loop αντενναs

΢ηελ ελόηεηα ασηή ζα βρείηε ηά ζέκαηα:
΢ει. 1 Loop Antennas
΢ει. 5 Magnetic Loop
΢ει. 10 Matching
΢ει. 11 Multiband Magnetic Loops
LOOP ANTENNAS
Γράθεη ο Νηίλος Νοκηθός
SV1GK
Ζ θεξαία ηύπνπ loop , γλσζηή θαη κε ηελ νλνκαζία «θεξαία βξόγρνπ», απνηειείηαη από κηα θιεηζηή
γξακκή πνπ κπνξεί λα έρεη νπνηνδήπνηε ζρήκα θαη κπνξεί λα ηξνθνδνηεζεί από νπνηνδήπνηε ζεκείν ηεο
(Δηθόλα 1) .
Οη θεξαίεο loop ρσξίδνληαη ζε δύν κεγάιεο θαηεγνξίεο , ζε απηέο πνπ ην
ζπλνιηθό ηνπο κήθνο είλαη κεγαιύηεξν από έλα κήθνο θύκαηνο ι θαη
ιέγνληαη κεγάιεο ινύπεο , θαη ζε απηέο πνπ ην ζπλνιηθό ηνπο κήθνο είλαη
κηθξόηεξν από 1 ι , θαη είλαη γλσζηέο ζπλήζσο κε ηελ νλνκαζία
καγλεηηθέο ινύπεο .
Οη πξώηεο θεξαίεο ηύπνπ loop εκθαλίδνληαη ήδε από ην 1915 , θπξίσο ζαλ
πξόζζεην εμάξηεκα ιεηηνπξγίαο ησλ ηόηε πξσηνεκθαληδόκελσλ δεθηώλ
ξαδηνθσλίαο , όπσο π.ρ. ν δέθηεο Marconiphone M3 ηνπ 1924 , ν νπνίνο
είρε ζαλ απαξαίηεην παξειθόκελν ηόζν ηελ θεξαία ηνπ όζν θαη ην κεγάθσλό ηνπ (Δηθόλα 2) .
Από ην 1930 παύνπλ λα ζπλνδεύνπλ ηνπο ξαδηνθσληθνύο δέθηεο θαη αληηθαζίζηαληαη κε κηα εηδηθή
ππνδνρή ζην πίζσ κέξνο ηνπ δέθηε όπνπ εθεί ζπλδεόηαλ κηα θεξαία long
wire , θαη απηό κέρξη ην 1938 , νπόηε μαλαεκθαλίδνληαη νη θεξαίεο loop
πξνθεηκέλνπ λα ρξεζηκνπνηεζνύλ ζε πεξηπηώζεηο πνπ δελ κπνξνύζε λα
αλαπηπρζεί κηα θεξαία long wire ιόγσ ειιείςεσο θαηάιιεινπ ρώξνπ .
Από ηόηε κέρξη ζήκεξα ε θεξαία loop έρεη ρξεζηκνπνηεζεί ζε δηάθνξεο
παξαιιαγέο θαη είλαη πιένλ επξύηαηα δηαδεδνκέλε θπξίσο κε ηελ κνξθή
ηεο cubical quad ή ηεο καγλεηηθήο ινύπαο .
Δκείο , ζην πξώην κέξνο απηνύ ηνπ αθηεξώκαηνο , ζα αλαθεξζνύκε
ζηελ πεξηγξαθή θαη ζηνλ ηξόπν ιεηηνπξγίαο ησλ κεγάισλ θεξαηώλ
ηύπνπ loop .
Όπσο αλαθέξακε θαη πξνεγνπκέλσο , ην ζρήκα απηώλ ησλ θεξαηώλ
κπνξεί λα είλαη νπνηνδήπνηε , ζπλήζσο όκσο ζηηο κεγάιεο ινύπεο
θπξηαξρνύλ ηξία θπξίσο ζρήκαηα , ην ηεηξαγσληθό , ην ηξηγσληθό θαη ην πνιπγσληθό .
Τν θπθιηθό ζρήκα δελ ζπλεζίδεηαη ζηηο κεγάιεο ινύπεο γηαηί είλαη δύζθνιν
ζηελ θαηαζθεπή ηνπ .
Αο δνύκε όκσο , κε πεξηζζόηεξεο ιεπηνκέξεηεο , πνηέο είλαη νη αξρέο
ιεηηνπξγίαο κηαο κεγάιεο ινύπαο .
Έζησ ινηπόλ όηη έρνπκε δύν δίπνια κήθνπο ι/2 ην θάζε έλα θαη
επξηζθόκελα ζε απόζηαζε ι/4 ην έλα από ην άιιν (Δηθόλα 3) .
Όπσο ήδε γλσξίδνπκε ε θαηαλνκή ηνπ
ξεύκαηνο πάλσ ζε έλα δίπνιν είλαη ηέηνηα ώζηε
ζηα άθξα ηνπ λα έρεη ηελ ειάρηζηε ηηκή (ζεσξεηηθά κεδεληθή) θαη ζην
κέζνλ ηνπ ηελ κεγαιύηεξε .
Αλ ηώξα δηπιώλακε ηηο δύν άθξεο ηνπ θάζε δηπόινπ έηζη ώζηε λα
ζρεκαηηζηεί ην γξάκκα Π , όπνπ ην θάζε ζθέινο ηνπ λα έρεη κήθνο ι/8 , θαη
ηνπνζεηνύζακε ηα δύν δίπνια αληηθξηζηά , ζα είρακε ην ζρήκα ηεο (Δηθόλαο
4) .
Δπεηδή ε θαηαλνκή ηνπ ξεύκαηνο πάλσ
ζηα άθξα ηεο θεξαίαο δελ έρεη αιιάμεη
θαη ζηα άθξα θάζε δηπόινπ εμαθνινπζεί
λα είλαη κεδεληθό , ζα κπνξνύζακε άλεηα λα ζπλδέακε κεηαμύ ηνπο
ηα άθξα ησλ δύν δηπόισλ , νπόηε ζα ζρεκαηηδόηαλ κηα θιεηζηή
γξακκή (Δηθόλα 5) .
Με απηόλ ηνλ ηξόπν ινηπόλ δεκηνπξγήζακε κηα ηεηξαγσληθή ινύπα
πνπ έρεη ζπλνιηθό κήθνο 1 ι θαη ε νπνία ζεσξεηηθά πξνήιζε από ηελ
παξάιιειε ζύλδεζε ησλ δύν δηπόισλ .
Τν δηάγξακκα αθηηλνβνιίαο κηαο ηεηξαγσληθήο ινύπαο είλαη ίδην κε
απηό ηνπ απινύ δηπόινπ , γηα ην νπνίν ήδε έρνπκε αλαθεξζεί δηεμνδηθά , όηαλ πεξηγξάθακε ηελ θεξαία
cubical quad Απιώο εδώ λα επαλαιάβνπκε κόλν όηη όηαλ ην ηεηξάγσλν πιαίζην ηξνθνδνηεζεί ζην θάησ
κέξνο ηνπ , ε θεξαία παξνπζηάδεη νξηδόληηα πόισζε , εθπέκπνληαο θαηά κήθνο ελόο άμνλα πνπ είλαη
θάζεηνο ζην επίπεδν ηεο θεξαίαο (Δηθόλα 6) ,
ελώ αλ ηξνθνδνηεζεί ζε πιατλή πιεπξά ηόηε παξνπζηάδεη θάζεηε πόισζε
(Δηθόλα 7) .
Ζ απνιαβή κηαο θεξαίαο loop δελ
εμαξηάηαη ηόζν από ην ζρήκα ηεο όζν
από ην ζπλνιηθό ηεο κήθνο , όζν
κεγαιύηεξν ην κήθνο ηεο ηόζν
κεγαιύηεξε θαη ε απνιαβή ηεο .
Όζν κάιηζηα ην ζρήκα κηαο θεξαίαο loop
πιεζηάδεη ηνλ ηέιεην θύθιν , ε απνιαβή
ηεο ζα είλαη κεγαιύηεξε από κηα ινύπα πνπ έρεη ηεηξαγσληθό ζρήκα θαη
απηή πάιη ζα είλαη θαιιίηεξε από κηα πνπ ζα έρεη ηξηγσληθό ζρήκα .
Δπίζεο όζν κηθξαίλεη ην ζπλνιηθό ηεο κήθνο , ηόζν κηθξαίλεη θαη ε
ζύλζεηε αληίζηαζε πνπ ζα παξνπζηάδεη ζην ζεκείν ηξνθνδνζίαο
ηεο .
Αλ ινηπόλ , γηα παξάδεηγκα , έρνπκε κηα ηεηξάγσλε ινύπα
ζπλνιηθνύ κήθνπο 1 ι , ηόηε ε ζύλζεηε αληίζηαζε ζην ζεκείν
ηξνθνδνζίαο ηεο ζα είλαη γύξσ ζηα
140 Ωκ , αλ όκσο ηελ ίδηα θεξαία
ηελ θαηαζθεπάδακε έηζη ώζηε λα
έρεη ζπλνιηθό κήθνο 0,5ι , ηόηε ε
ζύλζεηε αληίζηαζή ηεο ζα πέζεη ζηα
7 Ωκ θαη θπζηθά ζα κεησζεί αλάινγα θαη ε απνιαβή ηεο (Δηθόλα 8) .
Μηα θεξαία loop εθηόο από ηεηξαγσληθό ζρήκα κπνξεί λα έρεη θαη ζρήκα
παξαιιεινγξάκκνπ (Δηθόλα 9) , αξθεί θπζηθά ην κήθνο ηεο λα είλαη
ηνπιάρηζηνλ 1 ι .
Σε απηήλ ηελ πεξίπησζε ζα παξνπζηάδεη κηα ζύλζεηε αληίζηαζε ηεο ηάμεσο
ησλ 100 – 130 Ωκ , αλάινγα θπζηθά θαη κε ην ύςνο πνπ ζα ηνπνζεηεζεί ζε
ζρέζε κε ην έδαθνο . Ο ιόγνο ησλ δηαζηάζεώλ ηεο ζα πξέπεη λα είλαη έλαο
αξηζκόο κεηαμύ ηνπ 0,5 θαη ηνπ 2 , δειαδή λα ηζρύεη ε ζρέζε : 0,5≤Α/Β≤2 .
