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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 라디오 수신 안테나. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 초보자 라디오 아마추어 [이 지시문을 처리하는 동안 오류가 발생했습니다] 가장 단순한 검출기 또는 트랜지스터 수신기는 이득이 거의 없으며 정상적인 작동을 위해 안테나에 의해 생성되는 입력에서 상당한 신호 레벨이 필요합니다. 이러한 수신기는 장파 및 중파(LW 및 MW) 범위에서 작동하며, 하나의 발진 회로만으로도 인접한 간섭 라디오 방송국의 신호를 디튠하기에 충분합니다. 이러한 범위에 대한 수신 안테나에 대해 설명합니다. 다행스럽게도 현대 라디오 방송국은 상당한 전력을 가지고 있고 큰 전계 강도를 생성하므로 적당한 크기의 안테나가 있는 탐지기 수신기에서도 수신할 수 있습니다. 안테나 와이어는 수신된 파동의 전기장의 힘선을 따라 위치해야 합니다. 전계 벡터 E 방향으로 (그림 1a). LW 및 MW 라디오 방송국에서 전기장 벡터 E가 수직이고 자기장 벡터 H가 수평인 수직 편파로 파동을 방출합니다. 따라서 자기 안테나는 수평으로(그림 1, b), 전기 안테나는 수직으로(그림 1, c) 배치해야 합니다.
자기 안테나는 코일이 감긴 직사각형 또는 원형 단면의 페라이트 막대로, 입력 코일이기도 하며 아마도 발진 회로의 수신기에 있는 유일한 코일입니다. 자기 투자율이 높은 페라이트 막대는 수신된 파동의 자기장을 코일에 집중시킵니다. 안테나는 일반적으로 수신기 하우징 내부에 있으므로 매우 편리합니다. 그것은 지향성이며 라디오의 방향에 대략 수직이어야 합니다. 방향을 알 수 없는 경우 수신기 본체를 돌려서 판단할 수 있으며 자기 안테나 막대의 축이 라디오 방송국을 바라볼 때 수신의 최소값이 더 두드러집니다. 스테이션이 어느 쪽에서 (찾은 방향으로) 자기 안테나를 사용하여 결정할 수 없습니다. 불행히도, 자기 안테나에 의해 생성된 신호 전압은 검출기 수신기의 작동에 완전히 불충분합니다. 검출기 앞에 하나 또는 두 개의 트랜지스터 무선 주파수 증폭 단계가 필요합니다. 가장 간단한 감지기 수신기의 구성으로 무선 공학을 마스터하기 시작하면 훨씬 더 높은 전압을 발생시키는 전선 안테나를 사용해야 합니다. 자기 안테나가 있는 수신기는 나중에 마스터할 것입니다. 고전적인 전기 안테나는 쌍극자입니다. 이 쌍극자는 가운데가 열려 있는 직선 조각으로, 이 지점에서 쌍극자를 수신기에 연결하는 1선 선이 연결되어 있습니다(그림 200, c). 쌍극자는 수직으로 위치하며 자체 공진 주파수를 가지며 길이는 파장의 절반과 같습니다. 그러나 NE와 LW에서 파장은 2000에서 100m이며 물론 아무도 수신 쌍극자를 1m 이상, 특히 수직으로 배치하지 않습니다. 짧아진 쌍극자가 사용되며, 개발된 신호 전압은 길이 감소에 비례하여 감소합니다. 사실, 접지를 사용하여 성능을 저하시키지 않고 쌍극자의 길이를 절반으로 줄이는 방법이 있습니다 (그림 XNUMXd). 지구는 쌍극자의 위쪽 절반에 대한 완벽한 평형추 역할을 하고 아래쪽 절반을 대체합니다. 이것은 완전한 크기의 안테나 마스트의 높이가 이제 파장의 XNUMX/XNUMX이어야 하는 전송 라디오 센터에서도 수행됩니다. 쌍극자의 길이(따라서 높이 - 결국 쌍극자는 수직임)를 줄이는 추가 가능성은 상단에서 용량성 부하를 사용하는 것입니다. 현재의. 드롭 와이어를 통한 전류는 수신된 진동의 주파수로 이 커패시턴스를 재충전해야 합니다. 따라서 커패시턴스가 클수록 드롭 와이어를 통해 흐르고 수신기로 들어가는 전류가 커집니다. 상위 용량성 부하는 다양한 방식으로 수행됩니다. 가장 간단한 경우 두 개의 마스트 또는 기타 적절한 물체(집, 나무) 사이의 절연체에 매달린 수평 와이어가 사용됩니다. 수직 드롭 와이어의 연속이면 L 자형 안테나가 얻어집니다 (그림 2, a). 그것은 약한 방향성을 가지고 있습니다. 방송국은 아래쪽에서 조금 더 잘 수신되므로 전선의 먼 자유 끝을 라디오 방송국에서 멀리 늘리는 것이 좋습니다.
드롭 와이어가 수평 부분의 중간에 더 가깝게 연결되면 T 자형 안테나가 얻어집니다 (그림 2,6). 모든 방향에서 동일하게 무선 신호를 수신합니다. 수평 부분의 길이는 10 ~ 25m가 될 수 있으며 전파 수신에 직접 참여하지 않고 수직 부분의 효율성 만 높이기 때문에 너무 길게 만드는 것은 바람직하지 않습니다. L 자형 및 T 자형 안테나의 경우 두 개의 지지대가 필요합니다-이것이 단점입니다 지역 조건이 허용하는 경우 드롭이 들어가는 창에서 가장 가까운 높은 물체까지 "사선 빔"유형의 안테나를 늘릴 수 있습니다 (지붕 능선, 나무). 와이어의 자유단은 하나 또는 두 개의 도자기 절연체로 절연되어야 합니다(전기 배선의 오래된 롤러가 가능함). 나무에 안테나를 고정 할 때 가지를 부수 지 말고 줄기를 철사로 감싸지 마십시오. 나무는 야만인으로부터 자신을 보호 할 수단이 없기 때문에 이로 인해 고통 받고 죽습니다! 분기의 적절한 포크에 매우 느슨하고 어떠한 경우에도 대마 또는 면 로프의 조임 고리를 걸고 이미 첫 번째 안테나 절연체 또는 이 절연체 자체로 가는 와이어를 묶는 것이 가장 좋습니다. 나무가 바람에 흔들리므로 와이어가 끊어지지 않도록 큰 "새그"로 걸어야 합니다. 안테나 와이어의 직경은 중요하지 않으며 기계적 강도 때문에만 선택됩니다. 오래된 (폐기 된) 변압기에서 감은 에나멜 절연의 구리 권선이 매우 적합합니다. 직경이 0,5mm인 경우에도 인장 강도는 4kg에 이르며 직경의 제곱에 비례하여 증가합니다. 게다가 안테나는 매우 가볍고 지상에서 거의 보이지 않습니다. 두 개의 다른 안테나 (그림 2, c, d)는 동일한 마스트에 장착됩니다. 필요한 경우 버팀대로 보강 된 수직 나무 기둥입니다. 작고 가벼운 기둥을 지붕 용마루에 설치할 수 있으며 더 길고 무거운 기둥은 바닥에 설치하는 것이 좋습니다. 직경 0,8 ~ 1mm의 합성 코드 또는 나일론 낚싯줄로 버팀대를 만드십시오. 강력하고 탄력적이며 저렴합니다. 그건 그렇고, 강둑을 따라 걷다가 어부들이 엉키고 버린 낚싯줄을 발견하면 너무 게으르지 말고 집어 들고 풀어보세요. 편리합니다. 도 2에 도시된 안테나에서. 그림 6c에서 상부 용량성 부하는 임의의 모양과 구성의 와이어 "휠"에 의해 형성되며 드롭 와이어에 연결되고 도자기 절연체에 의해 마스트에서 격리됩니다. 비가 오거나 습한 날씨에 젖은 돛대 나무가 좋지는 않지만 전도체가 되어 안테나의 성능을 저하시킬 수 있는 경우 절연체가 필요합니다. 잘 알려진 "패니클" 안테나는 "바퀴" 대신 와이어 묶음이 절연체에서 부채꼴로 사용됩니다. 빔이 무겁고 와이어가 서로 너무 가깝기 때문에 안테나가 비효율적으로 작동하기 때문에 권장하지 않습니다. 길이 8m 정도의 전선을 0.5~XNUMX개만 가지고 뜨개질바늘처럼 벌리는 것이 좋다. 이것은 이미 충분하지만 스포크 끝을 얇은 구리 도체로 연결할 수 있습니다. 소위 "우산"안테나 (그림 2, d)에서 용량 성 부하의 역할은 2 ~ 3m 길이의 확장 부분의 상단 부분에 의해 수행되며 중앙 지점에 연결된 전선으로 감소합니다. . 전선의 끝은 절연체에 의해 튼살로부터 격리됩니다. 확장이 좋은 유전체인 낚싯줄로 만들어진 경우 낚싯줄을 와이어에 연결하여 절연체 없이도 할 수 있습니다. 보통 XNUMX~XNUMX개의 튼살을 붙입니다. 우리는 농촌 거주자에게 적합한 디자인의 안테나에 대해 이야기했습니다. 안테나 마스트를 만들기위한 장소와 재료를 선택할 때 더 많은 옵션이 있습니다. 합리적인 한계(높이 10 ~ 15m 이하, 길이 20 ~ 30m 이하) 내에서 안테나가 높고 길수록 감지기 수신기가 더 크게 작동하기 때문에 의도적으로 치수를 제공하지 않습니다. . 이론을 탐구하고자 하는 사람들은 [D-3]의 기사를 읽는 것이 좋습니다. 안테나 설계에 대한 자세한 내용은 [4]를 참조하십시오. 안테나는 접지 없이는 쓸모가 없습니다. 결국 내려가는 고주파 전류는 어딘가에 흘러야합니다! 접지가없는 검출기 수신기는 전혀 작동하지 않으며 민감한 트랜지스터 수신기는 간섭으로 인해 "초크"됩니다. 경험에서 알 수 있듯이 접지를 사용하면 약한 스테이션의 수신이 향상되고 간섭 수준이 매우 크게 감소합니다. 또한 안테나는 낙뢰 보호가 필요하므로 접지를 먼저 해야 합니다. 대부분의 경우 배관이 있으면 이미 접지가 되어 있습니다. 수도관은 땅에서 흐르고 땅에서 격리되지 않습니다. 중앙 난방 파이프는 격리되어 있지만 좋은 접지 역할을하지만 현대 아파트 건물에서는 집의 공통 접지 루프에 전기적으로 연결되어 있습니다. 어쨌든 광범위한 난방 네트워크는 안테나에 대한 훌륭한 균형추 역할을합니다. 가스 파이프에 연결하는 것은 금지되어 있으며 전기 네트워크는 강력한 간섭의 원인이므로 멀리하는 것이 좋습니다. 이것은 안전의 관점에서도 마찬가지입니다. 흐르는 물이없고 난로 난방이있는 목조 시골집에 살고 있다면 조심스럽게 집안을 돌아 다니십시오. 반드시 땅에 깊이 박힌 금속 파이프가있을 것입니다. 접지 역할을 할 것입니다. 우물의 피팅은 완벽하게 작동하고 금속 기둥의 울타리가 적합합니다. 울타리를 따라 놓인 와이어로 여러 기둥을 연결하여 접지와 균형추를 동시에 얻을 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 XNUMX 대에 반복적으로 설명 된 옵션을 사용해야합니다. 편리한 장소, 가급적이면 파운드 워터 수준 또는 적어도 토양이 얼지 않는 수준까지 구멍을 파십시오. 통해 두꺼운 납땜 와이어가있는 오래된 양동이, 철판 또는 통 (이름이 아닌 영역이 중요 함)을 넣고 위에 소금과 숯을 뿌리고 (전기 전도성을 향상시키기 위해) 묻고 탬핑합니다. 접지가 준비되었습니다. 안테나에는 대기 전기로부터 자신을 보호하기 위해 번개 스위치와 스파크 갭이 즉시 장착되어야 합니다. 옛날 옛적에 작은 나이프 스위치 형태로 만들어진 스파크 갭이 있는 번개 스위치가 생산되었습니다. 완전히 안전하지는 않지만 편리합니다. 안테나를 늦게 접지하면 뇌우 중에 연결이 끊어진 안테나에 연결된 접점을 실수로 만질 수 있으므로 권장하지 않습니다. 모든 디자인의 토글 스위치 또는 전기 스위치 SA1이 스위치 역할을 합니다(그림 3, a).
