Якість радіоприймання в умовах сильних перешкод багато в чому залежить від використовуваної антени. В опублікованій статті: до уваги читачів пропонується опис антени, що складається з двох рамок, що дозволяє домогтися гарного прийому практично у всьому радиовещательном діапазоні.
Рамкова антена у вигляді обмотки, розташованої у вертикальній площині, широко застосовується для пеленгації, мовлення, радіозв'язку та вимірювання напруженості поля в діапазоні хвиль від наддовгих до ультракоротких. Однак завадостійкий радіоприйом на звичайну рамкову антену в будь-який час доби при сильній радиопомехе утруднений через існування так званої "нічний помилки" [1]. Відбувається це з наступних причин. По-перше, перешкода, яка прийшла під кутом до лінії горизонту, не може бути пригнічена одиночної рамковою антеною настільки ж ефективно, як перешкода, яка прийшла в горизонтальному напрямку. По-друге, придушення перешкоди зменшується з ростом вертикального кута її приходу. Для стабілізації положення площини мінімального прийому та надання мінімуму характеристики спрямованості нульового значення у всьому секторі вертикальних кутів приходу хвилі в радіопеленгації застосовують антену у вигляді сполучених противофазно [1] рознесених рамок.
Пропонована увазі читачів антена з рознесеними рамками призначена для підключення до экранированному радіоприймача з чутливістю не гірше 50 мкВ і має наступні технічні характеристики: діапазон частот - 0,15...24 МГц; азимут приходу хвилі - Про... 360'; вертикальний кут приходу хвилі - Про...90'; придушення перешкоди в одиночному і синфазном режимах - 0... 30 дБ; придушення перешкоди противофазном режимі - не менше 30 дБ; габарити - 710х375х370 мм; маса - Зкг.
Схема антени з рознесеними рамками наведена на рис. 1.
"Puc.1
Вона складається з двох співвісних аперіодичних одновитковых рамок WA1 і WA2, перемикача режиму роботи SA1, симетрувального широкосмугового трансформатора Т1 і екранованого кабелю з роз'ємом ХЗ для підключення до радіоприймача, В трансформаторі Т1 лінії передачі розташовані на феритовому магніто проводі. На відміну від традиційного трансформатора з магнітною зв'язком між обмотками він забезпечує електромагнітну зв'язок між цими лініями. Шляхи струмів від вхідних контактів Х1, Х2 трансформатора Т1 до загальної точки на його виході рівні. Трансформатор обраний за довідником [2]. При цьому перевага надається найпростішому його варіанту з мінімальним значенням асиметрії і діапазоном робочих частот не менше наведеного в технічних характеристиках антени. Підключення радіо з симетричним входом до контактів Х1, Х2 симетричного виходу антени дозволяє виключити трансформатор Т1. Всі елементи антени укладені в безперервний електричний екран від верхніх частин рамок до роз'єму ХЗ. Через роз'єм ХЗ екрануюча ланцюг антени з'єднується з екраном радіоприймача. Зазори екрану у верхніх частинах рамок запобігають повне електромагнітне екранування рамок.
Антена може працювати в одному з трьох режимів: одиночному ("Про"), синфазном ("З") і противофазном ("П"). У нейтральному положенні "Про" перемикача SA1 включений одиночний режим. В цьому випадку працює рамка WA1. При установці перемикача SA1 в положення "З" рамки з'єднуються синфазно і антена перетворюється в двухвитковую рамку. Рівень вихідного сигналу такої антени дорівнює сумі сигналів з виходів рамок WA1, WA2. Синфазно режим використовують при впливі на антену поверхневої хвилі перешкоди, а також при слабкому сигналі та в довгохвильовій частині її робочого діапазону. У положенні "П" перемикача SA1 включається протифазний режим. Рівень вихідного сигналу антени в цьому випадку дорівнює різниці сигналів з виходів рамок WA1, WA2. Відмінність рівнів вихідного сигналу антени в режимах "З" і "П" зменшується зі збільшенням частоти сигналу і просторового рознесення рамок уздовж їх загальної осі.
