antenă magnetică

Antenele magnetice sunt utilizate pe scară largă în aparate de radio industriale și amatori. Acest lucru se explică prin faptul că acestea sunt mici și bine definite proprietăți direcționale. În plus, acestea sunt insensibile la interferențe electrice, care este deosebit de valoros în ceea ce privește marile orașe, în cazul în care nivelul de zgomot este mare.

Principalele elemente ale antenei magnetice, notate cu litere pe schemele MA sunt (Fig 1.): 1 Coil înfășurată pe un cadru 2 dintr-un material izolant, și un miez 3 din material feromagnetic având permeabilitate magnetică ridicată mare.

Care este principiul de funcționare al antenei magnetice?

Undele radio emise de către stațiile de antenă, sunt variază periodic câmp electromagnetic, care este inseparabil câmpuri electrice și magnetice conectate. Aceste câmpuri - componentele undelor radio. Scopul antenei este de a converti energia câmpului electromagnetic (unde radio) în oscilații electrice care pot fi îmbunătățite de către receptor.

Obișnuitul antenă în formă de L, care este o bucată de sârmă este o antenă electric, deoarece acesta răspunde la componenta câmpului electric. Sub acțiunea câmpului electromagnetic într-o astfel de antenă se produce forța elektrodvigayuschaya (e. G. S), care poate fi utilizat direct în receptor pentru amplificare și conversie în vibrații sonore. Spre deosebire de electrice, antena magnetică răspunde la un component campului magnetic al undelor radio, și, prin urmare, este numit o antenă magnetică.

Cea mai simpla antena magnetica este o antena buclă (fig. 2), constând din una sau mai multe spire de sârmă având forma unui cadru. Câmpul magnetic penetrează o antenă plană, induce oscilații electrice în ea - variabila e. d. a. Astfel, în antena magnetic, energia câmpului magnetic în energie electrică. Din acest motiv, antena bucla ca bobina de antenă a miezului magnetic, de asemenea, numit magnitopriemnikom.

Valoarea e. d. cu câmpul indus în antena buclă depinde de poziția sa în spațiu. Este maximă atunci când planul spirele antenei este direcționat către un post de radio. În cazul în care rama este rotit în jurul unei axe verticale, într-o rotație e. d. a. de două ori pentru a ajunge la cea mai mare valoare și de două ori a redus la zero. Fig. 2 este o proprietate magnetică a modelului radiației antenei este prezentată, având forma unui opt.

Proprietățile direcționale ale antenei magnetice este utilizat pe scară largă în receptoare speciale, cum ar fi echipamente pentru „vânătoare de vulpi“.

Cu toate acestea, în cazul în care dimensiunea unei antene buclă mică, chiar și în cazul în care un număr semnificativ de e se transformă. d. s, care rezultă în ea de câmp, este foarte mică și este insuficientă pentru funcționarea normală a receptorului.

Atunci când este administrată în bobine de antenă bucla miez feromagnetic (de exemplu, ferita), e. d. a. crește brusc. Acest lucru se întâmplă deoarece nucleul concentrează liniile de câmp și cadrul este penetrată de fluxul magnetic sunt acum o densitate mai mare decât înainte de introducerea în miezul său. Valoare care indică numărul de ori câmpului magnetic în miezul depășește mărimea câmpului extern, permeabilitatea magnetică se numește miez. Ochiul mai mari caracteristicile de primire mai bune ale antenei, care este mai indus în ea e. d. a.

Permeabilitatea - cea mai importantă caracteristică a materialului magnetic. La o valoare numerică permeabilitate ferită incluse în mărcile lor simbol, de exemplu, 600NN, 400NN și t. D., dar așa-numita μn inițială permeabilitatea magnetică. Aceasta este măsurată pe forma miezuri toroidale. Miezul antenei magnetic este în mod tipic o tijă dreaptă cu secțiune transversală circulară sau dreptunghiulară. Proprietățile magnetice ale unor astfel de miezuri a evaluat magnitudinea de efective μef permeabilitatea magnetică. Aceasta depinde de mărimea și permeabilitatea inițială a miezului. Sub aria secțiunii transversale identice de lungime mai mare are un miez μef mai mare. dependență Μef de lungime l miezului la diametrul d sale pentru anumite mărci de feritelor reprezentate grafic în Fig. 3.

Eficiența antene de recepție adoptate pentru a evalua valoarea curentă a înălțimii HD. Cu cat mai mare este, cu atât mai mult e. d. a. câmp electromagnetic indus la antena, semnalele slabe pot fi acceptate. Acest parametru depinde de antena magnetic μef zona centrală a secțiunii sale transversale S. n numărul de spire ale bobinei, iar lungimea și diametrul dK (Fig. 4), precum și localizarea bobinei pe miez, iar lungimea de lucru a undelor radio. Odată cu creșterea μef. S. n. o și reducerea diferenței de diametre ale miezului și operarea înălțimii antenei bobinei crește. Aceasta crește cu descreșterea lungimii de undă. Ceteris paribus hd este cel mai mare atunci când bobina este dispusă în mijlocul miezului.

inductoare de calitate evaluează factorul său de calitate - număr care indică de câte ori inductanța rezistenței bobinei de curent alternativ mai mare decât rezistența DC sale. rezistența la bobina AC este cunoscută ca fiind dependentă de inductanță L și frecvența curentului care curge. Cu cât bobina L și frecvența de lucru a curentului, cu atât mai mare rezistența la curent alternativ. Astfel, în cazul în care frecvența stabilită curent și inductanța, factorul de calitate bobina moleno-l crește prin reducerea rezistenței de curent continuu. Acest lucru se poate realiza în diverse moduri constructive (de exemplu, o bobină înfășurată astfel încât să se obțină inductanța dorită la lungimea mai mică de sârmă, și de a crește diametrul firului bobinei), dar cel mai mare efect se obține prin administrarea unui miez bobina feromagnetic. Deoarece această inductanță este crescut de mai multe ori, este posibil să se reducă numărul de spire ale bobinei, și, prin urmare, rezistența DC.

După cum se poate observa din Fig. 3, atunci când lungimea Lc miezului (la constanta d) μef crește, cu toate acestea, întotdeauna încearcă să se asigure că raportul lc / d a fost maksimalno posibil. De obicei, lungimea miezului limitată de dimensiunea carcasei receptorului și raportul l / d este mai mică de 20-25.

Forma secțiunii transversale a miezului afectează proprietățile antenei magnetice este mult mai mic. Acesta este, de obicei, ales dintr-un design pur considerente. Astfel, pentru cea mai bună utilizare în mici receptoare volum tranzistori folosesc miezuri de secțiune dreptunghiulară, ale cărui proprietăți sunt proprietăți miezuri circulare echivalente cu aceeași arie a secțiunii transversale.

Tranzistorul Receptoarele configurabile de obicei utilizate antene magnetice prin folosirea lor ca circuite de inductori bobina de intrare (La C în Fig. 6). Ca urmare, circuitul de intrare fiind pierderea în continuare și factorul de calitate Q devine mai mică decât bobina antenei. În acest caz, proprietățile magnetice ale antenei de recepție, estimează valoarea înălțimii reduse (efectivă) eficace. Acesta este egal cu produsul dintre circuitul Q-intrare la frecvența de lucru la înălțimea actuală a antenei magnetice pentru ao conecta la receptor. pierderi suplimentare și a face un comutator gamă, și cablurile de conectare. Firele sunt mai scurte și mai bine contactele de comutare, pierderea este mai mică.

Inductivitatea L și factorul de calitate Q al bobinei antenei depind în primul rând de proprietățile magnetice ale miezului (permeabilitatea magnetică și pierdere) și localizarea bobinei de pe miez. Atunci când a introdus în ferită inductanța miezului bobinei crește sale de 5-12 ori în funcție de | centners de bază, dimensiunea și bobina. bobina Inductanța este maximă când este la mijlocul miezului (din fig. 4, x = 0) și scade cu aproximativ 20% când este mutat la capătul miezului. Această proprietate bobina jambon utilizată pentru selectarea inductivitatea la stabilirea receptoare. Dar trebuie să se țină seama de faptul că fluxul magnetic în secțiunea de bază atunci când se apropie capetele sale scade (din cauza lipsei de uniformitate a câmpului în miez). Acest lucru reduce înălțimea efectivă, și, prin urmare, pentru a reduce tensiunea electromotoare indusă în bobina. d. a. în comparație cu e. d. a. induse în bobina de locația sa în mijlocul miezului.

Factorul de calitate al bobinei este deplasată o regiune miez este redus cu mai mult de 30%. Prin urmare, luând în considerare tot ceea ce a spus pe pozițiile relative ale bobinei și miezului, nu plasați bobina mai aproape de 10 mm de la marginea miezului. În acest caz, factorul de calitate al bobinei scade cu aproximativ 10%.

Factorul Inductanta și Q

bobina coloanei vertebrale afectează, de asemenea, lungimea unei bobine și diametrul dK (Fig. 4). Creșterea lungimii înfășurării bobinei (e) la un număr constant de spire conduce la o reducere a factorului de inductanță și de calitate. Optimal Coil lungime înfășurarea corespunde 0,15-0,3l. Creșterea lungimii de lichidare conduce 0,6-0,7l la o anumită creștere a înălțimii efective (aproximativ 20-30%), dar pierderea de bază este crescut, iar Q bobinei scade.

Odată cu creșterea diametrului bobinei sale dK factorului crește calitatea și atinge o valoare maximă atunci când diametrul acesteia este mai mare decât diametrul miezului de aproximativ 1,3 ori. Cu toate acestea, înălțimea actuală a antenei scade. Prin urmare, în practică, este necesar să se caute o soluție de compromis: folosiți cuști cu pereți subțiri și singură bobină.

Bobina rana nu ar trebui să fie în mod direct pe miezul de ferită, deoarece acest lucru crește capacitatea site-ului bobinei datorită influenței a constantei dielectrice a miezului. tipul de înfășurare selectat pe gama de frecvențe de funcționare, numărul de rotații și diametrul firului de dimensiuni bobină și miez. Cele mai bune rezultate de la recepția antenei unui punct de vedere obținut printr-o bobină de înfășurare cu un pas pozitiv cu un singur strat. În cazul în care terenul de lichidare este egală cu 1,5-2 mm, marca de sârmă nu are practic nici un efect asupra factorul de calitate al bobinei. Cu toate acestea, acest tip de bobinare este acceptabil numai pentru un număr mic de rotații, de exemplu, pentru antenele bobine KB.

În practică, folosesc adesea rânduri continue de lichidare, cu toate că în acest caz, cablul de brand are un impact foarte mare asupra factorului de calitate. Pentru bobine de bandă CB este avantajoasă utilizarea litz (de exemplu, LESHO 9x0,07), ceea ce permite creșterea factorului de calitate al bobinei este de 1,5-2 ori comparativ cu firul NDV NDV 1 sau 2.

Cadrele bobine de MW și LW gama de carton presat pot fi lipite sau hârtie de cablu. Grosimea pereților Wireframes nu trebuie să depășească 0,4-0,6 mm. Pentru schele colaci gama KB este mai bine să utilizeze dielectricilor de înaltă calitate, cum ar fi folia de polistiren (stirofleks).

Uneori, bobina antenă magnetică este împărțită în două secțiuni inegale; de bază și tuns. Fiecare dintre ele este înfășurat pe un cadru separat. În acest caz, inductanța bobinei se poate schimba numai secțiunea asieta în mișcare (cu un număr mai mic de fire), fără a afecta cea mai mare parte, care poate fi în mijlocul miezului. Această metodă permite reglarea inductorul pentru a menține eficiența ridicată a antenei magnetice.

De multe ori face magnetice antenă dual-band, bobina plasându-le pe ambele părți ale miezului de mijloc (ris- 7). Pentru o astfel de antenă este metoda foarte importantă pentru comutarea bobine. De obicei, în timpul stații de recepție ET antene bandă includ două bobine în serie. În tranziția la domeniul SW bobina inoperant trebuie să includă fie paralel cu scurtcircuitarea de lucru (Fig. 8). Este imposibil să lase un dialog deschis, deoarece reduce factorul de calitate al bobinelor de lucru cu 10-15%. Bobina cu circuit închis ușor (cu 7-10%) reduce inductanța bobinei și lucrarea nu are aproape nici un efect asupra factorului său de calitate.

Când utilizați antena magnetic în circuitul receptor de intrare a lămpii constând dintr-o bobină de antenă și reglaj magnetic condensator poate fi conectat la intrarea receptorului în întregime. Acest lucru este posibil deoarece Looma. În acest caz, lampa de impedanță de intrare, practic, nici un circuit de șunt și factorul său de calitate rămâne destul de ridicat.

Un alt lucru, atunci când antena magnetice utilizate în aparate de radio cu tranzistori. Rezistența de intrare a tranzistorului inclus în circuit cu emitor comun, nu mai mult de o sută de ohmi. Dacă intrarea amplificatorului este conectat la întregul circuit, rezultatul unei rezistențe puternice a tranzistorului de intrare Q a efectului de manevră a circuitului va fi redus, iar caracteristicile sale de primire se deterioreze brusc. Pentru a evita acest lucru, intrările amplificatorului tranzistor sunt conectate nu la întregul circuit, și o mică parte din ea. Procedând astfel, este adesea: aproape de bobina antenei magnetice a fost plasat la o bobină de cuplaj Lc. înfășurat pe un singur cadru și conectați-l la intrarea amplificatorului (fig. 6 și 8). Numărul de spire din bobina Lc ar trebui să fie mici și constituie 5-10% din numărul de rotații ale bobinei antenei. Într-o astfel de conexiune antenă magnetică cu tranzistor a primei etape a tensiunii receptorului luat din circuit este redus cu 10-20 de ori, și o acțiune tranzistor shunt este atenuat în 100-400 de ori, permițând menținerea unei bune de recepție ale factorului de calitate a proprietăților magnetice antenna- și înălțime care acționează.

În cazul în care antena magnetică este utilizată o tijă cu diametrul de ferită sau 600NN 400NN de 8 mm și o lungime de 140-160 și un condensator pentru a regla receptorul cu o capacitate maximă de 380 pF, CB banda tambur ar trebui să conțină 50-60 transformă din sârmă PELSHO 0,1- 0.15 sau Litz fire LESHO 7x0,07, înfășurate într-un singur strat, iar bobina de cuplaj - 5-7 se transformă din sârmă PELSHO 0,1- 0,15. Gama ET bobina ar trebui să aibă 180-200 spire de sârmă PELSHO 0,1, și pentru reducerea auto-capacitate este de dorit să vânt secțiuni vnaval 4-5. bobina de cuplare, în acest caz, este format din 10-15 rotații ale aceluiași fir. În cazul în care nici un fir marchează PELSHO, bobina antenei magnetice poate fi înfășurat în izolație email de sârmă, de exemplu, marca NDV NDV 1 sau 2, dar un container privat cu mai multe bobine crește.

Dacă lungimea tijei de 90-100 mm, numărul de spire ale bobinei trebuie să fie majorat cu 20-30%. În practică, face acest lucru: în mod deliberat rana creșterea numărului de rotații și la configurarea acestora derulată atâta timp până la primirea gama de frecvențe dorită.

La amplasarea antenei magnetice la cazul receptorului trebuie să se considere că sunt situate în imediata apropiere a componentelor sale de oțel pot afecta foarte mult factorul de calitate al bobinei antenei. Astfel, lângă ea, sau capătului opus al difuzorului din oțel carcasa de bază reduce Q a bobinei 7-12 în timp! Acest lucru ar trebui să fie întotdeauna amintit și nu au piese de oțel mai aproape de 25-30 mm de la bobina și miezul. Într-un caz extrem, este mai bine pentru a reduce lungimea miezului decât pentru a salva Q a bobinei.

Și, în sfârșit, este de asemenea necesar să ne amintim că nu ar trebui să fie utilizate pentru fixarea titularilor de metal de bază, creând o transformă scurtcircuitate în jurul miezului.