无线电接收天线。方案、说明

无线电接收天线。无线电电子电气工程百科全书

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最简单的检测器或晶体管接收器增益很小，并且需要在输入端有足够大的信号电平（由天线产生）才能正常运行。此类接收器在长波和中波（LW 和 MW）范围内工作，即使一个振荡电路也足以与邻近干扰无线电台的信号失谐。将讨论这些范围的接收天线。

幸运的是，现代无线电台具有相当大的功率并产生很大的场强，因此即使在具有中等尺寸天线的探测器接收器上也可以接收到它们。天线导线必须沿着接收波的电场力线放置，即沿其电场矢量E的方向（图1a）。 LW和MW无线电台发射垂直极化波，其中电场矢量E是垂直的，磁场矢量H是水平的。因此，磁性天线必须水平放置（图 1，b），电天线必须垂直放置（图 1，c）。

无线电接收天线

磁性天线是一根矩形或圆形横截面的铁氧体棒，其周围缠绕有线圈，该线圈也是输入的线圈，并且可能是振荡电路的接收器中唯一的线圈。铁氧体棒具有高磁导率，将接收波的磁场集中在线圈中。天线通常位于接收器外壳内，因此非常方便。它是有方向性的，应该大致垂直于无线电的方向。如果方向不明，可以通过转动接收机机身来确定，接收最小，当磁性天线杆的轴线看向电台时，接收效果更明显。借助磁性天线无法确定该站位于哪一侧（沿找到的方向）。不幸的是，磁性天线产生的信号电压完全不足以满足检测器接收器的操作——检测器前面需要一个或两个晶体管射频放大级。

如果您开始通过构造最简单的探测器接收器来掌握无线电工程，您将不得不使用产生更高电压的电线天线。带磁性天线的接收器稍后会掌握。

经典的电天线是偶极子，它是一根直的电线，中间开口，在该点连接一条两线，将偶极子连接到接收器（图1，c）。偶极子垂直放置，有自己的谐振频率，在该频率下其长度等于波长的一半。但在东北部，尤其是长波，波长为200至2000 m，当然，没有人使接收偶极子的长度超过100 m，尤其是垂直放置的接收偶极子。使用缩短的偶极子，其产生的信号电压与长度的减小成比例地减小。确实，有一种方法可以将偶极子的长度缩短一半而不降低其性能 - 使用接地（图 1d）。地球将作为偶极子上半部分的完美平衡并取代其下半部分。即使在发射无线电中心也可以这样做，那里全尺寸天线杆的高度现在应该是波长的四分之一。

减少偶极子长度（从而减少其高度 - 毕竟偶极子是垂直的）的进一步可能性是在其上端使用电容负载。当前的。流过停经线的电流必须以接收到的振荡频率对该电容进行充电。因此，电容越大，流过停经线进入接收器的电流就越大。

上部电容负载以不同的方式执行。在最简单的情况下，使用水平电线，悬挂在两个桅杆或其他合适物体（房屋、树木）之间的绝缘体上。如果它是垂直引线的延续，则获得L形天线（图2，a）。它的方向性较弱：从下方接收电台的效果要好一些，因此最好将电线的远端自由端拉离广播电台。

无线电接收天线

如果将引线连接在靠近水平部分中间的位置，则得到T形天线（图2,6）。它平等地接收来自各个方向的无线电信号。水平部分的长度可以是10 ... 25 m，不宜做得太长，因为它不直接参与无线电波的接收，而只是增加垂直部分的效率。

对于L型和T型天线，需要两个支撑——这是它们的缺点。如果当地条件允许，可以将“斜波束”型天线从水滴进入的窗口拉伸到最近的高处物体（屋脊、树）。电线的自由端必须用一两个瓷绝缘体绝缘（电线上的旧滚轮即可）。

将天线固定在树上时，尽量不要折断树枝，也不要用电线包裹树干 - 树木会因此而受苦甚至死亡，因为它们没有办法保护自己免受野蛮人的侵害！最好将一根非常松散且无论如何都不会收紧的麻绳或棉绳环挂在合适的树枝叉上，并将连接到第一个天线绝缘体或该绝缘体本身的电线绑在其上。

