|
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 KB thu phát. 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 Về chiều cao lắp đặt ăng-ten Khi chọn thiết kế anten thu-phát cho đài nghiệp dư của mình, người điều hành sóng ngắn phải tính đến nhiều yếu tố, tìm giải pháp dung hòa cho nhiều vấn đề kỹ thuật. Một trong số đó là chiều cao của việc lắp đặt ăng-ten. Khả năng của một đài nghiệp dư trong lĩnh vực này (bất kể anh ta sống ở đâu - trong thành phố hay trong một ngôi làng) là rất, rất hạn chế. Có bất kỳ giải pháp tối ưu ở đây? Ở một mức độ nào đó, thí nghiệm do DJ2NN[1] thực hiện đã cung cấp câu trả lời cho câu hỏi này. Cần nhấn mạnh rằng không dễ để đo sự phụ thuộc của hiệu suất ăng-ten vào độ cao lắp đặt của nó ở sóng ngắn. Tất nhiên, mối quan tâm lớn nhất là những dữ liệu này cho các đường dẫn dài (tức là cho các liên kết DX), có nghĩa là các kết quả đo bị ảnh hưởng đáng kể bởi sự lan truyền của sóng vô tuyến trong tầng điện ly (đặc biệt là các thăng giáng lan truyền nhanh). Hơn nữa, trong trường hợp tổng quát, những sự phụ thuộc này có thể có đặc điểm khác đối với các đường có độ dài và hướng phương vị khác nhau. Độ tin cậy của kết quả chỉ có thể được tăng lên bằng nhiều phép đo lặp lại, một tập hợp dữ liệu thống kê.
DJ2NN đã đo sự phụ thuộc của hiệu suất ăng-ten vào độ cao lắp đặt của nó trên các băng tần nghiệp dư 14, 21 và 28 MHz ở chế độ nhận tín hiệu từ các trạm DX (chiều dài của tuyến ít nhất là 5000 km). Ngoài ra, sự phụ thuộc tương tự được đo từ tín hiệu của các trạm nằm trong vùng "gần", nơi kết nối là do sóng bề mặt. Trong các thử nghiệm này, DJ2NN đã sử dụng ăng-ten "kênh sóng", chiều cao lắp đặt có thể thay đổi rất nhanh trong vòng 2,5 ... 25 m. Anh ấy đã thực hiện các biện pháp đặc biệt để loại trừ lỗi đo lường do ăng-ten bị lệch hướng ở độ cao lắp đặt thấp (do ảnh hưởng của "mặt đất"). Kết quả của các thí nghiệm này đối với các băng tần 14 và 28 MHz được thể hiện trong Hình. 1a và 1b. Quá trình chung của các phụ thuộc tương tự đối với băng tần 21 MHz rất gần với dữ liệu được hiển thị trong Hình. 1, một. Các đường cong được đánh dấu bằng số 1 đề cập đến các phép đo dựa trên tín hiệu của các trạm DX và các đường được đánh dấu bằng số 2 đề cập đến các phép đo từ các trạm nằm trong vùng "gần". Phân tích các đường cong này cho phép chúng tôi rút ra một số kết luận. Đầu tiên, việc đo các tham số của ăng-ten sóng ngắn và tìm ra dạng bức xạ của nó bằng cường độ trường trong vùng "gần" không phải lúc nào cũng cung cấp thông tin khách quan về hiệu quả của nó khi thực hiện liên lạc DX. Nói cách khác, các phép đo trong vùng "gần" là bước cần thiết nhưng đôi khi không đủ để thiết lập ăng ten KB định hướng. Thứ hai, trong phạm vi độ cao 2,5 ... 15 m, hiệu suất của ăng-ten như vậy trên băng tần 14 và 21 MHz thay đổi rất nhiều. Có thể nảy sinh tình huống khi một ăng-ten hai phần tử đơn giản và nhẹ hơn, được nâng lên độ cao 10 ... 12 m, sẽ hiệu quả hơn, chẳng hạn như ăng-ten ba phần tử, mà một người nghiệp dư vô tuyến không thể nâng lên trên 5 ... 7 m (do khối lượng lớn hơn, thiết bị quay cồng kềnh và nặng hơn, v.v.).
