Porozmawiajmy o antenach? Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Porozmawiajmy o antenach? Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Anteny. Teoria

Komentarze do artykułu

Wiadomo, że możliwości najbardziej zaawansowanego transceivera nie mogą być zrealizowane bez zastosowania wysokowydajnych systemów antenowo-dosyłowych (AFS), które obejmują kompleks urządzeń od wyjścia nadajnika po anteny.

Rozważymy kilka ogólnych kwestii związanych z tworzeniem AFS, bardziej szczegółowo omawiając projekt transformatora szerokopasmowego (SHPT).

Praktyka pokazuje, że szerokopasmowy dostęp do SPT pozwala na osiągnięcie zadowalających wyników ich pracy w całym zakresie, ale nie gwarantuje maksymalnego wykorzystania możliwości APS.

Sytuację tę można wytłumaczyć niewystarczającą wiedzą radioamatorów o stopniu wpływu konstrukcji SOA na sprawność systemu.

1. ZAKRES ZASTOSOWANIA

Większość SPT jest zaprojektowana do pracy we wszystkich pasmach HF: od 1,8 MHz do 28 MHz włącznie.

Jeżeli weźmiemy pod uwagę różnicę w mechanizmach przenoszenia energii przez transformatory niskich i wysokich częstotliwości, to przy użyciu WPT w szerokim zakresie możemy zgodzić się z [1].

Podzielamy niestety punkt widzenia nieznanego nam zagranicznego autora, przedstawiony w artykule „Nowa klasa transformatorów na liniach koncentrycznych”;

Z analizy praktyki stosowania SPT autor wyciąga następujące wnioski:

- ShPT zaleca się używać tylko podczas pracy z małą mocą i tylko w sekcjach niskich częstotliwości pasm HF;

- wady WPT to nieliniowość ich charakterystyk w stanie nasycenia rdzenia, prowadząca do zniekształceń sygnału, a także niebezpieczeństwo wyładowania łukowego przy pracy z dużą mocą, co może prowadzić do zniszczenia rdzenia.

W swoim własnym imieniu dodajemy, że nie wykluczamy fundamentalnej możliwości stworzenia SPT z dobrą wydajnością w pasmach wysokiej częstotliwości HF. Najwyraźniej słuszniej jest mówić o ograniczeniu widma częstotliwości WPT do dwóch lub trzech sąsiednich zakresów, w których transformator ma zadowalające działanie.

2. MATERIAŁ NAWIJANIA

Autorzy krajowi zalecają stosowanie przewodów emaliowanych lub skręconych przewodów instalacyjnych w izolacji PVC dla uzwojeń SHPT [2].

3. PROJEKT UZWOJENIA

Uzwojenia transformatora o K = 1: 4 nawinięte są podwójnie zwiniętym drutem. Naszym zdaniem odpowiedź częstotliwościową SPT można skorygować, zmieniając konstrukcję uzwojeń i liczbę zwojów w nich.

4. KONFIGURACJA APS

Najwyższe wskaźniki APS osiągane są dzięki precyzyjnej koordynacji wszystkich elementów systemu, tj. gdy impedancje etapów kojarzenia są równe lub dopasowane za pomocą specjalnych urządzeń.

Składniki impedancji - pojemnościowa i indukcyjna - zmieniają się według różnych praw wraz ze zmianą częstotliwości, dlatego nie jest możliwe osiągnięcie pełnej koordynacji elementów systemu w szerokim zakresie częstotliwości.

Konfiguracja APS sprowadza się praktycznie do takiego doboru konstrukcji elementów systemu, aby uzyskać albo w miarę jednorodną i stosunkowo wysoką wydajność jego pracy we wszystkich zakresach, albo najwyższą wydajność w zaplanowanym zakresie częstotliwości. Stopień regulacji APS jest oceniany na podstawie wartości SWR.

5. SWR

SWR jest najważniejszym wskaźnikiem, za pomocą którego z pewnym stopniem pewności można ocenić faktyczną skuteczność substancji leczniczej.

Prawie wszyscy krótkofalowcy wiedzą, że ustawiając AFS, należy dążyć do upragnionego „jedynki” i nie „wychodzić poza” pewne graniczne wartości SWR. Ale jednocześnie nie wszyscy zagłębiają się w fizyczną istotę wskaźnika, czyli stosunek największego z całkowitych oporów współpracujących elementów do najmniejszego.

Należy zauważyć, że na podstawie wartości SWR nie można określić, który z rezystancji współpracujących ma dużą wartość. Np. jeśli nadajnik jest idealnie dopasowany do zasilacza 75 omów, a SWR wynosi -3,0, to impedancja wejściowa anteny podłączonej bezpośrednio do zasilacza może wynosić 25 omów lub 225 omów. Przy tak szerokim zakresie możliwych wartości, rząd wielkości rezystancji można łatwo określić na podstawie danych literaturowych. Rzeczywistą wartość impedancji anteny można zmierzyć przyrządami [3].

Jak już wspomniano, dla radioamatorów bardziej interesuje nie wielkość rezystancji anteny, ale identyfikacja zależności wydajności systemu od konstrukcji jego elementów. Osiągnięcie minimalnych wartości SWR świadczy o wykonaniu zadania.

Mówiąc o strojeniu APS założyliśmy, że nadajnik jest dostrojony do wyliczonej impedancji obciążenia.

Jednak, jak pokazuje praktyka, temu ustawieniu nie zawsze poświęca się należytą uwagę, co powoduje zmniejszenie mocy promieniowania.

Oferujemy prostą metodę ustawienia nadajnika w trybie pracy.

Konieczne jest podłączenie nieindukcyjnego obciążenia pozorowanego do wyjścia przetwornika poprzez miernik SWR i poprzez regulację kaskady wraz z doborem indukcyjności uzyskanie SWR-1,0.

(Należy zauważyć, że uważamy, że powszechna praktyka używania różnych żarówek jako obciążenia równoważnego jest błędna, ponieważ lampa nie ma czysto czynnej rezystancji.)

Zauważono powyżej, że można ocenić skuteczność APS na podstawie odczytów miernika SWR tylko z pewnym stopniem niezawodności, w zależności zarówno od konstrukcji APS, jak i lokalizacji w nim miernika SWR [ 5].

Z reguły urządzenie znajduje się na wyjściu nadajnika, co jest wygodne z praktycznego punktu widzenia. Najwyższej wiarygodności oszacowania odpowiada przypadek bezpośredniego podłączenia anteny do zasilacza, najniższą - w obecności urządzenia dopasowującego (CS).

Osiągnięcie minimalnych wartości SWR w obecności SU wskazuje na dostrojenie APS do danej częstotliwości, ale nie charakteryzuje stopnia transmisji energii nadajnika do anteny.

W celu dokładnego dopasowania wszystkich elementów APS zawierających układ sterowania, w procesie tworzenia układu konieczne jest jednoczesne zmierzenie SWR zarówno przed układem sterowania, jak i po nim. Mimo złożoności praktycznej realizacji pomiarów budzą one niewątpliwe zainteresowanie. Jednocześnie uwagę o pomiarze SWR na linii od układu sterowania do anteny można raczej zakwalifikować jako życzenie, ponieważ Mierniki SWR używane przez radioamatorów nie są przeznaczone do pracy w liniach przesyłowych o wysokiej impedancji.

Istnieje jednak rozwiązanie kompromisowe. Stopień koordynacji układu sterowania z anteną można ocenić na podstawie maksymalnych wartości prądu anteny mierzonych metodą bezindukcyjną. Aby wyeliminować błędy, które mogą być spowodowane rezonansami pasożytniczymi anteny, wykresy zmian prądu należy rozpatrywać w powiązaniu z charakterystyką częstotliwościową anteny.

Zalecana przez autora konstrukcja SPT [2] przeznaczona była do współpracy z anteną o impedancji wejściowej 300 omów, pracującą w zakresach 1,8...28 MHz. Zalecana wartość n=8...15 zwojów. W przypadku uzwojeń zalecane są przewody w izolacji emaliowanej lub linkowy przewód instalacyjny w izolacji PVC.

Zastosowaliśmy: rdzeń do montażu paliwowego, drut - PE 1,0. Wejście SPT zostało podłączone do generatora RF za pomocą zasilacza 75 omów o długości 18 m przez miernik SWR. Do wyjścia transformatora podłączono kolejno równoważniki obciążenia RSH o rezystancji 75, 155, 310, 420, 500 i 600 Ohm. Stopień dopasowania wejścia SHPT do generatora oszacowano na podstawie wartości SWR. Wstępne eksperymenty, przeprowadzone w szerokim spektrum częstotliwości (tab. 1), określiły możliwy zakres WPT.

Tabela 1. SWR w zasilaczu przy różnych wartościach częstotliwości roboczej (F) i liczbie zwojów (9) ShPT (rezystancja zastępcza obciążenia Ren=310 Ohm)

F1 MHz SWR
n=10 obrotów n=12 obrotów
1,88 1,13 1,00
3,575 1.38 1,07
4,68 1,00 -
7,020 3,38 2,57
8,9 1,14 -
12,85 2,28 -
33,37 - 3,17
13,50 - 1,22
17,25 3,54 -
17,50 - 9,55
21,4 3.0 -
21,65 - 5,28
25,8 1,85 -
2,59 - 1,75

Kolejne eksperymenty (tab. 2, ryc. 1) prowadzono na średnich częstotliwościach zasięgów 160, 80 i 40 metrów, w których miał pracować w powietrzu.

Tabela 2. SWR w zasilaczu przy różnych wartościach częstotliwości pracy (F), liczbie zwojów (n) i zastępczej rezystancji obciążenia (Ren)

Ren, Om SWR
n=10 obrotów n=12 obrotów n=19 obrotów
F=1,88 MHz. -
75 2,23 - 2,45
155 1,36 2,11
310 1,06 1,00 1,69
420 1,06 - 1,61
500 1,05 - 1,61
600 1,03 - 1,57
F=3,575 MHz
75 2,23 - 2,39
155 1,52 2,03
310 1,28 1,07 1,82
420 1,24 1,76
500 1,23 1,74
600 1, .22 1,74
F=7.020 MHz
75 5,67 -- 7,33
155 3,88 5,45
310 3,35 2,57 4,56
420 3,17 4,41
500 3,17 4,41
600 3,08 - 4,18

Porozmawiajmy o antenach?
Rys.. 1

Na podstawie wyników eksperymentalnych można: następujące wnioski o testowanych FSP.

Dla wszystkich wartości Ren, SHPT mają najlepsze osiągi w zakresach 160 i 80 metrów. W paśmie 40-metrowym wydajność FPN można uznać za zadowalającą tylko przy pewnej wartości n.
Wydajność FBM na wyższych częstotliwościach jest nieprzewidywalna.
SWR wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości.
Liczba zwojów n jednoznacznie wpływa na zmianę parametrów wejściowych Shit, zmieniając stopień dopasowania transformatora do generatora RF. Optymalną wartość n można znaleźć empirycznie.

Podsumowując powyższe, postaramy się sformułować kilka zaleceń dotyczących tworzenia i konfiguracji wielozasięgowych APS z wykorzystaniem FFS.

