Antena pętli rezonansowej pasma AM o średniej fali.: 31 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Antena pętlowa pasma transmisji AM o średniej fali (MW). Zbudowany przy użyciu taniego 4-parowego (8-żyłowego) kabla telefonicznego „wstążkowego” i (opcjonalnie) umieszczony w tanim plastikowym wężu do nawadniania o średnicy 13 mm (~ pół cala).

Bardziej sztywna wersja samonośna lepiej nadaje się do poważnego użytkowania, ponieważ może lepiej zlikwidować lokalne szumy lub stacje, a nawet DF (odnajdywanie kierunku) po obróceniu w kierunku sygnałów zdalnych. oba typy zostały uznane za ABSOLUTNIE WYJĄTKOWE - sygnały po prostu wyskakują z ławki! Ponieważ można je zbudować znacznie taniej (i szybciej) niż tradycyjne, żmudnie nawijane i montowane anteny pętlowe, takie podejście jest odpowiednie dla ograniczonych budżetów, edukacyjnych demonstracji rezonansu, potrzeb zdalnych prognoz pogody i podróżnych, którzy nie mogą zbudować anteny zewnętrznej z długim przewodem.

Krok 1:

Kompaktowa wersja umożliwia łatwe przechowywanie - odpowiednie do potrzeb przenośnych i podróżnych. 3 metry (~ 10 stóp) taniego 8-żyłowego kabla będą ładnie rezonować w większości górnych pasm nadawczych 500 kHz -1,7 MHz MW ze zwykłym zmiennym kondensatorem 6-160 pF. Należy jednak stosować dłuższe długości dla stacji o niższych częstotliwościach MW LUB dodać drugi kondensator równolegle do zmiennej.

Krok 2:

Pomysł z taką pętlą polega na dostrojeniu połączenia równoległego prostej cewki (L) kondensatora (C) tak, aby para "rezonowała" z częstotliwością w interesującym paśmie. Kondensator zmienny pętli jest dostrojony tak, że częstotliwość tej stacji jest również częstotliwością pętli, a nawet luźne sprzężenie (poprzez umieszczenie odbiornika w pobliżu) znacznie wzmocni sygnał. Wersja 8-przewodowa jest najwygodniejsza w użyciu, ponieważ leży płasko, jest bardziej zwarta i oferuje szersze przechwytywanie sygnału.

Dobrze znana „Wzór Wheeler's” z lat 20. XX wieku odnosi L do liczby zwojów i średnicy cewki – przy wyższych częstotliwościach potrzeba mniej zwojów.

Krok 3:

Nie ma nic nowego w antenach pętlowych, ponieważ dominowały one w odbiornikach przez ~50 lat, aż do przejęcia tranzystorowych prętów ferrytowych w latach 60., które oczywiście nadal były pętlą. Oto epoka WW2 "Spam Can" (SCR-536) Walkie Talkie z pętlą boczną, która z pożytkiem pozwalała na wyszukiwanie kierunkowe (DF). Te zestawy AM działały między 3,5 a 6 MHz, z zasięgiem kilku mil, więc pętla bez wątpienia umożliwiała wgląd w to, gdzie byli twoi przypięci kumple!

Krok 4:

Zamiast żmudnie nawijać wiele pasm drutu wokół ramy, podejście polega na tym, aby po prostu połączyć kable z przesunięciem końców drutu, tworząc w ten sposób 8-żyłową pętlę! Można również użyć klasycznego 4-żyłowego kabla komputerowego w kolorze szarym, ALE zastosowane kolorowe przewody typu telefonicznego znacznie ułatwiają montaż i zmniejszają zamieszanie.

Krok 5:

W rzeczywistości, z tym samym varicapem 60-160pF, 6 m 4-żyłowego płaskiego kabla telefonicznego dało rezonans LC w średnio-górnym paśmie MW prawie tak samo, jak 3 m kabla 8-żyłowego. (Sprawdź wzór 2, być może, aby to uzasadnić, ale nie daj się zbytnio zajmować matematyką, ponieważ przy tak blisko rozmieszczonych kablach telefonicznych powstaje znaczna pojemność międzyprzewodowa). Z zaledwie 3 m płaskiego 4-żyłowego kabla zacznij od ~1,6 MHz, a następnie pokrył się niższymi częstotliwościami krótkofalowymi (SW) - może nawet tak wysoko jak w paśmie krótkofalowym 3,5-4,0 MHz 80 m.

Pręty ferrytowe w większości radiotelefonów są jednak dobre tylko dla pasma MW, a teleskopowe bicze lub zewnętrzna antena z długim drutem są zwykle potrzebne dla niższych częstotliwości SW. Proste wbudowane sprzężenie indukcyjne pręta ferrytowego może zatem zostać udaremnione powyżej 1,6 MHz. Z pewnością tak było w przypadku tak różnorodnych zestawów MW, jak ceniony Sangean ATS-803A (znany również jako Realistic DX-440), gdzie odbiór AM przez wbudowany pręt ferrytowy zatrzymywał się przy 1620 kHz. Być może zbadać inne freq. wydajność pętli (może w dół do pasm LW?) za pomocą "cut & trim" taniego 4-żyłowego kabla i szybkozłączy śrubowych. Kabel telefoniczny klasy 4 jest obecnie bardzo obfity jako złom, ale potrzeba dwa razy więcej w porównaniu z (preferowaną) wersją 8-żyłową, dlatego nowy może nie być tak opłacalny. Ale zamiast marnować wysokiej jakości 8-żyłowy kabel, po prostu skróć lub wydłuż 4-żyłowy kabel, aż uzyskasz odpowiednią wydajność rezonansową. Następnie zmniejsz tę długość o połowę na 8 drutów. Chociaż lutowanie / łączenie jest trudniejsze, płaski 8-żyłowy kabel generalnie sprawia, że praca końcowa jest czystsza, bardziej opłacalna i kompaktowa, z szerszym przechwyceniem fali „przód” zwykle daje mocniejszy sygnał.

Krok 6:

Jeśli nie możesz znaleźć preferowanego płaskiego 8-żyłowego kabla, być może klej termotopliwy 2 x 4-żyłowe „srebrne satynowe” kable telefoniczne obok siebie! Dopasowanie kolorów przewodów będzie teraz trudniejsze, strojenie prawdopodobnie zostanie nieco zmienione, a podejście z dwoma kablami (po sklejeniu) nie będzie się tak łatwo łączyć w pakiety do użytku przenośnego.

4-żyłowy płaski kabel telefoniczny jest często bardzo tani i obfity, ponieważ jego tradycyjne użycie w 15-metrowych przewodach jest teraz dość historyczne - dzięki przejęciu bezprzewodowego telefonu komórkowego, szerokopasmowego ADSL i Wi-Fi.

Krok 7:

Jeśli twoje lutowanie nie jest do tego potrzebne, te końce przewodów można nawet połączyć za pomocą tanich złącz śrubowych. Oczywiście zapewni to również wszechstronność projektowania, być może jeśli chcesz szybko skrócić pętlę drutu, aby pokryła wyższe częstotliwości.

Krok 8:

Przycięte scapel te zaciski również po prostu pasują (być może koniec do końca) wewnątrz plastikowej rury 13 mm.

Krok 9:

Można również użyć szeregowej pary D9, ale są one trudne do lutowania i bardziej kosztowne.

Krok 10:

Wystarczą tylko podstawowe narzędzia domowe - kompaktową wersję można zamontować na krótkim kawałku ścinki kratownicy.

Krok 11:

Odetnij 3 metry kabla i usuń zewnętrzną izolację o szerokości około 4 palców.

Krok 12:

Unikaj nacięć (a tym samym osłabienia) 8 wewnętrznych przewodów - ostrożnie wygnij zewnętrzną izolację podczas cięcia.

Krok 13:

Często robi to scapel, a najczystsze noże boczne są zwykle zbyt dzikie.

Krok 14:

Jeśli lutujesz pary, "przesuń" połączenia o około 10 mm, aby uniknąć zwarcia.

Krok 15:

Użyj zarówno cienkich szczypiec, jak i obcinaków, aby odsłonić miedziany drut.

Krok 16:

Elektroniczna „trzecia ręka” lub „pomocna dłoń” znacznie pomoże w utrzymaniu stabilności przewodów podczas lutowania.

Krok 17:

Po lutowaniu (lub połączeniu złącza), użyj multimetru cyfrowego na rezystancji, aby sprawdzić, czy przewody nie są zwarte lub przerwane. Rezystancja około 5 Ohm jest normalna (odjąć ~0,5 Ohm dla rezystancji przewodu miernika).

Krok 18:

Zamiast na siłę wpychać przewody do ochronnego węża irygacyjnego, prawdopodobnie łatwiej jest przeciąć krótki odcinek nożyczkami. Siodła węża przytrzymują go później ponownie,

Krok 19:

Klej termotopliwy może być użyty do utrzymania wszelkich połączeń przewodów w odpowiedniej odległości - nie używaj tutaj zbyt dużej ilości kleju izolacyjnego, ponieważ późniejsze ponowne lutowanie może być trudne!

Krok 20:

Na końcach rurek można użyć dodatkowego kleju termotopliwego, aby zabezpieczyć kabel.

Krok 21:

Obecnie dostępne są tylko „poliwarikony” o niskiej wartości (zwykle 60-160 pF) (izolowane plastikiem kondensatory zmiennostrojowe). Mocowanie do nich można zgrabnie wykonać za pomocą plastra aluminium z puszki po napojach.

Krok 22:

Przebij otwór w cienkim aluminium, przytnij nożyczkami i złóż skrzydełka, aby dopasować je do uchwytu. Użyj nawet 2 takich nawiasów, jeśli pierwszy wydaje się zbyt słaby.

Krok 23:

Voila – wygląda całkiem profesjonalnie. Wyrzuć 2 boczne śruby, jakby wkręcone zbyt daleko, zwykle uderzają w płytki wewnątrz waraka i zatrzymują ich ruch!

Krok 24:

WAŻNE: Przed przymocowaniem kondensatora do mocowania ustaw 2 małe trymery na minimum (a więc NIE nakładaj się) – to oczywiście określa górną częstotliwość. Jednakże, JEŚLI chcesz niższe częstotliwości MW, dostosuj je, aby CAŁKOWICIE nakładały się na siebie (a tym samym większą pojemność). Kondensatory te mają w sobie 2 zestawy ruchomych płytek i można je łączyć równolegle, łącząc 2 boczne zaciski. Dla większości użytkowników jednak wystarczy tylko strona lewa i terminal środkowy (jak pokazano) - to daje dostęp do większej zmiennej.

Krok 25:

Skończone. Przenośna konstrukcja łatwo składa się do przechowywania lub podróży.

Krok 26:

Klamerki przymocowane do zasłony zapewniają schludny system trzymania. Pętla również nie musi być idealnie uformowana, chociaż jej kierunkowość oczywiście nie będzie tak dobra, jeśli będzie nieregularna.

Krok 27:

Znajdź antenę. Tutaj kondensator zmienny jest na półce z książkami, a radio jest po prostu umieszczone w pobliżu pętli na dolnym stole. Po prostu przesuń radio w pobliżu lub nad anteną pętlową, aby uzyskać najlepsze odbiór - dzieje się tak zwykle, gdy wewnętrzna antena ferrytowa radiotelefonu jest rozstawiona pod kątem prostym.

Krok 28:

Ponieważ większość drzwi ma około 2m wysokości i 800mm szerokości, rozważ nawet proste przymocowanie (Blu-Tack? Rzep?) anteny do samych drzwi! Nawet długa wersja 4-przewodowa mogłaby wówczas wygodnie pozwolić na proste DF i zerowanie, po prostu przez odpowiednie przesunięcie drzwi.

Krok 29:

Po prostu dostosuj kondensator zmienny do maksymalnego pasma sygnału – może być dość ostry (stąd wysoki współczynnik „Q”). Wzmocnienie sygnału na niektórych stacjach jest tak silne, że w odbiorniku może rozwinąć się intermodulacja, wskazując pobliskie stacje na częstotliwościach, na których w rzeczywistości nie nadają.

Krok 30:

Pomijając już teraz słyszenie LICZBY zdalnych stacji AM, niektóre w nocy oddalone o tysiące kilometrów, test zachodu słońca z tanim półcyfrowym radiem wykrył słabą latarkę lotniczą NDB na 1630 kHz. Było to około 300 km odległe w wewnętrznych górach od mojej lokalizacji na dnie północnej wyspy Nowej Zelandii i normalnie można je usłyszeć tylko o zachodzie słońca z odbiornikiem komunikacyjnym i długą anteną zewnętrzną.

Krok 31:

YouTube demo słabego sygnału NDB 1630kHz (Non Directional Beacon) odbieranego za pomocą przenośnej pętli (curtain pegged!) i taniego pół-cyfrowego odbiornika.