Магнитная антенна (часть 3, от макета к рабочему образцу)

Результаты дополнительных опытов и модернизация конструкции антенны

Проводя дополнительные опыты по приёму сигнала магнитной апериодической рамочной антенной на макетах, я пришёл к выводу: необходимо изменить конструкцию антенны.

Макет с конструктивными изменениями был изготовлен из недорогих материалов и успешно опробован. Результаты работы остались прежними, но широта возможностей для дополнительных экспериментов увеличилась — это существенный плюс. Поэтому окончательное решение таково: рабочую конструкцию следует изготавливать по опробованному макету новой версии.

Антенну можно рекомендовать для качественного радиоприёма при работе с радиоприёмником.

АНТЕННА: что, зачем и как изменилось в конструкции

1. Изначально работать с макетом рамки было неудобно: конструкция получилась слишком гибкой, плохо держала форму, требовала дополнительного крепления. Хранить макет без каркаса также было проблематично.Логичное решение — разместить полотно антенны внутри детского пластикового обруча. Это придаёт конструкции жёсткость и обеспечивает удобство при:
   -разборке;
   -перемещении;
   -хранении;
   -проведении экспериментов.
2. Изначально описанная в книге рамка предназначалась только для одной задачи — создания поля, и имеющегося конструктива было более чем достаточно. Однако эксперименты по приёму показали, что для полноценных опытов такой конструкции недостаточно. Внесённые изменения:
   -сопротивление вынесено из внутреннего пространства антенны наружу и сделано съёмным. В случае выхода из строя при опытах по изучению возможностей использования антенны на передачу его можно заменить «на лету» ;
   -расширены технические возможности для экспериментов: появились варианты последовательного соединения полотен для увеличения рабочей длины антенны, а также возможности иного расположения антенн в пространстве и т. д. Идея расширения возможностей апериодических антенн не нова и широко используется на практике (можно ознакомиться с примерами реализации 1,2,3,4,5. Однако стоит обратить внимание, в упомянутых источниках речь идёт не об экранированных апериодических рамках. Ключевые преимущества рассматриваемой конструкции:
   -экранированное полотно — повышает помехоустойчивость системы в условиях шумного места;
   -выраженная кардиоидная диаграмма направленности при приёме — даёт дополнительные преимущества.
3. Опыт по уменьшению длины кабеля от антенны до приёмника (с 1,5 м до 50 см) показал заметный на слух выигрыш по сигналу. Специальные измерения не проводились, но такой грубой оценки достаточно. Это подтвердило необходимость:
   -разместить усилитель ВЧ как можно ближе к антенне;
   -максимально укоротить кабель от полотна антенны до усилителя.Для этой -конструкции антенны был специально рассчитан и изготовлен соответствующий усилитель.

Информация по изготовлению магнитной апериодической рамочной антенны на основе испытаний, проведённых ранее на макете

АНТЕННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Особенности, принятые во внимание при расчёте и изготовлении усилителя:

• минимум настройки;
• малошумность;
• малогабаритность;
• доступность и дешевизна компонентов;
• возможность конструктивного изменения части усилителя без изменения входной части — единожды сделанной и настроенной.

В ходе экспериментов обнаружилась постоянная электромагнитная помеха высокой интенсивности с частотой около 60 Гц. Источник помехи, который ранее не принимался во внимание, удалось выявить благодаря направленным свойствам рамки.

Физически устранить источник помехи невозможно. Частично снизить её воздействие можно путём вращения антенны, однако более эффективным решением является применение фильтра. Это позволяет свободно ориентировать антенну, не опасаясь влияния помехи, не имеющей отношения к ВЧ‑сигналу. Данный подход был успешно реализован.

Информация по изготовлению экспериментального антенного усилителя для данной рамочной антенны

ВЫВОДЫ

Антенна работает, и чем выше частота, тем лучше, что и следовало ожидать согласно формуле коэффициента собственного усиления антенны бегущей волны. На КВ работает хорошо, на СВ — удовлетворительно, на ДВ — плохо.

Усилитель работает неплохо. На ДВ усиление, как и ожидалось, мало — это было ожидаемо исходя из даташита микросхемы и расчётов; практика это подтвердила.

Результат более чем удовлетворителен. В условиях жутчайших помех — работает. Слабые сигналы слышны. Теперь осталось увеличить действующую высоту антенны, но так, чтобы не поднимать уровень шумов усиления, — дело за резонансом и опытами по соединению нескольких рамок в единое полотно антенны.

Изготовление блока питания

Всем спасибо за внимание! Крепкого здоровья! Удачи!

Работу изготовленной антенны вместе с усилителем можно посмотреть на видео ниже.