Che cosa rende le antenne ad anello schermate così fantastiche nel respingere il rumore locale?


9

Esiste una saggezza popolare, tra i radioamatori, che se si ha molto rumore su HF, come in un luogo urbano, usare un'antenna a circuito magnetico schermato per ricevere è davvero ottimo per respingere quel rumore. Ecco un esempio di tale antenna:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

( descrizione completa )

Esistono molte varianti su questo tema, ma i punti comuni sembrano essere:

  1. Un piccolo anello
  2. Una sorta di schermatura attorno a quel cappio (spesso costruito in coassiale)
  3. (di solito) un'interruzione nella schermatura opposta al feedpoint

L'idea qui è quella di creare un'antenna che raccolga il campo B, ma non il campo E, sulla teoria che l'antenna si trova nel campo vicino di fonti di rumore prevalentemente elettrostatiche, come le spazzole ad arco del motore? Questa antenna è diversa da una sonda di campo B? Esistono altri progetti di sonde per campo B che sarebbero più efficaci come antenna di ricezione progettata per respingere il rumore locale?

Inoltre, cosa rende l' antenna ad anello schermato più speciale? Non riesco a trovare molte informazioni che non siano aneddotiche. C'è qualche meccanismo che giustifica questa complessità in più, o è solo folklore?


1
Un'antenna a circuito non schermato sarà in qualche modo sensibile ai campi elettrostatici. Lo scudo attenuerà il campo E, ma il divario gli impedirà di agire come un giro corto e attenuare il campo magnetico. Ho realizzato una versione ridotta in coassiale semirigido per fungere da sonda EMI a campo vicino per "annusare" i campi magnetici.
MikeJ-UK,

@ MikeJ-UK perché allora, il divario di fronte al punto di alimentazione? Perché non al feed point? Se il punto è solo quello di creare uno spazio da qualche parte, non sarebbe più conveniente trovarsi nel punto di alimentazione, in modo da poter accedere fisicamente al conduttore centrale?
Phil Frost,

1
Principalmente perché vuoi mettere a terra lo scudo, e questo è fatto in modo più efficace al suo centro, di fronte al divario. Se si posiziona lo spazio nel punto di alimentazione / messa a terra, l'altro lato dello spazio è elettricamente più lontano da terra.
Dave Tweed,

Buona domanda. Nel caso della sonda di campo B è meccanicamente più rigida (basta piegare l'estremità di un pezzo di coassiale SR in un cerchio e saldare insieme il nucleo e lo schermo - creando un punto debole). Per quanto riguarda l'antenna, non lo so (ho appena visto il commento di Dave che sembra rispondere a questa domanda).
MikeJ-UK,

Volete che la messa a terra sia simmetrica con entrambe le metà (sinistra e destra nella figura sopra) del circuito e adiacente al punto di alimentazione del cavo. Solo su questa base non vedo nessun altro modo di farlo.
Andy aka

Risposte:


4

In primo luogo, cosa non rende questa antenna migliore di altre?

Lo scudo non blocca i campi elettrici durante il passaggio di campi magnetici. Per i campi magnetici CA, questo è impossibile .

Questa antenna, o qualsiasi anello elettricamente piccolo, ha una bassa impedenza di campo nel campo molto vicino, il che significa che il rapporto tra campo magnetico e campo elettrico sarà elevato. Questo è in contrasto con un breve dipolo, che è l'opposto. Ma più lontano, ma sempre nel campo vicino, l' impedenza di campo di un'antenna ad anello è in realtà superiore a quella di un dipolo corto. Nel campo lontano, sono identici. Quindi, potrebbe essere che alcune fonti di rumore in prossimità del campo vengano rilevate meno da un loop rispetto ad altri dipoli, ma è difficile da prevedere. I cambiamenti sono probabilmente dovuti alla fortuna di ogni altra cosa.

Ciò che rende le antenne a ciclo piccolo in generale utili in ambienti rumorosi è che ci sono due null molto profondi nel modello di radiazione, ciascuno perpendicolare al piano del circuito. Le fonti di rumore possono quindi essere annullate in modo molto efficace.

Lo scudo non modifica direttamente il motivo dell'antenna ad anello piccolo. Se uno prende un conduttore, lo piega in un cerchio con un piccolo spazio e misura il segnale attraverso lo spazio, questo modello ideale con nulli profondi è il risultato. Il problema è che questo è davvero difficile da fare in pratica. La linea di alimentazione, se non esattamente simmetrica, sbilancerà l'antenna. La linea di alimentazione si comporta quindi come un'antenna verticale e il modello di radiazione è una combinazione del piccolo anello ideale e di una verticale. Non ottieni i nulli profondi.

In pratica è molto difficile assicurare la simmetria. Il coassiale non è un'opzione, in quanto non è simmetrico. Il terreno e gli oggetti vicini possono disturbare l'equilibrio.

Avvolgere l'antenna in uno "scudo" è un trucco intelligente per rendere più pratico costruire un'antenna bilanciata. Lo scudo non è in realtà uno scudo: è l'antenna. Il divario nello scudo è il feedpoint. Le correnti che circolano nel circuito sono il nostro segnale di interesse e quelle correnti creano una differenza di tensione nel gap. A questo punto, abbiamo la nostra antenna ideale ad anello piccolo, ma non abbiamo nulla collegato al feedpoint, quindi non è utile.

Eseguendo un conduttore in un anello all'interno di questo schermo, la differenza di tensione nello spazio può indurre una corrente in quel conduttore. Ma abbiamo bisogno dei fili per uscire, in qualche modo. E probabilmente vogliamo che escano all'interno di uno scudo (cioè, coassiale), altrimenti non abbiamo risolto nulla perché qualcosa vicino alla linea di alimentazione lo sbilancerà ulteriormente. L'unico posto in cui uno scudo può uscire è di fronte al divario, perché qualsiasi altro punto sarebbe sbilanciato. Ecco il risultato:

antenna ad anello schermato

Questo proviene da linee di trasmissione, antenne e guide d'onda , che non sono più protette da copyright.

Ora il divario è il punto di alimentazione, lo scudo è l'antenna e l'antenna (lo scudo) è simmetrica rispetto al suolo. Anche la nostra linea di alimentazione è schermata e abbiamo un'antenna robusta ed equilibrata in grado di offrire un modello a circuito chiuso ideale in ambienti pratici.

Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.