¿Está equilibrada esta antena de cuadro blindada?

antena

La antena está construida con tubería de cobre. La circunferencia del aro es menos de una décima parte de la longitud de onda de interés. La tubería está cerrada en todos los extremos, excepto donde está penetrada con conectores para el coaxial. Las penetraciones se realizan con conectores pasamuros, de manera que la pantalla del coaxial se conecta a la tubería en ambos casos.

Creo que esto no es diferente a una sonda de campo B "tipo rey" sobre la que he leído. Desafortunadamente, todavía no he leído sobre esa sonda más allá de la descripción vinculada, por lo que estoy modificando el diseño en función de mi propia comprensión de cómo funciona. Por lo general, esta antena se construye solo con cable coaxial, dejando que el escudo coaxial sea la antena, ya que la tubería está aquí. Quiero usar tubería por razones estructurales. Creo que cualquier corriente de modo común que estaría en el exterior de la línea de transmisión estará en el exterior de la tubería donde el cable coaxial esté cubierto por el tubo. Por lo tanto, lo que sucede dentro de la tubería no es relevante para las corrientes de RF y, eléctricamente, esto es idéntico a una antena hecha solo con cable coaxial. Las flechas rojas indican dónde espero que fluyan las corrientes de RF.

El objetivo aquí es hacer una antena de bucle alimentada por cable coaxial que esté bien equilibrada para obtener un patrón de radiación de bucle pequeño cercano al ideal, en particular, los nulos profundos perpendiculares al plano del bucle.

Claramente habrá algunas pérdidas debido a la falta de adaptación de impedancias entre los 50 Ω coaxial y la antena en el espacio superior. Y como antena eléctricamente pequeña, no será eficiente. Para la aplicación receptora que tengo en mente, estos problemas deberían ser aceptables.

¿He logrado ese objetivo?

Los que he visto tienen la conexión entre el conductor interior y el exterior en la unión de la Y. Eso deja todo el bucle como parte activa de la antena. Este parece que solo tiene la mitad de un bucle captando la RF, pero admito que estoy teniendo dificultades para imaginar exactamente dónde fluirán y resonarán las corrientes en su diseño.
@OlinLathrop Sé lo que quieres decir. Imagine una corriente en el centro coaxial subiendo y la corriente opuesta bajando en el escudo. Cuando eso llega al punto de alimentación (en la parte superior), la corriente del centro va en sentido contrario a las agujas del reloj, mientras que la corriente opuesta del escudo se envuelve desde el interior del escudo hacia el exterior de la tubería, pero como esto es un opuesto actual, también va en el sentido de las agujas del reloj. Entonces, las corrientes que circulan en el bucle son iguales a las corrientes propias en la línea de alimentación. Al menos, eso es lo que entiendo.
@OlinLathrop tal vez la imagen actualizada aclare mi razonamiento

Respuestas (1)

Más fácil de entender en el modo de transmisión. Considere que las corrientes en la línea de transmisión de alimentación están separadas en componentes de modo común y diferencial. Las corrientes diferenciales son de igual magnitud pero fluyen en direcciones opuestas en el alambre central y el blindaje. Los componentes de modo común fluyen de la misma manera en el núcleo y el escudo. Cualquier patrón de corriente se puede separar en dichos componentes. Cuando emergen del extremo abierto del cable coaxial, las corrientes de modo común fluyen y se dirigen en direcciones opuestas alrededor del bucle. Cualquier campo magnético inducido a través del bucle por el flujo de corriente en una dirección es cancelado por el que fluye en la dirección opuesta. Por otro lado, las corrientes diferenciales en el núcleo y el escudo fluyen en direcciones opuestas y, por lo tanto, dan como resultado que la corriente circule alrededor del bucle. Esto inducirá un campo magnético a través del bucle. Si las corrientes oscilan, el bucle irradiará.

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