Wszystko ładnie, pięknie ale nadal nie wiemy jak obliczyć elementy takiej anteny. To jest jakaś wiedza tajemna czy jak? Przeszukałem 3/4 internetu w tym temacie i nic nie mogę znaleźć. Wszędzie tylko gotowe konstrukcje...
Zaprojektowanie konstrukcji takiej anteny magnetycznej powinno zacząć się od wyboru podstawowego pasma, na którym antena ma pracować najefektywniej. Załóżmy, że będzie to pasmo 20m czyli 14,35 MHz. Dlaczego koniec pasma a nie np. środek? Dlatego, że jak obliczymy i wykonamy antenę na równe 14MHz lub na środek pasma, to w górę częstotliwości ciężko będzie ją zestroić ale w dół będzie to już możliwe po zastosowaniu odpowiedniej pojemności kondensatora powietrznego, niestety ze stratą na efektywności w myśl zasady: im niższa częstotliwość, tym mniejsza sprawność i też antena wężej się stroi.
Chcąc wykonać taką antenę magnetyczną o jak największym zysku w paśmie podstawowym , obwód pętli dużej powinien wynosić nie więcej jak 1/4f.
Zatem policzmy:
Pętla większa
-współczynnik skrócenia przyjmijmy 0,96 -prędkość światła ~300000km/s
1/4f=300000/14350kHz lub 300/14,35MHz= ~20,906m/4= ~5,226m×0,96= ~5m
Zakładając, że pętla będzie jednozwojowa, to jaka będzie jej średnica?
Policzmy: -wzór na średnicę: d=l/π, d=5m/3,14= ~1,6m
W tym miejscu należy nadmienić, że konstruktor anteny z pierwszego wpisu tego tematu zastosował dwie połączone pętle o średnicy 1,6m zachowując tym samym obwód obliczony dla częstotliwości 7MHz i tu uzyskując punkt najlepszej efektywności. Dokładając odpowiedni kondensator antena będzie pracować również na 3,5MHz. Jeżeli antena miałaby być jednozwojowa, to jej średnica wynosiłaby 3,2m.
Wracając do naszych obliczeń, to przy pętli dwuzwojowej średnica będzie w przybliżeniu dwukrotnie mniejsza, czyli ~80cm i należy również wziąć to pod uwagę projektując pętlę mniejszą ale o tym w dalszej części.
Ok, mamy więc obliczoną jedną część składową naszej anteny. Następnie należy obliczyć analogicznie średnicę pętli mniejszej, która powinna wynosić maksymalnie 1/8 długości fali.
Policzmy:
Pętla mniejsza
1/8f=300/14,35MHz= ~20,906m/8= ~2,61m×0,96= ~2,5m
średnica: 2,5m/3,14= ~79,5cm
Jak widać wychodzi spory obwód i na przykład pętla mniejsza o średnicy 79,5cm nie zmieści się za bardzo np. w środku dwuzwojowej pętli większej o średnicy dwa razy mniejszej od obliczonej ale na szczęście średnica pętli mniejszej nie jest krytyczna i jak się okaże można ją trochę zmniejszyć. Dlaczego tak duża średnica pętli małej? Dlatego, że duża jej część będzie bardzo blisko pętli dużej co ma znaczenie dla efektywniejszego rozchodzenia się prądu w.cz. Mam pomysł na zmniejszenie średnicy pętli mniejszej jednocześnie zwiększając jak najwięcej powierzchnię "styku" z pętlą większą ale opiszę go po przetestowaniu. Na poniższym filmie jest wyjaśnione co nieco:
W podanym linku mamy do uzupełnienia pola: długość obwodu pętli większej, średnicę pętli mniejszej jak również moc nadawczą i częstotliwość, na której ma pracować nasza antena.
W przypadku obliczania kondensatora wybieramy najniższą częstotliwość na jakiej ma pracować antena, czyli w tym przypadku będzie to 14MHz. Po uzupełnieniu powyższych pól dla częstotliwości 14MHz nasz kondensator powinien mieć pojemność 13pF. Żeby antena pracowała od 14MHz do 14,35MHz w celu obliczenia pojemności kondensatora na taki zakres należy jeszcze raz wpisać w kalkulator częstotliwość 14,35MHz i po zaakceptowaniu otrzymujemy pojemność kondensatora 12pF czyli potrzebujemy kondensatora o pojemności 12pF-13pF. W praktyce, aby strojenie anteny mogło przebiegać komfortowo, kondensator powinien mieć pojemność od ok. 5pF do ok. 20pF. Można to rozwiązać jeszcze inaczej. Jeżeli nie mamy kondensatora z tak małą pojemnością początkową, możemy nieco zmniejszyć obwód pętli większej o ~10% przez co punkt pracy anteny przeniesie się nieco wyżej w stronę 15MHz i tym samym będzie można zastosować nieco wyższą pojemność początkową kondensatora.
Można również wpisać do kalkulatora inne wartości i tak dla pętli małej wpisując jej średnicę np. 30cm otrzymujemy tylko o 1% mniejszą efektywność anteny i potrzebę podniesienia pojemności kondensatora o 2pF więc niewiele biorąc pod uwagę tak drastyczną zmianę długości obwodu/średnicę pętli mniejszej ale to na 14MHz, czyli częstotliwości podstawowej, natomiast chcąc pracować na niższych pasmach dobrze jest nie zmniejszać tak mocno pętli mniejszej, ponieważ wraz z dostrajaniem anteny kondensatorem na niższe częstotliwości spada mocno efektywność anteny.
Można przy powyższych wymiarach anteny (średnica pętli mniejszej 30cm) wpisać częstotliwość np. 7MHz i również po zwiększeniu pojemności kondensatora do 78pF dostroimy taką antenę ale niestety ze stratą na efektywności wynoszącą 10%.
Przy w/w wymiarach anteny obliczonej dla 14MHz dla zestrojenia jej od 3,5 do 3,8MHz kondensator powinien mieć pojemność między 264pF-311pF a strata efektywności anteny wyniesie już od 52% do 55%.
W swojej antenie magnetycznej obliczonej na 14MHz posiadam kondensator powietrzny 10pF-214pF i z tym kondensatorem antena pracuje od 20m do 60m. Chcąc zestroić tą antenę na pasmo 80m, dołożyłem równolegle do kondensatora powietrznego kondensator stały o wartości 100pF uzyskując tym samym regulację od 100pF do 314pF wystarczającą do zestrojenia anteny na to pasmo.
Zrobiłem również ekstremalną próbę dostrojenia swojej anteny obliczonej dla 14MHz i "zmusiłem" ją do odbioru na 0,225MHz czyli częstotliwości Polskiego Radia Programu Pierwszego i po zastosowaniu wyliczonego przez podany w powyższym linku kalkulator kondensatora stałego o pojemności 100000pF pomimo dużych strat odebrałem bez problemu tą stację z raportem 57 natomiast z kondensatorem powietrznym jaki posiadam 214pF odbioru oczywiście nie było żadnego.
Należy również zaznaczyć, że antena zainstalowana pionowo pracuje kierunkowo i to jest duży plus, ponieważ można odwrócić się od kierunku, z którego nadchodzą zakłócenia i spokojnie odebrać korespondenta w zredukowanych szumach i zakłóceniach. Antena zainstalowana poziomo pracuje dookólnie i miejskie zakłócenia są już bardziej odczuwalne.
Proszę nie traktować mojego wpisu jako poradnika antenowego a tylko przybliżenie nieco zagadnienia budowy takiej anteny magnetycznej.
_________________ REJESTRUJĄC SIĘ NA FORUM AKCEPTUJESZ REGULAMIN FORUM
Dzięki Adrian! Twój wpis rozwiał wszystkie moje wątpliwości. W końcu konkretne informacje na temat budowy od podstaw tej ciekawej anteny. Będzie co robić w długie jesienne wieczory...
