Магнитная антенна радиоприемника

Основными компонентами магнитной антенны (МА) является катушка индуктивности (L), намотанная на бумажном каркасе и сердечнике из высокочастотного феррита, обладающего огромной магнитной проницаемостью. Свое название МА получила, так как отлично реагирует на магнитную составляющую всего спектра радиоволн.

Простейшей магнитной антенной можно считать рамочную антенну состоящую из нескольких или даже одного витка провода и имеющая форму рамки. Рамочные антенны нашли широкое применение в приемниках-пеленгаторах, применяемых в радиоспорте для «охоты на лис». Магнитное поле радиоволны пронизывает плоскость такой конструкции и индуцирует в ней радиочистотные колебания, которые в радиолюбительском приемнике могут быть усилены, продетектированы и преобразованы в звуковые.

Рамочная магнитная антенна

Величина ЭДС, созданная в рамочной антенне с помощью магнитного поля, зависит от ее расположения и максимальна в том случае, когда плоскость витков будет направлена в сторону вещающей радиостанции. Если рамку начать поворачивать, то за один оборот амплитуда наведенной ЭДС дважды будет достигать максимума и дважды снижаться почти до нуля. Это свойство изображено диаграммой направленности, имеющей форму «восьмерки» показано на рисунке ниже.

Если поместить внутрь рамочной МА ферромагнитный сердечник, ЭДС, возникающая в ней резко увеличивается. Объяснить это можно тем, что сердечник как бы концентрирует магнитные линии поля, благодаря этому рамка пронизывается потоком более высокой плотности, чем до введения в нее сердечника. Величину, которая показывает, во сколько раз магнитное поле в сердечнике превышает значение внешнего поля, называют магнитной проницаемостью сердечника. Чем она выше, тем лучше приемные характеристики МА. Численное значение этого важнейшего свойства ферритов входит в условные обозначения, например 600НН, 400НН.

Качество типовой катушки индуктивности характеризуют ее добротностью — числом, показывающим, во сколько раз индуктивное сопротивление переменному току больше сопротивления постоянному току. Сопротивление переменному току зависит от индуктивности и частоты идущего через нее тока: чем больше индуктивность катушки и частота тока, тем выше ее сопротивление. Поэтому, если частота тока и индуктивность заранее известны, то добротность можно увеличивать с помощью снижения сопротивления катушки постоянному току. Наилучший результат дает введение в катушку ферромагнитного сердечника, так как он разы увеличивает индуктивность кадушки, что позволяет снизить число витков, а поэтому, и сопротивление постоянному току.

На добротность катушки магнитной антенны сильное влияние оказывают потери в сердечнике. Поэтому при выборе марки феррита для антенны следует учитывают, что с увеличением частоты-тока в катушке потери в ферритах разных марок различны. В радиолюбительском деле используют ферит магнитной проницаемостью 400-1000, а для диапазона KB — 50..150.

С увеличением размеров ферритового стержня эффективность магнитной антенны также увеличивается. Практически МА ограничивается размерами корпуса радиоприемника. Касаемо формы поперечного сечения феритового стержня, то она в значительно меньшей степени влияет на приемные свойства МА. В малогабаритных радиоприемниках, например, с целью более рационального применения габарита корпусов часто используют плоские стержни прямоугольного сечения, свойства которых эквивалентны круглым стержням с аналогичной площадью сечения.

В самодельных транзисторных приемниках используют настраиваемые магнитные антенны, т. е. антенны, катушки индуктивностей которых являются составными компонентами входных колебательных контуров. Индуктивность катушки магнитной антенны наибольшая в тот момент, когда она расположена на середине ферритового стержня, и снижается по мере перемещения к одному из концов. Это свойство используют в радиолюбительском деле для подбора индуктивности при налаживании приемников.

Каркасы катушек для диапазонов ДВ и СВ склеивают из плотной бумаги. Толщина стенок — не более 0,3-0,5 мм. Катушка МА может быть составной: основной и подстроечной секций, намотанных на разных каркасах. Это позволяет регулировать индуктивност перемещением по стержню только подстроечной части, имеющей малое число витков, не трогая основную катушку, расположенную на середине стержня магнитной антенны.

Настраиваемый колебательный контур, состоящий из катушки магнитной антенны и конденсатора, может быть подключен ко входу приемника без цепей согласования напрямую только при условии, если в первом усилительном каскаде работает полевой транзистор, т.к его входное сопротивление составляет мегаомы, а сопротивление контура на частоте резонанса— сотни килоом, т. е. в разы меньше. Поэтому входное сопротивление первого усилительного каскада практически не шунтирует контур магнитной антенны и его добротность остается высокой.

Если в первом усилительном каскаде радиоприемника задействован биполярный транзистор, то вход такого каскада следует подсоединить не ко всему контуру, а к малой его части, например к отводу, сделанному от нескольких витков контурной катушки или от катушки связи, намотанной на свой каркас. В данном примере контурная катушка L_K и катушка связи L_CB работают как трансформатор, передающий энергию радиочастотного сигнала из контура на усилительный вход каскада. Число витков катушки связи - 5-10% от числа витков контурной катушки.

Располагая магнитную антенну в корпусе приемника, надо всегда помнить, что находящиеся рядом стальные детали снижают добротность катушки. Так, например корпус динамической головки, расположенный рядом с МА снижает добротность катушки в 8-12 раз.

Детекторный приемник на ферритовой антенне схема

>

В детекторном приемнике компенсировать недостаток сигнала, казалось бы, нечем, поскольку никаких усилителей в нем нет. Но одна возможность все-таки имеется. Схема приемника показана на рисунке 2. Она самая обычная и наверняка вам знакома.