ダブルループ受信アンテナ。スキーム、説明

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ダブルループ受信アンテナ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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干渉が強い状況での無線受信の品質は、使用するアンテナに大きく依存します。以下に公開されている記事では、読者の注意を引くために、アンテナの説明が提供されています。これは、XNUMX つのフレームで構成され、放送範囲のほぼ全体で良好な受信を実現できるようにします。

垂直面に配置された巻線の形をしたループアンテナは、方向探知、放送、無線通信、超短波長範囲での電界強度測定に広く使用されています。しかし、従来のループアンテナでは、いわゆる「ナイトエラー」が存在するため、電波干渉が強い日中のどの時間帯でもノイズに強い電波受信が困難でした [1]。これは、次の理由で発生します。第 1 に、水平方向からの干渉は、単一のループアンテナでは水平方向からの干渉ほど効果的に抑制できません。第二に、ノイズ抑制は、ノイズの到達角度が大きくなるにつれて減少します。最小受信面の位置を安定させ、無線方向探知における波の垂直到来角度のセクター全体でゼロ値の指向性特性の最小値を与えるために、アンテナは接続された間隔を空けたフレームの形で使用されます逆位相[XNUMX]。

当社の読者に提供される間隔をあけたフレームを備えたアンテナは、少なくとも 50 µV の感度を持つシールドされた無線受信機に接続するように設計されており、次の技術的特性を備えています。受信周波数範囲 - 0,15...24 MHz。波の到来の方位 - 0...360'; 波到来の垂直角度 - 0...90'; シングルモードおよびコモンモードでの干渉抑制 - 0...30 dB; 逆位相モードでの干渉抑制 - 30 dB 以上。寸法 - 710x375x370 mm; 重量 - 3kg。

間隔を空けたフレームを備えたアンテナのスキームを図1に示します。 XNUMX。

デュアルループ受信アンテナ
「図1

これは、1 つの同軸非周期単巻フレーム WA2 および WA1、動作モードスイッチ SA1、平衡ブロードバンドトランス T1、およびラジオ受信機に接続するための XZ コネクタ付きシールドケーブルで構成されます。フェライト磁心上にあります。巻線間の磁気結合を備えた従来の変圧器とは異なり、これらのライン間に電磁結合を提供します。変圧器 T1 の入力接点 X2、X1 から出力の共通点までの電流経路は等しいです。変圧器は参考書[2]に従って選択しました。この場合、最小の非対称値とアンテナの技術的特性で指定された周波数範囲以上の動作周波数範囲を備えた最も単純なバージョンが優先されます。対称入力を備えた無線受信機を対称アンテナ出力の接点 X1、X2 に接続すると、トランス T1 を排除できます。すべてのアンテナ要素は、フレームの上部から HZ コネクタまで連続した電気スクリーンに囲まれています。 XZ コネクタを介して、アンテナシールド回路がラジオスクリーンに接続されます。フレーム上部のスクリーンギャップにより、フレームの完全な電磁シールドが妨げられます。

アンテナは、シングル (「0」)、同相 (「C」)、および逆相 (「P」) の 0 つのモードのいずれかで動作できます。スイッチ SA1 の中立位置「1」では、シングルモードが有効になります。この場合、フレーム WA1 が機能します。スイッチ SA1 が「C」の位置に設定されている場合、フレームは同相に接続され、アンテナは 2 回転フレームになります。このようなアンテナの出力信号レベルは、フレーム WA1、WA1 の出力からの信号の合計に等しくなります。コモンモードモードは、アンテナが干渉の表面波にさらされている場合や、信号が弱く動作範囲の長波部分にある場合に使用されます。スイッチ SA2 の位置「P」では、逆位相モードがアクティブになります。この場合のアンテナ出力信号のレベルは、フレームＷＡ１、ＷＡ２の出力からの信号間の差に等しい。モード「C」と「P」におけるアンテナ出力信号レベルの差は、信号周波数が増加し、共通軸に沿ったフレームの空間分離が増加するにつれて減少します。

「P」モードでは、水平線に対して斜めに到達する波に対するアンテナの指向性の変化が排除されます。その結果、到来する空間波によるノイズ抑制は、到来する表面波によるノイズ抑制と等しくなることがわかります。このモードは、アンテナ動作範囲の短波部分の強い信号に効果的です。アンテナ出力信号のレベルが低いため、アンテナの空間選択性を実装するには、切り替え可能なアンテナを備えた高感度のシールド付きラジオ受信機が必要です。「P」モードでは、最小受信の方向がアンテナの垂直軸を中心に 90 ' 回転します。アンテナの指向特性は XNUMX ローブになり、受信のノイズ耐性も向上します。選択されたモードでは、無線受信機の出力で最大の信号対雑音比が得られるまで、アンテナは方位角に向けられます。

デュアルループ受信アンテナ
Pic.2

間隔を空けたフレームのアンテナを図 2 に示します。 1. これは、コントロールパネル 3 に対して鏡映された平行な平面に配置されたフレーム 2 と 4、上部トラバース 5 と下部トラバース 6、7 つのメタライゼーションバー 8、350 つの絶縁体 170、および出力ケーブルで構成されます。フレームの形状と強度は、直径 75 mm の薄肉鋼管で作られた支持構造によって与えられます。各フレームは、Ｃ字形を有するこのようなパイプを２つ含む。外形寸法は 2x11 mm です。ブランドRK20-1-16の同軸ケーブルがパイプの空洞に敷設されています。各ケーブルの外部導体には、フレーム上部の中央に長さ 670 mm の切れ目があります。ギャップの長さは、フレームのチューブ間のギャップと同じです。内部導体には、制御盤のスイッチ SA280 への分岐がありません。トラバースは直径210mmのジュラルミンチューブ製。上部トラバースの長さは 160 mm、下部トラバースは長さ 50 mm の 112 つの部分で構成されています。下部トラバースのパイプの空洞には、フレームからのケーブルが敷設され、コンソールのジュラルミンボックスに22x4xXNUMX mmの寸法で含まれています。寸法が XNUMXxXNUMXxXNUMX mm のジュラルミンメタライゼーションバスバーがボックスを固定し、上部トラバースをアンテナのシールド要素に接続します。

240x30x4 mmの寸法のグラスファイバー絶縁体と要素1〜6は、堅固な支持構造を形成します。組み立てには、ジュラルミンブロックとM4およびMb取り付けネジを使用しました。フレームのパーツ間の距離の精度を0,2mm以上に維持しながら、1インチの必要な公差を持つフレームの幾何学的対称性、同軸性、および平行性が保証されます。フレームは、次のプロセスでトラバースに沿って移動できます。アンテナの組み立てとフレームの位置の調整フレームのケーブルの長さの許容差は10mmです。

コントロールパネルの操作モードのスイッチには、ニュートラル位置でロックされるP2T-1トグルスイッチが使用されました。

ブロードバンドトランスは、寸法 K200x2x32 mm の 20 つの同軸に折り畳まれたリングの形をしたフェライト (M5NN75 ブランド) 磁気回路と 1 本のケーブル RK11-20-16 で構成されています。ケーブルセグメントは同じ方向に巻かれ、それぞれ 16 ターンを含む 0,3 つの巻線を形成します。ターンの位置は、磁気回路の空洞に導入された、直径 XNUMX mm、高さ XNUMX mm のポリエチレンマンドレルによって固定されます。マンドレルの円筒面には、等間隔にXNUMX本の溝が入っています。各巻線は、マンドレルの XNUMX つの溝を占有します。これは、磁気回路リングの半分に相当します。セグメントの XNUMX つの内部導体は使用されません。トランスを組み立てる前に、サンドペーパーで磁気回路の外縁から XNUMX mm の面取りを取り除きます。無線受信への電気的接触干渉を防ぐには、シールド要素間の接触の一定性と、接触してはならない場所でのシールド要素の分離を確保することが重要です。

