uve
Одна рамка узкополосная

Узкополосной рамка будет в свободном пространстве.
Виток связи, нагруженный на 50 Ом, убьет всю узкополосность, которая была у рамки..
Не с бухты-барахты же придумали делать петлю связи в 1/5 от диаметра рамки.

Изобразите упрощённый эскиз конструкции с примерными размерами из которого будет понятна суть идеи.
uve, похоже, что именно Вы рветесь в бой. Попробую из размытых контуров родить некую конкретику «от печки».

Итак, имеем основную нерезонансную рамку диаметром 500мм, изготовленную из медной трубки внутренний диаметр которой 8мм.
Поскольку эта рамка предполагает наличие согласующего устройства, то необходимо рассмотреть каждый из вариантов моделирования для нагрузки этой рамки на 50, 200 и 450 Ом.

Теперь определимся с частотными диапазонами. СДВ и ДВ резонансные рамки для «монолитного» варианта сделать нереально эти случаи рассматриватся не будут. Нужны основные радиолюбительские КВ-диапазоны от 80-ти до 10-ти метров. При этом мы понимаем, что количество витков не может быть очень большим т. к. в таком случае просто не удастся подобрать необходимую малую емкость для достижения резонанса к тому же паразитные емкости самой катушки начнут превалировать, что еще больше ухудшит ситуацию.
При слишком маленьком количестве витков потребуется большая емкость для настройки в резонанс и это тоже убьет добротность.

Итак, «от печки» имеем внутри трубки основной нерезонансной рамки следующие катушки:
1. Для диапазона 3,5...3,8 (3,95) МГц — 4 витка обмоточного провода ПЭВ2-0,35
2. Для диапазона 7,0...7,2 МГц — 2 витка обмоточного провода ПЭВ2-0,35
3. Для диапазона 14,0 ...14,35 МГц — 1 виток обмоточного провода ПЭВ2-0,35
4. Для диапазона 21,0 ...21,45 МГц — 1 виток обмоточного провода ПЭВ2-0,35
5. Для диапазона 28,0 ...29,75 МГц — 1 виток обмоточного провода ПЭВ2-0,35
Для простоты считать, что многовитковые катушки имеют витки плотно прилегающие друг к другу, а расстояние между разными катушками 1мм. Витки всех катушек сосредоточены в центре внутреннего пространства трубки.
Для каждой катушки использовать емкость ориентировочно от сотни до нескольких сотен пикофарад.

Можно добавить сюда еще катушку для СВ диапазона, чтобы оценить стоит ли ее вообще использовать в данном варианте.
6. Для диапазона 522...1620 кГц — 12 витков обмоточного провода ПЭВ2-0,35

Учитывая то, что отдача от магнитной рамки возрастает с возрастанием частоты, можно оставить для симуляции только нижние КВ диапазоны, т.е. вариант: основная нерезонансная рамка-трубка + резонансная рамка на 80м + резонансная рамка на 40м. Если еще будет добавлена резонансная рамка на СВ, то вообще будет красота.
Однако, любой практический шаг «от печки» даже в самом простом варианте, даст серьезную пищу для размышлений.

Похоже, что Вы о такой никогда и не слышали.
Valery, Вы правы. Я как раз только сегодня слез с пальмы, будьте ко мне снисходительны.

alvasdan, теперь понял Вашу задумку. Я занимался разработкой антенн в виде магнитных рамок и не вижу удовлетворительных перспектив в Вашей задумке. КПД будет очень низок.

КПД будет очень низок.
uve, это несомненно. Главное, чтобы хватало приемнику, а ему ведь хватает и это проверенный факт.
Кстати, в моем описании применен обмоточный провод уж слишком малого сечения, это тоже не на пользу добротности. Надо брать толще.

uve, я было подумал, что Вы попробуете просчитать модель на симуляторе, раз уж Вам были так важны предполагаемые размеры и прочие детали, но, как я понял, у Вас нет такого намерения.
А счастье казалось так близко :)

К обеду освобожусь и создам Вам модель одновитковой рамки( + трубка) диаметром 500 мм на частотах около 28 МГц.

К обеду освобожусь и создам Вам модель одновитковой рамки
uve, шикарно, буду ждать результаты Ваших исследований. Любопытно, какая получится добротность и полоса пропускания, а также общая АЧХ в полосе нескольких МГц. Будет ли заметен прирост сигнала при наличии доп. резонансной рамки по отношению к сигналу с пассивной рамки, когда дополнительная рамка отключена.

на частотах около 28 МГц
Вот те на..., а почему не на частоте 80-ки? Ведь на 10-ке пассивная рамка и так уже более-менее эффективна в отличие от 80-ки, где все эти финты и требуются.
Впрочем, хоть что-нибудь для того, чтобы можно было "плясать от печки".

alvasdan
Ваш план строить без усилителя - это танец с фидером-бубном. Метр кабеля отрезать - резонансы улетят.
Я бы с усилителем это всё строил, иначе будет все мало предсказуемо, а на повторение вообще не годно.

alvasdan
Вот те на..., а почему не на частоте 80-ки?

Для расчета на восьмидесятке нужен суперкомпьютер.

uve
К обеду освобожусь и создам Вам модель одновитковой рамки( + трубка) диаметром 500 мм на частотах около 28 МГц.

Если Вас сильно не затруднит, то хочется увидеть модель рамки с обычной согласующей петлей.
Только с парочкой резонансных контуров.

Ваш план строить без усилителя - это танец с фидером-бубном. Метр кабеля отрезать - резонансы улетят.
Хайо, если не применять согласование и отсечение дросселем, то конечно так и будет, но если все сделать по-взрослому, то все будет работать нормально. Кроме того, напоминаю, что резонансные области очень широкие и небольшая флуктуация их границ будет просто незаметна.

Я бы с усилителем это всё строил
За свою прошлую жизнь я уже наелся схемотехники и мне теперь интересно пощупать руками то, с чем не имел дела профессионально — антенны. Если не получится без электроники, а вероятность этого велика, просто откажусь от данного варианта. Я ведь не занимаюсь разработкой некой антенны для некоего дяди за деньги, а просто кайфую работая паяльником и руками под присмотром приборов, если потребуется. Можно сказать, что я делаю некие лабораторные работы для собственного обучения и удовольствия. И не могу точно сказать, что мне важнее — удовольствие от этого процесса или же конечный результат.

Для расчета на восьмидесятке нужен суперкомпьютер
Valery, Вы как всегда — в точку :) На мой взгляд, uve наконец-то услышал мои предостережения о сложности создать адекватную модель и пошел по пути максимального упрощения. К сожалению, такой подход сводит практическое значение моделирования почти к нулю. На мой взгляд, лучше тогда оставить затею с моделированием.

хочется увидеть модель рамки с обычной согласующей петлей
Хочу пояснить Вам почему я даже не пытался рассматривать этот вариант.
Он самоочевиден и рамки будут работать, но Вы потеряете возможность обзора всего рабочего диапазона, т. к. прием будет возможен лишь в обусловленных резонансными рамками областях. Для перекрытия, например, всего КВ диапазона Вам потребуется целая армада из резонансных рамок (оцените сложности такой реализации), либо придется использовать перестраивание.
Перестраиваемая рамка вне зоны резонанса имеет крайне низкую эффективность, особенно в НЧ части, что не позволяет использовать тактику «нашел станцию — подстроился».
Так вот, если использовать нерезонансную рамку как незыблемую основу, а резонансным рамкам отвести лишь роль дополнения, то тогда пазл складывается удачно.
Однако мая творческая наглость, точно зная, что грабли на этом пути есть и они не хилые, все же толкает меня на эксперименты, дабы получить кайф исследователя, идущего по нехоженным тропам, а не по накатанным неинтересным дорогам.

uve, пока Вы еще не приступили к созданию модели и самому процессу моделирования, я предлагаю Вам задуматься о том, стоит ли это вообще делать в таком варианте, как Вы избрали?

К такому повороту есть несколько причин.
1. Как я уже писал, основную ценность имеют результаты моделирования на КВ НЧ диапазонах т. к. именно их есть необходимость усилить, ибо эффективность магнитной рамки падает с понижением частоты.
2. В модели имеющей практическую ценность нужно показать не только взаимодействие основной рамки со вспомогательными резонансными рамками, но и взаимодействие между резонансными рамками тоже. В выбранном Вами варианте этого точно не будет.
3. Для практического использования нужно иметь модель с возможностью задавать количество витков резонансных рамок, но выбранный Вами вариант не позволит это делать. Если же создаваемая Вами модель будет учитывать это требование, то я не понимаю почему Вы отказались моделировать 80-ку и перешли на ненужную 10-ку.
4. Когда я описывал данные для моделирования, то отказался от КВ ВЧ диапазонов еще и по другой причине. Дело в том, что одновитковая резонансная рамка будет нагружена нерезонансной рамкой сверх меры и вряд ли в таком случае можно будет увидеть полезный эффект от применения дополнительной резонансной рамки по причине упавшей добротности.
На НЧ диапазоне, например на 80-ке, мы имеем 4 витка (а может быть и больше при рамке меньшего размера) резонансной рамки, что должно заметно ее разгрузить по причине уменьшения электромагнитного взаимодействия рамок. Именно в такой ситуации может быть и удастся получить заметный полезный результат.

Из всего этого вывод: если у Вас нет времени и творческого запала отмоделировать все по полнной программе или хотя бы на НЧ диапазонах, то, на мой взгляд, лучше и не начинать это делать, сберегая Ваше время. Поверьте, никаких обид или косых взглядов при этом не будет.
Мне проще и быстрее будет сделать нехитрые эксперименты для выяснения необходимых результатов исследования. Нужно только дождаться просвета в неотложных делах и при этом быть в более-менее приличной творческой форме, которая бывает просто никакой из-за моих возрастных проблем.

alvasdan
Вы как всегда — в точку :)

Я метился в точку, это верно.
Только не в ту, о которой Вы подумали :)
Предполагаю, что уважаемый uve будет строить модель антенны в HFSS, но эта программа предназначена, в основном, для расчета УКВ и СВЧ антенн.
Рассчитать простейший полуволновый диполь на восьмидесятку представляет проблему, там получаются миллионы конечных элементов.

В ММАНе другая проблема - она отлично считает "проволоки", но не умеет считать кабели.
А у нас конструкция типа кабельной.

С другой стороны, uve спец в расчетах моделей антенн, посмотрим, что у него получится.

Так вот, если использовать нерезонансную рамку как незыблемую основу, а резонансным рамкам отвести лишь роль дополнения, то тогда пазл складывается удачно.

Сильно сомневаюсь, что эти резонансы помогут.
Они будут хиленькие-хиленькие.


Нужно только дождаться просвета в неотложных делах и при этом быть в более-менее приличной творческой форме, которая бывает просто никакой из-за моих возрастных проблем.

Если не секрет, у Вас в какую сторону "возрастная проблема"?
Например, у нас, пенсионеров, проблема одна - проснуться утром живым и чтобы ничего не болело :)
А у молодых свои тараканы.

[imgs]http://www.radioscanner.ru/uploader/2020/loop
Увеличить28wgeo.jpg[/imgs]
Увеличить

На форумах я моделирую если меня хоть немного заинтересовала тема, на работе я и так целыми днями работаю на симуляторе. Оперативки в моём компе 64 Гб - думаю на 3-4х витковую рамку хватит. Пока смотрите результаты на 28 МГц Диаметр провода 1 мм.Диаметр рамки 500 мм.Диаметр полости трубки 8 мм. Импеданс порта 50 Ом, компенсирующая реактивность ёмкость 3 пФ.

компенсирующая реактивность ёмкость 3 пФ.

Можно чуток пояснить?
Ведь в нашей "гипотетической" многорезонансной рамке компенсирующих емкостей не предполагается.

считайте, что это тюнер приёмника привели в действие.

uve

Тюнер у трансивера я уже приводил в действие и получал резонансную рамку из нерезонвнсной.
Картинка здесь, в последнем сообщении на стр.95
Вот такая маленькая магнитная рамка :) - Страница 95

Но у автора новейшей "комбинированной" антенны рамка должна быть нерезонансной.
Иначе никакой широкополосности не получится.

Пускай попробует, для познания отрицательный результат тоже результат. Я рассматриваю схему этой антенны как трансформатор 1:1 из двух витков с сильной электромагнитной связью. Отсюда следует, что импеданс резонансного витка оказывается на клеммах не резонансного и говорить о широкополосной рамке нет смысла.

uve
Пускай попробует, для познания отрицательный результат тоже результат

Согласен.

Отсюда следует, что импеданс резонансного витка оказывается на клеммах не резонансного

Оказаться-то он окажется, а вот дальше, что будет?
Вспомнилось, как настраивал резонансные контуры в трансвертере Жутяева.
Раздобыл на время высокочастотный осциллограф без ЗИПа и кусочком кабеля тыкал в резонансные контуры.
Резонансов не нашел!
Только потом сообразил, что вход осциллографа 50-ти омный и он "сажает" мне все резонансы.
За пять минут соорудил высокомный пробник на одном диоде и дело пошло на лад.

Нечто похожее произойдет и в нашем случае с резонансами в рамке.
Это мое мощнейшее ИМХО :)

Добрый вечер!

Благодарю uve за проделанную работу, но я сейчас не в силах что-то обсуждать и скажу свое слово позже.
Прошу прощения за мое молчание, но так все сложилось, что эти выходные у меня полностью выпали и я ничего проверить экспериментально и продолжить дискуссию не могу. Сегодня уже поздно, да и голова уже не соображает, завтра я в девятом часу утра убегаю и смогу подойти к домашнему компьютеру лишь только в 10 часов вечера или позже.

Однако, в понедельник все войдет в обычное русло и я вернусь к обсуждению.
Кроме того, эта пауза будет полезна т. к. не хочется бездумно гнать, а хочется все же сначала хоть немного подумать. Ведь я вошел в тему поначалу лишь чтобы узнать есть ли кто-то, кто занимался чем-то подобным, а мне сразу «давай эскиз будем моделировать».

О своих прежних экспериментах, о которых я упоминал, я смутно помню. Однако, помню, что изначально там были проблемы, но я сделал какой-то компромисс и все более-менее получилось.
Конечно, тогда ни о каких рамках внутри трубки речи не было, а были пару рамок, которые я неким образом ориентировал одну относительно другой.
Есть у меня определенные мысли о том что же я тогда предпринимал для достижения результата, но это нужно проверить экспериментально. Словом, в понедельник я постараюсь по максимуму восстановить то, что я когда-то делал и уж тогда идти дальше.

До понедельника.

Ну вот, наконец-то я вернулся к поднятой теме и проделал некоторую экспериментальную работу чтобы «вспомнить все» и прояснить накопившиеся вопросы.
uve, благодарю Вас за результаты моделирования, которые сыграли свою положительную роль. Я как только всмотрелся в графики, сразу вспомнил то, с чем пришлось тогда немного повозиться — с эффектом режекции, т. е. ослабления сигнала вместо его резонансного усиления.

Те давние эксперименты с рамками не преследовали серьезной цели, а были призваны лишь для того, чтобы оценить возможность дополнения нерезонансной рамки рамкой резонансной.
Я немного поигрался парой небольших рамок располагая их на различном удалении друг от друга и поигрался с настройкой одной из них при помощи переменного конденсатора, снимая сигнал с другой.

В тот раз я заметил, что рамки ожидаемо не очень любят сильной взаимосвязи и лучший результат получался тогда, когда рамки были друг от друга на некотором расстоянии. При этом в любом случае, при перестройке конденсатора сигнал не только заметно усиливался в некоторой частотной области, но и ослаблялся в соседней. Поскольку дело было давно и не носило какой-либо важности, то незначительные детали тех экспериментов просто стерлись из памяти, как ненужные, а зря.

Итак, этим вечером я вновь провел серию экспериментов, результаты которой с выводами представляю. Все измерения проведены при помощи радиоприемника Airspy HF+ Discovery, подключенного к планшету с небольшим экраном и на живом, дышащем эфире полном помех (внутри квартиры) поэтому погрешность измерений в пределах (10..15)%. Используемый переменный конденсатор — одна секция 12-495 пф. Уровень сигнала при минимальной емкости принимается за 0 дБ (считается как будто отсутствует резонансная рамка, проверено практически, что это так), наблюдение ведется в районе вещательного диапазона 40м с полосой обзора 610 кГц.
Сигнал с рамок снимался через трансформатор на «бинокле» из ферритовых втулок с обмотками по 4 витка каждая.

1. Две двухвитковые рамки, одна 20х35 см., другая 22х22 см. намотанные проводом диаметром 0,4 с шагом между витками 15 мм. Расстояние между рамками 5 см.
Обе рамки побывали в роли нерезонансной и резонансной. Поскольку рамки близки по характеристикам, то результаты в обоих случаях примерно равны.
Поведение уровня сигнала при перестройке переменного конденсатора: мин. емкость — 0 дБ, по мере возрастания емкости сигнал возрастает на 15...18 дБ, при перестройке далее сигнал падает до -(15...18) дБ и при продолжении перестройки начинает восстанавливаться по уровню. Полоса пропускания при этом в районе 80 кГц.

2. Первая рамка — разрезанный спортивный гимнастический обруч из дюраля диаметром 93 см, внешний диаметр трубки обруча — 15 мм, толщина стенки трубки 1,5 мм.
Вторая рамка - к этому обручу кусочками изоленты приклеен монтажный провод диаметром чуть меньше 1 мм. Выводы обоих рамок расположены рядом. Все остальные условия как и в прежних измерениях.

2а. Обруч — нерезонансная рамка, провод — рамка резонансная.
Поведение уровня сигнала при перестройке переменного конденсатора: мин. емкость — 0 дБ, по мере возрастания емкости сигнал уменьшается по уровню приметно до -26 дБ, далее восстанавливается по уровню (ситуация схожая с той, что была промоделирована).

2б. Обруч — резонансная рамка, провод — рамка нерезонансная.
Поведение уровня сигнала при перестройке переменного конденсатора: мин. емкость — 0 дБ, по мере возрастания емкости сигнал до самого максимума уровень сигнала изменяется не более, чем на несколько дБ.

В рассмотренных случаях рамки образуют связанные контура со связью выше критической и взаимоиндукция начинает править бал. Хотя обе рамки принимают сигнал самостоятельно, съем сигнала происходит через одну из рамок-обмоток и это накладывает дополнительные ненужные эффекты.
Для минимизации таких эффектов, а также чтобы по максимуму разогнать ток в нерезонансной рамке за счет нейтрализации влияния входного импеданса радиоприемника на нее, было принято решение нерезонансную рамку закорачивать, а сигнал снимать с ферритового кольца (думаю, проницаемость где-то 600), надетого на трубку обруча с монтажным проводом и имеющего катушку 3 витка для съема сигнала.

3. Первая рамка — разрезанный спортивный гимнастический обруч внешним диаметром 93 см, внешний диаметр трубки обруча — 15 мм, толщина стенки примерно на глаз 1,5 мм.
Вторая рамка - к этому обручу кусочками изоленты приклеен монтажный провод диаметром порядка 1 мм. Выводы обоих рамок расположены рядом. Все условия как и в прежних измерениях. Для съема сигнала используется ферритовое кольцо, надетое на трубку обруча с катушкой 3 витка для снятия сигнала. Расположение кольца в 1 сантиметре от разреза в обруче и выводов кольца из монтажного провода. Нерезонансная рамка закорачивается.

3а. Обруч — нерезонансная рамка, провод — рамка резонансная.
Поведение уровня сигнала при перестройке переменного конденсатора: мин. емкость — 0 дБ, по мере возрастания емкости до самого максимума уровень сигнала изменяется не более, чем на несколько дБ.

3б. Обруч — резонансная рамка, провод — рамка нерезонансная.
Поведение уровня сигнала при перестройке переменного конденсатора: мин. емкость — 0 дБ, по мере возрастания емкости уровень сигнала сначала уменьшается до -20 дБ, дальнейшее увеличение емкости приводит к возрастанию сигнала до 20 дБ (при этом завалы АЧХ по краям полосы обзора 610 кГц в районе -5 дБ), далее плавное уменьшение.

Итак, какие можно сделать выводы.

1. Связь между рамками выше критической ожидаемо приводит к провалам в АЧХ.
2. При перестройке по частоте резонансной рамки около частоты радиоприема, изменение фазы на ней приводит к возникновению условий для образования как провалов, так и горбов в АЧХ.
3. Наилучший вариант — съем сигнала с объединенных рамок при помощи ферритового кольца с обмоткой т. к. в этом случае каждая из рамок вносит свой вклад в общий сигнал «параллельно».
4. Нерезонансная рамка должна иметь активное сопротивление больше, чем резонансная в Q и более раз, где Q – ожидаемая добротность, дабы не шунтировать резонансную рамку сверх меры, только тогда можно добиться ожидаемого результата.
5. Наличие провалов в АЧХ не вредит комплексу из нескольких резонансных рамок, если они настроены на все необходимые частотные диапазоны, но приводит к невозможности получить весь рабочий частотный диапазон без провалов, что делает такой подход непригодным для реализации «всечастотного» рамочного комплекса.

Врем позднее и голова еле соображает, извините, если накосячил слишком много. Думаю, общее направление мысли понятно.

P.S. uve, если еще есть интерес, то можно попробовать доработать модель по п.п. 3б, причем с теми размерами обруча, который там использовался и с той частотой, на которой проводились измерения, чтобы оценить близость модели и реальных результатов. Но это только если есть такое желание, т. к. требует дополнительного времени на доработку модели.

P.P.S. uve, подскажите, пожалуйста, а лучше дайте ссылку или какие-нибудь материалы на тему как объединить две рамки для получения круговой ДН и три рамки для изотропной ДН, но с использованием только пассивных компонентов и методику расчета для таких объединений.

alvasdan
uve, благодарю Вас за результаты моделирования, которые сыграли свою положительную роль. Я как только всмотрелся в графики, сразу вспомнил то, с чем пришлось тогда немного повозиться — с эффектом режекции,

Интересно, а где вы нашли "режекцию" на графиках uve?
На графике модуля коэффициента отражения?
(или в каком-то "другом месте"? :)))

Добрый день,alvasdan. Почитал о Ваших изысканиях. Мне не понятно, почему Вы не уделяете внимания вопросу согласования? Я видел смысл в этой теме в попытке получить широкополосную антенну или хотя бы на нужных участках частот приемлемые характеристики антенны по согласованию. Получать большее усиление от двух рамок, расположенных рядом не получится, т.к. это противоречит основам антенной техники( абсорбция ЭМЭнергии из одного объёма пространства).
По поводу круговой диаграммы: принципиально этот вопрос решается для рамочных излучателей ортогональной установкой двух одинаковых рамок и их запиткой со сдвигом 90 градусов. Расчёт каждой антенны обычный, поскольку ортогональная установка рамок в одном пространстве даёт развязку около 30 дБ. Трудность здесь ожидает Вас в реализации широкополосного фазовращателя 90 градусов. Он легко реализуется только для узкой полосы частот - это отрезок кабеля с электрической длиной 90 гр.
По поводу моделирования: немного подождите. Оказалось, что HFSS "не любит" когда в генеральных установках выбраны для расчёта метры, а для многовитковых катушек меширование нуждается в установке милиметровых значений. Вроде мне удалось справиться с этой проблемой выбором установки в сантиметрах, но тогда я не смогу вести расчёты для частот ниже 14 МГц. Нужно мне ещё поработать с этими "ножницами" возможностей HFSS.

Интересно, а где вы нашли "режекцию" на графиках uve?
Valery, сегодня от Вас желчи что-то маловато. Наверно не позавтракали еще?
Я думал, что только у меня голова тупая, когда после длиннющего и насыщенного для пишешь сообщение за полночь, а оказывается можно тупить и по утрам.
Поясняю: я вгляделся в то, что предоставил uve и вспомнил по ассоциации то, что было у меня в тех дальних экспериментах. Таким образом, я писал о своем, а не обсуждал то, что на графиках uve.

Valery, выпейте кофейку, проснитесь, пойдите в магазин, купите себе селедку и морочьте ей голову, а не мне. Надоело уже, правда.
Дайте послушать что говорит профессионал - uve

Мне не понятно, почему Вы не уделяете внимания вопросу согласования?
uve, день добрый! Настоящее согласование будет сделано позже, а для этих экспериментов я взял то, что было под руками - кабелек с SMA с одной стороны и с "биноклем" с другой. Поскольку меня интересовал в данный момент только эффект "горбы-провалы" при перестройке резонансной рамки, при том не для всей частотной области, а лишь в небольшой зоне, то я и не заморачивался с вопросом согласования.

Получать большее усиление от двух рамок, расположенных рядом не получится, т.к. это противоречит основам антенной техники
Здесь у нас, возможно, недопонимание. Возможно Вы меня не так поняли.
Усиление антенны конечно же увеличить не получится т.к. "лопата" которой гребем энергию из эфира осталась прежней, но вот трансформировать эту энергию при помощи резонанса в сторону больших напряжений в разумных пределах, обусловленных получаемой добротностью и, следовательно, полосой пропускания, можно. Если бы не так, то не существовали бы резонансные рамки, с которых снимается большее напряжение, чем с нерезонансных. Да и мои эксперименты подтверждают это.

Трудность здесь ожидает Вас в реализации широкополосного фазовращателя 90 градусов.
Насчет ортогональности рамок все очевидно, я уперся именно в трудность получения широкополосного фазовращателя на 90 градусов. Моей фантазии не хватило на то, чтобы реализовать это на пассивных элементах. Если и Вы говорите, что это не прокатит, то я должен смириться. Хотя и здесь у меня есть некоторые нестандартные решения, конечно же с ухудшением конечного результата.

По поводу моделирования: немного подождите.
uve, мне совсем не хочется Вас утруждать, тем более, что серия экспериментов проведена и результаты понятны. Но, если Вам самому интересно, то конечно же еще одна Ваша модель рамки украсит наш форум.

alvasdan
Смысл резонанса не в усилении напряжения , а в улучшении согласования антенны (по мощности) за счет компенсации ее реактивной части входного сопротивления, и то только в узкой полосе частот. Поэтому лучше использовать резонанс единственной рамки, через малый коэффициент связи (петля связи, емкостной делитель), подключенной к низкоомному входу приемника. Если с широкополосной рамкой, нагруженной на низкоомную нагрузку совместить резонансную рамку, то за счет сильной магнитной связи между рамками, преимущества резонансного согласования сведутся на нет. Эффект "резонансного усиления" может быть в данной схеме только при слабой магнитной связи между рамками, а это значит нужен пространственный разнос.

Широкополосные пассивные фазовращатели и квадратурные мосты (рассчитанные на порты по 50 ом) хорошо работают и в режиме одностороннего согласования (выдерживают заданный взаимный сдвиг фаз), когда источники сигнала есть короткие пассивные антенны с далеко нестандартным Zin, а нагрузка - стандартная 50 ом.

Proffessor
как раз под рукой у меня и резонансный телескоп на высоких СВ. И он ведёт себя "усиливающим" так как при его настройке "исчезают" все его монтажные емкости и усилитель согласован по активной части и можно с нагрузкой несколько кОм к штыру получать уже отличный приём, так как нет емкостного делителя на входе антенного усилителя.

Также и рамки, на резонансе всё сводится к элементарно простому согласованию источника к усилителю без реактиыных делителей.

Только беда с пассивными рамками - кабель работает не в режиме согласования для широкого диапазона и получаем резонансы всего АФУ. При этом кабель в зависимости от частоты может выступать как емкость, так и как индуктивность. И будут частоты с отличным приёмом и с полным провалом.

Не может быть такой проект, что сначала давайте делаем рамку резонансную, а потом её согласуем широкополосно. Это будет убогая и малоэффективная рамочная конструкция.

Подход к конструированию широкополосных антенн - по всем мелочам изначально убрать резонансы, а не воевать с ними "потом".

Хайо
Proffessor

Согласен с обоими, только чуток добавлю.
Нам с резонансными рамками сильно повезло, на ее резонансной частоте не нужно компенсировать реактивность во входном сопротивлении петли связи.
Высокое активное сопротивление резонансной рамки легко понижается до нужных 50 Ом выбором диаметра петли связи.
Оптимальное соотношение диаметров 1/5, ну а минимум КСВ можно точно подобрать чуток изменяя геометрию петли.
Такое согласование получается в широкой полосе частот.

Поэтому много резонансная рамка с согласующей петлей имеет право на существование.
ИМХО

Смысл резонанса не в усилении напряжения , а в улучшении согласования антенны (по мощности)
Proffessor, я с этим конечно же не спорю. Мои слова надо понимать так, что при резонансе мы получаем возможность взять от антенны больший сигнал при прочих равных. Т.е. я пишу о конечном утилитарном значении, а не о тонкостях протекающих при этом процессов. Ведь в серии экспериментов, которые я провел вчера, есть варианты включения пары рамок при котором можно добиться увеличения сигнала, в частности, до +20 дБ. Речь идет вот об этом практическом результате и ни о чем более.

Не подумайте о том, что я принадлежу к секте «сверхъединичников», адепты которой при помощи «резонанса» получают с выхода своих устройств энергии больше, чем подводится. Нет, я с уважением отношусь к закону сохранения энергии. Просто краткость изложения и нарочитый примитивизм и упрощенчество моей аргументации (признаю, грешен) несколько сбивает с толку.
Надеюсь, это не страшно и поддается излечению :)

лучше использовать резонанс единственной рамки, через малый коэффициент связи (петля связи, емкостной делитель), подключенной к низкоомному входу приемника
Не спорю, что это лучше, проще и каноничнее, но тогда пропадает сама цель — многорезонансная рамка. А попрыгать с бубном вокруг такого дела очень даже интересно и познавательно для меня.
Инженер (хоть и бывший) - «человек, который мыслит руками». Вот я и пытаюсь при помощи остатков своего мозга немного помыслить :)

Эффект "резонансного усиления" может быть в данной схеме только при слабой магнитной связи между рамками, а это значит нужен пространственный разнос.
Да, я об этом же писал в самом начале и Хайо тоже говорил об этом.
Достаточно вспомнить как формируется АЧХ ФСС в ПЧ радиоприемника. Одни контура имеют слабую связь и образуют горбы, а другие имеют связь выше критической и образуют впадины. Совмещение всего этого и рождает некое приближение к прямоугольности.

Я привел этот пример, чтобы показать, что изначально понимал все это, но сознательно шел не «жесткий» эксперимент дабы получить некую крайнюю точку отсчета. Другая крайняя точка отсчета — некая громоздкая пространственная конструкция от которой я изначально отказался.
Надежда была на компромисс между этими точками типа «пассивная рамка + компактная совокупность резонансных рамок, расположенных на некотором небольшом расстоянии от нее». Такой подход позволил бы все еще сохраняя достаточную компактность и не уменьшая размеров нерезонансной рамки, которая выступает не только в качестве антенны, но в том числе и в роли катушки связи, уменьшить коэффициент связи и достичь некоего компромиссного оптимума.

Однако, вчерашние мои эксперименты показали, что «многорезонансная магнитная рамка» имеет кроме резонансных областей и области антирезонансные (о, какой термин загнул), поэтому она пригодна лишь для тех случаев, когда от антенны требуется работа только в этих самых резонансных областях (например, в радиолюбительских диапазонах), а остальное не требуется. Для сплошного перекрытия по частоте с «резонансным выделением некоторых частотных областей» такой подход не годится. Таким образом, я снял «многорезонансную рамку» с дальнейшего обсуждения и поставил на этом точку. Будем считать, что эта тема мною закрыта, что не препятствует дальнейшему ее обсуждению, но уже без меня.

Широкополосные пассивные фазовращатели и квадратурные мосты (рассчитанные на порты по 50 ом) хорошо работают и в режиме одностороннего согласования (выдерживают заданный взаимный сдвиг фаз), когда источники сигнала есть короткие пассивные антенны с далеко нестандартным Zin, а нагрузка - стандартная 50 ом.
Значит ли это, что широкополосный пассивный фазовращатель таки возможен?
Кстати, есть много приборов с измерительными рамочными антеннами имеющими изотропную ДН. Может быть Вы знаете как там все это организовано? Или там все та же электроника, а не пассивные компоненты?

Значит ли это, что широкополосный пассивный фазовращатель таки возможен?
читаете литературу про фазовый метод синтеза SSB-сигнала , там есть способ с полифазными RC-венами. Они работают от несколько 10 Гц до 10 кГц.... это три декады. Со современными компонентами это можно и от 100 кГц до 10 МГц осуществить аналогично. Тем более, что для увязки двух рамок не нужна суперсимметрия как в SSB гонят до 40дб. Тут и 20 дБ достаточно.

читаете литературу про фазовый метод синтеза SSB-сигнала , там есть способ с полифазными RC-венами
Хайо, была у меня такая мысль, но я побоялся увязнуть в такой трансформации из НЧ в ВЧ. К тому же хочется чтобы все работало до 30 МГц, а это точно с таким подходом проблематично.
Про затухание в таких звеньях и их согласования с рамками, импеданс которых выделывает фортеля во всем широком диапазоне частот я тоже молчу. Словом, посчитал, что не стоит овчинка выделки.
Если же найдется опробованный вариант с объяснением подводных камней и методикой расчета, то это другое дело.

Я я не трус, но я иногда боюсь :)

alvasdan
Мне кажется, что выше 10 МГц уже мала разница поставить кросс-рамку с фазовращателем или Е-поле-АА. По ДН они одинаковые и по помехам Е-поле-АА хорошо можно отсечь. А до 10 МГц с фазовращателями всё ещё остаётся предсказуемо и не надо искать пикофарады на проводке печаной платы.