BALUN czy nie BALUN? Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Anteny. Teoria

Komentarze do artykułu

Zadaniem urządzenia jest zapobieganie przepływowi prądów o wysokiej częstotliwości wzdłuż zewnętrznej powierzchni oplotu w celu zmniejszenia efektu antenowo-odpływowego [2]. Urządzenie urzeka prostotą i łatwością wykonania, ale czy dobrze spełnia stawiane mu wymagania?

Rozważmy je. Balun powinien mieć jak największą rezystancję na prądy HF na oplocie bez przerywania styku DC, tj. być dławikiem. Dławiki stosowane jako dławiki wykonywane są według znanych zasad: chęć uzyskania maksymalnej rezystancji indukcyjnej przy minimalnej pojemności własnej wymusza zastosowanie uzwojenia dzielonego i/lub cylindrycznego o określonym skoku.

Często dławiki szerokopasmowe robią to: od początku (wyjście „gorące”) uzwojenie odbywa się dużym krokiem, potem mniejszym, następnie obraca się, a czasami ostatnia sekcja jest uzwojona w „uniwersalnym " sposób.

Pojemność własna cewki indukcyjnej C0 wraz z indukcyjnością jej uzwojenia L tworzy równoległy obwód oscylacyjny (rys. 1), którego częstotliwość rezonansowa f0 jest tym większa, im mniejsza jest pojemność. Przy częstotliwościach powyżej f0 cewka indukcyjna ma pojemność, która gwałtownie spada wraz ze wzrostem częstotliwości, czyli przestaje pełnić swoje funkcje.

Linia ciągła na wykresie (rys. 1) pokazuje zależność reaktancji cewki indukcyjnej od częstotliwości dla idealnej cewki o nieskończonym współczynniku jakości. Straty w cewce zmniejszają współczynnik jakości, gałęzie krzywej nie dążą już do nieskończoności (linia przerywana na wykresie), a w rezystancji całkowitej pojawia się składowa czynna R. Jest ona maksymalna przy częstotliwości rezonansowej i jest równa pQ, gdzie İ = (L/C0)1/2 jest rezystancją charakterystyczną. Z tego jasno wynika, że ​​\uXNUMXb\uXNUMXbw celu zwiększenia impedancji cewki indukcyjnej konieczne jest zwiększenie jej indukcyjności w każdy możliwy sposób i zmniejszenie własnej pojemności.

Wróćmy jednak do naszych Valunów.

Kabel spiralny musi mieć zauważalną pojemność własną (nawet do kilkudziesięciu pF/m!). Oznacza to, że wnęka kablowa nie stanie się dławikiem, ale obwodem oscylacyjnym o określonej częstotliwości rezonansowej. Naturalna chęć nawinięcia większej liczby zwojów w wnęce (w celu zwiększenia indukcyjności) może prowadzić do odwrotnego rezultatu: częstotliwość rezonansowa będzie niższa niż częstotliwość robocza, a balun będzie zachowywał się jak pojemność, a wraz ze wzrostem liczby zwojów, pojemność spadnie.

Aby przetestować to założenie, zmontowano prosty układ pomiarowy (rys. 2), składający się ze standardowego generatora sygnału (SGS) i oscyloskopu. Balun znajdował się bezpośrednio na drewnianym pulpicie i był podłączony jednym wyjściem oplotu kablowego (rdzeń nie był używany) do obudowy GSS, a do drugiego wyjścia podłączono diodę detektora VD1 oraz kabel wejściowy oscyloskopu niskoczęstotliwościowego . Sygnał AM z GSS podawany był do baluna przez bardzo małą pojemność sprzęgającą utworzoną przez odcinek izolowanego przewodu o długości ok. 10 cm, dzięki czemu instalacja praktycznie nie dodawała pojemności własnej cewki kabla (pojemność diody - pikofarad).

Rezonans został wykryty natychmiast przez gwałtowny wzrost składowej stałej i amplitudy sygnału modulacji na wejściu oscyloskopu. Współczynnik Q obwodu (wnęki kablowej) okazał się wcale nie mały - od 30 (kabel telewizyjny „Shirpo-Trebovsky”) do 60 (kabel ze sztywną polietylenową izolacją zewnętrzną). Częstotliwość rezonansowa f0 zgodnie z oczekiwaniami zależy od liczby zwojów N i średnicy cewki D. Dane z kilku pomiarów dla szeroko stosowanego kabla PK-75-4-11 (średnica zewnętrzna nad izolacją 7,3 mm, nad oplotem 5 mm, rdzeń 0,72, XNUMX mm) zestawiono w tabeli.

Oczywiście dane te mają charakter orientacyjny, ponieważ częstotliwość rezonansowa zależy od gęstości cewek, bliskości otaczających obiektów i innych czynników. Zgodnie z tabelą wykreślono wykresy zależności częstotliwości rezonansowej od liczby zwojów (rys. 3). Poinformują Cię o maksymalnej liczbie obrotów, przy których balun nadal jest przepustnicą.

Dla porównania w jednym z eksperymentów zamiast cewki (D = 20 cm, N = 11) ten sam kabel o długości 7 m nawinięto na plastikową rurkę o średnicy 10 cm. Otrzymano cylindryczną cewkę zawierającą 20 zwojów o długość uzwojenia 15 cm Częstotliwość rezonansowa wzrosła z 4 do 7 MHz, a współczynnik jakości - z 30 do 65. Zaleta tradycyjnej konstrukcji cewki jest oczywista!