请记住，树木会在风中摇曳，因此电线必须悬挂得较大“下垂”，以免折断。天线导线的直径并不重要，仅出于机械强度的原因而选择。由旧（废弃）变压器缠绕而成的搪瓷绝缘铜绕组线非常合适。即使直径为0,5毫米，其抗拉强度也达到4公斤，并与直径的平方成正比增加。这已经足够了，此外，天线非常轻，顺便说一句，从地面上几乎看不见。

另外两个天线（图 2、c、d）安装在同一个桅杆上 - 一根垂直的木杆，如有必要，用支架加固。小而轻的杆子可以安装在屋脊上，较长而重的杆子最好安装在地面上。用直径为 0,8 ... 1 毫米的合成绳或尼龙钓鱼线制作支架 - 它坚固、有弹性且价格便宜。顺便说一句，如果你在河边散步时，发现一卷被渔民缠结并扔掉的鱼线，不要懒得把它捡起来解开。派上用场。

在如图所示的天线中如图2c所示，上部容性负载由任意形状和配置的线“轮”形成，连接到停经线并通过瓷绝缘体与桅杆隔离。在下雨和潮湿的天气情况下，需要绝缘体，当潮湿的桅杆树成为导体时，尽管是坏的，并且会降低天线的性能。著名的“圆锥形”天线也是类似地制造的，在它不是使用“轮子”，而是使用从绝缘体扇出的一束电线。我们不建议这样做，因为光束很重，并且天线工作效率低下，因为电线彼此太近。最好只取6或8根约0.5m长的电线，像织针一样将它们分开。这已经足够了，但您仍然可以用细铜导体连接辐条的末端。

所谓“伞形”天线（图 2，d）中的电容负载的作用是由 2 ... 3 m 长的延伸部分的上部部分执行的，该延伸部分由在中心点连接的导线制成，导线长度逐渐减小。电线的末端通过绝缘体与拉伸痕迹隔离。如果延长线是由钓鱼线制成的，钓鱼线是一种良好的电介质，则可以通过将钓鱼线连接到电线而无需绝缘体。通常放置三四个妊娠纹。

我们谈到天线，其设计适合农村居民——他们在选择天线杆的地点和材料方面有更多的选择。我们故意不给出尺寸，因为在合理的范围内（高度不超过 10 ... 15 m，长度不超过 20 ... 30 m），天线越高越长，探测器接收器的工作声音越大。建议那些希望深入研究该理论的人阅读[D-3]中的文章。有关天线设计的更多信息，请参阅[4]。

如果不接地，天线就没用了——毕竟，下去的高频电流一定会流到某个地方！没有接地的探测器接收器根本无法工作，敏感的晶体管接收器会因干扰而“窒息” - 经验表明，使用接地时，弱站的接收会改善，干扰水平会降低，而且非常显着。另外，天线需要防雷，所以必须先做好接地。

在许多情况下，如果有管道，就已经接地了。水管在地下运行，并不与地下隔离。中央供暖管道虽然是隔离的，但具有良好的接地作用，但在现代公寓楼中，它们与房屋的公共接地回路电气连接，无论如何，广泛的供暖网络可以作为天线的良好平衡。禁止连接煤气管道，而电网是一个强大的干扰源，最好远离它 - 从安全角度来看也是如此。

如果没有自来水，而你住在有炉子取暖的乡村木屋里，请小心地走遍你的家——肯定会有一根金属管深深地钉入地下。它将作为地面。水井的配件工作得很好，金属杆上的栅栏是合适的 - 您可以用沿着栅栏铺设的电线连接多个杆，以同时接地和配重。如果不是这种情况，您将不得不使用二十年代反复描述的选项：在方便的地方挖一个洞，最好达到磅水的水平或至少达到土壤不会冻结的水平通过，在里面放一个旧水桶，一块铁片或一个槽（面积重要，而不是名称），用较粗的焊锡丝，在上面撒上盐和木炭（以提高导电性），然后掩埋、夯实。接地准备就绪。

天线必须立即配备避雷开关和火花隙，以保护自己免受大气电流的影响。曾几何时，生产了带有火花隙的闪电开关，以小刀开关的形式制成。它们很方便，但并不完全安全：如果您迟到将天线接地，您可能会在雷雨期间意外触摸连接到断开天线的触点，我们不建议这样做。任何设计的拨动开关或电气开关SA1都将用作开关（图3，a）。

无线电接收天线

闪电开关安装在由任何绝缘材料制成的板上，固定在水滴入口附近的墙壁或窗框上。避雷器F1由两块带齿金属板组成，金属板之间留有约1毫米的间隙。我们建议您与避雷器并联，连接任何氖灯 VL1 - 它的闪烁将发出天线通电的信号。你会惊讶地发现，这种情况不仅会发生在雷雨天气，而且还会发生在暴风雪期间的严霜中。

如果没有进行闪电开关，并且天线下降的末端没有连接到任何地方并且被扔在窗台上，会发生什么？天线会积聚大量电荷，其电位可升至数万、数十万伏（我们不是在开玩笑！）。然后接触滴水将会致命（罗蒙诺索夫的同伙里奇曼就是这样被杀的），大火花会从滴水线上跳出，引起火灾。所以一定要接地！

最根本的防雷方法（不排除“氖管”和避雷器！）将是根据最简单的电感调谐方案构造探测器接收器（图0.3.b）。最好用相当粗的电线（直径 0.5 ... 20 毫米）将线圈缠绕在由任何绝缘材料制成的框架上，“永远”将天线与地电连接。一根用于管道的塑料管、一个用于洗发水或霜等的塑料瓶就可以了。绕线是一层一层地进行的。框架直径为 40 ... 100 mm 时，接收 CB 范围内的广播电台大约需要 300 匝，接收 DV 范围内的广播电台大约需要 100 匝。在后一版本中，您可以从第 XNUMX 个线圈中抽出一个抽头，然后安装量程开关。为了进行调谐，将任何晶体管接收器的磁性天线的铁氧体棒插入线圈中。

更好的选择性，即干扰站信号的失谐由带有调谐天线电路的检测器接收器提供，其电路如图 4 所示。 1、如果天线较大，耦合线圈L4电感较大，最好采用串行调谐方案（图1，a）。并具有短天线和低电感 L4,6 - 并联（图 1）。线圈缠绕在单独的框架上，并通过单独的可变电容器 (KPI) C2 和 CXNUMX 进行调谐。您可以通过磁性天线调谐线圈和铁氧体棒。调谐结果非常复杂 - 需要调整三个参数：用于调谐电容器电路的两个频率以及线圈之间的连接，将它们的框架放在一起或分开。但另一方面，你可以在音量和接收质量方面取得不错的成绩。

无线电接收天线

线圈数据与前一种情况相同。 KPI 可以是任何类型，最大电容至少为 150 ... 200 pF（适用于任何旧无线电）。如果使用两节 KPE 块。最好将两部分并联以扩大调谐范围。对于所描述的接收器，您只能使用电阻为 3600 ... 4400 欧姆（两个胶囊串联）的高电阻电话。图 1 中的隔直电容器 C3。图3、图4中的b和C2000用于关闭检测器之后的高频电流，并且可以具有10至000pF的电容。

但是，如果城市居民想尝试探测器接收器，但没有机会穿透屋顶并安装大型天线呢？顺便说一句，没有必要爬上屋顶，因为沿着钢筋混凝土房屋的墙壁降低天线不会有效地工作。她，即。在水平方向。在这些条件下，将带有电容负载的天线（图 2，c）放置在距阳台两米长的水平杆上，效果会更佳。如果窗前有一棵树或某种高耸的物体，你可以向它延伸一束“斜梁”。

聪明一点，看看窗户附近是否有任何“替代天线”，例如排水管或旗杆。很可能将天线连接到它们上。即使管道在某处接地或连接到屋顶，天线仍然可以工作，但好坏取决于当地的具体情况。当您伸手去拿此类天线时，请尽量不要掉出窗外。安全第一！

然而，完全没有必要将天线带到室外，因为长波和中波站的场域可以很好地渗透到建筑物中。使用室内天线！建筑物内场的配置是不可预测的，所以你需要进行实验。拿起任何 5 ... 10 米长的绝缘线，将其连接到接收器（不要忘记接地）并将电线在房间周围和窗户附近移动，同时设置接收器并观察接收音量。电线不一定要在天花板下，有时，扔在地板上，效果更好！选择好电线的最佳位置后，将其隐藏在窗帘后面、地毯下、沙发后面、沿着墙壁和天花板的交界处拉伸等来固定。由于房间干燥，对天线绝缘没有特殊要求，甚至可以用小钉子将电线钉在踢脚板上。如果天线导线沿着电话或广播网络的导线布线而不与它们接触，则由于网络和天线的电容耦合，可以改善接收效果。

还有另一种有趣的可能性。有时房间内（或房间墙壁内）铺设有各种金属管道，例如中央供暖系统。尝试将室内天线放置在它们附近，因为在这些管道中，就像在任何天线中一样，无线电台的电磁场也会感应电流。如果接收音量增大，请在管道上缠绕几圈绝缘线，并将电线末端连接到接收器上的天线插孔（或夹子）。将获得一个电容器，该电容器提供该替代天线与接收器的电容耦合。

无线电接收天线

当然，如果使用同一根管道作为接地，成功的可能性不大，但在“天线”和接地的连接点距离较远的情况下是可能的。

如果将地连接到例如水管，并且将天线电容性地连接到加热管，则可以获得非常好的结果。

如果你不想让整个公寓都被电线缠住或者你的父母不允许，而房间里只有一根管道，比如中央暖气，该怎么办？还有一个出路：作者使用靠近管道并垂直于管道放置的磁性天线获得了非常好的结果。您甚至不需要连接到后者并剥掉上面的油漆！

具有这种天线的实验接收器的示意图如图 5 所示。 1. 接收器的振荡电路由磁性天线L1和KPE（任何类型）C2的线圈组成。检测器与以前的接收器一样，将是D9系列的任意点锗二极管。 D18、D311、D507、GD2等上面讨论了隔直电容器 CXNUMX 和电话。

磁性天线可以从任何晶体管接收器中现成（与线圈一起）使用，也可以自行缠绕。磁性天线杆上的 CB 系列线圈包含 60 ... 80 匝任何细绝缘线，DV 范围为 180 ... 240 匝。磁芯可以是旧废弃电视中水平变压器磁路的一半，也可以是偏转系统中环的一半。在这种情况下，线圈的匝数大约减半，因为这种磁路的磁导率和横截面较大。

从图 5 中可以清楚地看出将所得天线放置在管道附近的方法。图XNUMX中，管道的横截面由虚线示出。接收器的所有部件都放置在一小块 getinax 板上（textolite、胶合板、纸板等）。将线圈固定到电路板上时，避免仅使线圈磁路周围发生短路。通过将磁路带到各种延伸的金属物体上，您可以找到最佳位置。在一座行政大楼里，这原来是窗户的金属框架，奇怪的是，也是电梯井的一角。

这样的系统如何运作？高频电流。由无线电台的磁场感应并流经管道，产生磁场，其磁力线看起来就像管道上佩戴的同心环。该磁场集中在铁氧体磁路中，并在电路线圈中感应出电动势。一切都非常简单有效。

如果在管道的另一侧引入水平变压器磁路的后半部分，在管道周围形成闭合磁系统，与管道的连接将会增加。在这种情况下，电路的电感增加，必须通过电容器C1的电容的减小来补偿。一般可将电容器更换为恒定电容器，并通过两半磁路的相互移动来进行调节。我们祝您实验成功！

文学

Polyakov V. 关于无线电接收器免费能源的供应。 - 收音机。 1997 年。第 1 期。p。 22. 23.
Polyakov V.“永恒的”电台。 - 收音机。 1997 年，第 5 期。 23. 24.
Long A. 你的接收器有什么天线？ - 收音机。 1997 年，第 3 期，第 34.35 页：第 4 期，第 40.41 页XNUMX。
Borisov V. G. 年轻的业余无线电爱好者。 - M 无线电和通信。 1985 年。

作者：V.Polyakov，莫斯科

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