Praktycznie niemożliwe jest stworzenie SOA, którego wydajność byłaby równie wysoka w szerokim zakresie częstotliwości.
Zastosowanie pojedynczego SPT do pracy we wszystkich pasmach KF od 1,8 MHz do 28 MHz włącznie wydaje się być bardzo kontrowersyjne.
Obszar zastosowania APS powinien być ograniczony do dwóch, maksymalnie - trzech sąsiednich zasięgów.
Tworzenie APS należy rozpocząć od wyznaczenia charakterystyk częstotliwościowych poszczególnych SPT w zaplanowanych do eksploatacji zakresach.
Przy dobranym rdzeniu optymalny wariant SHPT można znaleźć eksperymentalnie w wyniku doboru liczby zwojów i konstrukcji uzwojeń transformatora.
Strojenie APS należy wykonać dopiero po ustawieniu przetwornika na obliczoną impedancję obciążenia.
Podczas konfigurowania AFS z systemem sterowania pożądane jest jednoczesne mierzenie SWR w podajniku i SWR lub prądu w linii transmisyjnej od systemu sterowania do anteny.
W celu ostatecznej regulacji APS może być konieczne przeprowadzenie eksperymentów w celu zmiany impedancji wejściowej anteny poprzez zmianę konstrukcji elementów anteny i ich orientacji w przestrzeni.
Wydaje się prawdopodobne, że bardziej jednolitą charakterystykę częstotliwościową APS można osiągnąć za pomocą anten o wysokiej impedancji wejściowej.

Zwracając uwagę czytelników na wyniki przeprowadzonych eksperymentów, traktujemy je jedynie jako materiał informacyjny, a nie jako opis projektu do powtórzenia. Celem artykułu jest zwrócenie uwagi na problemy tworzenia wysokowydajnych SOA, zachęcenie radioamatorów do eksperymentów, wymiany doświadczeń.

literatura

1. S.G. Bunin, L.P. Yaylenko. Podręcznik radia krótkofalowego. Wydanie II. Kijów. "Technika". 2
2. Gazeta „Radziecki patriota”. 20.04.83
3. K. Rothammel. Anteny. Wyd. 2 os. z języka niemieckiego. "Energia". Moskwa. 1969
4. L. Bvteeva. Strojenie „na zimno” pętli P nadajnika. "Radio". N2,1981, XNUMX.
5. I. Podgórny. Jak poprawić wydajność stacji radiowej. "RL" N12,1991, XNUMX

Autorzy: V. Panteleev (UA3TX), D. Panteleev (UA3TJW); Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Anteny. Teoria.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Tankowanie samochodu elektrycznego 06.09.2010

Firma taksówkarska z Tokio założyła stację w stolicy Japonii, aby tankować swoje pojazdy elektryczne. Aby przyspieszyć, akumulatory nie są ładowane, ale zastępowane fabrycznie naładowanymi. Samochód wjeżdża do „dołu”, a robot jadąc po szynach wymienia pustą baterię na pełną i ładuje pustą.

Do tej pory na stacji doświadczalnej przechowywanych jest tylko 12 akumulatorów litowo-jonowych, z których każda pozwala taksówce przejechać nawet 160 kilometrów. Do końca 2010 roku jedna taka stacja powinna pojawić się we Francji, w 2011 - cała sieć w Izraelu.

Podpisano również umowę o współpracy z chińskim producentem pojazdów elektrycznych, który obiecał przystosować swoje pojazdy do szybkiej wymiany baterii.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Kamera akcji Osmo Action 4

▪ Pojemność dysków twardych drastycznie wzrośnie

▪ Starożytne kopalnie i współczesna ekologia

▪ Kurtka grafenowa

▪ Billboardy Toyota Mirai z wodorowym sedanem oczyszczają powietrze

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Komunikacja mobilna. Wybór artykułów

▪ artykuł Pierwszy raz w pierwszej klasie. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Co zrobili adwokaci diabła w Kościele katolickim? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Tworzenie form sitodrukowych. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Wzmacniacz mikrofonowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Rozdzielnice i podstacje na napięcia powyżej 1 kV. Ochrona wirujących maszyn elektrycznych przed przepięciami piorunowymi. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn