Рамочная приемная антенна на диапазон 80м
(Magnetic loop. Ver.2)
Всем известна проблема c приемом сигналов на низкочастотных диапазонах в услових современного города. Существует конечно различные варианты приемных антенн, таких как Беверидж ( нагруженный низковисящий провод длинной в несколько лямбд), антенны - рамки, типа "Флаг" и K9AY и им подобные.
Но для размещения даже таких, сравнительно коротких рамок, как "Флаги" и "Вымпелы", требуются определенные условия которые необходимо соблюсти. Так или иначе, нужно располагать местом для их установки.
Кроме того, эти антенны практически не работают, если близко по соседству (обычно ближе 50м), расположена резонансная передающая антенна, которую придется дистанционно к тому же и расстраивать, что бы она не оказывала своего влияния на "Флаг" и не портила диаграмму направленности. К Флагу требуется еще и ВЧ усилитель на качественном дифф.входе, да и с защитой по входу, что бы он не вышел из строя, от близко работающей на передачу другой антенны. Все это накладывает определенные требования,где выполнив их, можно рассчитывать на положительный результат.
Имея на своем очень небольшой участке при городе GP на 80 и 40 метров, я перепробовал несколько суррогатных антенн для приема. Все они по шумам работали гораздо лучше моего GP, но все же не давали полноценной возможности принимать ДХ станции на более удаленных трассах, так как все же сами по себе так или иначе собирали местные QRM, хотя и в гораздо меньшей степени, чем мой Вертикал. Самый простой вариант приемной антенны на небольшом участке, можно выполнить по такой вот схеме RX-ANT. Но ввиду того, что данный вариант антенны оказался очень коротким, он не обеспечивал прием очень слабых сигналов, а потому, было принято решение, заняться экспериментами с антеннами типа Magnetic Loop.
Было прочитано все что только попадалось в сети. Информации по данным антеннам, довольно много, но в основном, люди их делают на прием/передачу, в виду совсем плохих условий со свободным местом под установку нормальных полноценных антенн. Да и то что есть, на 90%, делается на ВЧ диапазоны, где КПД рамок на передачу, будет естественно наибольшим. Меня же интересовал вариант данной антенны исключительно как антенна RX на диапазон 80м.
К сожалению, прочитать что то внятное и более конкретное, по приемным свойствам этих антенн в условиях городских QRM мне найти так и не удалось. Все ограничивалось общими словами - работает хорошо! Ну как то так (Hi)
А вот на сколько это хорошо? Хорошо,это с кем QSO? А что она слышит? А можно ли на рамку осуществить прием станций с другого континента? Какова разница по шумам, между "длинной" резонансной антенной и рамкой? Вот как раз какая либо конкретика приемных свойств рамок и отсутствовала. Зато много информации, как успешно заставить рамку работать на передачу, да вкачать по больше мощности, что бы не прогорел настроечный конденсатор и не поплавилась трубка (Hi)
Как передающая антенна, меня рамка (Magnetic loop), не интересовала вообще. Для этого у меня на участке стоит нормальная, полноценная передающая GP антенна и работает она очень даже хорошо, но принимать на неё можно только очень мощные сигналы, ввиду шумов QRM, не менее S9-S9+10dB в условиях города.
В прошлом году я решил провести небольшие эксперименты с магнитной рамкой на основе спортивного обруча Хулахуп диаметром 90см. Должен сказать, раньше я никогда не имел никакого опыта работы с данным классом антенн, поэтому решил начать с малого размера, из того, что попалось под руки.
Антенна была настроена на частоту CW участка диапазона 80м. Конструтивно как устроена антенна, видно на фотографиях. Вместо классической петли связи был установлен трансформатор тока на феррите подходящего размера, где в качестве катушке связи, было намотано 3 витка провода ПЭВ 1.0 мм и далее через ферритовые защелки на кабеле RG58, сигнал подводился на RX вход трансивера.
Схематехника приемных рамок, показана на фотографии ниже. Обычно используется обычный коаксиальный кабель размером не менее 12мм, где центральная жила, служит активным элементом антенны ( именно она настраивается переменной емкостью в резонанс ), а оплетка кабеля, служит электростатическим экраном, который должен иметь разрыв в полотне кольца или в верхней точке, или в нижней, шириной порядка 10-20мм
Данная антенна повела себя весьма не плохо, не смотря даже на такой малый размер. Она обеспечивает неплохой прием местных и более удаленных станций, таких как станции Украины и Европейской части России, даже днем, в телефонном участке 80-ти метрового диапазона. Сигналы были слышны с уровнями RS53 - 55, но совершенно без шума! Однако данный размер совершенно не пригоден, для приема дальних сигналов. Все же весьма мал размер кольца для такого диапазона, как 80м.
Спустя время, решено было сделать рамку более бОльшего размера. Под руки попался отрезок кабеля RG213 длинной 6.8м из которого удалось изготовить рамку диаметром 2.2м. Настроечная переменная емкость, при величине в 200пф, обеспечила резонанс на участке 3520кгц. Согласование с трансивером выполнено классическим образом, за счет дополнительной петли связи диаметром 65см. Полоса по уровню КСВ 2.0, порядка 60кгц, что вполне приемлемо для RX антенны, что бы перекрыть весь телеграфный участок этого диапазона.
Далее, были проведены практические эксперименты, что бы понять, на сколько хорошо работает данная антенна, по сравнению с тем,что было установлено на моем участке ранее. Сравнение делалось между GP80m и антенной LW длинной 30м, настроенной с помощью СУ на диапазон 40-20м по приему полезного сигнала в условиях местных QRM
На трансивере положение Peam.Gain - OFF. Тест по шумам в дневное время.
1. GP80m - на уровне S9
2. LW - S6-7
3. ML - S0 (практически нет шума)
Тестирование сигналом удаленного маяка.Эксперимент проводился в дневное время.
В этом эксперименте, мне помог EW6X Юрий (TKS), который находился от меня за 100км в городе Новополоцк. Его передатчик работал на станционарную антенну, условленной мощностью в 5 и 50 вт.
Антенны по силе принимаемого сигнала при 5вт показали следующие результаты:
1. GP80m - RST-000 (даже не было признака на сигнал)
2. LW - RST-339 (сигнал читался с трудом на уровне шумов)
3. ML - RST-529 ( очень слабый сигнал, но читается на 100% !)
Все тоже, но при сигнале с мощностью 50вт.
1. GP80m - RST-239 ( читаемость сигнала менее 30% )
2. LW - RST-359 ( сигнал читается на 80% );
3. ML - RST-559 ( читаемость 100%, чисто и громко, вообще без шума при приеме! )
Таким образом, если проанализировать эти результаты, можно сказать, что рамка диаметром 2.2м показала весьма не плохие результаты как приемная антенна в условиях городсвких QRM! В тот день, днем проходил местный тест ES станций Эстонии. На магнитную рамку, при повороте её на Эстонию, принимались станции с весьма приличным, читаемым полностью уровнем, тогда как переключившись на Вертикал, из за шумов не было слышно ровным счетом ничего!
На сегодня, для меня это наилучший результат приемной антенны на диапазон 80м. В планах, сделать хорошую сборно - разборную крестовину, что бы антенна была технологически удобной к сборке по месту. Очевидно, что размер рамки диаметром в 3м, показал бы еще лучший результат, но размер можно увеличивать до определенных пределов, ввиду применяемого кабеля и возникающей погонной емкости при этом. (сказывается небольшой размер по изоляции у кабеля между центральной жилой и экраном кабеля) Если добавить в коробку СУ реле, то можно переключать данную рамку уже на два или три диапазона, не выходя из дома. Делать оперативную потом подстройку по частоту, не требуется.Полосы вполне хватает.
Антенна принимает с двух сторон, что свойственно любой рамочной антенне и имеет весьма заметную направленность. Так при повороте её на 90 градусов, я практически не смог принять ни одной станции Эстонского теста! Это нужно учитывать! При установки антенны на улице, высота её размещения над землей, практически не имеет значения.
P.S.Чуть позже,размещу на странице видео работы этой антенны.
январь 2021г.
73! de EW6T
