Передающая линейная антенна для ВЧ диапазона (часть 3) Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Передающая линейная антенна для ВЧ диапазона (часть 3)

Ляско Арий Борисович

Радиоинженер, канд. физ.-мат. наук, Ph.D. E-mail: lyasko.ariy@mail.ru

1 . 31 Октября 2018 года было произведено в условиях не настой погоды (шёл дождь) испытание трансляции лишь на несущей частоте (без модуляции) Второго Любительского диапазона (3.5 МГц — 3.999 МГц) и при установке уровня выходной мощности Трансивера ИС 7300 равной 100 Ватт, подаваемой по коаксиальному 20 м кабелю типа RG-213 20 м на вход Модели ЛМА№ 7 ВЧ, когда внутри её герметичной оболочки использовался согласующий трансформатор в резонансном контуре, питаемого ВЧ током её обмотаки соленоида «Возбуждения» ВЧ продольного магнитного потока, вызывающего излучение радиоволн в окружающее пространство. На Фото.1 представлен вид модели ЛМА№ 7ВЧ в тот вечер при её расположении на Антенном Поворотном Устройстве (АПУ). На расстоянии порядка 850 км в пригороде Санкт -Петербурга её сигеал несущей частоты удалось зарегистрировать на 20 м вертикальную антенну стационарной любительской радиостанцией с уровнем 50 мкВ.

Фото.1 Вечер 31.10.2018.

Модель ЛМА№ 7 ВЧ на Фото.1 впереди справа,- ориентирована в направлении «Север — Юг» её максимума излучения, находясь на АПУ. На Фото.2 представлен её внешний вид в герметичной оболочке в лабораторном помещении после замены внутри её корпуса ВЧ резонансного конденсатора Со и замены системы согласования импеданса вместо трансформаторного на «емкостное согласование» импеданса с коаксиальным 50 Ом силовым кабелем типа RG-213.

Фото.2

2. Проводились попытки согласования Модели ЛМА№ 7ВЧ кабеля типа RG-213, имеющегося в лаборатории длиной 15 и 30 метров, тогда как при расположении вне помещения на АПУ используется кабель RG-213 длиной 20 м. Резонансный конденсатор Со и Согласующий конденсатор Спар расположены в центральном отсеке корпуса внешней герметичной оболочки модели (см. Фото.2).

Прежде, чем конец кабель RG-213, идущий от Модели ЛМА№ 7ВЧ подсоединялся к источнику питания ВЧ мощностью, производилось его подсоединение к Измерителю Антенного Тракта типа АА-54 с целью выяснения основных ВЧ антенных параметров: Импеданса (его активной и реактивной составляющих), коэффициента КСВ и частоты Г* его минимума. .

Фиг.1 В помещении при длине фидера типа RG-213 30 м Со=27 пФ Спар=585 пФ

»ч з.

ИЛШ ■

• —

Файл Редагофсвдоне Поклыгъ Конфигурация Ианеремне Помощь

а ¡¡га Ш : * « ь ?

3.980 МГЦ

з.юо

Фиг.2. В помещении при длине фидера типа РКВ-213 15 м Со 27 = пФ Спар=870 пФ

Как можно видеть, исходя из Фиг.1 и Фиг.2 частота минимального значения КСВ меняется при изменении длины кабеля питания антенны.

3. Антенные параметры модели зависят, как от места установки, так и от погодных условий, времени суток и состояния ионосферы при прочих равных условиях. В качестве примера приводится ниже информация состояние параметров МоделиЛМА№ 7ВЧ, установленной на АПУ , ориентированной в направлении «Запад-Восток» примерно в одно и то же время суток производимых измерений основных показателей режима её работы 18 Февраля (см. Фото.3) и 21 Февраля (см. Фото.11) этой Зимой.

Фото.З Полдень 18.02.2019, слева Модель ЯМА № 5, впереди справа Модель ЛМА№ 7.

3. На Фиг.1 —Фиг.8 представлен результат теста этой модели 18.02.2019 при использовании

в качестве источника питания ВЧ мощностью Функциональный генератора (ФГ) типа АКИП 3409/2. и Трансивера 1С 7300.