Μηα ηέηνηα θεξαία παξνπζηάδεη έλα εύξνο ιεηηνπξγίαο γύξσ ζην 4,5%
γύξσ από ηελ ζπρλόηεηα ιεηηνπξγίαο ηεο θαη κπνξεί λα ηξνθνδνηεζεί κε
νκναμνληθή γξακκή κεηαθνξάο 50 Ωκ κέζσ ελόο θαηάιιεινπ balun ή
κέζσ ελόο κεηαζρεκαηηζηή ι/4 πνπ θαηαζθεπάδεηαη κε θαιώδην coaxial 75
Ωκ (5-9 report , ηεύρνο 58) .
Έλα παξάδεηγκα απηνύ ηνπ ηύπνπ θεξαίαο loop
θαίλεηαη ζηελ (Δηθόλα 10) , ηεο νπνίαο νη δηαζηάζεηο
είλαη έηζη ππνινγηζκέλεο , ώζηε λα ιεηηνπξγεί ζηελ
κπάληα ησλ 20 κέηξσλ .
Μηα θεξαία loop κπνξεί λα έρεη θαη ηξηγσληθό ζρήκα ,
νπόηε ζηελ πεξίπησζε απηή νλνκάδεηαη delta loop
(Δηθόλα 11) . Σπλήζσο νη θεξαίεο απηνύ ηνπ ηύπνπ
θαηαζθεπάδνληαη έηζη ώζηε θαη νη ηξείο ηνπο πιεπξέο
λα έρνπλ ην ίδην κήθνο . Μηα ηέηνηα θεξαία , εθ’ όζνλ έρεη ζπλνιηθό κήθνο 1 ι , παξνπζηάδεη κηα ζύλζεηε
αληίζηαζε γύξσ ζηα 90 – 120 Ωκ πεξίπνπ θαη κπνξεί λα ηξνθνδνηεζεί κε νκναμνληθή γξακκή κεηαθνξάο
50 Ωκ , κέζσ ελόο θαηάιιεινπ balun ή ελόο
κεηαζρεκαηηζηή ι/4 .
Τν εύξνο ιεηηνπξγίαο ηεο θπκαίλεηαη πεξίπνπ 4%
γύξσ από ηελ ζπρλόηεηα ζπληνληζκνύ ηεο .
Δάλ ην ζπλνιηθό κήθνο κηαο θεξαίαο delta loop πέζεη
θάησ από ην 1 ι , ηόηε ε ζύλζεηε αληίζηαζή ηεο
κεηώλεηαη δξακαηηθά , έηζη π.ρ. αλ ην ζπλνιηθό ηεο
κήθνο γίλεη πεξίπνπ 0,5ι ηόηε ε ζύλζεηε αληίζηαζή
ηεο πέθηεη ζηα 10 Ωκ , ελώ αλ ην κήθνο ηεο κεησζεί
πεξηζζόηεξν θαη θηάζεη ζηα 3/8 ηνπ ι , ηόηε ε
αληίζηαζή ηεο κεηώλεηαη ζηα 1,4 Ωκ .
Έλα
ραξαθηε
ξηζηηθό
παξάδεη
γκα θεξαίαο delta loop ππνινγηζκέλεο λα ιεηηνπξγεί ζηελ
κπάληα ησλ 20 κέηξσλ θαίλεηαη ζηελ (Δηθόλα 12) .
Μηα θεξαία delta loop κπνξεί λα κεηαηξαπεί θαη ζε beam
αξθεί λα ηεο πξνζζέζνπκε έλαλ αλαθιαζηήξα ή θαη έλαλ ή
πεξηζζόηεξνπο θαηεπζπληήξεο , νπόηε θαη απνθηά ηδηαίηεξα κεγάιε απνιαβή θαη θαηεπζπληηθόηεηα
(Δηθόλα 13) .
Έλα άιιν ζρήκα πνπ κπνξεί λα ζπλαληήζεη θαλείο ζε θεξαίεο loop είλαη
θαη ην ηξαπεδνεηδέο (Δηθόλα 14) , θαη εδώ θπζηθά ηζρύεη ν ίδηνο θαλόλαο
« όζν κηθξαίλεη ην ζπλνιηθό ηεο κήθνο . ηόζν κηθξαίλεη θαη ε ζύλζεηε
αληίζηαζε πνπ παξνπζηάδεη ζην ζεκείν ηξνθνδνζίαο ηεο » . Έηζη ινηπόλ ,
αλ ην ζπλνιηθό ηεο κήθνο κεησζεί ζηα 3/4 ηνπ ι , ηόηε ε αληίζηαζή ηεο
γίλεηαη 85 Ωκ πεξίπνπ , ελώ αλ ην κήθνο ηεο κεησζεί αθόκε πεξηζζόηεξν
θαη θηάζεη ην 0,5ι , ηόηε ε αληίζηαζή ηεο γίλεηαη 10 Ωκ πεξίπνπ .
Οη κεγάιεο θεξαίεο loop είλαη πνιύ εύθνιεο ζηελ θαηαζθεπή ηνπο .
Σπλήζσο θαηαζθεπάδνληαη από πνιύθισλν κνλνπνιηθό ράιθηλν θαιώδην δηακέηξνπ 1,5 - 2mm πεξίπνπ
θαη παξνπζηάδνπλ ην πιενλέθηεκα ηεο εύθνιεο ηνπνζέηεζεο .
Μπνξνύλ λα ηνπνζεηεζνύλ είηε νξηδόληηα είηε θάζεηα αλάινγα κε ηνλ ρώξν πνπ δηαζέηεη ν θαζέλαο , ελώ
ζπγρξόλσο παξνπζηάδνπλ κηα θαιή απόδνζε .
Β’ Μέρος
Σην πξώην κέξνο απηνύ ηνπ αθηεξώκαηνο γλσξίζακε θεξαίεο ηύπνπ loop , όπνπ ην ζπλνιηθό ηνπο κήθνο
είλαη γύξσ ζην 1 ι , θαη ην νπνίν κπνξνύκε λα ππνινγίζνπκε ρξεζηκνπνηώληαο ηνλ ηύπν :
Όπνπ ην F είλαη ε ζπρλόηεηα ζε MHz .
Δπεηδή όκσο νη ζεκεξηλέο ζπλζήθεο δηαβίσζεο , θπξίσο κέζα ζηηο κεγάιεο πόιεηο , έρνπλ ζαλ
απνηέιεζκα , ν ρώξνο πνπ δηαζέηνπκε γηα λα ηνπνζεηήζνπκε ηελ θεξαία καο λα κεηώλεηαη ζπλερώο ,
νδήγεζε ζηελ αλάγθε εμεύξεζεο θεξαηώλ κηθξόηεξσλ δηαζηάζεσλ .
Όπσο όκσο ήδε έρνπκε αλαθέξεη
Όηαλ ειαηηώλοσκε , κε οποηαδήποηε κέζοδο , ηο κήθος κηας θεραίας ηόηε κεηώλοληαη
θσρίως ηρείς βαζηθές παράκεηροί ηες : Η ζύλζεηε αληίζηαζε ζηο ζεκείο ηροθοδοζίας ηες , ηο
εύρος ιεηηοσργίας ηες θαη ε αποιαβή ηες .
Πξνθεηκέλνπ όκσο λα κελ έρνπκε θαζόινπ θεξαία , είλαη πξνηηκόηεξν λα έρνπκε κηα κηθξόηεξε
θαη αο παξνπζηάδεη ηα παξαπάλσ κεηνλεθηήκαηα .
Σην Β’ κέξνο ινηπόλ απηνύ ηνπ αθηεξώκαηνο ζα κειεηήζνπκε θεξαίεο
ηύπνπ loop όπνπ ην κήθνο ηνπο είλαη ιίγν κηθξόηεξν από 1 ι .
Αο ππνζέζνπκε ινηπόλ όηη έρνπκε κηα ηεηξάγσλε ινύπα πνπ θάζε
πιεπξά ηεο έρεη κήθνο ι/8 , δειαδή ην ζπλνιηθό ηεο κήθνο ζα είλαη ι/2 , ηόηε
όπσο ήδε γλσξίδνπκε ε θεξαία απηή ζα παξνπζηάδεη κηα αληίζηαζε
αθηηλνβνιίαο γύξσ ζηα 7 Ωκ .
Αλ ηξνθνδνηεζεί απηή ε θεξαία ζην κέζνλ κηαο πιεπξάο ηεο (Δηθόλα 1)
, ην ξεύκα πνπ ζα θπθινθνξεί θαζ’ όινλ ην κήθνο ηεο ζα θαηαλέκεηαη θαηά
ηνλ ίδην ηξόπν κε απηό ελόο απινύ δηπόινπ ι/2 , θαη ζα παξνπζίαδε ην κέγηζηό
ηνπ ζην κέζνλ ηεο απέλαληη πιεπξάο από ηελ νπνία ηξνθνδνηείηαη , ελώ
ζπγρξόλσο ζα παξνπζηάδεη ηελ ειάρηζηε
ηηκή ζηα άθξα Α θαη Β .
Απηό έρεη ζαλ απνηέιεζκα ε κέγηζηε αθηηλνβνιία ηεο θεξαίαο
απηήο λα εκθαλίδεηαη από ηελ πιεπξά πνπ παξνπζηάδεη ην κέγηζην
ξεύκα θαη θαηά κήθνο ηνπ επηπέδνπ ηεο , ελώ ζπγρξόλσο ζα
παξνπζηάδεη θαη έλαλ ιόγν F/B γύξσ ζηα 4 dB πεξίπνπ .
Μηα κέζνδνο όπνπ κπνξνύκε λα «κηθξύλνπκε» ην κήθνο κηαο
θεξαίαο είλαη λα ηηο πξνζζέζνπκε θαηάιιεια loading coils (Δηθόλα 2) .
Ζ κέζνδνο απηή είλαη ηδηαίηεξα ρξήζηκε όηαλ πξόθεηηαη λα
θαηαζθεπάζνπκε ινύπεο πξννξηζκέλεο λα ιεηηνπξγνύλ ζηηο ρακειέο
κπάληεο θαη θπξίσο ζηα 160 , 80 θαη 40 κέηξα .
Τν εύξνο ιεηηνπξγίαο βέβαηα κηαο
ηέηνηαο θεξαίαο κεηώλεηαη αηζζεηά , πεξίπνπ
2,5 % γύξσ από ηελ ζπρλόηεηα ζπληνληζκνύ
ηεο . Ζ αληίζηαζε αθηηλνβνιίαο είλαη πεξίπνπ 140
Ωκ θαη κπνξεί λα ηξνθνδνηεζεί , κέζσ ελόο
θαηάιιεινπ balun , κε νκναμνληθό θαιώδην 50
Ωκ .
Βέβαηα ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε ην δηάγξακκα αθηηλνβνιίαο ηεο γίλεηαη ζρεδόλ πνιπθαηεπζπληηθό
(omnidirectional) , παξόια απηά όκσο παξνπζηάδεη ζπγρξόλσο θαη κηα απνιαβή γύξσ ζηα 2 dBi .
Ο πίλαθαο ηεο (Δηθόλαο 3) καο δίλεη ελδεηθηηθέο ηηκέο ηόζν γηα ηηο δηαζηάζεηο ηεο , όζν θαη γηα ηηο
απηεπαγσγέο πνπ πξέπεη λα έρνπλ ηα πελία κηαο ηέηνηαο θεξαίαο γηα ηηο κπάληεο ησλ 160 , 80 θαη 40
κέηξσλ .
Μπνξεί κάιηζηα ε θάησ πιεπξά ηεο θεξαίαο απηήο λα ηνπνζεηεζεί θαη ζηα 3 κέηξα από ην έδαθνο .
Βέβαηα αλ θάπνηνο ζέιεη λα ιεηηνπξγήζεη απηήλ ηελ θεξαία θαη ζε κηα
άιιε ζπγθεθξηκέλε ζπρλόηεηα , κπνξεί λα ρξεζηκνπνηήζεη ηηο ηηκέο ηνπ
παξαπάλσ πίλαθα θαη κε απιή κέζνδν ησλ ηξηώλ λα ηηο κεηαηξέςεη ζηελ
ζπρλόηεηα πνπ επηζπκεί .
Τα loading coils κπνξνύλ λα ηνπνζεηεζνύλ ζε νπνηεζδήπνηε πιεπξέο
ηεο ινύπαο , όπσο άιισζηε θαίλεηαη θαη ζηελ (Δηθόλα 4) , κόλν πνπ ηώξα ,
κε ηελ πξνζζήθε απηώλ ησλ απηεπαγσγώλ ζην θύθισκα ηεο θεξαίαο ,
αληηζηξέθεηαη ε θαηεύζπλζε ηεο κέγηζηεο αθηηλνβνιίαο ηεο .
Μηα άιιε κέζνδνο γηα λα «κηθξύλνπκε» ην κήθνο κηαο θεξαίαο
ινύπαο είλαη λα ηεο πξνζζέζνπκε «ρσξεηηθόηεηεο» capacity hats , όπσο
π.ρ. απηή πνπ εθάξκνζε ν Ron
Stone – G3YDX (ζήκεξα έρεη ην
ραξαθηεξηζηηθό GW3YDX) , θαη
δεκνζηεύηεθε ζην πεξηνδηθό “Radio Communication” ηνλ
Φεβξνπάξην ηνπ 1977 θαη ηνλ Ηνύλην ηνπ 1978 .
Ζ θεξαία απηή , πνπ παξνπζηάδεηαη ζηελ (Δηθόλα 5) ,
είλαη ππνινγηζκέλε γηα λα ιεηηνπξγεί ζηελ ζπρλόηεηα ησλ 14
MHz .
Μηα νθηαγσληθή ινύπα (Δηθόλα
6) , ε νπνία απνηειείηαη από 8
ηκήκαηα
ραιθνζσιήλσλ
κήθνπο 1,5 m ην θάζε έλα ,
κπνξεί λα ιεηηνπξγήζεη κε ηελ
βνήζεηα ελόο antenna coupler ,
από ηα 80 κέηξα κέρξη θαη ηα 10 κέηξα .Ζ θεξαία απηή
πξσηνπαξνπζηάζηεθε ζην πεξηνδηθό “Electronics” ζηηο 21 Απγνύζηνπ
1967 θαη ζα κπνξνύζε λα απνηειέζεη κηα θαιή ιύζε γηα ρξήζε ζε DX
Pedition , εηδηθά κάιηζηα αλ ζηηο άθξεο θάζε ραιθνζσιήλα θνιιεζνύλ
θαηάιιεια ξαθόξ έηζη ώζηε λα κπνξεί λα ζπλαξκνινγεζεί θαη λα
ηνπνζεηεζεί εύθνια θαη γξήγνξα
.
Τνλ Σεπηέκβξην ηνπ 1968 , ζην πεξηνδηθό “Radio
Communication” , παξνπζηάδεηαη από ηνλ G6NA κηα ινύπα κηθξώλ
δηαζηάζεσλ ππνινγηζκέλε γηα ηα 80 κέηξα θαη ε νπνία ήηαλ
θαηαζθεπαζκέλε από θαιώδην coaxial . Από απηήλ ηελ ινύπα
νξκώκελνο , ν James Taylor – W2OZH , θαηαζθεπάδεη κηα
παξόκνηα θεξαία ηελ νπνία δεκνζηεύεη ζην πεξηνδηθό “Electronics”
ζηηο 12 Απξηιίνπ 1971 .
Απηήλ ηελ θεξαία ζαο παξνπζηάδνπκε θαη εκείο , επεηδή
παξνπζηάδεη ηδηαίηεξν θαηαζθεπαζηηθό ελδηαθέξνλ (Δηθόλα 7) .
Δθηόο ησλ άιισλ ,ρξεζηκνπνηεί θαη δύν κηθξέο ιάκπεο 1,5
Volts (Από θαθό ηζέπεο) , πνπ ρξεζηκεύνπλ ζαλ ελδεηθηηθά
ζπληνληζκνύ . Τν θαιώδην ησλ 300 Ωκ ρξεζηκεύεη ζαλ ππθλσηήο , θαη αλ ν ππθλσηήο ησλ 1500 pF
αληέρεη ζε ηάζε ηνπιάρηζηνλ 500 Volts , ηόηε ε θεξαία απηή αληέρεη άλεηα ηα 500 Watts .
Μηα αθόκε πην ζπάληα πεξίπησζε είλαη θαη ε ρξήζε θαηάιιεισλ traps ζε κηα ινύπα , ώζηε λα επηηεπρζεί
multiband ιεηηνπξγία , θάηη πνπ πξσηνδεκηνύξγεζαλ νη H. F.
Ruckert – VK2AOU θαη ν Walfried Sommer - DJ2UT (Ο
πεξίθεκνο θαηαζθεπαζηήο ησλ θεξαηώλ Sommerantennas) ,
κηα εξγαζία πνπ δεκνζηεύηεθε ζην πεξηνδηθό “Amateur Radio”
ηνλ Απξίιην ηνπ 1978 κε ηίηιν “A different multiband aerial
system” .
Μηα ηέηνηα θεξαία θαηαζθεύαζε θαη ν H. A. Kanon –
PA0HTR , θαηαζθεπαζηηθέο ιεπηνκέξεηεο ηεο νπνίαο
παξνπζηάδνπκε ζηελ (Δηθόλα 8) .
Ζ θεξαία απηή είλαη κηα ηεηξάγσλε ινύπα πιεπξάο
3,5 m , όπνπ ζην ζεκείν ηξνθνδνζίαο ηεο έρνπλ ηνπνζεηεζεί
ηα θαηάιιεια traps (Δηθόλα 8) , έηζη ώζηε ε όιε θεξαία λα
ζπληνλίδεη ζηα 20 , 15 θαη 10 κέηξα .
Τα ηξία πελία ηνπ θπθιώκαηνο ηξνθνδνζίαο ηεο
θεξαίαο απηήο είλαη ηπιηγκέλα ζηνλ ίδην θύιηλδξν , δηακέηξνπ
3,7 cm , ην έλα δίπια από ην άιιν . θαη κε ζύξκα δηακέηξνπ
1mm-1,5mm .
Τν L1 απνηειείηαη από 7 ζπείξεο θαη έρεη κήθνο 1,6
cm , ην L2 απνηειείηαη από 5 ζπείξεο θαη έρεη κήθνο 1,1 cm
θαη ην L3 απνηειείηαη από 4 ζπείξεο θαη έρεη κήθνο 1 cm .
Οη δε ππθλσηέο ηνπ θπθιώκαηνο απηνύ ζα πξέπεη λα αληέρνπλ ζε ηάζε ηνπιάρηζηνλ 10.000 Volts
.
Αλ θάπνηνο ζέιεη λα επηηύρεη πην αθξηβή ζπληνληζκό ησλ traps , κπνξεί λα ρξεζηκνπνηήζεη έλα Grid Dip
Meter , ζπληνλίδνληαο ην L1 ζηνπο 17 MHz θαη ην L2 ζηνπο 23 MHz .
Όιν δε ην θύθισκα ησλ traps , ζα πξέπεη λα ηνπνζεηεζεί κέζα
ζε έλα πιαζηηθό θνπηί , ώζηε λα κελ επεξεάδεηαη από ηελ πγξαζία θαη
ηηο θαηξηθέο ζπλζήθεο .
Σηελ πεξίπησζε όπνπ θάπνηνο δηαζέηεη έλαλ ηζηό ή έλαλ πύξγν
, ζα κπνξνύζε λα εθκεηαιιεπηεί αθόκε θαη ηηο αληεξίδεο ζηεξίμεώο ηνπ
, έηζη ώζηε ηνπνζεηώληαο ζηηο αληεξίδεο , ζε θαηάιιειεο απνζηάζεηο ,
ηνπο κνλσηήξεο ηνπο , λα δεκηνπξγήζεη κηα θεξαία ινύπα , ζύκθσλα
κε ηελ (Δηθόλα 9) .
Ο θαζέλαο κπνξεί λα ζπλδπάζεη ηηο γλώζεηο ηνπ , ηελ εκπεηξία
ηνπ , αιιά θαη ηελ θαληαζία ηνπ γηα λα δεκηνπξγήζεη κηα θεξαία ηύπνπ
ινύπαο αλάινγα κε ηηο αλάγθεο θαη ηηο απαηηήζεηο ηνπ .
Σην επόκελν ζα νινθιεξώζνπκε ηελ αλαθνξά καο ζηηο θεξαίεο
loop πεξηγξάθνληαο ινύπεο αθόκε κηθξόηεξσλ δηαζηάζεσλ , πνπ είλαη γλσζηέο ζε εκάο κε ηελ νλνκαζία
« καγλεηηθέο ινύπεο ».
(Γ’ Μέρος)
ΜΑΓΝΗΣΙΚΔ΢
ΛΟΤΠΔ΢
Σηα πξνεγνύκελα εμεηάζακε θεξαίεο ηύπνπ ινύπαο όπνπ ην
ζπλνιηθό ηνπο κήθνο ήηαλ ζρεηηθά κεγάιν , πάληα θπζηθά ζε ζρέζε κε ην
κήθνο θύκαηνο .
Σην θεθάιαην απηό ζα αλαθεξζνύκε ζε ινύπεο όπνπ ην ζπλνιηθό
κήθνο ηνπο δελ μεπεξλά ηα 0,085 ηνπ ι . Οη θεξαίεο απηνύ ηνπ ηύπνπ
νλνκάδνληαη κηθξέο ινύπεο , απνηεινύληαη
ζπλήζσο από κηα ζπείξα πνπ κπνξεί λα έρεη
ζρήκα θπθιηθό , ηεηξάγσλν ή θαη ηξηγσληθό
(Σρήκα
1)
,
θαη
παξνπζηάδνπλ
ηελ
ραξαθηεξηζηηθή ηδηόηεηα : Σο ρεύκα ποσ ηης
δηαρρέεη λα είλαη ζηαζερό θαζ’ όιο ηο
κήθος ηες θεραίας (Σρήκα 2) , ελ αληηζέζεη
θσζηθά κε ηο απιό δίποιο όποσ ηο ρεύκα
ποσ ηο δηαρρέεη παροσζηάδεη ηο κέγηζηό ηοσ ζηο κέζολ ηοσ (5-9
report , ηεύρε 53 θαη 71) .
Τν δηάγξακκα αθηηλνβνιίαο κηαο ηέηνηαο κηθξήο
ινύπαο κνηάδεη κε απηό ηνπ δηπόινπ (Σρήκα 3)
, κε ηελ δηαθνξά όκσο όηη ε θαηεύζπλζε ηεο
κέγηζηεο αθηηλνβνιίαο ηεο παξνπζηάδεηαη θαηά κήθνο ηνπ επηπέδνπ ηεο
ινύπαο , ελώ ε ειάρηζηε αθηηλνβνιία ηεο παξνπζηάδεηαη θαηά κήθνο ελόο
λνεηνύ άμνλα θάζεηνπ πξνο ην επίπεδν ηεο ινύπαο (Σρήκα 4) .
Αλάινγα κε ην πώο ζα ηνπνζεηεζεί
ην επίπεδν ηεο ινύπαο ζα είλαη θαη ε
πόισζή ηεο , έηζη ινηπόλ αλ ην επίπεδν ηεο
ηνπνζεηεζεί νξηδόληηα ε αθηηλνβνιία ηεο ζα
έρεη ηελ κνξθή ηνπ (Σρήκαηνο 5) θαη
πξνθαλώο ζα εθπέκπεη πξνο θάζε θαηεύζπλζε ,
ελώ αλ ηνπνζεηεζεί θαηαθόξπθα , ε αθηηλνβνιία ηεο ζα έρεη ηελ
κνξθή ηνπ (Σρήκαηνο 6) .
Σην 5-9 report ηεύρνο 67 , είρακε γλσξίζεη ηελ ζύλζεηε
αληίζηαζε ή εκπέδεζε πνπ παξνπζηάδεη κηα θεξαία ζην ζεκείν
ηξνθνδνζίαο ηεο .
Μηα κηθξή ινύπα παξνπζηάδεη ζηελ είζνδό ηεο
επαγσγηθή αληίδξαζε , θαη απηό ιόγσ ηνπ όηη κηα ηέηνηα θεξαία
είλαη ζηελ νπζία έλα πελίν .
Τν πξαγκαηηθό κέξνο
απηήο ηεο εκπέδεζεο είλαη πνιύ
κηθξό , ηεο ηάμεσο ηνπ 1 Ωκ .
Τν κεγαιύηεξν κέξνο
ηεο αληίζηαζεο εηζόδνπ ράλεηαη
θπξίσο ιόγσ απσιεηώλ πνπ νθείινληαη ζηνλ αγσγό ηεο ινύπαο . Ζ
αληίζηαζε αθηηλνβνιίαο κηαο ηέηνηαο θεξαίαο είλαη ηεο ηάμεσο ηνπ 0,5 Ωκ
ή θαη ιηγόηεξν .
Οη θεξαίεο απηνύ ηνπ ηύπνπ απνηεινύλ κηα θαιή ιύζε εηδηθά ζηηο κπάληεο LF θαη VLF , όπνπ αλ
ζηελ ζέζε ηνπο επξόθεηην λα ηνπνζεηεζεί έλα απιό δίπνιν ζα έπξεπε λα
ρξεζηκνπνηνύζακε κήθνο θαισδίνπ αξθεηώλ δεθάδσλ ή θαη εθαηνληάδσλ
κέηξσλ , ελώ κε κηα κηθξή ινύπα ππνινγηζκέλε γηα απηέο ηηο ζπρλόηεηεο
ιύλεηαη ην πξόβιεκά καο , θαη κάιηζηα κε ζρεηηθά θαιά απνηειέζκαηα ,
ηόζν ζηελ εθπνκπή όζν θαη ζηελ ιήςε .
Αο δνύκε όκσο ιίγν πην ζεσξεηηθά ηελ ιεηηνπξγία κηαο ηέηνηαο θεξαίαο .
Αο ππνζέζνπκε ινηπόλ όηη έρνπκε έλα
ζπληνληδόκελν θύθισκα LC , απνηεινύκελν από
κηα απηεπαγσγή L θαη κηα ρσξεηηθόηεηα C
ζπλδεδεκέλε παξάιιεια κε ην πελίν (Σρήκα 7) .
Τόηε αλ κηα εμσηεξηθή ειεθηξνκαγλεηηθή ελέξγεηα ξαδηνζπρλνηήησλ
δηεγείξεη ην θύθισκα απηό , ζην κελ πελίν ζα δεκηνπξγήζεη καγλεηηθό πεδίν ,
ζηνλ δε ππθλσηή ζα δεκηνπξγήζεη έλα ειεθηξηθό πεδίν ιόγσ ησλ ζπλερώλ
θνξηίζεσλ θαη εθθνξηίζεσλ πνπ ζα ζπκβαίλνπλ κέζα ζε απηόλ , θαη πνπ ζα έρνπλ
σο απνηέιεζκα ηελ δεκηνπξγία ελόο πεδίνπ δπλακηθώλ γξακκώλ ιόγσ
ειεθηξνκαγλεηηθήο επαγσγήο , ε ηζρύο ηνπ νπνίνπ ζα κεηώλεηαη αλάινγα κε ηελ
απόζηαζε πνπ ζα βξηζθόκαζηε από απηό .
Τν θύθισκα απηό όκσο έηζη όπσο είλαη δελ δεκηνπξγεί ζεκαληηθό
πεδίν αθηηλνβνιίαο , αλ όκσο απιώλακε ην πελίν έηζη ώζηε λα ηνπ
δεκηνπξγήζνπκε κηα κεγάιε ζπείξα (Σρήκα 8) , όζνλ ην δπλαηόλ κεγαιπηέξσλ
δηαζηάζεσλ θαη ρξεζηκνπνηνύζακε ζπγρξόλσο έλαλ θαηάιιειν ππθλσηή , ηόηε
ην θύθισκα απηό ζα ήηαλ ηθαλό λα παξάγεη ειεθηξνκαγλεηηθή αθηηλνβνιία ηελ
νπνία κπνξεί λα εθπέκςεη ζηνλ γύξσ ρώξν (Σρήκα 9) , δειαδή ην θύθισκα
απηό λα κεηαηξαπεί ζε θεξαία .
Γηα λα κεησζνύλ νη απώιεηεο
πνπ ζα εκθαλίδνληαη ζην θύθισκα
απηό ζα πξέπεη λα δεκηνπξγήζνπκε
κηα θεξαία κε όζν ην δπλαηόλ αζζελέο ειεθηξηθό πεδίν ζηνλ
γύξσ ρώξν θαη απηό ην επηηπγράλνπκε κέζσ ηεο ζπγθέληξσζεο
ηνπ ειεθηξηθνύ πεδίνπ ζρεδόλ απνθιεηζηηθά ζηνλ ππθλσηή ,
παξά θαηά κήθνο ηνπ αγσγνύ ηνπ πελίνπ , ελώ ζπγρξόλσο ην
καγλεηηθό πεδίν επεθηείλεηαη αθηηλνβνιώληαο γύξσ από ηνλ
βξόγρν ηεο ινύπαο (Σρήκα 10) . Απηόο άιισζηε είλαη θαη ν
βαζηθόο ιόγνο γηα ηνλ νπνίνλ νη ινύπεο απηέο πήξαλ ηελ
νλνκαζία «καγλεηηθέο ινύπεο» .
Έηζη ινηπόλ , κηα καγλεηηθή
ινύπα ζα έρεη ηελ εηθόλα ηνπ
(Σρήκαηνο 11) θαη ην ειεθηξηθό ηζνδύλακν ηνπ θπθιώκαηόο ηεο ζα θαίλεηαη
ζην (Σρήκα 12) .
Σην θύθισκα απηό ππάξρνπλ , εθηόο ηνπ πελίνπ L θαη ηνπ ππθλσηή C
θαη δύν αληηζηάζεηο , ε RR , πνπ είλαη ε αληίζηαζε αθηηλνβνιίαο (5-9 report ,
ηεύρνο 70 ) , θαη ε RL , πνπ είλαη ε αληίζηαζε απσιεηώλ ηνπ θπθιώκαηνο .
Δκείο πξέπεη απηή ηελ RL , λα ηελ θξαηάκε ζε
όζν ην δπλαηόλ ρακειόηεξα επίπεδα γίλεηαη , θαη έλαο
ηξόπνο γηα λα ην πεηύρνπκε απηό είλαη ε ινύπα λα
θαηαζθεπαζηεί από ραιθνζσιήλα , λα θάλνπκε άξηζηεο
θνιιήζεηο θαη λα ρξεζηκνπνηήζνπκε ηα θαιιίηεξα κνλσηηθά πιηθά .
Ζ αληίζηαζε αθηηλνβνιίαο RR , ζε Ωκ , κηαο καγλεηηθήο ινύπαο δίλεηαη
από ηνλ ηύπν:
Όπνπ
F
είλαη
ε
ζπρλόηεηα ζε MHz θαη ην Α είλαη
ην εκβαδόλ ηεο επηθάλεηαο πνπ
θαηαιακβάλεη ε ινύπα ζε m² .
Ζ αληίζηαζε απσιεηώλ
RL , ζε Ωκ , κηαο καγλεηηθήο ινύπαο δίλεηαη από ηνλ ηύπν:
Όπνπ F είλαη ε ζπρλόηεηα ζε MHz , G είλαη ην κήθνο ηεο ινύπαο ζε m , θαη d είλαη ε δηάκεηξνο ηνπ
αγσγνύ ζε mm .
