Магнитная антенна "культового" приемника

Спасибо за сканы. Очень показательно.

Zandy: Эх, что-то давно В. Поляков на наш форум не захаживал. Думаю, что он бы помог внести ясность.
Вот, зашел, здравствуйте всем, и с наступившим праздником Пасхи!
Тема радиоприемных антенн мне очень интересна, в том числе и магнитных.
Но почему никто не нарисовал простейшей эквивалентной схемы МА? Она очень проста: последовательно соединены генератор, индуктивность, резистор и емкость. Генератор имеет ЭДС=Еhд, где Е - напр. поля, hд - действующая высота по формуле, приведенной Zandy в цитированном посте от 26.04. в 0926. Резистор - это сопротивление потерь катушки + входное сопротивление приемника, если он включен именно так, в последовательный контур МА (такие схемы есть, и работают, на входе обычно биполярный транзистор с ОБ). Дальше все элементарно считается.

Все несколько сложнее, если снимаем сигнал с конденсатора. Тут входное сопротивление большое, и подключено параллельно параллельному же контуру. Можно считать его Rое, и шунтировать его входным, но напряжение на контуре будет в Q больше ЭДС. Поэтому выгодно Rвх сделать бесконечным, применив хороший полевик. А для дальнейшего повышения Q мотать катушку литцендратом, с соблюдением всех правил намотки высокодобротных катушек. Реально я без особых трудностей получал Q = 200...250 на СВ, а на ДВ добротность приходилось нарочно ограничивать, чтобы совсем не зарезать полосу. Эти антенны работали замечательно, ровно в Q раз лучше "широкополосных" и прочей ерунды.

Здравствуйте уважаемый VP. Приятно видеть вас на форуме. Вас прямо бог послал.

VP: Эти антенны работали замечательно, ровно в Q раз лучше "широкополосных" и прочей ерунды.
Что такое "лучше"?

Ответьте пожалуйста на простой вопрос, на который я так и не получил ответа.
Представим себе, что селектирующие свойства магнитной антенны нас совершенно не интересуют. Наоборот нас интересует максимально широкая полоса и максимальный энергетический потенциал антенны.
Да, действительно, если мы хотим получить максимально возможную эдс на параллельном контуре антенны, мы должны увеличивать его контруктивную добротность. Но!!! Добротность реальных контуров имеет увы, конечное значение. Вправе ли мы нагружать такой контур на бесконечно большое сопротивление входного транзистора? Ведь речь идет о согласовании по мощности? При чрезмерно большом входном сопротивлении коэффициент шума начнет падать! Значит входное сопротивление, если мы подключаем транзистор непосредственно к контуру должно быть вполне конкретное, и думаю, не очень высокое, если нас интересует только энергетика, а не полоса пропускания - условие так называемого оптимального согласования по шумам. Нагруженная добротность упадет, но это не страшно. Более того, раз нас интересует максимально широкая полоса, то это нам только на руку. Также, наверное, мы имеем полное право для увеличения широкополосности увеличивать Rое контура, увеличивая L и уменьшая С до определенных разумных пределов. Прокомментируйте пожалуйста эти мысли.

И второй вопрос. Чем так плох биполярный транзистор и его согласование с контуром по мощности посредством трансформаторной или автотрансформаторной связи? Я что-то не вижу принципиальных различий с полевиком и полным включением контура с точки зрения достижения необходимого отношения с/ш.

Zandy: При чрезмерно большом входном сопротивлении коэффициент шума начнет падать! Zandy персональный привет! Тут надо строго определить требования. Если надо получить максимум напряжения от антенны, то лучший путь - увеличение добротности, увеличение отношения L/C и полевой транзистор на входе, схема с ОИ. Коэффицмент шума при этом не падает, т.к. напряжение сигнала растет пропорционально Q и числу витков W, а шум тоже растет, но пропорционально корню из Roe контура МА.

Если надо получить максимум мощности в заданное сопротивление нагрузки, то его надо трансформировать на экв. схеме в последовательное, тогда становится ясно, что оно должно быть равно сопротивлению потерь контура МА, и опять таки надо снижать потери, т.е. увеличивать добротность, чтобы максимизировать мощность.

