رسم تخطيطي لهوائي مغناطيسي بطول 40 مترًا مصنوعًا من طوق. هوائي مغناطيسي (إطار) لنطاقات التردد العالي

هذا المنشور مخصص للمبتدئين
لهواة الراديو ولأولئك الذين لا يستطيعون الوصول
على سطح منزلك. سوشكو إس. (السابق. UA9LBG)

نظرًا لصغر حجمها، أصبحت الهوائيات المغناطيسية من النوع ML (الحلقة المغناطيسية) شائعة بشكل متزايد. يمكن وضعها جميعًا على الشرفات وعتبات النوافذ. لا يمكن إنكار أن الهوائيات المغناطيسية ذات الدورة الواحدة المزودة بمكثف فراغ وحلقة اتصال قد اكتسبت شعبية كلاسيكية، والتي يمكن من خلالها إجراء الاتصالات اللاسلكية حتى مع القارات الأخرى.

بدأت الهوائيات ذات الإطار المزدوج على شكل رقم ثمانية في الظهور مؤخرًا نسبيًا بين هواة الراديو، على الرغم من أنه في فجر ظهور اتصالات CB في روسيا، تم ممارسة مثل هذه الهوائيات مع بعض النجاح في أنظمة أمان راديو السيارات في 27 ميجا هرتز النطاق، انظر الشكل 1.أ. يتكون هوائي السيارة من إطارين (حلقتين) متماثلتين L1 وL2 ومكثف رنين مشترك C1، يقع عند العقد العكسية للجهد. مع محيط هوائي يبلغ حوالي 5 أمتار، هواة الراديو Sterlikov A. ( RA9SUS) أجرى اتصالات مع 36 دولة بقدرة تصل إلى 30 وات. تم تشغيل الهوائي مباشرة من الكابل المحوري. وقد تم استخدام هذه الهوائيات منذ أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات من القرن الماضي. تظهر الدائرة المكافئة لهذا الهوائي في الشكل. 1.ب.

على الرغم من دورة واحدةم.تُستخدم حاليًا على نطاق واسع بين هواة الراديو، وتتمثل خصوصية المنعطفين في أن فتحة العدسة أكبر مرتين من الفتحة الكلاسيكية. يمكن للمكثف C1 تغيير رنين الهوائي بتداخل تردد 2-3 مرات، ويكون المحيط الإجمالي للحلقتين ≥ 0.5lect. وهذا مشابه للهوائي نصف الموجي، ويتم تعويض فتحة الإشعاع الصغيرة الخاصة به بعامل جودة متزايد. من الأفضل مطابقة وحدة التغذية مع هذا الهوائي من خلال الاقتران الحثي أو السعوي.

الاستطراد النظري: يمكن اعتبار الحلقة المزدوجة بمثابة نظام تذبذب مختلطليرة لبنانية وأنظمة إل سي. هنا، من أجل التشغيل العادي، يتم تحميل كلا الذراعين على وسط الإشعاع بشكل متزامن وعلى الطور. إذا تم تطبيق نصف موجة إيجابية على الكتف الأيسر، فسيتم تطبيق نفس الشيء تمامًا على الكتف الأيمن. إن القوة الدافعة الكهربية ذاتية الحث المتولدة في كل ذراع ستكون، وفقًا لقاعدة لينز، معاكسة للقوة الدافعة الكهربية الحثية، ولكن بما أن القوة الدافعة الكهربية الحثية لكل ذراع معاكسة في الاتجاه، فإن القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية ستتزامن دائمًا مع اتجاه تحريض الذراع المعاكسة. ثم سيتم جمع الحث في الملف L1 مع الحث الذاتي من الملف L2، وسيتم جمع تحريض الملف L2 مع الحث الذاتي للملف L1. كما هو الحال في دائرة LC، يمكن أن تكون طاقة الإشعاع الإجمالية أكبر بعدة مرات من طاقة الإدخال. يمكن توفير الطاقة لأي من المحاثات وبأي شكل من الأشكال.

بتحويل الهوائي من الشكل المستطيل إلى الشكل الدائري (الشكل 1.أ)، نحصل على الهوائي الموضح في الشكل 2.أ. من المعتقد بحق أن الشكل الدائري للهوائي المغناطيسي أكثر فعالية من الهوائي المستطيل.

تم تبسيط تصميم الإطارين L1 وL2 تدريجيًا، وبدأ إدراجهما على شكل رقم ثمانية، في الشكل 2.أ. و2.ب. هكذا ظهر ML ذو الإطارين على شكل رقم ثمانية. دعنا نسميها ML-8.

ML-8، على عكس ML، له خصوصيته الخاصة - يمكن أن يكون له رنينان، الدائرة التذبذبية L1؛ C1 لها تردد الرنين الخاص بها، وL2؛ C1 لها تردد الرنين الخاص بها. مهمة المصمم هي تحقيق وحدة الرنين والحد الأقصى من كفاءة الهوائي، وبالتالي فإن تصنيع الحلقات L1 و L2 يجب أن تكون هي نفسها. من الناحية العملية، يؤدي خطأ آلي يبلغ عدة سنتيمترات إلى تغيير محاثة أو أخرى، وتتباعد ترددات ضبط الرنين، ويستقبل الهوائي دلتا تردد معينة. في بعض الأحيان يقوم المصمم بذلك عن قصد. هذا مناسب بشكل خاص للحلقات متعددة المنعطفات. في الممارسة العملية، تستخدم ML-8s LZ1AQ بشكل نشط؛ يؤكد K8NDS وآخرون بشكل لا لبس فيه أن مثل هذا الهوائي يعمل بشكل أفضل بكثير من الهوائي أحادي الإطار، ويمكن التحكم بسهولة في تغيير موضعه في الفضاء عن طريق الاختيار المكاني، وهو ما تؤكده الصورة أدناه للهوائي بتردد 145 ميجاهرتز.

تظهر الحسابات الأولية أنه بالنسبة لـ ML-8، بمدى يصل إلى 40 مترًا، سيكون قطر كل حلقة بأقصى قدر من الكفاءة أقل بقليل من 3 أمتار. من الواضح أنه لا يمكن تركيب مثل هذا الهوائي إلا في الهواء الطلق. ونحلم بهوائي ML-8 فعال للشرفة أو حتى حافة النافذة. بالطبع يمكنك تقليل قطر كل حلقة إلى متر واحد وضبط رنين الهوائي بالمكثف C1 على التردد المطلوب، لكن كفاءة هذا الهوائي ستنخفض بأكثر من 5 مرات. يمكنك السير في الاتجاه الآخر، مع الحفاظ على الحث المحسوب للحلقة، باستخدام ليس دورة واحدة، بل دورتين، مما يترك مكثف الرنين بنفس التصنيف. ولا شك أن فتحة الهوائي ستنخفض، إلا أن عدد اللفات “N” سيعوض جزئياً هذه الخسارة، وفقاً للمعادلة أدناه:

يتضح من الصيغة أعلاه أن عدد اللفات N هو أحد عوامل البسط وهو على قدم المساواة مع كل من مساحة المنعطف-S وعامل الجودة الخاص به-Q.

على سبيل المثال، أحد هواة الراديو OK2ER(انظر الشكل 3) اعتبر أنه من الممكن استخدام ML ذو 4 دورات بقطر 0.8 متر فقط في حدود 160-40 مترًا.

يذكر مؤلف الهوائي أن الهوائي يعمل اسميًا على مسافة 160 مترًا ويستخدمه بشكل أساسي للمراقبة اللاسلكية. في نطاق 40 مترا. يكفي استخدام العبور، مما يقلل من عدد العمل بمقدار النصف. دعونا ننتبه إلى المواد المستخدمة - يتم أخذ الأنابيب النحاسية للحلقة من تسخين المياه، وتستخدم المشابك التي تربطها في كتلة مشتركة لتركيب أنابيب المياه البلاستيكية، وتم شراء الصندوق البلاستيكي المختوم من متجر كهربائي. إن مطابقة الهوائي مع وحدة التغذية تكون سعوية، وعلى الأرجح وفقًا لأحد المخططات المقدمة، انظر الشكل 4.

بالإضافة إلى ما سبق، علينا أن نفهم ما الذي يؤثر سلباً على عامل الجودة Q للهوائي ككل:

من الصيغة المذكورة أعلاه، نرى أن مقاومة الحث النشط Rk وسعة النظام التذبذب C يجب أن تكون في حدها الأدنى. ولهذا السبب، فإن جميع MLs مصنوعة من أنبوب نحاسي بأكبر قطر ممكن، ولكن هناك حالات يكون فيها النسيج الحلقي مصنوعًا من الألومنيوم، وينخفض ​​عامل الجودة لهذا الهوائي وكفاءته من 1.1 إلى 1.4 مرة .

أما بالنسبة لسعة النظام التذبذبي، فكل شيء أكثر تعقيدا. مع حجم حلقة ثابت L، على سبيل المثال عند تردد الرنين 14 ميجا هرتز، ستكون السعة C 28 pF فقط، والكفاءة = 79%. عند تردد 7 ميجاهيرتز، الكفاءة = 25%. بينما عند تردد 3.5 ميجاهرتز وسعة 610 pF فإن كفاءتها = 3%. لهذا السبب، غالبًا ما يتم استخدام ML لنطاقين، ويعتبر النطاق الثالث (الأدنى) مجرد نظرة عامة. وبالتالي، عند إجراء الحسابات، سوف "نرقص من الموقد"، أي. من أعلى نطاق يختاره هواة الراديو بسعة لا تقل عن C1.

نمط الإشعاع ML-8يظل تمامًا مثل إصدار ML. وفي كلا خياري الهوائي، يتم الحفاظ بشكل كامل على مخطط الإشعاع ذي النقاط الثماني والاستقطاب المقابل. في الصورة، باستخدام مصباح تفريغ الغاز، تظهر بوضوح مستويات إشعاع الهوائي من جوانب مختلفة.

تصميم هوائي لمدى 20 متر.

الآن بعد أن أصبحنا مسلحين ببعض المعرفة الأساسية لتصميم ML-8، سنحاول حساب الهوائي الخاص بنا يدويًا.

الطول الموجي للتردد 14.5 ميجا هرتز هو (300/14.5) - 20.68 م.

محيط كل حلقة ربع موجة هو L1؛ سيكون L2 5.17 م. لنأخذ -5 م.

سيكون قطر الإطار: 5/3.14 - 1.6 م.

خاتمة:قد تتناسب المفصلة ML المفردة مع الجزء الداخلي من الشرفة، ولكن من غير المرجح أن يتم تركيب المفصلة ML-8...

دعونا نطوي كل حلقة إلى النصف، لكن قطرها، مع الحفاظ على الحث المحدد (4 μH)، سيختلف قليلاً للأسفل. دعنا نلجأ إلى آلة حاسبة راديو الهواة المشهورة إلى حد ما ونحدد الأبعاد الهندسية للحلقة ذات الدورين بنفس الحث.

وفقًا للحسابات، ستكون معلمات كل حلقة كما يلي: مع قطر شفرة (أنبوب نحاسي) يبلغ 22 مم، سيكون قطر الحلقة المزدوجة 0.7 م، وستكون المسافة بين المنعطفات 0.21 م، و ستكون محاثة الحلقة 4.01 μH. تم تلخيص معلمات التصميم الضرورية للحلقة للترددات الأخرى في الجدول 1.

الجدول 1.

ضبط التردد (ميجاهرتز)	سعة المكثف C1 (pF)	عرض النطاق الترددي (كيلو هرتز)

ملحوظة: لا يتمتع هوائي ML-8 بنطاق ترددي موسع فحسب، بل يتمتع أيضًا بكسب متزايد.

سيكون ارتفاع هذا الهوائي 1.50-1.60 مترًا فقط. وهو أمر مقبول تمامًا بالنسبة لهوائي من النوع ML-8 لإصدار الشرفة وحتى بالنسبة للهوائي المعلق خارج نافذة مبنى سكني متعدد الطوابق. وسيبدو مخطط الأسلاك الخاص به في الشكل. 6.أ.

قوة الهوائييمكن أن تكون مقترنة بالسعة أو حثي. تظهر خيارات الاقتران السعوي في الشكل 4 ويمكن تحديدها بناءً على طلب هواة الراديو.

الخيار الأكثر ميزانية هو الاقتران الاستقرائي. ليست هناك حاجة لتكرار التمثيل التخطيطي لحلقة الاتصال؛ فهي مطابقة تمامًا لهوائيات النوع ML، باستثناء حساب محيطها.

حساب القطر (د) لحلقة الاتصال مل-8مصنوع من القطر المحسوب لحلقتين.

محيط الحلقتين بعد إعادة الحساب هو 4.4*2 = 8.8 متر.

لنحسب القطر التخيلي للحلقتين D = 8.8 م / 3.14 = 2.8 متر.

لنحسب قطر حلقة الاتصال - d = D/5. = 2.8/5 = 0.56 متر.

نظرًا لأننا نستخدم في هذا التصميم نظامًا ثنائي الدوران، فيجب أن تحتوي حلقة الاتصال أيضًا على حلقتين. نلفها إلى نصفين ونحصل على حلقة اتصال ذات دورين يبلغ قطرها حوالي 28 سم. يتم اختيار الاتصال بالهوائي في وقت توضيح SWR في نطاق التردد ذي الأولوية. يمكن أن تحتوي حلقة الاتصال على اتصال كلفاني مع نقطة الجهد الصفري (الشكل 6.أ) وتكون أقرب إليها.

تكوين الهوائي وعناصر العرض

1. لضبط الهوائي المغناطيسي على الرنين، من الأفضل استخدام مكثفات مفرغة ذات جهد انهيار عالي وعامل جودة عالي. علاوة على ذلك، باستخدام علبة التروس ومحرك كهربائي، يمكن إجراء تعديله عن بعد.

نحن نقوم بتصميم هوائي شرفة اقتصادي يمكنك الاقتراب منه في أي وقت أو تغيير موضعه في الفضاء أو إعادة ترتيبه أو التبديل إلى تردد آخر. إذا كان عند النقطتين "أ" و"ب" (انظر الشكل 6.أ) فبدلاً من مكثف متغير نادر وباهظ الثمن به فجوات كبيرة، قم بتوصيل سعة مصنوعة من أقسام كابل RG-213 بسعة خطية تبلغ 100 pF/ م، ثم يمكنك تغيير إعدادات التردد على الفور، واستخدام مكثف الضبط C1 لتوضيح رنين الضبط. يمكن لف كابل المكثف في لفة وإغلاقه بأي من الطرق التالية. يمكن الحصول على مثل هذه المجموعة من الحاويات لكل نطاق على حدة، وتوصيلها بالدائرة باستخدام مأخذ كهربائي عادي مقترن بقابس كهربائي. يتم عرض قدرات C1 التقريبية حسب النطاق في الجدول 1.

2. من الأفضل الإشارة إلى أن الهوائي مضبوط على الرنين مباشرة على الهوائي نفسه (الأمر أكثر وضوحًا بهذه الطريقة). للقيام بذلك، يكفي أن يتم لف 25-30 دورة من سلك MGTF بإحكام بالقرب من ملف الاتصال على القماش 1 (نقطة الجهد صفر)، وختم مؤشر الإعداد بجميع عناصره من هطول الأمطار. يظهر أبسط رسم تخطيطي في الشكل 7.

باعث كهربائيوهذا عنصر إضافي آخر للإشعاع. إذا كان الهوائي المغناطيسي يصدر موجة كهرومغناطيسية بأولوية المجال المغناطيسي، فإن الباعث الكهربائي سيكون بمثابة باعث مجال كهربائي إضافي-E. في الواقع، يجب أن يحل محل السعة الأولية C1، ويعمل تيار التصريف، الذي كان يمر سابقًا دون فائدة بين الألواح المغلقة لـ C1، على إشعاع إضافي. الآن سيتم أيضًا إطلاق جزء من الطاقة الموردة بواسطة بواعث كهربائية، الشكل 1. 6.ب. سيزيد عرض النطاق الترددي إلى حدود نطاق راديو الهواة كما هو الحال في هوائيات EH. قدرة هذه الباعثات منخفضة (12-16 pF، لا تزيد عن 20)، وبالتالي فإن كفاءتها في نطاقات التردد المنخفض ستكون منخفضة. يمكنكم التعرف على عمل هوائيات EH من خلال الروابط التالية:

هوائي يكتب مراقب الراديو ML-8يبسط التصميم ككل بشكل كبير. يمكن استخدام مواد أرخص كمواد للحلقات L1، L2، على سبيل المثال، أنبوب PVC مع طبقة من الألومنيوم بداخله لوضع أنبوب مياه بقطر 10-12 مم. بدلاً من المكثفات ذات الجهد العالي، يمكنك استخدام المكثفات العادية ذات TKE الصغيرة، وللضبط السلس للتردد، استخدم مكثفات مزدوجة يتم التحكم فيها من موقع المراقبة الراديوية.

خاتمة

تتطلب جميع الهوائيات الصغيرة، بغض النظر عن ماهيتها، الكثير من مهارات العمل وتشغيل المعادن فيما يتعلق بالهوائيات البسيطة والهوائيات الكلاسيكية. ولكن من دون القدرة على تركيب هوائيات خارجية، يضطر هواة الراديو إلى استخدام هوائيات EH وML. يعد تصميم الحلقة المغناطيسية ذات الدورين ملائمًا حيث يمكن وضع جميع عناصر الضبط والمطابقة والإشارة في مبيت واحد مغلق. يمكن دائمًا إخفاء الهوائي نفسه عن الجيران الذين يصعب إرضائهم باستخدام إحدى الطرق المتاحة، ويوجد مثال ممتاز في الصورة أدناه.

عندما تذكر الهوائي المغناطيسي، تتبادر إلى ذهنك على الفور تلك الموجودة على قضيب الفريت، وهذا صحيح جزئيًا. هذه كلها اختلافات من نفس النوع من الأجهزة. يسمى الهوائي الحلقي الذي يكون محيطه أصغر بكثير من الطول الموجي مغناطيسيًا. إن المتعرجة و biquadrat المشهورة (نفس الشيء تقريبًا) هما أيضًا من أقارب التكنولوجيا المعنية. والهوائيات الموجودة على قاعدة مغناطيسية لا علاقة لها بها على الإطلاق. إنها مجرد طريقة تركيب، لا أكثر. القاعدة المغناطيسية للهوائي تثبته بشكل آمن على سطح أي سيارة. نحن نتحدث اليوم عن تصميم خاص. يكمن جمال الهوائيات المغناطيسية في قدرتها على توفير مكاسب عالية نسبيًا عند الموجات الطويلة نسبيًا. وفي الوقت نفسه، حجم الهوائي المغناطيسي صغير جدًا. دعونا نناقش عنواننا ونخبرك كيف يمكنك صنع هوائي مغناطيسي بيديك.