Ζ απόδνζε επί ηεο % κηαο καγλεηηθήο ινύπαο ζα δίλεηαη από ηνλ ηύπν:
Όπνπ RR είλαη ε αληίζηαζε αθηηλνβνιίαο ηεο θαη RL είλαη ε αληίζηαζε απσιείσλ πνπ ζα παξνπζηάδεη .
Τν ειεθηξηθό πεδίν ζε κηα καγλεηηθή ινύπα είλαη ηδηαίηεξα αζζελέο ιόγσ ηνπ όηη
επηθεληξώλεηαη ζρεδόλ απνθιεηζηηθά ζηνλ ππθλσηή . Απηό έρεη ζαλ απνηέιεζκα νη απώιεηεο πνπ ζα
δεκηνπξγνύληαη ιόγσ ηεο επαγσγηθήο ρσξεηηθόηεηαο πνπ νθείιεηαη ζηελ επίδξαζε ηνπ εδάθνπο λα είλαη
ειάρηζηε , γεγνλόο πνπ εμεγεί γηαηί κηα θεξαία ηύπνπ καγλεηηθήο ινύπαο εθπέκπεη απνηειεζκαηηθά αθόκε
θαη ζε κηθξή απόζηαζε από ην έδαθνο .
Άξα δελ είλαη απαξαίηεην λα ηνπνζεηεζεί ζε πςεινύο ηζηνύο ή πύξγνπο , θαη εθπέκπεη
απνηειεζκαηηθά αθόκε θαη αλ ηνπνζεηεζεί πάλσ ζε έλα ηξαπέδη ζην κπαιθόλη καο .
Δπεηδή ν ζόξπβνο πνπ εκθαλίδεηαη ζηηο ξαδηνθσληθέο ζπρλόηεηεο επεξεάδεηαη θπξίσο από ηελ
ειεθηξηθή ζπληζηώζα ηνπ ειεθηξνκαγλεηηθνύ πεδίνπ πνπ επηθξαηεί γύξσ από ηελ θεξαία , ζηελ
καγλεηηθή ινύπα , επεηδή απηή ε ζπληζηώζα είλαη πνιύ κηθξή , έρεη ζαλ απνηέιεζκα νη θεξαίεο απηνύ ηνπ
ηύπνπ λα κελ εκθαλίδνπλ ηνλ ζόξπβν πνπ παξνπζηάδεηαη ζε άιινπ είδνπο θεξαίεο .
Ζ θαξδηά κηαο καγλεηηθήο ινύπαο είλαη ν ππθλσηήο C .
Μέζσ απηνύ ηνπ ππθλσηή κπνξνύκε λα αιιάμνπκε ηελ ζπρλόηεηα ζπληνληζκνύ ηεο θεξαίαο ,
λα ηελ θάλνπκε multiband θαη λα ηελ ζπληνλίζνπκε κε αθξίβεηα ζηελ επηζπκεηή ζπρλόηεηα .
Όκσο επεηδή απηόο ν ππθλσηήο ζπγθεληξώλεη όιε ηελ ειεθηξηθή ελέξγεηα ηνπ θπθιώκαηνο ,
έρεη ζαλ απνηέιεζκα ε ηάζε ζηα άθξα ησλ νπιηζκώλ ηνπ , λα θηάλεη αξθεηέο ρηιηάδεο Volts . Αξθεί λα
ζθεθηεί θαλείο όηη γηα έλαλ πνκπό ηζρύνο εμόδνπ 100 Watts , ε ηάζε απηή κπνξεί λα θηάζεη θαη ηηο 25000
Volts .
Απηόο άιισζηε είλαη θαη ν ιόγνο γηα ηνλ νπνίν ζα πξέπεη ν ππθλσηήο C λα αληέρεη ζε απηή ηελ
πςειή ηάζε .
Σηηο καγλεηηθέο ινύπεο απνθεύγνπκε λα ρξεζηκνπνηνύκε ζαλ πιηθό ηνπ αγσγνύ ηνπο ην
αινπκίλην θαη πξνηηκνύκε ηελ ρξήζε ραιθνζσιήλα , γηαηί έηζη έρνπκε αθόκε κεγαιύηεξε κείσζε ζηηο
απώιεηεο πνπ εκθαλίδεη ε θεξαία .
Έλαο εύθνινο καζεκαηηθόο ηύπνο πνπ καο δίλεη ηελ αληίζηαζε απσιεηώλ RL ζε Ωκ , κηαο
θεξαίαο ηύπνπ καγλεηηθήο ινύπαο θαηαζθεπαζκέλεο κε ραιθνζσιήλα δηακέηξνπ 20mm - 22 mm , είλαη
θαη ν εμήο :
Όπνπ RL είλαη ε αληίζηαζε απσιεηώλ ζε Ωκ , D είλαη ε δηάκεηξνο ηεο ινύπαο ζε m , F είλαη ε
ζπρλόηεηα ιεηηνπξγίαο ηεο θεξαίαο ζε MHz θαη d είλαη ε δηάκεηξνο ηνπ αγσγνύ ηεο ινύπαο ζε m .
Έλα από ηα βαζηθόηεξα κεγέζε γηα ηελ κειέηε θαη ηνλ ππνινγηζκό ησλ ζηνηρείσλ πνπ
παξνπζηάδεη κηα θεξαία ηύπνπ καγλεηηθήο ινύπαο , είλαη θαη ε απηεπαγσγή L πνπ εκθαλίδεη ε ζπείξα ηεο
ινύπαο .
Ο ηύπνο πνπ καο δίλεη ηελ ζπγθεθξηκέλε απηεπαγσγή είλαη ιίγν πνιύπινθνο , γη’ απηό θαη κεηά
από κειέηε θαη ζπλδπάδνληαο ηελ εμίζσζε ηνπ John D. Kraus – W8JK , κηα παξαιιαγή ηεο νπνίαο
γλσξίζακε ζηηο θαηαζθεπαζηηθέο ιεπηνκέξεηεο ηεο θεξαίαο LPDA (5-9 report , ηεύρνο 100) θαη ε νπνία
αλαθέξεηαη ζηελ ραξαθηεξηζηηθή αληίζηαζε Ε0 πνπ παξνπζηάδεη κηα γξακκή κεηαθνξάο παξάιιεισλ
αγσγώλ , θαηέιεμα ζε έλαλ εκηεκπεηξηθό ηύπν πνπ καο δίλεη κε ζρεηηθά κεγάιε αθξίβεηα ηελ απηεπαγσγή
πνπ παξνπζηάδεη κηα καγλεηηθή ινύπα ε νπνία έρεη θπθιηθή κνξθή , απ’ επζείαο ζε κΖ .
Ο ηύπνο καο ινηπόλ είλαη :
Όπνπ L είλαη ε απηεπαγσγή ζε κΖ , D είλαη ε δηάκεηξνο ηεο ινύπαο ζε m θαη d είλαη ε δηάκεηξνο
ηνπ αγσγνύ ηεο ινύπαο ζε m .
Όπσο ήδε αλαθέξακε θαη ζηα πξνεγνύκελα , ε θεξαία καο απηή παξνπζηάδεη κηα επαγσγηθή
αληίδξαζε XL , ηελ νπνίαλ κπνξνύκε λα ππνινγίζνπκε ρξεζηκνπνηώληαο ηνλ ηύπν :
Όπνπ XL είλαη ε επαγσγηθή αληίδξαζε ηεο ινύπαο ζε Ωκ , F είλαη ε ζπρλόηεηα ζε MHz θαη L
είλαη ε απηεπαγσγή ηεο ινύπαο ζε κΖ .
Τν Q (quality factor) , κηαο καγλεηηθήο ινύπαο είλαη ηδηαίηεξα κεγάιν , κπνξεί λα πάξεη αθόκε
θαη ηελ ηηκή 1000 .
Απηό έρεη ζαλ απνηέιεζκα κηα καγλεηηθή ινύπα λα παξνπζηάδεη έλα ηδηαίηεξα ζηελό εύξνο
ιεηηνπξγίαο πνπ θπκαίλεηαη ζπλήζσο από 10 KHz έσο θαη 30 KHz , αλάινγα βέβαηα θαη κε ηελ ζπρλόηεηα
εθπνκπήο .
Όζν απμάλεηαη όκσο ε ζπρλόηεηα ιεηηνπξγίαο ηεο θεξαίαο ηόζν απμάλεηαη θαη ην εύξνο ηεο , ην
νπνίν κπνξεί λα θηάζεη αθόκε θαη ηνπο 250 KHz , εθ’ όζνλ θπζηθά ε δηάκεηξόο ηεο παξακέλεη ίδηα .
Ο ηύπνο ινηπόλ πνπ καο δίλεη ην Q κηαο καγλεηηθήο ινύπαο είλαη :
Όπνπ ην XL είλαη ε επαγσγηθή αληίδξαζε ζε Ωκ , ελώ ε RR θαη ε RL είλαη ε αληίζηαζε
αθηηλνβνιίαο θαη ε αληίζηαζε απσιεηώλ αληίζηνηρα , ηηο νπνίεο κπνξνύκε λα ππνινγίζνπκε θαη κε ηνπο
ηύπνπο πνπ ήδε αλαθέξακε θαη ζην 3ν κέξνο απηνύ ηνπ αθηεξώκαηνο .
Αλ ηώξα γλσξίδνπκε ην Q πνπ παξνπζηάδεη κηα καγλεηηθή ινύπα , είλαη εύθνιν λα
ππνινγίζνπκε ην εύξνο ιεηηνπξγίαο ηεο ζε KHz , αξθεί λα ρξεζηκνπνηήζνπκε ηνλ ηύπν :
Όπνπ ην F είλαη ε ζπρλόηεηα ζε MHz θαη ην Q είλαη ν quality factor ηεο θεξαίαο .
Με ηνλ παξαπάλσ ηύπν , ην εύξνο ιεηηνπξγίαο (bandwidth) ηεο καγλεηηθήο ινύπαο εθθξάδεηαη
απ’ επζείαο ζε KHz .
Όζνλ αθνξά δε ην ξεύκα I , πνπ ζα δηαξξέεη ηνλ αγσγό κηαο καγλεηηθήο ινύπαο , κπνξνύκε λα
ην ππνινγίζνπκε ρξεζηκνπνηώληαο ηνλ ηύπν : P = I²R .