У режимі "П" усувається зміна характеристики спрямованості антени для хвилі, що прийшла під кутом до лінії горизонту. В результаті придушення перешкоди, що прийшла просторовою хвилею, виявляється рівним придушення перешкоди, що прийшла поверхневою хвилею. Цей режим ефективний при сильних сигналах в короткохвильовій частині робочого діапазону антени. У зв'язку з зниженим рівнем вихідного сигналу антени для реалізації просторової вибірковості антени необхідний високочутливий екранований радіоприймач з отключаемой антеною. У режимі "П" напрямок мінімального прийому повертається навколо вертикальної осі антени на 90'. Характеристика спрямованості антени стає четырехлепестковой, що також підвищує завадостійкість прийому. У вибраному режимі антену орієнтують по азимуту до отримання максимального відношення сигнал/перешкода на виході радіоприймача.
Рис.2
Антена з рознесеними рамками показана на рис. 2. Вона складається з рамок 1 і 3, які розташовані в паралельних площинах дзеркально щодо пульта керування 2, 4 і верхній нижній 5 траверс, двох шин металізації 6, двох ізоляторів 7 і вихідного кабеля. Форму і міцність рамці надає несуча конструкція, виготовлена зі сталевої тонкостінної труби діаметром 8 мм До складу кожної рамки входять дві такі труби, що мають С-подібну форму. Їх зовнішні розміри 350х170 мм. В порожнинах труб прокладений коаксіальний кабель марки РК75-2-11. Зовнішній провідник кожного кабелю має розрив довжиною 20 мм, у середині верхньої частини рамки. Довжина розриву дорівнює зазору між трубами рамки. Внутрішній провідник не має розривів до перемикача SA1 на пульті управління. Траверси виготовлені із дюралюмінієвою труби діаметром 16 мм. Довжина верхньої траверси - 670 мм, нижня складається з двох частин довжиною 280 мм. В порожнини труб нижньої траверси прокладені кабелі від рамок, що входять в дюралюминиевую коробку пульта розмірами 210х160х50 мм. Дюралюмінієві шини металізації розмірами 112х22х4 мм закріплюють коробку і з'єднують верхню траверсу з екрануючими елементами антени.
Стеклотекстолитовые ізолятори розмірами 240х30х4 мм спільно з елементами 1-6 утворюють жорстку конструкцію. Для складання застосовані дюралюмінієві колодки і кріпильні гвинти М4 і Мб. Геометрична симетрія, співвісність і паралельність рамок з необхідним допуском 0,2" забезпечується при дотриманні точності відстаней між частинами рамок не гірше 1 мм. Рамки можна переміщати уздовж траверс в процесі складання антени та юстування положення рамок. Допустима різниця довжин кабелів рамок дорівнює 10 мм.
В якості перемикача режимів роботи на пульті управління використаний тумблер П2Т-1 з фіксацією в нейтральному положенні.
Широкосмуговий трансформатор складається з феритового (марки М200НН2) магнітопровода у вигляді трьох співвісно складених кілець розмірами К32х20х5 мм і двох відрізків кабелю РК75-1-11. Відрізки кабелю намотані в одному напрямку, утворюючи дві обмотки, що містять по вісім витків кожна. Положення витків зафіксовано поліетиленової оправленням діаметром 20 і висотою 16 мм, введеної в порожнину магнітопровода. На циліндричній поверхні оправки рівномірно розташовані 16 пазів. Кожна обмотка займає вісім пазів оправки, що відповідає половині кільця магнітопровода. Внутрішній провідник одного з відрізків не використовується. Перед складанням трансформатора з зовнішніх кромок магнітопровода наждачним папером знімають фаску 0,3 мм. Для запобігання електроконтактних перешкод радіоприйому важливо забезпечити сталість контактів між екрануючими елементами, а також ізоляцію екрануючих елементів в тих місцях, де контакту не повинно бути.
