Провел эксперимент по снятию если можно так выразиться АЧХ феррита. Схема установки вот такая:



Т.е. на стержень надеваются две катушки, подключенные к панорамному АЧХ-метру, и снимаем получившуюся картинку. В эксперименте участвовали семь ферритовых ихделий. Из них три старых советских с магн. прон. 400, параметры остальных неизвестны:


Увеличить

И результаты.
Разбил на две картинки последовательно по номерам стержней:





Исследование проводилось в полосе от примерно 3 до 30 МГц.
Вертикальный масштаб 2.5 дБ/клетку.
При отсуствии стержня, электромагнитная связь между катушками на экране не отслеживается, так что эксперимент можно считать довольно чистым. При сближении и развигании катушек на стержнях - основная форма АЧХ не меняется, вся картинка только смещается вверх-вниз по вертикали.

В продолжение темы про тороидальную антенну.
Как-то недавно наткнулся на изобретение патриарха антенностроения С.И.Надененко 1954 года.


Здесь обычная тороидальная катушка на феррите дополняется диэлектрическим стержнем с высокой диэл.проницаемостью (титанат бария) для усиления тока смещения, проходящего через площадку, ограниченную кольцом тороида.
В соответствии с пояснением принципа действия получается, что антенна не магнитная, а чисто электрическая (как утверждал 1428), так как первичными факторами в формировании излучения являются ток смещения и электрическая индукция, возбуждаемые магнитным током (потоком). Приводится пример, что на частоте 10MHz при площади сечения феррита и площади сечения диэл.стержня 1cm^2 и количестве витков 100 достижима действующая длина 0,5m. Я проверил это по приводимой формуле для проницаемости феррита 200 и получается, что такая действ.длина достижима при диэл.проницаемости стержня около 10000. Не слабо. Возможно изобретение было засекречено и активно внедрялось? Никто не знает?

xman, отличная работа, спасибо! Покручу-ка я свой Х1-47, а то до сих пор считал, что выше 5 МГц наши стержни не работают.

Proffessor

Где взять стержень из титаната бария?
Или чем его заменить?

Какова проницаемость у сердечника строчника ?

xman
Где взять стержень из титаната бария?
Или чем его заменить?
Титанат бария относится к сегнетодиэлектрикам. Сегенетокерамика применяется в конденсаторах. Надо взять кучу сегнетокерамических конденсаторов (КДС, КДК, КДО, КПС, КПТС и др.), содрать с них металлизацию и склеить из них стержень.
Кстати, расчет действующей длины антенны при отсутствии диэл.стержня (эпсилон=1) для тороида диаметром 60mm (N=100, f=10MHz, S=1cm^2) по формуле, приведенной в изобретении, дает значение всего 1,4mm, что подтверждается на практике "глухостью" антенны.
Мне как-то рассказывали, что ферритовое кольцо с обмоткой, надетое на штырь молниеотвода, весьма неплохо работает на прием. Своего рода трансформатор тока.

Proffessor Вариант с разборкой конденсаторов наверное исключается, их нету, да и кощунство это... Что-нибудь другое похоже существует? И вообще что представляет собой этот материал - керамика, или как? Магнитится ли он, проводит ли ток? У меня есть кекрамические стержни от ВЧ установки, но сомневаюсь что если всуну стержень в кольцо с катухой - вряд ли появится прием. Хотя в принципе готов даже на такой абсурдный эксперимент... Может фторопласт засунуть?

xman
Видите ли, это уникальный материал и аналога у него нет (у него е=1400+/-250 при нормальной температуре, при повышении температуры растет, и при температуре 80С достигает максимума 7000). Как Вы поняли, диэлектрическая проницаемость материала в описанной антенне должна быть порядка нескольких тысяч, а доступные изоляционные материалы (в том числе керамика) имеют ее не больше 30. Фторопласт всего лишь 2,3.
Само изобретение не есть одна лишь голая идея. Судя по описанию там все было просчитано и подтверждено экспериментально.

Спасибо, более чем понятно...
Вот что пока удалось отыскать: на e-bay, у нас какая-то керамика, и еще вот ссылка.
Что-либо из ссылок подойдет? В виде порошка есть предложения, но как его склеить в стержень, не ухудщатся ли свойства из-за присуствия наполнителя? Кстати материал этот недорогой, но видимо дефицитный.

xman
Вы, как видно, всерьез заинтересовались антенной.
Полагаю, порошковый титанат бария вполне подойдет (его предлагают многие китайские производители), и необязательно его склеивать. Достаточно было бы его засыпать плотно в какой-нибудь пластиковый циллиндрический "тубус".

Proffessor Спасибо вам за помощь. Если получится раздобыть хотя бы порошковый матриал - я обязательно подниму тему...
И еще вопрос - вы могли бы прокомментировать экпериментальные графики в начале этой страницы на предмет возможности использования феррита на высоких частотах. Уж очень хочется приемную ФА си-би диапазона 27 МГц. Ну или хотя бы до 16 МГц, может что там сгодится?

xman
Минимальные потери на 27MHz при высокой проницаемости обеспечивают материалы M200НН и 4B1.
Для 27MHz из всех исследованных больше подойдут ферриты, х-ки которых приведены на картинках 2 и 6. На Си-Би диапазон, ввиду относительно узкой полосы, имеет смысл сделать резонансную неперестраиваемую антенну. Слишком узкую полосу пропускания резонансной антенны всегда можно расширить искусственным уменьшением добротности.

xman
У меня есть кекрамические стержни от ВЧ установки, но сомневаюсь что если всуну стержень в кольцо с катухой - вряд ли появится прием. Хотя в принципе готов даже на такой абсурдный эксперимент...
На счет абсурда, это верно.
Хрень это полная. Если все корректно отсимметрируете, то кроме потерь мало что получите.

fil
Хрень это полная
Возможно, Вы окажетесь правы. 0,5m нагруженной действующей длины нетрудно получить и у обычной ферритовой стержневой антенны в резонансном режиме. А что такое исходная 0,5m на 10MHz в катушке на тороидальном ферритовом сердечнике, которая имеет 100 витков? Такая катушка на кольце из материала проницаемостью 200 будет иметь индуктивность по самм грубым прикидкам не менее 10mH и кучу паразитных резонансов на мегагерцах. В широкополосном включении нагруженная действующая длина уменьшится в сотни раз по сравнению с начальной за счет потери напряжения в большом реактивном сопротивлении обмотки. Для получения резонанса на частоте 10MHz понадобится конденсатор емкостью 25fF, что явно нереально (паразитная емкость обмотки явно больше). При количестве витков 5 начальная действующая длина будет уже около 25mm, нагруженную с помощью резонанса (10pF) можно довести хоть до тех же 0,5m, но это опять достижимо для обычной ФА без всякого титаната бария.

Proffessor
Вчера вечером экспериментировал с апериодическими антеннами ДВ-СВ диапазона, приемник Р-880М. Сделал магнитную рамку диам. полметра из экр. UTP кабеля (витая пара) - всё по правилам, с разрезом экрана сверху. Все жилы соед. послед-но, получилось 8 витков в экране. Также пробовал ферритовые стержни 2000 и 400, с катушкой от разобранного приемника, сколько вит. не знаю, но по виду как раз ДВ-СВ диапазона. Рамка показала себя значительно лучше, отсюда вывод что если делать резонансную с перестройкой КПЕ или набором конд. с релюшками - рамка видимо будет заведомо эффективнее.

"Провел эксперимент по снятию если можно так выразиться АЧХ феррита...." - когда будете проверять АЧХ антенны попробуй-те подать сигнал через Г-образный аттенюатор 43Ома - 5 Ом, подключив катушку последовательно в холодный конец, снимая сигнал высокоомным щупом с горячего.

xman
В апериодическом включении ферритовая антена проигрывае рамке по той же причине, по которой многовитковая рамка проигрывает одновитковой.
Индуктивность ферритовой антенны как правило больше индуктивности рамочной, поэтому в апериодическом режиме рамочная более эффективна (большая индуктивная реактивность ФА уменьшает полезное напряжение сигнала в нагрузке). Но в резонансе вполне может оказаться наоборот (при оптимальном выборе марки феррита и количества витков контурной катушки и катушки связи), ведь реактивное сопротивление полностью компенсируется.

Proffessor Спасибо, учту этот момент. Жаль только с ферритами у нас пусто. Хорошие придется заказывать где-нибудь...

xman
В России стержни ROD10/200-4B1 продает интернет-магазин ФЕРРИТ холдинг по цене 123руб
http://ferrite.ru/warehouse/rod10-200-4b1.html

Вчера вечером экспериментировал с апериодическими антеннами ДВ-СВ диапазона, приемник Р-880М.
Приёмник 880М имеет высокое входное сопротивление и как следствие отвратительно работает с рамками.
:((
Его клон Астра, имеет именно нужное для экспериментов с рамками сопротивление.

