¿Qué es lo que hace que las antenas de bucle blindado sean tan buenas para rechazar el ruido local?

9

Entre los operadores de radio aficionados, existe la sabiduría popular de que si tiene mucho ruido en HF, como en una ubicación urbana, el uso de una antena de bucle magnético blindada para la recepción es realmente bueno para rechazar ese ruido. Aquí hay un ejemplo de una antena de este tipo:

( descripción completa )

Hay muchas variaciones sobre este tema, pero los puntos comunes parecen ser:

  1. Un pequeño bucle
  2. Algún tipo de protección alrededor de ese bucle (a menudo construido a partir de coaxial)
  3. (normalmente) una ruptura en el blindaje opuesto al punto de alimentación

¿La idea aquí es hacer una antena que capte el campo B, pero no el campo E, en la teoría de que la antena está en el campo cercano de fuentes de ruido predominantemente electrostáticas, como los cepillos de motor en arco? ¿Es esta antena diferente a una sonda de campo B? ¿Hay otros diseños de sondas de campo B que serían más efectivos como una antena receptora diseñada para rechazar el ruido local?

Además, ¿qué hace que la antena de bucle blindada sea más especial? No puedo encontrar mucha información que no sea anecdótica. ¿Existe algún mecanismo que justifique esta complejidad adicional, o es simplemente el folklore?

    
pregunta Phil Frost

1 respuesta

4

En primer lugar, ¿qué no hace que esta antena sea mejor que otras?

El escudo no bloquea los campos eléctricos mientras pasa los campos magnéticos. Para los campos magnéticos de CA, esto es imposible .

Esta antena, o cualquier bucle eléctricamente pequeño, tiene una baja impedancia de campo en el campo muy cercano, lo que significa que la relación entre el campo magnético y el campo eléctrico será alta. Esto contrasta con un dipolo corto, que es lo contrario. Pero más lejos, pero aún en el campo cercano, la impedancia de campo de un bucle en realidad es más alta que la de un corto dipolo. En el campo lejano, son idénticos. Por lo tanto, podría ser que algunas fuentes de ruido de campo cercano sean captadas menos por un bucle que algún otro dipolo, pero es difícil de predecir. Los cambios son más probables debido a la suerte que cualquier otra cosa.

Lo que hace que las antenas de bucle pequeño en general sean útiles en entornos ruidosos es que hay dos nulos muy profundos en el patrón de radiación, cada uno perpendicular al plano del bucle. Las fuentes de ruido se pueden anular de manera muy efectiva.

El escudo no cambia el patrón de la antena de bucle pequeño directamente. Si uno toma un conductor, lo dobla en un aro con un espacio pequeño y mide la señal a través del espacio, este resultado es el patrón ideal con nulos profundos. El problema es que esto es muy difícil de hacer en la práctica. La línea de alimentación, a menos que sea exactamente simétrica, desequilibrará la antena. La línea de alimentación actúa como una antena vertical, y el patrón de radiación es una combinación del bucle pequeño ideal y una vertical. No obtienes los nulos profundos.

Es muy difícil en la práctica asegurar la simetría. Coaxial no es una opción, ya que no es simétrico. El suelo y los objetos cercanos pueden perturbar el equilibrio.

Envolver la antena en un "escudo" es un truco inteligente para que sea más práctico construir una antena balanceada. El escudo no es en realidad un escudo, es la antena. La brecha en el escudo es el punto de alimentación. Las corrientes que circulan en el bucle son nuestra señal de interés, y esas corrientes crean una diferencia de voltaje en la brecha. En este punto, tenemos nuestra antena ideal de bucle pequeño, pero no tenemos nada conectado al punto de alimentación, por lo que no es útil.

Al ejecutar un conductor en un bucle dentro de este escudo, la diferencia de voltaje en la brecha puede inducir una corriente en ese conductor. Pero necesitamos los cables para salir, de alguna manera. Y probablemente queremos que salgan dentro de un escudo (es decir, coaxial), de lo contrario no hemos resuelto nada porque cualquier cosa cerca de la línea de alimentación lo desequilibrará aún más. El único lugar donde un escudo puede salir es opuesto al hueco, porque cualquier otro punto estaría desequilibrado. Aquí está el resultado:

Estoesde Líneas de transmisión, antenas y guías de onda , que ya no están protegidas por copyright.

Ahora la brecha es el punto de alimentación, el escudo es la antena y la antena (el escudo) es simétrica con respecto a tierra. Nuestra línea de alimentación también está protegida, y tenemos una antena robusta y equilibrada que puede ofrecer un patrón de bucle pequeño ideal en entornos prácticos.

    
respondido por el Phil Frost

Lea otras preguntas en las etiquetas