|
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 Ăng-ten hay bộ khuếch đại? 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 VHF Tài liệu này rất hữu ích cho những ai muốn chi tiền để cải thiện chất lượng liên lạc với hiệu quả tối đa. Nó xem xét nhiều cách khác nhau để đạt được decibel mà mọi người rất cần và đưa ra ước tính chi phí để có được chúng. Không phải tất cả, nhưng nhiều người làm đài nghiệp dư, sớm hay muộn cũng phải đối mặt với vấn đề nâng cao chất lượng liên lạc. Trong trường hợp này, nhiều câu hỏi được đặt ra, nhưng theo quy luật, câu hỏi chính chỉ có hai: tôi nên mua một bộ khuếch đại tuyến tính mạnh mẽ hay cải tiến hệ thống ăng-ten? Cả hai phần lớn có thể được phân loại là triết học. Chà, chúng tôi sẽ cố gắng xem xét chúng một cách chi tiết từ quan điểm về chi phí vật liệu và công thái học, tức là. - cải thiện chất lượng người tiêu dùng của hệ thống radio và dựa trên những suy nghĩ này, chúng tôi sẽ cố gắng đưa ra lời khuyên mà một số bạn thậm chí có thể thử sử dụng. Trong những năm gần đây, trên thế giới đã có một xu hướng ổn định là giảm công suất máy phát khi có khả năng như vậy. Điều này là do sự ra đời của một hướng đi mới trong phát triển công nghệ hiện đại - tiết kiệm năng lượng, cho phép tiết kiệm nguồn khoáng sản đang liên tục cạn kiệt, từ đó được sử dụng để sản xuất năng lượng điện, và những tuyên bố ngày càng rầm rộ của giới “xanh” về sự nguy hiểm của bất kỳ sự phát xạ vô tuyến nào. Tất nhiên, những thực tế này không có tính quyết định khi lựa chọn phương pháp nâng cao hiệu quả liên lạc cho hàng triệu đài nghiệp dư trên toàn thế giới. Họ (trong đó có chúng ta) luôn muốn tiến xa hơn, mạnh mẽ hơn, cho dù phải khoác lên mình tấm áo choàng chì! Ai đó cần DXCC đầu tiên, ai đó cần 9B WAZ, v.v. Tích lũy các giải thưởng tôn vinh bản thân trở thành mục tiêu số một trong cuộc sống đối với một số người! Càng lớn tuổi, điều này sẽ trở thành thói quen và không thể dừng lại được nữa. Điều đầu tiên người điều hành đài nghĩ đến khi muốn nổi bật so với những người còn lại là chế tạo một bộ khuếch đại mạnh mẽ khác thường. Tuy nhiên, khi xem xét kỹ hơn vấn đề, thực tế chỉ ra rằng việc lắp đặt một bộ khuếch đại tuyến tính quá mạnh để tăng mức tín hiệu phát ra không phải là giải pháp tối ưu. Một trong những thực tế này là tỷ lệ giá/chất lượng của kết quả đạt được. Chà, ở nước ta, vấn đề giá cả của niềm vui có lẽ vẫn là vấn đề chính trong vấn đề này. Trước khi xem xét thêm vấn đề, chúng ta sẽ thực hiện một cuộc lạc đề nhỏ để làm quen ngắn gọn với một thiết bị nhất định: cái gọi là S-meter, được thiết kế để đánh giá cường độ tín hiệu trên thang S tương ứng. Tất cả các máy thu phát công nghiệp đều được trang bị một thiết bị như vậy. Thang đo của thiết bị này là phi tuyến tính và giá chia thang đo tương ứng với sự thay đổi tín hiệu là 6 dB. Như vậy, 1 điểm tương ứng với 6 dB. Số đọc của đồng hồ S của bất kỳ máy thu phát nào không thể được coi là chính xác tuyệt đối và đôi khi thậm chí là gần đúng (chúng ta không được quên rằng trên KB, mức tín hiệu đến từ không khí nói chung KHÔNG THỂ được so sánh với mức tín hiệu đến SỚM hơn do tính chất ngẫu nhiên của đường đi từ bộ phát đến bộ thu, việc thực hiện điều này ở chế độ SSB thậm chí còn khó khăn hơn vì biên độ tín hiệu thay đổi do thay đổi mức giọng nói của người vận hành). Các số đọc này chỉ thích hợp để tiến hành phân tích định tính về mức độ tăng công suất bức xạ của thiết bị phát. Bây giờ chúng ta hãy làm một số bài tập thực tế. Hãy thử tăng dần công suất đầu ra của máy phát và quan sát xem chỉ số S-meter trên máy thu của đối tác của bạn thay đổi bao nhiêu và xây dựng biểu đồ phản ánh chi phí mua bộ khuếch đại tương ứng. Được biết, để tăng cường độ tín hiệu bên nhận thêm 3 dB thì cần phải tăng công suất bộ khuếch đại của trạm phát lên HAI LẦN! Lưu ý rằng 3 dB chỉ tương ứng với một nửa của thang đo S-meter, tức là đúng nửa điểm! Theo đó, để tăng cường độ tín hiệu ở phía thu chỉ một điểm trên thang S-meter, cần phải tăng công suất máy phát BỐN lần! Bằng cách sử dụng số học đơn giản này, bạn có thể tính toán mức tăng công suất tín hiệu đầu ra của thiết bị tương ứng dựa trên số đọc của đồng hồ S. Trong bộ lễ phục. Hình 1 cho thấy ba thang đo S-meter với số đọc tương ứng với các công suất khác nhau của bộ khuếch đại tương ứng minh họa quy tắc này.
Do đó, việc sử dụng bộ khuếch đại 1 kW thay vì 100 watt sẽ làm tăng tín hiệu ở máy thu của đối tác khoảng 10 dB (1.5 điểm trên S-meter), đây chắc chắn là một sự kiện rất đáng chú ý đối với người vận hành, nhưng sẽ trở thành càng đáng chú ý hơn khi Bạn hiểu rằng bạn phải trả khoảng 1500 USD cho niềm vui này. Đây là giá của một bộ khuếch đại kilowatt chất lượng thấp. Mua một bộ khuếch đại có công suất 1,5 kW (chỉ mạnh hơn 500 W!) sẽ có giá khoảng 2500 USD (ví dụ được đưa ra bên dưới) và trên đồng hồ S, bạn sẽ thấy số đọc tăng 0.5 điểm. Ở đây chúng ta đang nói về chi phí trung bình của bộ khuếch đại KB công nghiệp cho mục đích nghiệp dư, không bao gồm các thiết bị và đồ thủ công Kulibin nội địa của Bộ Quốc phòng. Kết luận thú vị: trong trường hợp này, sự khác biệt giữa 5-6 và 5-8 sẽ tốn khoảng 2500 USD. Tuy nhiên, chi phí của những người nghiệp dư vô tuyến đã chọn con đường này để nâng cao thành tích của mình không chỉ giới hạn ở chi phí của một bộ khuếch đại. Ví dụ: trong trường hợp bộ khuếch đại không có mạch đầu ra điều chỉnh được thì cần phải sử dụng bộ điều chỉnh ăng-ten. Giá thành của bộ chỉnh được sản xuất thương mại được thiết kế cho công suất 300 W trung bình là 500 USD. Và tất nhiên, đừng quên trả tiền điện. Bộ khuếch đại có công suất đầu ra 500 W tiêu thụ khoảng 1000 W từ nguồn điện lưới. Tỷ lệ này vẫn giữ nguyên ở các cường quốc khác. Ví dụ, GU-78 được yêu thích, với ăng-ten 4 kW, đã tiêu thụ khoảng 8 kW từ mạng. Và các máy phát băng thông rộng công nghiệp như "BRIG" (1 kW), "PLAMYA" (10 kW) và các máy phát tương tự hoạt động với hiệu suất chỉ khoảng 30% - sau đó hãy tự tính toán. Khi tính toán, cũng phải tính đến việc thiết bị này là nguồn gây nhiễu cho các thiết bị điện tử đang hoạt động khác. Trước hết, tất nhiên, truyền hình. Nói một cách nhẹ nhàng, bộ khuếch đại công suất tạo ra rất nhiều sự bất tiện cho những người hâm mộ loạt phim truyền hình bất tận mà dù muốn