낙뢰 스위치는 낙하 주입구 근처의 벽이나 창틀에 고정된 절연 재료로 만들어진 보드에 장착됩니다. 피뢰기 F1은 톱니가 있는 두 개의 금속판에 의해 제공되며 그 사이에 약 1mm의 간격이 남습니다. 피뢰기와 병행하여 네온 램프 VL1을 연결하는 것이 좋습니다. 깜박임은 안테나의 대전 신호를 보냅니다. 이것이 뇌우 동안뿐만 아니라 눈보라 동안 쓰라린 서리에서도 발생할 수 있다는 사실에 놀랄 것입니다. 그리고 번개 스위치가 만들어지지 않고 안테나 드롭의 끝이 어디에도 연결되지 않고 예를 들어 창턱에 던져지면 어떻게 될까요? 안테나는 큰 전하를 축적하고 그 잠재력은 수십만 볼트까지 올라갈 수 있습니다(농담이 아닙니다!). 그런 다음 드롭을 만지면 치명적일 것입니다 (이것이 Lomonosov의 동료 인 Richman이 사망 한 방법입니다). 큰 스파크가 드롭 와이어에서 뛰어 내려 화재를 일으킬 수 있습니다. 따라서 반드시 접지하십시오! 낙뢰 보호의 가장 급진적인 방법("네온"과 피뢰기를 제외하지 않음!)은 인덕턴스 튜닝을 사용하는 가장 간단한 방식에 따라 감지기 수신기를 구성하는 것입니다(그림 0.3.b). 절연 재료로 만든 프레임에 다소 두꺼운 와이어 (직경 0.5 ~ 20mm)를 사용하여 안테나를 접지에 "영원히"전기적으로 연결하는 코일을 감는 것이 좋습니다. 배관에 사용되는 플라스틱 파이프 조각, 샴푸나 크림용 플라스틱 병 등이 좋습니다. 권선은 한 층씩 차례대로 수행됩니다. 프레임 직경이 40 ~ 100mm인 경우 CB 범위의 라디오 방송국을 수신하려면 약 300회, DV 범위에서 약 100회가 필요합니다. 후자 버전에서는 XNUMX번째 코일 코일에서 탭을 만들 수 있으며 범위 스위치를 설치하십시오. 튜닝을 위해 트랜지스터 수신기의 자기 안테나에서 나온 페라이트 막대가 코일에 삽입됩니다. 더 나은 선택성, 즉 간섭 스테이션의 신호로부터의 디 튜닝은 튜닝 된 안테나 회로가있는 검출기 수신기에 의해 제공되며 그 회로는 그림 4에 나와 있습니다. 1. 안테나가 크고 결합 코일 L4의 인덕턴스가 큰 경우 직렬 튜닝 방식을 사용하는 것이 좋습니다(그림 1a). 짧은 안테나와 낮은 인덕턴스 L4,6 - 병렬 (그림 1). 코일은 별도의 프레임에 감겨 있으며 별도의 가변 커패시터(KPI) C2 및 CXNUMX로 조정됩니다. 자기 안테나에서 코일과 페라이트 막대를 조정할 수 있습니다. 튜닝은 매우 복잡한 것으로 밝혀졌습니다. 세 가지 매개 변수를 조정해야합니다. 커패시터로 회로를 튜닝하기위한 두 개의 주파수와 코일 간의 연결, 프레임을 모으고 분리하는 것입니다. 그러나 반면에 음량과 수신 품질 측면에서 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.
