|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Zygzakowate aktywne anteny UHF. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Anteny telewizyjne Aby odbierać sygnały telewizyjne w zakresie UHF, zwłaszcza w niesprzyjających warunkach, konieczne jest stosowanie dobrych anten ze wzmacniaczami antenowymi, czyli anten aktywnych. Autor opublikowanego artykułu opowiada o doświadczeniach z budowy takich anten. W zakresie UHF zastosowanie wydajnych systemów antenowo-podajnikowych (AFS) do odbioru sygnałów w trudnych warunkach nie straciło na znaczeniu. Stosunkowo niewielka długość λ tych fal umożliwia tworzenie wysokowydajnych anten o stosunkowo niewielkich wymiarach. Po długich eksperymentach z różnymi antenami jako podstawę przyjęto dobrze znaną antenę zygzakowatą [1] pokazaną na ryc. 1. 180. Strukturalnie, w klasycznej formie, arkusz anteny składa się z dwóch identycznych części w kształcie rombu, obróconych jedna względem drugiej o 2 °. Dlatego taka antena jest symetryczna. Cecha ta pozwala na zastosowanie wzmacniaczy antenowych (AU) o wejściu zbalansowanym i dużym wzmocnieniu, np. wzmacniaczy płytowych (PAH) SWA itp. [3, XNUMX].
Zysk anteny zygzakowatej zależy od stosunku l/λ, a jej impedancja wejściowa zależy od stosunku l/d i l/λ. Maksymalne wzmocnienie jest osiągane przy długości l = 0,375λ, ale silnie zależy od średnicy drutu. Przy l = 0,25λ wzmocnienie jest oczywiście mniejsze, ale zależność od średnicy drutu również maleje. Kiedy zmienia się kąt α, zmieniają się wymiary płótna. Więc jeśli α = 90°, to SH = 2√2l = 2,83 l; SE = l√2= 1,41l, a jeśli α = 120°, to SH = 2l; SE = 1,73l. Należy to wziąć pod uwagę podczas tworzenia złożonych interfejsów API (więcej na ten temat później). Główne wymiary wstęgi anteny, na przykład dla 29. kanału, podsumowano w tabeli. 1. Należy również pamiętać, że wraz ze spadkiem średnicy drutu i wzrostem obwodu wstęgi zwiększa się zysk. Ponadto przy wyborze cieńszego drutu zmniejsza się wiatr anteny. Różne konstrukcje anten mają różne impedancje wejściowe (Tabela 1). Dlatego potrzebne są różne sposoby dopasowania symetrycznego wejścia sieci do symetrycznego wejścia AU, którego impedancja wejściowa wynosi 300 omów. Są one pokazane na ryc. 2 [4].
Przy rezystancji wejściowej sieci 300 omów AU można oczywiście podłączyć bezpośrednio do punktów a - a. Jednak, aby zwiększyć wzmocnienie i działanie kierunkowe anteny, płótno jest zwykle używane razem z reflektorem (zostanie to omówione poniżej). Dlatego lepiej jest zainstalować AC za reflektorem, łącząc go z płótnem symetryczną linią o impedancji falowej 300 omów, jak pokazano na ryc. 2,a - dla linii napowietrznej, na ryc. 2,6 - dla kabla CATV lub na ryc. 2, c - dla kabla RK-150. W tym drugim przypadku oploty dwóch segmentów kabla są ze sobą lutowane na końcach. We wszystkich przypadkach należy wziąć pod uwagę współczynnik skrócenia linii K. Dla napowietrznej linii drutów (ryc. 2, a) - K = 0,975, dla CATV (ryc. 2,6) - K = 0,8, dla kabel PK-150 (ryc. 2, c) - K = 0,75 ... 0,86, w zależności od rodzaju kabla. Najwygodniej (według autora) jest użycie płótna o impedancji wejściowej 75 omów. W takim przypadku do dopasowania można użyć ćwierćfalowego transformatora dopasowującego z linii o impedancji falowej 150 omów, jak pokazano na ryc. 2, d. Tworzą go dwa kawałki kabla RK-75 o długości 0,25λKn, gdzie n jest liczbą nieparzystą. Współczynnik K wynosi 0,65789 dla kabla izolowanego polietylenem. Wymiary transformatora podane są przez zlutowane na końcach plecionki. Znany jest wzór na obliczenie transformatora: Ztr = √Zin Zout, więc się okazuje Ztr = √75 300 = 150 omów. Otwarta pętla dopasowywania pokazana na ryc. 2, e i transformator ćwierćfalowy (ryc. 2, f) umożliwiają dopasowanie AU i anteny o impedancji wejściowej mniejszej niż 300 omów. Do wykonania pętli wykorzystuje się wykresy w [4]. Przybliżone współczynniki do obliczania pętli i parametry transformatora ćwierćfalowego przedstawiono w tabeli. 2. Głównym wymaganiem dla pętli jest Zl = Zsh = 300 Ohm. Wymiary pętli i linii łączącej są powiązane stosunkiem A = B + C.