За. При использовании ФГ как источника ВЧ мощности с целью определения собственной частоты /Ъ и полосы пропускания ВИ/антенного резонансного токового контура Модели ЛМА№ 7ВЧ были сняты Амплитудно — частотные характеристики, представленные на Фиг.З и Фиг.4, а так же при частоте резонанса /Ъ временные характеристики и спектральная плотность сигналов в контрольных точках режима её работы на Фиг.6 и Фиг.5, соответственно.

36. При использовании Трансивера 1С 7300 были сняты соответственно на Фиг.7. и Фиг.8 соответственно, временная характеристика и спектральная плотность сигналов в этих же контрольных точках. На Фото.8— Фото.10 представлен вид используемой при этом аппаратуры. Можно видеть значения измерений: излучаемой частоты несущей/" =3.874 МГц на Фото.8, поступающую в ВЧ фидер Мощность равной20 Ватт и КСВ=1.0 и на Фото.9 потребляемый Трансивером постоянный ток равный 10 А . Так же на Фото.10 можно видеть показания направления ориентации максимального излучения МоделиЛМА№ 7ВЧ наАПУ, и используемый в качестве предварительного усилителя в режиме приёма Трансивера устройство МРС-1040С.

Фото.4 Фот о.5

Фот о.6 Фот о.7

Одновременно, с помощью портативного спектрометрического цифрового измерителя напряжённости электрического поля Е и индукции магнитного поля В типа АКИП 4210/3 (см. Фото.12) в лабораторном помещении на расстоянии примерно 10 м от места установки МоделиЛМА№ 7ВЧ в момент отсутствия и существования излучения электромагнитного ею. Результат измерения в трёхмерном пространстве величины Индукции магнитного поля в отсутствии излучения и в момент излучения показан на дисплеи Фото.4 (Вфон=489 пТл) и Фото.5 (Втест=334 нТл),соответственно. Н а Фот о.6 представлено значение (Ефон=204.9 мВ/м) Напряжённости Электрического поля в отсутствии излучения и на Фиг 7 Етест=62.11 В/м в момент излучения.

Фот о.8

Фото.9

Фото.10

На Фиг.9 представлена частотная зависимость КСВ и основных характеристик Антенного тракта МоделиЛМА№ 7ВЧ измеренные с помощью измерителя типа АА-54 перед моментом описанного теста выше.

ПК'О

ШЛШ'Г^йкк N | П1-Г ийл Ця«44.1 Астп Ш1 -ЛЗ п -VI 13Ц313 ш> ■ 1ЫЛ, рГ; ¡ЧЗ'ЧЗ'Ц ОК-ИрТ 1Д41 рГ. Тнпл>МЮТМВД К »¿«К' ¥рр. И- Ш Стп , Ьш

гг> 1АА СЙ1|Т»А ЛЬДОШ ггйГрр 1вй №яф-> 273 4ВД&4 Ьй.! п¥рр. д««г Скп-> гЯЛЙ.^рУрЬО! гг«рр ШУИ^'Ц ¿ЯДОМ АДОЯи ЧРР ■

рГ Ср ■ Ш р* £»1174.ЫНг, ■№■■311 £Нг. Ьу АД.-Ы !■ <11П ММг. 5МЯл 1Д Д» 541 «п, НлМ 2 №п. Г|11Лй рГ

1М>Т1ррСГ чмырпЛ г. -зсл-.чжроф АХ ЦП ¡Цм ЬМ1Л ШЧП А1Н/1

Фиг.З

Р1СО

-1йС'1| «iB.fi

1ШЯН№»

Ггащст*1> ЗоМЖМГц

Хлки I Х.Я 11IV Алии А -17,1 <№

Каш Э - и №

шннгц од кГц -та.« л V га ешь1

-ЗЦОсЯУ 1.1 сХГь'

Н I ^ ЗКНг и^и -пМф Г*г* ГСкт КЗ ¿и -НА Г*«5И5 СЧ&Ш? Л^-ЗУ* ПмиШ МРЖЙй Ч> АЛ-Ш Уда »>•« О**. Ыи* -Осфй-Н^И

«см- -и * лчнм; п*рр ал НАДОЯ доаи! «лдо ]»з .члц». мн-вз ввупг? ттнуш * пцрр днидма» ы «ч»м за? ч«.