アンテナの製造は、与えられた説明から逸脱する可能性があります。リモートコントロールボックスのリザーブボリュームにより、アンテナをさまざまなバージョンで設計できます。トランスの動作周波数の上限と下限の値、およびその設計は、サイズ、リングの数、磁気コアのフェライトのグレード、および巻線の巻数によって異なります。フェライトの許容透磁率は200以下です。それより低い場合は、磁気回路のリング数やトランスの巻線数を増やす必要があります。 K32x20x5 mmより小さいリングから、柱の形で磁気回路を作成できます。その高さはリモートコントロールボックスの寸法によって制限され、180 mmを超えてはなりません。高さ 126 mm の円柱状磁気コアを備えたトランスは、透磁率 20 ～ 12 の K150x200xbmm リングから組み立てられ、XNUMX ターンの巻線を XNUMX つ含めることができます。

ツイスト巻線の対称線を使用すると、トランスの設計が簡素化されますが、同時にアンテナ回路の非対称性が増加します。

P2T-1 トグルスイッチを XNUMX ポジション XNUMX 方向のスイッチに交換します。リモートコントロールボックスのボリュームにより、電源とフレームを共鳴させるための要素を備えたプリアンプを配置できます。プリアンプの雑音指数は、無線受信機の雑音指数より小さくなければなりません。非常に簡素化されたアンテナでは、支持構造は木材で作成でき、外部絶縁を備えたシールド線を使用して設置できます。

周波数 8 ～ 10 MHz における水平面内のアンテナの指向性特性を極座標と単一スケールでプロットしたものを図に示します。 3. 測定は、動作中の無線機器との干渉を排除した受信モードで実行されました。この場合、最大減衰量 1 dB の可変ステップ (63 dB) 減衰器、電信局部発振器と切り替え可能な AGC を備えた感度約 10 μV のシールドされた無線受信機、および出力が使用されました。インジケータ。切り替え不可能な AGC を備えた放送受信機を使用する場合、[3] で提案されている校正された測定方法が使用されます。これを行うには、補助 (「校正」) 発電機が無線受信機に接続されます。発生器の周波数が無線受信機の通過帯域内にあり、発生器の出力電圧レベルが入力信号のレベルの 10 ～ 100 倍高い場合、調整可能なカスケードのゲインの依存性は、ラジオ受信機の入力信号レベルは、出力インジケーターの誤差まで減少します。ラジオ受信機のシールドが完全かどうか、したがってアンテナでの動作に適しているかどうかは、内蔵アンテナと外部アンテナを取り外した後の受信の欠如によってチェックされます。

スクリーンは、ホイルまたはその他の導電性材料から独立して作成できます。ラジオケースの内面にあります。内蔵の磁気アンテナの周りに閉じたループを形成しないでください。出力指示計として交流電圧計が適しています。基準信号の役割

デュアルループ受信アンテナ
Pic.3

安定したレベルと必要な電界強度を持つ任意の無線送信機を送信できます。測定中は、無線受信機のテレグラフ局部発振器をオンにし、AGC をオフにする必要があります。測定中、無線受信機の入力信号のレベルは、減衰器の減衰の一定の変化によって維持され、出力インジケータによって制御されます。アンテナから来る信号のレベルは、減衰器の減衰によって測定されます。

主電源からの電源を介して無線受信機に侵入する干渉は、測定誤差につながります。ネットワークから無線受信機に侵入する干渉のレベルに対する無線受信機の入力信号レベルの比率が減少すると、エラーが増加します。主電源干渉の影響は、主電源からノイズ保護ユニットを介して無線受信機に給電するか、独立した電源を使用することによって弱められます。フレームは、信号の最大抑制に従って「P」モードで調整され、最小アンテナ受信の軸が方向付けられている到着方向に調整されます。

文学

1. Kukes I. S.、Starik M. E. 無線方向探知の基礎。 - M .: Sov. ラジオ、1964年、p。 286,290。
2. London S. E.、Tomashevich S. V. 高周波トランスデバイスのハンドブック。 - M.: ラジオと通信、1984 年、p。 100-102。
3. Fradin A. Z.、Ryzhov E. V. アンテナフィーダーデバイスのパラメーターの測定。 - M.: 通信、3 年、p。 1972-227。

著者: A. クズメンコ、RV4LK、ウリヤノフスク。出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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