هوائيات مغناطيسية

من المعروف من الناحية النظرية أنه لا يحدث أي إشعاع تقريبًا في دائرة تذبذبية تتكون من ملف حث ومكثف. كل ذلك مغلق، ويمكن للموجة أن تتأرجح على تردد الرنين للمدة المرغوبة، مما يؤدي إلى التخميد بسبب وجود المقاومة النشطة. نعم، عناصر الدائرة، الحث والسعة، بشكل عام لها ممانعة تفاعلية (وهمية) بحتة. علاوة على ذلك، فإن الحجم يعتمد على التردد وفقًا لقانون بسيط إلى حد ما. وهذا يشبه حاصل ضرب التردد الدائري (2P f) بقيمة الحث أو السعة، على التوالي. وعند قيمة معينة تصبح المكونات التخيلية المتقابلة في الإشارة متساوية. ونتيجة لذلك، تصبح المعاوقة نشطة تمامًا، وتساوي الصفر بشكل مثالي.

في الواقع، لا تزال النبضات ضعيفة، لأن كل دائرة في الممارسة العملية تتميز بعامل الجودة. تذكر أن الممانعة تتكون من جزء نشط (حقيقي) بحت، مثل المقاومات، وجزء وهمي. وتشمل الأخيرة السعات التي تكون مقاومتها سلبية وهمية والمحاثة ذات المقاومة الخيالية الإيجابية. تخيل الآن أنه في الدائرة، بدأت ألواح المكثفات في الانفصال حتى أصبحت على طرفي نقيض من الحث. وهذا ما يسمى هزاز هيرتز (ثنائي القطب)، وهو نوع من نصف الموجة المختصرة وأنواع أخرى من الهزازات.

إذا أخذنا الملف وقمنا بتحويله إلى حلقة واحدة، فسنحصل على أبسط هوائي مغناطيسي. هذا تفسير مبسط للغاية، لكن هذا كل ما في الأمر تقريبًا. علاوة على ذلك، تتم إزالة الإشارة من الجانب المقابل للمكثف من خلال مكبر للصوت باستخدام الترانزستورات ذات التأثير الميداني. وهذا يضمن حساسية عالية للجهاز. حسنًا، الهوائي الموجود على قضيب الفريت هو نوع من أنواع الهوائيات المغناطيسية، إلا أنه يحتوي على العديد من الحلقات بدلاً من حلقة واحدة. حصل هذا النوع من الأجهزة على اسمه بسبب حساسيته العالية للمكون المغناطيسي للموجة. على وجه الخصوص، عند العمل على ناقل الحركة، يتم توليد هذا بالضبط، مما يولد استجابة المجال الكهربائي.

الحد الأقصى للاتجاه يتوافق مع محور القضيب. علاوة على ذلك، كلا الاتجاهين متساويان. نظرًا لصغر محيط الهوائي الحلقي بالنسبة للطول الموجي، فإن مقاومته منخفضة جدًا. لا يمكن أن يكون 1 أوم فقط، بل حتى أجزاء من الأوم. يمكن تقدير القيمة التقريبية باستخدام الصيغة:

R = 197 (U / lect) 4 أوم.

تشير U إلى المحيط بالأمتار، وهي نفس وحدات الطول الموجي α. أخيرًا، R هي مقاومة الإشعاع، ويجب عدم الخلط بينها وبين المقاومة النشطة التي يظهرها جهاز الاختبار. يتم استخدام هذه المعلمة عند حساب مكبر الصوت لمطابقة الحمل. لذلك، بالنسبة للهوائيات الفريتية، تحتاج إلى مضاعفة هذه القيمة بمربع عدد المنعطفات.

خصائص الهوائيات المغناطيسية

الآن دعونا نرى كيفية صنع هوائي مغناطيسي بنفسك. تحتاج أولاً إلى تحديد محيط وسعة مكثف القطع. في الواقع، فإن ميزات الهوائي المغناطيسي تتطلب الموافقة، ولكن المزيد عن ذلك في وقت آخر. والحقيقة هي أن الميزة المميزة هي عدد لا يصدق من الخيارات لتنفيذ هذه العملية، بحيث يظهر موضوع منفصل للمحادثة.

يتراوح طول محيط الهوائي المغناطيسي من 0.123 إلى 0.246 μ. إذا كنت تريد تغطية هذا النطاق بأكمله، فأنت بحاجة إلى اختيار المكثف المناسب. في الفضاء الحر والهوائي المغناطيسي، يكون نمط الإشعاع على شكل طارة، والتي يمكن ملاحظتها عن طريق وضع الملف موازيا للأرض. سيكون الاستقطاب خطيًا وأفقيًا. أي أن هذا خيار ممتاز لاستقبال البث التلفزيوني. العيب هو أن زاوية ارتفاع البتلة تعتمد على ارتفاع التعليق. ويعتقد أن المسافة إلى الأرض ستكون 14 درجة. وهذا عدم الثبات هو صفة سلبية. ولكن بالنسبة للراديو، يتم استخدام الهوائيات المغناطيسية في كثير من الأحيان.

الكسب هو 1.76 ديسيبل، وهو أقل بمقدار 0.39 من هزاز نصف الموجة. لكن حجم الأخير لهذا التردد سيكون عشرات الأمتار - حسنًا، أين يمكنك وضع مثل هذا الشيء الضخم؟ ارسم استنتاجاتك الخاصة. هوائينا المغناطيسي ليس كبيرًا إلى هذا الحد (قد يصل محيطه إلى مترين لطول موجي يبلغ 20 مترًا، أي أقل من متر عرضًا). للمقارنة، عند تردد 34 ميجا هرتز، والذي يعرفه سائقو الشاحنات بفضل أجهزة الاتصال اللاسلكي، يبلغ الطول الموجي 8.8 مترًا. في الوقت نفسه، يعلم الجميع أنه ليس كل كاماز يمكنه استيعاب هزاز نصف موجة جيد. وبالمناسبة، سبق أن قدمنا ​​وصفًا لتصميم الهوائي الحلقي الذي يتكون من الحشية المطاطية للنافذة الخلفية لسيارة الركاب VAZ. على الرغم من أبعاده الصغيرة، إلا أن الجهاز يعمل بشكل جيد.

بالمناسبة، يعتبر هذا التصميم أكثر واقعية من الهوائيات السوطية النموذجية للسيارات، حيث يتم الضبط عن طريق تغيير الحث. هناك خسائر أقل. وبالإضافة إلى ذلك، يغطي مخطط الإشعاع زوايا ارتفاع عالية إلى حدٍ ما، تصل إلى الوضع الرأسي تقريبًا. في حالة الهوائي السوطي، لا يتوفر هذا الخيار.

ولكن كيف تختار المحيط المناسب؟ وكلما زاد زاد المكسب. أي أنه يجب أن يستوفي الشرط المذكور أعلاه وأن يكون أكبر حجم ممكن. وفي الوقت نفسه، لا تنس أنه في بعض الأحيان تحتاج إلى تغطية عدة ترددات. بالإضافة إلى ذلك، مع زيادة المحيط، يزداد عرض النطاق الترددي للجهاز. يجب أن أقول أنه مع عرض قناة نموذجي يبلغ 10 كيلو هرتز، فإن هذا ليس مهمًا جدًا. بالإضافة إلى ذلك، سيتم قطع شبكات النقل المجاورة لمحطات البث تلقائيًا. وبهذا المعنى، فإن المزيد لا يعني بالضرورة الأفضل. لكن لا تنسوا أن كل هذه الضجة بدأت من أجل التعزيز. وبالتالي، يتم اختيار الهوائي على طول المحيط الأقصى لضمان الانتقائية المطلوبة.

الآن السؤال الرئيسي: كيفية تحديد القدرة؟ بحيث تشكل مع محاثة الحلقة رنينًا وفقًا للصيغة المعروفة. أما بالنسبة لتحديد معلمات الدائرة، يتم إعطاء الصيغة التالية لها:

L = 2U (ln(U/d) - 1.07) nH؛

حيث U و d هما طول الملف وقطره. ما الفائدة هنا؟ U = П d، لذلك، بدلاً من نسبتهم، يمكن للمرء أن يأخذ اللوغاريتم الطبيعي لـ Pi. لا يمكننا أن نقول ما إذا كان هذا خطأ من قبل المؤلف. ربما نأخذ في الاعتبار حقيقة أن مكثف الضبط يأخذ جزءًا من الطول وكذلك مكبر الصوت... نجد السعة من الحث المعروف من التعبير عن رنين الدائرة:

و = 1/ 2P √LC؛ أين

ج = 1/ 4P 2 L f 2.