У ф.стержней есть одна плохая особенность. Изменение проницаемости под действием не только постоянного магнитного поля, но и при изменении уровня магнитного поля рабочей частоты.
Меньше поля (апериодическая МА) – большая широкополосность и крохотные потери
Больше поля (резонансная МА)– увеличение потерь, уменьшение широкополосости.

Лично мне не удалось добиться приемлемой работы ФА на частотах выше 5-6 мГц.
Т.к.любой10 см. проводок вкл. вместо такой ФА работал в 100 раз сильнее.

Какова проницаемость у сердечника строчника ?
М2500НМС1.
Работает до частот 90кГц. Любимая частота его работы 15625Гц.
По слухам этот феррит не чувствителен к уровню магнитного поля. Но, для РЧ не примнем .
Разве в качестве запорного дросселя.

Какова проницаемость у сердечника строчника ?
М2500НМС1.
Работает до частот 90кГц.

Спасибо . Значит годится только для любителей мониторить каналы СДВ .

Широкополосная и эффективная ФА на диапазон 1,5-30MHz... Возможно ли такое чудо? В течение последних полугода искал ответ на этот вопрос в связи с предстоящей работой по созданию мобильного КВ пеленгатора. Проблема в том, что все напряжение (ЭДС), наводящееся в обмотке антенны должно прикладываться к нагрузке. А что этому препятствует? Ну конечно же, реактивное сопротивление обмотки, на котором как на делителе падает часть полезного напряжения. Можно
задачу решать в лоб - повышать сопротивление нагрузки, чтобы на ней падала большая часть напряжения. Это пассивное согласование. По такому принципу был отработан вариант антенны, нагруженной на буферный усилитель с высоким Rвх. За основу был взят усилитель с трансформаторной ООС из книги Рэда "Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике", схема на стр.63. Балансный вариант получился такой:

Начала обмоток отмечены красными крестиками. Токи коллекторов 40mA.Отношение витков эмиттерной обмотки к коллекторной 1:2. Выходной трансформатор 1:1. Более-менее приличная эффективность антенны обеспечивается на частоте собственного резонанса обмотки. Этот резонанс несколько расширяется и притупляется дросселями L1-L2, намотанными на одном ферритовом кольце с большими потерями (М2000). Таким образом, для каждой конкретной частоты диапазона (или интервала частот) существует оптимальное количество витков обмотки. Поэтому диапазон 1,5-30 был разбит на восемь поддиапазонов с одинаковым коэффициентом перекрытия
около 1,4 и обмотку разбить на восемь (с учетом симметричности 16) секций и коммутировать эти секции с переключением поддиапазона. Вроде бы работу по поиску варианта антенны можно считать законченной, но просматривая различные статьи и материалы понял, что есть еще способ активного согласования, который позволяет скомпенсировать реактивное сопротивление антенны.
Существует такое изобретение
http://www.google.com/patents/US4442434
"Антенна с отрицательным импедансом"
Суть понятна из рисунка, приведенного в описании.

Антенна строится на базе неинвертирующего усилителя с коэффициентом усиления по напряжению 2 и с высоким входным сопротивлением. В цепи положительной обратной связи включены две одинаковые магнитные антенны (ферритовые или рамочные). Импеданс верхней антенны с обратным знаком прикладывается к нижней антенне и компенсирует ее реактивное сопротивление. Антенны образуют делитель напряжения ПОС с коэффициентом деления 0,5. Для того, чтобы не было возбуда, этот коэффициент деления должен быть немного меньше 0,5, или коэффициент усиления усилителя должен быть немного меньше 2. Ну и, как говорится, сказано -
сделано. На базе все той же схемы усилительного каскада из книги Рэда, но на транзисторе 2Т939А.

Напряжение питания здесь уже +15V, ток коллектора 30mA (транзистор без радиатора). Здесь вместо двух антенн - одна, разбитая на полуобмотки на общем стержне. Ведь независимо от того, связанные обмотки или нет, коэффициент деления напряжения ПОС все равно остается 0,5. Соотношение витков обмоток транса: 1(эмиттерная):2(коллекторная):2(выходная)

Ферритовый стержень взят диаметром 32mm и длиной 450mm от старой ФАП. Обмотка 5+5вит. монтажного провода сечением 1,0mm. Индуктивность обмотки (полной) около 20uH. Антенна испытывалась по уровню сигнала, излучаемого внешним генератором, на расстоянии 10m и сравнивалась с аналогичной антенной, но с пассивным согласованием. Так вот, налицо явный выигрыш по эффективности на 21dB(5MHz), 17dB(10MHz), 21dB(15MHz), 12dB(20MHz), 2dB(25MHz), 4dB(30MHz). Конечно, на частотах выше 20MHz явный спад, но это вполне возможно исправимо уменьшением количества витков.
Остаются вопросы динамического диапазона (шумы, интермодуляции).
Прослушивать эфир у меня нет возможности по причине отсутствия подходящего приемника, поэтому у меня будет просьба: может кто повторит макет и оценит качество приема на слух?

В России стержни ROD10/200-4B1 продает интернет-магазин ФЕРРИТ холдинг по цене 123руб
http://ferrite.ru/warehouse/rod10-200-4b1.html

Возлагаю надежды на 4В2
4В2 в режиме резонанса до 8 МГц дотянет, а в апериодическом и до 30 Мгц.


Но, продают только 4В1.

Ферритовые стержни 400/600 работоспособны в режиме резонанса с входной ёмкостью приёмника 1103/G3 примерно до 7мГц в сравнении с телескопической антенной.
Но наблюдается сильная зависимость от года/партии выпуска стержня.
Проверено электроникой. На частотах вокруг 3мГц+/- (-1,5 +4) очень даже выручают в условиях городских помех.
Лучше работают плоские 400 №2 из верхнего теста/обзора. Где их взять не скажу, пусть ретро карманные приёмнички ещё поживут.

Некоторые ферритовые коротышки похожие на №№ 6-7 в тесте/обзоре, из импортных мыльниц с овальным/прямоугольным сечением сердечников тоже неплохо работают.

Ферритовые стержни 400/600 работоспособны в режиме резонанса с входной ёмкостью приёмника 1103/G3 примерно до 7мГц
Это не приемники. И обсуждать тут нечего.
Вот как увижу на 5600, что это работает так сразу и поверю.
Все свои измерения последние 4 года провожу 5600.
Всё стало сразу видно и слышно.
400 обрывается на 3.8 - 3.99 Мгц. С любым РПУ имеющим 50 Омный вход.
Ухом это не_видно, а глазом не_слышно.
:))

Ферритовые стержни 400/600 работоспособны в режиме резонанса с входной ёмкостью приёмника 1103/G3 примерно до 7мГц
Соответственно с высокоомным входом приёмника в режЫме резонанса катушки с входной ёмкостью приёмной части и действительно обсуждать тут нечего.
Ко входу гнезда приёмника цепляется только ферритовый стержень с катушкой.

С 50-омным входом другая история:-)

В моём G3-ем есть доработка-переключение на 50-омный вход.
Этот режим использую, когда засилие помех при работе с телескопом на 80 метровом диапазоне.
Переключив на 50-ом телескоп индустрия значительно уменьшается. Только надо прибавить уровень громкости.
Преимущество доработанного G3 -его против 1103-его в том, что у G3-его уровень собственных шумов меньше почти в 4 раза при лучшей чувствительности.

TUL
Соответственно с высокоомным входом приёмника в режЫме резонанса катушки с входной ёмкостью приёмной части и действительно обсуждать тут нечего.

В точку. Правильно.
И получается полное дерьмо. Некий синтез феррита и части витков катушки, где витки работают как самостоятельная антенна. Этот эффект есть у всех РПУ с ВЫСОКИМ ВХОДОМ.
Он сводит на нет все преимущества МА как антишумовой антенны.


Переключив на 50-ом телескоп индустрия значительно уменьшается. Только надо прибавить уровень громкости.
Отлично. Проверим ваш 50 Омный вход?
В моём G3-ем есть доработка-переключение на 50-омный вход.

Некий синтез феррита и части витков катушки, где витки работают как самостоятельная антенна.
Можно подробней про синтез.
Вообще то простая ферритовая получается как на ДВ или СВ. Более точно подстраиваю перемещая катушку, т. к. резонанс не острый, т. к. входное приёмника поряка 20кОм.

В точку. Правильно.
И получается полное дерьмо.
Только это "дерьмо" простейшее работает и позволяет слушать отпетых/пропитых на 3хххкГц.

TUL
Отлично. Проверим ваш 50 Омный вход?
В моём G3-ем есть доработка-переключение на 50-омный вход.

Только это "дерьмо" простейшее работает и позволяет слушать отпетых/пропитых на 3хххкГц.
Не обижайтесь но, радио в котором уже есть 50 Омный вход, с МА или ФА работает в 10 раз лучше радио с МА или ФА которые подключены к высокоомнуму антенному входу.

TUL
Отлично. Проверим ваш 50 Омный вход?
1428

В моём G3-ем есть доработка-переключение на 50-омный вход.
Этот режим использую, когда засилие помех при работе с телескопом на 80 метровом диапазоне.
НапИсал же, что с телескопом, без ФА :-)