Сл'/И'рГ Ср -1Л0 р#. *!«.и.Ч М11т. КИь Ь1 У. У 1-.1ЛН 1№ 1¥Ж-ЗЛ, Н-И.11 СЬп. к-ыи «т. к «-Агат, С-иЛ р#

1Ю тмлчтргаг.-и ЛМП-4ШЛ,

Фиг.4

о

ш вид Етм ввд га» езьо зжд

кГм +ЗДМГц

Кдшл Иииш* АЫДШБМ Ьншн Нш Маас. а 1 2 Л.

А *егр-+и*с >1. Го 1ял ак ЗЕ..Ч гЕГ/ о да 1-*Чвггеу 1£№4МГц -V"

А. Ажф-Ал. По 1г*г 54-41.тЛ И.41 п I ■И. 43 1т1 <К>,4|| 1-гЛ ар Каны ■ -77,40» --

Ь Пг. -17.7 ЛУ -27.7 -17.7 #,г ода >м>' -зезда

В По ~н> > пл; ,тв 11.и ш! и.51пН тлл^.тл а в ЮшшС '»,1« --

С ■».»да -.МЛДЫ ■».»ЛV ода ггда

с Паьжу З7.«г»1 ЭТ.ПвВ 77у* тЛ й|

О Пс -гт г ■2.0« •1Ю4Н ■10»да ода

о Адаж^Ал- ГЪзму ИЗ геВ Ы1 тЛ 44!. пВ МЗгтВ □ в

в ЪЫАс-*« fW.5p.4i ШЬттП 0#

ЬМА«Я11>и-чг1 Н ;> Лж ЗКИг 3 *тт (жкг Ы. л! -»т >МЕ. ВДЫЗ 35- <п"3£й СМ МШ Ы. ГшлМ

АЛ=М:--,.у Ил-: 10 4'р?■ . Я ■ М а*л Ыи* зипЬрС-ИгЭТ в]|- -Ш5 сИЦПС т,'/р:31ЛЛ ■п'.'дз пй Л* 1ШаЗМваг01и|«-гГЛ4ВДШ1 пВД ЬШгтУрр. дгег- [УИК-СиЙЙта- Л^ПнВДЙ3-1 пУрр длп™й Г" иЫЫнф■ 12 йвг^МС'Ь Л'ри. р*, Ср

■ 1Мй рГ. !□= 3174 и-Ь ИЛ':« « Ю-Ь. К АА-Ы Гх3174 кШт. ЗАЯз! 3. 4= И 1 Йп. ПЮкп. Жх^.ТОт. Са НИ рГ ДМТ^СГ- кот-ргШти пи+имжрвф АЫП 1-срст Ь.ГЧЗл" ЗБщ!

Фиг.5

оюо

* ъЛёг

-ля о -хвр

I 1 *

Еы|| 6Г..Г. -Ш -Hl.nl I Л. 11711

Км* С Шт* Щйя*

КлшлмО Ш1 -1ЛМ I

КШ1 А. ¡л; Ь п! -НЦи! Щ1 Т1|

ШМВДЭАн N | № ЗКНг Ьл* РИ*г ИЗ £13 -»т -НА 35 СННЦХ? АИКМИД. Ч» Урц № . ЬЬнг 51 Н

-Ш П^рИШ! МЛЩрМ »тц-ПЭ <№№5 ]» з ДОВДИ Ли-Й 3 ТЩ^Ш * пЦф деМЧИМнИ-Ы иънт* »11 ч* ■

Сл'/И'рГ Ср ■ им 1М11Г, nW-tJ.II КИь ВуАА-М №1г СИ«. «т. К'-Дгатт, С-ЫЛ

САК**!' МИЛ-НИУ!

Фиг.6

Р1СО

ки! Шкй ЦИб

ЛМЩ «ч

1ишЛ -1^11 ] Е. Е.

.Ш1»№г СХ^П Ща 1Ш рГ. Пчийи (ЩЩП ЫЩ А*. Т-ц ТАИа Ц ЛаШК. РаК

■в".г али-:ми40-1гп |1П 1 Ая СЛ1 Ыс .Цй-НО Н VI Щ|- ■ и |П1№1 у:р 1« С-Т [М^И^^ СЬп|-—1 13/ '^к у и-эНт I И (Ьь-■]□□ ¿В^уи.1 пУ^НОN гт',?:

^«ннцаимщмши ил. (ми Аф-иа^ншн^нч! вдэвше ИтШ гид *. ш ? ву « н м га и*, ян, пш «л в-ш от

(>'2ТОк>. о и 34 Еким ЕггЛ» -1-42:11 Т.'т. рП 4п(*Щ

¿ДО угтгр^г.1

«>11 о I г.V мпми:."

Фиг.7

pipo

TVTV4-.LV*>

кГч +1.CMTi|

LblfrJJ

Км л Иьрммф A'fcMHü hÍ>n Me-t * 1 í 4

А. |Ц.Т р-.Irii 11 . Пс- "r*> 3 4B4dIV 1,4*4 i№' 1.4 M cflTV :i46t-íBv □ mi 3.1743 МГц •

А «ВД-я* 01 «¡WO •tíWi -—

В hrpKudcil- íto -rr* ВДМ 4Ш 14W rfüv 4.4J4dEY ЫН :ЕГ/ 0 c№ Км A MldTV "г"

В Jr. rv. ЭМ.1 r,t JMt3»B 01 •1&04W --.- -—

С Arrfrifojd« «i_ По -trf 3D.WÍEV DdW QdBV DdSV от ГМ1С —г"-

с fem^JLiv, IbMf ЛП.т! DI ü В 01 а в

D AfTp-ific JL. ГЬ iprp IS-lfcdSV DdEV ада DdBV D d»

D hmptljv Паи*} J.1M1 D| ül DI Q|

0 ¥вЫ#*«СГ lípHMNM. 14WW Oto 0 w 01* 0*¥

LMAIBUVQ^si Ч > По- 1H-Lr La'44 1 т.Ь-Tl 'пи. Г ¿i " К 333 -Ж/т -ME- CH5J II 31л* >Ш pFl NL«N2-IB. СНЗ-ЩЗЗ т/ «1HI zf. ТпшлШ ЮТЗДГ-bWt MLfc-iejMn-LÜ Wl МПЧОВДЙИчнс.*»** Лпч>р_ .iwK-SHf 1 * <»vrW5 a

rrV: J tVpf] wia.tUA:7t3iiLZ Ал;и—C1№;XHJrV:i LU7 Vpp , 9mi UrtjterDIÜOta>-Ш.dHC¡S£:L eVpOTl nVp»,

до-ai v^w-ifHiv? m чрз» у^.снш o-iw pf. ьщ. hmm nHLSbwiKí pниш ^-м

ÍYW.-3Í4 ^r-jí.l+MHtBW-Ll. Д-Írti Йш, Л-bt JÜfnL К- Z¡v_>n. ¿-SlJís*. ütodc■ ЯМ nV,in, fcyoü3v n\-tXJ: Y/m,

ЛДЯТ*»|СГ мит-prtiLnj ДЫП Веря 17.4 3-1 ДЮТ-иЗД'З

Фиг.8

KÍB = l.M

= Й ЗТ jJf

г = я,1 jiítv

Фм = j,l * CilOKn«

Диа-< зон 3.

0-11 ы 'ц 1<н

Фиг.9

Фото.11 Полдень 21.02 2019, слева Модель ЛМА№ 5, впереди справа Модель ЛМА№ 7,

4. Результат аналогичного выше изложенному тесту Модели ЛМА№ 7ВЧ 21 Февраля 2019 года в момент её нахождения на АПУ в реальных условиях (Фото.11) представлен на Фиг.10 , Фиг.11 и Фиг.12 при использовании Трансивера в качестве источника подводимой к Модели ЛМА№ 7ВЧ ВЧ мощности.

ГКчм™ ИмчртнЧ Пеммцк

□ н= В

Д||ап. X* а. .040 МГЦ 100ТЧИ«

к«

Чкгтта ■ МГи КВ ■ 1.74

бонрпьые лаиери = 11 дЬ Г=И.!ч1*.1 См

«ш = 1вЦ»-С = 1713 пф глщ-яо-^зом

Lr.jp -

М|«№н11Д1. цда ц.дд!ы0Д1 »аи и

Фиг.10

ЛАйИ|мС1Г нм;то1.т оодомроф МИЛ Вфом Ь.?«Л АКИ1 -Ч1ЭЦЛ

Р1С0

1

КылН Л77.Эъ1

1.111 Л ОКлЬ трмЛ

VI л»*

Г Т I \ Т) I

ЕА4АМЕП(0"* I* N I ЕЛЕ; йтжп Г|4с|№ЛД-Л]т+и^ О^и Т1- ■ ЕИ1 ^ I и-ЕЬ п^-ЗМй рГ. 1|КГТИГ«1 У. 'ЛУ"! В V Г.ФЕи .■л. ТЕК. ШЯ-^И

ИИЩН1 ТШ|и«.|Ь щкпа ЦЧЦВЩШЩр исчмци Ц сч Ц <№»! УЩр, ШИ-И ОЬч М <•№«(

> !■?■; ГЬИП1 и Ур-1 п ^ДР Се- 11.7 р* Ср ■ ЕЛй рГ. Ь-ЗХН МЕг. И»'-ЩЛ ПЦ СЫ-КЗЕЕЛ Рпжг йПЕП ЕДяш -Рил-ЗОЧГ Ш'.'З. : [■ М-Н Е- 1107 М-- 51М1-:.7. ИчИЬ: ЫМ <*жп Х- ■-'0Л*ЕТ. 1«. Епжж- гЕИч 1л=Н1;ЕЛ фШ ','-гт: Вш£']Е11р1Е Ш = ||1: "ЕЕ- Е Л.ЕлМ

Фиг.11

кГМ +].ЕМГ||

Каш л Н*мм<Ф Лмми" ! ¡1 II и» * 1 2 4

А АгТрЬ1*Й 11 . Г.-!' "г»> :-,гл т* 65 ¡Яч" □ ЛИ ¿вису 3.1С-Н-Т МГц -,--

А П* ИН1 \ляь ПН» Ш» ОВ

В ЛлДОийг IV. ~ГГ( ■тлк йю Рлшг А и-гИУ »у

н Дл^Яфг лм 337 яв 337 и* 01 •МЛ

С Лп-ДОлДс И- -».мп-зет У. ,'43 гЯ-!1 ■■»-Зчеда ■ э.."чада от Ямм> О ЦЕкЯЧ -у

С Дмпф+Ал нвдта над п1 ■ 1т ь ЗДО.й тЛ 01

С По-яг» зиз кЯУ 3E.1L с№ имз№ 3E.4I.dBW от

р АмнфДл Пвм^ 01 др 01 01

0 1ЛК1 ЧЛ1. 0« ом

ШЛШИГОж! Н :> ЗКНг 3 т.Ь-Г| ¡пят, Г ¿к - Кй У.1 Ют, ОЦйЫ ля рГ| МрШ-ЗЦ, СК-ВДТ ¿гГг-ЗИ! Тягал Н

К7»ЙГ-3152 мщ МЦ^-ЯКк Т^. ад. ^г-КдаСой-лк-Т^ 5. Дл-О^ № -Ц^ЛбЯ К "1-- М 1«

ЗЕ ;Т к'р- пн! Ш ШГ?! ■ : 3 ОЬв|1—й! №]Ж] т.'.'р; 1Л1 , -гмг, и-»Т4'Си:К Ост,» —ЗиЬ гт'/^МП .т.'/рр

ЛМ7Л2 УЦИ5"Урр. рГ.Ср -1ЙЧ р*. №3ЙТА кщ. НУ-95.8 ИНь <N-»N2 кмн -Яши»«.

В^АА М Н-Ш Пжп, И -'ГЙ. * С»*т, Я - ■ МДОот, С-ЙИ* Ьлс- пУ/п 1йой;ЗЙ гЛ-Н^!. Ч/п1 V/"-

ЛЛаТ^СГ .^П С-су-ся /ЩТИЩО

Фиг.12

Одновременно в лабораторном помещении с помощью приёмо-передающей антенны Модели ЛМА№ 6ВЧ и пассивной приёмной вертикальной штыревой 1 м антенны, расположенных рядом с упомянутым измерителем типа АКИП — 4210/3, как показано на Фото.12, были с помощью Виртуального двуканального Цифрового Осциллографа и Анализатора Спектра получены временная характеристика и спектральная плотность принятых ими сигнала излучения в момент описанного теста трансляции моделью ЛМА№ 7ВЧ,

Фото.12

представленных соответственно на Фиг.13 и Фиг.14.

рюс^

Тва1ш«1ог?

ЛЛИОЛ »£1:56

КзниА 44,1.3 гпВ ХэнхчИ ЗЗЗЯгпЬ

г л

-4Л..П вВ Н.Ц- лВ ■ ДКяВ 14,3.1 яВ

N0« ^¡т 1ММП* (.31ЧМ<НР 4 V*!" ПОЛЬ №-Я 2 т. Тг«ШТЙн4 К?*» Ри-К*.. СП Ыи* - 1МЫМ -и<м ь-Я 3 ¡Я¥| 3105 пВДНЦВДИ) - ЦкМШНР-ЭиИЩШ

11 ЕШЧПО пОаНЛ ¥Ут СчЧ+ьЫМ ЬчЬ+мМЭрЦ ВирЛО тЦШ1 пТ1

Чсг-Т«.*юоду -WW.skИН^ЬШп Рккбссрс & 3112'.1&&2 Ркп£« Ере 2205*

Фиг.13

Р1СО

¿ий!»:* 1Ш5Г

К. Ср«£,ЧИ С 1 X & 1Г

А Рн* Па пиу КГц ЗЦГЫ МГЧ 1Д53 Шц. 1.К? иГц. С Гц Чкгтти 1.15111-41 --

А ЛлфКийа «1 НыЬ ГЬ псу -ЗДЯДИ фВ .¡»^Я ДО -ЗДЙда ЬшА .МД^И

А Амп9<-1лрСи1»жРм1: Пз шу Н.41 га В »41 п! 19.41 пЕ 19.4.1 г.| 41 Еанм! -П.4ЕаИ --■,—

А ЧММПЯ4-*ГИ> ШГ г-* щЩ И* С*

А ^иМшЬСь^ »^ыниксш К.!.?*: ДЦ^ ».1?* С

н и Ан* ЗиН*« -ЗЛ-дР -Й *«

В А-лга^" РтпЬ ГЬ пиу Л« г»В 01 ВI 01 С В

Ь '¡жни) АН г««1 0* О* Й* «

В сп Ькш Нюо Р1ЧВ К:тш ги.*«с1мз Л Ил □ ■¿Ее О-Дс ОЛс С 4к

ЦуЦРТИГ 1*1* - -М 1 «V.

ЗиЙ гт^рИЭитфр к4 им УЧ1л* ЛЛЫЕУ'ОД! nVpiH.ll ггУрр . Иа1:и |.гак-44* 4 п№я Вгаг>449 рТ1 ЫпйЗВ гт::ЬК З лТ!..

Фиг.14

5. В отличии от ЛМА НЧ, используемых в диапазоне НЧ (30 Гц — 80 КГц) пор, ЛМА ВЧ подразумевается сочетание в прямом смысле собственно тела самой ЛМАВЧ и фидер питания обмотки её соленоида «Возбуждения» ВЧ током от источника ВЧ мощности. Поэтому для ЛМАВЧ недостаточно иметь лишьАЧХ с целью определения резонансной частоты ^о и полосы пропускания В И/ на уровне 0.71 (- 3 дБ). Для ЛМАВЧ требуется снятие кривой зависимости КСВ от частоты несущей f, подаваемой на вход ВЧ фидера её питания ВЧ энергии, с целью определения частоты Г* (Г*— ВЧ аналог значения То) минимального значения величины КСВ, обязательно , а) чтобы Г* укладывалась в диапазон частот использования , б) чтобы величина КСВ была меньше 1,5 и как можно ближе было к 1.0; г) определяется диапазона частотной полосы В\Л/* (ВИЛ- ВЧ аналог значению В И/), при котором значение КСВ не превышает величины 2,0. Следует иметь в виду, что при превышении КСВ=3 ряд ВЧ Линейных Усилителей Мощности (ПУМ) и Трансиверы автоматически отключают (при наличии такой внутренней защиты и индикации) подачу ВЧ выходной мощности в режиме трансмиссии на нагрузку, так как в противном случае это может привести (в отсутствии индикации или автоматической защиты) к повреждению выходного устройства источника ВЧ Мощности. К сожалению ВЧ ЛМА и Трансиверы (в режиме трансмиссии) имеющиеся в «свободной» продаже работоспособны в ВЧ диапазоне частот, начиная иногда с 1.5 МГц, но как правило, с 1.8 МГц и рассчитаны на использование 50 Ом коаксиального кабеля для питания ВЧ энергией Антенн. Для питания ЛМА ВЧ током 1а от источника подводимой к ней ВЧ мощности, которым может быть Трансивер с внутренним или внешним Устройством Согласования Импеданса Антенного Тракта (УСИАТ), или ВЧ ЛУМ с УСИАТ или без. Как правило ВЧ ЛУМ обладают выходным сопротивлением

