Автор Тема: Экранированная рамка на передачу.  (Прочитано 8011 раз)

Оффлайн ua4nu

  • ***
  • Сообщений: 23
  • Репутация: +0/-0
    • Просмотр профиля
Экранированная рамка на передачу.
« : 07 Декабря 2021, 08:25:51 »
Приветствую всех.
Вопрос простой - интересует как поведёт себя экранированная магнитная лупа на передачу. В общем стоит задача изготовить шпиёнскую антенну на 14 мгц и хотелось бы вписаться в КПД 10% и размер(диаметр или сторона квадрата) 40см, и ещё, почти главное - минимизировать влияние тела человека, в смысле расстройки антенны. Остановился на магнитной рамке. Имеются отрезки качественного коаксиального кабеля  - гофра, диаметр 16 и 20мм(марку не скажу сейчас), вспененный диэлектрик, жила - омеднёный алюминий, других параметров(толщина слоёв там и пр.)нет, надо смотреть справочные данные. Давно собираюсь провести измерение добротности такой экранированной петли, но ведь лень... Сейчас вот решил добить эту тему, но всё-таки думаю дай спрошу у бывалых. Рассуждаю по-простому, по-народному. Допустим потери в диэлектрике на частоте 14мгц на длине 120см - 0,01дб, тогда при добротности 400(а хотелось бы именно такую)) будет 4дб, хотя тут противоречие. Можно ли получить такую добротность при таких потерях? Ну и ещё плюсом минимум(?) 10дб на омические потери уже в цепи жилы кабеля. Итого 14дб, это вот много, хотя бы 10дб. Хотя чувствую спинным мозгом что-то не то тут.
Вот такая незадача. Ну уж если ничего не выйдет - сделаю классику, сниму оболочку и использую гофру.
Раскритикуйте - разъясните, плизз.

Евгений

Оффлайн ut4ucm

  • ***
  • Сообщений: 53
  • Репутация: +4/-1
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #1 : 07 Декабря 2021, 10:31:49 »
Евгений никогда ничего не спешите резать - это никогда не поздно, оболочка нужна для защиты рамки от атмосферных коллизий, тем более она на этих кабелях, используемых в сотовой связи, как ни странно - радиопрозрачна (проверено микроволновкой на кабелях от всех почти производителей, на китайских не проверял, говорят что под конец появились и такие, мне не попадались). Кстати берегите, то, что у Вас есть, потому как выпуск этих кабелей - сворачивается, идет переход на новую технологию - никто уже не тянет кабеля наверх вышек, трансиверы стоят наверху, они интегрированы в антенные защитные боксы, вся обработка цифровых потоков происходит внизу, наверх идет оптика, ну и питание.
По сути Вашего вопроса напишу позже, ближе к концу дня, этих экранированных и не экранированных сделано в своё время....
« Последнее редактирование: 07 Декабря 2021, 12:00:31 от ut4ucm »

Оффлайн ut4ucm

  • ***
  • Сообщений: 53
  • Репутация: +4/-1
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #2 : 07 Декабря 2021, 20:33:56 »
Вот, пишу, как обещал. Не знаю, чем мотивировано такое желание именно экранированную на передачу. Если вы имеете в виду под экранированной что-то типа того, что на первом вложении, то не советую - они и на прием-то не очень, а на передачу...
DF9IV, в своё время предложил интересную конструкцию она на втором вложении.
На третьем - вариант, как раз на основе коаксиального кабеля, предложенный UA9KEE.
Этот способ питания некоторые тоже считают экранированной рамкой, хотя к таковой она не имеет никакого отношения, просто это МР с обычным питанием с помощью петли связи и дополнительной емкостью, между внешним экраном и центральной жилой коаксиала, которая тоже входит в состав настроечной емкости МР.
Вообще-то - это очень большая тема и в двух словах всего не напишешь и не объяснишь. В принципе можно, с довольно БОЛЬШИМИ материало и трудозатратами, а также достаточно умелыми руками, изготовить однодиапазонную  МР НЕ очень сильно уступающую по своим параметрам диполю(многодиапазонную уже ЗНАЧИТЕЛЬНО сложнее), но диполь изготовить проще и дешевле, так что для того чтобы браться за изготовление МР, следует иметь на то очень веские причины. Прежде чем браться, я бы рекомендовал покурить интернет, на эту тему информации - море.
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?19677-%CC%E0%E3%ED%E8%F2%ED%E0%FF-%E0%ED%F2%E5%ED%ED%E0-%E8%E7-%EA%EE%E0%EA%F1%E8%E0%EB%FC%ED%EE%E3%EE-%EA%E0%E1%E5%EB%FF
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?10687-%CD%F3%E6%E5%ED-%F0%E5%E0%EB%FC%ED%FB%E9-%F1%EE%E2%E5%F2-%EF%EE-%EC%E0%E3%ED%E8%F2%ED%EE%E9-%E0%ED%F2%E5%ED%ED%E5&highlight=%EC%E0%E3%ED%E8%F2%ED%E0%FF+%F0%E0%EC%EA%E0
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?3601-Magnetic-Loop
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?25662-%CC%E0%E3%ED%E8%F2%ED%E0%FF-%E0%ED%F2%E5%ED%ED%E0
и.т.д. В архиве - скан статьи Гончаренко И.В. из его пятитомника.

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2006
  • Репутация: +216/-5
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #3 : 07 Декабря 2021, 23:17:04 »
... как поведёт себя экранированная магнитная лупа на передачу. В общем стоит задача изготовить шпиёнскую антенну на 14 мгц и хотелось бы вписаться в КПД 10% и размер(диаметр или сторона квадрата) 40см, и ещё, почти главное - минимизировать влияние тела человека, в смысле расстройки антенны.
http://dl2kq.de/ant/3-92.htm

Экран на магнитной рамке вещь почти ненужная - электрического поля она почти не создает (и сгруппировано оно в основном около конденсатора, который так просто не экранируешь), а экран  с разрезом помогает только от электрической составляющей. А если экран сделать неразрезным (т.е. короткозамкнутый виток), чтобы погасить и магнитное поле, то рамка не будет работать. Совсем, т.к. короткозамкнутый виток экрана ее зашунтирует (да и вообще странная идея экранировать антенну, задача которой как раз обратная: создавать поле).

КПД 10% от МР добиться можно. При очень узкой полосе и удалив ее минимум на 2 ...3 метра  от всего с потерями  (людей, стен, деревьев и т.п.). Если последнего не сделать, то даже при  идеальной самой МР (т.е. вообще без потерь) львиная доля энергии уйдет на обогрев этих самых людей \  стен \ растительности. И общий КПД на излучение получится смешным. 

Оффлайн ua4nu

  • ***
  • Сообщений: 23
  • Репутация: +0/-0
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #4 : 08 Декабря 2021, 04:34:51 »
UT4UCM, DL2KQ, спасибо.
Я не полноценно изложил вопрос видимо. Экранировать надо именно электрическую состfвляющую(на сколько это возможно), а излучать магнитную(это по-простому). Зачем? Что бы рамка не реагировала и не расстраивалась от приближения тела человека, ведь для магнитной составляющей тело нейтрально. Т.е. в середине рамки питание осуществляется через магнитную петельку связи из кабеля питания и ОПЛЁТКА ПИТАЮЩЕГО КАБЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ СОЕДИНЕНА С ГОФРОЙ. Металла вокруг антенны не будет.
В общем без лабораторной работы по измерению добротности такой конфигурации, как я и предполагал, не обойтись. Собственно вопрос к тем, кто делал такие измерения, ну хотя бы для приёмных антенн. Но я всё равно проверю :D.      
===================
В догонку).
Скромный опыт изготовления ML есть, делал 4 штуки. Последнюю, двухвитковую, диаметров 120см делал 20 лет назад, на НЧ, до 10 мгц была. 15мм толстостенная медная трубка от какой-то медицины.  Антенна принимает мощность(КСВ =  1,3 и ниже), добротность высокая(на 80-ке где-то у неё была 1500) -  значит действующая длина весьма немала. Ничего не греется. Куда девается энергия? Пользуясь случаем прошу уважаемого Игоря объяснить этот момент. Эффективность на НЧ никакая. Под никакая я имею ввиду хуже -18...20 дбд. Экспериментировал на первом этаже кирпичного двухэтажного дома. Подарил знакомому радиолюбителю... Формулу КПД = 1 - Qн/Qхх никто не отменял. Не значит ли это, что Qхх мала :D, хотя тут тоже противоречие в согласовании с пространством...

