Магнитные антенны (много "сырого" текста)
Уровень сигнала напрямую зависит от размеров магнитной антенны. В случае ферритовой антенны решающее значение имеют размеры ферритового стержня. Чем он больше и особенно - длиннее, тем выше будет уровень принимаемого сигнала.
Магнитная проницаемость материала также влияет на уровень сигнала, но полезна только до определённой частоты. Так, 2000НН годится только для ДВ (и то из-за того, что относительно недавно этот диапазон подрезали сверху), а для СВ - уже нужно 400/600НН. Выше уже возрастают потери и, следовательно, падает добротность.
[проверить]Второй, побочный, эффект от увеличения размеров и (в определённых, ограниченных принимаемой частотой, пределах) магнитной проницаемости сердечника - повышение добротности катушки за счёт уменьшения количества витков, необходимых для получения той-же индуктивности - можно взять провод толще, с меньшим сопротивлением, чтобы уменьшить потери, можно сделать большим шаг между витками, использовать корзиночную намотку или намотку "универсаль", снизив паразитную индуктивность.[/проверить]
Получается, что антенна должна быть большой. Размеры её ограничены габаритами устройства. Расположение по диагонали (особенно выгодное для кубического или плоского квадратного корпуса) ограничено необходимостью соблюдать дистанцию между антенной и металлическими (особенно ферромагнитными) элементами конструкции. Можно сделать раскладную или разборную конструкцию антенны, только следует помнить, что индуктивность антенны будет изменяться при изменении размеров сердечника - если, конечно, работоспособность в компактном состоянии вообще требуется.
Высокий уровень входного сигнала позволяет снизить число витков катушки связи (то есть повысить добротность и, следовательно, избирательность контура) или же упростить схему приёмника, сократив число каскадов усиления.
[проверить]Отдельно следует рассмотреть случай, когда собственная (не усиленная добротностью, если такое выражение корректно) эквивалентная высота антенны велика, но низкая добротность не даёт ей быть использованной в полную силу. Это может быть из-за работы феррита на частоте, близкой к предельной, из-за подключения к контуру нагрузки со слишком низким
сопротивлением или из-за плохого качества катушки, но последний вариант лучше исправить непосредственно.[/проверить]
Высокоомную нагрузку (электронная лампа, полевой транзистор) можно подключать к колебательному контуру магнитной антенны непосредственно.
Для подключения низкоомной нагрузки к магнитной антенне может использоваться отдельная обмотка на ней (так называемая катушка связи), эмиттерный повторитель (увеличивает входное сопротивление во столько раз, каков коэффициент передачи тока транзистора) или через отдельный трансформатор/автотрансформатор. Также применимы и всевозможные сочетания этих способов подключения.
Магнитная антенна принимает магнитную составляющую электромагнитных волн (что иногда помогает избежать помех), кроме того, она направленная, что тоже полезно в борьбе с помехами (если только направление на полезный сигнал не совпадает с направлением на источник помехи). С другой стороны, магнитная антенна состоит из проводника и является, как и любой проводник, также маленькой обычной антенной. Похожая конструкция (магнитная и штыревая антенны) применяется в "охоте на лис" и позволяет пеленговать источник сигнала; в нашем же случае и задачи не те и конструкция может обладать слабопрогнозируемыми параметрами.
Сразу следует оговорить, что всё написанное про развязку - совсем не обязательно для простого приёмника прямого усиления, более того, большинство промышленных радиовещательных приёмников обходятся без таких ухищрений.
Но пусть нам требуется максимально снизить уровень помех и свести приём к приёму одной магнитной состваляющей радиоволн. Переменное магнитное поле радиостанции порождает в катушке переменный ток - когда на одном выводе плюс, на втором - минус и наоборот. Переменное электрическое поле наводит ровно одно и то же на оба вывода катушки (на всю катушку
целиком). Другими словами - полезный сигнал противофазный, а вредный - синфазный.
Ситуация классическая и обычно решается применением балансного входа. Один из вариантов - трансформаторный - легко делается с использованием ферритового кольца. Сразу отметим, что к трансформатору подключается не основной колебательный контур (индуктивность трансформатора сравнима с индуктивностью катушки магнитной антенны), а дополнительная обмотка - катушка связи.
Пока мы не смотрели на то, куда подключен сам колебательный контур. Если вообще никуда, то всё нормально. Если же один конец катушки заземлить, то вся балансность потеряется и второй конец станет маленькой антенной для помех. Как ни странно, большинство промышленных КПЕ явно подразумевают заземление одного из выводов (который к тому же общий для всех конденсаторов блока КПЕ).
Можно заземлить среднюю точку - в ней 0 полезного (противофазного) сигнала. Такой точкой может быть как отвод от середины катушки, так и середина конденсатора - взяв два несвязанных с корпусом вывода КПЕ мы как раз и получим два последовательно соединённых конденсатора, а корпус и будет такой средней точкой. Если в КПЕ всего две секции, то на этом
они и кончатся; если же их три и более - можно подумать и о многоконтурном приёмнике, супергетеродине, синхронном детекторе и так далее. Следует только помнить, что при последовательном соединении [одинаковых] конденсаторов получается конденсатор в два раза меньшей ёмкости.
Ещё одним способом снизить наводки является экранирование магнитной антенны. Важно только чтобы экран не образовывал вокруг антенны замкнутого витка. [проверить]Замкнутый виток снижает индуктивность обмотки и, либо полностью блокирует приём, либо не оказывает особого воздействия, как не оказывает его короткозамкнутая неиспользуемая катушка другого, не используемого сейчас, диапазона.[/проверить]
Если же говорить о простых конструкциях (и сразу признать, что один конец основной катушки магнитной антенны заземлён), то если мы хотим переключать диапазоны, то для сохранения того же отношения витков катушки связи к основной, придётся использовать также и несколько катушек связи. Особенно, если хочется менять число витков катушки связи (переключать отводы), балансируя между чувствительностью и избирательностью.
Самым простым способом отказаться от катушки связи вообще является применение полевого транзистора, входное сопротивление которого практически бесконечно.
[проверить]При использовании же биполярного транзистора для повышения входного сопротивления можно реализовать эмиттерный повторитель, причём если связать его со следующим каскадом через трансформатор/автотрансформатор с отводами, то можно и регулировать нагруженность контура, выбирая либо большую чувствительность либо большую избирательность[/проверить]
Магнитная проницаемость материала также влияет на уровень сигнала, но полезна только до определённой частоты. Так, 2000НН годится только для ДВ (и то из-за того, что относительно недавно этот диапазон подрезали сверху), а для СВ - уже нужно 400/600НН. Выше уже возрастают потери и, следовательно, падает добротность.
[проверить]Второй, побочный, эффект от увеличения размеров и (в определённых, ограниченных принимаемой частотой, пределах) магнитной проницаемости сердечника - повышение добротности катушки за счёт уменьшения количества витков, необходимых для получения той-же индуктивности - можно взять провод толще, с меньшим сопротивлением, чтобы уменьшить потери, можно сделать большим шаг между витками, использовать корзиночную намотку или намотку "универсаль", снизив паразитную индуктивность.[/проверить]
Получается, что антенна должна быть большой. Размеры её ограничены габаритами устройства. Расположение по диагонали (особенно выгодное для кубического или плоского квадратного корпуса) ограничено необходимостью соблюдать дистанцию между антенной и металлическими (особенно ферромагнитными) элементами конструкции. Можно сделать раскладную или разборную конструкцию антенны, только следует помнить, что индуктивность антенны будет изменяться при изменении размеров сердечника - если, конечно, работоспособность в компактном состоянии вообще требуется.
Высокий уровень входного сигнала позволяет снизить число витков катушки связи (то есть повысить добротность и, следовательно, избирательность контура) или же упростить схему приёмника, сократив число каскадов усиления.
[проверить]Отдельно следует рассмотреть случай, когда собственная (не усиленная добротностью, если такое выражение корректно) эквивалентная высота антенны велика, но низкая добротность не даёт ей быть использованной в полную силу. Это может быть из-за работы феррита на частоте, близкой к предельной, из-за подключения к контуру нагрузки со слишком низким
сопротивлением или из-за плохого качества катушки, но последний вариант лучше исправить непосредственно.[/проверить]
Высокоомную нагрузку (электронная лампа, полевой транзистор) можно подключать к колебательному контуру магнитной антенны непосредственно.
Для подключения низкоомной нагрузки к магнитной антенне может использоваться отдельная обмотка на ней (так называемая катушка связи), эмиттерный повторитель (увеличивает входное сопротивление во столько раз, каков коэффициент передачи тока транзистора) или через отдельный трансформатор/автотрансформатор. Также применимы и всевозможные сочетания этих способов подключения.
Магнитная антенна принимает магнитную составляющую электромагнитных волн (что иногда помогает избежать помех), кроме того, она направленная, что тоже полезно в борьбе с помехами (если только направление на полезный сигнал не совпадает с направлением на источник помехи). С другой стороны, магнитная антенна состоит из проводника и является, как и любой проводник, также маленькой обычной антенной. Похожая конструкция (магнитная и штыревая антенны) применяется в "охоте на лис" и позволяет пеленговать источник сигнала; в нашем же случае и задачи не те и конструкция может обладать слабопрогнозируемыми параметрами.
Сразу следует оговорить, что всё написанное про развязку - совсем не обязательно для простого приёмника прямого усиления, более того, большинство промышленных радиовещательных приёмников обходятся без таких ухищрений.
Но пусть нам требуется максимально снизить уровень помех и свести приём к приёму одной магнитной состваляющей радиоволн. Переменное магнитное поле радиостанции порождает в катушке переменный ток - когда на одном выводе плюс, на втором - минус и наоборот. Переменное электрическое поле наводит ровно одно и то же на оба вывода катушки (на всю катушку
целиком). Другими словами - полезный сигнал противофазный, а вредный - синфазный.
Ситуация классическая и обычно решается применением балансного входа. Один из вариантов - трансформаторный - легко делается с использованием ферритового кольца. Сразу отметим, что к трансформатору подключается не основной колебательный контур (индуктивность трансформатора сравнима с индуктивностью катушки магнитной антенны), а дополнительная обмотка - катушка связи.
Пока мы не смотрели на то, куда подключен сам колебательный контур. Если вообще никуда, то всё нормально. Если же один конец катушки заземлить, то вся балансность потеряется и второй конец станет маленькой антенной для помех. Как ни странно, большинство промышленных КПЕ явно подразумевают заземление одного из выводов (который к тому же общий для всех конденсаторов блока КПЕ).
Можно заземлить среднюю точку - в ней 0 полезного (противофазного) сигнала. Такой точкой может быть как отвод от середины катушки, так и середина конденсатора - взяв два несвязанных с корпусом вывода КПЕ мы как раз и получим два последовательно соединённых конденсатора, а корпус и будет такой средней точкой. Если в КПЕ всего две секции, то на этом
они и кончатся; если же их три и более - можно подумать и о многоконтурном приёмнике, супергетеродине, синхронном детекторе и так далее. Следует только помнить, что при последовательном соединении [одинаковых] конденсаторов получается конденсатор в два раза меньшей ёмкости.
Ещё одним способом снизить наводки является экранирование магнитной антенны. Важно только чтобы экран не образовывал вокруг антенны замкнутого витка. [проверить]Замкнутый виток снижает индуктивность обмотки и, либо полностью блокирует приём, либо не оказывает особого воздействия, как не оказывает его короткозамкнутая неиспользуемая катушка другого, не используемого сейчас, диапазона.[/проверить]
Если же говорить о простых конструкциях (и сразу признать, что один конец основной катушки магнитной антенны заземлён), то если мы хотим переключать диапазоны, то для сохранения того же отношения витков катушки связи к основной, придётся использовать также и несколько катушек связи. Особенно, если хочется менять число витков катушки связи (переключать отводы), балансируя между чувствительностью и избирательностью.
Самым простым способом отказаться от катушки связи вообще является применение полевого транзистора, входное сопротивление которого практически бесконечно.
[проверить]При использовании же биполярного транзистора для повышения входного сопротивления можно реализовать эмиттерный повторитель, причём если связать его со следующим каскадом через трансформатор/автотрансформатор с отводами, то можно и регулировать нагруженность контура, выбирая либо большую чувствительность либо большую избирательность[/проверить]