C магнитной антенной на 3 МГц.

Большое спасибо Александру Голубеву за идею, которую я собираюсь проверить, а именно об изменении конструкции намотки катушки магнитной антенны.

В своих экспериментах я применял фабричную магнитную антенну от какого-то старого транзисторного радиоприемника, которая была намотана литцендратом ЛЭШО 7х0,07. Александр же предлагает: "Как эксперимент, я бы предложил вам намотать проводом диаметром 0,4 мм на такой же ферритовый стержень распределённую обмотку на 70-75% всей длины стержня, соответственно "угадав" индуктивность на прежнем уровне. Думаю, что результат может быть положительным."

Думаю, не стоит мелочиться, а взять быка за рога и намотать катушку проводом ПЭЛ 0,9. Ведь, чтобы повысить конструктивную добротность, нужно уменьшить потери, например, увеличивая поверхность проводника, по которой течет ВЧ ток (скин-эффект). А поверхность круглого проводника прямо пропорциональна длине окружности проводника.

Давайте посчитаем, уважаемые читатели: длина окружности одного проводника литцендрата 0,07мм х 3,14 ~ 0,22 мм, а проводников 7, т.е общая длина окружности всех проводников 0,22 мм х 7 ~ 1,6 мм. Если взять провод диаметром 0,4 мм, как советует Александр, то длина окружности будет 0,4 х 3,14 ~ 1,2 мм, т.е. меньше, чем у литцендрата. А вот для диаметра провода 0,9 мм имеем 2,7мм, т.е. почти в 2 раза больше, чем у литцендрата. У меня есть провод диаметром 2 мм, а еще шина 10х1мм, но, думаю обмотка не поместится. Это для СВ-диапазона, а вот для частоты 3 - 3,5 МГц - очень даже может быть :).

Расчеты и теория это одно, а вот, что скажет практика? Беру стержни: один - из феррита 150 ВН (для диапазона КВ 3,0 - 3,8 МГц), другой - из феррита 600 НН (для СВ, стобы сравнить с литцендратом). Клею каркасы из 3-х слоев бумаги, чтобы катушки можно было двигать по стержню.

Рис. 1.

Мотаю катушки проводом ПЭЛ 0,9: для СВ - 53 витка, для КВ - 30 витков.

Рис. 2.

Начал с сравнения катушек СВ-диапазона, для этого по обе стороны катушки намотал катушки связи - по одному витку проводника от витой пары и подключил к ним выход и вход NanoVNA.

Рис. 3.

И вот тут меня ждала очередная неожиданность: Катушка с литцендратом, не смотря на расчеты, показала лучшие результаты. Смотрите сами:

Рис. 4. Значения частот - в кГц.

Слева - АЧХ катушки, намотанной литцендратом справа - проводом ПЭЛ 0,9. Полоса пропускания отличается в 1,5 раза! Это не 2 - 3 %, которые можно списать на .....

Рис. 5. Значения частот - в кГц.

На частоте 1 МГц картина та же - полоса по уровню затухания -20 дБ у литцендрата в 1,5 раза уже.

Рис. 6. Значения частот - в кГц.

На верхнем краю СВ - диапазона затухание ожидаемо меньше, но при одинаковом его уровне катушка , намотанная литцендратом все равно выигрывает, только уже немного меньше.

Единственное, в чем катушка из толстого провода немного выигрывает - это в перекрываемом диапазоне: 540 кГц - 3,58 МГц против 540 кГц - 3,32 МГц (это с одной секцией КПЕ 12-495 пФ). Видимо все-таки собственная емкость у катушки из ПЭЛ 0,9 меньше.

Вот такие неожиданные результаты. Есть ад чем подумать. Как раз сегодня к нам приехал сын с внучкой, и я рассказал ему о результатах моих исследований :)). Он удивился и высказал предположение, что дело тут в том, что в толстом проводе скин-эффект проявляется неравномерно, так как разные части поверхности проводника находятся на разном расстоянии от сердечника. Он предложил взять не круглый провод, а плоский с такой же поверхностью. Вопрос интересный, будет время раскатаю круглый провод в плоский :). И еще одна его идея: взять каркас катушки большего диаметра, например 40мм, тогда диаметр провода будет влиять меньше.

Продолжил с антенной для КВ. Пришлось отмотать 5 витков, так как емкость конденсатора была уж очень маленькой. Также увеличил количество витков катушек связи до 2-х, чтобы получить нормальный КСВ.

Рис. 7. Слева - АЧХ, справа - КСВ.

Подключаю катушку связи через отрезок кабеля 50 Ом к входу трансивера FT857.

Рис. 8.

Запускаю программу JTDX, настраиваю трансивер на частоту 3,573. Пошла дешифровка сигнала. Вращаю КПЕ - на резонансной частоте уровень сигнала около 6-ти баллов и довольно высокий уровень шумов. При расстройке относительно резонансной частоты шумы уменьшаются, а уровень сигнала падает до 1 балла. Но прием и дешифровка продолжается даже при максимальной и минимальной емкости КПЕ. Давайте посмотрим, что выловилось.

Направленность антенны - З - В:

Рис. 9.

Направление С - Ю:

Рис. 10.

Отличия в рапортах есть: RA9CU - -19дБ/-15дБ (С-Ю/З-В), UA9CAW - -13/-11. При ориентации З-В много станций из 4-го района, две станции из Польши, одна - из Финляндии, есть станция из Белоруссии.

Переключаюсь на мою GP (высота 10м, стоит на земле).

Рис. 11.

Да, здесь все гораздо лучше, но уровень шумов возрос до 9 баллов. Принимаю две станции из Греции (около 2200 км) и самая дальняя станция - R9YCA (запад Алтайского края, около 3000 км).

Рис. 12.

Видно, что с магнитной антенной уровень ниже, чем с GP, но работать на прием вполне можно. Позавидовал как DK1WB вызывает R9YCA, а это уже почти 5000 км.

Скажу, что мне на частоте 3014 кГц я не очень громко принимал работу "свободного" оператора. На частотах SSB-участка 80-го диапазона принимал станции 3-го, 4-го и 6-го районов.

Сейчас подключу магнитную антенну СВ-диапазона и посмотрю, что там можно услышать. Завтра-послезавтра выложу видео.

Всем здоровья и успехов !