|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Sposób zasilania skróconej anteny pętlowej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Anteny VHF Ostatnio wzrosło zainteresowanie antenami pętlowymi. Jeśli wcześniej takie anteny były używane stosunkowo rzadko, teraz są używane jako anteny do systemów komunikacji mobilnej, systemów antywłamaniowych itp. Główną zaletą takich anten jest znacznie mniejszy wpływ otoczenia na parametry anteny pętlowej, co w niektórych przypadkach ma decydujące znaczenie przy wyborze anteny. Jednak bardzo trudno jest zastosować takie anteny o wymiarach adekwatnych do długości fali L w paśmie KB. Dlatego szczególnie interesujące jest stosowanie anten pętlowych o obwodzie S mniejszym niż długość fali L. Takie anteny mogą być również stosowane jako dodatkowe, zgodne z ich jednokierunkową kierunkowością i montowane w oknach, loggiach, balkonach jako część złożonych anten kierunkowych w pasmach HF niskich częstotliwości. Głównym elementem takich anten jest rama o obwodzie S mniejszym niż długość fali. Do umieszczenia na oknach, balkonach najwygodniejszy kształt ramy to prostokąt. Rozważ taką ramkę o obwodzie S równym długości fali L, umieszczoną w płaszczyźnie pionowej [I]. Gdy taka antena jest zasilana od strony elementów pionowych, oba te elementy są wzbudzane w fazie, a na nich znajdują się antywęzły prądowe i węzły napięciowe. Elementy poziome z antynodami napięcia są z kolei wzbudzane w fazie przesuniętej w fazie. Elementy pionowe można przedstawić jako dwa równoległe wibratory z zakrzywionymi końcami, umieszczone w odległości L/4 i wzbudzone w tej samej fazie. Dzięki dodaniu pól tych wibratorów wzbudzonych fazowo, maksymalne natężenie pola w płaszczyźnie poziomej występuje w kierunkach osi ramy położonych prostopadle do płaszczyzny anteny pętlowej. Ten wzór rozkładu prądów i napięć wzdłuż ramy, rozpatrywany dla przypadku S=L, zostaje zachowany nawet przy niewielkim spadku S w porównaniu do L. Wraz z dalszym zmniejszaniem rozmiaru anteny pętlowej rozkład prądu wzdłuż zmienia się obwód ramki, a przy znacznym zmniejszeniu rozmiaru w porównaniu do L ( S/L<0,25) zamiast bieżących węzłów i antywęzłów pojawia się równomierny rozkład prądu (prąd prawie się nie zmienia wzdłuż ramki). Prąd w tym przypadku w każdym momencie płynie w jednym kierunku, zatem jest w fazie, dlatego promieniowanie wszelkich przeciwnie położonych elementów ramy kumuluje się w przestrzeni w przeciwfazie, prowadząc w przeciwieństwie do pełnowymiarowej ramy do minimalne napięcie w kierunku osi ramy. Zatem pod względem właściwości promieniujących taka rama okazuje się podobna do konwencjonalnej cewki indukcyjnej, którą można zmusić do promieniowania jedynie poprzez znaczne zwiększenie jej współczynnika jakości Q i zwiększenie prądu. Jednakże skuteczność takiej anteny promieniującej będzie bardzo niska ze względu na niski opór promieniowania R, w związku z czym moc Rizla emitowana przez antenę jest również niska [2]. Dlatego też bardziej właściwe jest stosowanie anten o współczynniku skracania 0,25<K<1 (K=S/L), które mimo spadku wydajności w porównaniu do pełnowymiarowej ramy dobrze promieniują i charakteryzują się maksymalnym promieniowaniem w kierunek osi ramy. Jednym ze sposobów zmniejszenia częstotliwości rezonansowej anteny pętlowej jest uwzględnienie pojemności w punktach anteny, w których występuje maksymalne napięcie przeciwfazowe [4]. W takim przypadku możliwe jest znaczne zmniejszenie częstotliwości rezonansowej. Jednocześnie takie zmniejszenie częstotliwości ramki, umożliwiające jej zastosowanie przy niższych częstotliwościach, prowadzi do zmniejszenia stosunku S do L, a w konsekwencji do znacznego spadku odporności na promieniowanie Rizla, określony [197] przez stosunek Kizl = 4(S/L)1,3 . W takim przypadku bezpośrednie wpięcie kabla w ramkę w celu jej zasilania, co często ma miejsce w przypadku ramek pełnowymiarowych, nie jest możliwe. Aby dopasować ramę do kabla na niskich poziomach, stosuje się dopasowanie y lub O [1]. Schemat anteny pętlowej ze skróconą pojemnością i dopasowaniem y pokazano na ryc. XNUMX.
W rozważanym wariancie wzbudzenia elementów pionowych w punktach znajdujących się pośrodku elementów poziomych A i B występuje minimalne napięcie przeciwfazowe. Oznacza to również, że rezystancja między tymi punktami jest dość znaczna (rzędu kilku kiloomów). Antenę można zasilać podłączając do tych punktów obwód rezonansowy, który również przy częstotliwości rezonansowej ma dużą rezystancję. W tym przypadku dopasowanie anteny do zasilacza odbywa się poprzez dobór przekładni transformacji przy podłączaniu kabla do części zwojów obwodu rezonansowego. Oprócz autotransformatora możliwe jest połączenie transformatora pomiędzy kablem a obwodem za pomocą cewki sprzęgającej. Oprócz możliwości wzbudzenia i dopasowania, podłączenie obwodu do punktów A i B umożliwia również zmniejszenie naturalnej częstotliwości rezonansowej anteny pętlowej ze względu na pojemność zawartą w równoległym obwodzie rezonansowym. W tym przypadku wartość pojemności obwodu rezonansowego w strojonej antenie okazuje się nieco większa niż w przypadku pojedynczego obwodu strojonego na tę samą częstotliwość. Schemat anteny z obwodem rezonansowym pokazano na ryc. 2.
W celu sprawdzenia efektywności dopasowywania i skracania anten za pomocą obwodu rezonansowego wykonano dwie prostokątne anteny pętlowe o obwodach S = 5,6 m i S = 12,8 m. Obie anteny wykonano z drutu miedzianego o średnicy 2 mm i zamontowano w oknie otwarcie i na balkonie dziewięciopiętrowy budynek. Anteny dostrojono i dopasowano do kabla 50 omów na dwa sposoby: za pomocą kondensatora skracającego z dopasowaniem y i za pomocą obwodu rezonansowego. Obliczone częstotliwości rezonansowe tych ramek wynoszą odpowiednio 53 i 23 MHz, a doświadczalne odpowiednio 38 i 21,2 MHz. Przesunięcie częstotliwości rezonansowej w stosunku do wartości obliczonej tłumaczy się znaczną pojemnością pomiędzy elementami ramy a elementami metalowymi: armaturami, odpływami, ogrodzeniem balkonów itp. Eksperymentalne wyznaczenie częstotliwości rezonansowej ramek przeprowadzono za pomocą generatora G4-18 i wskaźnika pola (dla pracy na częstotliwościach powyżej 35 MHz dioda jest włączana równolegle do wyjścia generatora 0,1...1 V , a antena jest dostrojona przy użyciu drugiej harmonicznej częstotliwości sygnału). Obwód rezonansowy pierwszej anteny składa się z cewki indukcyjnej o średnicy 2 mm, zawierającej 1 zwojów drutu o średnicy d = 35 mm (długość uzwojenia -5 mm) i kondensatora zmiennego 2...20 pF. Sprzężenie transformatora przeprowadzono za pomocą cewki sprzęgającej składającej się z 12 zwoju, a przy częstotliwości 495 MHz - z 1 zwojów umieszczonych na powierzchni cewki obwodu rezonansowego. Indukcyjność cewki sprzęgającej jest kompensowana przez pojemność C14. Obwód rezonansowy drugiej anteny składał się z cewki indukcyjnej o średnicy 2 mm, zawierającej 2 zwojów drutu d=35 mm (długość uzwojenia - 29 mm) i kondensatora. Cewka komunikacyjna miała 65 zwoje drutu d=l mm. Częstotliwości rezonansowe anten, wymiary i parametry pasujących elementów podano w tabeli.
Stwierdzono, że stosując zarówno systemy strojenia, jak i dopasowywania, osiągana jest stosunkowo niska wartość SWR (w przybliżeniu taka sama dla różnych metod dopasowywania), ale proces dopasowywania i dostrajania jest bardzo różny. Przy zastosowaniu skracania pojemności i dopasowywania y proces ten wygląda dość skomplikowanie i składa się z kilku etapów: dostrojenia ramy do wymaganej częstotliwości rezonansowej, a następnie sekwencyjnej zmiany długości pętli, odległości na jakiej się znajduje i pojemności, kompensującej indukcyjność pętli, której towarzyszy dostrajanie częstotliwości rezonansowej i regulacja SWR. Taki proces koordynacji i dostosowania powoduje znaczne trudności, zwłaszcza przy braku wystarczającego doświadczenia. Dopasowanie za pomocą obwodu rezonansowego jest znacznie prostsze: antenę reguluje się zmieniając pojemność obwodu rezonansowego, a następnie zmieniając współczynnik transformacji ustawia minimalną wartość SWR (czasami konieczne jest uwzględnienie pojemności C2, która kompensuje indukcyjność L2). Należy zaznaczyć, że pomimo iż w zakresie niskich częstotliwości osiągalny jest znacznie niższy SWR, o sprawności anteny jako układu promieniującego decyduje przede wszystkim sprawność. Jeśli większość pełnowymiarowych anten ma ten parametr, który określa: Rizl Rizl
jest bliska 1, to w przypadku skróconych anten o oporności na promieniowanie Rradis porównywalnej z Rpot skuteczność jest znacznie zmniejszona. Dlatego należy zawsze pamiętać, że znacznie skrócone anteny zamieniają dostarczoną energię na ciepło, a nie na promieniowanie. Niezależnie od sposobu dopasowania i strojenia, skrócone anteny okazują się antenami wąskopasmowymi i wymagają regulacji przy zmianie częstotliwości. I jeśli dla anteny z dopasowaniem y i pojemnością skracającą proces strojenia wymaga przy zmianie częstotliwości powtarzania prawie wszystkich wymienionych kroków, to dla anteny z obwodem rezonansowym proces strojenia sprowadza się do niewielkiej zmiany pojemności obwód rezonansowy. To sprawia, że takie anteny są bardzo wygodne, zwłaszcza jeśli element strojenia jest dostępny. literatura 1. Anteny Rothammel K.. - M.: Energia, 1969
Autorzy: M. Anisimov (UA3POC), M. Anisimov (UA3PML), Tuła; Publikacja: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Sklonowany koń Przewalskiego ▪ Brytyjski system automatycznego rozpoznawania zdjęć paszportowych ▪ Alternatywa dla złota w żetonach ▪ Bakterie jogurtowe pokonują bakterie lekooporne
▪ sekcja serwisu Bezpieczeństwo i ochrona. Wybór artykułu ▪ artykuł Woody'ego Allena. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Kiedy i kto położył podwaliny pod kardiochirurgię? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Pętla jeździecka. Wskazówki turystyczne
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