Rebix=50 Ом и при этом без УСИАТ выходная мощностью Рвых = 300 Ватт на 50 Ом фидер, а при наличии УАИАТ — Рвых=1000 Ватт. Их амплитудное значение выходного напряжение имвых соответственно может составлять максимум 173 В и 316 В. Таким образом, на выходе ВЧ фидера может быть амплитудное значение напряжения имвх, в зависимости от его длины чуть меньшее имвых. При емкостном согласовании с импедансом фидера во время резонанса, когда несущей частота/" моно гармоничного напряжения совпадает с собственно резонансной частотой fo антенного контура тока/а, зависимой от соотношения величиной La и величин последовательно соединённых конденсаторов Со (соединяемый одним концом последовательно с индуктивностью обмотки соленоида «Возбуждения»), и конденсатора Спар, в свою очередь в герметичной внешней оболочки Модели ЯМА ВЧ подсоединен параллельно выводам входного ВЧ разъема подключения силового коаксиального кабеля. При этом амплитудное значение напряжения 1/ма на индуктивности La, практически также как на резонансном конденсаторе Со (Со<< Спар) в Qэфф раз больше, напряжения имвх, где

Qэфф = fo / BW. Qэфф — является эффективным значением добротности резонансного токового контура питания ЛМАВЧ мощностью. Обычно для ЯМА ВЧ Оэфф может находится в пределах от 30 до 110. Принято называть Передающие антенны, обладающие определённой величиной BW,- «резонансными Антеннами». Для цели увеличения напряжения на La ЛМАВЧ, как и ЛМАНЧ в сравнении с выходным напряжением источника подводимой мощности и применяется резонансный конденсатор Со в антенном токовом их контуре. Таким образом Модель ПМА№ 7ВЧ является резонансного типа приёма — передающей антенной.

6. В качестве примера, воспользуемся данными, приведёнными в нижней текстовой части Фиг. 11 мФиг.12 для определения ряда параметров антенного токового тракта ЛМА№ 7ВЧ и возможной величины излучаемой ей электромагнитной энергии.

6.1 Зная величину/" = f о=3.852 МГц и величину конденсаторов Ссер=28.9 пФ и Спар = 1260 пФ определяем значение Со= 28.25 пФ и La= 60.74 мкГн. Видим, что на данной частоте значение индуктивности обмотки соленоида возбуждения в сравнении с замером на частоте 1 КГц значения La (1 КГц)=44.1 мкГн — увеличилось.

6.2. Длина 1с обмотки соленоида «Возбуждения» равна 50 см, а её внешний диаметр de =4.5 см и состоит из N=38 плоского гибкого двухпроводного кабеля, каждый изолированный провод которого в изолирующей оболочке диаметра 3 мм прижатый друг к другу плотно содержит множество медных проводников сечением 2.5 кв мм. Без находящегося в соленоиде «Возбуждения» магнитопровода цилиндрической формы внешнего диаметра dM=32 мм и длиной 1м=1 ООО мм индуктивность его обмотки Lo =5.5 мкГн. Поэтому эффективное значение магнитной проницаемости магнитопровода на частоте несущей рэфф=11.

6.3. Волновое сопротивление ра =(La /Со) 0 5=1466 Ом. Так как BW=93.8 КГц, то при

f о=3.852 МГц эквивалентная величина Добротности Оэфф =41, тогда значение последовательного эквивалентного сопротивления антенного токового контура

гэфф = ра /Оэфф, поэтому гэфф = 11.37 Ом. Так называемое активное параллельное эквивалентное сопротивление антенного (практически параллельного контура)

Ro3= Оэфф ра=60.11 КОм. Потому для его согласования с 50 Ом ВЧ фидером требуется согласующий конденсатор Спар=КсСо, где Кс должен быть равен корню квадратному отношения значения Roa к значению сопротивления фидера, равного 50 Ом. Таким образом Кс=34.7, а Стпар=979 пФ. Как можно видеть полученное на практике значение используемого конденсатор «ёмкостной связи» Спар = 1260 пФ с ВЧ фидером близко к расчётному его значению Стпар=979 пФ.

6.4. Зная величину измеренного значения падения напряжения Uart =346.1 мВ на сопротивлении 0.2 Ом определяем величину амплитуды антенного тока 1а=1.73 А.

И по измеренному значению падения напряжения Urt =262.6 мВ на сопротивлении 0.05 Ом значение тока в силовом фидере 1ф=5.3 А. При измеренной Измерителем мощности

Рвых =20 Ватт, выданной на вход силового фидера при КСВ=1.0 , зная величину антенного тока1а=1.73 А, число витков N=38 и длину соленоида 1с=0.5 м можно рассчитать величину напряжённости магнитного поля в теле магнитопровода Нм=131.5 А/м, и с учётом значения эквивалентной его магнитной проницаемости |лэфф=11 на частоте несущей/" определить максимально возможное значение Индукции магнитного поля

Вмакс=1.82 мТл. Эта величина намного меньше возможного значения порядка 480 мТл индукции насыщения материала Вн а с магнитопровода. Это означает, что даже до мощности подаваемой на вход силового фидера Модели ЛМА№ 9ВЧ, равной максимально возможной выходной мощности Трансивера Рвых=100 Ватт используется линейный режим её работы.

6.5. Зная величину Волнового сопротивления ра = 1466 Ом и амплитудное значение антенного тока 1а = 1.73 А в момент резонанса можно определить амплитудное значение на обмотке Соленоида и на обкладках конденсатора Со. Таким образом, Ua=3536 В при Рвых = 20 Ватт. Тогда как при данной выходной мощности напряжение на входе фидера не превышает 129.5 В.

6.6. Оказалось, что Индукция магнитного поля Втест = 159.3 нТл на расстоянии 10 м от места установки Модели ЛМА№ 7ВЧ. Для частотыЗ.852 МГц длина волны в открытом пространстве Ао=77.9 м, а расстояние конца «Ближней зоны» Дбз = 12.4 м. Интересно какой степени х соответствует обратно пропорциональность отношения dc= 0.045 м к дистанции Д=10 м относительно отношения величины Втест(Д=10 м)= 159.3 нТл в трёх мерном измерении. Не трудно показать, что в одномерном измерении В(10 м)= 80 нТл, тогда как Вмах=1.82 мТл. Для этого нужно решить уравнение В(10 м)/ Вмах=( dc/Д)х . Решение которого даёт значение х=1.67. Таким образом, действует до дистанции 10 м закон уменьшения величины индукции обатно пропорционально отношению исходной дистанции к конечной в степени 1.67. Используем эту зависимость при расчёте B(3Ao=234 м). Тогда получим В(234 м)=В(10)(23.4)'167= 0.39 нТл, это означает, что на расстоянии равном 3 длин волн в свободном пространстве может принять величина напряжённости магнитного поля H(3Ao)=0.3 мА/м в данном месте. Тогда напряжённость электрического поля на границе начала «Дальней зоны» может составить величину порядка 0.12 В/м. В таком случае можно полагать, что мощность излучения Ррад= 12.4 Ватт Модели ЛМА№ 7ВЧ при подводимой мощности 20 Ватт. Это означает, что рассчитанное значение эффективности излучения электромагнитных волн Модели ЛМА№ 7ВЧ в Втором ВЧ Любительском диапазоне £ рад= 12.4/20 = 0.62, наче, составляет порядка 62%.

7. Настоящая работа автора является продолжением его исследований ЛМА ВЧ, астично изложенных в работах [1, 2, 3, 4, 5].

Литература

1. A.B. Ляско, Патент РФ № 2428774 на изобретение «Передающие Линейные Магнитные Антенны (ЛМА)», 10 Сентября 2010 г., ФИПС, Москва

2. A.B. Ляско, «Об испытании излучения передающей ВЧ модели ЛМА№ 4ВЧ с помощью ВЧ модели ЛМА№ 9ВЧ», «Евразийский Научный Журнал», № 10, 0ктябрь20173.

3. А.Б Ляско. «Передающие линейные магнитные антенны для ВЧ диапазона (ЛМАВЧ)», «Евразийский Научный Журнал, № 7, Раздел «Технические Науки», Июль 2018 г.

4. A.B. Ляско «Передающие линейные магнитные антенны для ВЧ диапазона (ЛМАВЧ) Часть 2» «Евразийский Научный Журнал», №12, Раздел "Технические Науки'Декабрь, 2018

5. A.B. Ляско, Заявка № 2018147389 для патентования изобретения " Линейная Магнитная Антенна для ВЧ диапазона", 28 Декабря 2018 г., ФИПС, Москва