Приемная дипольная антенна для СНЧ

Поэтому я рассматриваю различные формы антенн, чтобы наиболее эффективно обнаруживать компонент электрического поля ОНЧ-волн в дальней зоне. Я видел несколько статей, в которых использовался этот метод, но не смог найти подробного объяснения его электрической конструкции.

Я знаю, что для передающей антенны импеданс антенны должен быть чисто резистивным (резонансная частота). Однако я не знаю, относится ли это также к приемной дипольной антенне. Если да, то можно ли использовать дипольные антенны для обнаружения волн на ОНЧ, так как построить полуволновой диполь на таких низких частотах практически невозможно?

Так должна ли приемная дипольная антенна также иметь резистивный импеданс или есть способ обойти это?

Некоторые приемники СНЧ могут использовать дипольные петли вокруг ферритовых стержней, как в старых транзисторных радиоприемниках, которые обнаруживают поле B вместо поля E.

Ответы (1)

Поддержание правильного импеданса для передающей антенны гораздо важнее, чем для приемной антенны. Простая причина 1: предотвращение превращения мощности непосредственно в тепло из-за несоответствия. Простая причина 2: отражение мощности обратно в передающий усилитель мощности, что может привести к выходу из строя транзисторов.

Четвертьволновый монополь можно сделать «коротким», и его импеданс будет выглядеть как емкостным, так и резистивным:

введите описание изображения здесь

Таким образом, на четверти длины волны реактивное сопротивление (пурпурный цвет) равно нулю, а сопротивление излучению (синий цвет) составляет около 37 Ом. Если вы укоротите антенну до 0,05 длины волны, сопротивление излучения, возможно, составит ом или два последовательно с емкостным сопротивлением 1000 Ом.

Это затрудняет использование в качестве передающей антенны, но все же может использоваться в качестве приемной антенны. Вы можете настроить емкость с индуктивным сопротивлением 1000 Ом, но вы получите очень узкую полосу пропускания, и это может не подойти в качестве приемной антенны. Все зависит от того, какую полосу пропускания имеет интересующая вас передача.

В качестве альтернативы, если передача, которую вы пытаетесь получить, является правильной электромагнитной волной, вы можете сделать петлевой приемник и просто снять магнитную часть электромагнитной волны. Если вы посмотрите на длинноволновые радиоприемники, то увидите, что они используют ферритовый стержень и рамочную антенну, и это может быть довольно компактно. Это бесполезная передающая антенна, но очень практичная приемная антенна.

Спасибо за ваш ответ. Да, я знаю о магнитных рамочных антеннах и разработал одну, но я пытаюсь получить составляющую электрического поля в дополнение к составляющей магнитного поля, которую я получу от рамочной антенны. Также можете ли вы подробнее рассказать о том, почему я получил бы узкую полосу пропускания с меньшим сопротивлением (1-2 Ом). Какие факторы ограничивают полосу пропускания приемной дипольной антенны?
С более короткой антенной вы неизбежно получаете емкостное реактивное сопротивление, и это можно компенсировать индуктивным сопротивлением, но это работает нормально в ограниченной полосе пропускания, потому что вы используете электрические компоненты для резонанса антенны, которая не резонирует, потому что она короткая. Но все зависит от входного сопротивления, которое вы подаете. Если высокое, то дополнительное реактивное сопротивление конденсатора 1000 Ом может не иметь серьезного эффекта.
Что касается приемной катушки, если вы можете рассчитать часть H электромагнитной волны, то часть E равна 120 π выше, потому что 120 π импеданс свободного пространства. То есть вам не нужно измерять оба.
Короткий монополь @Starior Andy может очень хорошо работать с буфером истокового повторителя FET прямо в его основании (используйте коаксиальный кабель НЕТ). Импульсный шум хуже, чем у антенн с магнитной рамкой. И ваша несимметричная антенна/буфер должна быть снаружи, в свободном пространстве.
@glen_geek Спасибо, это действительно хорошая идея. Можете ли вы оценить, насколько это решение расширит полосу пропускания приемника, если частота, на которой я хочу использовать антенну, составляет 1–30 кГц?
@Starior Активные антенны с датчиком напряжения, подобные этой, имеют широкую полосу пропускания, поэтому AM-радио может перегрузить полевой транзистор: radiopassioni.it/pdf/pa0rdt-Mini-Whip.PDF