na ryc. 2, e pokazuje sposób łączenia wstęgi o Rin = 100 omów z prądem zmiennym o Rin = 300 omów, z B = 0,13λK i C = 0,09λK. Do podłączenia użyj kabla symetrycznego CATV (SLX-300) lub linii napowietrznej o impedancji charakterystycznej 300 omów. W drugim przypadku stosunek (D/d) = 6,11. Przy zastosowaniu drutu o średnicy 3,569 mm odległość między osiami drutów wynosi D = 21,8 mm. Aby zachować stałą odległość między przewodami wzdłuż linii, umieszczono kilka krzyżaków wykonanych z wysokiej jakości materiałów izolacyjnych, które nie pogarszają swoich właściwości pod wpływem środowiska (PTFE, polietylen, szkło organiczne). Należy pamiętać, że przesuwając kabel w punktach do wewnątrz i tym samym zmieniając rozmiar C, można uzyskać wyraźniejszy obraz na ekranie telewizora. Transformator ćwierćfalowy można wykonać z rur o średnicy większej niż 10 mm, jak na ryc. 2, e. Przy mniejszej średnicy szczelina między rurami będzie bardzo mała, co utrudni wykonanie transformatora. Podajmy przykład obliczenia płótna dla 29. kanału. Przy Fout = 535,25 MHz znajdujemy λout = 300 000/Fout = 560,48 mm. Jeżeli Rin = 75 Ohm i α = 90°, to rozmiar boku części w kształcie rombu (patrz tabela 1) jest równy l = 0,29λ = 162,5 mm, α (l/d) = 32...75 . Dlatego średnica drutu zwoju wynosi 2,1...5,1 mm. Można zastosować listwy o szerokości 2d, czyli 4,2...10,2 mm, wykonane z miedzi lub duraluminium.
Należy zauważyć, że na wszystkich kolejnych rysunkach wymiary podano dla kanału 29. Przeliczenie na inne kanały nie jest trudne: znając stosunek częstotliwości kanału 29 do częstotliwości wyznaczanego kanału, znane wymiary są mnożone przez ten stosunek. Oczywiście wstęga anteny, oprócz części w kształcie rombu, może mieć również inne kształty, na przykład zygzakowaty pierścień z pełnymi metalowymi sektorami, jak pokazano na ryc. 3.
W zależności od kąta β sieć ma różną impedancję wejściową. Na przykład przy β = 90° Rin = 100 omów, a przy β = 140° Rin = 75 omów. Określa to również różne sposoby dopasowywania płótna do AU. Tak więc płótno przy β = 90 ° jest bardziej szerokopasmowe i jest zgodne z pióropuszem zgodnie z ryc. 2, e. Przy β = 140° antena będzie bardziej wąskopasmowa ze względu na konieczność zastosowania ćwierćfalowego transformatora dopasowującego zgodnie z rys. 2, panie Do produkcji takiego płótna stosuje się mosiężne płyty o grubości 0,3 mm. Aby zmniejszyć wiatr płótna, w każdym sektorze wierci się 15-20 otworów o średnicy 5 mm z równomiernym rozmieszczeniem na obszarze. Wymiary pętli do dopasowania zgodnie z rys. 2, d wynoszą: B = 60 mm, C = 40 mm, odcinki w - od kabla KATV mogą mieć długość 224n mm, gdzie n = 1,2,3 ... . 75, d może mieć długość 2n mm, gdzie n = 92,18.... Zgodnie z tabelą 1, możesz wybrać dowolne płótno z 25 oferowanych w oparciu o dostępność materiałów lub inne cechy. Charakterystyka kierunkowa wstęgi anteny (bez reflektora) jest dwupłatkowa typu „ósemka”, dlatego stosowanie reflektora we wszystkich przypadkach jest wskazane i skuteczne, gdyż poprawia właściwości kierunkowe i zwiększa zysk anteny o około 3 dB przy konstrukcji odbłyśnika podobnej do sieci. Jednak skuteczniejszym sposobem na zwiększenie zysku anteny o około 7 dB jest zainstalowanie odbłyśnika lub siatki o drobnych oczkach. Krata/siatka musi być zgrzana i posiadać powłokę antykorozyjną. Wymiary siatki/siatki powinny być o 5...10% większe od wymiarów pionowych (Sn) i poziomych (SE) środnika. Kratę/siatkę umieszcza się w odległości h=100...50 mm za wstęgą, w zależności od odbieranego kanału (21-69). Wartość h wpływa na rezystancję wejściową wstęgi i może służyć jako dodatkowy sposób na poprawę dopasowania całego AFS. Zmieniając h podczas umieszczania kratki na kołkach gwintowanych, uzyskuje się wyraźniejszy obraz z najniższym poziomem szumów („śnieg”) na ekranie telewizora. Zastosowanie układu/siatki reflektorów zmienia charakterystykę promieniowania anteny, zamieniając ją w wąski pojedynczy płat. W rezultacie odbiór z reflektora jest znacznie osłabiony, co zwiększa odporność APS na zakłócenia. Jeszcze większy wzrost działania kierunkowego i zysku anteny można osiągnąć, stosując włączenie w fazie dwóch lub więcej płócien - siatek w fazie. Pozwala to na odbiór transmisji na znaczną odległość iw trudnych warunkach. Takie anteny to kilka równolegle połączonych płócien rozmieszczonych poziomo i (i) pionowo w jednej płaszczyźnie. Dla przykładu na ryc. 4 pokazuje połączenie fazowe dwóch płócien o impedancji wejściowej 150 omów, rozmieszczonych w pionie. Płótno pokazane na rysunku można uznać za modyfikację zygzakowatej anteny pierścieniowej o kącie β = 0 lub rodzaj anteny pierścieniowej. Antena dobrze sprawdza się w zakresie UHF przy średnicy przewodu zaledwie 1,5 mm.
