Избор на магнитна рамкова антена
Намалените магнитни рамкови антени се използват сравнително рядко от любители на радиолюбители. Въпреки това, с недостатъците си, като ниска ефективност и тясна честотна лента, те имат редица предимства. Това е възможността за пространствена и честотна селекция на радиосигнала, т.е. ориентация на антената според максимума на полезния сигнал или към минимума на сигнала за смущение. Избор на полезен сигнал чрез метода на честотна настройка, както и малките му геометрични размери спрямо дължината на вълната. Ето защо, рамковите антени са най-широко използвани като приемни антени за радиопеленгатори и радиоразпръскващи приемници, работещи в диапазоните на дълги, средни и къси вълни.
Такива антени се използват най-често в полеви условия и могат да бъдат настроени в обхват с трикратна промяна на честотата. Ефективността на антената зависи от нейните геометрични размери спрямо дължината на вълната, виж фиг. 1.
Тази антена се използва и като предавателна антена. При малки размери на рамката амплитудата и фазата на трептенията на тока, протичащ в рамката, са практически постоянни по целия периметър. Максималният интензитет на излъчване съответства на равнината на рамката. В перпендикулярната равнина на рамката диаграмата на излъчване има остър минимум, а общата диаграма на рамковата антена има формата на "осмица".
Напрегнатостта на електрическото полеЕна електромагнитната вълна (V/m) на разстояниеd(??3) отпредавателнатарамкова антена се изчислява по формулата:
където:Iе контурният ток (A);n— брой обороти;d— разстояние (km);S— площ на рамката (м.кв.);?— работна дължина на вълната (m);Cos ?— ъгъл между равнината на рамката ипосока към въпросната точка.
ЕМПE, индуциран вприемащатакръгова антена, се изчислява по формулата:
където:nе броят на оборотите;S— площ на рамката;E— напрегнатост на електрическото поле в наблюдаваната точка;Cos ?— ъгъл между равнината на рамката и посоката на пристигане на вълната.
Диаграмата на осмица на рамката позволява да се използват нейните минимуми на диаграмата, за да се настрои в пространството от близко разположени смущения или нежелано излъчване в определена посока в близките зони до 100 km.
Антенното устройство е класическо и е показано на фиг. 2, той се състои от отворена осцилаторна верига под формата на разгъната индуктивност, настроена от кондензатора C на резонанс. Според DK5CZ честотната лента също се увеличава три пъти с увеличаване на честотата на настройка и при ниво от 0,707 има честотна лента от 3 до 30 kHz. При производството на антената се изисква да се спазва съотношението на диаметрите на излъчващия пръстен и съединителната намотка D / d като 5/1, тя е направена от коаксиален кабел, разположен в непосредствена близост до излъчващия пръстен от противоположната страна на кондензатора, и изглежда като на фиг. 3.
Тъй като в излъчващата рамка протича голям ток, достигащ десетки ампера, рамката в честотните диапазони от 1,8-30 MHz е направена от медна тръба с диаметър около 40-20 mm, а кондензаторът за настройка на резонанса не трябва да има триещи се контакти. Неговото пробивно напрежение трябва да бъде 10 kV с входна мощност до 100 W. Диаметърът на излъчващия елемент зависи от използвания честотен диапазон и се изчислява от дължината на вълната на високочестотната част на диапазона λv, където периметърът на рамката P = 0,25λv.
Ние разширяваме честотната лента на рамката и повишаваме ефективността
Единственият проблем, който възниква при всички скъсени рамкови антени, е теснолентовият. В диапазона от 180-160 m с коефициент на качество на антената 200 ... 250, честотната лента на ниво 0,707 ще бъде около 6 kHz, което е голям недостатък при настройка на честотата на радиостанцията. Преструктурирането на антената в обхвата може да се извърши и дискретно, като се използва реле и набор от кондензатори с постоянен капацитет.
За да разширите честотната лента на кръговата антена и да увеличите нейната ефективност, можете да използвате няколко подобни антени, които са разположени по такъв начин една спрямо друга, че между тях има магнитна връзка. А това означава, че рамките трябва да са успоредни една на друга. В този случай е достатъчно да захранвате само една антена, а останалите ще разширят честотната лента на цялата система и ще увеличат нивото на сигнала с около 3 dB. На фиг. 4а показва честотната характеристика на единична рамкова антена, на фиг. 4b - честотна характеристика на две (или няколко) такива антени.
Рамките трябва да имат еднакви геометрични и електрически параметри и да се монтират успоредно една на друга на разстояние не по-голямо от диаметъра на рамката. Разстоянието се определя от необходимата честотна лента, без да се жертва допълнителна печалба. Комуникационният контур е инсталиран на всяка от рамките, така че втората да работи независимо. Рамковата антена работи още по-добре, ако има три от тях, т.е. една в средата, а две допълнителни се поставят на разстояние половината от диаметъра на рамката от двете страни в същата равнина.
Ако радиолюбителят изпитва затруднения при въртенето на такава конструкция, тогава може да се използва принципът на гониометъра и рамките да се поставят перпендикулярно. След това трябва да се завърти само веригата на връзката. Получавате почти пеленгатор.