Если же вы хотите получить максимум С/Ш, да еще в широкой полосе, то добротность должна быть низка (единицы), и антенна хоть и будет работать, но плохо, ЭДС можно сосчитать по прив. вами формуле (она годится для всех рамочных антенн), импеданс входа задайте и считайте, что получится. Наверняка ничего хорошего и малошумящий у-ль потребуется как минимум.

VP: добротность должна быть низка
Я так понимаю, что нагруженная добротность должна быть низка, а конструктивная как можно выше.
Т.е. конструктивную большую, затем нагружаем пока не получим нужную полосу.
Или как в "Дегене", нагруженную добротность делаем выше, чем в первом случае, а полосу расширяем за счёт ООС.

Если так, то опять пришли к тому с чего начали.

aen: Я так понимаю, что нагруженная добротность должна быть низка, а конструктивная как можно выше. Конструктивная (т.е. ненагруженная добротность) может быть низкой, - это не принципиально.
aen: Или как в "Дегене", нагруженную добротность делаем выше, чем в первом случае, а полосу расширяем за счёт ООС. Добротность цепи контура магнитной антенны в Дигене также порядка еденицы, ибо надо перекрыть ДВ и СВ без перестройки.

Vlad_Petr: это не принципиально.
Нет.
Чем конструктивная выше, тем сильнее можем нагрузить при заданной полосе.
А в схеме дегена я имел в виду в нашем случае нужно сделать резонанс на 125 кгц. Без ООС нагрузить до полосы пусть 20 кгц, а остальное до 50 кгц вытянуть обратной связью. Т.е. получится Q-умножитель наоборот.

Я немного не понимаю. Поэтому попробую еще раз сформулировать вопрос.

VP: Если надо получить максимум напряжения от антенны
VP: Если надо получить максимум мощности в заданное сопротивление нагрузки

При согласовании нам всегда важно второе (мощность). Именно при согласовании по мощности мы минимизируем коэффициент шума. А первое (напряжение) нам по большому счету неважно. Это, как говорится дело десятое. Условие согласования по мощности: входное сопротивление усилителя должно быть равно сопротивлению источника сигнала. Теория также трактует понятие оптимального режима согласования (по шумам). При оптимальном согласовании входное сопротивление усилителя должно быть немного меньше, чем сопротивление источника сигнала (есть формула какя-то на этот предмет).
В данном конкретном случае сопротивление источника сигнала (параллельный контур магнитной антенны) определяется L/C и Q или Rконтура = Q√L/C. Следовательно и входное сопротивление усилителя должно быть равно этой величине или даже чуть меньше. Если использовать усилитель с входным сопротивлением больше этой величины, то условие согласования нарушится и коэффициент шума будет падать. Почему же вы рекомендуете использовать усилитель с бесконечно большим входным сопротивлением?

Теперь возьмем биполярный транзистор. Его входное сопротивление гораздо ниже, чем у полевика при том же самом собственном коэффициенте шума. Но что нам мешает осуществить трансформаторную связь с нашим контуром, обеспечив согласование сопротивлений? Почему такой вариант вы рассматриваете как более плохой?

Продолжение следует.

aen: Чем конструктивная выше, тем сильнее можем нагрузить при заданной полосе.
А в схеме дегена я имел в виду в нашем случае нужно сделать резонанс на 125 кгц. Без ООС нагрузить до полосы пусть 20 кгц Неверно! Получается без ООС Q=125/20 = 6,25 ! И нет разницы, была ли ненагруженная добротность, например, 300 или 30 . Никакой разницы, если загрубили ее до добротность =6
Вы МЕХАНИЗМА НЕ ПОНИМАЕТЕ. Вам кажется, что нагруженный контур магнитной антенны как-бы наследует какие-то параметры своего ненагруженного состояния. Это не так. Контуру антенны без разницы, по какой причине снизилась добротность. Ваша нагрузка входит в эквивалентную схему входного контура. А какой именно элемент этой эквивалентной схемы внес потери значения не имеет.

Zandy! В шумы я не полезу. Мне ближе задачка по отбору от рамки максимальной мощности, например, для освещения землянки. Думаю, резонанс в этом деле бесполезен, и задача сводится просто к выбору геометрии и числа витков рамки. С геометрией понятно, а, вот, сколько витков намотать? Свой вариант я уже предлагал. Повторюсь. Надо намотать столько, чтобы внутреннее (индуктивное сопротивление) рамки было равно сопротивлению нагрузки.