Евгений
« Последнее редактирование: 08 Декабря 2021, 08:43:47 от ua4nu »

Оффлайн Phoenix

  • ***
  • Сообщений: 37
  • Репутация: +0/-1
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #5 : 08 Декабря 2021, 10:40:12 »
Экран на магнитной рамке вещь почти ненужная - электрического поля она почти не создает (и сгруппировано оно в основном около конденсатора, который так просто не экранируешь), а экран  с разрезом помогает только от электрической составляющей.
Прошу прощения, вклинюсь, а для приёмной апериодической рамки экран нужен? Использую усилитель LZ1AQ.
Рамка в электростатическом экране, сверху разрез 20 мм, усилитель тоже в экране.
Просто очень уж беспокоят помехи в городе. Построил EFHW на 160 м, получил знатный генератор шума, что S-meter в зашкал уходит :-\

Оффлайн ut4ucm

  • ***
  • Сообщений: 53
  • Репутация: +4/-1
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #6 : 08 Декабря 2021, 12:36:47 »
Игорь, спасибо за ссылку на статью, http://dl2kq.de/ant/3-92.htm , давно искал - не нашел. Тупить стал сильно - старею :-\

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2006
  • Репутация: +216/-5
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #7 : 09 Декабря 2021, 07:39:57 »
Ничего не греется. Куда девается энергия? Пользуясь случаем прошу уважаемого Игоря объяснить этот момент. Эффективность на НЧ никакая. Под никакая я имею ввиду хуже -18...20 дбд. Экспериментировал на первом этаже кирпичного двухэтажного дома.
В нагрев дома и его содержимого. http://dl2kq.de/ant/3-92.htm

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2006
  • Репутация: +216/-5
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #8 : 09 Декабря 2021, 07:45:07 »
для приёмной апериодической рамки экран нужен?
Если это именно рамка магнитная (ДН восьмеркой, низкоомный вход усилителя), то экран полезен, как глушение Е-помех.

   А если это любая разновидность флага (резистор нагрузки, кардиоидная ДН, усилитель с входным импедансом сотни ом), то вреден, т.к. кардиоида там образуемся  по тому же принципу, что в приемнике лисолова: сложением  восьмерочной ДН по магнитной составляющей и круговой ДН от электрической.  В флаге прием электрической составляющей (на вертикальные части рамки) необходим. Поэтому флаг экранировать нельзя.

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2006
  • Репутация: +216/-5
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #9 : 09 Декабря 2021, 07:46:31 »
... давно искал
Мне казалось (возможно авторский самоидиотизм), что из верхнего меню http://dl2kq.de/ любую статью сайта можно найти за минуту просто по логике...

Оффлайн ua4nu

  • ***
  • Сообщений: 23
  • Репутация: +0/-0
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #10 : 09 Декабря 2021, 08:07:07 »
Куда девается энергия?
В нагрев дома и его содержимого. http://dl2kq.de/ant/3-92.htm
Это понятно. Значит в чистом поле на сухом высоком дереве классическая ML на НЧ будет работать неплохо.
====================
А если серьёзно, то всё таки хотелось получить советы по первому вопросу - экранированной рамке.

Евгений

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2006
  • Репутация: +216/-5
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #11 : 09 Декабря 2021, 08:43:12 »
Значит в чистом поле на сухом высоком дереве классическая ML на НЧ будет работать неплохо.
Да. Но зачем там МР? Любой длинный провод, кинутый вместо кабеля питания МР на то же дерево будет лучше.  И по полосе, и по КПД.
Цитировать
А если серьёзно, то всё таки хотелось получить советы по первому вопросу - экранированной рамке.
Цитата: DL2KQ
...Электрического поля она почти не создает и сгруппировано оно в основном около конденсатора
Т.е. для предотвращения расстройки экранировать надо не столько МР, сколько её КПЕ. Изучите картинки на http://dl2kq.de/ant/3-92.htm

Оффлайн Phoenix

  • ***
  • Сообщений: 37
  • Репутация: +0/-1
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #12 : 09 Декабря 2021, 15:13:36 »
Если это именно рамка магнитная (ДН восьмеркой, низкоомный вход усилителя), то экран полезен, как глушение Е-помех.

