Koördinerende toestelle: doel en beginsel van konstruksie

2024 Outeur: Henry Conors | [email protected]. Laas verander: 2024-02-12 02:58

In amateurpraktyke is dit nie dikwels moontlik om antennas te vind waarin die insetimpedansie gelyk is aan die golfimpedansie van die toevoerder, sowel as die uitsetimpedansie van die sender nie. In die oorweldigende meerderheid van gevalle is dit nie moontlik om so 'n korrespondensie op te spoor nie, daarom moet gespesialiseerde bypassende toestelle gebruik word. Antenne, toevoer, en ook die uitset van die sender is ingesluit in 'n enkele stelsel waarin energie sonder enige verlies oorgedra word.

Hoe om dit te doen?

Om hierdie taamlik ingewikkelde taak uit te voer, moet jy bypassende toestelle op twee hoofplekke gebruik - dit is die punt waar die antenna aan die voerder koppel, en ook die punt waar die toevoerder met die uitset van die sender verbind. Die mees wydverspreide vandag is gespesialiseerde transformasietoestelle, wat wissel van ossillatoriese resonante stroombane tot koaksiale transformators, gemaak in die vorm van afsonderlike stukke van 'n koaksiale kabel van die vereiste lengte. Al hierdie passings word gebruik om impedansies te pas, wat uiteindelik algehele transmissielynverlies tot die minimum beperk en, nog belangriker, om buite-band-emissies te verminder.

Weerstand en sy kenmerke

In die meeste gevalle is die standaard uitsetimpedansie in moderne breëbandsenders 500 m. Dit is opmerklik dat baie koaksiale kabels wat as 'n toevoer gebruik word ook verskil in die standaardwaarde van golfimpedansie op die vlak van 50 of 750 m As egter antennas oorweeg waarvoor ooreenstemmende toestelle gebruik kan word, dan, afhangende van die ontwerp en tipe, het die insetimpedansie daarin 'n redelike wye reeks waardes, wat wissel van 'n paar ohm tot honderde en selfs meer.

Dit is bekend dat in enkel-element antennas, die insetimpedansie by die resonante frekwensie feitlik aktief is, terwyl hoe meer die senderfrekwensie van die resonante een in een of ander rigting verskil, hoe meer is die reaktiewe komponent van 'n induktiewe of kapasitiewe aard sal verskyn in die insetimpedansie self toestelle. Terselfdertyd het multi-element antennas 'n insetimpedansie by die resonansfrekwensie, wat kompleks is as gevolg van die feit dat verskeie passiewe elemente bydra tot die vorming van die reaktiewe komponent.

As die insetimpedansie aktief is, kan dit by die impedansie gepas word deur 'n gespesialiseerde antenna-pastoestel te gebruik. Daar moet kennis geneem word dat die verliese hier feitlik weglaatbaar is. Maar onmiddellik nadat 'n reaktiewe komponent in die insetweerstand begin vorm, sal die passingsprosedure meer en meer wordkomplekse, en meer en meer komplekse antennapassing sal gebruik moet word, met die vermoë om te kompenseer vir ongewenste reaktiwiteit, en moet direk by die voerpunt geleë wees. As reaktiwiteit nie vergoed word nie, sal dit die SWR in die voerder negatief beïnvloed, asook die algehele verliese aansienlik verhoog.

Moet ek dit doen?

'n Poging om ten volle te vergoed vir reaktiwiteit aan die onderkant van die voerder is onsuksesvol, aangesien dit beperk word deur die kenmerke van die toestel self. Enige veranderinge in die frekwensie van die sender binne die nou gedeeltes van die amateurbande sal uiteindelik nie lei tot die verskyning van 'n beduidende reaktiewe komponent nie, as gevolg waarvan dit dikwels nie nodig is om daarvoor te vergoed nie. Dit is ook opmerklik dat die korrekte ontwerp van multi-element antennas ook nie voorsiening maak vir 'n groot reaktiewe komponent van die beskikbare insetimpedansie, wat nie die kompensasie daarvan vereis nie.

Op die lug kan jy dikwels verskeie geskille vind oor die rol en doel van 'n bypassende toestel vir 'n antenna (“lang draad” of 'n ander tipe) in die proses om 'n sender daarmee te pas. Sommige het nogal groot verwagtinge daarvoor, terwyl ander dit bloot as 'n gewone speelding beskou. Daarom moet jy reg verstaan hoe 'n antenna-ontvanger werklik in die praktyk kan help, en waar die gebruik daarvan oorbodig sal wees.

Wat is dit?

Eerstens moet jy reg verstaan dat die ontvanger 'n hoëfrekwensie weerstandstransformator is, waarmee, indien nodig, dit moontlik sal wees om vir induktiewe of kapasitiewe reaktiwiteit te vergoed. Beskou 'n uiters eenvoudige voorbeeld:

Gesplete vibrator, wat by die resonante frekwensie 'n aktiewe insetimpedansie van 700 m het, en terselfdertyd gebruik dit 'n koaksiale kabel met 'n sender met 'n insetimpedansie van ongeveer 500 m. Tuners word by die uitset geïnstalleer. van die sender, en sal in hierdie situasie vir enige antenna (insluitend 'n "lang kabel") pastoestelle tussen die sender en die toevoer wees, sonder enige probleme om sy hooftaak te hanteer.

As die sender verder ingestel is op 'n frekwensie wat verskil van die resonante frekwensie van die antenna, dan kan in hierdie geval reaktiwiteit in die insetweerstand van die toestel verskyn, wat daarna byna onmiddellik by die onderste begin verskyn. einde van die voerder. In hierdie geval sal die bypassende toestel "P" van enige reeks ook daarvoor kan kompenseer, en die sender sal weer konsekwentheid met die voerder ontvang.

Wat sal die uitset wees waar die toevoer aan die antenna verbind word?

As jy die ontvanger uitsluitlik by die uitset van die sender gebruik, sal dit in hierdie geval nie moontlik wees om volle vergoeding te verskaf nie, en verskeie verliese sal in die toestel begin voorkom, aangesien daar onvolledige passing sal wees. In hierdie situasie sal jy moet gebruikeen wat tussen die antenna en die toevoer gekoppel is, wat die situasie heeltemal sal regstel en reaktiwiteitsvergoeding sal bied. In hierdie voorbeeld tree die toevoerder op as 'n ooreenstemmende transmissielyn van arbitrêre lengte.

Nog 'n voorbeeld

Lusantenna, wat 'n aktiewe insetweerstand van ongeveer 1100 m het, moet by 'n 50 ohm transmissielyn pas. Die sender-uitset in hierdie geval is 500 m.

Hier sal jy 'n bypassende toestel vir die transceiver of antenna moet gebruik, wat geïnstalleer sal word op die punt waar die toevoerder aan die antenna koppel. In die oorgrote meerderheid van gevalle verkies baie stokperdjies om verskeie tipes RF-transformators te gebruik wat met ferrietkerne toegerus is, maar in werklikheid is 'n kwartgolf koaksiale transformator, wat van standaard 75 ohm kabel gemaak kan word, 'n geriefliker oplossing.

Hoe om dit te implementeer?

Die lengte van die kabelgedeelte wat gebruik word, moet bereken word deur die formule A/40.66 te gebruik, waar A die golflengte is en 0.66 die snelheidsfaktor is wat vir die oorgrote meerderheid moderne koaksiale kabels gebruik word. Die HF-antenna-pastoestelle in hierdie geval sal tussen die 50-ohm-toevoer en die antenna-invoer verbind word, en as hulle in 'n baai met 'n deursnee van 15 tot 20 cm gerol word, sal dit in hierdie geval ook as 'n balansering dien toestel. Die voerder sal ten volle outomaties by die sender, sowel asgelykheid van hul weerstande, en in so 'n situasie sal dit moontlik wees om die dienste van 'n standaard antenna-ontvanger heeltemal te weier.

Nog 'n opsie

Vir so 'n voorbeeld, kan ons nog 'n optimale metode van passing oorweeg - die gebruik van 'n veelvoud van 'n halwe golf of 'n halfgolf koaksiale kabel, in beginsel, met enige golfimpedansie. Dit is ingesluit tussen die ontvanger naby die sender en die antenna. In hierdie geval word die insetimpedansie van die antenna, wat 'n waarde van 110 ohm het, na die onderste punt van die kabel oorgedra, waarna dit met behulp van 'n antenna-passingstoestel omgeskakel word in 'n weerstand van 500 m. In hierdie geval, volle passing van die sender met die antenna word voorsien, en die toevoer word as 'n herhaler gebruik.

In meer ernstige situasies, wanneer die insetimpedansie van die antenna onvanpas is vir die kenmerkende impedansie van die toevoer, wat op sy beurt nie ooreenstem met die uitsetimpedansie van die sender nie, word twee HF-antenna-pastoestelle benodig. In hierdie geval word een aan die bokant gebruik om die toevoer by die antenna te pas, terwyl die ander gebruik word om die toevoer by die sender aan die onderkant te pas. Terselfdertyd is daar geen manier om een of ander bypassende toestel met jou eie hande te maak nie, wat alleen gebruik kan word om die hele stroombaan te pas.

Die opkoms van reaktiwiteit sal die situasie nog meer ingewikkeld maak. In hierdie geval sal HF-pastoestelle aansienlik verbeterpas die sender by die voerder, wat dus 'n aansienlike vereenvoudiging van die werk van die finale stadium bied, maar jy moet nie meer van hulle verwag nie. As gevolg van die feit dat die toevoer nie ooreenstem met die antenna nie, sal verliese voorkom, sodat die doeltreffendheid van die toestel self onderskat word. 'n Geaktiveerde SWR-meter wat tussen die ontvanger en die sender geïnstalleer is, sal verseker dat die SWR=1 vas is, en hierdie effek kan nie tussen die toevoerder en die ontvanger verkry word nie, aangesien daar 'n wanverhouding is.

Gevolgtrekking

Die voordeel van die ontvanger is dat dit jou toelaat om die optimale modus van die sender te handhaaf in die proses om op 'n inkonsekwente las te werk. Maar terselfdertyd kan 'n verbetering in die doeltreffendheid van enige antenna (insluitend die "lang draad") nie verseker word nie - die bypassende toestelle is kragteloos as dit nie by die toevoer pas nie.

P-kring, wat in die uitsetstadium van die sender gebruik word, kan ook as 'n antenna-ontvanger gebruik word, maar slegs as daar 'n operasionele verandering in die induktansie en elke kapasitansie is. In die oorgrote meerderheid van gevalle is beide handmatige en outomatiese tuners resonante kontoer-verstelbare toestelle, ongeag of hulle by die fabriek saamgestel is of iemand besluit het om 'n bypassende toestel vir die antenna met hul eie hande te maak. Daar is twee of drie reguleringselemente in handmatige elemente, en hulle self is nie in werking in werking nie, terwyl outomatiese elemente duur is, en vir werk met ernstige kapasiteite, kan hul koste uiters hoog wees.

Breëbandpastoestel

Hierdie ontvanger voldoen aan die oorgrote meerderheid variasies waarin dit nodig is om die passing van die antenna met die sender te verseker. Sulke toerusting is redelik effektief in die proses om te werk met antennas wat op harmonieke gebruik word, as die voerder 'n halfgolfherhaler is. In hierdie situasie verskil die insetimpedansie van die antenna op verskillende bande, maar die ontvanger maak voorsiening vir maklike passing met die sender. Die voorgestelde toestel kan maklik werk teen senderkragte tot 1,5 kW in die frekwensieband van 1,5 tot 30 MHz. Jy kan selfs so 'n toestel met jou eie hande maak.

Die hoofelemente van die ontvanger is 'n RF-outotransformator op 'n ferrietring van die afbuigstelsel TV UNT-35, sowel as 'n skakelaar wat ontwerp is vir 17 posisies. Dit is moontlik om kegelringe van modelle UNT-47/59 of enige ander te gebruik. Daar is 12 draaie in die wikkeling, wat in twee drade gewikkel word, terwyl die begin van een gekombineer word met die einde van die tweede. In die diagram en in die tabel is die nommering van die draaie deur, terwyl die draad self gestrand is en in fluoroplastiese isolasie ingesluit is. Vir isolasie is die draaddeursnee 2,5 mm, wat krane vanaf elke draai verskaf, vanaf die agtste, as vanaf die geaarde punt getel word.

Die outotransformator word so na as moontlik aan die skakelaar geïnstalleer, terwyl die verbindingsgeleiers tussen hulle 'n minimum moet hêlengte. Dit is moontlik om 'n skakelaar met 11 posisies te gebruik, as die ontwerp van die transformator met 'n nie so groot aantal krane gestoor word nie, byvoorbeeld van 10 tot 20 draaie, maar in so 'n situasie sal die weerstandstransformasie-interval ook afneem.

As jy die presiese waarde van die insetimpedansie van die antenna ken, kan jy so 'n transformator gebruik om die antenna met 'n 50 of 750 m toevoer te pas, deur slegs die nodigste krane te gebruik. In so 'n situasie word dit in 'n spesiale vogdigte boks geplaas, waarna dit met paraffien gevul word en direk by die toevoerpunt van die antenna geplaas word. Die bypassende toestel self kan uitgevoer word as 'n onafhanklike ontwerp of ingesluit word in 'n spesiale antenna-skakeleenheid van een of ander radiostasie.

Vir duidelikheid toon die etiket wat op die skakelaarhandvatsel gemonteer is, die weerstandswaarde wat met hierdie posisie ooreenstem. Om volle kompensasie van die reaktiewe induktiewe komponent te verseker, is dit moontlik om 'n veranderlike kapasitor te koppel.

Die tabel hieronder wys duidelik hoe die weerstand afhang van die aantal draaie wat jy gemaak het. In hierdie geval is die berekening uitgevoer op grond van die verhouding van weerstande, wat in kwadratiese afhanklikheid is van die totale aantal draaie wat gemaak is.