hay không thì họ cũng phải tính đến. Nhiều loại bộ lọc khác nhau có thể giúp giải quyết nhiều vấn đề liên quan đến nhiễu sóng truyền hình. Họ cũng tốn tiền. (Gần đây, công ty Saratov REMO đã thành thạo việc sản xuất một số loại. Rẻ hơn và tốt hơn so với hàng nhập khẩu...) Tuy nhiên, nếu nhà ga nằm ở khu vực nông thôn, thì việc thiếu điện sẽ không cho phép bạn thực hiện được dù chỉ một đoạn “a-a-a-a-le, một, hai, ba…” dài. Trong những ngôi nhà bằng gỗ ở nông thôn và những ngôi nhà “kiểu Nga mới”, một trong những vấn đề quan trọng nhất là an toàn cháy nổ. Bình chữa cháy và chất lượng hệ thống dây điện sẽ trở thành vấn đề đau đầu thường xuyên. Kết quả là, một số tiền đáng kể sẽ xuất hiện. Đây chỉ là những khía cạnh cơ bản liên quan đến việc sử dụng bộ khuếch đại mạnh mẽ. Bây giờ chúng ta hãy xem xét kỹ hơn một cơ hội khác để cải thiện chất lượng liên lạc: sử dụng hệ thống ăng-ten hiệu quả. Những điều bạn cần chú ý trong trường hợp này: Việc đầu tiên. Cần phải hiểu rằng: Bộ khuếch đại chỉ khuếch đại tín hiệu máy phát và không giống như ăng-ten, chúng không làm gì để cải thiện khả năng thu tín hiệu. Thứ hai. Một đặc tính cực kỳ quan trọng của ăng-ten là khả năng giảm mức tín hiệu gây nhiễu bằng cách sử dụng các đặc tính định hướng của nó. Bằng cách xoay ăng-ten, bạn có thể đạt được hướng tối ưu, tương ứng với khả năng thu tín hiệu chất lượng cao nhất, tức là. cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm - thông số quan trọng nhất trong liên lạc vô tuyến. Chi phí của một ăng-ten cung cấp mức tăng tín hiệu tương tự để truyền sẽ thấp hơn rất nhiều so với chi phí của một bộ khuếch đại công suất. Như đã đề cập, việc tăng công suất bộ khuếch đại đầu ra thêm 6 dB (chỉ 1 điểm trên đồng hồ đo S của đối tác của bạn), tức là. BỐN lần với khoảng 100 W (công suất thu phát tiêu chuẩn), chi phí: QRO HF-1000 (600 W) - $2690, Ameritron AL-80 V (850 W REP) - $1350, Ameritron 811 V (600 W REP) - 1050 $, Command Technologies HF-1250 (800 W) - 3250 $ (giá của các công ty Moscow được đưa ra). Không thể tìm thấy bộ khuếch đại 400 watt cụ thể trong quá trình chuẩn bị vật liệu này. Điều thú vị là mức tăng tương tự (khoảng 6 dB) so với “dây dài” rất phổ biến là 84 mét, chẳng hạn như ăng-ten Yagi 4 phần tử thông thường hoặc các hình vuông tương tự. Và việc sử dụng ăng-ten nghiêm túc hơn sẽ mang lại mức tăng lớn hơn tương ứng. Giá của những ăng-ten như vậy của các nhà sản xuất trong nước dao động từ khoảng 100 USD đến 400 USD, tùy thuộc vào phạm vi và mức độ phức tạp của chính ăng-ten. Chúng tôi đưa ra mức giá rất trung bình, nhưng ngay cả họ cũng tự nói một cách hùng hồn. Ngoài ra, phải lưu ý rằng ăng-ten phân cực ngang nằm trên mặt đất có mức tăng lớn hơn khoảng 5-6 dB so với trong không gian trống (giá trị chính xác phụ thuộc vào các thông số của mặt đất). Yếu tố này phải được tính đến khi xem xét hiệu suất của bộ khuếch đại và ăng-ten. Việc tăng công suất từ 1 kW lên 4 kW (lại chỉ 1 điểm trên đồng hồ S!) Bạn sẽ tiêu tốn 4-9 nghìn USD: (QRO 3 KDX (2.8 kW), Henry 3 k ULTRA (ZkW), HF-2500E ( 2.5 kW)). Một minh họa trực quan về điều này được hiển thị trong Hình. 2.
Trên trục ngang là giá trị khuếch đại của ăng-ten nằm ở độ cao 22 mét so với mặt đất thực, được biểu thị bằng dBi (để biết chi tiết về mức tăng, xem trang 4 của danh mục BREEZE Winter 2001). Các giá trị công suất tín hiệu mà ăng-ten phát ra được vẽ ở đây, với điều kiện là công suất đầu ra của máy phát (bộ thu phát) là 100 W. Trong trường hợp này, giá trị này được lấy làm gốc tọa độ. Độ lợi và công suất được vẽ trên cùng một trục để thể hiện rõ sự khác biệt về chi phí khuếch đại tín hiệu giữa bộ khuếch đại và ăng-ten. Cái giá mà bạn sẽ phải trả cho mọi thứ được in trên trục hoành được đánh dấu trên trục tung. Dữ liệu được trình bày dưới dạng biểu đồ cho các ăng-ten ở dải tần 7, 14, 21 và 28 MHz và một chồng hai ăng-ten ở dải tần 14 MHz. Do đó, các biểu đồ cho thấy mức giá trung bình ở Moscow hiện nay đối với mức tăng mà một số ăng-ten nhất định nhận được. Ví dụ, hình vẽ cho thấy một ăng-ten 14 MHz có mức tăng 16 dBi (5 phần tử YAGI) có thể được mua với giá 750 USD. Các dấu chấm biểu thị các bộ khuếch đại công suất ngày nay có thể được mua từ các công ty ở Moscow. Trong trường hợp này, bộ khuếch đại ở vị trí thuận lợi hơn so với ăng-ten, vì các giá trị công suất phát ra trong không khí tương ứng với hoạt động của bộ khuếch đại trên lưỡng cực nửa sóng nằm ở độ cao 22 m. Lấy ví dụ, bộ khuếch đại ALPHA-87 A. Ở công suất 100 watt ở đầu vào, công suất đầu ra của nó là 1.5 kW, tương ứng với mức khuếch đại khoảng 12 dB (15 lần). chúng ta sẽ vẽ nó trên bản vẽ của chúng ta trên trục tung tương ứng với giá trị 12 dB. Tuy nhiên, trong trường hợp của chúng tôi, tất cả các bộ khuếch đại đều hoạt động trên lưỡng cực nửa sóng, vì vậy chúng tôi cần thêm 2.15 dB (chênh lệch độ lợi giữa bộ bức xạ đẳng hướng và lưỡng cực) và thêm khoảng 5 dB do ảnh hưởng của mặt đất. Tổng cộng - gần 19 dB, như trong hình. Nếu tín hiệu 100 W được khuếch đại thêm 19 dB thì kết quả sẽ là gần 8000 W. Mức tăng tương tự 19 dBi (tức là so với bộ phát đẳng hướng) chỉ có hai ăng-ten. Điều quan trọng là giá của cùng một mức tăng chênh lệch gần 6 lần! Điều đáng chú ý hơn nữa là chi phí của cùng một mức tăng khuếch đại cho bộ khuếch đại và cho annnn. Hãy nhớ: mức tăng công suất 3 dB (ví dụ: từ QRO-1000 lên QRO-2500) sẽ tốn gần 2000 USD, trong khi mức tăng 3 dB tương tự đối với ăng-ten lớn 7 MHz sẽ chỉ tốn 300-400 USD. Hình vẽ không hiển thị các bộ khuếch đại mạnh hơn được sản xuất thương mại, vì giá của chúng vượt quá các giá trị hiển thị trên trục tung và vì lý do này, chúng được cung cấp cho một số đài phát thanh nghiệp dư trong nước, vì vậy sự xuất hiện của chúng ở Nga có thể được coi là một ngoại lệ . Đồng thời, đừng nhầm lẫn khi chúng tôi đang so sánh ăng-ten một băng tần với các bộ khuếch đại hoạt động trên tất cả các băng tần, bởi vì nếu bạn chỉ có ăng-ten cho một băng tần thì khi mua bộ khuếch đại, bạn sẽ có thể để “khuếch đại” tất cả các phạm vi khác mà bạn không thể làm việc được. Biểu đồ cho thấy bạn có thể tiết kiệm được bao nhiêu bằng cách lắp đặt ăng-ten thích hợp trong khi vẫn cung cấp kết quả tương tự trên đồng hồ đo S của đối tác. Trong số những thứ khác, bạn có cơ hội cải thiện hiệu suất của hệ thống ăng-ten một cách trơn tru bằng cách tạo các ngăn xếp ăng-ten. Bằng cách kết hợp chính xác chỉ hai ăng-ten thành một ngăn xếp, bạn có thể ngay lập tức cải thiện khả năng thu sóng (tốt nhất) gấp hai lần, tức là. thêm 3dB. Trong thực tế, mọi thứ trở nên bí ẩn hơn nhiều: bằng cách chuyển đổi lẫn nhau các ăng-ten ngăn xếp và các pha cung cấp điện của chúng theo nhiều cách kết hợp khác nhau (ngày nay việc này được thực hiện bởi các thiết bị cực nhỏ!), bạn có thể thay đổi kiểu bức xạ trong mặt phẳng thẳng đứng của toàn bộ vũ trụ. hệ thống anten, lựa chọn phương án phù hợp nhất vào lúc này. Ở nước ta có rất ít ăng-ten HF như vậy và cũng có rất ít đầu phát VHF sử dụng ăng-ten như vậy và chúng ngày càng ít đi. Nhưng trên thế giới, ưu điểm của thiết kế hệ thống anten như vậy đã được biết đến từ lâu. Ví dụ: hãy xem xét ngăn xếp OH8OS, bao gồm 6 ăng-ten gồm 6 phần tử, mỗi phần tử có phạm vi 20 mét (ba tầng 2 mỗi phần), trên cột cao 60 mét và nặng 1.5 tấn, có mức tăng khoảng 25 dBi ! Nói cách khác, điều này tương đương với việc kết nối bộ khuếch đại 100 kilowatt với bộ thu phát 30 watt! Hay ăng-ten của W5UN - "mặt trăng" chính của hành tinh. Thiết kế của nó bao gồm 32 ăng ten 17 phần tử. Độ rộng búp ăng-ten trong mặt phẳng E chỉ là 3.7° và mức tăng là 32 dBi (gấp 1585 lần công suất)! Thiết kế này được quay bởi hai xe tải và mất khoảng 7 phút để hoàn thành một vòng quay hoàn chỉnh! Công trình KS1XX, NCOP, W3LPL, W6KPC - những công trình tuyệt vời! Tất nhiên, những thiết kế ăng-ten đáng kinh ngạc này nằm ngoài tầm với của hầu hết những người nghiệp dư vô tuyến thông thường, nhưng những thiết kế đơn giản hơn gồm 2 tầng ăng-ten đa băng tần hiện đại nằm trong tầm tay của nhiều người. Điều quan trọng cần lưu ý là khi công suất của bộ khuếch đại đầu ra tăng lên, giá của nó sẽ tăng theo cấp số nhân và việc cải thiện các thông số ăng-ten (thậm chí có tính đến chi phí của bộ hộp số cột) đạt được với nỗ lực và chi phí ít hơn đáng kể. Vì vậy, nâng cấp hệ thống ăng-ten là cách tối ưu nhất để tăng hiệu suất của toàn bộ hệ thống vô tuyến, không chỉ giúp cải thiện đáng kể chất lượng liên lạc vô tuyến mà còn giảm thiểu chi phí vật liệu. Ngoài ra, việc cải thiện các thông số ăng-ten cho phép bạn loại bỏ tất cả những nhược điểm được mô tả ở trên đi kèm với việc sử dụng bộ khuếch đại tín hiệu tần số cao tuyến tính mạnh mẽ. Theo ý kiến của chúng tôi, chúng tôi có thể xác định 5 loại thiết bị có điều kiện dành cho các trạm nghiệp dư, trong đó việc chuyển đổi sang từng loại tiếp theo, trong khi vẫn duy trì những thành tích trước đó, cho phép bạn trải nghiệm một bước nhảy vọt thực sự về chất lượng trong kết quả công việc. Đầu tiên cái ban đầu được xác định bởi bộ sau: - 100 watt và một ăng-ten dây dài hoặc nhiều băng tần. Thứ hai: sử dụng bộ khuếch đại có công suất đầu ra khoảng 1 kW. Третья: Lắp đặt ăng-ten định hướng có thể xoay được. Thứ tư: tăng công suất đầu ra lên 3-4 kW. Và điều cuối cùng, Thứ năm: Cài đặt các ngăn xếp ăng-ten. Ở giai đoạn này, bạn có thể thư giãn và làm việc thoải mái cho đến khi nghỉ hưu (hoặc trong thời gian đó!). Thành công được đảm bảo! Quyết định cuối cùng về việc lựa chọn phương pháp nâng cao hiệu quả của trạm luôn thuộc về bạn. Thông tin quan trọng: ở Nga, trong các giấy phép thuộc loại đầu tiên (cao nhất!) Cho KB (không bao gồm 160 m), cho phép công suất đầu ra là 200 watt! Chúng tôi khuyên bạn nên chuyển tiền dành cho danh mục thứ hai và thứ tư trực tiếp đến danh mục thứ năm (Xin chào!). Chúng tôi kết thúc bài viết này với một bảng hữu ích. Sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng, bạn có thể rút ra những kết luận thú vị, chẳng hạn như: đối tác của bạn đã tăng công suất đầu ra RA của mình bao nhiêu lần (xấp xỉ) khi đồng hồ đo S của bạn chênh lệch 4 điểm (4 điểm là 24 dB hoặc 250 lần). sức mạnh...), mặc dù anh ta đảm bảo với bạn rằng anh ta có ZxGU-50. Hoặc tín hiệu của bạn sẽ được “khuếch đại” bao nhiêu lần khi bạn kết nối ăng-ten có mức tăng 5 dBd thay vì “dây dài” (5 dB = 3.1 lần công suất).
Các tác giả: A. Dubinin (RZ3GE), A. Kalashnikov (RW3AMC); Ấn phẩm: krasnodar.online.ru/hamradio
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Một con chip máy tính có thể huấn luyện hoạt động giống như một bộ não ▪ Máy chơi game Microsoft Xbox One X (Project Scorpio)
▪ phần của trang web Và sau đó một nhà phát minh (TRIZ) xuất hiện. Lựa chọn các bài viết ▪ bài viết Có một cái gì đó để tuyệt vọng từ. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Ether hoạt động như thế nào? đáp án chi tiết ▪ bài viết Thuốc ban đầu thư. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ Đăng ký bài viết. 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