А если это любая разновидность флага (резистор нагрузки, кардиоидная ДН, усилитель с входным импедансом сотни ом), то вреден, т.к. кардиоида там образуемся  по тому же принципу, что в приемнике лисолова: сложением  восьмерочной ДН по магнитной составляющей и круговой ДН от электрической.  В флаге прием электрической составляющей (на вертикальные части рамки) необходим. Поэтому флаг экранировать нельзя.
Благодарю!
Рамка у меня магнитная, усилитель на каскадах с ОБ, входное сопротивление усилителя 3-7 Ом.

На radioscanner'е при обсуждении широкополосных магнитных рамок периодически возникает вопрос, а какое вх. сопротивление усилителя оптимально?
В рамке MFJ-1886 вх. сопротивление примерно 100 Ом.
Есть мнение, что для оптимального согласования по коэф. шума или по мощности или ещё почему вх. сопротивление усилителя должно быть не КЗ, а сотни Ом. Если можно прокомментируйте, какое вх. сопротивление должно быть у усилителя? Чтобы понимать, как лучше его проектировать?

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2006
  • Репутация: +216/-5
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #13 : 09 Декабря 2021, 15:54:01 »
Если можно прокомментируйте, какое вх. сопротивление должно быть у усилителя? Чтобы понимать, как лучше его проектировать?
Оптимальное входное сопротивление усилителя (с точки зрения передачи всей мощности принятого сигнала  от рамки в усилитель, а значит, и для максимального С/Ш) должно быть согласовано с источником.
   
   Если рамка мала в длинах волны, то ее R очень мало (доли ома), a JX носит индуктивный характер (индуктивность одного витка). Для согласования Rвх усилителя должно быть тоже предельно низким. Но без конденсатора (т.е при апериодической рамке)  получается частотнозависимый делитель  между индуктивным сопротивлением индуктивности рамки и низким Rвх усилителя.   
   Для широкополосного приема (т.е. задачи более-менее равномерной AЧХ) импеданс усилителя должен быть высоким, в несколько раз выше модуля Z рамки (который почти полностью определяется и её индуктивностью, точнее JX этой индуктивности на верхней частоте), т.е. килоомы. Но при этом на вход усислителя попадает лишь малая часть принятого рамкой сигнала, т.е. снижается С/Ш (в смысле шумов самого усилителя).

  В конкретных конструкциях и задачах Rвх выбирают между этими крайностями. От нескольких ом (лучше С/Ш но хуже АЧХ) до нескольких сотен ом (лучше АЧХ, но хуже С/Ш ).

  Для идеального согласования входной импеданс усилителя должен компенсировать индуктивность рамки, т.е. иметь перестраиваемый по частоте конденсатор. Но это будет уже не апериодическая,а резонансная рамка...


Оффлайн Phoenix

  • ***
  • Сообщений: 37
  • Репутация: +0/-1
    • Просмотр профиля
Re: Экранированная рамка на передачу.
« Ответ #14 : 09 Декабря 2021, 16:30:33 »
DL2KQ, ясно, значит для р/л приёма надо строить низкоомный усилитель, итоговая АЧХ по диапазонам не важна. Высокоомный усилитель применим получается для измерительных антенн и всё равно там таблица поправочных коэффициентов.

А если сравнивать широкополосную экранированную магнитную рамку диаметром 1 метр и рамку Мебиуса (картинка в приложении) тоже диаметром 1 метр. Получается обе рамки экранированные и рамка Мебиуса во всём выигрывает? Только с конструктивом надо заморочиться. А активное сопротивление и выходное напряжение с рамки Мебиуса получается выше, при тех же геометрических размерах рамки?