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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Métodos de alimentación y rendimiento de antenas de bucle magnético. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Antenas. Medidas, montaje y emparejamiento COMUNICACIÓN POR CABLE COAXIAL CON ANTENA TRANSMISORA DE BUCLE MAGNÉTICO Cuando tales antenas operan en modo de transmisión, se utilizan dos tipos de conexión de antena con la línea de alimentación: a través de un bucle magnético (Fig. 3.11, a) y a través de un circuito de adaptación gamma (Fig. 3.11, b). Tenga en cuenta que tanto el bucle de enlace como el punto de conexión del blindaje del cable emparejado con gamma están exactamente opuestos al condensador de ajuste, lo que es necesario para mantener la simetría del marco.
Normalmente, el diámetro del bucle de enlace es 0,2 del diámetro del marco principal. Con la ayuda de este bucle, es posible proporcionar una coincidencia satisfactoria en todo el rango de frecuencias de funcionamiento del bucle magnético. Debemos tratar de asegurarnos de que el cable para el bucle no sea más delgado que el que está hecho del marco magnético. El segundo tipo de coincidencia es la coincidencia gamma. El grosor del cable utilizado en este circuito es de 2 a 5 veces más delgado que el cable del marco. Su radio es 0,85-0,95 del radio del marco principal. La longitud L en el esquema no debe exceder 0,2 del perímetro del marco y, en la mayoría de los casos, elija un valor de 0,1. La coincidencia de gamma requiere una sintonización más cuidadosa para diferentes bandas que un bucle de comunicación, pero al mismo tiempo tiene una mayor eficiencia. Cuando el marco funciona en dos o tres rangos para la coincidencia gamma, siempre puede encontrar las dimensiones óptimas. Si hay acceso libre al marco, entonces es conveniente usar puentes de cierre para la configuración. En cualquier caso, cuando se trate de marcos magnéticos, se recomienda instalar un dispositivo de adaptación. Si el marco sirve solo como receptor, generalmente no hay problemas con la coincidencia. Se lleva a cabo utilizando un amplificador de transistor ubicado directamente cerca del marco, desde cuya salida la señal de RF filtrada y amplificada se alimenta a través de un cable coaxial a la entrada del receptor. DIMENSIONES Y VERSIONES DE ANTENAS DE BUCLE MAGNÉTICO Las dimensiones características de la antena de cuadro transmisora se dan en la Tabla. 3.2. Tabla 3.2.
Con tales dimensiones, el marco funciona eficazmente en tres rangos de longitud de onda adyacentes, por ejemplo 10, 15 y 20 o 40, 80 y 160 m. Su eficiencia es máxima en la frecuencia superior y disminuye en las frecuencias más bajas. Los datos indicados en esta tabla corresponden a un marco magnético sin pantalla. Si hay un escudo electrostático, entonces se debe tener en cuenta la capacitancia entre este y el cable interno, lo que reduce la frecuencia de resonancia del marco. Para un funcionamiento satisfactorio, el perímetro del marco debe ser al menos 0,08 de la longitud de onda operativa. Con la ayuda de un condensador, el marco se puede sintonizar a frecuencias aún más bajas; sin embargo, en el modo de transmisión, dicho diseño se volverá muy ineficaz. Como se muestra arriba, la resistencia de entrada de los marcos magnéticos es baja. Esto hace que sea difícil hacer coincidir los sistemas de antena en los que el bucle magnético funciona para la transmisión, sin sintonizarlo en resonancia con la frecuencia operativa. La antena de cuadro tiene su propia inductancia. Puede calcularse usando una fórmula conocida o medirse usando instrumentos apropiados. Al conectar un capacitor variable a los extremos abiertos del marco, obtenemos un circuito oscilatorio convencional que se puede sintonizar en un amplio rango de frecuencia. En la fig. 3.11 muestra dos esquemas para conectar un marco con un cable: a través de un bucle de comunicación (a) y usando la coincidencia gamma (b); debajo de ellos, los análogos correspondientes en elementos agrupados se muestran en forma de acoplamiento inductivo y transformador con el circuito. En un circuito oscilatorio formado por un marco y un capacitor, el campo eléctrico se concentra dentro del capacitor y el campo magnético se concentra alrededor del marco. Los resultados de resolver el problema de encontrar las dimensiones óptimas del marco y la capacitancia del capacitor se dieron arriba. De ellos se deduce que la longitud del marco debe ser de aproximadamente 0,08 de la longitud de onda, y la capacitancia del capacitor debe ser de aproximadamente 30-50 pF en el rango de 2-30 MHz. Un marco de longitud más corta irradiará menos eficientemente debido al bajo factor de calidad. Este último, como saben, está determinado por la expresión: Q=(L/C)/Rp, donde L es la inductancia del bucle, H; C - capacitancia al final del marco, Ф; Rp - Resistencia de pérdida en el marco, Ohm. Un marco de una sola vuelta, a diferencia de los de varias vueltas, tiene una relación L / C máxima y una resistencia de pérdida mínima. Es posible que un bucle de más de 0,08 de la longitud de onda operativa no pueda sintonizarse en resonancia, lo que dificulta la coincidencia. Por lo tanto, para operar en el modo de transmisión, es recomendable utilizar un marco de una sola vuelta. Cuando se sintoniza en resonancia, cuando se suministra una potencia significativa desde el transmisor y el bucle está bien adaptado, pueden fluir a través de él corrientes de RF de cientos de amperios. Por lo tanto, es deseable que la antena de bucle magnético de transmisión esté hecha de tubería de cobre de gran diámetro. Puede pulir su superficie hasta obtener un acabado de espejo. Un condensador variable debe ser de alta calidad, preferiblemente sin contactos de fricción. En un caso extremo, puede arreglárselas con un capacitor emparejado ordinario de capacidad variable, conectado al marco solo por secciones de estator (fijas) (Fig. 3.12). No se deben utilizar condensadores sólidos debido a su bajo factor de calidad.
Tenga en cuenta que a veces hay informes del uso por parte de radioaficionados para operar en el modo de transmisión de antenas de bucle magnético no sintonizables. La tarea de hacer coincidir efectivamente un marco de este tipo con un transmisor es incluso teóricamente muy compleja y va más allá de la práctica habitual de los radioaficionados, por lo que este tipo de antena no se considera aquí. No recomendamos a los radioaficionados que no tengan la formación teórica y práctica adecuada para utilizar este tipo de diseños, ya que el resultado será decepcionante. Cuando los bucles magnéticos sirven como antenas receptoras, el problema de la eficiencia no es tan grave. Por lo tanto, un condensador con un dieléctrico sólido o de aire con contactos de fricción son adecuados para ellos. El marco está hecho de varias vueltas, lo que permite reducir su tamaño. Para el marco, puede usar un alambre delgado. A menudo se usa un cable coaxial, cuyo núcleo interno forma un marco y la trenza actúa como su pantalla. Fuente: Grigorov I.N. Diseños prácticos de antenas. COORDINACIÓN DEL MARCO Y EL CABLE DE ALIMENTACIÓN El acoplamiento y la adaptación inductivos también están muy extendidos debido a su facilidad de implementación. La opción más utilizada se muestra en la Fig. 20.7. Un pequeño bucle inductivo con una relación de diámetro de 5:1 se coloca dentro del bucle grande. Gracias a la conexión simétrica, se puede conectar un cable coaxial de 1 ohmios a través de un balun de núcleo anular 1:50.
Con una conexión no balanceada (Fig. 20.7b), el cable coaxial se conecta directamente. Un método eléctricamente conveniente de acoplamiento inductivo se muestra en la fig. 20.7, c. Aquí se muestra solo una bobina de conexión de cable coaxial con una rotura en su pantalla en el medio de la bobina. La pantalla de la parte de la mitad derecha del bucle está soldada a la base del anillo grande (ver figura), y la antena está conectada a tierra en este lugar. Al deformar ligeramente el cable coaxial, la antena se ajusta con precisión a la SWR mínima. Se cree que el diámetro d debe ser el más pequeño, cuanto mayor sea el factor de calidad de trabajo de la antena. Literatura:
Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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