ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Ăng-ten cỡ nhỏ của các trạm liên lạc SV di động. Phần 2. 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 5. Anten roi cộng hưởng mở rộng bằng điện cảm Trong bộ đàm CB cầm tay và di động, người ta sử dụng ăng ten có chiều dài từ 30 ... 100 cm đối với bộ đàm cầm tay và lên đến 1,5 mét đối với bộ đàm di động. Sau khi tính toán điện trở đầu vào của các phần hoạt động của các chân ngắn như vậy cho tần số 27 MHz, chúng tôi nhận được các giá trị từ 0,5 Ohm cho 30 cm đến 10 Ohm cho 1,5 m. Tất nhiên, không hợp lý khi kết nối các chân ngắn như vậy với giai đoạn đầu ra của máy phát mà không có sự phối hợp thích hợp. Thứ nhất, hiệu suất của chân như một ăng-ten thấp, và thứ hai, việc kết hợp điện trở thấp của chân với tầng đầu ra của máy phát là rất khó. Giải pháp hợp lý nhất được đưa ra để giải quyết vấn đề này là chân cắm là một phần của một hệ thống phức tạp, đó là một ăng-ten rút gọn. Sau đây, hiệu quả của chốt trong một hệ thống như vậy được xem xét. Anten roi cổ điển là một bộ rung XNUMX/XNUMX bước sóng và một hệ thống nối đất bên dưới. Trong trường hợp đơn giản nhất, hệ thống nối đất là một hệ thống cân bằng phần tư sóng. Đương nhiên, rất khó để sử dụng một hệ thống như vậy cho một trạm di động. Do đó, họ cố gắng thu ngắn ăng ten và các đối trọng. Điều đơn giản nhất trong trường hợp này là bao gồm một cuộn dây mở rộng trong ăng-ten. Nhưng ngay cả ở đây, câu hỏi đặt ra là ăng-ten bao gồm cuộn dây mở rộng ở điểm nào để có hiệu quả tối đa. Thân đài đóng vai trò là hệ thống đối trọng. Bạn nên chú ý ngay đến cách kém hiệu quả nhất để kéo dài một ăng-ten ngắn - việc đưa một cuộn dây nối dài vào đế của nó (Hình 9). Dòng điện cực đại chạy qua ăng-ten là tại gốc của nó. Từ lý thuyết về anten, biết rằng để thu được bức xạ cực đại của anten và do đó hiệu suất cực đại của nó, cần phải đảm bảo dòng điện cực đại trong phần tử bức xạ của anten và điện áp cực đại tại phần tử bức xạ của nó. chấm dứt. Ở đây, dòng điện cực đại chạy qua cuộn dây, do đó, tương tác cực đại với môi trường xảy ra qua cuộn dây.
Ưu điểm của anten có cuộn dây nối dài ở chân là do chân cắm có điện dung lớn nên các anten như vậy có băng thông tương đối lớn, cho phép chúng hoạt động ở dải tần toàn MW hoặc không chuyên. Một loại ăng-ten khác là ăng-ten được kéo dài với một cuộn dây ở giữa (Hình 10). Ở đây, một cường độ dòng điện đáng kể đã đạt được ở chân ăng-ten, phần trên của chân cắm đóng vai trò tải điện dung. Do sự gia tăng của điện dung đầu cuối, băng thông ăng ten tăng đến một giá trị cho phép nó hoạt động trong toàn bộ dải MW, và hiệu suất của nó cũng tăng lên đáng kể. Chân của cuộn dây là phần tử bức xạ chính, nó phải được làm càng dày càng tốt, đặc biệt là vì nó cũng giữ cuộn dây mở rộng. Chân sau cuộn dây đã là tải điện dung. Nó có thể được làm mỏng hơn. Việc đặt ngay cả một tải điện dung nhỏ vào cuối ăng ten như vậy sẽ làm tăng hiệu quả hoạt động của nó, nhưng làm giảm độ bền cơ học. Bạn cũng nên chú ý một thực tế rằng, về nguyên tắc, với "mặt đất" xấu xảy ra trong các đài phát thanh di động, tất cả các loại ăng-ten ngắn đều hoạt động kém như nhau, và không có sự khác biệt đáng kể trong việc sử dụng chúng. Nhưng đã kết nối đối trọng một phần tư sóng cho thấy sự khác biệt về hiệu quả của các loại ăng-ten khác nhau. Hiệu ứng này cũng được quan sát thấy trong radio ô tô di động, nơi thùng xe là mặt đất hiệu quả. Điện trở của một ăng ten dọc một phần tư sóng lý tưởng - một chân trên bề mặt dẫn điện lý tưởng - là 36 ohms. Điện trở của một ăng ten MW rút ngắn lý tưởng, tùy thuộc vào mức độ rút ngắn của nó, là 10 ... 20 ohms. Do "mặt đất" thực của các ăng-ten như vậy là xa lý tưởng, trong trường hợp chung, các ăng-ten như vậy có thể được kết hợp với cả cáp nguồn đồng trục của ăng-ten trong trạm ô tô di động (cáp 50 ohm thường được sử dụng ở đây) , và với giai đoạn đầu ra của một đài phát thanh di động, một "mặt đất" xấu làm tăng điện trở của một ăng-ten ngắn lên 50 ... 100 Ohms. 6. thiết kế thực tế của ăng ten roi kéo dài bằng điện cảm Về cơ bản, tất cả các anten rút gọn của các đài phát thanh di động có dạng như trong Hình. 11. Một cuộn dây có độ tự cảm khoảng 2 μH và một chân có chiều dài khoảng 120 cm tạo thành hệ thống ăng ten hoạt động ở băng tần 27 MHz. Và chỉ hiệu quả của ăng-ten và băng thông của nó phụ thuộc vào thiết kế khác nhau của cuộn dây và chân cắm. Ăng-ten được hiển thị trong hình. 7 được đưa ra trong nhiều nguồn khác, sớm hơn [7, 8,9, 10].
Khi kiểm tra các ăng ten từ [7, 8], một cuộn dây kéo dài 2 μH giống hệt nhau đã được sử dụng cho chúng và thu được các kết quả sau. Trở kháng đầu vào với đối trọng một phần tư sóng - 35 Ohm, với vỏ đài radio - 80 Ohm. Băng thông ở nửa công suất (-3 dB) - 600 kHz với đối trọng, 750 kHz với thân đài phát thanh. Ảnh hưởng của con người tác động lên ăng-ten này là nhỏ và khả năng phản ứng của nó thấp. Sự thay đổi tần số khi kết nối một phần tư sóng đối trọng đạt 700 kHz. Khi thử ăng ten từ [9], trong đó chiều dài của chốt là 80 cm, cuộn dây nối dài 18 vòng dây PEL 0,55 quấn trên khung có đường kính 4 mm để quay, thu được kết quả sau. Trở kháng đầu vào với đối trọng sóng một phần tư - 60 Ohm, với vỏ đối trọng của đài phát thanh - 1100m. Băng thông với một phần tư sóng đối trọng là 800 kHz, với thân trạm - 900 kHz. Độ lệch của tần số cộng hưởng khi kết nối đối trọng là gần 1 MHz. Khi thử nghiệm ăng ten từ [10] có chiều dài chân 0,8 ... 1,2 m, cuộn dây nối dài 25 vòng dây PEL 0,35 quấn trên khung có đường kính 5 mm lần lượt để quay, kết quả tương tự với ăng ten từ [9]. Đặc biệt quan tâm là các ăng ten ngắn - dài tới 50 cm. Ăng-ten từ [11] là một chân dài 45 cm với một cuộn dây nối dài chứa 60 vòng dây PEL 0,5 trên khung có đường kính 5 mm, được quấn tròn. Khi thử nghiệm một ăng-ten như vậy, các kết quả sau đây đã thu được. Với đối trọng sóng một phần tư, trở kháng đầu vào là 75 ôm, băng thông là 700 kHz. Với thân trạm làm đối trọng, trở kháng đầu vào là 120 ôm, băng thông 900 kHz. Sự thay đổi tần số cộng hưởng khi kết nối cân bằng một phần tư sóng là 1,2 MHz. Ảnh hưởng của con người lên ăng-ten cao hơn ăng-ten dài. Sự gia tăng trở kháng đầu vào và mở rộng băng thông của ăng ten ngắn (45 cm) so với ăng ten dài (1 m) cho thấy cuộn dây mở rộng của ăng ten ngắn có chất lượng thấp. Nhưng sự gia tăng hệ số chất lượng của cuộn dây mở rộng ít ảnh hưởng đến hiệu quả của các ăng ten ngắn như vậy. Kết nối một đối trọng sẽ làm thay đổi tần số cộng hưởng của ăng-ten. Để hoạt động hiệu quả của đài vô tuyến khi kết nối đối trọng, trong trường hợp này, cần cung cấp điều chỉnh trực tuyến độ tự cảm của cuộn dây kéo dài. Điều mong muốn trong các bộ thu phát khi chuyển đổi chân ăng ten để sử dụng các điện cảm mở rộng khác nhau cho bộ thu và bộ phát. Điều này cho phép bạn kết hợp chân cắm một cách tối ưu cho cả việc thu và truyền. Đương nhiên, nếu điện trở của đầu vào của máy thu và đầu ra của máy phát khác nhau không đáng kể, thì có thể phân phối một cuộn dây kéo dài, vì trong trường hợp này, sự thay đổi tần số cộng hưởng của hệ thống khi chuyển đổi RX / TX là nhỏ. Nhưng ở đây cần phải quyết định từ điều kiện thực tế dễ dàng hơn - chuyển đổi các cuộn dây kéo dài hoặc đưa các đầu vào của máy phát và máy thu về cùng một giá trị. Trong thiết bị "độc quyền", họ cố gắng cho cái sau, mặc dù có các tùy chọn điều chỉnh đầu vào máy thu khi chuyển đổi ăng-ten. Trong các thiết bị sản xuất trong nước ở băng tần 27 MHz, vấn đề phối hợp ăng-ten trong chế độ thu và phát thường không được quan tâm đúng mức, điều này dẫn đến giảm hiệu quả của bộ đàm cầm tay. Trong [12], một ăng-ten có chiều dài vai 110 mm và một cuộn dây mở rộng ở trung tâm, có 130 vòng dây PEL 0,15, được quấn để bật khung có đường kính 6 mm, được mô tả. Khi thử nghiệm, ăng-ten này cho thấy các kết quả sau. Với đối trọng một phần tư sóng, trở kháng đầu vào là 90 ôm, băng thông là 400 kHz, với đối trọng của đài phát thanh, trở kháng đầu vào là 140 ôm, băng thông là 600 kHz. Độ lệch băng thông khi kết nối đối trọng một phần tư sóng là 900 kHz. Thêm một tải điện dung được hiển thị trong hình. 13, giúp giảm độ lệch tần số khi kết nối các đối trọng xuống 600 kHz. Băng thông tăng thêm 50 kHz trong cả hai trường hợp. Trở kháng đầu vào giảm - với đối trọng, nó trở thành 75 ohms, với thân trạm - 90 ohms. Cường độ trường tăng 1,3 lần. Tất cả điều này nói lên những lợi thế của tải điện dung cho các loại ăng ten này. Cần lưu ý rằng tải điện dung được hiển thị trong Hình. 12, nhưng thật không may, nó khó thực hiện hơn trong thực tế so với tải trong Hình. 13.
So sánh các giá trị cường độ trường được tạo ra bởi một ăng ten có điện cảm trung tâm và độ tự cảm kéo dài ở chân đế cho thấy, trên thực tế, một ăng ten có điện cảm trung tâm, có chiều cao bằng với ăng ten có điện cảm ở chân đế, tạo ra cường độ trường lớn khoảng 1,4 ... 1,6 lần. Bằng cách thêm một tải điện dung, các lợi thế của một ăng-ten như vậy được nâng cao hơn nữa. Các phép đo được thực hiện với cân bằng phần tư sóng. Khi sử dụng thân đài làm đối trọng, ưu điểm của anten có điện cảm trung tâm yếu hơn, cường độ trường chỉ lớn hơn 1,2 lần so với anten có điện cảm tại chân đế. Điều này cho thấy rằng đối với các trạm di động không có nhiều sự khác biệt về loại anten roi được sử dụng, nhưng đối với các trạm di động thì tốt hơn nên sử dụng anten có điện cảm tải trung tâm. Trong mọi trường hợp, nên sử dụng tải điện dung, ngay cả ở dạng quả bóng có đường kính 5 ... 20 mm. Tải điện dung cũng có ảnh hưởng khi được sử dụng với ăng ten có điện cảm kéo dài ở chân đế. Trong thực tế, đối với các trạm di động, có thể sử dụng anten làm bằng dây đồng dày có đường kính 2 ... 2,5 mm. Ăng-ten có đường kính nhỏ hơn thì kém bền về mặt cơ học và có hiệu suất thấp hơn. Để sản xuất ăng-ten cho các trạm xe di động, bạn có thể sử dụng ăng-ten ngắn hoặc ăng-ten phù hợp từ các đài phát thanh quân đội có chiều dài thích hợp và quan trọng nhất là độ bền. 7. Ăng-ten roi không cộng hưởng Anten roi không cộng hưởng là loại kém hiệu quả nhất trong số các anten roi ngắn hiện có. Chúng suy giảm cường độ trường gấp 2 ... 3 lần khi quất vào các ăng-ten có cùng chiều dài với độ tự cảm mở rộng; những ăng-ten này không nhạy cảm hơn nhiều đối với ảnh hưởng của con người. Tuy nhiên, chúng vẫn được sử dụng, tuy nhiên, chủ yếu chỉ trong hai loại máy phát. Việc sử dụng các ăng-ten không cộng hưởng như vậy chỉ phù hợp với các đồ chơi đơn giản, phạm vi liên lạc không cao hơn 50 ... 100 m. Để liên lạc hiệu quả hơn, chỉ cần sử dụng một ăng-ten cộng hưởng, mặc dù các giai đoạn tách rời cho các mạch đơn giản nhất phải được đặt trước nó. Theo kinh nghiệm cho thấy, các đài phát thanh đơn giản của phương Tây tiêu thụ nhiều điện năng hơn so với Hummingbirds trong nước, nhưng hoạt động trên ăng-ten không cộng hưởng, cung cấp phạm vi liên lạc ngắn hơn nhiều. Trường hợp thứ ba của việc sử dụng anten ngắn không cộng hưởng là việc xây dựng không chính xác giai đoạn đầu ra của máy phát với các mạch kết hợp anten của nó. Kết quả là, khi một ăng-ten cộng hưởng bình thường được kết nối với nó, dù là kích thước đầy đủ hay được rút ngắn, nó sẽ tự kích thích. Mặc dù các máy phát như vậy thường có vòng lặp P ở đầu ra, nhưng hoạt động của nó không hiệu quả. 8. Ăng ten vòng từ của đài phát thanh MW di động Tôi chưa thấy ăng-ten vòng từ tính trong bất kỳ đài phát thanh CB cầm tay nào. Nhưng điều này không có nghĩa là việc sử dụng chúng trong loại đài phát thanh này là không thực tế. Tôi đã tạo ăng-ten vòng từ tính cho băng tần 27 MHz với kích thước được hiển thị trong hình. mười bốn.
Ăng-ten cho thấy các kết quả sau đây. Trở kháng đầu vào - 75 ohms, với điện kháng rất thấp. Băng thông - 600 kHz. Ăng-ten được làm bằng dây đồng cách điện hai mm loại PEL, tụ điện điều chỉnh được gắn trên đế bằng sợi thủy tinh. Ăng-ten hóa ra rất nhạy cảm với tác động của một người và đối trọng. Vì một ăng-ten như vậy chủ yếu bức xạ thành phần từ của sóng điện từ, nó không thể được so sánh chặt chẽ về chỉ số như mức cường độ trường với ăng-ten roi, bởi vì ăng-ten bức xạ chủ yếu thành phần điện của sóng điện từ, và các phép đo cho chân phải được thực hiện theo thành phần điện của EMW và các khung - theo thành phần từ của EMW. Hai ăng-ten được hiển thị trong Hình. 14 được kết nối với các đài phát thanh Kolibri-M và phạm vi liên lạc đã được thử nghiệm so với ăng-ten xoắn ốc tiêu chuẩn. Hóa ra, những thứ khác không đổi, phạm vi liên lạc khi sử dụng ăng-ten từ tính lớn hơn ít nhất 1,5 lần ở các khu vực mở và gấp 2 ... 3 lần trong điều kiện đô thị. Trong trường hợp này, hướng của ăng ten từ tính có ảnh hưởng đáng kể. Tác giả: I. Grigorov (RK3ZK, UA3-113); Xuất bản: cxem.net Xem các bài viết khác razdela Ăng ten VHF. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: 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
Tin tức thú vị khác: ▪ Nuôi trồng hải sản trong lò phản ứng sinh học ▪ Bách khoa toàn thư điện tử bỏ túi ▪ ống khói năng lượng mặt trời ▪ Máy quay hành động Amkov AMK100S Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của trang web Công nghệ nghiệp dư Radio. Lựa chọn bài viết ▪ bài Từ láy, từ láy, từ láy. biểu thức phổ biến ▪ Bài viết Khán giả nước nào chọn thí sinh truyền hình thực tế sẽ được hiến thận? đáp án chi tiết ▪ bài viết Tiếp viên tại quầy. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài viết Ngọn lửa xanh. kinh nghiệm hóa học
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |