Рулевая машинка в рамочной антенне. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны. Теория

 Комментарии к статье

При изготовлении передающей рамочной антенны, получившей в литературе название "магнитная рамка" (magnetic loop), радиолюбителю придется решить несколько задач, обусловленных ее высокой добротностью. Такая антенна требует подстройки в пределах любительского диапазона, т. е. необходим дистанционно перестраиваемый конденсатор переменной емкости с соответствующими цепями управления и с узлом, который в помещении радиостанции отображает положение его ротора (рабочую частоту антенны). Заметим, что КПЕ для такой антенны - это дефицит, поскольку у него должно быть высокое рабочее напряжение, а токосъемник ротора должен быть без потерь или вообще отсутствовать (пример - конденсаторы типа "бабочка").

Несложное решение всех этих задач предложил бельгийский радиолюбитель ON7NU (Daniel Elias, "Servo-CV pour antenne loop magnetique". - CQ-QSO, 2005, № 9/10, p. 22-25). В своей антенне на диапазон 40 метров для настройки антенны и индикации ее рабочей частоты он применил готовый сервопривод - аналоговую рулевую машинку, которую используют в радиоуправляемых моделях.

Такие рулевые машинки содержат электродвигатель постоянного тока, редуктор и узел управления. В канале управления используют широтно-импульсную модуляцию. Подключают их к каналу управления (выходу дешифратора приемника и т. п.) тремя проводами. По двум проводам подают напряжение питания, а по третьему - импульсы, которые в конечном итоге и определяют положение выходного вала рулевой машинки. Период повторения управляющих импульсов должен быть примерно 20 мс, а их длительность лежать в пределах 0,5...2 мс. Она определяется органом управления моделью, который механически связан с переменным резистором, задающим этот параметр импульсов управляющего генератора.

В узле управления рулевой машинки также имеется генератор, длительность выходного импульса которого определяется переменным резистором, который механически связан с выходным валом рулевой машинки. Эти импульсы сравниваются с теми, которые поступают по цепи управления. В результате вырабатывается сигнал управления двигателем - он начинает вращаться и поворачивает выходной вал рулевой машинки и связанный с ним переменный резистор до тех пор, пока длительность импульсов встроенного генератора не будет равна длительности импульсов, поступающих по цепи управления.

Максимальный угол поворота вала рулевой машинки в прямой форме в технических характеристиках обычно не нормируется - указывается лишь время поворота на угол 45 или 60 градусов. Несмотря на небольшие габариты, рулевые машинки развивают заметный вращающий момент (несколько кГсм). На рис. 1 приведен внешний вид типичной рулевой машинки класса "стандартные" - модель HS311 фирмы Hitec. Она имеет размеры 41x20x37 мм и вес 44,5 г. Напряжение питания - 4,8 или 6 В. Время поворота на угол 60 градусов - 0,19 с. Вращающий момент -3,7 кГсм.

Рис.1. Внешний вид рулевой машинки класса стандартные модель HS311 фирмы Hitec

Реальный угол поворота выходного вала рулевой машинки больше, чем приведенные выше значения (зависит от модели), но и они вполне достаточны для настройки однодиапазонной рамочной антенны, поскольку от конденсатора требуется относительно небольшое изменение емкости. Так, для перекрытия полосы частот 7000...7100 кГц оно составляет всего около трех процентов.

В антенне ON7NU вопрос о высоковольтном конденсаторе настройки решен также необычно. Рулевая машинка вращает пластину ротора самодельного конденсатора относительно небольшой емкости (рис. 2), а необходимая полная емкость конденсатора, обеспечивающая резонанс рамки в диапазоне 40 метров, достигается включением параллельно ему "конденсатора" в виде отрезка коаксиального кабеля. Если у отрезка такого кабеля необходимой длины аккуратно разделать концы (чтобы исключить пробой), то "конденсатор" будет нормально работать при напряжении несколько киловольт. Именно такое напряжение будет действовать на него в рамочной антенне при мощности передатчика 100 Вт. При этом для уменьшения линейных размеров "конденсатора" кабель можно намотать на диэлектрический каркас.

Рис. 2. Вращение пластины ротора с самодельного конденсатора

Пластины самодельного конденсатора в конструкции ON7NU изготовлены из фольгированного стеклотекстолита. Подвижную пластину выполняют из материала, имеющего фольгу с двух сторон, которые соединяют электрически, пропаяв по контуру пластины. Неподвижные пластины могут иметь фольгу только с одной стороны, но тогда их нужно устанавливать фольгированной стороной так, чтобы фольга "смотрела" на подвижную пластину. Электрический контакт с подвижной пластиной обеспечивает припаянный к ней гибкий провод.

Подвижную пластину укрепляют на шайбе выходного вала машинки, а неподвижные фиксируют с помощью двух длинных винтов, которые устанавливают в "ушки" ее корпуса. Пластины конденсатора переменной емкости можно также выполнить из листовой меди или из латуни.

Схема генератора управляющих импульсов, выполненного на таймере 555 (КР1006ВИ1), приведена на рис. 3. Пределы изменения их длительности устанавливают подбором резисторов R1 и R3. Переменный резистор R2, изменяющий в требуемых пределах длительность выходных импульсов, должен иметь шкалу ("Частота антенны"). На ней отмечают рабочие частоты, которые определяют при настройке антенны по минимуму КСВ. Генератор, элементы питания и органы управления размещают в небольшом корпусе (рис. 4).

Рис. 3. Схема генератора управляющих импульсов, выполненного на таймере 555 (КР1006ВИ1)

Рис. 4. Генератор, элементы питания и органы управления размещают в небольшом корпусе

В собранном виде антенна ON7NU показана на рис. 5. Крестовина, на которую крепится рамка, выполнена из сантехнических пластмассовых труб диаметром 40 мм и соответствующих Т-образных переходников. Рулевая машинка с КПЕ и конденсатор постоянной

Рис. 5. Антенна ON7NU в собранном виде

Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Антенны. Теория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Starship против космического мусора 14.07.2021 Основатель SpaceX Илон Маск (Elon Musk) заявил, что компания сможет решить проблему с космическим мусором на орбите при помощи оборудования корабля Starship. Он утверждает, что ракета сможет "пережевывать" космический мусор при помощи дверей головного обтекателя. В будущем космический мусор может серьезно усложнить запуск ракет в космос. Сейчас американское агентство отслеживает более 27 тысяч космических обломков различного размера, и реального решения проблемы пока нет. Головной обтекатель будет оснащен двумя гигантскими дверьми, которые открываются наподобие клюва. Фактически механизм создавался для выпуска полезной нагрузки изнутри, но, предположительно, его можно использовать для очищения орбиты от космического мусора.

Другие интересные новости:

▪ OLED-дисплей плотностью 1000 пикселей на дюйм

▪ Во сне мозг видит что-то новое

▪ Люди в очках умнее остальных

▪ Ген скорости

▪ Солнце в Антарктиде

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки. Подборка статей

▪ статья Родом из детства. Крылатое выражение

▪ статья Почему некоторые люди боятся высоты? Подробный ответ

▪ статья Мята блошница. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья CD-ROM в роли проигрывателя Audio-CD. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Свет вместо звонка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025