Ja również dziękuję Adrianie za Twój bezcenny wpis. Posiadając takie informacje można a nawet trzeba wykonać taką antenę, choćby z czystej ciekawości, żeby sprawdzić jak pracuje taka antena _________________ Damian
I stała się jasność. Dzięki Adrian! Teraz każdy, nawet średnio techniczny powinien sobie poradzić z wykonaniem tej anteny od podstaw na pasma na jakie chce _________________ Pozdro - Szymon
Ja też będę w przyszłości kombinował z tym modelem anteny na 80-kę, ale zacznę dopiero wiosną jak na moim wiejskim QTH będzie już ciepło, bo raczej będę chciał zrobić z jednym zwojem.
Ja też będę w przyszłości kombinował z tym modelem anteny na 80-kę, ale zacznę dopiero wiosną jak na moim wiejskim QTH będzie już ciepło, bo raczej będę chciał zrobić z jednym zwojem.
Na 80-tkę jednozwojowa antena magnetyczna będzie miała średnicę 6,5m. Jak zamierzasz rozwiązać jej konstrukcję nośną i z jakich materiałów chcesz ją zbudować? _________________ 73' Marek.
Ja też będę w przyszłości kombinował z tym modelem anteny na 80-kę, ale zacznę dopiero wiosną jak na moim wiejskim QTH będzie już ciepło, bo raczej będę chciał zrobić z jednym zwojem.
Na 80-tkę jednozwojowa antena magnetyczna będzie miała średnicę 6,5m. Jak zamierzasz rozwiązać jej konstrukcję nośną i z jakich materiałów chcesz ją zbudować?
Nie będę robił jednozwojowej, a na wiosnę, bo będzie stała na dworze. Mam sporo różnych kabli koncentrycznych i z nich chcę to spróbować zrobić na kanwie drewnianych krzyżaków.
Ja też będę w przyszłości kombinował z tym modelem anteny na 80-kę, ale zacznę dopiero wiosną jak na moim wiejskim QTH będzie już ciepło, bo raczej będę chciał zrobić z jednym zwojem.
SP1AP pisze:
Nie będę robił jednozwojowej, a na wiosnę, bo będzie stała na dworze. Mam sporo różnych kabli koncentrycznych i z nich chcę to spróbować zrobić na kanwie drewnianych krzyżaków.
To ile w końcu będzie tych zwojów? _________________ 73' Marek.
Ja też będę w przyszłości kombinował z tym modelem anteny na 80-kę, ale zacznę dopiero wiosną jak na moim wiejskim QTH będzie już ciepło, bo raczej będę chciał zrobić z jednym zwojem.
SP1AP pisze:
Nie będę robił jednozwojowej, a na wiosnę, bo będzie stała na dworze. Mam sporo różnych kabli koncentrycznych i z nich chcę to spróbować zrobić na kanwie drewnianych krzyżaków.
To ile w końcu będzie tych zwojów?
Zobaczymy Mareczku. Się okaże, czy wystarczą 2 zwoje jak antena cały czas będzie na dworze w ogródku, czy będzie trzeba dać 3, albo nawet 4 zwoje. To wszystko jest do eksperymentowania i wspaniałe pole do popisu dla konstruktorów, a że ja nim nie jestem, to może się nie udać, he, he!
My tu snujemy plany o zrobieniu takiej anteny a tym czasem Adrian robi już łączności ze swojej małej anteny magnetycznej. Więcej można zobaczyć na jego profilu na qrz.com W weekend biorę się za dokończenie swojej magnetic loop.
Henryku jak postępy z Twoją "kobyłą"? _________________ 73' Marek.