Αλ από απηόλ ηνλ ηύπν ιύζνπκε σο πξνο Η , ζα βξνύκε ηειηθά όηη :
Όπνπ ην Η εθθξάδεηαη ζε Ampere , ην P είλαη ε ηζρύο εμόδνπ ηνπ πνκπνύ
ζε Watts θαη ην R είλαη ε νιηθή αληίζηαζε ηεο θεξαίαο , δειαδή R = RR + RL ,
θαη ε νπνία εθθξάδεηαη ζε Ωκ θπζηθά .
Ο
ΠΤΚΝΩΣΗ΢
Σε κηα θεξαία ηύπνπ καγλεηηθήο ινύπαο ν ππθλσηήο είλαη ην ζεκαληηθόηεξν ζηνηρείν ηεο .
Όπσο ήδε έρνπκε αλαθέξεη νη ηάζεηο πνπ αλαπηύζζνληαη ζηα άθξα ηνπ είλαη ηδηαίηεξα πςειέο ,
ηεο ηάμεσο αξθεηώλ ρηιηάδσλ Volts , αλάινγα βέβαηα θαη κε ηελ ηζρύ εμόδνπ ηνπ πνκπνύ καο .
Οη ηάζεηο πνπ δεκηνπξγνύληαη θαηά κήθνο ηνπ αγσγνύ κηαο
καγλεηηθήο ινύπαο έρνπλ κηα ηδηαίηεξε θαηαλνκή .
Έηζη ινηπόλ , αλ ππνζέζνπκε γηα παξάδεηγκα όηη ζηα
άθξα ηνπ ππθλσηή αλαπηύζζεηαη κηα ηάζε γύξσ ζηα 4000
Volts , ηόηε ε θαηαλνκή ηεο ηάζεο απηήο θαηά κήθνο ηεο
ινύπαο ζα είλαη όπσο ζηελ (Δηθόλα 1) .
Ο ηύπνο ινηπόλ κέζσ ηνπ νπνίνπ κπνξνύκε λα ππνινγίζνπκε ηελ ηηκή ζε pF απηνύ ηνπ
ππθλσηή ζπληνληζκνύ είλαη :
Όπνπ ην CT είλαη ε ρσξεηηθόηεηα ηνπ ππθλσηή ζε pF θαη XL είλαη ε επαγσγηθή αληίδξαζε ηεο
θεξαίαο ζε Ωκ .
Αλ κάιηζηα ζέινπκε λα ππνινγίζνπκε θαη κέρξη πνηα ηάζε πξέπεη λα αληέρεη απηόο ν
ππθλσηήο , ρξεζηκνπνηνύκε ηνλ ηύπν :
Όπνπ VC είλαη ε ηάζε ηνπ ππθλσηή ζε Volts ,
P είλαη ε ηζρύο ηνπ πνκπνύ καο ζε Watts θαη ην Q είλαη ν quality factor ηεο θεξαίαο .
Δπεηδή ινηπόλ ζηα άθξα ηνπ ππθλσηή αλαπηύζζνληαη
ηδηαίηεξα πςειέο ηάζεηο , γη’ απηό ζα πξέπεη νη
απνζηάζεηο κεηαμύ ησλ νπιηζκώλ ηνπ λα είλαη
ηδηαίηεξα κεγάιεο , ηνπιάρηζηνλ 4 έσο 5 mm ,δειαδή
λα ρξεζηκνπνηεζεί έλαο αξαηόθπιινο κεηαβιεηόο
ππθλσηήο (Δηθόλα 2) , πνπ ζα έρεη θπζηθά ηελ
θαηάιιειε ρσξεηηθόηεηα .
Αλ πξόθεηηαη λα ρξεζηκνπνηήζεηε έλαλ κεγάιν αξαηόθπιιν κεηαβιεηό
ππθλσηή , ηόηε θαιό ζα ήηαλ θαη πξνθεηκέλνπ λα κεηώζνπκε όζν ην δπλαηόλ ηηο
απώιεηεο , λα ρξεζηκνπνηεζεί έλαο κεηαβιεηόο ππθλσηήο ηύπνπ πεηαινύδαο (split
stator) , πάληα αξαηόθπιινο , όπσο ζηελ (Δηθόλα 3) .
Μηα πην αθξηβή ιύζε , αιιά ζαθώο
θαιιίηεξε από θάζε άπνςε , είλαη θαη ε ρξήζε
κεηαβιεηνύ ππθλσηή θελνύ , πάληα θαιήο
πνηόηεηαο θπζηθά , όπσο π.ρ. απηόο ηεο
εηαηξίαο Jennings ή ηεο Comet (Δηθόλα 4) , ν
νπνίνο έρεη θαη κεγαιύηεξε αλνρή ζε πςειέο
ηάζεηο αιιά θαη θαιιίηεξε κόλσζε ώζηε λα
έρνπκε όζνλ ην δπλαηόλ κηθξόηεξε αληίζηαζε
απσιεηώλ .
Ζ ζπλδεζκνινγία κάιηζηα ελόο ηέηνηνπ ππθλσηή κε ηελ ινύπα ηεο θεξαίαο θαίλεηαη ζηελ (Δηθόλα
5) . Θαιόλ είλαη λα απνθύγεηε λα ηνλ ζπλδέζεηε κε θνιάξα ζύζθημεο , αιιά λα πξνηηκήζεηε κηα θαιή
θόιιεζε .
Βέβαηα ζα κπνξνύζε θαλείο , αλ ήζειε λα εθπέκπεη κόλν ζε κηα ζπγθεθξηκέλε ζπρλόηεηα , λα
ρξεζηκνπνηήζεη έλαλ ζηαζεξό ππθλσηή θαηάιιειεο ρσξεηηθόηεηαο θαη ηάζεο , είηε αγνξάδνληαο ηνλ από
ην εκπόξην είηε θαηαζθεπάδνληάο ηνλ ρξεζηκνπνηώληαο έλα θνκκάηη θαισδίνπ coaxial ηύπνπ RG-213
(Δηθόλα 6) , ην νπνίν ζα έρεη θπζηθά έλα ζπγθεθξηκέλν κήθνο , ώζηε ε ρσξεηηθόηεηά ηνπ λα ηαηξηάδεη κε
ηελ ηηκή ηνπ ππθλσηή πνπ ππνινγίζακε , αθνύ θπζηθά ιάβνπκε ππ’
όςελ καο , από ηα εηδηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ θαισδίνπ απηνύ , όηη
παξνπζηάδεη κηα ρσξεηηθόηεηα ηεο ηάμεσο ησλ 100pF αλά κέηξν .
Αλ ινηπόλ , γηα παξάδεηγκα , έρνπκε ππνινγίζεη όηη ν
ππθλσηήο καο πξέπεη λα έρεη κηα ρσξεηηθόηεηα γύξσ ζηα 50 pF ,
ηόηε επεηδή ην RG-213 παξνπζηάδεη κηα ρσξεηηθόηεηα 100pF αλά
κέηξν , ζα κπνξνύζακε κε έλα θνκκάηη από απηό ην θαιώδην ,
κήθνπο γύξσ ζηα 50 cm , λα
πεηύρνπκε ηελ ρσξεηηθόηεηα πνπ
επηζπκνύκε .
Βέβαηα απηή ε ιύζε , πνπ
είλαη ηδηαίηεξα νηθνλνκηθή , ζα
πξέπεη λα πξνηηκάηαη κόλνλ εθ’ όζνλ ζέινπκε ρξεζηκνπνηνύκε κηα ζπγθεθξηκέλε ζπρλόηεηα θαη κόλν εθ’
όζνλ ν πνκπόο καο εθπέκπεη κε ρακειή ηζρύ QRP .
Πάλησο
είλαη
πξνηηκόηεξν
ζε
θάζε
πεξίπησζε λα ρξεζηκνπνηεζεί κεηαβιεηόο ππθλσηήο
θαη κάιηζηα θελνύ , γηαηί έηζη ζα ππάξρεη ε επρέξεηα
λα ζπληνλίδεηαη ε θεξαία ζε θάζε ζπρλόηεηα πνπ
επηζπκνύκε θαη ζε αξθεηέο κπάληεο , κε ηηο κηθξόηεξεο
δπλαηόλ απώιεηεο .
Δπεηδή , όπσο ήδε αλαθέξακε , ην Q κηαο
καγλεηηθήο ινύπαο είλαη ηδηαίηεξα πςειό θαη ην εύξνο
ιεηηνπξγίαο ηεο θεξαίαο ηδηαίηεξα κηθξό , γηα ηελ
δηεπθόιπλζή καο , ζα πξέπεη ν κεηαβιεηόο ππθλσηήο
λα πεξηζηξέθεηαη κε ηελ βνήζεηα ελόο κνηέξ ώζηε θαη
κε ηελ πξνζζήθε ελόο θαηάιιεινπ κεησηήξα , λα
κπνξνύκε λα ζπληνλίδνπκε κε αθξίβεηα ηνλ ππθλσηή
απηόλ από απόζηαζε .
Τν κνηέξ καδί κε ηνλ κεησηήξα κπνξεί λα ηνπνζεηεζεί είηε
ζηελ πξνέθηαζε ηνπ άμνλα ηνπ κεηαβιεηνύ (Δηθόλα 7) , είηε κέζσ
εηδηθώλ γξαλαδηώλ θάζεηα ζε απηόλ (Δηθόλα 8) .
Με απηόλ ηνλ ηξόπν ηειεθαηεπζύλνπκε από ην shack ηνλ
ζπληνληζκό ηεο θεξαίαο , ρσξίο λα είκαζηε ππνρξεσκέλνη θάζε θνξά
πνπ ζέινπκε λα ζπληνλίζνπκε ηελ θεξαία ζε κηα ζπρλόηεηα ή λα
αιιάμνπκε κπάληα , λα βξηζθόκαζηε θάησ από ηελ θεξαία θαη λα
κεηαβάιινπκε θάζε θνξά ηελ ηηκή ηνπ ππθλσηή .
Σην επόκελν ηεύρνο ηνπ 5-9 report , ζα αλαθεξζνύκε
ζηνπο ηξόπνπο πξνζαξκνγήο θαη ηξνθνδνζίαο κηαο καγλεηηθήο
ινύπαο κε γξακκή κεηαθνξάο 50 Ωκ , θαζώο θαη έλα παξάδεηγκα
ππνινγηζκνύ ησλ δηαζηάζεσλ θαη ησλ ραξαθηεξηζηηθώλ κηαο
multiband καγλεηηθήο ινύπαο , πνπ κπνξεί λα ιεηηνπξγεί κε πνιύ
θαιά απνηειέζκαηα , ζε όιεο ηηο εξαζηηερληθέο κπάληεο από ηα 20
έσο θαη ηα 10 κέηξα .
Γ’ Μέρος
ΜΑΓΝΗΣΙΚΔ΢ ΛΟΤΠΔ΢
ΜΔΘΟΓΟΙ ΠΡΟ΢ΑΡΜΟΓΗ΢
Όπσο θαη ζην απιό δίπνιν έηζη θαη ζηελ πεξίπησζε ηεο καγλεηηθήο ινύπαο κπνξνύκε λα
ρξεζηκνπνηήζνπκε νπνηαδήπνηε κέζνδν πξνζαξκνγήο έρνπκε γλσξίζεη κέρξη ηώξα (5-9 report , ηεύρε 57
θαη 58) . Δηδηθά όκσο ζηελ πεξίπησζε ηεο ηξνθνδνζίαο κηαο θεξαίαο ηύπνπ καγλεηηθήο ινύπαο
ρξεζηκνπνηνύληαη ζπλήζσο ηξείο κέζνδνη .
1ε Μέζοδος : Υωρεηηθή προζαρκογή
Σύκθσλα κε ηελ κέζνδν απηή , ε
πξνζαξκνγή ηεο καγλεηηθήο ινύπαο κε ηελ
νκναμνληθή γξακκή κεηαθνξάο ησλ 50 Ωκ
επηηπγράλεηαη κε ηελ βνήζεηα θαηάιιεινπ ππθλσηή
Cc (Δηθόλα 1) .
Ζ κέζνδνο απηή ρξεζηκνπνηείηαη θπξίσο
ζηελ πεξίπησζε όπνπ ζέινπκε ε θεξαία καο λα
ιεηηνπξγεί ζε κηα κόλν κπάληα .
Ζ ρσξεηηθόηεηα απηνύ ηνπ ππθλσηή
ζπδεύμεσο Cc ππνινγίδεηαη απ’ επζείαο ζε pF κε
ηελ βνήζεηα ηνπ ηύπνπ :
όπνπ Cη είλαη ε ρσξεηηθόηεηα ηνπ ππθλσηή ζπληνληζκνύ
ηεο ινύπαο ζε pF , όπσο ππνινγίδεηαη από ηνλ αληίζηνηρν ηύπν πνπ γλσξίζακε ζην πξνεγνύκελν ηεύρνο
ηνπ 5-9 report , ελώ ε RR θαη ε RL είλαη αληίζηνηρα ε αληίζηαζε αθηηλνβνιίαο θαη ε αληίζηαζε απσιεηώλ
πνπ παξνπζηάδεη ε καγλεηηθή ινύπα .
Οη δύν ππθλσηέο Cc θαη Cη ξπζκίδνληαη έηζη ώζηε λα έρνπκε ηα ιηγόηεξα δπλαηά ζηάζηκα ζηελ
ζπρλόηεηα ιεηηνπξγίαο ηεο θεξαίαο .
2ε Μέζοδος : Gamma Match
Απηή ε κέζνδνο ρξεζηκνπνηείηαη αξθεηά ζπρλά θαη θπξίσο ζηηο πεξηπηώζεηο όπνπ ζέινπκε ε
θεξαία καο λα θαιύπηεη έλα εύξνο ζπρλνηήησλ πνπ λα έρεη έλαλ ιόγν ηεο ηάμεσο ηνπ 2 πξνο 1 . Δίλαη
πνιύ απιή θαηαζθεπαζηηθά θαη ηδηαίηεξα νηθνλνκηθή .
Ζ ζπλδεζκνινγία ηεο θαίλεηαη ζηελ (Δηθόλα 2) .
Ζ ζσξάθηζε ηεο νκναμνληθήο γξακκήο ησλ 50 Ωκ ελώλεηαη
ζην κέζνλ ηεο ινύπαο θαη ζην ζεκείν εθείλν πνπ βξίζθεηαη
αληηδηακεηξηθά , δειαδή αθξηβώο απέλαληη από ηνλ ππθλσηή
C , ν δε θεληξηθόο αγσγόο ηνπ
coaxial βξαρπθπθιώλεηαη ζε έλα
ζεκείν ηεο ινύπαο . Τν ζεκείν
απηό βξίζθεηαη εθεί όπνπ ζα
έρνπκε ηα ιηγόηεξα ζηάζηκα .
Σην ζεκείν ηξνθνδνζίαο ηεο ινύπαο , ζα κπνξνύζακε λα ζπλδέζνπκε
θαη έλαλ ζειπθό θνλέθηνξα ζύκθσλα κε ηελ (Δηθόλα 3) .
3ε Μέζοδος : Δπαγωγηθή ιούπα
Απηή είλαη ε ζπλεζέζηεξε θαη ε πην πξνζθηιήο κέζνδνο ηξνθνδνζίαο
κηαο καγλεηηθήο ινύπαο από ηνπο ξαδηνεξαζηηέρλεο (Δηθόλα 4Α) .
Σύκθσλα κε ηελ ζπλδεζκνινγία απηήο ηεο κεζόδνπ , ε γρακκή
κεηαθοράς ηωλ 50 Ωκ θαηαιήγεη ζε κηα κηθρή ιούπα , ε οποία έτεη δηάκεηρο ίζε κε ηο 1/5 ηες
δηακέηροσ ηες κεγάιες ιούπας θαη θαηαζθεσάδεηαη από τάιθηλο
ζωιελάθη δηακέηροσ 4mm – 5mm .
Τν αληίζηνηρν ειεθηξνληθό δηάγξακκα ηεο
κεζόδνπ απηήο θαίλεηαη ζηελ (Δηθόλα 4Β) .
Ζ κέζνδνο απηή έρεη ην πιενλέθηεκα λα
είλαη ηδηαίηεξα απιή ζηελ θαηαζθεπή , λα
πξνζαξκόδεη παλεύθνια ηελ γξακκή κεηαθνξάο
ησλ 50 Ωκ κε ηελ θεξαία θαη κάιηζηα γηα έλα πνιύ
κεγάιν εύξνο ζπρλνηήησλ , ηεο ηάμεσο ηνπ 5
πξνο 1 , θάηη πνπ ηελ θάλεη ηδηαίηεξα
ειθπζηηθή θαη πξνηηκεηέα όρη κόλν από ηνπο
ξαδηνεξαζηηέρλεο αιιά θαη από κεγάιεο
εξγνζηαζηαθέο εηαηξείεο θαηαζθεπήο θεξαηώλ
.
Γελ παξνπζηάδεη θακία ηδηαίηεξε δπζθνιία ζηνλ ζπληνληζκό
ηεο .
Απηό πνπ ζα παξαηεξήζεη θάπνηνο είλαη όηη όηαλ κεηαθηλείηαη
ε κηθξή ινύπα πξνο ην θέληξν ηεο κεγάιεο ηόηε αιιάδνπλ ηα ζηάζηκα ,
όπσο επίζεο αιιάδνπλ θαη όηαλ ε κηθξή ινύπα από θπθιηθό ζρήκα
πάξεη ζρήκα νβάι .
Δίλαη ε κόλε κέζνδνο πνπ ακέζσο κόιηο ηοποζεηήζεηε ηελ κηθρή
επαγωγηθή ιούπα ζε κηα ζέζε ποσ βρίζθεηαη αθρηβώς απέλαληη
από εθεί ποσ βρίζθεηαη ο κεηαβιεηός πσθλωηής , ε θεξαία είλαη
έηνηκε λα ιεηηνπξγήζεη νκαιόηαηα (Δηθόλα 5) .
Απηή ε κηθξή επαγσγηθή ινύπα κπνξεί λα είλαη κόλε ηεο θαη
κνλσκέλε από ηελ κεγάιε ινύπα , κπνξεί όκσο αλ ζέινπκε θαη λα ηελ
γεηώζνπκε πάλσ ζηελ κεγάιε ινύπα
όπσο π. ρ. δείρλνπλ κε θάζε
ιεπηνκέξεηα νη (Δηθόλεο 6 θαη 7) .
Όπνηα ζπλδεζκνινγία θαη αλ
ρξεζηκνπνηήζεηε ε ιεηηνπξγία ηεο
θεξαίαο είλαη ίδηα , απιώο ζηελ
πεξίπησζε ηεο γεησκέλεο κηθξήο
ινύπαο έρνπκε θαιιίηεξε ζηήξημε θαη
ζηαζεξόηεηα .
ΚΑΣΑ΢ΚΔΤΗ MULTIBAND ΜΑΓΝΗΣΙΚΗ΢ ΛΟΤΠΑ΢ 14-30 Mc/s
Σηα πξνεγνύκελα είρακε αλαθέξεη όηη ζηηο θεξαίεο ηύπνπ καγλεηηθήο ινύπαο , ην ζρήκα ηνπο
παίδεη ζεκαληηθό ξόιν ζηελ απόδνζή ηνπο .
Έηζη ινηπόλ αλ ην ζρήκα κηαο καγλεηηθήο ινύπαο είλαη θπθιηθό ζα έρεη θαιιίηεξε απόδνζε από
όηη αλ είρε ζρήκα νθηαγσληθό θαη απηό πάιη κε ηελ ζεηξά ηνπ ζα έρεη θαιιίηεξε απόδνζε από κηα πνπ ζα
είρε ζρήκα εμαγσληθό θ.ν.θ. δειαδή κε πην απιά ιόγηα, κηα θεξαία ηύπνπ καγλεηηθήο ινύπαο ζα έρεη
ηόζν θαιιίηεξε απόδνζε όζν ζα κεγαιώλεη ην εκβαδόλ ηεο επηθαλείαο ην νπνίν ζα θαηαιακβάλεη .
Απηόο ινηπόλ είλαη θαη ν βαζηθόο ιόγνο πνπ νη καγλεηηθέο ινύπεο έρνπλ ζπλήζσο θπθιηθό
ζρήκα ,επεηδή αθξηβώο ην θπθιηθό ηνπο ζρήκα παξνπζηάδεη κεγαιύηεξν εκβαδόλ από άιιν αληίζηνηρν
πνιπγσληθό ζρήκα ίδησλ δηαζηάζεσλ .
Γηα ηελ θαηαζθεπή καο ινηπόλ επηιέγνπκε κηα ινύπα θπθιηθνύ θπζηθά ζρήκαηνο , πνπ λα έρεη
δηάκεηξν 1 κέηξν , θαη λα απνηειείηαη από εύθακπηε ραιθνζσιήλα δηακέηξνπ 22 mm .
Μηα ηέηνηα ινύπα ζα έρεη ζπλνιηθό κήθνο : G=2▪π▪R=2▪3,14▪0,5=3,14 m .
Αο ππνζέζνπκε ινηπόλ , γηα δηεπθόιπλζε ησλ ππνινγηζκώλ καο , όηη ε θεξαία καο ζέινπκε λα
ιεηηνπξγεί ζηηο ζπρλόηεηεο 14,200 Mc/s 21,250 Mc/s θαη 28,500 Mc/s .
Χξεζηκνπνηώληαο ηνπο ηύπνπο πνπ γλσξίζακε ζηα πξνεγνύκελα ππνινγίδνπκε πξώηα : ηελ
αληίζηαζε αθηηλνβνιίαο RR , ηελ αληίζηαζε απσιεηώλ RL θαη ηελ απηεπαγσγή L , πνπ ζα παξνπζηάδεη ε
ινύπα .
Σηελ ζπλέρεηα ππνινγίδνπκε ηελ επαγσγηθή αληίδξαζε XL , ην Q θαη ην εύξνο ιεηηνπξγίαο πνπ
ζα παξνπζηάδεη ε θεξαία καο ζε θάζε κπάληα .
Πάκε ηώξα λα ππνινγίζνπκε ηελ ρσξεηηθόηεηα ηνπ ππθλσηή πνπ ζα πξέπεη λα
ρξεζηκνπνηήζνπκε .
Θαη’ αξρήλ ππνινγίδνπκε ηελ ρσξεηηθόηεηα Cη ρξεζηκνπνηώληαο ηνλ αληίζηνηρν ηύπν . Δπεηδή
όκως ζηο θύθιωκα ηες θεραίας σπάρτεη πάληα κηα θαηαλεκεκέλε τωρεηηθόηεηα Cd θαηά κήθος
ηοσ αγωγού ηες ιούπας , σποιογίδοσκε ασηήλ ηελ ελδοτωρεηηθόηεηα απ’ εσζείας ζε pF ,
τρεζηκοποηώληας ηολ ηύπο:
Όποσ ηο Cd είλαη ε ελδοτωρεηηθόηεηα ποσ παροσζηάδεη ο αγωγός ηες ιούπας θαη ηο
G είλαη ηο κήθος ηες ιούπας ζε κέηρα .
Έηζη ινηπόλ ζηελ ζπγθεθξηκέλε , πεξίπησζε επεηδή ε ινύπα πνπ ζέινπκε λα θαηαζθεπάζνπκε
έρεη δηάκεηξν 1 m , ην ζπλνιηθό ηεο κήθνο ζα είλαη 3,14 m , πνπ ζεκαίλεη όηη ε ινύπα καο απηή ζα
παξνπζηάδεη κηα ελδνρσξεηηθόηεηα πνπ ζα είλαη :
Cd = 2,7▪3,14 = 8,47 pF .
Γηα λα σποιογίζοσκε ιοηπόλ ηελ ηηκή ποσ ζα πρέπεη λα έτεη ο κεηαβιεηός πσθλωηής
ηες ιούπας , ζα πρέπεη από ηελ ηηκή Cη ποσ σποιογίζακε , γηα θάζε ζστλόηεηα ιεηηοσργίας
θσζηθά , λα αθαηρέζοσκε ηελ ηηκή Cd . Σο αποηέιεζκα δε ηο οποίο ζα βρούκε ζα είλαη θαη ε
τωρεηηθόηεηα ποσ ζα πρέπεη λα έτεη ο κεηαβιεηός πσθλωηής C , ποσ ζα τρεζηκοποηεζεί ζηελ
ιούπα .
Αλ ινηπόλ ζπγθεληξώζνπκε όια ηα απνηειέζκαηα ηα νπνία βξήθακε , ηόηε κπνξνύκε λα
θαηαζθεπάζνπκε ηνλ παξαθάησ πίλαθα :
Από ηνλ πίλαθα απηόλ βιέπνπκε όηη ν ππθλσηήο ζπληνληζκνύ C έρεη κηα ρσξεηηθόηεηα πνπ θπκαίλεηαη
από 42,44 pF ζηα 20 κέηξα κέρξη ηα 4,13 pF ζηα 10 κέηξα θαη κε κηα ηάζε από 4125 Volts κέρξη ηα 2429
Volts αληίζηνηρα .
Άξα γηα λα θαιύςνπκε όιεο απηέο ηηο κπάληεο κε έλαλ ππθλσηή ζα ρξεηαζηνύκε έλαλ κεηαβιεηό
ππθλσηή πνπ ζα πξέπεη λα έρεη κηα ρσξεηηθόηεηα από 2 pF – 60 pF , θαη λα αληέρεη ζε κηα ηάζε
ηνπιάρηζηνλ 5000 Volts , εθ’ όζνλ θπζηθά ν πνκπόο καο ζα έρεη κηα ηζρύ 100 Watts , γηαηί γηα
κεγαιύηεξε ηζρύ ζα πξέπεη λα γίλνπλ λένη ππνινγηζκνί .
Όπσο δηαπηζηώλεη θαλείο από ηνλ πίλαθα απηόλ , ε
απόδνζε ηεο θεξαίαο καο αξρίδεη κε 68,7 % ζηα 20 κέηξα θαη
θηάλεη ζηα 96,2 % ζηα 10 κέηξα , πνπ ζεκαίλεη όηη ζα έρνπκε
κηα απνδνηηθή καγλεηηθή ινύπα ε νπνία ζπγθξηλόκελε κε έλα
απιό δίπνιν ι/2 ζα παξνπζηάδεη κηα απόδνζε κηθξόηεξε από
απηό θαηά 0,5 – 1 S πεξίπνπ .
Μηα απεηθόληζε ηεο απνδνηηθόηεηαο κηαο θεξαίαο ηύπνπ
καγλεηηθήο ινύπαο ζε ζρέζε θαη κε ηελ ζπρλόηεηα , θαίλεηαη
ζηελ (Δηθόλα 8) .
Αλ ηώξα ζέινπκε λα
ππνινγίζνπκε θαη ηελ γσλία εθπνκπήο πνπ ζα παξνπζηάδεη ε
θεξαία καο , παίξλνπκε έλαλ ιακπηήξα θζνξηζκνύ θαη
κεηαθηλώληαο ηνλ γύξσ από ηελ ινύπα ζα βξνύκε έλα ζεκείν
όπνπ ζα θσηνβνιεί πεξηζζόηεξν , ε γσλία ηελ νπνία ζα
ζρεκαηίδεη ν ιακπηήξαο κε ηνλ νξίδνληα ζα είλαη θαη ε γσλία
αθηηλνβνιίαο πνπ ζα παξνπζηάδεη ε καγλεηηθή ινύπα , όπσο
άιισζηε θαίλεηαη θαη ζηελ (Δηθόλα 9) .
Ο ηζηόο ζηνλ νπνίνλ πξόθεηηαη λα ζηεξηρηεί κηα καγλεηηθή ινύπα δελ
ζα πξέπεη λα απνηειείηαη από αγώγηκν πιηθό . Έλα θαηάιιειν πιηθό κπνξεί
λα είλαη ην μύιν ή ην PVC .
Σηελ πεξίπησζε κάιηζηα θαηά ηελ νπνίαλ ζέινπκε λα
ηνπνζεηήζνπκε κηα καγλεηηθή ινύπα ζην κπαιθόλη ηνπ ζπηηηνύ καο ζα
κπνξνύζακε λα ηνπνζεηήζνπκε ην ζηήξηγκά ηεο ζε κηα πιαζηηθή βάζε από
νκπξέια ζαιάζζεο , όπσο απηέο πνπ γεκίδνπλ κε λεξό , ή νπνηαδήπνηε άιιε
ζα κπνξνύζε λα θάλεη ηελ δνπιεηά καο (Δηθόλα 10) .
Αλ βάδακε κεηαβιεηό ππθλσηή κεγαιύηεξεο ρσξεηηθόηεηαο γηα λα
θαιύςνπκε θαη ηα 40 κέηξα , ηόηε ε απόδνζε ηεο θεξαίαο ζα έπεθηε
δξακαηηθά , γη απηό ζε απηέο ηηο πεξηπηώζεηο θαιόλ είλαη λα θαηαζθεπάζνπκε
κηα δεύηεξε καγλεηηθή ινύπα , αηζζεηά κεγαιύηεξεο δηακέηξνπ θπζηθά , πνπ
λα θαιύπηεη ηα 80 θαη ηα 40 κέηξα .
ΔΠΙΛΟΓΟ΢
Ζ καγλεηηθή ινύπα είλαη κηα θεξαία πνπ παξ’ όιν ην κηθξό ηεο κέγεζνο έρεη ηδηαίηεξα θαιά
απνηειέζκαηα , ηόζν ζηελ εθπνκπή όζν θαη ζηελ ιήςε , εηδηθά δε ζηελ ιήςε ραξαθηεξίδεηαη γηα ηνλ
ρακειό ζόξπβν πνπ παξνπζηάδεη .
Έρεη ην πιενλέθηεκα όηη δελ ρξεηάδεηαη θαζόινπ antenna tuner γηα λα
ζπληνληζηεί , αξθεί γηα ηνλ ζπληνληζκό ηεο κόλν ν ππθλσηήο ζπληνληζκνύ C .
Πξσηνζρεδηάζηεθε από ηνλ K. Patterson ζην Vietnam ην 1967 , ν νπνίνο
κάιηζηα ηόηε ηελ θαηαζθεύαζε από ζσιήλα αινπκηλίνπ θαη παξνπζίαδε αξθεηέο
απώιεηεο .
Τνλ Μάξηην ηνπ 1968 παξνπζηάδεηαη θαη ζην πεξηνδηθό QST .
Από ηόηε όκσο κέρξη ζήκεξα ε θεξαία απηή έρεη κειεηεζεί επηζηακέλσο
θαη εηδηθά ζηηο κέξεο καο κπνξνύκε λα πνύκε όηη , κε ηα πιηθά ηα νπνία δηαζέηνπκε
, κπνξνύκε λα θαηαζθεπάζνπκε θεξαίεο ηύπνπ καγλεηηθήο ινύπαο ηδηαίηεξα
απνδνηηθέο θαη γηα νπνηαδήπνηε ζπρλόηεηα από ηα LF κέρξη ηα VHF , αθόκε θαη γηα
θνξεηά , όπσο απηή ηεο (Δηθόλαο 11) .
Πνιιά 73
Νηίλος – SV1GK