Więc co robić? Najprościej jest zrobić balun z cewki kablowej do anteny jednopasmowej - należy go dostroić do rezonansu przy częstotliwości pracy, dobierając średnicę i ilość zwojów. Wtedy jego impedancja będzie maksymalna, a co za tym idzie efekt osłabienia prądów na oplocie również będzie maksymalny.

W przypadku balunów szerokopasmowych częstotliwość rezonansowa musi być tak dobrana, aby znajdowała się blisko górnej krawędzi zakresu roboczego. Dla częstotliwości poniżej rezonansowej reaktancji indukcyjnej balun'a można znaleźć znając indukcyjność L: Xl = 27πfL, lub bardziej precyzyjne wzory na impedancję równoległego obwodu rezonansowego podane w [3]. Wraz ze spadkiem częstotliwości, balun przestanie działać mniej więcej przy częstotliwości, przy której jego reaktancja indukcyjna będzie tego samego rzędu, co rezystancja falowa kabla, rozumianego jako drut o średnicy równej średnicy oplotu, w swobodnym przestrzeń (400 ... 600 omów).

Podsumowując, przedstawiamy kilka przydatnych technik i wzorów z [3]. Mogą być przydatne dla tych, którzy będą eksperymentować lub obliczać takie urządzenia. Długość kabla w polu można łatwo określić ze wzoru πDN. Indukcyjność można obliczyć w następujący sposób: L = 2πN2D[lp(8D/d) -2]. Średnice cewki D i zewnętrznej osłony kabla d podaje się w centymetrach, a indukcyjność w nanohenrach. Współczynnik jakości mierzony jest szerokością krzywej rezonansowej 2Δf na poziomie 0,7 od maksimum: Q = f0/2Δf. Pojemność wewnętrzna C0 baluna jest trudna do obliczenia, ale można ją znaleźć eksperymentalnie. Jeśli do zacisków podłączysz dodatkowy kondensator o znanej pojemności C1, to częstotliwość rezonansowa zmniejszy się i będzie równa f1. Wtedy C0 = C1/[(f0/f1)2-1].

Za pomocą tej techniki i wzorów stwierdzono np., że indukcyjność cewki D = 10 cm, N = 4 wynosi 3,2 μH, a jej pojemność własna wynosi 10 pF, co daje częstotliwość rezonansową 28 MHz, zgodną z zmierzoną jeden.

literatura

1. Balun z podajnika. - Radio, 2001, nr 10, s. 65.
2. Grechikhin A., Proskuryakov D. Efekt anteny podajnika. - Radio, 2000, nr 12, s. 56-58; 2001, nr 1, s. 64 - 66; nr 3, s. 67.
3. Ginkin G. G. Podręcznik inżynierii radiowej.-M., L.: GEI, 1948.

Autor: V.Polyakov

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 Różnice między zawałem serca u mężczyzn i kobiet 29.01.2016 Przyczyny, objawy i konsekwencje zawałów serca u kobiet są często inne niż u mężczyzn. Pomimo wyraźnego spadku umieralności z powodu chorób układu krążenia w USA w XXI wieku, kobiety umierają na nie znacznie częściej niż mężczyźni. Powodem jest to, że choroby serca są nadal słabo leczone i diagnozowane u kobiet, podkreślają naukowcy. Zawał mięśnia sercowego jest spowodowany zablokowaniem głównych tętnic prowadzących do serca (zakrzepica). U kobiet (w porównaniu z mężczyznami) blokada jest mniej dotkliwa i rzadziej wymaga stentów. Jednak ich tętnice wieńcowe są bardziej podatne na uszkodzenie, co prowadzi do zmniejszenia przepływu krwi do mięśnia sercowego. Rezultatem tego procesu jest ten sam zawał serca. Ból w klatce piersiowej jest głównym objawem zawału serca u obu płci. Jednak kobiety częściej doświadczają nietypowych objawów (uduszenia, wymiotów, bólu pleców). Jeśli chodzi o leczenie, kobiety stają w obliczu poważniejszych powikłań po przywróceniu przepływu krwi. Faktem jest, że ich naczynia krwionośne są zwykle mniejsze i (przynajmniej w USA) są starsze i bardziej cierpią na czynniki ryzyka, takie jak cukrzyca i nadciśnienie. Ponadto istnieje mniejsze prawdopodobieństwo, że zostanie im przepisana rehabilitacja kardiologiczna i jest mniej prawdopodobne, że ukończą program rekonwalescencji.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Buty dziecięce z lokalizatorem GPS

▪ HGST rozpoczyna dostarczanie nowych 2,5-calowych dysków twardych CinemaStar

▪ Zidentyfikowano główną przyczynę raka

▪ Rzeczywistość wirtualna do łagodzenia bólu

▪ Konwerter SIMO PMIC MAX77654

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Rośliny uprawne i dzikie. Wybór artykułów

▪ artykuł Źródła zanieczyszczeń powietrza. Podstawy bezpiecznego życia

▪ Czy osoby niewidome od urodzenia mogą w pełni korzystać ze swojego wzroku, gdy już go osiągną? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Welomobil z napędem na dwa koła. Transport osobisty

▪ artykuł 200-watowy wzmacniacz. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Przetwornica Micropower do zasilania warikapa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024