يعد الهوائي المنزلي ذو الحلقة المغناطيسية بديلاً ممتازًا للهوائي الخارجي الكلاسيكي. تسمح هذه التصميمات بإرسال إشارات يصل طولها إلى 80 مترًا، وغالبًا ما يستخدم الكابل المحوري لتصنيعها.

النسخة الكلاسيكية من هوائي الحلقة المغناطيسية

التثبيت المغناطيسي للإطار هو نوع فرعي من هوائيات الهواة صغيرة الحجم التي يمكن تركيبها في أي مكان في منطقة مأهولة بالسكان. في ظل نفس الظروف، تظهر الإطارات نتائج أكثر استقرارًا من نظائرها.

في الممارسة المنزلية، يستخدمون النماذج الأكثر نجاحا من الشركات المصنعة الشهيرة. يتم تقديم معظم الدوائر في أدب الهواة لمهندسي الراديو.

هوائي حلقة مغناطيسية مصنوع من كابل متحد المحور في الداخل

تجميع الهوائي DIY

مواد للتصنيع

العنصر الرئيسي هو كابل متحد المحور من عدة أنواع بطول 12 م و 4 م، ولبناء نموذج عمل، تحتاج أيضًا إلى ألواح خشبية ومكثف 100 pF وموصل متحد المحور.

حَشد

يتم إنشاء هوائي الحلقة المغناطيسية بدون تدريب خاص أو معرفة بالأدبيات التقنية. باتباع أمر التجميع، يمكنك الحصول على جهاز يعمل في المرة الأولى:

• ربط الألواح الخشبية بالصليب.
• قطع الأخاديد في الألواح بعمق يتوافق مع نصف قطر الموصل؛
• حفر ثقوب على الشرائح في قاعدة الصليب لتأمين الكابل. قطع ثلاثة أخاديد بينهما.

الحجم الدقيق يسمح لك ببناء هيكل مع استقبال ترددات الراديو العالية.

شكل الإطارات المغناطيسية

الهوائي المغناطيسي المصنوع من كبل متحد المحور عبارة عن حلقة موصل متصلة بمكثف. تبدو الحلقة عادة كدائرة. ويرجع ذلك إلى أن هذا الشكل يزيد من كفاءة التصميم. مساحة هذا الشكل هي الأكبر مقارنة بمساحة الأجسام الهندسية الأخرى، وبالتالي سيتم زيادة تغطية الإشارة. يقوم مصنعو السلع لهواة الراديو بإنتاج إطارات مستديرة.

تركيب الهيكل على الشرفة

للتأكد من أن الأجهزة تعمل على نطاق معين من الطول الموجي، يتم إنشاء حلقات بأقطار مختلفة.

كما توجد نماذج على شكل مثلثات ومربعات ومضلعات. يتم تحديد استخدام هذه التصاميم في كل حالة محددة من خلال عوامل مختلفة: موقع الجهاز في الغرفة، والاكتناز، وما إلى ذلك.

تعتبر الإطارات المستديرة والمربعة ذات دورة واحدة، لأن الموصل غير ملتوي. اليوم، تسمح لك البرامج الخاصة مثل KI6GD بحساب خصائص الهوائيات أحادية الدوران فقط. لقد أثبت هذا النوع نفسه بشكل جيد للعمل في نطاقات عالية التردد. عيبهم الرئيسي هو حجمهم الكبير. يسعى العديد من المتخصصين إلى العمل بترددات منخفضة، ولهذا السبب يحظى تركيب الإطار المغناطيسي بشعبية كبيرة.

أظهرت الحسابات المقارنة لعدة دوائر ذات دورة واحدة أو دورتين أو أكثر في ظل ظروف تشغيل مماثلة فعالية مشكوك فيها للتصميمات متعددة المنعطفات. يُنصح بزيادة اللفات قدر الإمكان فقط لتقليل أبعاد الجهاز بأكمله. بالإضافة إلى ذلك، لتنفيذ هذا المخطط، من الضروري زيادة استهلاك الكابلات، وبالتالي فإن تكلفة المنتجات محلية الصنع تزيد بشكل غير مبرر.

قماش الإطار المغناطيسي

لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة للتركيب، يجب تحقيق شرط واحد: يجب أن تكون مقاومة الفقد في شبكة الإطار قابلة للمقارنة بقيمة مقاومة الإشعاع للهيكل بأكمله. بالنسبة للأنابيب النحاسية الرقيقة، يتم استيفاء هذا الشرط بسهولة. بالنسبة للكابلات المحورية ذات القطر الكبير، يكون تحقيق هذا التأثير أكثر صعوبة بسبب المقاومة العالية للمادة. في الممارسة العملية، يتم استخدام كلا النوعين من الهياكل، لأن الأنواع الأخرى تعمل بشكل أسوأ بكثير.

تلقي الإطارات

إذا كان الجهاز يؤدي وظيفة جهاز الاستقبال حصريًا، فيمكن استخدام المكثفات التقليدية ذات العوازل الصلبة لتشغيله. ولتقليل الحجم، تصنع إطارات الاستقبال من لفات متعددة (مصنوعة من سلك رفيع).

مثل هذه التصاميم ليست مناسبة لأجهزة الإرسال، لأن سيعمل عمل جهاز الإرسال على تسخين التثبيت.

جديلة الكابل المحوري

يوفر الإطار المغناطيسي المضفر كفاءة أكبر من الأنابيب النحاسية وقطر موصل أكثر سمكًا. النماذج ذات الغلاف البلاستيكي الأسود ليست مناسبة للتجارب المنزلية، لأن... لاحتوائه على كمية كبيرة من السخام. أثناء التشغيل، تنبعث الأجزاء المعدنية عند تسخين القشرة مركبات كيميائية ضارة بالبشر. بالإضافة إلى ذلك، تعمل هذه الميزة على تقليل إشارة الإرسال.

كابل محوري SAT-50M مصنوع في إيطاليا

هذا النوع من الكابلات المحورية مناسب فقط للهوائيات الكبيرة لأنه... مقاومة إشعاع موصلها تعوض تمامًا مقاومة الإدخال.

تأثير العوامل الخارجية

نظرًا للخصائص الفيزيائية للكابلات المحورية، لا تتأثر الهوائيات بدرجة الحرارة وهطول الأمطار. فقط القشرة التي خلقتها العوامل الخارجية - المطر والثلج والجليد - هي عرضة للعواقب السلبية. المياه لديها خسائر أكبر عند الترددات العالية مقارنة بالكابل. كما تبين الممارسة، يمكن استخدام هذه الهياكل على الشرفات لعدة عقود. حتى في الصقيع الشديد لا يوجد تدهور كبير في الاستقبال.

لزيادة الاستقبال، من الأفضل وضع الأجهزة المغناطيسية المصنوعة من الكابلات المحورية في غرف أو أماكن ذات تعرض منخفض لهطول الأمطار: تحت مظلات الأسطح، على الأجزاء المحمية من الشرفات المفتوحة. خلاف ذلك، سيعمل الجهاز في المقام الأول على تسخين البيئة، وعندها فقط لاستقبال ونقل الإشارات.

الشرط الرئيسي للتشغيل المستقر هو حماية المكثف من التأثيرات الخارجية - الميكانيكية والطقس وما إلى ذلك. مع التعرض لفترات طويلة للعوامل الخارجية، بسبب الجهد العالي التردد، قد يتشكل قوس، والذي، في حالة ارتفاع درجة الحرارة، يؤدي بسرعة إلى إزالة اللحام من الدائرة أو فشل هذا الجزء.

إطارات نطاقات التردد العالي أفقية. بالنسبة للترددات المنخفضة، على ارتفاع أكثر من 30 مترًا، فمن المستحسن إنشاء هياكل رأسية. بالنسبة لهم، لا يؤثر ارتفاع التثبيت على جودة الاستقبال.

موقع الجهاز

إذا كانت هذه الآلية موجودة على السطح، فيجب توفير شرط واحد - يجب أن يكون هذا الهوائي أعلى من جميع الآخرين. من الناحية العملية، غالبًا ما يكون تحقيق الموضع المثالي أمرًا مستحيلًا. يعد تركيب الإطار المغناطيسي متواضعًا تمامًا بالنسبة لقربه من كائنات وهياكل الطرف الثالث - أبراج التهوية، وما إلى ذلك.

سيكون الموقع الصحيح على السطح مع إبقاء القلب بعيدًا حتى لا تمتص النماذج الكبيرة الإشارة. في ضوء ذلك، عند تثبيته على الشرفة، تنخفض كفاءته. وهذا الترتيب له ما يبرره في الحالات التي لا تعمل فيها أجهزة الاستقبال التقليدية بشكل صحيح.

مزامنة الإطار والكابل

يتم تحقيق مطابقة الأجزاء عن طريق وضع حلقة حثية صغيرة في حلقة كبيرة. للاتصال المتماثل، يتم تضمين محول Balun خاص في الجهاز. غير متماثل - قم بتوصيل الكابل مباشرة. يتم تأريض الهوائي عند النقطة التي يتم فيها توصيل الكابل بقاعدة الدائرة الكبيرة. يساعد تشوه الكابل على تحقيق ضبط أكثر دقة للجهاز.

تعديل جهاز الكابل المحوري

إيجابيات وسلبيات الجهاز

مزايا

• تكلفة منخفضة؛
• سهولة التركيب والصيانة.
• توافر المواد الخام.
• التثبيت في غرف صغيرة.
• متانة الجهاز
• التشغيل الفعال بالقرب من أجهزة الراديو الأخرى؛
• لا توجد متطلبات خاصة لتحقيق استقبال عالي الجودة (تعمل هذه الأجهزة بثبات في الصيف والشتاء).

عيوب

العيب الرئيسي هو التعديل المستمر للمكثفات عند تغيير نطاق التشغيل. يتم تقليل مستوى التداخل عن طريق تدوير الهيكل، الأمر الذي قد يكون صعبًا للغاية أثناء التشغيل بسبب الأشكال الهندسية وترتيب الألواح الخشبية. بسبب الإشعاع من مسافة قريبة، يتم نقل المعلومات من الأشرطة المغناطيسية (عند تشغيل مسجل الشريط) إلى الأجهزة ذات المحاثات (أجهزة التلفزيون، وأجهزة الراديو، وما إلى ذلك) حتى عند إيقاف تشغيل الهوائيات. يمكن تقليل مستوى التداخل عن طريق تغيير موقع الجهاز.

أثناء التشغيل، لا تلمس الأجزاء المعدنية، بسبب الحرارة القوية، قد تصاب بالحروق.

نحن نفعل ذلك بأنفسنا. فيديو

يمكنك تعلم كيفية إنشاء هوائي نشط واسع النطاق بيديك من هذا الفيديو.

يعد هوائي الحلقة المغناطيسية الحل الأمثل للميزانية للاستخدام المنزلي. المزايا الرئيسية هي التشغيل بترددات مختلفة وسهولة التجميع والاكتناز. يمكن لجهاز جيد الصنع استقبال ونقل إشارة ممتازة عبر مسافة طويلة إلى حد ما.

دفعت النتائج الجيدة التي تم الحصول عليها باستخدام هوائي الحلقة المغناطيسية شركة I1ARZ إلى محاولة بناء هوائي لنطاقات التردد المنخفض. كان ينوي في البداية بناء هوائي حلقي دائري (الشكل 1) بمحيط يبلغ حوالي 10.5 متر، وهو ربع الطول الموجي عند 7 ميجاهرتز. ولهذا الغرض تم صنع حلقة من أنبوب نحاسي بقطر 40 ملم بجدران رقيقة، ومع ذلك، أثناء العمل أصبح من الواضح أن ثني وفك الأنابيب بهذا الحجم أمر صعب للغاية، وتم تغيير شكل الهوائي من الجولة إلى المربع. يتم تعويض بعض الانخفاض في الكفاءة من خلال تبسيط كبير للتصنيع.

بالنسبة لنطاق 1.8...7.2 ميجا هرتز، يمكنك استخدام أنبوب نحاسي بقطر 25...40 ملم. يمكنك أيضًا استخدام أنابيب دورالومين، ولكن ليس كل شخص لديه القدرة على اللحام بالأرجون. بعد التجميع، يتم تغطية إطار الهوائي بالكامل بعدة طبقات من الورنيش الواقي.

يعد مكثف الضبط مهمًا جدًا للتشغيل السليم للهوائي. يجب أن تكون ذات نوعية جيدة مع وجود فجوة كبيرة بين الألواح ويستخدم مكثف مفرغ بسعة 7...1000pF مع جهد مسموح به 7 كيلو فولت ويمكنه تحمل طاقة في الهوائي أكثر من 100 واط ، وهو ما يكفي تماما. في حالة استخدام نطاق 160 مترًا، يجب أن تصل السعة إلى 1600 pF.

يتم تجميع حلقة مربعة الشكل من أربعة أنابيب نحاسية بطول 2.5 متر وقطر 40 ملم، ويتم ربط الأنابيب ببعضها باستخدام أربعة أنابيب مياه نحاسية. يتم لحام الأنابيب إلى المرفقين. يجب أن تكون الجوانب المقابلة للإطار متوازية مع بعضها البعض. يتم قطع قطعة بطول 100 مم في منتصف الأنبوب العلوي، ويتم إدخال مغزل تفلون في الفتحة ويتم تثبيته على كلا الجانبين بمشابك ومسامير. يبلغ قطر الحلقة 3.4 مترًا، ويبلغ الطول الإجمالي 10.67 مترًا (مع ألواح نحاسية بعرض 50 مم، والتي يتم ربط أطراف الأنبوب بها، مما يوفر الاتصال بمكثف الضبط). لضمان اتصال موثوق به، يجب أن يتم لحام الألواح حتى أطراف الأنبوب بعد توصيلها.

يوضح الشكل 2 تصميم الإطار مع القاعدة والصاري الداعم. يجب أن يكون الصاري عازلًا للكهرباء، على سبيل المثال مصنوعًا من قضيب من الألياف الزجاجية. يمكنك أيضًا استخدام أنبوب بلاستيكي. في الجزء السفلي، يتم تثبيت الإطار على الصاري الداعم بمشابك فولاذية (الشكل 3).

لتعزيز الجزء الأفقي السفلي من الإطار، يتم تمديد أنبوب نحاسي ساخن بقطر أكبر قليلاً بطول حوالي 300 مم. يتم تثبيت المحرك الذي يقوم بتدوير المكثف على أنبوب فولاذي على ارتفاع فوق السطح بحوالي 2 متر، ولإضفاء الصلابة على الهيكل بأكمله، يتم تثبيت ثلاثة أسلاك شدّاد على الأقل أسفل المحرك.

أسهل طريقة لمطابقة إطار الهوائي وخط الطاقة هي استخدام ملف كابل متحد المحور من النوع RG8 أو RG213، ويتم تحديد قطر الملف تجريبيًا (حوالي 0.5 متر). يتم توصيل النواة الداخلية وغلاف الكابل وفقًا للشكل 4

بعد ضبط الملف المطابق على أدنى مستوى SWR، يتم سحب أنبوب بلاستيكي مموج فوق نقطة الاتصال لحمايته من هطول الأمطار. يجب تركيب موصل محوري في نهاية الملف المطابق. في مكان التثبيت السفلي للدوران المطابق، يتم ربط قطعة من الشريط النحاسي أسفل مشبك التثبيت دورالومين، والذي يتم لحامه بعد الانحناء بغمد حماية الكابل. إنه ضروري للاتصال الكهربائي الجيد مع أنبوب دورالومين مؤرض (الشكل 5). في الجزء العلوي، يتم توصيل الملف المطابق بالسارية العازلة بمشابك مطاطية.

إذا كان الهوائي موجودًا على السطح، يلزم وجود وحدة محرك DC للتحكم عن بعد في مكثف الضبط. لهذا الغرض، أي محرك شريط صغير مع علبة تروس صغيرة مناسب. يتم توصيل المحرك بمحور المكثف بواسطة قابض عازل أو تروس بلاستيكية، كما يجب أن يكون محور المكثف متصلاً ميكانيكياً بمقياس جهد 22 كيلو أوم من المجموعة A. وباستخدام مقياس الجهد هذا في الأسفل، يتم تحديد موضع مكثف الضبط. يظهر الرسم التخطيطي الكامل لوحدة التحكم في الشكل 6.

وبطبيعة الحال، يجب أن يكون مقياس الجهد موجودًا على نفس جانب المحرك، وربطهما بتروسين بلاستيكيتين أو تروس احتكاك. توجد وحدة الضبط بأكملها في علبة بلاستيكية (أو أنبوب) محكمة الغلق. يتم وضع الكابل المتصل بالمحرك والأسلاك من مقياس الجهد على طول سارية دعم الألياف الزجاجية. إذا كان الهوائي موجودا بالقرب من محطة الراديو (على سبيل المثال، على الشرفة)، فيمكن إجراء الضبط مباشرة باستخدام أسطوانة طويلة على مقبض معزول.

ضبط موضع مكثف

كما ذكرنا سابقًا، يتم توصيل الأجزاء الثابتة والمتحركة من مكثف الضبط بالجزء العلوي المقطوع من الإطار باستخدام لوحين نحاسيين يبلغ سمك كل منهما حوالي 0.5 مم وعرض 50 مم وطول 300 مم لكل منهما. يتم وضع مكثف الضبط في أنبوب بلاستيكي متصل بصارية دعم عمودية مصنوعة من الألياف الزجاجية (الشكل 7). يتم توصيل الجزء العلوي من الإطار بمغزل تفلون ويتم تثبيته بعمود الألياف الزجاجية الداعم باستخدام مسامير على شكل حرف U.

إعدادات

اضبط TRX على الحمل المكافئ، وقم بتبديل إخراج TRX إلى الهوائي. لا تستخدم موالف الهوائي في هذه التجربة. مع انخفاض طاقة الخرج، ابدأ بتدوير المكثف حتى تحصل على الحد الأدنى من SWR. إذا لم تتمكن من تحقيق SWR منخفض بهذه الطريقة، فحاول تشويه الملف المطابق قليلاً. إذا لم يتحسن SWR، فيجب إما إطالة المنعطف أو تقصيره. مع القليل من الصبر، يمكنك تحقيق SWR قدره 1...1.5 في نطاقات 1.8...7 ميجا هرتز تم تحقيق قيم SWR التالية: 1.5 عند 40 م، 1.2 عند 80 م و 1.1 عند 160 م.

نتائج

ضبط الهوائي "حاد" للغاية. في نطاق 160 مترًا، يبلغ عرض نطاق الهوائي بضعة كيلو هرتز. نمط الإشعاع (DP) دائري تقريبًا. ويبين الشكل 8 الأنماط في المستوى الأفقي لمختلف زوايا الإشعاع الرأسية.

يعطي الهوائي أفضل النتائج في نطاق 40 مترًا، وبقوة 50 واط، أنشأ المؤلف العديد من الاتصالات مع الساحل الشرقي للولايات المتحدة الأمريكية بتقرير 59. وعلى مسافات تصل إلى 500 كيلومتر خلال النهار، كانت التقارير 59+20...25 ديسيبل. الهوائي أيضًا جيد جدًا في الاستقبال، حيث أن الإعداد "الحاد" إلى حد ما يقلل من الضوضاء وإشارات المحطات القوية العاملة في مكان قريب، ويعمل الهوائي بشكل جيد بشكل مدهش في نطاق 160 مترًا، ومن المحاولات الأولى تم إنشاء الاتصال عن بعد أكثر من 500 كم مع تقرير 59 + 20 ديسيبل. ومن وجهة نظر أساسية، تكون كفاءة الهوائي في هذا المدى أقل بكثير منها في المدى m 40 (انظر الجدول).

ملاحظات ختامية

• يجب وضع الهوائي بعيدًا قدر الإمكان عن الأجسام المعدنية الكبيرة مثل الأسوار والأعمدة المعدنية وأنابيب الصرف وما إلى ذلك.
• لا يُنصح بوضع الهوائي في الداخل، حيث أن إطار الهوائي يصدر مجالًا مغناطيسيًا قويًا أثناء الإرسال، وهو ما يضر بالصحة.
• عند العمل بقدرات أعلى من 100 واط، يسخن الإطار تحت تأثير التيار العالي.
• في أعلى مدى، يكون استقطاب الهوائي أفقيًا.

يوضح الجدول أعلاه المعلمات الكهربائية الرئيسية للهوائي في النطاقات المشار إليها. يمكن بناء هوائي مماثل لنطاقات التردد الأعلى، مما يؤدي بالتالي إلى تقليل حجم الإطار وسعة مكثف الضبط.

تم النشر: 31 مارس 2016

الجزء الأول.لقد عملت على الهواء لمدة 5 سنوات باستخدام هوائي مغناطيسي فقط. كان هناك عدة أسباب لذلك: السبب الرئيسي هو أنه لا يوجد مكان لسحب بعض "الحبل" على الأقل، والشيء التالي هو ما فهمته - الإطار المغناطيسي "الصحيح" ليس أسوأ من ذلك بكثير، وحتى في كثير من الأحيان طرق الحالات، حتى أفضل من أي هوائي سلكي. عندما كنت، في خاركوف، أقوم بتجربة إطار مغناطيسي، لم يكن لدي ثقة في هذا الهوائي، على الرغم من أنني تلقيت استقبالًا أفضل على Magnitka من استقبال دلتا بالحجم الكامل على نطاق 160 م ثم ارتكبت أيضًا الكثير من الأخطاء التي لم أكن أعلم عنها حتى.

ثم كان لدي "دلتا" رأسية كاملة الحجم بطول 160 مترًا، ممتدة بين طابقين مكونين من 16 طابقًا. لقد عملت بشكل أساسي على مسافة 160 مترًا، وبطريقةٍ ما انشغلت وقمت بإعداد هوائي استقبال مغناطيسي لهذا النطاق. عند الاختبار خلال النهار، في شقة بالطابق الثامن في مبنى خرساني مسلح، استقبلت بثقة محطة تقع على بعد 110 كم من خاركوف، بينما في الدلتا سمعت فقط وجود المحطة ولم أتمكن من تلقي كلمة واحدة. لقد اندهشت، ولكن في المساء، عندما عاد الجميع إلى المنزل من العمل وقاموا بتشغيل التلفزيون، لم أسمع أي شيء على الإطار المغناطيسي على الإطلاق، مجرد طنين مستمر. وكانت هذه نهاية تجربتي الأولى.

والآن هنا، في تورونتو، كان علي أن أعمل مرة أخرى على الهوائيات المغناطيسية، ولكن الآن أقوم أيضًا بنقلها. في البداية كان لدي ثنائي القطب 20 مترا على شرفتي، استجابت أوروبا على 20 مترا، ولكن بشكل ضعيف. فقط أولئك الذين لديهم "ياغي" أو دبوس. وعندما لعبت "ماجنيتكا" بدأوا بالرد على الفور، وليس فقط أولئك الذين لديهم "ياغامي". بدأت الاتصالات بمحطات ذات ثنائيات أقطاب و"عاكسات" و"حبال". ثم قمت بتحويل ثنائي القطب إلى دلتا. وكان المحيط الناتج 12.5 مترًا، وقد وضعت ملف التمديد على بعد 50 سم من الطرف الساخن للدلتا. الآن بدأ بناء الدلتا بواسطة الموالف من 80 مترًا إلى 10 أمتار. من حيث الضوضاء، فإن الدلتا أكثر هدوءا بكثير من ثنائي القطب، ولكن من الصعب مقارنة مع Magnitka. هناك أوقات يلتقط فيها Magnitogorsk المزيد من الضوضاء، وأحيانًا العكس. ذلك يعتمد على مصادر الضوضاء. هناك اتصالات مع أوروبا ومنطقة الدلتا، لكن الاستجابة أسوأ بكثير. لا يزال Magnitogorsk يفوز. قرأت في مكان ما أن المغناطيس الموجود عموديًا له زاوية إشعاع للأفق أقل من 30 درجة.

أول هوائي لي بهذا الحجم: القطر الخارجي لأنبوبه 27 ملم (أنبوب نحاس بوصة)، قطر الهوائي عند الزوايا 126 سم، قطر الهوائي في منتصف الجوانب المتقابلة 116 سم (قياس على طول محور الأنبوب). الزوايا (135 درجة) نحاسية أيضًا. كل شيء ملحوم. يوجد في الجزء العلوي من الهوائي قطع في منتصف جانب الأنبوب فجوة حوالي 2.5 سم، وفي الجزء العلوي من الهوائي في صندوق بلاستيكي يوجد مكثف متغير - "فراشة" مع تيار مستمر المحرك وعلبة التروس. يتم لحام صفائح الجزء الثابت بشرائط نحاسية، والتي بدورها يتم لحامها بالأنبوب الموجود على الجانبين المتقابلين من الفجوة؛ ولا يتم تضمين الجزء الدوار (يجب ألا يكون هناك مجموعة حالية). سعة المكثف المتغير هي 7 - 19 pf. الفجوة بين اللوحات 4-5 ملم. هذه السعة كافية لضبط الهوائي على نطاقي 24 ميجا هرتز و21 ميجا هرتز. عند 18 ميجا هرتز، هناك حاجة إلى سعة إضافية تبلغ 13 بكسلًا فارادًا، عند 14 ميجا هرتز - 30 بكسلًا فارادًا، عند 10 ميجا هرتز - 70 بكسلًا فارادًا، عند 7 ميجا هرتز - 160 بكسلًا فارادًا. بالنسبة لهذه المكثفات، يتم لحام المشابك عند حواف قطع الأنبوب (المرئية في الصورة)، والتي تضغط بإحكام على أطراف المكثفات الإضافية (كلما كان ذلك أفضل كلما كان ذلك أفضل). هذه الاحتياطات ضرورية أثناء الإرسال. عند 100 واط، في وضع الإرسال، يصل الجهد على لوحات المكثف إلى 5000 فولت، ويصل التيار في الهوائي إلى 100 أ. يبلغ قطر حلقة الاتصال 1/5 قطر الهوائي. حلقة الاتصال (حلقة فاراداي) مصنوعة من كابل، ولا يوجد اتصال بالهوائي. يتم تشغيل الهوائي بواسطة كابل 50 أوم بطول تعسفي.

ولكن بعد ذلك قمت بتغيير مكان إقامتي، وفي QTH الجديد، تبين أن هذا الهوائي كبير جدًا. الشرفة بها سياج معدني، وبالتالي كان الاستقبال سيئًا داخل الشرفة. كان من الضروري نقل الهوائي خارج الشرفة وقمت بعمل الإطار المغناطيسي التالي.

إطاره مصنوع من أنابيب النحاس بقطر 22 ملم، قطر الهوائي 85 سم، يعمل بتردد من 14 إلى 28 ميجا هرتز. وفقًا لحسابات هذه الهوائيات، يجب أن يعمل هذا الإطار بشكل أسوأ قليلاً من الإطار السابق، لأن الأنبوب أرق وقطر الإطار أصغر، لكن الاستخدام العملي أظهر أن الهوائي الثاني ليس بأي حال من الأحوال أدنى من الهوائي الأكبر إطار. واستنتاجي هو أن الأنبوب الصلب لا يزال أفضل من الأنبوب الملحوم من عدة قطع. في التيارات الهائلة، فإن أدنى مقاومة عند تقاطعات النحاس والقصدير والعكس، وكذلك عند أطراف المكثفات الإضافية، تسبب خسائر كبيرة. أثناء الاستقبال، يكون هذا غير محسوس، ولكن أثناء الإرسال يحدث فقدان للطاقة.

