|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Hiệu ứng anten trung chuyển. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Ăng ten. Học thuyết Hoạt động bình thường của đường dẫn anten-feeder quyết định phần lớn đến hiệu quả của một đài phát thanh nghiệp dư nói chung. Hiệu ứng được thảo luận trong bài viết này có thể làm giảm đáng kể nó, vì nó thể hiện trong hầu hết các thiết kế ăng ten thực tế (kể cả những ăng ten do nhà máy sản xuất). Phần đầu tiên của bài viết tiết lộ nguyên nhân của hiệu ứng ăng ten bộ nạp và ảnh hưởng của nó đến hoạt động của đường dẫn bộ nạp ăng ten. Trong phần thứ hai, các khuyến nghị thực tế sẽ được đưa ra để loại bỏ ảnh hưởng này. Hầu hết mọi sóng ngắn đều nhận thức rõ tình huống khi công việc truyền dẫn gây nhiễu thiết bị điện tử trong nhà - đèn neon phát sáng khi được đưa đến phần thân của thiết bị phát đã bật và việc tiếp nhận đi kèm với nhiễu mạnh có nguồn gốc cục bộ. Đây là những biểu hiện nổi bật nhất của hiệu ứng ăng ten trung chuyển quen thuộc từ lâu nhưng tương đối ít được nghiên cứu, bản chất và tính năng của chúng được mô tả trong bài báo. Bản chất và nguyên nhân của hiệu ứng ăng ten của bộ nạp Thông thường người ta gọi hiệu ứng ăng-ten là hiện tượng bức xạ hoặc thu sóng vô tuyến của các đối tượng không nhằm mục đích này. Đường nguồn chỉ nên được sử dụng để truyền năng lượng tần số cao từ máy phát đến anten hoặc từ anten đến máy thu. Việc xem xét các nguyên nhân gây ra hiệu ứng ăng ten bộ nạp (AEF) sẽ bắt đầu với chế độ truyền. Như bạn đã biết, trường điện từ do anten phát ra được tạo ra bởi các dòng điện xoay chiều chạy qua các dây dẫn cấu thành của nó. Hầu như luôn luôn ăng-ten không ở trong không gian trống. Trong vùng lân cận của nó (ví dụ, trong bước sóng l) có thể là nhiều vật thể. Đây là các dây cung cấp điện, đường dây phát sóng và thông tin liên lạc, cột dẫn điện, giá đỡ và kẻ, đường ống, giàn, phụ kiện, thân và thân của phương tiện, mái và tường của các tòa nhà, cơ thể của người điều hành và bề mặt đất. Nếu các dòng điện bằng cách nào đó phát sinh trong các đối tượng của môi trường (ví dụ, do trường gần của ăng ten gây ra), thì trường bức xạ do các dòng điện này tạo ra sẽ cộng vào trường từ các dòng ăng ten. Ăng-ten cùng với môi trường sẽ được gọi là hệ thống ăng-ten (AS). Trong các điều kiện này, các đặc tính của loa có thể khác nhiều so với các đặc tính được tính toán của chính ăng-ten. Để các đặc tính của loa ít phụ thuộc vào môi trường, họ cố gắng nâng ăng ten lên cao hơn, lắp đặt xa hơn các cấu trúc dẫn điện, làm cột buồm, nẹp phi kim loại. Một trong những đối tượng gần nhất và về cơ bản không thể di chuyển của môi trường ăng-ten là bộ trung chuyển cấp nguồn cho nó. Bộ cấp liệu đơn giản nhất là một đường hai dây hở. Trong trường hợp lý tưởng, các giá trị tức thời của dòng điện trong dây dẫn dòng ở bất kỳ đoạn nào của bộ nạp và tại bất kỳ thời điểm nào đều có cùng độ lớn và ngược hướng, tức là tổng các dòng điện của cả hai dây của bộ nạp trong bất kỳ đoạn nào đều bằng không. Chúng ta sẽ gọi những dòng điện như vậy là antiphase. Một đường hai dây hở sẽ bức xạ ngay cả trong điều kiện này, lý do cho điều này là khoảng cách hữu hạn d giữa các dây của đường dây. Một đường thẳng đứng phát ra sóng phân cực theo phương thẳng đứng trong mặt phẳng nằm ngang với cực đại nằm trong mặt phẳng của đường thẳng và sóng phân cực theo phương ngang với cực đại vuông góc với mặt phẳng này. Trường bức xạ tỉ lệ với tỉ số d / l. Bức xạ của đường dây hai dây là cực tiểu khi tải đường dây phù hợp và tăng lên đáng kể khi không phù hợp, khi xuất hiện sóng dòng điện dừng. Hiện tượng được mô tả (trong điều kiện dòng ngược cực nghiêm ngặt trong hệ thống dây nạp) được gọi là hiệu ứng ăng ten của bộ nạp loại 2 (AEF-2) [1]. Trong thực tế, nó thể hiện rất yếu. Ví dụ, ở tần số 145 MHz, một đường dây từ cáp truyền hình KATV (hoặc KATP) có chiều dài l / 2 ở d \ u10d 50 mm phát ra trường yếu hơn khoảng XNUMX lần do hiệu ứng này so với nửa sóng bộ rung vòng kết nối với đường dây này. Có nhiều lý do tại sao tổng dòng điện của tất cả các dây trong tiết diện của đường dây nạp có thể khác 1. Biểu đồ vectơ (Hình 1) cho thấy rằng với sự khác biệt về pha và biên độ tùy ý của dòng điện I2 và I1 trong các dây riêng biệt, các dòng điện này có thể được biểu diễn dưới dạng tổng của dòng ngược pha I2p = -I1p và trong pha I2c = I1c các thành phần (sau này đôi khi được gọi là chu trình đơn). Các trường được tạo bởi dòng điện ở chế độ chung của các dây khác nhau không được bù (như chống pha), nhưng được tổng hợp lại. Nếu chiều dài của bộ cấp liệu có thể so sánh với l, thì tổng của chúng có thể tạo ra một bức xạ bổ sung lớn. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng ăng ten của bộ cấp nguồn loại 1 (AEF-1) [2]. Nó nghiêm trọng hơn đáng kể so với AEF-XNUMX, sẽ được thảo luận dưới đây.
