Антенна рамка. Рамочная антенна: эффективное решение для радиолюбителей

Что такое рамочная антенна. Как работает магнитная рамка. Какие преимущества у рамочных антенн. Как сделать рамочную антенну своими руками. Для каких диапазонов подходит магнитная рамка.

Содержание

Что такое рамочная антенна и как она работает

Рамочная антенна, также известная как магнитная рамка или магнитная петля, представляет собой компактную антенну, состоящую из одного или нескольких витков проводника, образующих замкнутый контур. Основные особенности рамочной антенны:

Имеет форму круга, квадрата или многоугольника
Диаметр рамки обычно составляет 0.2-0.5 длины волны
Настраивается в резонанс с помощью конденсатора переменной емкости
Имеет узкую полосу пропускания и высокую добротность
Диаграмма направленности имеет форму восьмерки

Принцип работы рамочной антенны основан на возбуждении в контуре рамки высокочастотного тока. Этот ток создает переменное магнитное поле вокруг рамки, которое и является источником излучения электромагнитных волн.

Преимущества рамочных антенн для радиолюбителей

Рамочные антенны обладают рядом важных достоинств, делающих их привлекательными для радиолюбителей:

Компактные размеры — могут использоваться в ограниченном пространстве
Низкий уровень шумов при приеме сигналов
Хорошее подавление помех благодаря узкой полосе
Возможность быстрой перестройки по диапазонам
Простота конструкции и изготовления своими руками
Эффективная работа на низкой высоте над землей

Благодаря этим преимуществам магнитные рамки часто называют «антеннами выходного дня» — их легко изготовить и развернуть для временной работы в эфире.

Конструкция магнитной рамочной антенны

Основные элементы конструкции рамочной антенны:

Рамка из проводника (медная трубка, коаксиальный кабель)
Конденсатор переменной емкости для настройки
Петля связи для подключения кабеля питания
Каркас или основание для крепления рамки

Размер рамки определяет рабочий диапазон частот. Чем больше диаметр, тем на более низких частотах может работать антенна. Конденсатор позволяет точно настроить антенну в резонанс на нужной частоте.

Как сделать рамочную антенну своими руками

Изготовить простую рамочную антенну можно самостоятельно, следуя этим шагам:

Выбрать материал для рамки (медная трубка, коаксиальный кабель)
Сформировать кольцо нужного диаметра
Установить конденсатор переменной емкости
Сделать петлю связи из коаксиального кабеля
Закрепить рамку на каркасе или основании
Подключить измерительные приборы и настроить антенну

При изготовлении важно обеспечить надежный электрический контакт в местах соединений. Это влияет на добротность антенны и эффективность ее работы.

Диапазоны частот для рамочных антенн

Рамочные антенны могут эффективно работать в широком диапазоне частот — от средних волн до УКВ. Наиболее популярные диапазоны для магнитных рамок:

160 м (1.8-2.0 МГц)
80 м (3.5-3.8 МГц)
40 м (7.0-7.2 МГц)
30 м (10.1-10.15 МГц)
20 м (14.0-14.35 МГц)
17 м (18.068-18.168 МГц)
15 м (21.0-21.45 МГц)
10 м (28.0-29.7 МГц)

При этом одна антенна может перекрывать несколько диапазонов за счет изменения емкости настроечного конденсатора. Это делает рамочные антенны универсальными и удобными в использовании.

Практические советы по использованию магнитных рамок

Для эффективной работы с рамочными антеннами следует учитывать несколько важных моментов:

Тщательно настраивать антенну в резонанс на рабочей частоте
Учитывать диаграмму направленности при ориентации антенны
Использовать качественные компоненты для повышения добротности

Обеспечивать хороший контакт в местах соединений
Экспериментировать с размерами рамки и петли связи
Применять дистанционную настройку для удобства работы

При правильном изготовлении и настройке даже небольшая рамочная антенна способна обеспечить уверенную связь на значительные расстояния.

Сравнение рамочных антенн с другими типами

Как рамочные антенны соотносятся по характеристикам с другими популярными конструкциями?

Параметр	Рамочная антенна	Диполь	Вертикальная антенна
Размеры	Компактная	Большая длина	Средние
Диаграмма направленности	Двунаправленная	Двунаправленная	Круговая
Полоса пропускания	Узкая	Широкая	Средняя
Уровень шумов	Низкий	Средний	Высокий
Эффективность	Средняя	Высокая	Средняя

Как видно, рамочные антенны имеют ряд уникальных преимуществ, особенно в плане компактности и низкого уровня шумов при приеме.

Применение рамочных антенн в различных условиях

Благодаря своим особенностям, магнитные рамки находят применение в самых разных ситуациях:

Портативная работа в полевых условиях
Установка на балконах и в ограниченном пространстве
Прием в условиях сильных помех
Радиопеленгация и поиск источников сигнала
Экспериментальная работа радиолюбителей

Особенно эффективны рамочные антенны при работе вблизи земли, где обычные антенны теряют эффективность. Это делает их отличным выбором для мобильной и портативной связи.

Особенности настройки магнитных рамок

Правильная настройка критически важна для эффективной работы рамочной антенны. Основные этапы настройки:

Установка антенны в рабочее положение
Подключение измерительных приборов (КСВ-метр, анализатор антенн)
Установка рабочей частоты на передатчике
Плавное вращение ручки конденсатора до достижения минимума КСВ
Проверка полосы пропускания антенны
Корректировка положения петли связи при необходимости

Важно помнить, что рамочные антенны имеют очень узкую полосу пропускания, поэтому настройку нужно выполнять очень аккуратно и точно. При изменении частоты работы антенну необходимо подстраивать заново.

Модификации и улучшения базовой конструкции

Существует множество способов улучшить характеристики базовой рамочной антенны:

Использование вакуумного конденсатора для повышения мощности
Добавление второй рамки для расширения диапазона
Применение экрана для улучшения диаграммы направленности

Установка моторизованного привода для дистанционной настройки
Использование специальных материалов для снижения потерь

Эксперименты с различными модификациями позволяют радиолюбителям создавать уникальные конструкции, оптимизированные под конкретные задачи и условия работы.

Мифы и заблуждения о рамочных антеннах

Вокруг магнитных рамок существует ряд распространенных заблуждений:

Миф: Рамочные антенны работают только за счет других антенн
Реальность: Магнитные рамки — полноценные антенны, способные эффективно излучать и принимать сигналы
Миф: Рамочные антенны подходят только для приема
Реальность: При правильной конструкции они эффективны и на передачу
Миф: Магнитные рамки уступают по характеристикам другим типам антенн
Реальность: В определенных условиях они могут превосходить традиционные конструкции

Важно опираться на реальный опыт использования и технические характеристики, а не на непроверенные утверждения.

Перспективы развития рамочных антенн

Несмотря на то, что принцип работы магнитных рамок известен давно, эти антенны продолжают развиваться. Основные направления совершенствования:

Применение новых материалов для снижения потерь
Разработка эффективных систем автоматической настройки
Создание компактных многодиапазонных конструкций
Интеграция рамочных антенн в носимые устройства
Использование в системах беспроводной передачи энергии

Развитие технологий открывает новые возможности для применения рамочных антенн как в любительской радиосвязи, так и в профессиональных системах.

Магнитная Рамка или антенна выходного дня!

Магнитная Рамка или антенна выходного дня!
RU3T, Николай, Нижний Новгород
           ЗДР Я RU3T Николай . Данная тема ни как не дает мне покоя да и руки чешутся и погода позволяет повозится в гараже с антеннами ! Частые упреки в адрес данных антенн слышу в эфире ,что эти антенны работают только за счет других антенн , или вовсе работают как то и даже обычный диполь работает куда лудше . Вот интересно кто то пробовал повесить диполь на высоту 1м от земли и проводить связи ? Как он работает ? А Магнитная рамка РАБОТАЕТ ! Собственно об этом и рассказ. Итак Все эксперименты проходили на открытом воздухе в черте города в гаражном массиве . Выше в соседней статье я уже описывал поведение МА в домашних условиях . Выпросив у дочки гимнастический обруч диаметром 1м С Андреем RA3TFG приступили к реализации задумки очередной МА Так как антенна была не нова для нас ее изготовление заняло около одного часа .
Материал обруч , емкость вакуумная 5-200 пкф и кусок фидера рк-50 . Обруч был распилен в одной его части поперек и в это место установлена емкость , петля связи выполнена из фидера ,что питал антенну , и все это закреплено на деревянной жердине. И установлено на воротину от гаража .

           Так что бы была возможность с земли менять емкость конденсатора. Диаметр МА получился около 80см 20см ушли на заделку емкости! Завели бензо генератор включили трансивер FT-857D на диапазоне 20м изменяя емкость на слух нашли резонанс и подстроили передачу по мин ксв. Резонанс довольно острый ,но лекго уловим на прием ! Провели несколько QSO Отвечают! Проверили и другие диапазоны , как и ожидалось данная рамка с емкостью 200пик строится в пределах 40м-10м На 40м антенна отлично слышит ,но на прд все же сказывался малый диаметр МА но нам отвечали хотя и не охотно. 30м постучали с Немцем 579 получено , 20м работает и отвечают не плохо постучали с Европой на 17м отвечают вполне быстро и уверенно , на 15м тоже провели несколько связей уверенно и быстро , послушали 12м слышно отлично какой то пайлап ! На 10м антенна работает хорошо с первого вызова отвечали многие , уделили внимание JT-65 тут нас звали долго и упорно ! Напомню ,что данная антенна находилась 2м от земли !!!

           Спустя одну неделю собрались с Андреем в гараже и решили увеличить диаметр рамки до 2х метров. Для новой МА использовали коаксиальный кабель ,который прокладывают кабельные операторы в магистралях , куски подобного кабеля частенько валяются на крышах так как он малого веса алюминиевый он не несет ни какой ценности для сдачи в цвет мет ! МОРОКИ больше чем денег !!! Вот и мне посчастливилось на одной из крыш Нижнего Новгорода повстречать бухту под 50м такого кабеля по началу пол года назад я только рассмотрел его и подумал ,что он мне не нужен оставил дальше лежать ! Да и почти забыл о его существовании Лишь спустя полгода когда встал вопрос о построение МА вспомнил о нем собственно как я и писал выше этот кусок ни кому кроме меня так и не понадобился ! Фидер 75ом центральная жила би металл 3мм ,оплетка алюминиевая трубка 16мм.

           Мы с Андреем отмеряли 6м кабеля, отпилили , отрезали несущий трос , и сняли оболочку с кабеля, довольно быстро .Центральная жила алюминий покрытый медью хорошо паяется ,сняли оплетку с кабеля РК-50 напаяли на центральную жилу.

           И по всему диаметру конденсатора обернули эту оплетку и туго затянули хомутами и второй свободный конец опять же припаяли к центральной жиле рамки.

           Емкость та же 200пик Петля связи из питающего кабеля.

           Рама антенны выполнена из под ручных средств ,что нашли возле гаража так ,что на красоту не претендуем да и не ставили такой задачи !!! Антенна воткнута в сугроб 1м от земли !

           И так заводим генератор , включаем трансивер .Диапазон 80м ищем резонанс, строится емкость почти на пределе , на диапазоне есть станции ,принимаем громко не смотря на то что 10 часов утра QSO не провели люди общались о картошке и не делали даже пауз на брейк! Переходим на 40м меняем емкость конденсатора и вот он резонанс эфир взрывается в динамике трансивера Подстраиваем по мин ксв слышим отлично все станции гремят как на полно размерную антенну эфир чистейший не смотря на то ,что город. Зовем Станцию с Тамбова нам дают 58-59 прощаемся ,человек говорит покидаю частоту , мы даем на этой частоте общий вызов тут же подходит Рязань потом несколько станций Украины ,Подмосковье , долго беседуем , от некоторых слышим очередные фразы типа ,а вот сделали бы диполь слышно было бы лудше , возможно , но друзья 1м от земли и диапазон 40м . Да и не всегда есть возможность хотя бы на 10м подвесить диполь !!! Да и не цель сделать Диполь а цель проверить МА. Порадовавшись диапазону 40м поднимаемся на 30м прием отличный масса станций какой то пайлап звать не получается забыли CW ключ дома ,а как жаль ! Пытаемся настроить диапазон 20м ,но увы емкость рамки несколько великовата и ксв не опускается ниже 3х очень жаль обменялись мы мнениями с Андреем , но укорачивать рамку не стали наше время поджимало !

           Друзья итог следующий , нам очень понравился этот эксперимент ! Не бойтесь делайте и работайте на МА. Стоит учитывать ваши приоритеты по диапазонам и выборе диаметра рамки и ее направления ! Рамка с диаметром 1м хорошо работает от 20м до 10м Не плохо принимает 30-40м и даже малость передает !Рамка диаметром 2м работает 30-80м с уверенностью скажу ,что 30-40м точно работает на 80 принимает не плохо ! Если захотите распрощаться c диапазоном 80м (на прием будет работать с большей емкостью ) И несколько потерять на 40м ,но получить диапазон 20м рамка диаметром 1.6м будет оптимальной ! Не забывайте диаграмма МА в виде восьмерки и это очень чувствуется при ее развороте , так же нужно помнить ,что бы получить хорошие показатели на ПРД нужно тщательно распаивать , зажимать все контакты !!!

           Вот это я и Магнетик Лооп сделанная за час с небольшим ,которая принесла радость от эксперимента. Спасибо за внимание и пусть мой рассказ вас воодушевит и вы появитесь в эфире !!!

73 DE RU3T

©2016 Нижегородское отделение Союза радиолюбителей России

РАМОЧНАЯ АНТЕННА

Рамочная антенна — это направленная антенна, которая представляет собой один виток или несколько витков провода. Витки образуют рамку определенной формы, это может быть прямоугольная, круглая или квадратная рамка. В плоскости рамки находится максимальная интенсивность как приема, так и излучения волн. Рамочная антенна также носит название миниатюрного магнитного диполя. Применяются рамочные антенны в радиопеленгаторах, где они выполняют функцию приемной антенны. Кроме этого, приемные антенны используются в радиовещательных приемниках, которые работают в коротких, средних и длинных волновых диапазонах.

Рамочную антенну изобрел К. Браун в 1916 г. Ли де Форест, установив одни из первых радиостанций на пяти базах военно-морского флота США, стал заниматься разработкой нескольких видов антенн, среди них и рамочной антенной.

Входное сопротивление в рамочной антенне имеет индуктивный характер за счет того, что длина рабочей волны превосходит периметр ее рамки. Благодаря этому, присоединив конденсатор переменной емкости к рамочной антенне, можно получить колебательный контур. Контур настраивается на необходимую рабочую волну. Фаза и амплитуда колебаний тока являются постоянными по всему периметру, если только размеры рамки достаточно малы. Направление тока противоположно в элементах, противолежащих друг другу в передающей рамочной антенне. Поэтому электромагнитные волны, которые излучают противолежащие элементы, сдвигаются по своей фазе на 180°. В перпендикулярном плоскости рамки направлении получается полная компенсация излучения, в отличие от других направлений, где компенсация оказывается неполной.

Рамочные, или, по-другому, петлевые антенны используются для приема телевизионных программ. Наиболее часто применяются лампы с двумя или гремя элементами, которые носят название двойного или тройного квадрата. Конструкции подобных ламп довольно просты, усиление высокое, а полоса пропускания узкая.

Узкополосные антенны, в отличие от широкополосных антенн, обеспечивают избирательность частоты. За счет этого сигналы от других телевизионных передатчиков не проникают на вход телевизионного приемника, который работает на близких с ними частотных каналах.

Для работы в дециметровом диапазоне в двухэлементных лампах рамки изготовляются из медного или латунного прутика. Диаметр прутика не должен превышать 3—6 мм. Середины двух элементов рамок соединяет верхняя металлическая стрела. Нижняя стрела крепится к текстолитовой пластине, она является изолированной от вибраторной рамки. К той же пластине прикрепляются концы вибраторной рамки с помощью винтиков и гаек.

По сравнению с рамочной антенной с двумя элементами, которая носит название волнового канала, антенна двойной квадрат усиливается на 1,5 дБ, т. е. в несколько раз больше.

В рамочной антенне тройной квадрат находятся три рамки. Рамка директора и рамка рефлектора замкнутые, а рамка вибратора в некоторых точках разомкнута. Расположены рамки симметрично друг другу, поэтому центры их крепятся к обеим стрелам в серединах сторон. Центры рамок располагаются на одной горизонтальной прямой, которая направлена на телецентр. Лучшие результаты работы рамочной антенны достигаются тогда, когда верхняя стрела изготовлена из того же материала, что и рамки, а нижняя стрела выполнена из какого-нибудь изоляционного материала.

Простая конструкция рамочной антенны с тремя элементами состоит из куска толстого провода, работает в дециметровом диапазоне.

Расстояние между несколькими элементами рамочной антенны определяет ее усиление и входное сопротивление.

Рамочные антенны с двумя и тремя элементами тщательно направляются и ориентируются из-за того, что главный лепесток диаграммы направленности довольно узок. Настраивают рамочные антенны с помощью шлейфа, который подключен к рефлектору. Для настройки измеряется длина шлейфа, которая в идеале должна быть на 4% больше, чем длина вибратора антенны.

Если переходить от лампы двойного квадрата, в состав которой входят рефлектор и вибратор, к антенне с гремя элементами, то этот переход приведет к выигрышному усилению на 1,7 дБ.

Э. Тафро сконструировал несколько антенн, основывающихся на проволочной рамке прямоугольной формы. Соотношение сторон в рамочной антенне равнялось 1:3. Подобные рамочные антенны обладают преимуществом в небольшой подвесной высоте, которая выполняется при вертикальном расположении короткой стороны. Для большего эффекта антенну дополняют активной рамкой или рамочными директорами.

Четырехэлементная рамочная антенна с указанным соотношением сторон была построена и поставлена на определенной высоте — 40 м. В ходе экспериментальных работ антенну сравнили с трехэлементной полноразмерной антенной. В 90 случаях из 100 антенна с четырьмя элементами показывала лучшие результаты, чем полноразмерная антенна.

РАКООБРАЗНЫЕ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ВАЛ

Антенные крепления и рамки | Allfasteners Продукты

Сортировать по Бестселлер наименование товара Цена: от низкой до высокой Цена: от высокой к низкой Установить нисходящее направление

12 штук

Показывать

12 24 36

на страницу

Посмотреть как Сетка Список

1796,55 долл. США
Сохранить это
646,25 $
Сохранить это
70,10 $
Сохранить это
317,65 $
Сохранить это
61,95 $
Сохранить это
Начинается с 1433,25 долл. США
Сохранить это
Начинается с 1900,50 долларов США
Сохранить это
$987,00
Сохранить это
Начинается с 3018,75 долларов США
Сохранить это