ГИР с магнитной рамкой

05.09.2018

ГИР с магнитной рамкой

«Всякое новое – это хорошо забытое старое»

Николай Федосеев (R7CC ex RZ6BA)

Magnetic Loop Antenna AOR LA400. p.2

Материалов по ГИРам (ГИР=Гетеродинный Индикатор Резонанса) опубликовано много. Хочу предложить ознакомиться с новым подходом к этой теме. Мной уже публиковался материал на эту тему. Получено много писем с различными вопросами, да и сам ГИР, за прошедшее время, значительно доработан в лучшую сторону. Все это толкнуло меня на написание этой статьи.

Расчёт катушки индуктивности

Анализируя схемные решения, опубликованные в различных источниках по вопросу ГИР приходим к следующему выводу, что все описанные приборы используют в качестве колебательного контура сосредоточенные катушки индуктивности и в качестве индикаторов резонанса - процессы, которые происходят в этот момент в генераторе (изменение тока, напряжения и т.д.). Для этого либо измеряют напряжение на самом контуре генератора, внося, при этом в контур потери, приводящие к снижению добротности. Это приводит к тому, что показания индикатора (обычно это стрелочный прибор) нелинейные по диапазону.

Кроме всего выше сказанного очень трудно сделать ГИР с одним колебательным контуром, который бы перекрывал бы основные участки ВЧ радиолюбительских диапазонов (7 МГц – 30 Мгц).

В данной статье описан прибор, в котором эти недостатки устранены. За основы конструкции взята схема ГИРа, описанного в журнале QST № 11 за 1971 год.(1)

Новизна состоит в том, что в качестве индуктивности используется МАГНИТНАЯ РАМКА, изготовленная из ВЧ кабеля (РК75-7-11 и ему подобного), а в качестве измерителя ВЧ поля используется петля связи с диодным детектором и измерительной головкой.

Схема прибора приведена на рисунке 1 и детального описания не требует, хотя некоторые замечания нужно дать.

Рис 1

Как уже говорилось в статье http://www.cqham.ru/ant17_11.htm , максимальная чувствительность магнитной рамки находится в магнитном зазоре, там, где оплетка на один сантиметр удалена. В этом месте располагается петля индикаторного устройства.

Рамка абсолютно не чувствительна к касанию рукой ее боковых поверхностей (нет «ухода» частоты и падения ВЧ напряжения). Такое расположение измерительной петли, позволяет видеть реакцию исследуемой цепи (элемента антенны, колебательного контура либо другого частотно зависимого четырехполюсника) непосредственно, а не через вторичные факторы.

Некоторые замечания:

Кабель для рамки можно использовать любой, но желательно брать потолще в диаметре, чтобы погонная емкость была поменьше. Это позволит поднять планку высокочастотного участка диапазона. Для реализации диапазона 6 – 8 МГц, параллельно рамке подключалась постоянная емкость с помощью обыкновенного тумблера.

Некоторые особенности конструкции:

Рамка выполнена из кабеля РК75-7-11. Длина кабеля 0,9 метра. Магнитный зазор располагается по центру рамки и равен 1 сантиметр (удалена оплетка). С такой рамкой диапазон перекрытия получается от 11 МГц до 34 МГц, при использовании двух секционного конденсатора переменной емкости с перекрытием каждой секции 5 – 250пф. В некоторых конструкциях использовались конденсаторы, у которых секции были разные. Диоды в детекторе индикаторного устройства могут быть любые германиевые ВЧ (использовались ГД 510, Д311, Д18). В качестве полевого транзистора использован КП 302В в большом металлическом корпусе (в пластмассе были случаи, когда генератор не запускался или работал нестабильно). Для питания использовались Li-ion аккумуляторы от сотовых телефонов (3,7 В х 4=14,8 вольта).

Для данного ГИР было разработано несколько вариантов частотомеров Владимиром А. Кияшко (RZ6AT). В одном из варинтов ГИРа была применена Макеевская шкала (RW6CD) (Рис. 6).

P.S . Эти варианты ГИРов находятся в эксплуатации с 2001 года.

В данный момент разработан и проходит проверку ГИР с дистанционным управлением по без проводному каналу связи. Для управления ГИРом используется PIC и синтезатор. Это позволяет управлять с помощью NOOTBOOKа ГИРом, а его просто вешать на элемент.

Некоторые фото различного исполнения.