Metody dopasowania takiej anteny do AU mogą być różne. Tak więc na rys. 4 przedstawia możliwość załączenia dwóch płócien znajdujących się w optymalnej pionowej odległości 0,7λ, z linią elektroenergetyczną podłączoną do dolnego płótna (podłogi). Do komunikacji między piętrami wykorzystano linię dwuprzewodową o długości λK. Linię tworzą dwa odcinki kabla RK-75 (K=0,65789). Jest symetryczny i posiada impedancję falową 150 omów, co zapewnia dobre dopasowanie do płótna. W wyniku takiego równoległego połączenia dwóch identycznych płócien impedancja wejściowa całego APS w punktach a - a1 wynosi 75 omów. Koordynacja z AU odbywa się za pomocą ćwierćfalowego transformatora dopasowującego zgodnie z ryc. 2, miasto utworzony z dwóch kawałków kabla RK-75. Jednak bardziej preferowana (według autora) jest inna opcja - zasilanie centralne. Ma szerszą przepustowość. Ponadto płótna mogą być rozmieszczone zarówno w pionie, jak iw poziomie o (0,7 ... 0,75) X między ich środkami. Aby połączyć arkusze z centralnym zasilaniem, dwie symetryczne linie połączone szeregowo są połączone między nimi zgodnie z ryc. 2, o długości 0.5XK (184,4 mm wzdłuż lutowanych oplotów na końcach), ale utworzonych z kawałków kabla RK-75. W tym przypadku impedancja wejściowa anteny w centralnych punktach wynosi 75 omów. Podłączony jest do nich ten sam ćwierćfalowy transformator dopasowujący, jak na ryc. 4. Podobnie płótna według ryc. 1 o kącie α = 120°. Jeśli takie płótna są używane pod kątem α = 90°, lepiej rozłożyć je poziomo. Inkluzja w fazie trzech identycznych płócien zgodnie z ryc. 1 z zasilaniem centralnym pokazano na ryc. 5. Kratka wyposażona jest w siatkę odblaskową. Impedancja wejściowa każdej sieci wynosi około 100 omów i niewiele zależy od średnicy drutu. Do testów użyto drutów o średnicy 1,2 [(l / d) \u117d 2,76] i 51 [(l / d) \u100d 1] mm. Wymiary linii łączących λK pozostaną takie same, jeśli zastosowane zostaną inne wstęgi o Rin = 120 Ohm (zgodnie z rys. 3 przy α = 90° lub zgodnie z rys. XNUMX przy β = XNUMX°).
Płótna są połączone równolegle liniami symetrycznymi o impedancji falowej 100 omów, utworzonymi z kawałków kabla RK-50 o długości (wzdłuż lutowanych oplotów) równej λK (ten warunek jest obowiązkowy!). W punktach w - w całkowitej impedancji wejściowej anteny wynosi 33,3 omów. Koordynację z AU zapewnia transformator ćwierćfalowy z segmentów kablowych RK-50 (zgodnie z ryc. 2, d) o długości 277 mm. Wszystkie płótna są zamocowane na belce ze szkła organicznego o grubości 5 mm. Pręt mocuje się do reflektora i masztu czterema kołkami gwintowanymi w punktach 0. Siatkę reflektora (ogniwa o wymiarach 18x18 mm) zdejmuje się z wstęgi anteny na odległość h = 105 mm, zmienioną o ±15 mm. Jak wspomniano powyżej, AU jest zainstalowany za reflektorem na maszcie i połączony z plandeką w punktach c - c. Zasilacz (PSU) AU należy umieścić obok telewizora lub na jego tylnej ścianie, jak pokazano na rys. 6.
Napięcie stałe 12 V z zasilacza podawane jest kablem odgałęźnym RK-75 poprzez urządzenie odsprzęgające (ID), podłączone zgodnie z rys. 7. RU składa się z dławika L1 i kondensatora C2.
Zazwyczaj WWA typu SWA, GPS itp. zasilane są z zasilaczy małej mocy, które mają różne rozwiązania obwodów, ale najczęściej nie są zabezpieczone przed zwarciem w obciążeniu. A taka ochrona jest konieczna. Dodatkowo, jeśli sygnały telewizyjne są odbierane z różnych kierunków, np. do dwóch anten, to przepinanie kabli z anten na wejściu telewizora wprowadza szereg niedogodności, a złącza szybko się zużywają. Dlatego pożądane jest zapewnienie ich automatycznego przełączania. Aby wyeliminować te niedociągnięcia, opracowano różne jednostki BP AU. Schemat ideowy jednej z opcji zasilacza wykorzystującej przekaźnik do automatycznego przełączania anteny pokazano na ryc. 8. Odbiór silnych sygnałów UHF zapewnia antena A1 bez AU, podłączona do gniazda XW2, przy czym zasilacz jest w tym przypadku wyłączony. Aby odbierać słabe sygnały, antena A2 (XW3) jest połączona z AU, co dzieje się, gdy zasilacz jest włączony.
Zasilacz włącza się po naciśnięciu przycisku SB1. W takim przypadku przekaźnik K1 zostaje załączony, a jego styki K1.1 blokują przycisk SB1, utrzymując zasilacz w stanie włączonym. Styki K1.2 wyłączają antenę A1 i podłączają antenę A2 do telewizora. Napięcie wyprostowane, sygnalizowane przez diodę HL2, przechodzi z wyjścia zasilacza do AU. W przypadku zwarcia w AC lub zasilaczu, napięcie na wyjściu zasilacza i prąd płynący przez uzwojenie K1 przekaźnika opadną. Przekaźnik zwolni styki K1.1, co spowoduje wyłączenie zasilacza. Dioda HL2 i lampka HL1 zgasną. Rezystor R1 jest tak dobrany, że przy ustabilizowanym napięciu 12 V przekaźnik działa wyraźnie przy minimalnym prądzie płynącym przez jego uzwojenie. Przekaźnik może być dowolny, na przykład RES47 (paszport RF4.500.409). Lampka HL1 (6,3 V x 0,28 A) sygnalizuje załączenie zasilania z sieci i jednocześnie pełni funkcję bezpiecznika w obwodzie pierwotnym transformatora T1. Transformator - dowolny z napięciem na uzwojeniu II - 9 ... 11 V. Dławik L1 - również dowolny, np. DM-0,6. Układ KR142EN8B zapewnia maksymalny prąd 1,5 A i posiada zabezpieczenie nadprądowe. Jednak zasilacz zużywa nie więcej niż 0,1 A, więc możesz użyć mniej wydajnego układu, na przykład 78L12. Aby odbierać sygnały w zakresie UHF, w dzienniku rozważa się kilka jednostek AU, na przykład [5]. Wszystkie mają impedancję wejściową 75 omów. Można je również stosować z opisanymi antenami z wejściem zbalansowanym. Aby to zrobić, musisz użyć dobrze znanego pasującego urządzenia równoważącego (SSU) na pierścieniu ferrytowym, który jest włączony zgodnie ze schematem na ryc. 9, a. Ale możesz zainstalować SSU w formie pętli U zgodnie z rys. 9b. Kabel prowadzący do AU powinien być krótki i najlepiej o długości 0.5λK.
Wybierając miejsce instalacji anteny należy pamiętać, że każdy dodatkowy metr kabla odgałęźnego osłabi sygnał w paśmie UHF o 0,16...0,4 dB. Im cieńszy kabel, tym większe straty. Przy ostatecznej instalacji APS pożądane jest zainstalowanie nowego kabla, ponieważ pod koniec jego okresu trwałości (określa się go jako 12 lat) współczynnik tłumienia wzrasta o 30...60%. Lepiej wybrać kabel o wyższej częstotliwości, z większą średnicą środkowego przewodnika. Konieczne jest również zapewnienie niezawodnej hydroizolacji w punktach lutowania. literatura
Autor: Yu.Filiczev, Wilno, Litwa
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Dane FOCL przesyłane na rekordową odległość ▪ Pierwszy wielostandardowy interfejs dla sterowników dysków 90nm ▪ Materiał z programowalną samozniszczeniem ▪ Elektryczna maszynka do strzyżenia włosów w nosie i uszach
▪ sekcja serwisu Zegary, timery, przekaźniki, przełączniki obciążenia. Wybór artykułu ▪ Artykuł Na srebrnej tacy. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jak wynaleziono kotlety ogniste? Szczegółowa odpowiedź ▪ Artykuł Niezawodna ochrona głowy. Transport osobisty ▪ artykuł Standardowe świetlówki domowe. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Komentarze do artykułu: Paweł Dobry wybór, podobało mi się. paro2350 Dobre i dokładne obliczenia.
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony