А не могли бы вы схему-конструкцию показать и описать, интересно повторить!

Радиомечтатель
Вот моя страничка, там все есть.
http://va3llz.mylivepage.ru/
Если что пишите на email. И на страницах 10 - 15 и 22 этого форума есть моя широкополосная приемная антенна.

Огромное спасибо за ссылку!

И еще одна маленькая магнитная рамка...
Попалась мне в руки рамочная резонансная антенна 15Э1213 с настройкой дискретным КПЕ (переключаемый реле, 8 разрядов). Запустил управление от панели тумблеров, питание +27V.

Несмотря на то что в техописании утверждается, что у нее два поддиапазона 1,5-6 и 6-30MHz, реально, чтобы перекрыть все, надо использовать четыре поддиапазона. Поддиапазон задается тремя разрядами. Оказалось, что шаг перестройки настолько мелкий и полоса пропускания настолько большая, что можно для управления частотой использовать только 6 старших разрядов из восьми (на поддиапазоне 010 семь разрядов).Также измерена действующая длина. Она оказалась меньше, чем 64mm у измерительной антенны (за исключением частоты 16,7MHz на третьем поддиапазоне), хотя от резонансной я ожидал существенно больших значений.
Протокол имеется:
http://www.radioscanner.ru/uploader/2013/protokol_15e1213.xls
На мой взгляд, пониженная действующая длина из-за входного симметрирующего трансформатора, включенного между рамкой и дискретным КПЕ, который вносит своим ферритом большие потери в резонансный контур.

Долго думал как поднять чувствительность антенны на верхних диапазонах и решил добавить еще одну резонансную рамку. Вот фото:

Диаметр получился маленький. Резонанс довольно острый. Строится от 20 Мгц до 29 Мгц. Ниже не пробовал так как есть другая рамка, которая строится на нижних диапазонах. На большой резонансной рамке переменный конденсатор заменил на галетник с постоянными конденсаторами для удобства переключения диапазонов.

В поисках приемной КВ антенны, наткнулся на магнитную рамку от Pixel - RF Pro 1B loop.

Прием: от 50 kHz до 30 Mhz
Чувств: 30db
Температурные режимы: - 45С до +51C
Диаметр: 96,52 см.
Иные параметры и выкладки здесь: http://www.pixelsatradio.com/product/shortwave-magnetic-loop-antenna/
Видео: http://www.youtube.com/watch?v=twSZOr6HZ5s
Производитель: США

Вот думаю прикупить в качестве приемной антенны.
Прокомментируйте ее технические показатели; может кто крутил ее и знает "подводные камни".
Есть ли смысл связываться с ее приобретением и выкладывать за нее 500 $ или она того не стоит?

Внешний вид:


Комплектация:


Диаграмма направленности:


Упаковка:

Sairus
В поисках приемной КВ антенны, наткнулся на магнитную рамку от Pixel - RF Pro 1B loop.

Эта рамка, конечно, работает и очень хорошо. Но я хочу обратить внимание на то, что это неэкранированная труба и широкополосный УВЧ. Больше там ничего нет. А если приемное полотно неэкранированное, то на нем будет наводиться, пусть и небольшая, электрическая составляющая волны, которая и есть помеха. Для большей помехозащищенности я бы применил экранированную рамку. Этот вывод у меня созрел от сравнения моей резонансной магнитной рамки на трубе 22 мм и моей широкополосной приемной экранированной антенны. Резонансная магнитная рамка гребет больше помех. Что скорее всего заслуживает внимания в Pixel - RF Pro 1B, так это усилитель. Я так думаю, что в усилителе там применена частотная коррекция для выравнивания усиления по частотам, а может и поднятия усиления на верхних (тихих) диапазонах. Но я не могу утверждать это наверняка.
Но отдавать $500 за усилитель и кусок трубы вроде бы как и дорого. Это мое субъективное мнение.

VA3LLZ
Но я хочу обратить внимание на то, что это неэкранированная труба

Смотрел ролик на сайте, там идет звуковое сопровождение, не берусь утверждать на все 100% (т.к. пленных англоговорящих не приходится каждый день допрашивать :), но я слышал там именно про экранированную рамку.

YuriVR
Смотрел ролик на сайте, там идет звуковое сопровождение, не берусь утверждать на все 100% (т.к. пленных англоговорящих не приходится каждый день допрашивать :), но я слышал там именно про экранированную рамку.

Да, у меня экранированная широкополосная магнитная приемная не резонансная рамка. В ролике я говорю на русском языке. :)

Эта рамка, конечно, работает и очень хорошо. Но я хочу обратить внимание на то, что это неэкранированная труба
VA3LLZ

"Труба это и есть экран той рамки =)

VA3LLZ
Да, у меня экранированная широкополосная магнитная приемная не резонансная рамка. В ролике я говорю на русском языке. :)

ролик здесь - http://www.pixelsatradio.com/product/shortwave-magnetic-loop-antenna/

Да, похоже, что это антенна экранированная: Shielded(экранированная) Active(активная) Broadband(широкополосная) Magnetic Loop.
Написано в названии.

Еще одна маленькая хитрость. Авторы пишут, что коэффициент шума 2dB. Если это коэффициент шума самого усилителя, тогда это вполне реально, но ни о чем не говорит. Но если подразумевается коэффициент шума активной антенны, то он должен быть существенно больше, если точно, то больше (в логарифмическом масштабе) на величину коэффициента согласования рамки со входом усилителя, который к тому же имеет резкую частотную зависимость. На частоте 1MHz честное значение Кш может доходить до 40dB, на 30MHz - 15dB

30dB и мощный выход ( IP3 =+48dB), приплюсуем низкий Кш- при таких параметрах предусилитель вполне может повысить эффективность обычной рамки (не забываем, что она почти 1м в диаметре), нагруженной на относительно низкое входное сопротивление УВЧ. A кусочек кабеля может служить неким согласователем до (на) 30МГц.
З.Ы. сегодня выдалось время на работе, починил МА аналогичную тем , что в атс909. При сравнении на работе с "электрической" выяснилось, что она не плохо позволяет принимать 261кГц за счет провала в ДН, на телескоп с ИП не слышно.
Руки не дошли до МА из обруча большого диаметра, т.к. для меня в Питере он не актуален, а за городом "веревка" более эффективна , да и телескоп не так уж и плох.

ats52
На практике устойчивый коэффициент усиления по напряжению более 20dB возможен только в усилителях с низким Rвх. К примеру, усилитель Левкова при Rвх=3-7ом имеет Gv=24dB, а усилитель Криса Траска при Rвх=2,25ом Gv=36-39dB. Усилитель VA3LLZ дает вообще Gv=60dB (расчетное значение на 10MHz). Cкорее всего и у этого усилителя такая же ситуация. При низком Rвх входная кабельная перемычка не влияет на АЧХ и вряд ли что-то согласовывает. Кстати, усилитель Траска имеет NF<2.6dB при хорошей линейности, и это на низкочастотных транзисторах MPS6521 с ft=400MHz.

Добрый день!

Хочу поделиться с участниками форума ещё одним вариантом конструктивного исполнения резонансной магнитной рамочной антенны. Сразу отмечу, что конструкция пока не закончена (предстоит ещё собрать и настроить малошумящий усилитель, а также пульт дистанционного управления), поэтому говорить о реальных параметрах пока рано. Но слесарные работы в основном завершены.

При работе над антенной я исходил из следующих требований:

* Антенна будет использоваться только в качестве приемной. Отсюда вытекают ограничения на периметр рамки (не более 0,08 - 0,1 длины волны), необходимость её экранирования и наличие места для установки малошумящего усилителя.
* Предполагается, что антенна будет установлена непосредственно на лоджии или на небольшом кронштейне, закрепленном на внешней стене дома. По этой причине антенна должна обладать достаточной механической прочностью и быть устойчивой к атмосферным осадкам. Также требуется реализовать дистанционное изменение резонансной частоты рамки (я решил использовать варикапы).
* Технологичность и простота повторения. Для постройки антенны должны использоваться материалы, которые можно свободно купить на строительном рынке, а набор инструментов – обычный домашний.

В собранном виде антенна выглядит так:

Увеличить

Траверса антенны сделана из полипропиленовой трубы, армированной стекловолокном, с наружным диаметром 25 мм. Экран – из металлопластиковой трубы с внешним диаметром 16 мм и имеет разрез в верхней части. Усилитель располагается в пластиковой соединительной коробке со степенью защиты IP55.

Изготовление антенны я начал с крепления соединительной коробки к траверсе. Я использовал соединительную коробку Tyco 67051 (120x80x50), но можно использовать любую другую, удовлетворяющую следующим требованиям:

* Расстояние между крепежными отверстиями: 45 мм или чуть больше;
* Возможность использования сальников PG21.

В соединительной коробке нужно просверлить отверстия и вкрутить 4 винта М5x35 используя шайбы и самоконтрящиеся гайки:

Увеличить

Далее нам потребуются 4 «пол дюймовых» металлических кронштейна для крепления трубопроводов:

Увеличить

От них мы берем только верхнюю часть, которая должна свободно одеваться на винты соединительной коробки. В моем случае пришлось прибегнуть к помощи грубой силы и немного подогнуть хомуты в тисках.

После этого крепим соединительную коробку к траверсе:

Увеличить

Следующий шаг – изготовление экрана. К сожалению, фотографий этой стадии у меня нет, поэтому опишу технологию на словах:

* На подходящем листе фанеры или ДСП чертится внутренний контур экрана в виде окружности, усеченной в верхней и нижней части.
* Вдоль получившейся линии с шагом в 10 сантиметров забиваются небольшие гвозди.
* Получившаяся оснастка используется для проверки правильности геометрической формы экрана, который гнётся руками из металлопластиковой трубы с использованием внутренней пружины.
* В нижней части экрана прорезается отверстие для провода.
* В нижней части экрана снимается изоляция и к металлической фольге с помощью соответствующего флюса припаивается провод. При этом внутрь экрана в месте пайки вставляется пружина для теплоотвода.

Дальше нужно изготовить втулку, которая будет скреплять свободные «концы» экрана в верхней части кольца и одновременно изолировать их друг от друга:

* Берется отрезок полипропиленовой трубы диаметром 25 мм и длиной 60 мм.
* Ножёвкой по металлу делается продольный пропил таким образом, чтобы в поперечном сечении втулка выглядела в виде буквы «С».
* Напильником скругляются края.

Теперь можно приступать к сборке:

* Взять 2 сальника PG21 и открутить от них гайки.
* Пропустить экран через отверстия в соединительной коробке таким образом, чтобы на экран были «одеты» гайки и располагались они внутри коробки.
* Одеть сальники на «концы» экрана и переместить их до самой коробки.
* Закрепить сальники в коробке с помощью гаек.
* «Разжать» изолирующую втулку, вставив в пропил несколько 5-и или 10-тирублевых монет. После чего свободно одеть втулку на экран.
* Взять отрезок термоусадочной трубки (желательно с клеевым слоем, но мне такой найти не удалось). Соединить с её помощью концы экрана. После усаживания трубки зазор между концами экрана должен быть около 10 мм.
* Надвинуть втулку на термоусадочную трубку, после чего вытащить монеты.
* Залить пропил во втулке нейтральным силиконовым герметиком. После его высыхания обмотать втулку изолентой.
* Закрепить втулку на траверсе с помощью стандартной пластиковой опоры:

Увеличить
* Продеть провод внутри экрана.
* Изготовить плату для малошумящего усилителя. Я сделал монтажную плату с обечайкой и крышкой из оцинкованной жести:

Увеличить

Увеличить

А дальше...?

А дальше...? Подать давление воды и полив сада обеспечен :-) (шутка)

Автор сказал:

Сразу отмечу, что конструкция пока не закончена (предстоит ещё собрать и настроить малошумящий усилитель, а также пульт дистанционного управления), поэтому говорить о реальных параметрах пока рано. Но слесарные работы в основном завершены.

Так что ждем.

В воскресенье проводил некоторые эксперименты с модернизацией усилителя для моей широкополосной антенны. В результате в первом трансформаторе вместо двух витков со стороны антенны сейчас остался один виток (вернее один виток скруткой, средняя точка на земле 2 х 1вит). Усиление заметно выросло и синфазные шумы уменьшились (не шумы эфира, а индустриальные помехи). Раньше был максимум усиления в районе 7 Мгц, теперь такого горба нету. Я посмотрел по диапазонам - явного максимума усиления не обнаружил. Еще посмотрю, попробую выяснить какая зависимость усиления от частоты.
Вот последняя версия усилителя:

VA3LLZ
Если есть скалярный анализатор цепей или АЧХометр с детекторной головой, АЧХ надо снимать по схеме:

Сперва надо измерить индуктивность рамки La. Она должна быть в пределах 2-4uH. Сигнал на вход усилителя подается через симметрирующий трансформатор 1:1 и через две катушки индуктивностью La/2, имитирующие индуктивность рамки. Резистор 50R нужен для согласования генератора.
Горб в АЧХ здесь в принципе должен существовать, потому что выходная емкость транзисторов первого каскада и входная емкость второго каскада совместно с шунтирующей индуктивностью обмоток междукаскадных трансформаторов образуют низкодобротный параллельный контур.
Входной трансформатор с соотношением витков 1:4 должен трансформировать сопротивление с соотношением 1:16, что приводит к еще большему понижению входного сопротивления усилителя, где-то до значения 20/16=1,25R.

Proffessor
Все это, конечно, правильно, но:
a) у меня АЧХометра нет,
б) генератора нет,
в) измерителя индуктивности нет.
:)
Я оценивал характеристику по спектру SDR трансивера. Это конечно очень грубо, но тем не менее можно хоть как то представить АЧХ усилителя.

Повторюсь, до этого был явный горб в АЧХ, теперь такого явного горба нету. А неровности АЧХ конечно есть.

В очень многих конструкциях активных резонансных магнитных рамочных антенн в качестве первого каскада малошумящего усилителя используется истоковый повторитель. При этом обычно говорятся слова о хорошем согласовании импеданса рамки со входным сопротивлением усилителя (которое чаще всего определяется величиной резистора между истоком и затвором).

Если я правильно понимаю, то импеданс антенны на частоте резонанса стремится к бесконечности (при условии, что усилитель подключается параллельно конденсатору настройки). Для оптимального согласования по напряжению, нужно, чтобы входное сопротивление усилителя также стремилось к бесконечности. И вот тут я чего-то не понимаю, если посмотреть имеющиеся схемы, то входное сопротивление может отличаться в десятки раз:

1. AOR LA-320: 100 кОм.
2. Андрианов: 3 МОм.
3. Календо: 10 МОм.
4. Нечаев: 1 МОм.
5. Хлюпин: от 3 до 30 кОм в зависимости от частоты (входное сопротивление носит индуктивный характер).

Почему такой разброс? Есть ли какие-то критерии выбора входного сопротивления, в частности, ограничение по максимальному значению? Или всё зависит от того, какие именно номиналы резисторов были в данный момент у автора?

syomin
На самом деле импеданс контура, образованный пораллельно включенной емкостью КПЕ имеет конечную величину, так же как конечную величину имеет добротность этого контура. Добротность контура, как известно , равна волновому сопротивлению контура, деленному на его суммарное последовательное сопротивление потерь. Параллельный активный импеданс контура (это есть наш источник сигнала), в свою очередь будет равен его волновому сопротивлению, умноженному на добротность и может достигать многих килоом.
В то же время идеальное согласование подразумевает отсутствие реактивности в сопротивлении источника и равенство входного сопротивления усилителя импедансу источника. Реактивность уже скомпенсирована резонансом контура. Реальное входное сопротивление истокового повторителя также может достигать многих килоом, и оно никогда не будет строго равно импедансу контура антенны. Таким образом, коэффициент согласования никогда не достигает единицы. Коэффициент согласования показывает, какая часть мощности по сравнению с идеальным согласованием, поступает в нагрузку: M=4*Rист*Rнагр/(Rист+Rнагр)^2. Посмотрим, как ведет себя коэффициент согласования в зависимости от соотношения сопротивлений антенны Rant и входного сопротивления усилителя Ramp. Пусть входное сопротивление усилителя равно 10kR, а импеданс антенны изменяется в пределах 1-100kR.

Как видим, на краях зависимости, где эти сопротивления различаются в 10 раз, потери мощности за счет рассогласования всего лишь 5dB. Можно представить ситуацию наоборот: Импеданс антенны фиксированный и равен 10kR, а входное сопротивление усилителя изменяется от 1 до 100kR, вид графика не изменится. Вывод такой: стремиться к равенству Rant=Ramp совсем необязательно и с таким рассогласованием просто мирятся.
К тому же входное сопротивление истокового повторителя на ВЧ отнюдь не бесконечно, а всего лишь больше, чем в схеме с ОИ в (1+S*Rн) раз, поэтому никогда не достигает 100kR. К примеру, входное сопротивление транзистора J310 по схеме с ОИ на частоте 100MHz согласно даташиту на транзистор всего 2kR. По схеме ИП будет не более10kR. Включенный параллельно резистор только уменьшает общее входное сопротивление. То что входной резистор поглощает часть мощности, учитывается в коэффициенте согласования.

Добрый день, спасибо за ответ!

Вы описываете случай согласования для оптимальной передачи мощности (когда внутреннее сопротивление источника равно внутреннему сопротивлению усилителя), мне же кажется, что в описанном случае используется согласование для оптимальной передачи напряжения (когда входное сопротивление усилителя много больше внутреннего сопротивления рамки).

Но мой вопрос скорее практический: входное сопротивление истокового повторителя мы можем менять в широких пределах изменяя сопротивление резистора между затвором и истоком. Если бы знать импеданс рамки (хотя бы порядок этой величины) можно было бы выбрать сопротивление этого резистора как-то более осмысленно...

Вот лежат у меня на столе резисторы в 100 кОм, 500 кОм, 1 МОм, 5 МОм, 10 МОм - а какой из них ставить и почему - не понятно...

В любом случае, спасибо за помощь.

syomin
Входной резистор влияет не только на общий коэффициент согласования, но и на добротность антенны и соответственно, на связанную с ней полосу пропускания резонансной кривой.
Точный расчет здесь невозможен в принципе, то что я привел - лишь иллюстрация, потому что слишком много трудноопределяемых факторов влияют на конечный результат. Здесь надо просто подбирать экспериментально, на конкретном образце антенны по максимуму уровня принимаемого сигнала при заданной полосе пропускания. Мне кажется, если антенна обеспечивает заданную полосу пропускания, резистор не надо вообще не ставить.

Понятно. В моём случае без резистора (точнее даже без 2-ух) не обойтись - один нужен для "подтяжки" варикапов на землю, второй - для "подтяжки" затвора на землю и как часть ФВЧ для борьбы с 50 Гц фоном.

К сожалению, актуальной схемы у меня сейчас нет, есть только один из ранних прототипов:


Увеличить

Вместо L2-L5 хочу поставить резисторы.

Вместо L2-L5 хочу поставить резисторы
Сперва все-таки надо бы попробовать поставить дроссели, только не такие большие - 150mH, а хотя бы в 1000раз меньше - 150uH или даже 100uH (напр.стандартные ДМ-0,1-100). Если полоса будет слишком узкая, тогда уже ставить резисторы.

Позор на мою седую голову - там дроссели по 150 мкГн предполагались. Но многие авторы пугают паразитными резонансами - поэтому и хотел резисторами их заменить.

Не очень хорошо с дросселями получается:

Пара варикапов VD1 + VD3 и дроссель L2 образуют параллельный колебательный контур. Если в качестве варикапов использовать 1SV149 (20 - 540 пФ) и дроссель в 150 мкГн, то резонансная частота этого контура будет варьироваться от 395 кГц до 2,054 МГц в зависимости от напряжения, подаваемого на варикапы.

Если взять дроссель с меньшей индуктивностью, то паразитный резонанс уйдёт ещё выше...

syomin
Пара варикапов VD1 + VD3 и дроссель L2 образуют параллельный колебательный контур. Если в качестве варикапов использовать 1SV149 (20 - 540 пФ) и дроссель в 150 мкГн, то резонансная частота этого контура будет варьироваться от 395 кГц до 2,054 МГц в зависимости от напряжения, подаваемого на варикапы.

Не парьтесь, здесь никаких паразитных резонансов не будет, резонанс будет единственный и полезный и он будет определяться параллельно включенными индуктивностями рамки и дросселей, а так как индуктивность дросселей намного выше индуктивности рамки, то суммарная индуктивность будет практически равна индуктивности рамки и на частоту основного резонанса они никак не повлияют.