磁环天线的供电方式及性能。方案、说明

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无线电电子与电气工程百科全书 / 天线。测量、设置和匹配

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带发射磁环天线的同轴电缆通信

当这种天线在传输模式下工作时，使用两种类型的天线与馈线连接——通过磁环（图 3.11，a）和通过伽马匹配电路（图 3.11，b）。请注意，链路环路和伽马匹配电缆屏蔽连接点都与微调电容器正好相反，这是保持框架对称性所必需的。

磁环天线的供电方式与设计
米。 3.11。发射磁架电源

通常，链接环的直径是主框架直径的 0,2。借助该环路，可以在磁环路的整个工作频率范围内提供令人满意的匹配。我们必须尽量确保线圈的电线不比制造磁性框架的电线细。

第二种匹配是伽马匹配。他的电路中使用的线材的粗细大约是框架线材的 2-5 倍。其半径为主机架半径的0,85-0,95。方案中的长度 L 不应超过框架周长的 0,2，通常选择 0,1 的值。与通信环路相比，伽马匹配需要对不同频段进行更仔细的调整，但同时它具有更高的效率。当框架在伽马匹配的两个或三个范围内工作时，您总能找到最佳尺寸。如果可以自由访问框架，则使用闭合跳线进行配置很方便。无论如何，当您必须处理磁性框架时，建议安装匹配设备。

如果帧仅用作接收器，则匹配通常没有问题。它是使用直接位于框架附近的晶体管放大器执行的，经过滤波和放大的射频信号从其输出通过同轴电缆馈送到接收器的输入。

磁环天线的尺寸和版本

表中给出了发射环形天线的特征尺寸。 3.2.

3.2表。
框架周长，厘米 50 80 100 200 500 400
最高工作频率，MHz 29 21 14 7 3,5 1,9

采用这样的尺寸，该框架可以有效地工作在三个相邻的波长范围，例如10、15和20或40、80和160 m。其效率在较高频率处最大，而在较低频率处降低。此表中的数据基于不带屏幕的磁力框架。如果有静电屏蔽，则应考虑其与内部导线之间的电容，这会降低环路的谐振频率。为了获得令人满意的操作，框架周长必须至少为工作波长的 0,08。

在电容器的帮助下，可以将帧调谐到更低的频率，但是，在传输模式下，这样的设计将变得非常无效。

如上图所示，磁性框架的输入电阻较低。这使得难以匹配其中磁环用于传输的天线系统，而不将其调谐到与工作频率共振。

环形天线有自己的电感。它可以使用已知公式计算或使用适当的仪器测量。通过在框架的开口端连接一个可变电容器，我们得到了一个可以在很宽的频率范围内调谐的传统振荡电路。图上。图 3.11 显示了用电缆连接框架的两种方案：通过通信回路 (a) 和使用伽马匹配 (b)；在它们下方是集总元件上的相应类似物，其形式为与电路的电感和变压器连接。

在由框架和电容器组成的振荡电路中，电场集中在电容器内部，磁场集中在框架周围。上面给出了解决找到最佳框架尺寸和电容器电容问题的结果。由此得出，框架的长度应约为波长的 0,08，电容器的电容应在 30-50 MHz 范围内约为 2-30 pF。

由于品质因数较低，较短长度的帧辐射效率较低。如您所知，后者由表达式确定：Q=(L/C)/Rp，其中 L 是环路电感，H； C——框架末端的电容，Ф； Rp——框架中的损耗电阻，欧姆。

与多匝框架不同，单匝框架具有最大的 L/C 比和最小的损耗电阻。长于工作波长 0,08 的环路可能无法调谐到谐振，因此难以匹配。

因此，对于传输模式下的操作，建议使用单圈框架。当调谐到谐振时，当发射器提供大量功率并且环路匹配良好时，数百安培的射频电流可以流过它。因此，发射磁环天线最好采用大口径铜管。您可以将其表面抛光至镜面。可变电容器必须是高质量的，最好没有摩擦触点。在极端情况下，您可以使用一个普通的可变容量配对电容器，仅通过定子（固定）部分连接到框架（图 3.12）。固态电容因品质因数低，不宜使用。

磁环天线的供电方式与设计
米。 3.12。磁性框架中的传统可变电容器

请注意，有时有报道称业余无线电爱好者使用不可调谐磁环天线在传输模式下工作。

将这种帧与发射机有效匹配的任务在理论上甚至非常复杂，超出了通常的业余无线电实践，因此这里不考虑这种类型的天线。我们不建议没有接受过适当理论和实践培训的无线电爱好者使用此类设计，因为结果会令人失望。

当磁环用作接收天线时，效率问题就不那么严重了。因此，具有固体电介质的电容器或具有摩擦触点的空气电容器都适合它们。框架采用多圈设计，可以减小其尺寸。对于框架，您可以使用细线。通常使用同轴电缆，其内核形成框架，编织层充当其屏蔽层。 资料来源：格里戈罗夫 I.N. 实用的天线设计。

框架和电源电缆的协调

由于易于实施，电感耦合和匹配也很普遍。最常用的选项如图所示。 20.7。一个直径比为 5:1 的小感应环放置在大环内。由于对称耦合，可以通过 1:1 环芯巴伦连接 50 欧姆同轴电缆。

磁环天线的供电方式与设计
米。 20.7。带电感耦合的环形天线：a - 与环形磁芯 1:1 上的平衡变压器对称连接； b——不对称连接； c - 带屏蔽的电感耦合（详细草图）。

对于非平衡连接（图 20.7b），同轴电缆直接连接。图 20.7 显示了一种电感耦合的便捷电学方法。 XNUMX，c。这里显示的只是同轴电缆的连接线圈，线圈中间的屏蔽层有一个中断。环的右半部分的屏幕焊接到大环的底座上（见图），天线在这个地方接地。通过稍微变形同轴电缆电缆，天线被微调到最小 SWR。据信，直径 d 应该越小，天线的工作品质因数就越高。

文学:

K.罗瑟梅尔。天线。第 2 卷。11 年第 2001 版

出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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