Và thứ ba, việc tăng chiều cao lắp đặt ăng-ten lên trên khoảng 17 m là không chính đáng. Hiệu suất thu được là rất nhỏ, và chi phí sản xuất và sự phức tạp kỹ thuật liên quan đến việc lắp đặt và vận hành ăng-ten tăng lên nhiều lần.
Ăng ten đa hướng Hầu hết các sóng ngắn buộc phải hạn chế chỉ cài đặt một ăng-ten, tất nhiên, họ đang cố gắng tạo ra nhiều băng tần và đa hướng. Có nhiều thiết kế của ăng-ten như vậy trong đó các yêu cầu này được đáp ứng ở mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn. Một trong những ăng-ten này - "G5RV" (theo cách gọi của đài nghiệp dư đã đề xuất nó [2] - được thiết kế để hoạt động trên các băng tần nghiệp dư 3,5 ... 28 MHz. Kích thước của ăng-ten và đường kết hợp hai dây được hiển thị trong hình. 3.a, ăng-ten được cấp nguồn bằng cáp đồng trục có trở kháng đặc trưng là 75 ôm. Chiều cao lắp đặt được khuyến nghị của ăng-ten so với mặt đất hoặc trên mái nhà là khoảng 10 m. Nếu khoảng cách mà ăng-ten được lắp đặt nhỏ hơn 32 m, thì có thể để các phần cuối của mạng ăng-ten dài tối đa 3 m (nghĩa là khoảng 26 m là phù hợp để lắp đặt ăng-ten trong trường hợp này). Về nguyên tắc, ăng-ten "G5RV" cho phép cài đặt chỉ bằng một cột ở dạng "INVERTED V", nhưng để không làm giảm đáng kể hiệu suất của nó, góc đỉnh ít nhất phải là 120 °.
Một đường dây kết hợp hai dây tự tạo được hình thành bởi hai dây, khoảng cách giữa chúng được duy trì bởi các chất cách điện không đổi (Hình 3, b) được làm bằng chất điện môi tốt, không hút ẩm (thủy tinh plexiglass, textolite, v.v.) Sau khi ngâm tẩm thích hợp, bạn cũng có thể sử dụng gỗ hoặc ván ép. Các dây của đường dây được đặt trong các vết cắt hình chữ V ở hai đầu của chất cách điện và được cố định bằng các đoạn dây nhỏ (Hình 3. 0) luồn qua các lỗ trên chất cách điện. Đường kết nối phải chạy vuông góc với mạng ăng ten trong ít nhất 6 m. Để ăng-ten G5RV hoạt động hiệu quả trên tất cả các băng tần, bộ cấp nguồn của nó phải được kết nối với bộ phát thông qua một thiết bị phù hợp. Vì ăng-ten này trong bộ cấp nguồn hầu như luôn có sóng dừng ở mức độ này hay mức độ khác, nên việc sử dụng thiết bị cân bằng (BALUN) để đi từ đường dây phù hợp sang cáp đồng trục là vô nghĩa. Tuy nhiên, để giảm bức xạ từ dây bện bên ngoài của cáp (đặc biệt là điều này có thể gây nhiễu sóng truyền hình), [3] nên tạo một cuộn cảm tần số cao từ phần trên của bộ cấp nguồn (Hình 3. d). Số vòng là 8 .. 10, đường kính cuộn dây khoảng 180 mm, các vòng được buộc chặt ở ba chỗ bằng băng dính.
Một phiên bản khác của ăng-ten KB đa băng tần dựa trên "G5RV" [4] được hiển thị trong hình. 4. một. Trên cột trung tâm 1, cao khoảng 12 m, nghiêng với nhau một góc khoảng 30°, treo hai tấm ăng ten "G5RV". Các đầu của các tấm này được gắn thông qua các tấm cách điện 4 đến bốn cột phụ 3 cao khoảng 6 m. Ở trung tâm, các ăng-ten của tấm được kết nối theo cặp với một đường dây hai dây chung 5 (xem Hình 4.b), giống như trong "G5RV" thông thường, được làm bằng không khí trên các tấm cách điện 6. Bộ cách điện trung tâm 1 dùng để buộc chặt các đầu của tấm trên cột 2. Cần lưu ý rằng các kích thước đã cho không quan trọng i. Chúng có thể được thay đổi trong một phạm vi khá rộng, tập trung vào khả năng của đài nghiệp dư và vị trí có sẵn cho anh ta để lắp đặt ăng-ten. Trong tài liệu nghiệp dư, thường có các mô tả về ăng-ten ngang nhiều dải, là các bộ tản nhiệt được kết nối song song (ví dụ: lưỡng cực nửa sóng) cho các dải KB riêng biệt. Nguyên tắc này cũng có thể được áp dụng để tạo ra các anten có phân cực dọc. Thiết kế của ăng-ten KB ba băng tần như vậy [5] được thể hiện trong Hình. 5. Một cột kim loại 3, đóng vai trò là bộ tản nhiệt trong dải 14 MHz, được gắn trên một chất cách điện hỗ trợ 2. Một miếng đệm điện môi 350 được cố định ở phần trên của nó ở khoảng cách khoảng 9 cm so với chất cách điện hỗ trợ. Lực căng của các bộ phát được cung cấp bởi các phần mở rộng nylon 4, được kết nối với chúng thông qua chất cách điện 21. Ăng-ten được cấp nguồn bằng cáp đồng trục 28 có trở kháng sóng 5 Ohm, lõi trung tâm được kết nối với cột 6 và dây bện với hệ thống đối trọng 8. Độ dài của tất cả các bộ phát khác với giá trị */50 cho phạm vi tương ứng, do ảnh hưởng lẫn nhau của các bộ phát. Thể hiện trong hình. 3, kích thước của bộ bức xạ được chọn bằng thực nghiệm theo các giá trị SWR tối thiểu trong phạm vi hoạt động.
Một biến thể của ăng-ten băng thông rộng [b], hoạt động trên tất cả các dải KB, bao gồm 160 m, được hiển thị trong hình. 6. Ăng-ten là một bộ phát dây dài 22,6 m, ở khoảng cách XNUMX/XNUMX tính từ đầu của mạch LR, mở rộng dải tần hoạt động.
Mạch này (Hình 6, b) được hình thành bởi một điện trở R có điện trở 370 Ohm (6 điện trở có điện trở 2,2 kOhm và công suất tiêu tán tối đa là 1 W) và một cuộn dây L (55 vòng dây có đường kính 1 mm, cuộn dây liên tục thông thường trên khung có đường kính khoảng 50 mm). Ăng-ten được kết nối với bộ cấp nguồn (trở kháng 50 Ohm) thông qua một máy biến áp phù hợp (Hình 6, c). Nó được chế tạo trên một vòng ferit có đường kính khoảng 50 mm với độ từ thẩm ban đầu khoảng 20. Mỗi cuộn dây có 24 vòng dây có đường kính 1 mm. Ăng-ten được kết nối với vòi từ lượt thứ 18 của cuộn thứ cấp. Điểm kết nối được chọn thực nghiệm khi thiết lập ăng-ten. Trước hết, ăng ten được điều chỉnh bằng cách chọn độ tự cảm của cuộn dây L và điểm kết nối của ăng ten với máy biến áp phù hợp. Tiêu chí là SWR tối thiểu trong các ban nhạc nghiệp dư. Mặc dù bài báo lưu ý khả năng hoạt động của ăng-ten ngay cả trên băng tần 160 m, nhưng trên thực tế, rõ ràng, chỉ có thể đạt được các đặc tính thỏa đáng ở tần số 7 MHz trở lên. Ảnh hưởng của "trái đất" Ăng-ten được mô tả ở trên, cũng như nhiều ăng-ten "dây" và roi khác, yêu cầu một "điểm nối đất điện tử" tốt để hoạt động bình thường (hiệu quả). Trong điều kiện đô thị (và không chỉ ở đô thị), nó thường được cung cấp bằng cách kết nối một đối trọng tương đương. Có bao nhiêu đối trọng và bao lâu có thể tạo ra một "trái đất kỹ thuật vô tuyến" tốt? Các phép đo cho thấy [7] rằng số lượng của chúng phải vượt quá 20 ... 30. Với một số số dư (một trường hợp rất điển hình trong thực hành vô tuyến nghiệp dư), khả năng chống mất mát là khoảng 30 ohms. Điều này có nghĩa là mất khoảng 50% công suất máy phát. Nói cách khác, điều đáng xem xét: điều gì dễ dàng hơn - xung đột với Thanh tra Viễn thông Nhà nước, tăng công suất máy phát vượt quá giới hạn cho phép hoặc thêm vài chục số dư vào ăng-ten và đạt được hiệu suất như nhau của toàn bộ đài phát thanh.
Sự phụ thuộc điển hình của trở kháng đầu vào của chân một phần tư sóng (giá trị lý thuyết 37 Ohm) vào số lượng cân bằng một phần tư sóng trong các điều kiện khác nhau (1 - đất khô, 2 - ướt, 3 - giá trị lý thuyết) được hiển thị trong hình. 7. Với những yếu tố phụ thuộc này, không có gì ngạc nhiên khi GP có ba đối trọng cung cấp SWR ~ 1 khi được cấp nguồn bằng cáp đồng trục 75 ohm (giá trị SWR lý thuyết là ~ 2). Nó trở nên rõ ràng và hoạt động hiệu quả của một số ăng-ten dọc trong dải tần số rộng - tổn thất trong "mặt đất" mở rộng đáng kể nó. Mạch khía cho ăng ten KB Ăng-ten có mạch khía ("W3DZZ" và tương tự) được sử dụng rộng rãi trong thực hành vô tuyến nghiệp dư. Chúng có những đặc điểm khá chấp nhận được, nhưng từ quan điểm mang tính xây dựng, chúng không thuận tiện lắm. Những khó khăn đặc biệt (trong sản xuất hoặc mua hàng) là do một tụ điện có trong mạch loại bỏ LC gây ra. Nó phải có định mức được xác định rõ ràng và các thông số điện rất cao, hoạt động trong điều kiện tiếp xúc với không khí ẩm. Mạch khía cho ăng-ten loại "W3DZZ" có thể được làm từ một đoạn cáp đồng trục, dây bện sẽ tạo thành điện cảm cần thiết và "bện lõi trung tâm" sẽ tạo ra điện dung cần thiết | 8].
Thiết kế của một mạch loại bỏ như vậy được thể hiện trong hình. 8. Một dây cáp đồng trục 1 được quấn trên khung điện môi 2. Các đầu của cáp 3 được luồn vào các lỗ của khung và hàn (5) theo hình vẽ. Giá đỡ 4 được sử dụng để kết nối các tấm ăng ten 6. Đối với các ăng-ten đơn giản có mạch loại bỏ, việc lựa chọn các tham số cuộn dây là khá tùy ý (chỉ cần cung cấp tần số loại bỏ cần thiết). Trong ăng-ten "W3DZZ". Ngoài ra, cần phải có một tỷ lệ được xác định rõ giữa độ tự cảm của cuộn dây L và điện dung của tụ điện C - nếu không có điều này thì không thể nhận ra các đặc tính đa dải của ăng ten. Ăng ten định hướng Ăng-ten KB định hướng xoay là giấc mơ của tất cả các sóng ngắn. Tuy nhiên, nhiều người nghiệp dư về radio không đủ khả năng để làm một ăng-ten kích thước đầy đủ ("kênh sóng", "hình vuông kép", v.v.) Một trong những lý do cho điều này là diện tích rất hạn chế trên mái của một tòa nhà dân cư mà sóng ngắn có thể sử dụng để lắp đặt ăng-ten (đặc biệt là trong các tòa nhà tháp). Đó là lý do tại sao trên các tạp chí radio nghiệp dư thường có các mô tả về các tùy chọn khác nhau cho ăng-ten KB đơn hoặc đa băng tần cỡ nhỏ.
Ăng-ten, bản phác thảo được hiển thị trong hình. 9, được gọi là "DOUBLE-D" ("delta kép") [9]. Kích thước nhỏ, nhẹ, nó có thể là thiết kế đầu tiên của một người dùng sóng ngắn muốn tăng hiệu quả của đài phát thanh nghiệp dư của mình bằng cách lắp đặt một ăng-ten định hướng xoay. Trên cột 1 ở khoảng cách D so với đỉnh của nó, có bốn miếng đệm 2 làm bằng tre hoặc gỗ được tẩm hợp chất chống ẩm. Các mạng của phần tử hoạt động 5 và bộ phản xạ 3 được gắn vào các đầu của các miếng đệm này và thông qua các phần mở rộng 4. Cả hai mạng đều được làm bằng dây đồng hoặc dây ăng-ten và các phần mở rộng được làm bằng dây nylon. Cấu hình của phần tử hoạt động và gương phản xạ giống với chữ cái Latinh D, do đó có tên là ăng-ten. Ăng-ten được đưa qua cáp đồng trục 6 có trở kháng sóng là 50 ôm. Chiều dài của các phần tử dây ăng ten tính bằng mét được tính bằng các công thức sau (f là tần số hoạt động tính bằng MHz): A = B = 85,1 / f C = 60,2 / f D = 17,8 / f E = 34 / f Giá trị tần số f được chọn ở giữa dải nghiệp dư tương ứng hoặc ở giữa phần của nó mà sóng ngắn quan tâm nhất (ví dụ: ở giữa phần điện báo). Dựa trên dữ liệu [9], ăng-ten "DOUBLE-D" thực tế không thua kém ăng-ten "kênh sóng" hai phần tử về định hướng và tỷ lệ bức xạ back-to-forward. Tuy nhiên, nó có băng thông thấp hơn, như thể hiện trong hình. 10, hiển thị SWR so với tần số (băng tần 28 MHz) cho ăng-ten "DOUBLE-D" (đường cong 1) và "kênh sóng" có kích thước đầy đủ (đường cong 2).
Ăng-ten này được điều chỉnh bằng cách chọn độ dài của phần tử hoạt động và bộ phản xạ. Ở tần số cộng hưởng, trở kháng đầu vào của nó hoàn toàn hoạt động và xấp xỉ 40 ôm. Sử dụng nguyên tắc xây dựng ăng-ten này, có thể tạo ra một thiết kế nhiều băng tần. Trong trường hợp này, nên cấp nguồn cho từng phần tử hoạt động bằng cáp đồng trục riêng biệt. Các thử nghiệm với ăng-ten băng tần kép (14 và 21 MHz) cho thấy rằng việc đặt các phần tử thành dải thứ hai trên cùng một thiết kế không làm thay đổi kiểu ăng-ten. Khi cả hai phần tử hoạt động được cấp nguồn, thậm chí thông qua một cáp đồng trục, SWR không vượt quá 2 trong cả hai băng tần nghiệp dư. Một "hình vuông kép" ba băng tần nhỏ gọn (14, 21 và 28 MHz) (Hình 11) đã được đề xuất. 9H1GL [10]. Về kích thước, nó không vượt quá "hình vuông kép" hai băng tần ở 21 và 28 MHz. Ăng-ten này về cơ bản bao gồm hai "hình vuông kép" có kích thước đầy đủ cho các băng tần 21 và 28 MHz, và băng tần thứ ba, 14 MHz, có được bằng cách kết nối điện dung tải với các phần tử băng tần 21 MHz.
Trên cột 1, một chùm chịu lực ngắn 2 được cố định, lần lượt, các giá đỡ 3 "con nhím" được gắn vào. Việc sử dụng kết hợp "ngang ổ trục" - "con nhím" (từng cái riêng biệt được sử dụng rộng rãi trong "hình vuông đôi") giúp có được điểm gắn rất cao cho các thanh 6. Ăng-ten quay cùng với cột 1 (động cơ có hộp số được lắp ở đế), do đó, các thanh giằng được gắn vào ổ trục trung gian 5. Chiều cao của cột khoảng 5,5 m, ổ trục được lắp đặt 0,8 ... 1 m dưới điểm gắn của hành trình ngang của tàu sân bay. Trong trường hợp này, với góc tối đa cho phép giữa cột và thanh là 30°, điểm gắn của thanh vào mái sẽ cách chân cột khoảng 2.7 m. Cấu hình của các phần tử "con nhím" 3 (chúng được làm bằng một góc thép) được hiển thị trong Hình 11. c. Miếng đệm tre 4 được gắn chặt vào các phần uốn cong của các phần tử này bằng bu lông chữ U hoặc kẹp. Chiều dài của các miếng đệm khoảng 2,4 m, chiều dài của mỗi cạnh của khung đối với băng tần 21 MHz là 3,6 m và đối với băng tần 28 MHz là 2,75 m. Các phần tử điện dung tải đảm bảo hoạt động của ăng-ten trên băng tần 14 MHz được đặt bên trong các khung băng tần 21 MHz (gần cột buồm hơn một chút so với các khung này). Chúng được "tắt" bởi bốn mạch notch - hai mạch cho mỗi khung hình. Tần số cộng hưởng của các mạch khía (trước khi kết nối với ăng-ten) là -20,2 MHz. Về mặt cấu trúc, chúng được làm bằng cáp đồng trục theo cách tương tự như được mô tả trong phần trước của bài đánh giá. Các mạch được kết nối giữa khung và tải điện dung tại các điểm được chỉ ra trong hình. mười một. Phương pháp điều chỉnh các phần tử ăng-ten trên các dải 28 và 21, MHz không khác với tiêu chuẩn. Trên băng tần 14 MHz, ăng-ten được điều chỉnh bằng cách chọn độ dài của các phần tử - tải điện dung. Nếu việc thay đổi độ dài của các phần tử này ảnh hưởng đáng kể đến các tham số của ăng-ten trên băng tần 21 MHz, thì điều này cho thấy rằng các mạch notch không được điều chỉnh chính xác (tức là chúng không hoàn toàn "tắt" tải điện dung khi hoạt động trên băng tần 21 MHz). Khi cấp nguồn cho ăng-ten bằng cáp đồng trục 50-ohm, SWR không vượt quá 2 trên cả ba băng tần. Văn chương
Tác giả: B. Stepanov (RU3AX); Xuất bản: cxem.net
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
▪ Chuẩn bị tinh thần cho giấc ngủ giúp bạn dễ ngủ ▪ Ảnh hưởng của gen đến sự hình thành gu thẩm mỹ ▪ Bảo vệ lưới điện khỏi các cuộc tấn công mạng
▪ phần của trang web Máy dò cường độ trường. Lựa chọn các bài viết ▪ bài viết của Karl Raimund Popper. câu cách ngôn nổi tiếng ▪ bài viết Loại cảnh khiêu dâm nào trong Woe from Wit? đáp án chi tiết ▪ bài báo Thợ sửa phòng kỹ sư trưởng. Mô tả công việc ▪ bài viết Booster cho guitar điện. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Bộ thu VHF FM trên chip KXA058. 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