Магнитная антенна «Hermes Loop»

Сушко С.А. (ex.UA9LBG)

       Многие российские радиолюбители интересуются магнитными рамками способных работать в широком  диапазоне кротких волн. Антенный комплекс «Hermes Loop» своей кажущейся простотой привлекает к себе многих радиолюбителей, в том числе и американских.  Цель данной статьи состоит в том, чтобы приоткрыть занавес и осветить технические возможности данного продукта взятого из открытых источников и даже раскрыть схему «Hermes Loop».

     Фирма USTS возобновила производство прежних продуктов «Hermes Loop» под названием «Антенные продукты LLC Соединенных Штатов». Это линейка приёмных магнитных антенн, объединённых в апериодическую широкополосную систему, работает в диапазоне частот 2-32МГц, с возможностью пространственной селекцией радиосигналов с углом обзора 360 градусов.

 

     Основу системы составляют отдельная и самодостаточная магнитная рамочная антенна. См. Рис. 1; 2. Для уменьшения геометрических размеров и сохранения её эффективности, рамку сделали сдвоенной, по этому, при диаметре рамки всего в 66 см, её индуктивность составляет 1 мкГн.  В результате, открытая индуктивность L1  и конденсаторы С1 и С2  емкостью по 12,5пФ составляют звено фильтра нижних частот с частотой среза 32МГц.

    

Два широкополосных  трансформатора на входе и выходе магнитной рамки с коэффициентом трансформации 1:4, позволяют подключать ее непосредственно к радиоприёмнику через фидер с волновым сопротивлением 50 Ом или к системе подобных ей антенн.

При использовании одиночной рамки, любой её выход подключается к приёмнику, а другой подключается к  нагрузочному резистору 50Ом.  В результате получается апериодическая широкополосная магнитная антенна. Понятно, что её эффективность оставляет желать лучшего. Отдельные рамки соединяют в систему магнитных антенн, как это видно на фото  рис. 3.

 

 

Система апериодических магнитных рамок позволяет делать множество разных конфигураций, а их соединения производятся обычными фидерными линиями с волновым сопротивлением 50 Ом. Чаще всего, магнитные рамки выстраивают в одну линейку, до восьми штук, расстояние между которыми составляет не менее 2-х метров. Если у такой линейки магнитных антенн с одной стороны подключить нагрузочный резистор, а с другой снимать радиосигнал, то получится антенна бегущей волны по типу антенны Бевереджа. Только линейная антенна Бевереджа имеет рассредоточенные LC-элементы по всему полотну антенны, а антенна «Hermes Loop» оснащена  открытыми индуктивностями в виде магнитных рамок. Диаграммы направленности антенны Бевереджа и линейки  рамок полностью совпадают. Таким образом, производитель повысил эффективность апериодических антенн в одной линейке длиной около 15 метров, (рис.4), и получил однонаправленную диаграмму направленности.

 

На фото рис. 4а мы видим, что к крайней магнитной рамке подключен коаксиальный фидер, заземлен последний элемент антенной линейки, наглядно видно коаксиальные соединения между отдельными рамками.

    Используя такую возможность, ряд апериодических линеек размещают на антенном поле так, чтобы пространственный радио-обзор антенного комплекса составлял 360 градусов. Используя, к примеру, 4 такие апериодические линейки, размещённые радиально, а так же используя принцип реверса диаграммы направленности каждой линейки, можно производить пространственную селекцию по кругу.

На рисунках 5 и 6 хорошо видно как радиально размещены антенные линейки по 8 антенн в каждой.  Это делается для организации пространственной селекции принимаемого радиосигнала. Ширина диаграммы направленности одной линейки составляет около 25 градусов так, что антенная система «Hermes Loop», состоящая из 4-х таких линеек с реверсом, способна принимать радиосигналы со всех сторон. На  объекте (рис.5), фидерные линии в единый блок коммутации, уходят подземными коммуникациями. По сути, это радиопеленгационный комплекс КВ диапазона. На фото рис.5 в далеке видно, что за изгородью размещён антенный комутатор, а фидер антенного комплекса уходит в бункер радиоприёма. В диапазоне частот 2-15 МГц апериодическая система «Hermes Loop» имеет недостаточное  усиление, по этому, электронная система антенного комплекса оснащена малошумящим предусилителем.  Недавно он был полностью усовершенствован с использованием новейших компонентов.

 

При кажущейся простоте антенного комплекса, и его обслуживании, его электронный комутатор способен выполнять сразу несколько задач, который управляется цифрой по оптическим и радиорелейным линиям связи. Сканирующие радиоприёмники способны наблюдать появление радиосигнала на заданных частотах в сотую долю секунды.

Управление несколькими комплексами осуществляется из радиоцентра  в пределах одного штата. На фото рис.5 видно, что обслуживающий персонал совсем недавно произвёл скашивание и уборку постоянно растущей травы на антенном поле и небрежно свалил её за деревянный штакетник, а на фото рис.6, только собирается это делать. Это говорит о том, что антенные комплексы не заброшены, они обслуживаются, и находится в работе. Неформальным радиовещателям США, работающим в КВ диапазоне, стоит помнить о возможности перехвата их радиопередач службой АНБ и установления их места нахождения.

   Что касаемо НАМ-радиолюбителей России, то после ознакомления с данной статьёй  становится совершенно очевидно, что антенный комплекс «Hermes Loop» совершенно не пригоден для повторения радиолюбителями. А те, кто увлекается магнитными антеннами, ещё раз убедились, что резонансные магнитные антенны имеют гораздо больше добротность, чем апериодические, и соответственно большую эффективность. Подспорье тому, это практические конструкции радиолюбителей России Александра Грачёва (UA6AGW), Сергея Тетюхина (R3PIN) и пр. Вы всегда найдете их на просторах Интернета.

73! eх.UA9LBG.