Vì AEF thuộc loại thứ nhất (sau đây đơn giản là AEF) được liên kết với dòng chế độ chung, vấn đề xác định nguyên nhân của nó có thể được giảm xuống việc tìm ra nguyên nhân của sự xuất hiện của dòng chế độ chung của đường dây nạp ở chế độ truyền tải (trong chế độ nhận, dòng điện như vậy luôn luôn phát sinh dưới tác dụng của điện từ trường bên ngoài). Hãy xem xét một ăng ten lưỡng cực nằm ngang với một bộ cấp hai dây mà không tính đến "mặt đất". Chúng tôi sẽ giả định rằng AU chỉ bao gồm một ăng-ten và một bộ trung chuyển. Trường bức xạ của AS tại mỗi điểm trong không gian là tổng vectơ của trường tạo bởi dòng của tất cả các vật dẫn AS. Trường tổng tại mỗi điểm phụ thuộc vào sự phân bố của dòng điện dọc theo dây dẫn của hệ thống. Sự phân bố này ở một tần số nhất định được xác định duy nhất bởi hình dạng, kích thước và vị trí của dây AC, cũng như phương pháp kích thích. Những cân nhắc đủ rõ ràng dẫn đến kết luận (được xác nhận bằng tính toán và thực hành) rằng với tính đối xứng hình học của AU và kích thích đối xứng (đối cực), sự phân bố của dòng điện cũng sẽ đối xứng cả dọc theo dây ăng-ten và dọc theo dây cấp nguồn. Trong trường hợp này, tổng dòng điện ở chế độ chung của tất cả các dây của bộ cấp sẽ bằng không. Ví dụ về trường hợp như vậy được thể hiện trong mô hình trong Hình 2a. Dòng điện của các dây dẫn của bộ nạp đối xứng giống nhau về biên độ và phản sóng, điều này được xác định bởi sự đối xứng của các nhánh của ăng ten bộ rung và vị trí đối xứng của bộ nạp đối xứng so với các nhánh này, cũng như kết nối đối xứng của máy phát điện đến đầu dòng trung chuyển.
Bất kỳ lý do nào sau đây có thể dẫn đến sự xuất hiện của các dòng trung chuyển ở chế độ chung: sự bất đối xứng của ăng-ten (sự bất đối xứng hình học của các nhánh, nguồn điện không ở giữa, Hình 2, b); sự không đối xứng của bộ nạp (đường kính hoặc chiều dài khác nhau của dây, Hình 2, c); sự không đối xứng của toàn bộ SS (vị trí tương đối không đối xứng của ăng-ten và bộ cấp nguồn, Hình 2, d). Khi tính đến "trái đất", sự bất đối xứng hình học của AS so với "trái đất" (Hình 2e) và sự bất đối xứng về điện của nguồn so với "trái đất" (Z1 không bằng Z2, Hình 2f ) cũng sẽ được thêm vào đây. Nếu trong tình huống trước đây về nguyên tắc có thể đối xứng hoàn toàn, thì khi một ăng ten đối xứng được cấp nguồn bởi bộ nạp đồng trục (về cơ bản là không đối xứng) mà không thực hiện các biện pháp đặc biệt, AEF-1 đơn giản là không thể tránh khỏi, mặc dù bộ nạp như vậy không có AEF-2. Một đặc điểm của đường dây đồng trục là ở tần số vô tuyến cao, nó có thể được coi không phải là đường dây hai dây mà là đường dây ba dây. Dòng điện trên bề mặt bên trong và bên ngoài của vỏ cáp có thể khác nhau do hiệu ứng da. Để phân tích dòng điện ở chế độ chung trên mô hình, bạn có thể thể hiện bề mặt bên ngoài của vỏ cáp bằng một dây và kết nối trực tiếp máy phát với ăng-ten. Trong trường hợp khi dây dẫn trung tâm của cáp được kết nối với một nhánh của ăng ten đối xứng và bện với ống kia (mô hình - Hình 3, a), thì ngay cả với vị trí đối xứng hình học của cáp so với ăng ten , AEF sẽ xảy ra trong người nói. Nguyên nhân là do sự không đối xứng về điện khi kết nối một nguồn tương đương với một loa đối xứng hình học (nguồn được cho là nguồn điểm và được bật chính xác ở trung tâm của ăng-ten, nhưng bên trái là một cánh tay ăng-ten và ở bên phải là mặt khác cộng với bề mặt bên ngoài của vỏ cáp!). Trong trường hợp này, sự phân bố dòng điện phụ thuộc mạnh mẽ vào chiều dài điện của bề mặt bên ngoài của vỏ cáp (do cách điện bên ngoài, nó lớn hơn khoảng 1% so với chiều dài hình học). Ở chiều dài cộng hưởng (một số nguyên nửa sóng bao gồm chiều dài mặt đất cho đầu dưới nối đất hoặc một số nguyên nửa sóng cộng với l / 4 cho đầu không bao quanh của cáp, như trong trường hợp của chúng tôi), biên độ tối đa của dòng điện chế độ chung Ic của cáp là cực đại và có thể đạt tới 43% biên độ cực đại của nhánh trái l1 hiện tại của ăng ten (Hình 3b).
Trong ví dụ này, thật tiện lợi khi chỉ ra một "cơ chế" đơn giản hóa của dòng điện cảm ứng dọc theo bề mặt bên ngoài của dây bện, điều này sẽ giúp trình bày rõ ràng hơn các quá trình vật lý dẫn đến AEF. Rõ ràng là một trong những lý do giải thích cho dòng điện ở chế độ chung: nó là một nguồn kích thích tương đương, với một trong các cực mà dây dẫn bên ngoài được kết nối. Tuy nhiên, dây dẫn này cũng nằm trong trường gần của các nhánh ăng ten, các dòng điện trong đó không giống nhau. Kết quả là, có một lý do khác cho dòng điện ở chế độ chung: không đối xứng, và do đó không được bù tại vị trí của bộ nạp, trường gần của chính ăng-ten. Tất nhiên, một ý tưởng như vậy là rất sơ khai, nhưng đôi khi trong thực tế chống lại AEF, không hiểu vì lý do gì mà lý do thứ hai này lại không được tính đến cả. Không đối xứng đáng kể so với "mặt đất" (hoặc mái nhà) là các ăng ten phân cực thẳng đứng nằm ở độ cao thấp. Ngay cả khi chúng ta đảm bảo sự đối xứng tương đối chính thức của ăng-ten và bộ nạp (lưỡng cực thẳng đứng khi được nạp từ bên cạnh), AEF là không thể tránh khỏi. Do đó, trong hoạt động truyền dẫn, dòng điện ở chế độ chung của bộ nạp có thể xảy ra vì bất kỳ lý do chính nào sau đây: - sự không đối xứng về điện của nguồn kích thích xoay chiều hoặc nguồn kích từ anten tương đương; - tính không đối xứng hình học của toàn bộ hệ thống ăng ten: tự nó và so với mặt đất. Trong chế độ tiếp nhận, dưới tác dụng của trường điện từ bên ngoài trên đường dây nạp, cả dòng phản dòng và dòng chế độ chung đều có thể xảy ra trong dây của nó. Những cái đầu tiên phát sinh trong đường dây hai đầu hở và ảnh hưởng trực tiếp đến đầu vào của máy thu (AEF loại 2). Dòng chế độ phổ biến xảy ra trong bất kỳ dòng nạp nào. Theo nguyên tắc tương hỗ, ảnh hưởng của các dòng điện này lên đầu vào của máy thu (AEF thuộc loại thứ nhất) càng mạnh, thì cường độ tương đối của các dòng phương thức chung của bộ cấp AS này trong quá trình truyền. cách thức. Chỉ dòng chống pha của bộ cấp mới có thể tác động trực tiếp lên đầu vào được tạo chính xác của bộ thu. "Cơ chế" để chuyển đổi dòng chế độ chung trong chế độ nhận thành dòng phản dòng tương tự như mô tả ở trên đối với bộ nạp đồng trục ở chế độ phát. Một trong những cách là kết nối bề mặt bên ngoài của bím tóc với bề mặt bên trong tại điểm kết nối của ăng-ten và cách thứ hai - thông qua ăng-ten, bằng dòng điện trường gần chế độ chung, không đối xứng. cho các nhánh khác nhau của ăng-ten, với một loa không đối xứng. Các đặc tính của AU, có tính đến bộ nạp như một phần của nó, khác với các đặc tính được tính toán của ăng-ten mà không tính đến ảnh hưởng của bộ nạp. Do đó, AEF không chỉ là việc tiếp nhận hoặc truyền trực tiếp bởi bộ trung chuyển, do đó, khái niệm này có thể được mở rộng. AEF theo nghĩa rộng là ảnh hưởng của bộ thu đến các đặc tính của hệ thống anten (cả trong quá trình thu và phát). Chúng ta hãy xem xét ảnh hưởng này chi tiết hơn. Biểu hiện của hiệu ứng ăng-ten của bộ nạp Các biểu hiện nổi bật nhất của AEF đã được ghi nhận ở trên. Chúng ta hãy xem xét những điều này và những biểu hiện quan trọng có thể có khác của AEF một cách chi tiết hơn. Ví dụ, chúng tôi lấy bộ rung nửa sóng ngang và ăng ten GP nổi tiếng dọc có chiều cao l / 4 với ba đối trọng có cùng chiều dài, được lắp đặt ở góc 135 "so với bộ tản nhiệt. Trở kháng đầu vào của nó. một ăng-ten trong không gian trống và không tính đến ảnh hưởng của bộ nạp hoàn toàn hoạt động và khoảng 50 Ohm Dạng thẳng đứng (DN) và sự phân bố dòng điện trên các dây của chân cắm (I4) và đối trọng (I1 - I2) đối với trường hợp này được thể hiện trong Hình 4. Tất cả các đặc điểm được đưa ra ở đây có được bằng cách sử dụng mô phỏng máy tính mà không tính đến tổn thất.
Trong quá trình lây truyền, có thể có các biểu hiện sau của AEF. 1. Xuất hiện bức xạ AS có phân cực không cơ bản. Nếu phân cực chính của ăng ten là thẳng đứng và bộ nạp không thẳng đứng, bức xạ bộ nạp sẽ xuất hiện với thành phần nằm ngang. Nếu phân cực chính của ăng-ten là nằm ngang và bộ nạp không nằm ngang, bức xạ bộ nạp sẽ xuất hiện với thành phần thẳng đứng. Ví dụ - DN trong hình phẳng đứng. 5 cho một lưỡng cực nằm ngang. Thành phần dọc của trường EQdo AEF là khoảng 30% của chiều ngang hữu ích Ej. Và đây là một tác dụng rất không mong muốn, ví dụ như đối với việc thu sóng truyền hình. 2. Thay đổi trong RP với phân cực chính. Bức xạ của bộ nạp với phân cực chính có thể dẫn đến sự thay đổi đáng kể trong RP chính (ví dụ, đối với ăng ten thẳng đứng trong mặt phẳng thẳng đứng): hệ số định hướng thay đổi theo hướng chính (có thể giảm hoặc tăng ), các thùy không mong muốn xuất hiện theo các hướng khác. Một ví dụ là vả. 6 cho ăng-ten GP với chiều dài cáp 9l / 4 không bao quanh. Nếu cáp có phân cực chính không bức xạ, thì mẫu có thể thay đổi do vi phạm tính đối xứng của kích từ (Hình 7 cho Eph của một lưỡng cực nằm ngang).
3. Thay đổi điện trở đầu vào phức tạp. Đối với ăng ten GP, tùy thuộc vào chiều dài của bộ nạp đồng trục, thành phần tích cực R của điện trở phức tại các điểm kích thích Zin = R + jX có thể thay đổi từ 42 đến 100 ôm và thành phần phản kháng X - từ -40 đến + 17 ôm. 4. Sự thay đổi trở kháng đầu vào có liên quan đến sự thay đổi tỷ lệ sóng đứng (SWR) trong đường nạp. Trên hình. Hình 8 cho thấy sự phụ thuộc của SWR đối với ăng ten GP tại l = 10,9 m: 1 - với kết nối cáp "bình thường" với ăng ten; 2 - với sự "cách ly" hoàn hảo của bề mặt bên ngoài của bím tóc tại điểm kết nối với ăng-ten. Như có thể thấy từ đồ thị, SWR trong cả hai trường hợp phụ thuộc vào chiều dài của bộ nạp, điều này sẽ không xảy ra trong trường hợp không có dòng chế độ chung (AEF) và tổn hao trong bộ nạp [2]. Chúng tôi lưu ý ở đây rằng chính các dòng ở chế độ chung dẫn đến sự thay đổi trong SWR (thông qua Zin), nhưng không phải ngược lại! Sự phụ thuộc của AEF-2 vào SWR có một "cơ chế" khác.
5. SWR kém có nghĩa là sự hiện diện của một tỷ lệ đáng kể sóng đứng trong dòng cấp nguồn không tham gia vào việc truyền năng lượng RF. Trong cáp thực, tổn hao tăng lên, do đó, hiệu quả của hệ thống bộ cấp anten giảm. Bản thân dòng điện ở chế độ chung cũng dẫn đến tổn thất thêm năng lượng cung cấp cho AC. 6. Suy giảm DN và SWR, giảm hiệu suất làm giảm thế năng của liên kết vô tuyến. Phạm vi tiếp nhận đáng tin cậy giảm, và để đạt được chất lượng liên lạc đã tính toán, cần phải tăng công suất. Và đây là một chi phí năng lượng bổ sung. Đồng thời, các vấn đề về điểm 7-9 càng trở nên trầm trọng hơn. 7. Thay đổi kiểu hình dẫn đến sự xuất hiện của bức xạ theo những hướng không lường trước được, có thể tạo ra giao thoa cường độ mạnh hoặc mức trường không thể chấp nhận được theo tiêu chuẩn vệ sinh. 8. Nếu bộ trung chuyển được đặt gần các đường dây khác, ví dụ, đường dây điện hoặc đường dây điện thoại, sự hiện diện của kết nối cảm ứng với chúng khi có AEF có thể dẫn đến những khó khăn nghiêm trọng trong việc đảm bảo hoạt động chung của đài phát thanh với các phương tiện điện tử khác (nhiễu mạnh lẫn nhau trong quá trình truyền và nhận). 9. Gần bộ nạp của thiết bị phát, một trường điện từ đáng chú ý có thể phát sinh, có thể so sánh với các trường gần các bộ phận hoạt động của AU. Mọi thứ liên quan đến những thay đổi trong đặc tính chung của loa phát đều áp dụng như nhau đối với loa nhận (DN, trở kháng đầu vào, SWR, hiệu suất). Các nguồn nhiễu bên ngoài với sự phân cực không phải chính hoặc trong khu vực của các thùy bổ sung của mẫu bức xạ, hoặc gần bộ trung chuyển, với sự hiện diện của AEF, sẽ tạo ra một nền nhiễu bổ sung trong quá trình thu. Chúng tôi lưu ý một số đặc điểm chung về biểu hiện của AEF: 1. AEF biểu hiện mạnh mẽ hơn với các kích thước cộng hưởng của bộ nạp và yếu hơn - với các kích thước không cộng hưởng. 2. Bản chất của sự thay đổi RP khi có AEF phụ thuộc vào chiều dài của máng nạp. Bộ nạp thẳng đứng càng dài, DN càng thụt vào trong mặt phẳng thẳng đứng. 3. Sự khuếch đại của AS theo hướng chính khi có AEF có thể lớn hơn và nhỏ hơn mà không tính đến AEF. 4. AEF thể hiện chính nó càng mạnh thì trường gần của anten là bộ trung chuyển càng mạnh. Theo nghĩa này, ăng ten GP được coi là một trong những thứ dễ bị tấn công nhất. 5. Đối với ăng ten bộ rung (lưỡng cực), AEF rõ ràng hơn đối với ăng ten vòng. 6. Đối với anten phân cực dọc, AEF xuất hiện thường xuyên hơn và mạnh hơn so với anten phân cực ngang. 7. Ảnh hưởng của bộ cấp nguồn đến các đặc tính của AU càng mạnh, kích thước của anten càng nhỏ và hiệu quả của nó càng thấp. Do đó, AEF rất nguy hiểm đối với các anten nhỏ về mặt điện. 8. AEF đặc biệt nguy hiểm đối với ăng ten định hướng cao và đặc biệt là ăng ten DF. 9. Biểu hiện của AEF trong việc tiếp nhận AS không ít, mà thậm chí còn nghiêm trọng hơn ở việc truyền. Chính vì nhận được loa mà vấn đề này đã nảy sinh đầu tiên. Các biện pháp phòng ngừa và giảm thiểu AEF Các cách làm suy yếu AEF phần lớn được xác định bởi những nguyên nhân gây ra nó. Chúng được thảo luận trong phần đầu tiên của bài báo. Lưu ý rằng AEF chỉ có thể bị loại bỏ hoàn toàn về mặt lý thuyết. Do đó, các thuật ngữ "ngăn ngừa" và "ngăn chặn" nên được hiểu là những cách khác nhau để giảm tác hại của AEF tương ứng ở các giai đoạn trước và sau khi lắp đặt ăng-ten. Theo trình tự tương tự, các phương tiện giảm thiểu được liệt kê chung và cho từng tình huống cụ thể: thiết kế - lắp đặt - vận hành. Đối với bộ cấp hai dây đối xứng trong AS đối xứng với kết nối đối xứng (trong trường hợp không có dòng điện ở chế độ chung), AEF của loại thứ 2 có thể bị suy yếu đáng kể theo nhiều cách khác nhau và sự kết hợp của chúng:
Đối với bất kỳ bộ nạp nào, cuộc chiến chống lại AEF của loại đầu tiên là cần thiết hơn, đặc biệt nguy hiểm và liên quan đến sự hiện diện của dòng điện ở chế độ chung trong bộ nạp. Trước tiên, chúng tôi đưa ra một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về các phương tiện kỹ thuật phù hợp để loại bỏ AEF thuộc loại thứ nhất. Về bản chất, đây là một cuộc đấu tranh với sự xuất hiện của các dòng phương thức chung trong chế độ truyền hoặc với sự biến đổi của chúng thành dòng chống pha trong chế độ nhận. Thiết bị cân bằng hoặc thiết bị để giao tiếp hệ thống đối xứng với không đối xứng (để ngắn gọn, chúng tôi sẽ sử dụng chữ viết tắt tiếng Anh BALUN - từ balance-to-unbalanced). Trong chế độ truyền dẫn, các điều kiện đối xứng điện [3] được xác định bằng các giá trị bằng nhau (Hình 10): Z1 = Z2; (một) U1 = U2; (2) l1 = l2; (3) la = lb; (bốn) lc = 0. (5)
Có hơn 100 [3] loại BALUN và nhiều cách phân loại khác nhau, trong đó loại đơn giản nhất là loại thú vị nhất cho mục đích của chúng tôi. Hầu hết các thiết bị này có thể được chia thành hai nhóm [4]: nhóm thứ nhất - cung cấp U1 = U2 (điện áp BALUN, V-BALUN); thứ hai - cung cấp I1 = I2 (BALUN hiện tại, C-BALUN). Nhóm đầu tiên bao gồm, ví dụ, máy biến áp uốn cong chữ U nổi tiếng, kích thước nhỏ [5] trên lõi từ tính ferit (Hình 11, a), nhóm thứ hai bao gồm các thiết bị chặn tics chế độ chung. Chúng đều là loại cộng hưởng (kính sóng 11/6) và không âm (loại cuộn cảm). Loại thứ hai đôi khi cũng được tạo ra trên lõi từ tính ferit (Hình 1b, xem [2]). Nói một cách chính xác, điều kiện đầu tiên đảm bảo sự bình đẳng của EMF trong các mạch với Z2 và Z1, vì vậy điều kiện (1) chỉ hợp lệ khi điều kiện (1) được đáp ứng. Đối với hệ đối xứng, điều kiện (2) được thỏa mãn. Nhưng cái sau chỉ đơn giản là đại diện cho một điện trở lớn đối với Ic hiện tại (và chỉ cho nó). Do đó, chúng ta có thể giả định rằng Ic hiện tại tại điểm kết nối của cáp với anten gần bằng XNUMX, do đó IXNUMX ~ IXNUMX. Tuy nhiên, chúng tôi đã loại bỏ chỉ một nguyên nhân gây ra dòng chế độ phổ biến. Trong một loa không đối xứng (với bất đối xứng hình học hoặc với kích thích không đối xứng), trường gần vẫn chưa bù của ăng-ten tác động lên bề mặt ngoài của bện.
Thiết bị cách ly (Bộ cách ly đường dây, LI) được sử dụng để tách bề mặt bên ngoài của vỏ bộ nạp điện thành các phần không cộng hưởng để làm giảm dòng điện ở chế độ chung do trường gần gây ra trong loa không cân bằng. Để làm điều này, trên đường đi của dòng điện chế độ chung, cần phải cung cấp một điện trở lớn ở một số nơi với khoảng cách l / 4. Như LI, cả thiết bị cuộn cảm cộng hưởng và không chu kỳ của loại C-BALUN 1: 1 đều có thể được sử dụng (Hình 11, b và c). Trên thực tế, C-BALUN 1: 1 là chất cách điện đường dây dùng để cân bằng. Nó đã được thiết lập rằng để có hiệu quả tốt của LI không theo chu kỳ, trở kháng của cuộn dây cuộn cảm phải ít nhất là 2 ... 3 kilo-ohms. Nếu không thể tạo cuộn cảm nhỏ gọn trên vòng ferit từ một sợi cáp dày, bạn có thể tạo cuộn dây từ cáp không có mạch từ hoặc chèn một cuộn cảm nhỏ vào chỗ đứt cáp (cả dây dẫn trung tâm và dây bện!) 11b, quấn bằng dây hai đầu ứng với trở kháng sóng của cáp và công suất của máy phát. Một thiết bị như vậy không dẫn đến tổn thất lớn, vì với điện trở lớn, dòng điện ở chế độ chung là không đáng kể. Tuy nhiên, mạch từ trong trường hợp này không bị nhiễm từ mạnh, điều này là điển hình của tất cả các thiết bị LI và cân bằng loại này. Bộ hấp thụ sóng dòng điện bề mặt chế độ chung trên bộ nạp đồng trục được chế tạo bằng cách sử dụng các lớp phủ bằng vật liệu điện môi có tổn hao hoặc sắt từ. Một ví dụ là việc lắp đặt các vòng hoặc ống ferit trên bộ nạp đồng trục. Để có độ suy giảm tốt trên dải KB, cần có 50-70 vòng ferit (Hình 12) với độ từ thẩm ban đầu m = 400 ... 1000. Khoảng cách giữa vỏ cáp và vòng đệm phải càng nhỏ càng tốt. Bộ hấp thụ loại này có thể được coi là bộ cách ly tuyến tính phân tán với tổn thất.
Sự suy yếu đáng kể của dòng điện ở chế độ chung cũng xảy ra khi có một chất điện môi suy hao xung quanh cáp (nước, đất, bê tông). Bạn có thể xác minh điều này ngay cả bằng cách quấn các ngón tay quanh vị trí của cáp bằng cực chống điện áp. Theo ý nghĩa này, không nên chạy cáp trong không gian trống mà trong ống thông gió (dọc theo tường, dưới đất, v.v.), chưa kể đến các lớp phủ đặc biệt của cáp bằng các hợp chất có chứa graphit. Xem xét các biện pháp và phương tiện có thể có để chống lại AEF-1 trong các tình huống khác nhau. 1. Anten đối xứng, bộ nạp đối xứng: - đảm bảo tính đối xứng hình học của AU so với mặt đất; - đảm bảo tính đối xứng điện của việc kết nối AU (bộ cấp nguồn) với đài vô tuyến (cụ thể là BALUN giữa bộ cấp và đài phát thanh, nếu kết nối của bộ cấp đối xứng với đài không được cung cấp). 2. Anten đối xứng, bộ cấp nguồn không cân bằng (đồng trục): - thiết bị cân bằng: Tuy nhiên, V-BALUN với một loa đối xứng hình học (Hình 13, a), với một loa không đối xứng đáng kể, điều này sẽ không hữu ích (Hình 13, b) và C-BALUN sẽ được yêu cầu;
- Cách điện HF của bề mặt ngoài của bện bộ nạp tại điểm kết nối với ăng ten thực sự là C-BALUN (Hình 13, c cho chiều dài cáp không cộng hưởng; Hình 13, d cho một dây cộng hưởng); - sự phân mảnh của bề mặt ngoài của bện bộ nạp dọc theo HF (một loạt các chất cách điện tuyến tính HF LI, ít nhất là hai, với bước sóng l / 4, bắt đầu từ ăng ten); - Bộ hấp thụ sóng chế độ chung (vòng ferit); - cân bằng hình học của AU (khi có thiết bị cân bằng); - lựa chọn chiều dài không cộng hưởng của bộ nạp (Hình 13, c). 3. Ăng-ten không cân bằng, bộ cấp nguồn cân bằng (không thường xuyên, nhưng được sử dụng): - đảm bảo tính đối xứng hình học của AU; - đảm bảo kết nối đối xứng của bộ nạp ở cả hai phía. 4. Ăng-ten không cân bằng, bộ cấp nguồn không cân bằng (một trong những kết hợp phổ biến nhất và dễ bị tổn thương nhất, các thiết bị cân bằng như V-BALUN không lưu ở đây): - C-BALUN như một bộ cách ly đường dây tại điểm kết nối của bộ cấp nguồn với ăng ten (cung cấp lc = 0 tại điểm này - biện pháp ở đây là cần thiết, nhưng thường không đủ); - đối trọng một phần tư sóng, các ống bọc trên vỏ cáp, cuộn cảm khóa, vòng cáp và cuộn dây; - sự phân mảnh của bề mặt ngoài của bện bộ nạp dọc theo HF (một loạt các chất cách điện tuyến tính HF LI trong các cực dương dòng điện có thể có thông qua l / 4); - bộ hấp thụ sóng dòng điện chế độ chung (vòng ferit); - lựa chọn chiều dài không cộng hưởng của bộ nạp. Một vài ví dụ về các đặc tính của anten GP được đưa ra trong Hình 14:
a - không có AEF triệt tiêu, độ dài cộng hưởng; b - ảnh hưởng của việc lựa chọn chiều dài cáp không cộng hưởng; c - C-BALUN ở độ dài cộng hưởng; d - C-BALUN cộng với LI; e - C-BALUN cộng với hai LI (so sánh với Hình 4 không có AEF). Nối đất có thể làm suy yếu đáng kể AEF, nhưng không phải lúc nào cũng vậy, mà chỉ khi quá trình chuyển đổi sang chiều dài không cộng hưởng của đường dây cấp nguồn + dây nối đất xảy ra. Nếu, trong trường hợp không nối đất, cáp của bạn đã có chiều dài không cộng hưởng (bản thân nó không đảm bảo không có AEF), thì khi có nối đất, chiều dài hiệu quả của đường cấp nguồn và đường nối đất có thể trở nên gần hơn với cộng hưởng. Hơn nữa, trong trường hợp nó ở xa mặt đất hoặc dây nối đất được sử dụng cho các thiết bị khác, nên bỏ hoàn toàn nối đất RF, chỉ giữ lại nối đất bảo vệ (để bảo vệ chống lại tác động của ngắn mạch và tĩnh điện). Công cụ đơn giản nhất để tách RF tốt khỏi nguồn điện và đường dây nối đất là một cuộn cảm lọc trên vòng ferit từ các dây song song của mạng và nối đất (Hình 15).
Trên hình. 16 cho thấy sơ đồ chung của việc trấn áp AEF bằng các phương tiện kỹ thuật đã thảo luận ở trên.
Chúng tôi liệt kê các phương hướng chung của cuộc chiến chống lại AEF: - dự đoán và loại trừ khả năng xảy ra AEF ở giai đoạn lập kế hoạch; - thực hiện các biện pháp tối đa hợp lý để ngăn chặn sự xuất hiện của nó; - Việc ngăn chặn AEF tốt được đảm bảo bằng cách sử dụng kết hợp một số biện pháp nêu trên; - sau khi cài đặt AU, hãy kiểm tra sự hiện diện của AEF và, nếu cần, làm suy yếu nó bằng cách sử dụng các phương tiện sẵn có; - thực hiện giám sát liên tục hoặc định kỳ AEF trong quá trình hoạt động; - hoàn toàn cần thiết phải triệt tiêu AEF vì lý do an toàn khi công suất máy phát lớn hơn 100W. Điều khiển AEF thuộc loại thứ nhất Để kiểm tra, giám sát và thực hiện công việc ngăn chặn AEF, cần có các công cụ kiểm soát. Trong chế độ truyền, điều khiển được thực hiện bằng cách sử dụng các chỉ số đơn giản nhất. Đơn giản nhất trong số đó là bóng đèn neon. Con trỏ chỉ thị dòng điện chế độ chung có thể được thực hiện trên cơ sở một máy biến dòng trên mạch từ hình khuyên làm bằng ferit cấp M55NN-1, kích thước K65x40x6 (Hình 17, a). Dây quấn sơ cấp là cáp luồn thành vòng, dây quấn thứ cấp - L1 có 10 vòng dây PEV-2 đường kính 0,15 mm. Nên điều chỉnh độ nhạy của đầu đo. Vòng được di chuyển dọc theo dây cáp để nó luôn ở tâm của vòng (Hình 18, a)
Con trỏ chỉ thị trường điện (xem Hình 17, b) được chế tạo khá đơn giản. Chiều dài của các nhánh WA1, WA2 của anten không quá 20 cm. Khi di chuyển đầu của một trong các nhánh dọc theo cáp (Hình 18, a), bạn phải đảm bảo khoảng cách giữa đầu này và cáp không thay đổi. Tất nhiên, các loại chỉ báo khác cũng có thể: với mạch từ có thể tháo rời, với màn hình tĩnh điện, cộng hưởng hoặc băng thông rộng, với bộ khuếch đại, ánh sáng hoặc âm thanh, v.v. Bằng cách di chuyển chỉ báo dọc theo bộ nạp ở chế độ truyền, hãy theo dõi phản ứng của nó. Với sự hiện diện của AEF, có thể xác định vị trí và đánh giá mức độ chống cực đại (cực đại) của dòng điện hoặc điện áp. Điều khiển AEF ở chế độ truyền cũng được thực hiện với sự trợ giúp của các thiết bị, sử dụng máy phát điện trong phòng thí nghiệm (GSS) và máy thu (Hình 18, a). Tuy nhiên, kết quả có thể không khớp với AEF thực nếu bộ tạo tín hiệu được đặt và nối đất khác với bộ phát của bạn. Điều khiển AEF ở chế độ nhận sẽ thuận tiện hơn nhiều (Hình 18,6). Ở đây ăng-ten được kết nối với bộ thu của nó, bạn chỉ cần đảm bảo rằng nếu máy phát không được kết nối với cáp, tín hiệu từ máy phát không đi vào máy thu thông qua ăng-ten.
Sử dụng AEF Nói chung, người ta tin rằng AEF luôn có hại cho tất cả mọi người. Nhưng đôi khi, với sự trợ giúp của sự phân phối được tạo ra một cách nhân tạo của dòng điện ở chế độ chung của bộ cấp, có thể cải thiện một số đặc tính của AU (như một quy luật, với cái giá phải trả là làm suy giảm các đặc tính khác). Sử dụng AEF để cải thiện SWR bằng cách chọn chiều dài của khay nạp. SWR cao có thể làm hỏng máy phát nếu nó không có tính năng bảo vệ tự động (công suất thấp hoặc đơn giản là tắt máy). Các nhà đài nghiệp dư từ lâu đã nhận thấy rằng đôi khi có thể đạt được sự cải thiện trong SWR bằng cách thay đổi độ dài của bộ nạp. Tuy nhiên, không phải ai cũng thể hiện đúng bản chất của hiện tượng đó. Điều này được giải thích bởi sự phụ thuộc của trở kháng đầu vào phức tạp của loa, và do đó SWR, vào chiều dài của bộ nạp khi có AEF (xem Hình 8 trong phần đầu của bài viết). Đặc biệt, sự giảm SWR có thể xảy ra khi chuyển từ chiều dài cáp cộng hưởng sang chiều dài không cộng hưởng (điều này dễ dàng kiểm tra bằng cách sử dụng một chỉ báo). Có thể cách tốt nhất trong trường hợp này là loại bỏ các nguyên nhân gây ra AEF bằng những cách hiệu quả hơn, được mô tả ở trên. Sử dụng DEF để cải thiện mẫu bức xạ. Phân tích sự phụ thuộc của hệ số khuếch đại của anten dọc vào chiều dài của bộ thu, có thể thấy rằng AEF không phải lúc nào cũng dẫn đến suy giảm chất lượng. Nếu trường theo đúng hướng và với sự phân cực phù hợp từ các dòng nạp được thêm vào cùng pha với trường từ các dòng ăng ten, thì có thể thu được độ lợi bổ sung. Các ví dụ nổi bật và hữu ích nhất của cải tiến này là việc tạo ra một đối trọng đối xứng từ phần bộ nạp để tạo thành các ăng-ten thẳng đứng với tổng chiều dài là 2xl / 4, 2xl / 2 và 2x5l / 8. Trong trường hợp đơn giản nhất, điều này được thực hiện bằng cách sử dụng cuộn cảm ngắt có điện trở cảm ứng ít nhất là 2000 ohms. Để làm suy giảm tốt các dòng điện qua bộ nạp ở phần "không sử dụng" của nó, bạn nên lắp thêm một hoặc hai cuộn cảm như vậy bên dưới cuộn cảm chính ở các khoảng l / 4. Kết quả là, bạn có thể đến gần các sơ đồ lý tưởng trong mặt phẳng thẳng đứng (Hình 19). Đối với ăng-ten dọc, đây có lẽ là cách dễ nhất để cải thiện hiệu suất của loa khi được cấp nguồn từ bên dưới. Chỉ cần đảm bảo rằng không có cộng hưởng ký sinh của cột buồm và kẻ.
Việc không có AEF đáng chú ý là yêu cầu đầu tiên và chính đối với bất kỳ hệ thống cấp nguồn anten nào [8]. Ăng-ten của việc lắp đặt đài phát thanh phải là nguồn duy nhất và máy thu phát sóng vô tuyến. Các vấn đề liên quan đến AEF là khá nghiêm trọng và chúng cần được giải quyết ngay ở giai đoạn thiết kế các thiết bị bộ nạp ăng ten. Khi phát triển ăng-ten, cần cung cấp các thiết bị để giảm AEF. Các nhà sản xuất ăng-ten nên phát triển các hướng dẫn thích hợp cho việc lắp đặt ăng-ten và vị trí bộ nạp. Điều quan trọng là người dùng phải biết nguyên nhân và biểu hiện của AEF, để có thể phòng ngừa và kiểm soát chúng cũng như đối phó với chúng. Phải tính đến khả năng xuất hiện trường mạnh gần bộ nạp khi xác định an toàn điện từ, lập hộ chiếu vệ sinh. Văn chương 1. Pistohlkors A. A. Ăng ten thu. - M.: Svyaztekhizdat, năm 1937.
Tác giả: Anatoly Grechikhin (UA3TZ), Dmitry Proskuryakov, Nizhny Novgorod; Xuất bản: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
Nồng độ cồn của bia ấm
07.05.2024 Yếu tố nguy cơ chính gây nghiện cờ bạc
07.05.2024 Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024
▪ Việc lắp đặt khai thác sẽ sưởi ấm nhà kính bằng hoa tulip ▪ PHILIPS giới thiệu TV gương tại Nga ▪ Tác động của những cái ôm đối với mức độ căng thẳng ▪ Máy phát hiện nói dối không tiếp xúc
▪ phần của trang web Công cụ và cơ chế cho nông nghiệp. Lựa chọn các bài viết ▪ bài báo Cho hạt tiêu cho ai đó. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Tại sao kim đồng hồ di chuyển theo cách họ làm? đáp án chi tiết ▪ Bài báo Làm nhiệm vụ của bảng điều khiển để nhận tín hiệu. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài viết Móc khóa của sự hòa hợp cảm xúc. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này