|
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 Anten HF định hướng bảy băng tần BMA-7. 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 HF Một ăng-ten toàn sóng, hoặc ít nhất một ăng-ten hoạt động trên hầu hết 1 băng tần HF nghiệp dư, là mơ ước của nhiều nhà khai thác sóng ngắn. Nhiệm vụ tạo ăng-ten đa băng tần trở nên phức tạp hơn đáng kể khi nói đến ăng-ten định hướng. Một giải pháp thú vị được đề xuất trong bài báo đã xuất bản. Những ý tưởng được UTXNUMXMA sử dụng trong thiết kế này có thể hữu ích cho các nhà khai thác sóng ngắn khi phát triển ăng-ten KB độc lập. Ăng-ten định hướng nhiều băng tần thuộc loại "kênh sóng" dành cho liên lạc vô tuyến nghiệp dư rất phổ biến, chúng được sản xuất bởi hàng chục công ty ở nhiều nước. Những ăng-ten như vậy chủ yếu được chế tạo bằng cách sử dụng các mạch cộng hưởng tách - TRAP hoặc thang [1, 2]. Mặc dù có những tiện lợi rõ ràng, công nghệ này cực kỳ hiếm khi được sử dụng trong thiết kế ăng-ten nghiệp dư, điều này trước hết được giải thích là do khó chế tạo thủ công một chiếc thang được điều chỉnh chính xác và đáng tin cậy. Gần đây, các thiết kế ăng-ten đã xuất hiện trong đó vấn đề hoạt động đa băng tần được giải quyết theo cách đơn giản hơn, sử dụng cái gọi là mạch tải đa băng tần (gọi tắt là LOad Multiband hoặc LOM). Phần tử chính của ăng-ten như vậy là một cuộn dây có độ tự cảm nhất định, nằm ở một vị trí nhất định của phần tử chủ động hoặc thụ động. Cơ chế hoạt động của tải LOM là ở tần số tương đối cao, cuộn dây gây ra sự phản xạ đáng kể của dòng điện, do đó sự phân bố của nó trên phần “cuộn dây trước” hóa ra gần với sự phân bố trong mạch thông thường. lưỡng cực có chiều dài cánh tay khoảng 0,25λ. Ở tần số thấp, dòng điện lan truyền dọc theo toàn bộ chiều dài của cánh tay ăng-ten và cuộn dây hoạt động như một cuộn dây mở rộng [3]. Chúng ta hãy thử so sánh các thông số chính của hai lưỡng cực ba dải: với thang và với cuộn LOM. Tính toán được thực hiện bằng chương trình ăng-ten MMANA (TNX JE3HHT và DL2KQ cho chương trình xuất sắc). Hình 1a thể hiện bản vẽ lưỡng cực trong các phạm vi 10, 20 và 40 mét. Các cánh của lưỡng cực đối xứng, cho phép chúng ta chỉ hiển thị một nửa lưỡng cực để đơn giản hóa hình vẽ. Chúng tôi giả sử rằng các tụ bẫy L1C1 (tần số cộng hưởng f1 = 28,3 MHz) và L2C2 (f2 = 14,15 MHz) được hình thành bởi các ống nằm bên trong và bên ngoài cuộn dây. Lưu ý rằng thiết kế tụ điện thuận tiện về mặt công nghệ này có một nhược điểm đáng kể - do ảnh hưởng của các ống này, hệ số chất lượng của cuộn dây (và toàn bộ mạch) giảm 3...4 lần và trong nhiều kiểu máy thì không vượt quá Q = 80... 100. Theo đó, tổn thất trong mạch và nhiệt lượng của chúng tăng cùng một hệ số. Ta lấy C1 = 25 pF, C2 = 15 pF, Q1 = 100 và Q2 = 80, đường kính của dây dẫn ăng-ten (ống) là 30 mm. Các phần lưỡng cực ab, cd, vd có độ dài tại đó thành phần phản kháng của điện trở đầu vào gần bằng XNUMX trong cả ba phạm vi.
Sơ đồ thay đổi giá trị hiện tại dọc theo lưỡng cực ở các phạm vi khác nhau được hiển thị trong Hình. 1, b (tầm 10 mét), hình. 1,c (20 mét) và Hình. 1,g (40 mét). Các mũi tên trong hình vẽ chỉ hướng của dòng điện trong các phần tương ứng của lưỡng cực. MMAANA cho thấy cũng có một dòng điện nhỏ xuất hiện trên các bộ phận của lưỡng cực nằm phía sau thang, xuất hiện do sự can thiệp từ phần làm việc của ăng-ten. Trong phạm vi 10 mét, dòng điện này tăng đáng kể, khoảng 0,4 dB, làm tăng độ lợi của ăng-ten bằng cách thu hẹp mẫu bức xạ (DP) và cũng làm tăng trở kháng đầu vào của ăng-ten. Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng. Trong đó R là trở kháng đầu vào của anten khi cộng hưởng. Độ lợi G được cho liên quan đến lưỡng cực nửa sóng không có bậc thang. Tổng tổn thất nhiệt ở hai cuộn dây PL1 và hai PL2 được đánh dấu riêng biệt, vì độ tin cậy của ăng-ten phụ thuộc trực tiếp vào những tổn thất này. G là độ rộng của thùy chính của mẫu ở mức -3 dB hoặc 0,707 so với mức tối đa. Khi ước tính tổn thất nhiệt, có thể giả định rằng 0,1 dB tương ứng với khoảng 2,4% tổng công suất. Tổng chiều dài của lưỡng cực là 2x6,7 m. Trong bộ lễ phục. 2, và cũng hiển thị một lưỡng cực trong phạm vi 10, 20 và 40 mét, nhưng, không giống như cái đầu tiên, nó không sử dụng thang mà sử dụng cuộn dây LOM. Các giá trị L1 và L2, độ dài của các phần ab, cd, ví dụ và tải điện dung EH1 và EH2 được chọn sao cho trong cả ba phạm vi, thành phần phản kháng của điện trở đầu vào gần bằng 0,25. Trong đó, độ dài đoạn đầu ab sẽ vào khoảng 10 bước sóng cho phạm vi 1m. Do sự hiện diện của LXNUMX trong phạm vi này, hình dạng của đường cong dòng điện ở phần ab gần giống như hình dạng của lưỡng cực nửa sóng.
Độ lớn của dòng điện phía sau cuộn dây ở phần cd nhỏ hơn vài lần so với phần đầu tiên. Điều này rất quan trọng, vì ở đây dòng điện có hướng ngược lại và tác động của nó dẫn đến sự mở rộng mô hình và theo đó, làm giảm độ lợi lưỡng cực. Để giảm thiểu tác dụng không mong muốn này, tải điện dung EH1 đã được đưa vào, tải này “tiếp quản” và loại trừ một phần dòng điện ngược khỏi bức xạ. Độ lớn dòng điện trong tiết diện cd cũng phụ thuộc vào độ tự cảm của cuộn dây L1 và sẽ càng nhỏ thì càng lớn. Mặt khác, việc tăng độ tự cảm của cuộn dây dẫn đến giảm băng thông rộng ở băng tần thứ hai (20 mét), do đó việc lựa chọn độ tự cảm của cuộn dây này là một sự thỏa hiệp tất yếu. Trên phạm vi 20 mét, các phần tử L2 và EH2 hoạt động theo cách tương tự và cuộn dây L1 hoạt động như một phần mở rộng. Trên phạm vi 40 mét, cả hai cuộn dây đều là cuộn dây mở rộng. Sơ đồ dòng điện dọc theo dây dẫn của biến thể lưỡng cực này được thể hiện trong hình. 2,6 (10 mét), hình. 2, trong (20 mét) và hình. 2.g (40 mét). Tính toán cho thấy giá trị tối ưu sẽ là L1 = 3,5 µH và L2 = 18 µH. Tổng chiều dài của lưỡng cực là 2x5,8 m với đường kính ống 20 mm ở phần cực và 30 mm ở phần còn lại. Chiều dài của EH1 là 0,8 m và EH2 là 0,6 m, các ống có đường kính 16 mm. Các thông số tính toán cũng được thể hiện trong bảng, thuận tiện cho việc so sánh. Trong tính toán, hệ số chất lượng của cuộn dây L1 và L2 được giả định là 250, khá thực tế.
So sánh tổn thất nhiệt ở lưỡng cực TRAP và LOM cho thấy lưỡng cực thứ hai có tổn thất ít hơn 2...3 lần. Trong cùng các điều kiện thiết kế khác, ăng-ten LOM có thể chịu được công suất cao. Tuy nhiên, nếu sử dụng tụ điện bên ngoài trong thang thì cả hai loại ăng-ten sẽ gần bằng nhau trong chỉ báo này. Một đặc tính hữu ích của ăng-ten LOM là nó không quan trọng đối với độ tự cảm của cuộn dây. Nếu nó sai lệch 10% so với giá trị tính toán, việc điều chỉnh cộng hưởng có thể dễ dàng được khôi phục bằng cách điều chỉnh độ dài của các phần tử EH. Trong trường hợp này, các thông số ăng-ten thay đổi một chút. Ngoài ra còn có một lợi thế rõ ràng - không cần sử dụng tụ điện cao áp được thiết kế cho công suất phản kháng cao. Sau khi sử dụng thành công công nghệ LOM trong ăng-ten đa băng tần dọc [3, 4], tác giả đã thử áp dụng công nghệ này trong bộ rung chủ động (AV) của ăng-ten định hướng đơn giản cho 10 băng tần KB - từ 40 đến 50 mét. AB được thiết kế để sử dụng một bộ cấp nguồn 10 ohm mà không cần chuyển đổi. Ngoài AV, ăng-ten còn bao gồm năm bộ phản xạ cho các phạm vi 12, 15, 17, 20, 30 mét và trên các phạm vi 40 và 7 mét, chỉ có bộ rung hoạt động hoạt động trong ăng-ten. Hình dáng bên ngoài của ăng-ten thử nghiệm, được tác giả đặt tên là BMA-7 (Ăng-ten chùm tia đa băng tần cho 3 băng tần), được hiển thị trong Hình XNUMX. XNUMX.
Một sơ đồ điện của bộ rung hoạt động của nó được hiển thị trong Hình. 4. Mỗi nhánh AB (chỉ một trong hai nhánh được hiển thị) bao gồm bốn dây dẫn, các điểm bắt đầu hội tụ tại điểm cấp nguồn.
Cơ sở cấu trúc của ăng-ten là một bộ rung trung tâm, bao gồm ba phần ống duralumin, giữa đó có các cuộn dây L1 và L2. Máy rung này hoạt động trên các dải 10, 20 và 40 mét. Phạm vi 15 và 17 mét được cung cấp bởi máy rung dây PV15 và PV17. Cuộn dây L4 có độ tự cảm thấp cho phép bạn giảm chiều dài của bộ rung PV17 xuống kích thước cần thiết vì lý do thiết kế. Máy rung PV12 hoạt động trong phạm vi 12 mét và cùng với cuộn dây L3 và dây dẫn PVZO bổ sung, sẽ thu được bộ phát phạm vi 30 mét. Đương nhiên, có những ảnh hưởng lẫn nhau giữa các thành phần của AV, tuy nhiên, nhìn chung, bảy cộng hưởng và SWR rõ ràng thu được ở tần số trung bình của tất cả các dải trong phạm vi 1,1... 1,4 (chỉ AV - không có gương phản xạ). Bản vẽ chi tiết hơn AB với các kích thước chính trong hai hình chiếu được thể hiện dưới dạng sơ đồ trong Hình. 5.
Máy rung dây PV được làm bằng dây bện cách điện bằng nhựa vinyl của thương hiệu PVZ với tiết diện 2,5 mét vuông. mm. Để hỗ trợ các bộ rung dây, người ta đã sử dụng các chất cách điện đai ốc nhỏ IO và chất cách điện ăng-ten nhựa IP của công ty "Antennopolis" (Zaporozhye). Những chất cách điện này có kích thước 17x17x115 mm và bốn lỗ - hai lỗ ở cạnh và hai lỗ ở giữa. Cuộn dây L4 có 7 vòng và được quấn trực tiếp vào phần giữa của chất cách điện từ dây phát PV17. Bộ phát dây PV12 được cố định ở một khoảng cách nào đó so với bộ rung trung tâm bằng các miếng đệm điện môi RP. Các đầu xa (tính từ tâm ăng-ten) của bộ phát PV15 và PV17 được cố định thông qua các bộ căng bằng polypropylen PP trên ống EH2. Gương phản xạ phạm vi 10 mét được làm bằng ống có đường kính 20 mm và có chiều dài 5,3 m, phạm vi 15 mét được làm bằng ống có đường kính 30, 20, 16 và 10 mm (tổng chiều dài 7,235 m), Phạm vi 20 mét được làm bằng các ống có đường kính 30 và 20 mm (tổng chiều dài 10,51 m). Khoảng cách từ AB đến gương phản xạ của các phạm vi 10, 15 và 20 mét lần lượt là 2,05, 2,6 và 3,7 m. Bộ phản xạ cho phạm vi 12 và 17 mét được làm bằng dây bện có nhãn hiệu cách điện vinyl PVZ - 2,5 và được đặt tương ứng phía trên bộ phản xạ 15 và 20 mét (xem Hình 3) sao cho phần giữa của dây gương phản xạ cao hơn ống 0,5 m và các đầu là 0,2 m. Tổng chiều dài của gương phản xạ trong phạm vi 12 mét là 5,5 m, trong phạm vi 17 mét - 7,75 m. Tải điện dung là từ một ống có đường kính 16 mm, chiều dài EH1 - 1,3 m và EH2 - 1,6, 1 m Dữ liệu cuộn dây: L33 - khung có đường kính 1 mm, dây MGTF có tiết diện 9 mét vuông. mm, số vòng - 2, quấn chặt, chống thấm bằng băng keo điện NOVA ROLL; L32 - khung có đường kính 0 mm, MGTF 75 mét vuông. mm, số vòng - 24; L3 - khung có đường kính 40 mm, MGTF 0,75 mét vuông. mm, 18 vòng. Ăng-ten được thử nghiệm đầu tiên trên nguyên mẫu, sau đó mẫu thực được phát triển. Bộ rung chủ động được điều chỉnh bằng máy đo SWR cầu: trên phạm vi 10 và 20 mét bằng cách thay đổi độ dài của tải điện dung và trên phạm vi 40 mét bằng cách thay đổi độ dài của phần cuối. Các phạm vi còn lại được điều chỉnh bằng cách chọn độ dài của dây rung. Rất khó để tính toán chiều dài của các tấm phản xạ dây do sự hiện diện của lớp cách điện vinyl trên dây và sự gần nhau của các tấm phản xạ ống; chúng được điều chỉnh bằng cách sử dụng GIR đến tần số khác với tần số trung bình của phạm vi đã cho là 3 % xuống. Tổng chiều dài của máy rung hoạt động là 2x6,35 m. Sau khi nhận được chương trình máy tính MMAANA, việc tính toán bộ rung hoạt động (trong phạm vi 10, 20 và 40 mét) cho thấy cách có thể thu được các thông số tương tự bằng cách giảm độ dài EH và tổng chiều dài của bộ rung hoạt động (xem dữ liệu tính toán đã cho bên trên). Cáp nguồn được kết hợp với AV chỉ sử dụng một phần tử bổ sung - một tụ điện có công suất 56 pF/2,5 kVA, được kết nối song song với đầu vào ăng-ten. Việc cân bằng được thực hiện bằng cuộn cảm bảo vệ L5 gồm 15 vòng cáp đồng trục của bộ cấp nguồn RG-58, quấn trên lõi từ ferit dạng vòng có đường kính 65 mm làm bằng vật liệu 300VN. Cuộn cảm và tụ điện phù hợp được đặt trong vỏ bảo vệ và gắn trên miếng đệm thép RP1 ở tâm AB, các phần tử đỡ PV15 và PV17. Chúng ta không nên quên (đặc biệt là khi mô hình hóa ăng-ten) rằng các đoạn dây dẫn đến máy biến áp (mỗi đoạn dài khoảng 10 cm) được bao gồm trong chiều dài điện AB. Phần trung tâm AB (đến cuộn L2) được làm bằng ống có đường kính 30 mm, phần cuối được làm bằng các ống có đường kính 20, 18 và 10 mm, lắp vào nhau. Ăng-ten được cấp nguồn bằng cáp PK50-7 dài 30 mét. Sau khi hiệu chỉnh một chút độ dài của các phần tử AB, người ta thu được các giá trị sau: SWR - ở dải tần số trung bình trong khoảng 1,1... 1,4; dải tần hoạt động cho SWR 2 là 10 MHz trên phạm vi 1 mét, 12 MHz trên phạm vi 15, 17 và 0,5 mét, 20 MHz trên phạm vi 0,32 mét, 30 MHz trên phạm vi 0,09 mét và phạm vi 40 mét - 0,18 MHz. Các phép đo được thực hiện bằng thiết bị WH7 của DRAKE. Kiểm tra ăng-ten "trên sóng" cho thấy tỷ lệ tiến/lùi trên đường truyền trung bình ở phạm vi 20 mét nằm trong khoảng 12...15 dB, ở các dải trên - 15...18 dB. Trên phạm vi 40 mét khi so sánh với Inv. V, hóa ra theo hướng bức xạ tối đa của nó, ăng-ten BMA-7 không thua kém gì Inv kích thước đầy đủ. V nhưng ở chiều ngang lại nhỉnh hơn 1...2 điểm. Giá trị tính toán của mức tăng trong phạm vi 10...20 MHz là 4...4,5 dBd. Có thể cải thiện các thông số của ăng-ten này bằng cách thêm giám đốc không? Điều này khá khó khăn vì những lý do sau. Thứ nhất, các đạo diễn ở cấp độ thấp hơn làm xấu đi đáng kể các thông số của cấp trên. Để loại bỏ hiện tượng này, bạn sẽ phải sử dụng thang, khung LOM hoặc thực hiện các biện pháp đặc biệt khác. Thứ hai, sẽ khó sử dụng các phương pháp kết hợp tiêu chuẩn với một bộ cấp nguồn do sự phân tán trở kháng đầu vào ở các phạm vi khác nhau. Có lẽ, ở dạng được mô tả, ăng-ten có thể được các nhà khai thác sóng ngắn “trung bình” quan tâm. Về mặt thông số, ăng-ten BMA-7 gần giống với ăng-ten chu kỳ log có chiều dài 6...8 mét, nhưng nó chứa các phần tử cho phạm vi 30 và 40 mét. Cũng có thể lưu ý rằng trong số các nhà khai thác sóng ngắn phương Tây, ăng-ten C4 đơn giản của FORCE-12 với chiều dài cần 3,6 m là phổ biến, có hai phần tử trên phạm vi 10, 15, 20 mét và một phần tử trên phạm vi 40 mét. với hai máy cấp liệu (giá - khoảng 700 USD). Tóm lại, chúng ta có thể nói rằng, như nghiên cứu này đã chỉ ra, công nghệ LOM có thể được sử dụng thành công trong ăng-ten đa băng tần, cạnh tranh ngang bằng với công nghệ TRAP. Tác giả cảm ơn Boris Kataev (UR1MQ) vì sự hỗ trợ vô giá trong quá trình cài đặt và cấu hình ăng-ten BMA-7. Văn chương
Tác giả: E. Gutkin (UT1MA), Lugansk, Ukraine
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
▪ LPC3200 - dòng vi điều khiển 32 bit mới ▪ Cấy ghép não để phục hồi trí nhớ ▪ Quần áo có điểm phát sóng Wi-Fi, máy nghe nhạc MP3 và định vị GPS ▪ Cải thiện chất lượng đất sao Hỏa
▪ phần của trang web Kỳ quan thiên nhiên. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Cắt đế khi đang di chuyển. biểu hiện phổ biến ▪ bài báo Ai và khi nào đã thiết kế và chế tạo một chiếc tàu ngầm biết bay? đáp án chi tiết ▪ bài viết Pilotoch, máy cưa, máy mài dao. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài viết Một phiên tầm nhìn xa (một số thủ thuật). tiêu điểm bí mật
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