ループアンテナの操舵機。スキーム、説明

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ループアンテナのステアリングマシン。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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文献で「磁気ループ」（磁気ループ）という名前が付けられている送信ループアンテナの製造では、アマチュア無線はその品質係数が高いため、いくつかの問題を解決する必要があります。このようなアンテナは、アマチュアの範囲内で調整する必要があります。つまり、適切な制御回路を備えたリモートで調整可能な可変コンデンサと、無線局の部屋でローターの位置（アンテナの動作周波数）を表示するノードが必要です。このようなアンテナのKPIは、高い動作電圧が必要であり、ローター集電装置が無損失であるか、まったく存在しない必要があるため（たとえば、バタフライタイプのコンデンサー）、不足していることに注意してください。

これらすべての問題に対する簡単な解決策が、ベルギーのアマチュア無線家 ON7NU によって提案されました (Daniel Elias、"Servo-CV pour antenne loop magnetique". - CQ-QSO、2005 年、No. 9/10、p. 22-25)。 40メートルの範囲のアンテナで、アンテナを調整し、その動作周波数を示すために、彼は既製のサーボドライブ（ラジコンモデルで使用されるアナログステアリングマシン）を使用しました。

このようなステアリングマシンには、DCモーター、ギアボックス、およびコントロールユニットが含まれています。制御チャネルはパルス幅変調を使用します。それらは20本のワイヤーで制御チャネル（レシーバーデコーダーの出力など）に接続されます。 0,5本のワイヤーが電圧を供給し、2本目のパルスがステアリングマシンの出力シャフトの位置を最終的に決定します。制御パルスの繰り返し周期は約XNUMXミリ秒で、持続時間はXNUMX〜XNUMXミリ秒以内である必要があります。これは、制御発振器パルスのこのパラメータを設定する可変抵抗器に機械的に接続されているモデル制御によって決定されます。

サーボ制御ユニットには発電機もあり、その出力パルス幅は、サーボ出力シャフトに機械的に接続された可変抵抗器によって決定されます。これらのパルスは、制御回路を通過するパルスと比較されます。その結果、モーター制御信号が生成されます。モーター制御信号が回転を開始し、ステアリングマシンの出力シャフトとそれに関連する可変抵抗器を、内蔵の発電機のパルスの持続時間と等しくなるまで回転させます。制御回路を通過するパルス。

ステアリングマシンシャフトの直接的な形の最大回転角度は、通常、技術仕様では標準化されていません。45 度または 60 度の角度の回転時間のみが示されています。小さい寸法にもかかわらず、ステアリングマシンは顕著なトルク (数 kGcm) を発生します。図上。図 1 は、「標準」クラスの典型的なステアリングサーボの外観を示しています。Hitec のモデル HS311 です。寸法は 41x20x37 mm、重量は 44,5 g、電源電圧は 4,8 または 6 V、角度 60 度の回転時間は 0,19 秒です。トルク-3,7kgcm。

ループアンテナの操舵機。ハイテックから操舵機クラスのスタンダードモデルHS311登場
図1。ハイテックのステアリングマシンクラス標準モデルHS311の登場

サーボ出力シャフトの実際の回転角は上記の値よりも大きくなります（モデルによって異なります）が、静電容量の比較的小さな変化が必要なため、シングルバンドループアンテナの調整にも十分です。コンデンサ。したがって、7000〜7100 kHzの周波数帯域をカバーするには、約XNUMXパーセントにすぎません。

ON7NUアンテナでは、高電圧調整コンデンサの問題も異常な方法で解決されます。ステアリングマシンは、比較的容量の小さい自作コンデンサのロータープレートを回転させ（図2）、40メートルの範囲でフレームの共振を提供するコンデンサの必要な全静電容量は、同軸ケーブルの形でそれに平行な「コンデンサ」を接続します。このような必要な長さのケーブルの端を注意深く切断すると（故障を防ぐため）、「コンデンサ」は数キロボルトの電圧で正常に動作します。 100ワットの送信機電力でループアンテナに作用するのはこの電圧です。この場合、「コンデンサ」の直線寸法を小さくするために、ケーブルを誘電体フレームに巻くことができます。

ループアンテナのステアリングマシン。自家製コンデンサーのロータープレートの回転
米。 2.自家製コンデンサーによるロータープレートの回転

ON7NU 設計の自作コンデンサのプレートは、フォイルグラスファイバーでできています。可動板は、両面に箔を有する材料でできており、板の輪郭に沿ってはんだ付けによって電気的に接続されている。固定プレートは片面のみにホイルを付けることができますが、ホイルが可動プレートを「見る」ようにホイル側に取り付ける必要があります。可動プレートとの電気的接触は、可動プレートにはんだ付けされた柔軟なワイヤによって提供されます。

可動プレートは、機械の出力シャフトのワッシャーに固定され、固定されたプレートは、本体の「ラグ」に取り付けられたXNUMX本の長いネジを使用して固定されます。可変コンデンサプレートは、銅板または真ちゅうで作ることもできます。

タイマー555（KR1006VI1）で作成された制御パルスジェネレータのスキームを図3に示します。 1. 持続時間を変更するための制限は、抵抗 R3 と R2 を選択することによって設定されます。必要な制限内で出力パルスの持続時間を変更する可変抵抗器 R4 には、スケール (「アンテナ周波数」) が必要です。これは、アンテナを最小 SWR に調整するときに決定される動作周波数を示します。発電機、バッテリー、制御装置は小さなケースに収められています (図 XNUMX)。

ループアンテナのステアリングマシン。タイマー555（KR1006VI1）で作成された制御パルスジェネレータの図
米。 3.タイマー555（KR1006VI1）で作成された制御パルスジェネレータの図

ループアンテナの操舵機。ジェネレーター、バッテリー、コントロールは小さなケースに収められています
米。 4.発電機、バッテリー、制御装置は小さなケースに収納されています

組み立てられたON7NUアンテナを図5に示します。 40.フレームが取り付けられている十字架は、直径XNUMXmmの衛生的なプラスチックパイプとそれに対応するT字型のアダプターでできています。 KPIと定コンデンサを備えたステアリングサーボ

ループアンテナのステアリングマシン。アンテナON7NU組み立て済み
米。 5.組み立てられたアンテナON7NU

出版物：radioradar.net

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