코일 데이터는 이전 사례와 동일합니다. KPI는 최대 정전 용량이 150 ~ 200pF 이상인 모든 유형이 될 수 있습니다(오래된 라디오에 적합). 3600섹션 KPE 블록을 사용하는 경우. 튜닝 범위를 확장하려면 두 섹션을 병렬로 연결하는 것이 좋습니다. 설명 된 수신기를 사용하면 저항이있는 고 저항 전화기 만 사용할 수 있습니다 (두 캡슐 모두 직렬로 연결됨) 4400 ... 1 옴 차단 커패시터 C3 in 그림. 3, 그림 4의 b 및 C2000은 검출기 이후 고주파 전류를 차단하는 역할을 하며 10 ~ 000pF의 정전 용량을 가질 수 있습니다. 그러나 탐지기 수신기를 실험하고 싶지만 집 지붕을 뚫고 대형 안테나를 설치할 기회가 없는 도시 거주자는 어떻습니까? 그건 그렇고, 철근 콘크리트 집의 벽을 따라 안테나를 낮추면 효과적으로 작동하지 않기 때문에 지붕을 올라갈 필요가 없습니다. 수평 방향으로. 이러한 조건에서 발코니에서 2미터 길이의 수평 기둥에 배치된 용량성 부하가 있는 안테나(그림 XNUMX, c)가 훨씬 더 효과적일 수 있습니다. 창 앞에 나무나 우뚝 솟은 물체가 있으면 "비스듬한 빔"을 향해 확장할 수 있습니다. 창문 근처에 배수관이나 깃대와 같은 "대리 안테나"가 있는지 똑똑히 확인하십시오. 안테나 와이어를 부착하는 것이 가능합니다. 파이프가 어딘가에 접지되거나 지붕에 연결되어 있어도 안테나는 여전히 작동하지만 좋거나 나쁨은 특정 지역 조건에 따라 다릅니다. 그러한 안테나에 도달할 때 창 밖으로 떨어지지 않도록 하십시오. 안전 제일! 그러나 LW 및 MW 스테이션의 필드가 건물에 잘 침투하기 때문에 안테나를 외부로 가져갈 필요는 전혀 없습니다. 실내 안테나를 사용하세요! 건물 내부 필드의 구성은 예측할 수 없으므로 실험이 필요합니다. 5 ~ 10m 길이의 절연 전선을 집어 수신기에 연결하고 (접지를 잊지 마십시오) 수신기를 설정하고 수신 볼륨을 보면서 전선을 방 주변과 창 근처로 이동하십시오. 와이어가 천장 아래에 있을 필요는 없으며 때로는 바닥에 던져져 더 잘 작동합니다! 와이어의 최적 위치를 선택한 후 커튼 뒤, 카펫 아래, 소파 뒤에 숨기고 벽과 천장의 교차점을 따라 잡아 당겨 고정하십시오. 방이 건조하기 때문에 안테나 절연에 대한 특별한 요구 사항이 없으며 작은 못으로 와이어를베이스 보드에 못 박을 수도 있습니다. 안테나선을 전화선이나 방송망과 접촉하지 않고 배선을 따라 배선하면 망과 안테나의 용량성 결합으로 인해 수신율이 향상될 수 있습니다. 또 다른 흥미로운 가능성이 있습니다. 때로는 중앙 난방과 같이 다양한 금속 파이프가 실내 (또는 실내 벽)에 놓여 있습니다. 이 파이프에서는 다른 안테나와 마찬가지로 라디오 방송국의 전자기장에 의해 전류가 유도되기 때문에 실내 안테나 와이어를 그 근처에 두십시오. 수신음량이 커지면 절연선을 파이프에 몇 바퀴 감고 전선 끝을 수신기의 안테나 잭(또는 클램프)에 연결합니다. 이 대리 안테나와 수신기의 용량성 결합을 제공하는 커패시터가 얻어질 것이다.
물론 동일한 파이프를 접지로 사용하는 경우 성공 가능성은 없지만 "안테나"의 연결 지점 간격을 두고 더 멀리 접지하는 경우에는 가능합니다. 예를 들어 접지가 수도관에 연결되고 안테나가 가열 파이프에 용량성으로 연결된 경우 매우 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 아파트 전체를 전선으로 묶고 싶지 않거나 부모님이 허용하지 않고 중앙 난방과 같이 방에 파이프가 하나만있는 경우 어떻게해야합니까? 그리고 탈출구가 있습니다. 저자는 파이프에 가깝고 수직으로 배치된 자기 안테나를 사용하여 매우 좋은 결과를 얻었습니다. 후자에 연결하고 페인트를 벗길 필요조차 없습니다! 이러한 안테나가 있는 실험용 수신기의 개략도가 그림 5에 나와 있습니다. 1. 수신기의 발진 회로는 자기 안테나 L1의 코일과 KPE(모든 유형) C2에 의해 형성되며, 이전 수신기와 마찬가지로 검출기는 D9 시리즈의 모든 포인트 게르마늄 다이오드입니다. D18, D311, D507, GD2 등 차단 커패시터 CXNUMX와 전화는 위에서 논의되었습니다. 자기 안테나는 모든 트랜지스터 수신기에서 기성품 (코일과 함께)을 사용하거나 직접 감을 수 있습니다. 자기 안테나 막대의 CB 범위 코일에는 얇은 절연 전선의 60 .. 80 회전이 포함되어 있으며 DV 범위는 180 ... 240 회전입니다. 코어는 오래된 버려진 TV의 수평 변압기 자기 회로의 절반이거나 편향 시스템의 링 절반이 될 수 있습니다. 이 경우 코일의 회전 수는 자기 투자율과 이러한 자기 회로의 단면적이 더 크기 때문에 대략 절반으로 줄어듭니다. 결과 안테나를 파이프 근처에 배치하는 방법은 그림에서 명확합니다. 5, 여기서 파이프의 단면은 파선으로 표시됩니다. 수신기의 모든 부분은 getinax의 작은 판 (textolite, 합판, 판지 등)에 놓입니다. 코일을 보드에 고정할 때 코일의 자기 회로 주위에 단락된 회전만 피하십시오. 다양한 확장 금속 물체에 자기 회로를 가져옴으로써 최적의 위치를 찾을 수 있습니다. 한 관리 건물에서 이것은 창의 금속 프레임과 이상하게도 엘리베이터 샤프트의 모서리로 밝혀졌습니다. 그러한 시스템은 어떻게 작동합니까? 고주파 전류. 라디오 방송국의 자기장에 의해 유도되고 파이프를 통해 흐르는 자기장은 파이프에 착용된 동심원 고리처럼 보이는 자기장을 생성합니다. 이 자기장은 페라이트 자기 회로에 집중되어 회로 코일에 EMF를 유도합니다. 모든 것이 매우 간단하고 효과적입니다. 다른 쪽에서 수평 변압기의 자기 회로의 후반부를 가져와 파이프 주위에 폐쇄 자기 시스템을 형성하면 파이프와의 연결이 증가합니다. 이 경우 회로의 인덕턴스가 증가하므로 커패시터 C1의 커패시턴스 감소로 보상해야합니다. 일반적으로 커패시터를 일정한 것으로 교체하고 자기 회로의 절반을 상호 이동하여 조정을 수행하는 것이 가능합니다. 실험의 성공을 기원합니다! 문학
저자: V.Polyakov, 모스크바
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