Виготовлення антени можливо з відступом від наведеного опису. Запас об'єму коробки пульта допускає виконання антени в різних варіантах. Від типорозміру, числа кілець, фериту марки магнітопровода і числа витків обмоток залежить значення верхньої і нижньої робочої частоти трансформатора, а також його конструкція. Допустима магнітна проникність фериту не більше 200. При меншій її значенні необхідно збільшити число кілець магнітопровода і число витків обмоток трансформатора. З кілець, менше ніж К32х20х5 мм, можна виконати магні-топровод у вигляді стовпа, висота якого обмежена розмірами коробки пульта і не повинна перевищувати 180 мм. Трансформатор з стовпчастим магнітопроводом висотою 126 мм, зібраним з кілець К20х12хбмм з магнітною проникністю 150...200, може містити дві обмотки по три витки.
Застосування симетричних ліній з звитих обмотувальних проводів спростить конструкцію трансформатора, але разом з тим і збільшить асиметрію антеною ланцюга.
Тумблер П2Т-1 замінимо перемикач на три положення та два напрямки. Обсяг коробки пульта допускає розміщення в ній попереднього підсилювача з джерелом живлення і елементів установки рамок в резонанс. Коефіцієнт шуму попереднього підсилювача повинен бути менше коефіцієнта шуму радіоприймача. В гранично спрощеної антени несучу конструкцію допустимо зробити з дерева, а для монтажу використовувати екранований провід, що має зовнішню ізоляцію.
Характеристики спрямованості антени в горизонтальній площині на частотах 8...10 МГц, побудовані в полярних координатах і єдиному масштабі, показані на рис. 3. Вимірювання проводилися в режимі прийому, оминаючи перешкоди працюючим радиосредствам. При цьому застосовувався змінний ступінчастий (1 дБ) атенюатор, що має максимальне загасання 63 дБ, екранований радіоприймач чутливістю близько 10 мкВ з телеграфним гетеродином і отключаемой АРУ, а також індикатор виходу. При використанні радиовещательного приймача з неотключаемой АРУ, застосовують калибродинный метод вимірювання, запропонований в [З]. Для цього до радіоприймача підключають допоміжний ("калибрующий") генератор. Якщо частота генератора потрапляє в смугу пропускання радіоприймача, а рівень вихідної напруги генератора в 10... 100 разів перевищує рівень вхідного сигналу, то залежність коефіцієнта посилення регульованих каскадів радіоприймача від рівня вхідного сигналу зменшується до похибки індикатора виходу. Досконалість екранування радіо, а значить, його придатність до роботи з антеною, перевіряють за відсутності прийому після відключення вбудованої і зовнішньої антени.
Екран можна виготовити самостійно з фольги або іншого електропровідного матеріалу. Розташовують його на внутрішній поверхні футляра радіоприймача. Навколо вбудованої магнітної антени він не повинен утворювати замкнутого кола. В якості індикатора виходу придатний вольтметр змінного струму. Роль еталонного сигналу
Puc.3
може виконувати випромінювання будь-якого радіопередавача, має стабільний рівень і необхідне значення напруженості поля. При вимірах телеграфний гетеродин радіоприймача слід включити, а АРУ вимкнути. У процесі вимірювання рівень вхідного сигналу радіо підтримують постійною зміною загасання аттенюатора і контролюють по індикатору виходу. Відлік рівня сигналу, що надходить від антени, виробляють загасання аттенюатора.
Перешкода, проникаюча в радіоприймач через блок живлення з мережі, призводить до похибки вимірювання. По мірі зниження відношення рівня вхідного сигналу радіо до рівня перешкоди, проникаючої в радіоприймач з мережі, похибка зростає. Вплив мережної перешкоди послаблюють, живлячи радіоприймач від мережі через блок помехозащиты або шляхом застосування автономного джерела живлення. Рамки юстируют в режимі "П" по максимальному придушення сигналу, в напрямку приходу якого орієнтують вісь мінімального антени.
Література
1. Кукес В. С., Старий М. Е. Основи радіопеленгації. - М: Сов. Радіо, 1964, с. 286,290.
2. Лондон С. Е., Томашевич С. В. Довідник по високочастотним трансформаторних пристроїв. - М: Радіо і зв'язок, 1984, с. 100-102.
3. Фрадин А. 3., Рижов Е. В. Вимірювання параметрів антенно-фідерних пристроїв. - М.: Зв'язок, 1972, с. 227-229.
А. ТРИФОНОВ, р. Санкт-Петербург
Автор: А. Кузьменко, RV4LK, р. Ульяновська; Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru