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無線電子工学および電気工学の百科事典 ラジオ受信アンテナ。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
[この指令を処理中にエラーが発生しました] 最も単純な検出器またはトランジスタ受信機は利得がほとんどなく、通常の動作のためにはアンテナによって生成される入力でのかなりの信号レベルを必要とします。 このような受信機は長波および中波 (LW および MW) の範囲で動作します。この場合、発振回路が XNUMX つであっても、隣接する干渉する無線局の信号から十分に離調できます。 これらの範囲の受信アンテナについて説明します。 幸いなことに、現代のラジオ局はかなりの出力を備えており、大きな電界強度を生成するため、中程度のサイズのアンテナを備えた探知受信機でも受信できます。 アンテナ ワイヤは、受信波の電界の力線に沿って配置する必要があります。 電場ベクトル E の方向に。(図 1a)。 LW および MW 無線局では、電界ベクトル E が垂直、磁界ベクトル H が水平となる垂直偏波で電波を発信します。 したがって、磁気アンテナは水平に（図1、b）、電気アンテナは垂直に（図1、c）に配置する必要があります。
磁気アンテナは、長方形または円形の断面のフェライト ロッドにコイルが巻かれています。これは入力のコイルでもあり、おそらく発振回路の受信機にある唯一のコイルです。 フェライトロッドは高い透磁率を持ち、受信波の磁場をコイル内に集中させます。 アンテナは通常、受信機の筐体内にあるため、非常に便利です。 これは指向性があり、無線の方向に対してほぼ垂直である必要があります。 方向が不明な場合は、受信機の本体を回転させることによって決定でき、磁気アンテナロッドの軸が無線局を向いているときの最小受信がより顕著になります。 磁気アンテナの助けを借りて、ステーションがどちらの側（見つかった方向）に位置しているかを判断することは不可能です。 残念ながら、磁気アンテナによって生成される信号電圧は、検出器受信機の動作には完全に不十分です。検出器の前に XNUMX つまたは XNUMX つのトランジスタ無線周波数増幅段が必要です。 最も単純な探知受信機の構築から無線工学を習得し始めると、はるかに高い電圧を発生する電線アンテナを使用する必要があります。 磁気アンテナを備えた受信機は後でマスターします。 古典的な電気アンテナはダイポールです。ダイポールは、真ん中が開いた真っ直ぐなワイヤで、この点に接続された 1 線の線路でダイポールを受信機に接続します (図 200、c)。 ダイポールは垂直に配置されており、その長さが波長の半分に等しい独自の共振周波数を持っています。 しかし、北東、そしてさらに下西では、波長は 2000 ～ 100 m であり、もちろん、受信ダイポール、特に垂直に配置されたダイポールを 1 m より長くする人は誰もいません。 短縮されたダイポールが使用され、その発生信号電圧は長さの減少に比例して減少します。 確かに、性能を低下させることなくダイポールの長さを半分に短縮する方法、つまり接地を使用する方法があります（図XNUMXd）。 地球は双極子の上半分に対する完璧な平衡点として機能し、その下半分を置き換えます。 これは送信無線センターでも行われており、フルサイズのアンテナマストの高さは波長の XNUMX 分の XNUMX でなければなりません。 ダイポールの長さ (したがってその高さ - 結局のところ、ダイポールは垂直です) を短縮するさらなる可能性は、その上端で容量性負荷を使用することです。 現在。 ドロップワイヤを流れる電流は、受信した振動の周波数でこの容量を再充電する必要があります。 したがって、静電容量が大きいほど、ドロップワイヤを通って受信機に流れる電流も大きくなります。 上部の容量性負荷はさまざまな方法で実行されます。 最も単純なケースでは、水平ワイヤーが使用され、2 本のマストまたはその他の適切な物体 (家、木) の間の絶縁体に吊り下げられます。 垂直ドロップワイヤーの延長である場合、L 字型アンテナが得られます (図 XNUMX、a)。 指向性が弱いのが特徴です。局は下側からのほうが若干良好に受信されるため、ワイヤの遠い自由端を無線局から離して伸ばすほうがよいでしょう。
ドロップワイヤーを水平部分の中央近くに接続すると、T 字型のアンテナが得られます (図 2,6)。 全方向からの無線信号を均等に受信します。 水平部分の長さは10 ... 25 mですが、電波の受信には直接関与せず、垂直部分の効率を高めるだけであるため、長すぎることはお勧めできません。 L 字型アンテナと T 字型アンテナの場合、XNUMX つのサポートが必要ですが、これが欠点です。地域の状況が許せば、「斜めビーム」タイプのアンテナを、水滴が入る窓から最も近い高い物体まで伸ばすことができます。 （屋根の尾根、木）。 ワイヤの自由端は、XNUMX つまたは XNUMX つの磁器絶縁体で絶縁する必要があります (電気配線の古いローラーで十分です)。 アンテナを木に固定するときは、枝を折ったり、幹をワイヤーで巻いたりしないようにしてください。野蛮人から身を守る手段がないため、木はこれで苦しみ、枯れてしまいます。 枝の適切なフォークに、麻または綿のロープの非常に緩めで決して締め付けないループを掛け、最初のアンテナ絶縁体またはこの絶縁体自体に行くワイヤーをすでにそれに結び付けるのが最善です。 木は風で揺れるので、ワイヤーが切れないように、大きな「たるみ」を付けて吊るす必要があることに注意してください。 アンテナ ワイヤの直径は重要ではなく、機械的強度の理由のみで選択されます。 古い（廃棄された）変圧器から巻かれた、エナメル絶縁された銅巻線が非常に適しています。 直径0,5mmでも引張強度は4kgに達し、直径の二乗に比例して強度が増します。 これで十分ですが、アンテナは非常に軽く、ちなみに、地面からはほとんど見えません。 他の 2 つのアンテナ (図 0,8、c、d) は同じマスト、つまり必要に応じてブレースで補強された垂直の木の柱に取り付けられています。 小さくて軽いポールは屋根の尾根に取り付けることができますが、地面に取り付けるには長くて重いポールの方が適しています。 直径1 ... XNUMX mmの合成コードまたはナイロン釣り糸からブレースを作成します。これは強く、弾力性があり、安価です。 ちなみに、川岸を歩いているときに、釣り糸が絡まり、漁師が投げ捨てているのを見つけたら、迷わず拾ってほどいてください。 便利です。 図に示すアンテナでは、 図２ｃに示されるように、上部容量性負荷は、任意の形状および構成のワイヤ「ホイール」によって形成され、ドロップワイヤに接続され、磁器絶縁体によってマストから絶縁される。 絶縁体は、雨や湿気の多い天候の場合に必要で、濡れたマストの木はたとえ悪いものであっても導体となり、アンテナの性能を低下させる可能性があります。よく知られた「パニクル」アンテナも同様に作られています。これは、「ホイール」の代わりに、絶縁体から扇状に広がるワイヤーの束が使用されます。 ワイヤが互いに近すぎるため、ビームが重くなり、アンテナの動作が非効率になるため、これはお勧めしません。 長さ約2メートルのワイヤーを6〜8本だけ取り、編み針のように広げるのが良いでしょう。 これだけでも十分ですが、スポークの端を細い銅の導体で接続することもできます。 いわゆる「傘」アンテナ（図2、d）の容量性負荷の役割は、長さ2〜3 mの延長部の上部によって実行され、中心点で接続されたワイヤで構成され、減少します。 。 ワイヤーの端は絶縁体によってストレッチマークから隔離されています。 延長部分が優れた誘電体である釣り糸で作られている場合は、釣り糸をワイヤーに接続することで絶縁体なしで行うことができます。 通常は XNUMX ～ XNUMX つのストレッチマークを付けます。 私たちはアンテナについて話しましたが、その設計は田舎の住民に適しています。彼らはアンテナマストを作るための場所と材料を選択する際により多くの選択肢があります。 