أعمل في مجال الوسائط الرقمية، وخاصة JT65. على هوائي أصغر بتردد 28 ميجا هرتز و5 وات، عملت مع أستراليا (15000-16000 كيلومتر) وجنوب أفريقيا (13300 كيلومتر عبر منزلي). ثم قمت بإعادة تصميم الإطار الأول، حيث قمت بتركيب مكثف فراغي بدلاً من مكثف الفراشة.

ولدهشتي، بدأ بناء الهوائي بتردد 28 ميجاهرتز وأضفت نطاقًا يبلغ 10 ميجاهرتز. على الرغم من أن الكفاءة تبلغ 51٪ وفقًا للحسابات في هذا النطاق، فقد قمت بهدوء بإجراء اتصالات مع أوروبا بقوة 20 واط في JT65. تمت إعادة العمل حرفيًا منذ 2-3 أسابيع، لذلك ليس لدي الصورة الكاملة بعد. ولكن هناك شيء واحد واضح - الهوائيات تعمل. أتحكم في إعادة هيكلة المكثف عن بعد، من مكان عملي. الإعداد سريع، أدخل في الرنين في المرة الأولى، أو على الأكثر في المرة الثانية، أي. لا أواجه أي إزعاج كبير أثناء إعادة الهيكلة. وعند العمل بالأوضاع الرقمية، ليست هناك حاجة لضبط النطاق على الإطلاق.

أود صياغة العديد من المعايير المهمة التي يجب مراعاتها عند إنشاء هوائي إرسال مغناطيسي فعال. ربما تجربتي ستساعد شخصًا ما ولن يقضي الشخص الكثير من الوقت والمال كما فعلت، خاصة أنه مع النهج الخاطئ لبناء إطار مغناطيسي، قد يختفي الاهتمام بهذا النوع من الهوائيات - أعرف ذلك بنفسي. لكن الهوائي المصنوع بشكل صحيح يعمل بشكل جيد حقًا. وأؤكد أن هذه مجرد أفكاري، والتي تعتمد على تجربتي الشخصية في بناء الإطارات المغناطيسية واستخدامها. إذا كان لدى أي شخص أي تعليقات أو إضافات أو أسئلة، يرجى مراسلتي عبر البريد الإلكتروني.

1. يجب أن تكون ورقة الهوائي صلبة.

2. المادة هي النحاس أو الألومنيوم، لكن الألومنيوم ينتج خسائر نقل أكبر بحوالي 10% لنفس الأبعاد من النحاس (وفقًا لبرامج مختلفة لحساب الهوائيات المغناطيسية).

3. ويفضل أن يكون شكل الهوائي مستديرًا.

4. يجب أن تكون مساحة سطح الهوائي كبيرة قدر الإمكان. إذا كان أنبوبًا، فيجب أن يكون قطر الأنبوب كبيرًا قدر الإمكان (ونتيجة لذلك، ستكون المساحة الخارجية للأنبوب أكبر)، أما إذا كان شريطًا، فيجب أن يكون عرض الشريط تكون كبيرة قدر الإمكان.

5. يجب أن تتناسب لوحة الهوائي (الأنبوب أو الشريط) مباشرة مع المكثف المتغير دون أي إدخالات وسيطة من الأسلاك أو الشرائط الملحومة بلوحة الهوائي والمكثف. بمعنى آخر، عليك تجنب اللحام و"التواء" نسيج الهوائي كلما أمكن ذلك. إذا كنت بحاجة إلى لحام شيء ما، فمن الأفضل استخدام اللحام، بالنسبة للنحاس، فهو لحام النحاس، للألمنيوم - لحام الألومنيوم، لتجنب عدم التجانس المعدني في ورقة الهوائي.

6. يجب أن تكون لوحة الهوائي صلبة بحيث لا يحدث أي تشوه، على سبيل المثال بسبب أحمال الرياح.

7. يجب أن يكون المكثف مزودًا بعازل للهواء وبوجود فجوة كبيرة بين الألواح، أو حتى أفضل - فراغ.

8. المكثف والمحرك الكهربائي مغلقان في صندوق بلاستيكي. يوجد في الجزء السفلي من الصندوق فتحتان صغيرتان لتصريف المكثفات.

9. لا ينبغي أن يكون هناك مجموعة تيار على المكثف، لذلك تحتاج إلى استخدام مكثف من نوع "الفراشة"، حيث يتم توصيل لوحات الجزء الثابت بأطراف مختلفة من ورقة الهوائي، والدوار غير متصل بأي شيء.

10. يبلغ قطر حلقة الاتصال 1:5 من قطر الهوائي، ويجب الأخذ في الاعتبار أنه كلما انخفض قطر حلقة الاتصال، يزداد عامل جودة الهوائي، وبالتالي تزداد كفاءته، ومع ذلك يزداد عرض النطاق الترددي. من الهوائي يضيق. لقد وجدت معلومات على الإنترنت تفيد أنه يمكنك استخدام حلقة اتصال يبلغ قطرها من 1:5 إلى 1:10 من قطر إطار الهوائي. أنا أستخدم حلقة فاراداي كحلقة اتصال. لم أستخدم مطابقة جاما. بالنسبة لحلقة الاتصال، أستخدم كبلًا يبلغ قطره الخارجي 8-10 مم، ويكون درعه عبارة عن أنبوب نحاسي مموج.

11. في المنطقة المجاورة مباشرة للهوائي، أستخدم خنق الكابل - 6-7 لفات من نفس الكابل، ملفوفة على حلقة من الفريت من نظام انحراف التلفزيون.

12. الهوائي "لا يحب" الأجسام المعدنية والأسلاك الطويلة وما إلى ذلك بالقرب منه. - قد يؤثر ذلك على SWR ونمط الإشعاع.

13. يجب أن يكون ارتفاع الهوائي المغناطيسي فوق سطح الأرض لتحقيق أقصى كفاءة ممكنة لتشغيله 0.1 طول موجة على الأقل من أدنى نطاق تردد لهذا الهوائي.

إذا تم استيفاء المتطلبات المذكورة أعلاه لإنشاء إطار مغناطيسي، فستحصل على هوائي جيد حقًا، ومناسب للاتصالات المحلية وللعمل مع DX.
وفقًا لـ Leigh Turner VK5KLT: - "إن الحلقة الصغيرة المصممة والمبنية والموضعة بشكل صحيح بقطر اسمي 1 متر ستكون مساوية وفي كثير من الأحيان تتفوق على أي نوع هوائي باستثناء شعاع ثلاثي النطاق على نطاقات 10 م/15 م/20 م، وسوف تكون في أسوأ الأحوال ضمن نقطة S (6 ديسيبل) أو نحو ذلك من حزمة عناصر أحادية النطاق مُحسّنة مكونة من 3 عناصر يتم تركيبها على ارتفاع مناسب في الأطوال الموجية فوق سطح الأرض.
(الهوائي المغناطيسي المصمم والمبني والموضع بشكل صحيح بقطر 1 متر سيكون مكافئًا ومتفوقًا في كثير من الأحيان على جميع أنواع الهوائيات باستثناء قناة الموجة ثلاثية النطاق على نطاقات 10 م/15 م/20 م، وسيكون أقل شأنا (بحوالي 6 ديسيبل) إلى قناة موجة هوائي مُحسَّنة ذات نطاق واحد مكونة من 3 عناصر مثبتة على الارتفاع المناسب في الطول الموجي فوق الأرض) ترجمتي.

الجزء الثاني.

هوائي الاستقبال المغناطيسي واسع النطاق

أولاً، بالنسبة للهوائي، أستخدم النواة المركزية للكابل، حيث يكون الدرع مؤرضًا. الشاشة ممزقة في الجزء العلوي من الهوائي على مسافات متساوية من مكبر الصوت. الفجوة حوالي 1 سم.
ثانيًا، يتم توصيل مكبر الصوت بالهوائي عبر WBT (محول النطاق العريض) على ناقل فلور لتقليل تغلغل المكون الكهربائي.

(احفظ الرسم التخطيطي على جهاز الكمبيوتر الخاص بك وسيتم قراءته بشكل أفضل)
ثالثًا، يتكون مكبر الصوت من مرحلتين، كلاهما دفع وسحب (لمنع تداخل الوضع الشائع) باستخدام ترانزستورات J310 منخفضة الضوضاء. في السلسلة الأولى، يحتوي كل ذراع على ترانزستورين متصلين على التوازي مع بوابة مشتركة، ويتم تقليل ضوضاء السلسلة بمقدار الجذر التربيعي لعدد الترانزستورات المتصلة على التوازي، أي بمقدار 1.41 مرة. هناك فكرة لوضع 4 ترانزستورات لكل ذراع.
رابعا، يجب أن يكون مصدر الطاقة "نظيفا" قدر الإمكان، ويفضل أن يكون من البطارية.

أنا هنا أنشر مخطط الهوائي

تيارات التصريف لجميع الترانزستورات هي 10-13 مللي أمبير.
في النطاقات 18 و21 و24 و28 ميجاهرتز، أستخدم أيضًا مضخمي صوت قابلين للتحويل (16 ديسيبل و9 ديسيبل). يمكن تمكينهما واحدًا تلو الآخر أو كليهما في وقت واحد. والأهم من ذلك، على جميع النطاقات، مباشرة بعد الهوائي، أستخدم DFTs إضافية ثلاثية الدوائر (كما هو الحال في جهاز الإرسال والاستقبال RA3AO). هناك حاجة إلى DFTs إضافية نظرًا لأن الهوائي يستقبل جميع المحطات ويضخمها من نطاق LW إلى نطاق FM. كل هذا ينتهي عند مدخل جهاز الاستقبال ويمكن أن يزيد من تحميله، مما سيؤدي إلى زيادة الضوضاء وتدهور الحساسية، بدلا من تحسينها.

لقد أجريت اليوم مثل هذه التجربة. على طول محيط إطار الهوائي، تم جرح سلك نحاسي سميك في العزل بخطوات كبيرة. يبلغ القطر الإجمالي للسلك حوالي 5 ملم. لقد قمت بتثبيت مكثف متغير من قسمين بالقرب من مكبر الصوت. تم توصيل أطراف السلك بالأجزاء الثابتة للمكثف. وكانت النتيجة إطار رنين مغناطيسي غير متصل بأي مكان. تبين أن نطاق هذا التصميم هو كما يلي: الحد الأدنى لقسم واحد من المكثف - 20 مترًا قسمين متوازيين - حول الحد الأقصى للمكثف - 80 مترًا أعتقد أنه إذا قمت بإضافة مكثف دائم بالتوازي ثم سيكون 160 م. زادت الإشارة المستقبلة (وفقًا لتقديري الشخصي، حوالي 10 ديسيبل كحد أدنى)، ولم تتدهور مناعة الهوائي ضد الضوضاء، والرنين ليس حادًا، وتم تغطية نطاق 20 مترًا بالكامل - لا يحتاج الهوائي إلا إلى إعادة البناء عند تغيير يتراوح. دون لمس الهوائي الرئيسي، زاد الكسب والانتقائية، وعلى الأرجح، الحساسية.

علاوة على ذلك، في جميع النطاقات الأخرى، يستقبل الهوائي بنفس الطريقة بدون دائرة إضافية قابلة للضبط.

فكرت لفترة طويلة في كيفية زيادة حساسية الهوائي في النطاقات العليا وقررت إضافة إطار رنان آخر. هنا صورة:

تبين أن قطر الإطار الإضافي صغير. الرنين حاد جدًا، ويتراوح من 20 ميجا هرتز إلى 29 ميجا هرتز. لم أجربه أدناه، نظرًا لوجود إطار آخر مبني على النطاقات السفلية. في إطار الرنين الكبير، تم استبدال المكثف المتغير بـ "galetnik" بمكثفات ثابتة لسهولة تبديل النطاقات.

لقد قمت بتعديل هوائي الاستقبال المضاد للضوضاء - قمت بإزالة الدوائر الإضافية، وقلبت الهوائي رأسًا على عقب باستخدام مكبر الصوت، وأضفت حزمتين بطول 1.2 متر من الأسلاك المجدولة من أسفل قطع الجديلة. لا أستطيع إضافة سلك أطول، حجم الشرفة محدود. في رأيي، بدأ الهوائي يعمل بشكل أفضل بكثير. زادت الحساسية في النطاقات العليا 21 - 28 ميجا هرتز. لقد انخفضت الضوضاء. وملاحظة أخرى - يبدو أن المحطات القريبة أصبحت أكثر هدوءًا، وزاد مستوى الاستقبال في المحطات البعيدة. لكن هذا رأي شخصي، لأنه... يقع الهوائي على شرفة الطابق الخامس من مبنى مكون من 19 طابقا. وبالطبع هناك تأثير المنزل على نمط الإشعاع.

صور عند الطلب UA6AGW:

يمكنك تجربة طول الأشعة، لكن ليس لدي هذا الخيار. قد يكون من الممكن زيادة الكسب قليلاً في النطاق المطلوب. الآن يبلغ الحد الأقصى لاستقبالي حوالي 14 ميجاهرتز."

الجزء الثالث.

(من رسالة) "بالأمس قمت بسرعة بصنع هوائي بطول 10 أمتار. وأرفق صورة. "

هذا هوائي محول بطول 20 مترًا صنعته من قبل. ظل طول الأشعة كما هو، حوالي 2.5 متر، لا أتذكر بالضبط. واتضح أن قطر الهوائي نفسه 34 - 35 سم، وأي قطعة كابل متبقية هي التي استخدمتها. ونتيجة لذلك، حصلت على ما يلي. كلا المكثفات في أقصى سعة. في هذا الوضع، تكون المكثفات أقل قليلاً من 28.076 ميجاهرتز. أولئك. صدى
اتضح أنه 28140-28150 وأعلى في التردد. في البداية أردت أن أقطع الأشعة، لكن بعد ذلك لم أفعل، لأن... سوف يرتفع التردد. لقد قمت أيضًا بتثبيت حلقة اتصال من هوائي بطول 20 مترًا. نتيجة لذلك، عند 28076 SWR، اتضح أنه أقل بمقدار 1.5 ولم أتمكن من تحقيقه. لكن في نفس الوقت قررت أن أحاول العمل على الهواء. تعمل بقدرة 8 وات حسب المؤشرات
مقياس الواط SX-600. لقد قارنت استقبال هذا الهوائي الجديد بهوائي استقبال النطاق العريض الخاص بي ولم أتمكن من رؤية أي فرق تقريبًا. على الهوائي الخاص بي، ضجيج الهواء أقل قليلاً، والإشارات من المحطات هي نفس المستوى تقريبًا. نظرت إلى كل هذا على حقوق السحب الخاصة. بدأت العمل على الهواء على قناة CQ في الصباح. لقد فوجئت بمدى نشاطهم في الاستجابة لـ 8 واط والتقارير التي قدموها لي. في الصباح كان العبور إلى أوروبا وكانت هذه كلها محطات أوروبية. التقارير التي تلقيتها كانت في الغالب لي
لقد أعطوا أعلى مما أعطيتهم. الآن نحن بحاجة إلى تغيير المكثفات وتقصير الحزم."

لكن الهوائي كان متقلبا للغاية في الضبط، مع أدنى نسيم، تحركت الأشعة مما أثر على SWR. يمكنك رؤية إبرة جهاز قياس SWR وهي تتراقص في الوقت المناسب مع تذبذبات حزم الهوائي. وبدأت العمل بشكل أكبر على هذا الهوائي بهدف جعل معلماته مستقرة ويمكن تكرار الهوائي نفسه بسهولة. نتيجة لذلك، بعد مناقشات مطولة حول الهوائي مع فلاديمير KM6Z، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن الموصل الداخلي المزود بمكثف غير ضروري (في بعض الأحيان يمكن أن يكون ضارًا). لقد قمت بتقصير الموصل الداخلي المضفر عند طرفي الهوائي وقمت بإزالة المكثف C2. الهوائي يعمل كذلك. وبعد ذلك، بناءً على اقتراح KM6Z، قمت باستبدال حلقة الاتصال بمطابقة جاما. بعد الإعداد الدقيق، رأيت أن الإشارة الصادرة من الهوائي زادت. بعد ذلك، مرة أخرى بناءً على مطالبة KM6Z، بدلاً من مطابقة جاما، استخدمت مطابقة T أو مطابقة جاما المزدوجة وقمت بإجراء التخفيض باستخدام خط ثنائي السلك 300 أوم. زادت الإشارة الصادرة من الهوائي أكثر، ولا أستخدم مكبرات صوت إضافية، لأن... ببساطة لم تعد هناك حاجة إليها ولاحظت أن التداخل من الكمبيوتر المجاور، الذي كان موجودًا باستمرار، قد اختفى، على الرغم من أن الخط المكون من سلكين يعمل بجوار هذا الكمبيوتر المتداخل. ونتيجة لذلك، قمت بإعادة بناء إطاري المغناطيسي المقياسي، وربطت به عوارض يبلغ طولها حوالي 2 متر، وقمت بإجراء مطابقة على شكل حرف T. ونتيجة لذلك، قمت بتسمية الهوائي الناتج "ثنائي القطب المغناطيسي". يحتوي هذا الهوائي الجديد على المعلمات التالية - قطر 1.05 متر، سطح الهوائي - أنبوب نحاسي بقطر 18 مم، مكثف فراغ 4-100 pf، عوارض - 2.06 م. يعمل الهوائي في 4 نطاقات 30 م، 20 م، 17 م، 15 م. أقوم بضبط قواعد SWR عند 30 و 17 مترًا عن طريق إضافة 30 سم من الأسلاك إلى العوارض. أنا أعمل في الأوضاع الرقمية JT9 وJT65، الجميع يستجيب بـ 10 واط، الجميع يسمع (أنظر إلى مراسل PSK). أستراليا (14000-16000 كم)، نيوزيلندا (حوالي 13000 كم) ليست مشكلة على الإطلاق. هناك اتصال مع تايلاند عبر القطب الشمالي (وهذه اتصالات إشكالية للغاية) على نفس الأحواض العشرة. أقوم بإجراء توصيلات لمسافة 3000 - 5000 كم حتى مع السفر الضعيف كل يوم. أوروبا 5000 – 7000 كل يوم تقريبًا. حتى سئمت منه.