|
Acasă | Articole | Proiecte | Produse | Favorite | Despre | |
|
Postat la - 3 noiembrie 2017
Mi-am dorit întotdeauna o recepție bună pe benzile LF/MF/HF cu Kenwood TH-F7e, așa că am încercat diferite tipuri de antene.
După experimentele de mai sus am înțeles că Kenwood TH-F7 este prea sensibil pentru un alt etaj de amplificare sau pentru antene de dimensiune completă. Sistemul de antenă ar trebui să aibă următoarele caracteristici: pasiv, cu zgomot redus pentru utilizare în interior și acordabil pentru fiecare porțiune de bandă. Răspunsul a fost: Antena Loop Magnetică Pasivă.
Carcasa a fost aleasă special să fie o cutie solidă din aluminiu care să încapă în palmă și proiectată atent pentru a fi ușor de operat cu o singură mână, mâna cu care este ținută. Astfel, butonul mare și întrerupătoarele din mijloc sunt folosite pentru acordul pe frecvență, iar butonul mic este folosit pentru schimbarea adaptării impedanței. Două mufe banana au fost folosite pentru conectarea diferitelor antene loop, permițând experimente ulterioare. Un conector BNC în partea de jos va conecta unitatea la transceiver.
După cum se poate vedea, schema este super simplă. Constă în principal din câțiva condensatori de acord și un transformator de impedanță. Când bucla este conectată la circuit, va forma un fel de circuit rezonant împreună cu condensatorii. Electronii din firul buclei/inductorului vor fi mișcați de un câmp magnetic alternativ care rezonează la aceeași frecvență, mai mult sau mai puțin. Acest circuit acordat care rezonează la o anumită frecvență va avea și o impedanță, de obicei foarte mică pentru frecvențele joase. Transformatorul va converti aceste impedanțe mari/mici la 50 Ohmi ai transceiverului, în acest caz Kenwood TH-F7. După toate acestea, un filtru de curent comun va elimina interferențele de înaltă frecvență provenite din câmpul electric dintre buclă și sistemul de împământare / carcasă al transceiverului.
Condensatorul de acord poate fi reglat continuu între 40pF și 40nF, datorită condensatorului variabil Polycaricon (40-720pF) și a celor 6 comutatoare tip bit care dublează mereu capacitatea. Toți condensatorii ceramici sunt evaluați la câțiva kV. Primul comutator din dreapta adaugă 720pF la condensatorul variabil, apoi al doilea adaugă 1.5nF, al treilea 2.2nF, al patrulea 4.7nF, 10nF, 22nF. Cu toate comutatoarele pe poziția ON și cu condensatorul variabil la valoarea maximă, se poate ajunge la un total de 40nF.
Rezonanța se produce când impedanța este pur rezistivă pentru o anumită frecvență, inductanța și capacitanța se anulează reciproc. Să zicem că avem o bobină de 12uH și un condensator de acord de 40pF. Pentru a găsi punctul de rezonanță: F = 1 / (2 * Pi * √(LC)) => 7.2MHz și impedanța Z = √(R2 + (Xl - Xc)2) => 550 Ohmi. Condensatorii pot fi reglați până la 40nF, deci pentru 12uH rezonanța va fi la 230KHz cu impedanță de 15 Ohmi
Până aici, totul bine! Dar pentru a citi semnalele captate de circuitul rezonant acesta trebuie cumva conectat la transceiver. Așadar, transformatorul face două lucruri, citește curentul prin circuitul acordat și îi schimbă impedanța. Bineînțeles, va adăuga o sarcină în plus circuitului acordat, astfel că frecvența de rezonanță va fi puțin mai mică decât cea estimată.
Transformatorul ar trebui să transforme impedanțe între 10-500 Ohmi în 50 Ohmi, ceea ce înseamnă rapoarte de impedanță între 1:5 - 10:1, tradus în raport de spire 1:2 - 3:1. Impedanța depinde de inductanța buclei și de condensatorii de acord, deci adesea bucla va fi mică și va avea o inductanță mică pentru o frecvență dată în timp ce condensatorii vor avea o capacitate mare, rezultând de obicei impedanțe mici. Transformatorul va fi realizat în principal ca un transformator ridicător, dar ar trebui să poată funcționa și invers.
Făcând 2 spire la primar și 8 la secundar, rezultă un raport de spire 1:4 cu un raport de impedanță 1:16. Și pentru că primarul are două spire, una poate fi tapată în secundar, rezultând un raport de spire de 2:1, raport de impedanță 4:1. Așadar, poate funcționa și ca transformator ridicător și ca coborâtor.
Urmează partea de sarcină... Pentru a adăuga o inductanță cât mai mică circuitului rezonant și o sarcină mică, am folosit un miez toroidal mic datorită inductanței reduse per spire și cuplajului mutual mic, transferul de semnal va fi și el puțin mai mic. Miezul este un material FairRite 43 (5943000201) cu o valoare AL de 350nH, deci două spire oferă aproximativ 1.4uH (L = AL * Spire2) care se adaugă circuitului acordat coborând frecvența de rezonanță. Folosind acest transformator cu raport 1:16 - 4:1, sarcina de 50 Ohmi din transceiver este mărită sau micșorată de la 3 Ohmi la 200 Ohmi, ceea ce se adaugă în serie cu condensatorii și bobina din circuitul de acord, limitând curentul.
După cum am spus, câmpul electric nedorit poate fi captat, stricând caracteristicile buclei. Câmpul electric nedorit poate muta electronii între buclă și carcasa transceiverului prin capacitanța parazită a transformatorului, întregul sistem comportându-se ca un dipol deschis, chiar dacă bucla este echilibrată. Pentru a preveni într-o anumită măsură acest comportament, se folosește un filtru de curent comun.
Este realizat din 10 spire de fir dublu pe același miez toroidal ca și transformatorul de impedanță. Se presupune că filtrează interferențele de câmp electric din HF și VHF.
Condensatorul variabil a fost recuperat dintr-un aparat radio vechi. Nu are niciun sistem de prindere, așa că a fost lipit cu un adeziv epoxidic puternic.
Am testat această antenă chiar și pentru transmisii QRP și pare să funcționeze, dar miezul transformatorului se încinge cu 5W pe 80m.
|
Acasă | Articole | Proiecte | Produse | Favorite | Despre |