Małe Pętlowe Antenny Magnetyczne

 

9 - Dodatkowe Informacje


Stale Fizyczne

Rezystywność materiałów - r

  rezystancja przewodu o długości 1m i przekroju 1m2 
Aluminium       - 2.65 x 10-8 Wm
Brąz            - 3.5 x 10-8 Wm
Cynk            - 5.68 x 10-8 Wm
Miedź           - 1.673 x 10-8 Wm
Mosiądz         - (6.1 to 11) x 10-8 Wm
Nikiel          - 8.707 x 10-8 Wm
Ołów            - 20.65 x 10-8 Wm
Platyna         - 10.62 x 10-8 Wm
Stal            - 18 x 10-8 Wm
Stal nierdzewna - 72 x 10-8 Wm
Srebro          - 1.59 x 10-8 Wm
Złoto           - 2.44 x 10-8 Wm
Żelazo          - 9.66 x 10-8 Wm

Przenikalność elektryczna materiałów - eo

  Wzgledna przenikalność elektryczna w stosunku do próżni (powietrza) jest znana jako stała dielektryczna 
Próżnia   - 8.854 x 10-12 F/m 

woda        x80  (78.4 przy 25°C)
lód         x96.6

Przenikalność magnetyczna materiałów (magnetic permeability) - mo

  Przenikalność magnetyczna materiału jest stosunkiem indukcji magnetycznej w tym materiale do intensywnosci pola magnetycznego ktore ją wytworzyło 
Próżnia (powietrze) - 1.2566 x 10-6 Henry/m (albo 4p x 10-7 Henry/m)
Miedź               - 1.2152 x 10-6 Henry/m
Aluminium           - 1.31947 x 10-6 Henry/m

Szereg elektrochemiczny

     Katoda 
Złoto		        +1.692V
Złoto (Au3)	        +1.498V
Platyna		        +1.18V
Srebro		        +0.7996V
Miedz		        +0.342
Żelazo (Fe3)         	-0.037
Ołów		        -0.1262
Cyna		        -0.1375
Nikiel		        -0.257
Żelazo (Fe2)	        -0.447V
Chrom (Cr3)          	-0.744
Cynk    	        -0.7618V
Chrom  (Cr2)         	-0.913V
Aluminium          	-1.662V
     Anoda

Antenna MLA-115

Bardzo ciekawym przykładem doskonałej MPAM produkowanej fabrycznie jest antenna MLA-115 produkowana przez firme Antenna Research Associates, Inc w Beltsville (niedaleko Washington D.C. USA).
Jest to bardzo dobrze zaprojektowana i solidnie wykonana antenna pętlowa przeznaczona głównie dla zastosowań militarnych. Znaleść ją można na pokładach wielu okrętów wojennych i przykładem może byc canadyjski niszczyciel klasy Tribal HMCS Iroquois , gdzie antenna jest widoczna na mostku pomiędzy dwoma antennami radaru Signaal STIR do kierowania ("oświetlania" celu) ogniem artyleryjskim .
Antenna MLA-115 pokrywa zakres częstotliwości 1.8 do 15MHz i może pracować z maxymalna moca 1kW. Praca z tak dużą mocą możliwa jest dzięki zastosowaniu w niej próżniowego kondensatora zmiennego CVDP-2300-15S który mieści się w zgrubionej górnej części pętli antenny.

Pasmo przenoszenia antenny dla -3dB spadku jest Df = 2.45kHz na 2MHz i Df = 100kHz na 15MHz co ma oczywiście znaczenie tylko przy odbiorze. Pasmo przenoszenia dla VSWR = 2 : 1 jest węższe: na 2MHz Df = 700Hz i na 15MHz Df = 63.2kHz. Zmiana szerokości pasma w funkcji częstotliwości wygląda prawie dokładnie liniowo na wykresie gdzie tak częstotliwość jak i szerokość pasma prezentowane są na skali logharytmicznej.
Nadawanie emisją SSB jest dla tej antenny możliwe tylko na częstotliwościach powyżej ok. 4.5MHz a emisją AM dopiero powyżej ok. 6.5MHz.
Jak więc wyraźnie z tego widać jest to problem z którym trzeba się liczyc przy budowie MPAM o małych wymiarach na dolne pasma krótkofalowe.

Antenna MLA-115 wyposażona jest w urządzenie do automatycznego strojenia MDT (Miniloop Digital Tuner). Maxymalny czas dostrojenia pętli do rezonansu jest 20s przy odbiorze i 10s przy nadawaniu.
Istnieje wersja tej antenny o oznaczeniu MLA-1/E wyposażona w serwomechanizm który umożliwa jej ręczne zdalne strojenie.

Z uwagi na raczej niski zakres częstotiwości jest to dość sporej wielkości antenna co można zobaczyć na szkicu z jej wymiarami.

Antenna MLA-115 jest ciekawym przykładem manipulacji wielkości rezystancji promieniowania i strat w antennie. Nie jest ona zminimalizowana dla największej sprawności antenny ale zaprojektowana tak aby założony maxymalny VSWR = 1.5 : 1 w całym (ogromnym!) zakresie częstotliwości antenny nie był przekroczony. W praktyce jednak rzeczywisty VSWR jest znacznie lepszy.

Firma ARA produkuje również inną, nieco niezwykle wyglądającą automatycznie strojoną antennę magnetyczną MLA-324 (albo zdalnie strojoną MLA-2/D). Jest to tylko "górna" połowa pętli zamocowana na poziomej Ground Plane o długości ok. 140cm. Jej główna pętla ma wysokość około 90cm i jej kondensator zmienny znajduje się na szczycie (jak w MLA-115). Pętla sprzęgająca (podobna do pętli sprzęgającej w MLA-115) umocowana jest na jednej z pionowych części głównej pętli. Antenna ta pokrywa pasmo częstotliwości 3 do 24.8MHz.

Programy Computerowe

R.J.Edwards G4FGQ jest autorem ogromnej ilości nie wymagających instalowania programów computerowych służących pomocą w projektowaniu w wielu dziedzinach elektroniki. Na jego web site znaleść też można kilka programów do projektowania MPAM: Wszystkie te programy (jak też wiele innych programów i innych użytecznych informacji) można też znaleść na web site Your Remote S-meter. Jest tam też zdalnie sterowany (przez Internet) odbiornik komunikacyjny R-5000. który można użyć do sprawdzenia jak właśnie zrobiona MPAM wychodzi w Salt Lake City (USA).

Innym miejscem gdzie można znaleść programy RJELOOP1, 2 i 3 jest web site WO5S. Jest tam też zresztą sporo innych ciekawych materiałów.

Arnie Coro utrzymujący kącik Dxers Unlimited w Radio Habana, Cuba opisuje budowę MPAM na 144MHz na swoim web site i jest tam też program RJELOOP1

Dość sporo technicznych programów computerowych znaleść można na DXZone.com web site włączając w to programy do projektowania MPAM: loopcalc.zip, mloop.zip i mloop31.zip.

Dwa ostatnie programy (autorstwa DK1NB), jak również program miniloop.zip (autorstwa WB4YZA) można też znaleść na web site NL3ASD. I, jak poprzednio, można tam też znaleść bardzo dużo innych technicznych programów computerowych.

W2BRI ma na swoim web site program loopcalc.exe (autorstwa KI6GD). Jest tam też program capcalc.exe (tego samego autora) do obliczania kondensatora.

loop.zip znaleść można na web site AA5TB. Jest tam też dość dużo materiałów na temat MPAM.

HB9ABX ma na swoim web site program LOOPABXE.EXE (wersja 2003). Sporo można też tam znaleść na temat MPAM.

Nie są to jedyne programy jakie można znaleść na Internecie ale repezentują one dość szeroki zakres. Sporo web sites oferujących inne programy po prostu poznikało (jak to często bywa z Internetem). Pojawiają się też cały czas inne więc nowe programy moga być też z czasem osiągalne.

Literatura Zródłowa

Linki
1. Wstep
2. Charakterystyczne cechy MPAM. Wady i zalety
3. Indukcyjność i naskórkowość
4. Elektrycznie małe antenny - trochę teorii
5. Mała Pętlowa Antenna Magnetyczna - trochę teorii
6. Sprzężenie z feederem - sposoby i obliczenia
7. Praktyczna konstrukcja MPAM
8. Przykład zaprojektowania MPAM
9. Dodatkowe Informacje


Janusz Z. Ŀokaj VE3ABX
Ottawa, Canada
20 Październik 2004