Thí nghiệm, Quan sát và Tối ưu hóa với Alpha Magnetic Loop MagLoop
Các vật cản sẽ phản xạ tín hiệu trở lại ăng-ten của bạn, điều này có thể khiến SWR (phản xạ) cao hơn.
Bởi – Rick N6IET
Giới thiệu về Alpha Loop
Hành trình khám phá ăng-ten vòng từ (MagLoop) Alpha Loop của tôi bắt đầu bằng một lần triển khai vào sáng thứ Sáu. Đó là trên đỉnh một sườn núi ven biển cao 350 feet hướng về Ventura trên đảo Santa Cruz. Dựa trên những thất bại và thành công của lần triển khai đó, tôi đã bắt đầu hành trình của mình. Đây là những gì tôi đã học được từ các thí nghiệm, quan sát và tối ưu hóa ăng-ten Alpha Loop của mình.
Đây là ảnh của tôi với Alpha Loop , Elecraft KX2, HF Packer Amp và pin LiFePO4.
Cải tiến
Cải tiến đầu tiên tôi thực hiện là nối dài chân ba chân. Tôi dùng những đoạn ống nhôm dài 2 feet cắt từ một ống dài 6 feet tình cờ có sẵn. Chúng trượt khít vào những chân ngắn ban đầu và gần như không nặng gì. Tôi ngồi trên tảng đá đó, hướng về phía đông bắc. Bạn có thể thấy một trong những chiếc phà đang tiến đến Bến tàu Scorpion ở phía bên trái.
Alpha Loop (có cáp tăng cường 40-80M)
Sau chuyến phiêu lưu đến đảo Santa Cruz, tôi bắt đầu thử nghiệm và nghiên cứu vòng Alpha Loop trong phòng khách của mình. Điều đáng ngạc nhiên là việc điều chỉnh vòng và SWR không bị ảnh hưởng nhiều bởi môi trường sống của tôi (sàn gỗ và trần/mái nhà bằng gỗ). Tần số cộng hưởng thấp nhất là 3416 kHz với SWR là 1.1. Điều này đạt được khi tụ điều chỉnh được nối hoàn toàn và cả hai vòng có cùng chu vi. Tần số cộng hưởng cao nhất của tôi (khi tụ điều chỉnh không được nối hoàn toàn) nằm trong khoảng từ 8000 đến 8200 kHz. Điều này đạt được khi cáp tăng cường được lắp đặt bằng bất kỳ cách bố trí vòng đôi nào của tôi.
Ở dải tần 40-80 mét, Alpha Loop có công suất 20 watt khi lắp đặt cáp tăng cường , theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Việc triển khai có thể hoàn tất trong khoảng 5 đến 10 phút.
Núm điều chỉnh
Ban đầu tôi đã đảo ngược hộp điều chỉnh (di chuyển núm vặn xuống dưới và ra ngoài vòng). Tay tôi đặt trên núm điều chỉnh có ảnh hưởng lớn hơn đến SWR trong quá trình điều chỉnh sau khi tôi di chuyển núm vặn xuống dưới và ra ngoài vòng. Vì vậy, sau khi thử nghiệm thêm, tôi đã di chuyển nó trở lại vị trí ban đầu (núm vặn ở trên thay vì ở dưới). Khi núm vặn ở trên cùng của hộp điều chỉnh, tay tôi vẫn có ảnh hưởng đến SWR. Tuy nhiên, ảnh hưởng này không lớn bằng khi núm vặn được đặt bên ngoài vòng từ trường.
Vị trí kẹp và vòng lặp
Sử dụng các kẹp đi kèm, tôi đặt vòng kích thích bên trong cách vòng bức xạ bên ngoài 7/20 inch ở phía trên. Việc đặt các dây Velcro ở vị trí 10 và 2 giờ giúp giữ hai vòng ngoài sát nhau. Ở vị trí 7:30 và 4:30, tôi sử dụng thêm một cặp kẹp nylon. Điều này nhằm ổn định sự phân kỳ của hai vòng (khi vòng tăng cường dài hơn vòng chính). Chu vi tương đối của hai vòng ngoài không tạo ra nhiều khác biệt. Ngoại trừ việc tôi có thể đạt được SWR 1.0 trên băng tần 80 mét bằng cách làm cho hai vòng có cùng chu vi và dẫn vòng tăng cường phía sau cột ăng-ten và hộp điều chỉnh. Sử dụng máy phân tích ăng-ten Comet , tôi đã thu được các giá trị SWR sau khi sử dụng cáp tăng cường 40/60/80 mét.
80m – 1.2
60m – 1.5
40m – 1.2
Mẹo điều chỉnh
Bạn có thể bù trừ cho bất kỳ sự thay đổi nào về SWR bằng cách tăng/giảm nhẹ điện dung để SWR trở lại mức tối thiểu khi bạn bỏ tay ra. Alpha Antenna gọi đây là điều chỉnh ngược. Quy trình điều chỉnh ngược như sau: “Để bù trừ ảnh hưởng của điện dung tay có thể xảy ra, một kỹ thuật gọi là điều chỉnh ngược có thể được sử dụng. Để điều chỉnh ngược một ăng-ten vòng từ (MagLoop) , hãy điều chỉnh để đạt SWR tối thiểu; ghi lại SWR trong khi điều chỉnh và chạm vào núm màu đen trên Alpha Match. Ví dụ, giả sử bạn quan sát thấy SWR là 1.9:1 trong khi chạm vào núm. Sau đó, khi bạn bỏ tay ra, bạn thấy SWR là 4.3:1. Khi đó, tất cả những gì bạn cần làm là điều chỉnh để đạt SWR 4.3:1 trong khi tay bạn vẫn đặt trên núm để đạt được SWR 1.9:1 khi bạn bỏ tay ra.”
LỰA CHỌN 1 – Kết quả tốt nhất: Vòng lặp có cùng chu vi và vòng lặp tăng cường phía sau cột buồm và bộ chỉnh sóng.
LỰA CHỌN 2 – Giải pháp thỏa hiệp tốt: Bố trí vòng lặp kép ở giữa.
LỰA CHỌN 3 – Không tốt: Vòng lặp mặc định không thay đổi và vòng lặp tăng cường bị mất nhiều.
Vòng lặp được giữ ở cùng chu vi như một vòng lặp đơn, trong đó vòng lặp tăng cường bị xệ xuống nhiều (không tốt).
Alpha Loop (không lắp cáp tăng cường)
Theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, ăng -ten vòng Alpha ( không kèm cáp khuếch đại) có công suất 100 watt, hoạt động trên dải tần 10-40 mét. Việc triển khai có thể hoàn tất trong khoảng 5 phút.
Hiển thị với khoảng cách 3/8 inch (vòng ngoài ngay phía trên vòng kích thích).
Hiển thị khoảng cách tối đa một inch (được thực hiện để thử nghiệm).
Khoảng cách giữa vòng trong và vòng ngoài – Sử dụng vòng ngoài đơn, tôi đã thử nghiệm khoảng cách giữa vòng kích thích và vòng bức xạ (thứ cấp). Dưới đây là các giá trị SWR trên mỗi băng tần với khoảng cách lần lượt là 3/8, 7/20, 3/4 và 1 inch. Tôi đã sử dụng các miếng đệm nylon đi kèm từ Alpha cho khoảng cách 7/20″ trên ăng-ten vòng từ MagLoop.
Dải 3/8″ 7/20″ 3/4″ 1″
40m 1.4 1.5 1.2 1.0
30m 2.0 2.0 1.5 1.3
20m 1.6 1.6 1.4 1.0
17m 1.2 1.3 1.0 1.0
15m 1.0 1.1 1.0 1.15
12 tháng không áp dụng 1.5 2.5 3.0
10m 1.5 1.3 2.6 3.0
Trên thực tế, khoảng cách 7/20 inch được cố định bằng kẹp nylon của Alpha hoạt động khá tốt ở các dải tần cao hơn, và cho kết quả SWR là 1.5 trên 40 mét, 2.0 trên 30 mét và 1.6 trên 20 mét. Hóa ra, khoảng cách 1 inch hoạt động tốt hơn ở các dải tần dưới 17 mét, và khá tốt ở 15 mét. Tuy nhiên, khoảng cách 12 inch không hiệu quả ở dải tần 10 và 3 mét, nơi quan sát thấy SWR là 1:XNUMX.
Kết quả của Mạng Beacon ngược (RBN) – Dưới đây là một số báo cáo về thiết bị thu tín hiệu RBN được tạo ra trong quá trình thử nghiệm trên mái nhà của tôi.
Cáp tăng cường
Trong quá trình sử dụng, tôi thấy bộ khuếch đại HF Packer của mình bị "cắt" khi thử nghiệm trên mái nhà. Thực tế, điều này là do tụ điện bị hồ quang và việc giảm công suất truyền động (và do đó là công suất đầu ra) xuống khoảng 64% (trên 80 mét) và 84% (trên 40 mét) đã tránh được sự cố. Tôi không có số liệu công suất đầu ra chính xác, nhưng tôi ước tính rằng công suất tối đa (với bộ truyền động 5 watt) sẽ tạo ra khoảng 50 watt trên 80 mét và khoảng 40 watt trên 40 mét. Nếu vậy, tôi có thể đạt được công suất CW khoảng 32 watt trên 80 đến 40 mét. Vì vậy, tôi nghĩ giới hạn công suất CW 10 watt (SSB PEP 20 watt) từ Alpha Antenna với cáp tăng cường là quá thận trọng.
Bức xạ mẫu
Hãy nhớ rằng MagLoop vòng từ (một phần nhỏ của bước sóng tính theo chu vi) nhấn mạnh thành phần từ và giảm thiểu thành phần điện của trường gần. Điều này là do dòng điện cao trong vòng lặp (được kích hoạt bởi điện trở bức xạ mili-ôm) và khoảng cách gần giữa các điểm điện áp cao trên (khoảng cách nhỏ về mặt vật lý và điện) của tụ điện nối tiếp. Ở trường xa, hai trường cân bằng về cường độ, tạo thành một sóng điện từ chuẩn.
Mô hình bức xạ trong không gian tự do có dạng hình bánh rán thẳng hàng với chính vòng dây, và khi được lắp đặt theo chiều dọc thì nó có dạng hình số 8 theo hướng mặt phẳng thẳng đứng của vòng dây. Góc bức xạ trong trường hợp đó là từ đường chân trời qua thiên đỉnh trở lại đường chân trời, vì vậy bạn có thể tận dụng cả NVIS và MUF. Độ phân cực của nó chủ yếu là theo chiều dọc. Nếu bạn lắp đặt nó theo chiều ngang, các quy tắc về độ cao so với mặt đất liên quan đến góc bức xạ và tổn thất mặt đất sẽ được áp dụng, vì vậy càng cao càng tốt, tối đa 1/4 bước sóng (NVIS) hoặc 1/2 bước sóng (MUF hướng về đường chân trời) so với mặt đất. Những người sống ở vị trí cao trong các căn hộ chung cư hoặc căn hộ có ban công có thể tạo ra một vòng dây từ trường nằm ngang khá hiệu quả bằng cách nhô ra vài mét từ các bức tường trát vữa của tòa nhà.
Những phản ánh
Khi nhìn lại chuyến cắm trại 72 giờ trên đảo (cùng 4 người bạn khác), tôi đã liên lạc được với Don ND6T (sử dụng máy QCX QRP) ở Weaverville, JB NR5NN ở Benicia, Bob KJ6CA gần Sacramento, Mitch KB6FPW/p (K2 ở công suất 10 watt) từ một khu cắm trại phía Đông Bắc Fresno, và mạng Bob Net trên băng tần 80 mét vào sáng thứ Sáu – khá tuyệt vời với một ăng-ten vòng từ đường kính 3 feet trên băng tần 80 mét! Tôi cũng tham gia mạng PARG trên tần số 7034 kHz và sau đó liên lạc được với Mark K6JJR (gần Sacramento), George N0FU (Chula Vista), và Pete AA6ZE (Santa Rosa) trên băng tần 40 mét. Với những kiến thức mới có được, tôi chắc chắn sẽ có những cuộc phiêu lưu thú vị hơn nữa với Alpha Loop và hy vọng rằng bạn thấy thông tin này hữu ích.
Rick N6IET
N6IET – Tra cứu tín hiệu gọi của Đài phát thanh nghiệp dư QRZ
Ăng-ten vòng từ Magloops – Ăng-ten Alpha
