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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Antena receptora de doble bucle. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / antenas VHF La calidad de la recepción de radio en condiciones de fuerte interferencia depende en gran medida de la antena utilizada. En el artículo publicado a continuación: se ofrece a la atención de los lectores una descripción de la antena, que consta de dos marcos y le permite lograr una buena recepción en casi todo el rango de transmisión. Una antena de cuadro en forma de devanado ubicado en un plano vertical se usa ampliamente para radiogoniometría, radiodifusión, comunicaciones por radio y mediciones de intensidad de campo en el rango de longitud de onda ultralarga a ultracorta. Sin embargo, la recepción de radio inmune al ruido en una antena de cuadro convencional en cualquier momento del día con una fuerte interferencia de radio es difícil debido a la existencia del llamado "error nocturno" [1]. Esto sucede por las siguientes razones. En primer lugar, la interferencia procedente de un ángulo con respecto al horizonte no puede suprimirse con una sola antena de cuadro con la misma eficacia que la interferencia procedente de una dirección horizontal. En segundo lugar, la supresión del ruido disminuye al aumentar el ángulo vertical de su llegada. Para estabilizar la posición del plano de mínima recepción y dar el mínimo de directividad característica de valor cero en todo el sector de ángulos verticales de llegada de la onda en la radiogoniometría, se utiliza una antena en forma de marcos espaciados conectados en antifase [1]. La antena de marco espaciado que se ofrece a los lectores está diseñada para conectarse a un receptor de radio blindado con una sensibilidad de al menos 50 μV y tiene las siguientes características técnicas: rango de frecuencia recibida - 0,15 ... 24 MHz; azimut de llegada de onda - 0...360'; ángulo vertical de llegada de la onda - 0...90'; supresión de interferencias en modo simple y común - 0...30 dB; supresión de interferencias en modo antifase - no menos de 30 dB; dimensiones - 710x375x370 mm; peso - 3 kg. El esquema de la antena con marcos espaciados se muestra en la fig. una.
Consta de dos tramas monovuelta coaxiales aperiódicas WA1 y WA2, un interruptor de modo de operación SA1, un transformador de banda ancha balun T1 y un cable blindado con conector X1 para conectar a un receptor de radio.En el transformador T1 se ubican las líneas de transmisión. sobre un núcleo magnético de ferrita. A diferencia de un transformador tradicional con acoplamiento magnético entre devanados, proporciona acoplamiento electromagnético entre estas líneas. Los caminos de las corrientes desde los contactos de entrada X2, X1 del transformador T2 hasta un punto común en su salida son iguales. El transformador se selecciona de acuerdo con el libro de referencia [1]. Al mismo tiempo, se dio preferencia a su versión más simple con un valor mínimo de asimetría y un rango de frecuencia de operación no menor al dado en las características técnicas de la antena. Conectar un receptor de radio con una entrada balanceada a los contactos X2, X1 de la salida balanceada de la antena le permite excluir el transformador TXNUMX. Todos los elementos de la antena están encerrados en una pantalla eléctrica continua desde las partes superiores de los marcos hasta el conector HZ. Mediante el conector XZ se conecta el circuito de blindaje de la antena a la pantalla del radiorreceptor. Los huecos de pantalla en las partes superiores de los marcos impiden el blindaje electromagnético completo de los marcos. La antena puede operar en uno de tres modos: simple ("0"), en fase ("C") y antifase ("P"). En la posición neutral "0" interruptor SA1 habilitado modo único. En este caso, el marco WA1 funciona. Cuando el interruptor SA1 se coloca en la posición "C", los marcos se conectan en fase y la antena se convierte en un marco de dos vueltas. El nivel de la señal de salida de dicha antena es igual a la suma de las señales de las salidas de los marcos WA1, WA2. El modo de modo común se usa cuando la antena está expuesta a una onda superficial de interferencia, así como con una señal débil y en la parte de onda larga de su rango operativo. En la posición "P" del interruptor SA1, se activa el modo antifase. El nivel de la señal de salida de la antena en este caso es igual a la diferencia entre las señales de las salidas de los marcos WA1, WA2. La diferencia en los niveles de la señal de salida de la antena en los modos "C" y "P" disminuye al aumentar la frecuencia de la señal y la separación espacial de los marcos a lo largo de su eje común. En el modo "P", se elimina el cambio en la característica de directividad de la antena para una onda que llega en ángulo con el horizonte. Como resultado, la supresión de ruido por la onda espacial entrante resulta ser igual a la supresión de ruido por la onda superficial entrante. Este modo es efectivo para señales fuertes en la parte de onda corta del rango operativo de la antena. Debido al bajo nivel de la señal de salida de la antena, se requiere un receptor de radio blindado de alta sensibilidad con una antena conmutable para implementar la selectividad espacial de la antena. En el modo "P", la dirección de recepción mínima se gira alrededor del eje vertical de la antena en 90'. La característica direccional de la antena se vuelve de cuatro lóbulos, lo que también aumenta la inmunidad al ruido de la recepción. En el modo seleccionado, la antena se orienta en acimut hasta obtener la máxima relación señal/ruido a la salida del radiorreceptor.
La antena con marcos espaciados se muestra en la fig. 2. Consta de marcos 1 y 3, ubicados en planos paralelos espejados con respecto al panel de control 2, travesaños superior 4 e inferior 5, dos barras de metalización 6, dos aisladores 7 y un cable de salida. La forma y la resistencia del marco están dadas por una estructura de soporte hecha de tubería de acero de pared delgada con un diámetro de 8 mm. Cada marco incluye dos de estos tubos que tienen forma de C. Sus dimensiones exteriores son de 350x170 mm. Se coloca un cable coaxial de la marca RK75-2-11 en las cavidades de las tuberías. El conductor exterior de cada cable tiene una rotura de 20 mm de largo en el medio de la parte superior del marco. La longitud del espacio es igual al espacio entre los tubos del marco. El conductor interior no tiene cortes para el interruptor SA1 en el panel de control. Los travesaños están hechos de tubo de duraluminio con un diámetro de 16 mm. La longitud del travesaño superior es de 670 mm, la inferior consta de dos partes de 280 mm de largo. En la cavidad de las tuberías del travesaño inferior, se colocan los cables de los marcos, que se incluyen en la caja de duraluminio de la consola con dimensiones de 210x160x50 mm. Barras colectoras de metalización de duraluminio con dimensiones de 112x22x4 mm fijan la caja y conectan el travesaño superior con los elementos de blindaje de la antena. Los aisladores de fibra de vidrio con dimensiones de 240x30x4 mm junto con los elementos 1-6 forman una estructura de soporte rígida. Para el montaje se utilizaron bloques de duraluminio y tornillos de montaje M4 y Mb. Se garantiza la simetría geométrica, la coaxialidad y el paralelismo de los marcos con la tolerancia requerida de 0,2 "mientras se mantiene la precisión de las distancias entre las partes de los marcos no menos de 1 mm. Los marcos se pueden mover a lo largo de los travesaños en el proceso de montaje de la antena y ajuste de la posición de los marcos La diferencia permisible en las longitudes de los cables de los marcos es de 10 mm. Se usó un interruptor de palanca P2T-1 con un bloqueo en la posición neutral como interruptor de modo en el panel de control. El transformador de banda ancha consta de un circuito magnético de ferrita (marca M200NN2) en forma de tres anillos plegados coaxialmente con dimensiones K32x20x5 mm y dos piezas de cable RK75-1-11. Los segmentos del cable están enrollados en la misma dirección, formando dos vueltas de ocho vueltas cada una. La posición de las espiras está fijada por un mandril de polietileno de 20 mm de diámetro y 16 mm de altura, introducido en la cavidad del circuito magnético. En la superficie cilíndrica del mandril, 16 ranuras están espaciadas uniformemente. Cada devanado ocupa ocho ranuras del mandril, lo que corresponde a la mitad del anillo del circuito magnético. El conductor interior de uno de los segmentos no se utiliza. Antes de ensamblar el transformador, se elimina un chaflán de 0,3 mm de los bordes exteriores del circuito magnético con papel de lija. Para evitar interferencias de contacto eléctrico a la recepción de radio, es importante asegurar la constancia de los contactos entre los elementos de blindaje, así como el aislamiento de los elementos de blindaje en aquellos lugares donde no debe haber contacto. La fabricación de la antena es posible con una desviación de la descripción anterior. La reserva de volumen de la caja de control remoto permite la ejecución de la antena en varias versiones. El valor de las frecuencias de operación superior e inferior del transformador, así como su diseño, dependen del tamaño, número de anillos, marca de la ferrita del circuito magnético y número de vueltas de los devanados. La permeabilidad magnética permitida de la ferrita no es superior a 200. Con un valor menor, es necesario aumentar el número de anillos del circuito magnético y el número de vueltas de los devanados del transformador. A partir de anillos más pequeños que K32x20x5 mm, es posible hacer un circuito magnético en forma de columna, cuya altura está limitada por las dimensiones de la caja de la consola y no debe exceder los 180 mm. Un transformador con un circuito magnético columnar de 126 mm de altura, ensamblado a partir de anillos K20x12xbmm con una permeabilidad magnética de 150 ... 200, puede contener dos devanados de tres vueltas. El uso de líneas simétricas de cables de bobinado retorcidos simplificará el diseño del transformador, pero al mismo tiempo aumentará la asimetría del circuito de la antena. Reemplazaremos el interruptor de palanca P2T-1 con un interruptor de tres posiciones y dos direcciones. El volumen de la caja de control remoto permite colocar en ella un preamplificador con fuente de alimentación y elementos para sintonizar los cuadros en resonancia. La figura de ruido del preamplificador debe ser menor que la figura de ruido del receptor de radio. En una antena extremadamente simplificada, la estructura de soporte puede estar hecha de madera y se puede usar un cable blindado con aislamiento externo para la instalación. Las características de directividad de la antena en el plano horizontal a frecuencias de 8 ... 10 MHz, representadas en coordenadas polares y en una sola escala, se muestran en la Fig. 3. Las mediciones se realizaron en el modo de recepción, lo que elimina la interferencia con el funcionamiento del equipo de radio. En este caso se utilizó un atenuador escalonado variable (1 dB) con una atenuación máxima de 63 dB, un radiorreceptor blindado con una sensibilidad de unos 10 μV con un oscilador local telegráfico y un AGC conmutable, así como un indicador de salida. Cuando se utiliza un receptor de radiodifusión con AGC no conmutable, se utiliza el método de medición de calibre propuesto en [3]. Para hacer esto, se conecta un generador auxiliar ("calibrador") al receptor de radio. Si la frecuencia del generador cae dentro del ancho de banda del receptor de radio y el nivel de voltaje de salida del generador es 10 ... 100 veces mayor que el nivel de la señal de entrada, entonces la dependencia de la ganancia de las etapas ajustables del receptor de radio en el nivel de la señal de entrada disminuye al error del indicador de salida. La perfección del blindaje del receptor de radio y, por lo tanto, su idoneidad para trabajar con la antena, se verifica por la falta de recepción después de apagar las antenas incorporadas y externas. La pantalla se puede hacer independientemente de una lámina u otro material eléctricamente conductor. Se encuentra en la superficie interior de la caja de la radio. No debe formar un circuito cerrado alrededor de la antena magnética incorporada. Un voltímetro de CA es adecuado como indicador de salida. El papel de la señal de referencia
puede emitir cualquier transmisor de radio que tenga un nivel estable y la fuerza de campo requerida. Durante las mediciones, el oscilador local del telégrafo del receptor de radio debe estar encendido y el AGC debe estar apagado. Durante la medición, el nivel de la señal de entrada del radiorreceptor se mantiene mediante un cambio constante en la atenuación del atenuador y controlado por el indicador de salida. El nivel de la señal proveniente de la antena se mide por la atenuación del atenuador. La interferencia que penetra en el receptor de radio a través de la fuente de alimentación de la red conduce a errores de medición. A medida que disminuye la relación entre el nivel de la señal de entrada del receptor de radio y el nivel de interferencia que penetra en el receptor de radio desde la red, el error aumenta. La influencia de la interferencia de la red se debilita alimentando el receptor de radio desde la red a través de la unidad de protección contra el ruido o utilizando una fuente de alimentación independiente. Los marcos se ajustan en el modo "P" según la máxima supresión de la señal, en la dirección de llegada de la cual se orienta el eje de mínima recepción de antena. Literatura 1. Kukes I. S., Starik M. E. Fundamentos de radiogoniometría. - M.: Sov. Radio, 1964, pág. 286,290.
Autor: A.Kuzmenko, RV4LK, Ulyanovsk; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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