合理的な制限内（高さ 10 ～ 15 m 以内、長さ 20 ～ 30 m 以内）では、アンテナが高く長くなるほど、探知機受信機の動作音が大きくなるため、意図的に寸法を示しません。 。 理論をさらに詳しく知りたい場合は、[D-3] の記事を読むことをお勧めします。 アンテナ設計の詳細については、[4] を参照してください。 アンテナは接地しなければ役に立ちません。結局のところ、高周波電流はどこかに流れるはずです。 接地のない検出器受信機はまったく機能せず、敏感なトランジスタ受信機は干渉によって「チョーク」します。経験が示すように、接地を使用すると、弱い局の受信が改善され、干渉のレベルが大幅に減少します。 さらに、アンテナには雷保護が必要なので、最初に接地を行う必要があります。 多くの場合、配管がある場合はすでに接地されています。 水道管は地中に埋設されており、地中から隔離されていません。 セントラル ヒーティング パイプは、絶縁されていますが、良好な接地として機能しますが、現代のアパートの建物では、家の共通のグランド ループに電気的に接続されています。いずれの場合でも、広範な暖房ネットワークがアンテナに対する優れた釣り合い重りとして機能します。 ガス管への接続は禁止されており、電気ネットワークは強力な干渉の発生源であるため、近づかないほうがよいでしょう。これは安全の観点からも当てはまります。 水道がなく、ストーブ暖房のある木造の田舎の家に住んでいる場合は、慎重に家の周りを回ってください。必ず金属パイプが地面に深く打ち込まれているはずです。 グラウンドとしての役割を果たします。 井戸の付属品は完璧に機能し、金属ポール上のフェンスが適しています。フェンスに沿って敷設されたワイヤーで複数のポールを接続して、接地とカウンターウェイトの両方を同時に取得できます。 そうでない場合は、XNUMX 年代に繰り返し説明されたオプションを使用する必要があります。つまり、都合の良い場所に、できればポンド水のレベルか、少なくとも土壌が凍らないレベルまで穴を掘る必要があります。古いバケツ、鉄板、または溝をその中に置き（名前ではなく領域が重要です）、太いはんだ線を付け、その上に塩と木炭を振りかけ（導電性を高めるため）、埋めて突き固めます。 接地の準備が完了しました。 大気中の電気から身を守るために、アンテナには直ちに雷スイッチとスパークギャップを装備する必要があります。 かつて、小さなナイフスイッチの形で、スパークギャップを備えた雷スイッチが製造されていました。 これらは便利ですが、完全に安全というわけではありません。アンテナの接地が遅れると、雷雨のときに切断されたアンテナに接続されている接点に誤って触れてしまう可能性がありますが、これはお勧めできません。 任意の設計のトグル スイッチまたは電気スイッチ SA1 がスイッチとして機能します (図 3、a)。
雷スイッチは、落下口の近くの壁または窓枠に固定された絶縁材料で作られたボードに取り付けられます。 避雷器 F1 は歯付きの 1 枚の金属板で構成されており、その間には約 1 mm の隙間が残されています。 避雷器と並行して、ネオンランプ VLXNUMX を接続することをお勧めします。その点滅はアンテナの通電を知らせます。 これは雷雨のときだけでなく、吹雪のときの厳しい霜の中でも起こり得ることに驚かれるでしょう。 そして、雷スイッチが作られておらず、アンテナのドロップの端がどこにも接続されておらず、たとえば窓辺に投げられた場合はどうなりますか？ アンテナには大量の電荷が蓄積され、その電位は数万ボルト、数十万ボルトにまで上昇する可能性があります (冗談ではありません!)。 そうなると、ドロップに触れると致命的となり（これが、ロモノーソフの仲間であるリッチマンが殺された方法です）、大きな火花がドロップワイヤーから飛び散り、火災を引き起こす可能性があります。 したがって、必ず接地してください。 雷保護の最も根本的な方法（「ネオン」と避雷器を除く）は、インダクタンス調整を備えた最も単純なスキームに従って検出器受信機を構築することになります（図0.3.b）。 アンテナを電気的にアースに「永久に」接続するコイルを、絶縁材料で作られたフレームにかなり太いワイヤ（直径0.5 ... 20 mm）で巻くのが良いでしょう。 配管に使うプラスチックパイプや、シャンプーやクリームを入れるペットボトルなどでも大丈夫です。 巻き付けは 40 層ターンツーターンで行われます。 フレーム径が100～300mmの場合、CBレンジでは約100ターン、DVレンジでは約XNUMXターン必要となり、後者ではXNUMX番目のコイルからタップして、レンジスイッチを取り付けます。 同調するには、トランジスタ受信機の磁気アンテナからのフェライト ロッドがコイルに挿入されます。 選択性の向上、つまり干渉局の信号からの離調は、同調アンテナ回路を備えた検波器受信機によって提供されます。その回路は図に示されています。 4. アンテナが大きく、結合コイル L1 のインダクタンスが大きい場合は、直列同調方式を使用することをお勧めします (図 4、a)。 短いアンテナと低インダクタンスの L1 - 並列 (図 4,6)。 コイルは別個のフレームに巻かれ、別個の可変コンデンサ (KPI) C1 および C2 で調整されます。 磁気アンテナからコイルとフェライト ロッドを調整できます。 チューニングは非常に複雑であることが判明しました。XNUMX つのパラメータを調整する必要があります。コンデンサで回路をチューニングするための XNUMX つの周波数と、コイル間の接続、つまりフレームをまとめたり離したりするためです。 しかしその一方で、音量と受信品質の点で良い結果を達成することもできます。
コイルデータは前のケースと同じです。 KPI は、最大静電容量が少なくとも 150 ... 200 pF (古い無線機に適しています) の任意のタイプにすることができます。 3600 セクションの KPE ブロックが使用されている場合。 チューニング範囲を拡大するには、両方のセクションを並列に接続することをお勧めします。 説明されている受信機では、抵抗 (両方のカプセルが直列に接続されている) 4400 ... 1 オームの図のブロッキング コンデンサ C3 を備えた高抵抗電話機のみを使用できます。 図 3 の 4、b、および C2000 は、検出器の後の高周波電流を閉じる役割を果たし、10 ～ 000 pF の静電容量を持つことができます。 しかし、都市居住者で、探知機受信機を試してみたいが、家の屋根を突き抜けて大きなアンテナを設置する機会がない場合はどうでしょうか。 ちなみに、鉄筋コンクリート住宅の壁に沿ってアンテナを下げると効果が得られないため、屋根に登る必要はありません。 水平方向に。 このような状況では、バルコニーから長さ 2 メートルの水平柱に容量性負荷を備えたアンテナ (図 XNUMX、c) を設置すると、より効果的になります。 窓の前に木やそびえ立つような物体がある場合は、それに向かって「斜めの梁」を伸ばすことができます。 賢明になって、窓の近くに排水管や旗竿などの「代理アンテナ」があるかどうかを確認してください。 アンテナ線をそれらに取り付けることはかなり可能です。 パイプがどこかに接地されているか、屋根に接続されている場合でも、アンテナは動作しますが、善し悪しは特定の地域の状況によって異なります。 このようなアンテナに手を伸ばすときは、窓から落ちないように注意してください。 安全第一！ ただし、中波および中波の電波は建物内によく到達するため、アンテナを屋外に持ち出す必要はまったくありません。 室内アンテナを使おう！ 建物内のフィールドの構成は予測できないため、実験する必要があります。 長さ 5 ～ 10 メートルの絶縁ワイヤーを手に取り、受信機に接続し (アースを忘れないでください)、受信機をセットアップして受信音量を確認しながら、部屋中や窓の近くでワイヤーを動かします。 ワイヤーを天井の下に置く必要はありませんが、場合によっては床に投げた方が効果的です。 ワイヤーの最適な位置を選択したら、カーテンの後ろ、カーペットの下、ソファの後ろに隠したり、壁と天井の接合部に沿って伸ばしたりして固定します。 部屋は乾燥しているため、アンテナの絶縁に特別な要件はなく、小さな釘でワイヤーをベースボードに釘付けすることもできます。 アンテナ線を電話や放送ネットワークの配線に接触させずに配線すると、ネットワークとアンテナの容量結合により受信が改善される場合があります。 もう一つ興味深い可能性があります。 セントラルヒーティングなど、さまざまな金属パイプが部屋（または部屋の壁）に敷設されることがあります。 他のアンテナと同様に、これらのパイプ内でも無線局の電磁場によって電流が誘導されるため、屋内アンテナ ワイヤをその近くに配置するようにしてください。 受信音量が大きくなる場合は、絶縁ワイヤーをパイプに数回巻き付け、ワイヤーの端を受信機のアンテナジャック（またはクランプ）に接続してください。 この代理アンテナと受信機との容量結合を提供するコンデンサが得られます。
もちろん、同じパイプを接地として使用した場合、成功する可能性は低いですが、「アンテナ」の接続点と接地を互いに離す場合には、成功する可能性があります。 地面が水道管などに接続され、アンテナが加熱管に容量接続されている場合、非常に良好な結果が得られます。 アパート全体を電線で絡めたくない場合、または両親がそれを許可せず、部屋にセントラルヒーティングなどのパイプがXNUMX本しかない場合はどうすればよいでしょうか? そして、解決策があります。著者は、パイプの近くに、パイプに対して垂直に配置された磁気アンテナを使用して、非常に良い結果を得ました。 後者に接続して塗装を剥がす必要さえありません。 このようなアンテナを備えた実験用受信機の概略図を図に示します。 5. 受信機の発振回路は、磁気アンテナ L1 と KPE (任意のタイプ) C1 のコイルによって形成され、検出器は、以前の受信機と同様に、D2 シリーズの任意のポイント ゲルマニウム ダイオードになります。 D9、D18、D311、GD507などブロッキング コンデンサ C2 と電話については上で説明しました。 磁気アンテナは、トランジスタ受信機から既製のものを (コイルと一緒に) 使用することも、自分で巻いて使用することもできます。 磁気アンテナのロッド上の CB レンジのコイルには、細い絶縁ワイヤが 60 ～ 80 ターン含まれており、DV レンジは 180 ～ 240 ターンです。 コアは、古い廃棄されたテレビの水平トランスの磁気回路の半分、または偏向システムのリングの半分である可能性があります。 この場合、磁気回路の透磁率と断面積が大きくなるため、コイルの巻き数は約半分になります。 得られたアンテナをパイプの近くに配置する方法は、図から明らかです。 図５では、パイプの断面が破線で示されている。 受信機のすべての部品は、getinax の小さなプレート (textolite、合板、ボール紙など) 上に配置されます。 コイルを基板に固定する際は、コイルの磁気回路をショートさせないでください。 さまざまな金属延長物に磁気回路を持ち込むことで、最適な場所を見つけることができます。 ある管理棟では、これは窓の金属枠であり、奇妙なことにエレベーターシャフトの角であることが判明しました。 このようなシステムはどのように機能するのでしょうか? 高周波電流。 ラジオ局の磁場によって誘導され、パイプ内を流れる磁場が発生し、その力線はパイプ上に摩耗した同心円状のリングのように見えます。 この磁場はフェライト磁気回路に集中し、回路コイル内に EMF を誘導します。 すべてが非常にシンプルで効果的です。 パイプの反対側に水平変圧器の磁気回路の後半を持ってくると、パイプとの接続が増加し、パイプの周りに閉じた磁気システムが形成されます。 この場合、回路のインダクタンスが増加するため、コンデンサ C1 の静電容量の減少によって補償する必要があります。 一般に、コンデンサを一定のものに置き換え、磁気回路の半分を相互に移動させることで調整を行うことが可能です。 実験の成功を祈っています! 文学
著者: V.Polyakov、モスクワ
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