Widzę, że tu niektórzy mylą określenia. Antena magnetyczna to nie jest antena na magnesie. Ramowa antena magnetyczna to obwód rezonansu równoległego o mocno powiększonej, wymiarowo, części indukcyjnej. Proszę sobie przypomnieć wozy pelengacyjne pokazywane w niektórych filmach szpiegowskich czy wojennych. Na dachu takiego pojazdu było widać okrąg obracany z wewnątrz pojazdu. To właśnie cewka takiej anteny. A jak można na niej odbierać, no to i można przy jej pomocy nadawać. I niektórzy zapaleńcy właśnie takie anteny robią. Powstaje tylko problem techniczny, gdyż na końcach tego obwodu rezonansowego powstaje dość wysokie napięcie i kondensator musi je wytrzymać bez przebicia. Już przy mocy kilku-kilkunastu watów potrafią powstać spore kilowolty. Są kondensatory zmienne, próżniowe o bardzo dużym napięciu przebicia, ale ich cena wzięta bywa z kosmosu. _________________ Mariusz Precz z dysortografią! Nie przekraczam mocy licencyjnej. _______________________________________ Heathkit SB104A+SB644, Icom IC-706MKIIG, Kenwood TS-450S, Hallicrafters SX-71, Hammarlund HX-50, Yaesu FT-950, Xiegu G-90 oraz kombinacje prawie antenowe ,)
Kondensator powietrzny, który użyłem do testów swojej anteny magnetycznej posiada odległość między płytkami 1mm i już przy 15W potrafi powstać łuk elektryczny między nimi. Na poniższym zdjęciu widać małe ciemne plamy na płytkach, to są ślady po zapaleniu się łuku elektrycznego przy podaniu 15-20W
Na powyższym kondensatorze i antenie postawionej testowo na balkonie, skierowanej na Japonię nawiązałem łączności z tym krajem na 14MHz emisją ft8 z mocą 10W.
Pomimo dobrego odbioru dalszych stacji próby połączenia się z nimi nie powiodły się. Chcąc tego dokonać musiałbym zwiększyć moc a więc potrzebowałbym kondensator o większej wytrzymałości napięciowej i najlepiej taki, który mógłbym wykonać z materiałów, które posiadam w domu. Nie wyważając otwartych drzwi zapożyczyłem pomysł z puszkami i wykonałem taki kondensator
Po zmierzeniu pojemności poprzedniego kondensatora okazało się, że na częstotliwości 14.074MHz na której pracują stacje emisją ft8, ma on pojemność c.a. 22pF i na szczęście ten wykonany z puszek spełnia taki warunek, ponieważ można go przestrajać w zakresie od 7pF do 30pF. Szczelina między puszkami wynosi 6,5mm. Taki kondensator wytrzymuje bez problemu pracę z mocą 100W i po ustawieniu takiej mocy z anteną skierowaną na Indonezję a później na Australię nawiązałem łączności z tymi krajami
Żeby nie było tak kolorowo należy nadmienić, że powyższe łączności doszły do skutku, ponieważ koledzy wyspiarze posiadają potężne anteny kierunkowe. Nie wiadomo, czy doszłoby do tych łączności, gdyby posiadali oni mniej sprawne anteny. _________________ REJESTRUJĄC SIĘ NA FORUM AKCEPTUJESZ REGULAMIN FORUM
Ciesze się Henryku, że się odezwałeś. Najważniejsze, że jesteś tu z nami Daj znaka jak ogarniesz "kobyłę", bo jestem strasznie ciekaw czy uda się przywrócić jej sprawność. Również dużo zdrowia i odporności w tej parszywej pandemii, którą nam zgotowali. Ponoć w Tajlandii bezwzględnie przestrzegali noszenia masek i tam nie ma już zachorowań na tego sztucznie wyprodukowanego wirusa, którym celowo nas poczęstowano. Niestety biznes jest bezwzględny. Po trupach do celu _________________ 73' Marek.
RK3ZK zrobił kiedyś bardzo ciekawe opracowanie na temat ramowych magnetycznych anten nadawczych. Mam oryginał językowy, to znaczy rosyjski, gdy autor da mi pozwolenie, to wrzucę tłumaczenie. _________________ Mariusz Precz z dysortografią! Nie przekraczam mocy licencyjnej. _______________________________________ Heathkit SB104A+SB644, Icom IC-706MKIIG, Kenwood TS-450S, Hallicrafters SX-71, Hammarlund HX-50, Yaesu FT-950, Xiegu G-90 oraz kombinacje prawie antenowe ,)
Przeszukałem 3/4 internetu w tym temacie i nic nie mogę znaleźć. Wszędzie tylko gotowe konstrukcje... 
