны.

Рис. 68. Магнитная антенна с. катушкой связи на входе усилителя радиочастоты

Важный вопрос, на котором следует акцентировать внимание кружковцев, — подключение магнитной антенны ко входу приемника. Настраиваемый колебательный контур, состоящий из катушки магнитной антенны и конденсатора настройки, может быть подключен полностью ко входу приемника только в том случае, если в первом его каскаде работает полевой транзистор или электронная лампа. Это объясняется тем, что входное сопротивление каскада на полевом транзисторе или электронной лампе составляет мегаомы, а сопротивление контура на резонансной частоте — сотни килоом, т. е. в несколько раз меньше. В этом случае входное сопротивление первого каскада практически не шунтирует контур магнитной антенны и его добротность остается достаточно высокой.

Иначе обстоит дело, когда в первом усилительном каскаде приемника используется биполярный транзистор, включенный по схеме ОЭ. Входное сопротивление его не превышает нескольких сотен ом. Чтобы предотвратить ухудшение параметров контура магнитной антенны, вход такого каскада приемника подключают не ко всему контуру, а к небольшой части его, например к отводу, сделанному от нескольких витков контурной катушки. Чаще же рядом с катушкой магнитной антенны, на ее ферритовом стержне, помещают катушку связи, намотанную на самостоятельный каркас, которую и подключают ко входу первого каскада приемника (рис. 68). В этом случае контурная катушка LK и катушка связи LCB образуют трансформатор, передающий энергию принятого радиочастотного сигнала из контура на вход каскада. Число витков катушки связи может составлять 5. 10% от числа витков контурной катушки. При такой связи настраиваемого контура магнитной антенны с первым каскадом приемника на биполярном транзисторе напряжение, снимаемое с контура, уменьшается в 10ь. .20 раз, а шунтирующее действие входного сопротивления транзистора ослабляется в 100. 400 раз, что сохраняет хорошие приемные свойства магнитной антенны.

В заключение несколько практических рекомендаций, которые следует дать кружковцам во время практической работы.

Если для магнитной антенны транзисторного приемника используется стержень из феррита 600НН или 400НН диаметром 8 и длиной 120. 140 мм, а для настройки малогабаритный конденсатор с максимальной емкостью 360. 380 пФ, катушка диапазона СВ может содержать 60. 70 витков провода ЛЭШО 7×0,07, ЛЭШО 10×0,05 или ПЭЛШО 0,1./.0,15, намотанных в один слой, а катушка связи — 5. 7 витков провода ПЭЛШО 0,1. 0,15. Катушка диапазона ДВ может иметь 200. 220 витков провода ПЭЛШО 0,1, а катушка связи — 10. 15 витков такого же провода.

Для уменьшения собственной емкости контурную катушку этого диапазона желательно наматывать внавал (без соблюдения порядка укладки провода) четырьмя-пятью секциями, по равному числу витков в каждой секции. При отсутствии проводов марок ЛЭШО и ПЭЛШО катушки магнитных антенн и соответствующие им катушки связи можно наматывать проводом ПЭВ-1 или ПЭВ-2 такого же диаметра. В этом случае возрастает собственная емкость катушки контура магнитной антенны, что несколько уменьшает перекрываемый им диапазон радиоволн.

Вам понравится:  Антенна на гранте снимается

Высокочастотный провод, подобный проводу марки ЛЭШО, можно изготовить самостоятельно. Для этого берут 7—10 отрезков провода ПЭВ-1 или ПЭВ-2 диаметром 0,05. 0,1 мм и скручивают их жгутом с помощью ручной дрели. Концы проводов такого жгута, используемого для намотки катушки, очищают от изоляции, облуживают и надежно спаивают вместе.

Стержень магнитной антенны может иметь меньшую длину — 90. 100 мм. В таком случае число витков катушки надо увеличить на 20. 30%. Можно поступить так: намотать заведомо большее число витков, а при налаживании приемника постепенно удалить лишние витки, добиваясь необходимого диапазона частот, перекрываемого контуром магнитной антенны.

Размещая магнитную антенну в корпусе приемника, надо помнить, что находящиеся поблизости от нее стальные детали ухудшают добротность катушки. Так, корпус динамической головки, расположенный рядом с магнитной антенной или против торца ее стержня, снижает добротность катушки в 8. 12 раз. Поэтому следует придерживаться правил: никакие стальные детали не располагать ближе 25. 30 мм от катушки; не применять для крепления стержня магнитной антенны металлические держатели.

В.Г. Борисов. Кружок радиотехнического конструирования

Источник

Подбор и настройка антенны для рации

СБ-рациями (CB, «Си-Би») называют те, что работают в гражданском диапазоне частот, а именно 27 МГц. Для использования такого прибора не требуется регистрация. Частота разделена на так называемую сетку каналов. На заре развития радиосвязи было лишь 40 каналов. Но после того как этого количества стало не хватать, их стали разбивать и обозначать буквенными символами. Таким образом, правильная настройка рации предполагает корректную установку каналов.

Радиосвязью активно пользуются таксисты и дальнобойщики как более надёжной, чем мобильная связь. Нет необходимости платить оператору за разговор, зависеть от его сети покрытия. Но как минус можно назвать ограниченный радиус действия, а также возможность помех и загруженности канала.

Но если правильно подобрать и настроить антенну для рации, то можно добиться качественной стабильной связи на широком расстоянии. Конечно, радиус действия зависит и от самого оборудования. Где-то это 5–7 километров, а есть модели и более чем с 20 км. Но важность хорошей антенны часто недооценивается. А ведь во многом именно она определяет дальность приёма сигнала. Не спешите покупать очень дорогую рацию, может быть, что такая цена вызвана наличием большого количества не всегда нужных функций. А при подключении хорошей антенны к довольно бюджетному оборудованию вы добьётесь результата не хуже.

Классификация

Антенны для автомобильной рации можно разделить по типу установки:

Врезная антенна монтируется в кузов. Причём при установке на капот или крыло на 30–40% теряет свою эффективность. Устанавливать нужно как можно дальше от вертикальных металлических деталей, которые расположены параллельно основанию антенны.

Магнитные антенны не требуют врезки, и, как правило, их используют на легковых автомобилях. На больших грузовых машинах они могут отвалиться из-за вибрации. Такую антенну для рации можно легко ставить и снимать, переносить на другое авто.

Магнитная антенна для рации

А также антенны для автомобильной рации различаются по размерам:

  • Длинные со штырём порядка 2 метров, создают наиболее качественную и стабильную связь.
  • Средние от 90 до 170 см, имеют меньший коэффициент усиления и работают на меньшем расстоянии. Зато они удобней тем, что не задевают такие верхние препятствия, как мосты, ветки деревьев, линии электропередач.
  • Короткие 65–70 см, удобные и не столь заметные, но обеспечивающие малую дальность приёма.

Самыми эффективными являются длинные врезные. Но даже хорошей антенне нужна правильная установка и настройка.

Установка

Важным фактором хорошего сигнала является правильная установка антенны:

  • Крепите в верхней части кузова на устойчивом основании.
  • Установка на бампере, дверях, зеркалах снижает эффективность.
  • Устанавливайте вертикально, если иное не сказано в инструкции. Если необходимо установить под углом, то сначала нужно смонтировать, а потом настроить. Именно в этом порядке, а не настроить, а потом наклонять.
  • Площадь поверхности, на которой производится установка, должна быть как можно большей и плоской.
  • Старайтесь не ставить на капоте и багажнике.
  • Саму антенну и соединительный кабель нужно располагать как можно дальше от источников помех, например, системы зажигания.

Настройка

Перед использованием антенны для рации должна быть произведена её настройка. Если этого не сделать, вы не получите заявленных показателей качества приёма. Инструкция по настройке:

  1. Настройка должна производиться в тех же условиях, что и эксплуатация автомобиля. То есть среди других машин, а не в гараже.
  2. Надёжно установите антенну на автомобиль. Не нужно держать её в руках на весу.
  3. Вам понадобится прибор, называемый КСВ-метр. Подключите кабель одним концом к антенне, а вторым к КСВ-метру в разъём ANT. Далее, соедините прибор со станцией (разъём Trans и антенный разъём станции).
  4. Переключатель FWD/REF на КСВ-метре поставьте в положение FWD, а SWR/PWR в SWR (в некоторых моделях этого переключателя может не быть).
  5. Нажмите на передачу и регулятором установите стрелку прибора в конец шкалы.
  6. Установите FWD/REF в позицию REF. Зафиксируйте показатели прибора. Идеальное значение — это единица.
  7. Далее, измеряйте КСВ последовательно от самой высокой частоты до самой низкой.
  8. Если минимальные значения КСВ находятся на частоте ниже рабочей, то необходимо укоротить антенну. Если наоборот, то увеличить.

Возможны следующие варианты:

  • КСВ как минимум в одной из сеток ниже 2. Это означает, что антенна работает и установлена правильно.
  • КСВ везде 2,5– Возможно, где-то ухудшение контакта с кузовом. И проверьте целостность соединительного кабеля.
  • КСВ выше 5 означает, что антенна не работает.

Не пренебрегайте настройкой антенны, потому что это существенно определяет качество её работы.

Выбор

В общих чертах вы должны решать, какую антенну выбрать, исходя из своих целей и требований к использованию. Обращать внимание на коэффициент усиления, размер и тип. Ниже представлены популярные модели и их характеристики:

  1. Sirio T3-27 mag — одна из лучших магнитных антенн:
    • вес 600 грамм;
    • диаметр магнита 92 или 120 мм в зависимости от модели;
    • длина 62 см;
    • максимальная мощность 20 Вт (кратковременно 100);
    • на радиостанции необходим разъём PL 259;
    • длина кабеля 3,6 м;
    • КСВ не хуже 1,35;
    • усиление 1,5 дБ.

Когда произведена установка, обязательна настройка, причём проводить её нужно с надетым резиновым колпачком на конце. Примерная цена 3100–3500 рублей.

  1. Lemm AT-2001 Turbo — длинная врезная антенна, одна из лучших, какую можно выбрать для СБ-диапазона:
    • максимальная мощность 2000 Вт;
    • высота 2 метра;
    • коэффициент усиления 6,5 дБ;
    • вес 880 грамм;
    • кабель 4 метра.

Lemm AT-2001 Turbo

Обеспечивает превосходное качество связи. Цена 3100–4000 рублей. Обратите внимание и на другую продукцию этой марки. Бренд известный и давно зарекомендовал себя как надёжный и высококлассный.

  1. Alan 9 Plus — менее дорогая, чем предыдущая, но также неплохого качества:
    • длина 1 м 55 см;
    • КСВ меньше 2;
    • максимальная мощность 300 Вт;
    • вес 390 грамм;
    • коэффициент усиления 4 дБ.

Довольно эффективная с хорошим корпусом. Цена 1500–2500 рублей. Обязательно требует настройки, после того как произведена установка.

  1. Триада-МА 2710 CB — российская компактная антенна, не уступает по характеристикам импортным:
    • максимальная мощность 20 Вт, кратковременно до 50 Вт;
    • высота 35 см;
    • КСВ менее 1,2;
    • кабель 3,5 метра;
    • диаметр магнитного основания 10 см.

Триада-МА 2710 CB

Какую модель выбрать, решайте в зависимости от того, что за автомобиль, какие расстояния проезжает. Дальнобойщики обычно покупают дорогостоящие мощные модели. А таксисты и просто любители говорить по рации могут выбрать что-то попроще.

Портативные рации

Кроме автомобильных, существуют также и портативные переносные рации. Антенны у них тоже бывают разных видов. Можно экспериментировать с разными для усиления сигнала.

Антенны для портативной рации классифицируются следующим образом:

  • Спиральные широкополосные — небольшой длины, низкоэффективные.
  • Дипольные искусственно удлинённые — средней эффективности, но работает в хорошем качестве на узком диапазоне частот.
  • Дипольные однодиапазонные — наиболее эффективные из представленных, но имеют большую длину и работают лишь в одном диапазоне.

Для своей модели рации вы можете выбрать подходящую для смены антенну. Настраивать и проверять их показатели можно подобным же образом. Но в случае портативных раций имеют значения характеристики в целом для качественной связи на удалённых расстояниях.

Таковы принципы выбора, установки и настройки антенн для рации. Выбрать подходящие типы можно исходя из целей использования и на каком автомобиле будет производиться монтаж. Если вы знаете ещё хорошие модели антенн или секреты их установки и настройки, обязательно поделитесь своим мнением в комментариях.

Источник

Оцените статью
Частотные преобразователи
Adblock
detector
Здесь Ваше мнение имеет значение
поставьте вашу оценку (оценили — 49 раз)