Ферритовая антенна для определения направления распространения радиоволн.
Хомич Вадим Иванович
В ряде случаев возможность получения направленной антенны становится основным, решающим фактором, обусловливающим необходимость применения ферритовой антенны. Точное определение направления прихода радиоволн, знание азимута передатчика очень важно в навигации — морской и воздушной, при воздушных полетах в условиях плохо» видимости и пр. Открытая советскими спутниками Земли эра космических полетов еще более повышает интерес к радионавигации. Миллионы людей во всем мире с восхищением наблюдали за движением спутников визуально. Применение средств радионаблюдения с точным определением направления прихода радиоволн, излучаемых спутниками, расширяет возможности научных наблюдений и может дать ценные сведения о траектории движения спутников, об особенностях распространения радиоволн и т. п.
Ниже описывается простейшая ферритовая антенна для определения направления прихода радиоволн (азимута) на частоте 40 Мгц. В такой антенне необходимо принять специальные меры, предотвращающие искажение диаграммы направленности, а также влияние самого оператора (вследствие антенного эффекта) на результаты радионаблюдения. Под антенным эффектом обычно понимается отсутствие полной симметрии антенны, проявляющееся в виде ошибок при определении азимута, а также в виде нечеткого нуля диаграммы, что также ухудшает результаты радионаблюдений. Азимут радиопередатчика определяется установкой антенны в такое положение, когда сила сигнала минимальна. Это положение антенны относительно направлений магнитного меридиана отмечается по специальной угловой шкале в градусах.
Электрическая схема антенны приведена на рис. 1. Антенный контур (три антенные катушки, намотанные на трех параллельных стержнях, н конденсатор) подключен к входу двухтактного катодного повторителя. В катодной его цепи включен симметрирующим трансформатор, обеспечивающий переход от симметричной схемы, к несимметричному кабелю. В этом каскаде может быть использован двойной триод 6НЗП или же две лампы 1Ж17Б. Кабель подключается к несимметричному входу обычного приемника. В сеточных цепях триодов включены сопротивления (тнипа УЛИ) в несколько ом для предотвращения самовозбуждения.
Рис. 1. Схема ферритовой антенны для определения направления прихода радиоволн в диапазоне ультракоротких волн.
Для устранения антенного эффекта антенный контур вместе с входными лампами и трансформатором заключается в металлический экран (жесть, латунь) с щелью, проходящей через весь экран параллельно антенным стержням. При монтаже устройства следует обеспечить максимальную блокировку цепей питания накала и анода по высокой частоте. Поворотное устройство антенны должно обеспечивать поворот на угол до 200°. В нем необходимо установить упоры, предохраняющие кабель от перекручивания.
К выбору стержней для антенны следует подходить с точки зрения получения максимальной ее эффективности. Хорошие результаты дает антенна, собранная на стержнях диаметром 25 мм с проницаемостью 20. Длина сердечников 250 мм (они собраны из четырех столбиков длиной 60—65 мм каждый). Число витков антенных катушек равно 12 при шаге намотки 10 мм.
Неудобство описанной схемы заключается в необходимости дополнительной подстройки. После поиска нужной радиостанции на ненаправленную антенну для определения направления следует произвести переключение с ненаправленной на ферритовую антенну и затем подстроить ее.
Определить направление можно и с помощью ненастроенной антенны. Антенная катушка при этом связывается посредством короткого кабеля с входным контуром, который и настраивают па радиостанцию. Помимо поворотной магнитной антенны, иногда делают и неподвижную антенну систему из ферритовых антенн, используя в этом случае гониометр. Антенная система в этом случае представляет собой две взаимно перпендикулярные антенны (или две группы параллельно включенных антенн). Выводы каждой антенной катушки подсоединяются к неподвижным катушкам гониометра, в то время как «искательная» катушка, являющаяся как бы поворотной антенной, входит во входной контур.
Описанный в зарубежной печати коротковолновый гониометрический пеленгатор с ферритовыми антеннами имел две группы по восемь ферритовых антенн в каждой. Сердечники антенн длиной около 30 и диаметром 1,5 см располагались в двух «этажах» (сердечники одной группы над сердечниками другой). Размеры такой системы в собранном виде составляли 350x350x40 мм.
Сопутствующие статьи:
- Конструкции ферритовых антенн и пути их развития
- Комнатные телевизионные ферритовые антенны
- Широкодиапазонная компенсированная ферритовая антенна
- Симметрирующие устройства и антенные трансформаторы на ферритах
Источник:
Хомич В.И. Приемные ферритовые антенны (2-е изд.). МРБ Вып.485, 1963 г.
Материал подготовил RA3TOX.