|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Taşınabilir CB iletişim istasyonları için küçük boyutlu antenler (Bölüm 1). Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / HF antenleri GİRİŞ 27 MHz'de mobil iletişimin yaygın kullanımı, bu tür iletişimler için anten sorununu gündeme getirmektedir. Bu sorun, 27 MHz bandı için uzunluğu 2,7 metre olan çeyrek dalga antenlerinin kullanımının çoğu durumda kabul edilemez olması nedeniyle karmaşıktır. Kısaltılmış antenlerin kullanımı, popüler literatürde dikkate alınmayan bir dizi özel sorunla ilişkilidir, ancak bunlar bilinmiyorsa, MW iletişiminin etkinliği önemli ölçüde bozulabilir. Taşınabilir CB telsizler için, çoğunlukla asimetrik kamçı antenler kullanılır. Bununla alakalı. diğer anten türlerinin bu tür radyolarla kullanılması neredeyse imkansızdır. 1. TAŞINABİLİR İSTASYONLARIN ELEKTRİKLİ KISA ANTENLERİNİN ÇALIŞTIRILMASI Elektriksel olarak kısa bir anten, hem ışıma elemanı içeren antenin kendisinden hem de eşleştirme sisteminin ve topraklama sisteminin elemanlarından oluşur. Buna göre, Ra anteninin toplam direnci, pimin direncinden (Rsh) ve topraklama direncinden (Rg) oluşur (Şekil 1).
Formülde yer alan ve "çevrenin direnci" Rav. bu, karşı ağırlık sayısındaki ve antenin uzunluğundaki bir artışla azalır. Ra=Rsh+Rz+Rcp Yararlı RF enerjisi Rsh tarafından dağıtılır, bu nedenle Rc ve Rcp değerlerini düşürmeye çalışmanız gerekir. Genel durumda, özel yöntemler kullanılarak "toprağın" direncini ölçmek mümkündür, ancak uygulama için CB radyo istasyonunun muhafazasının direncinin 20 ... 30 cm uzunluğunda olduğu varsayılabilir. karşı ağırlıklar, bu formül için en az 150 ... 300 Ohm'dur. İnsan eli ile temas, değeri önemli ölçüde değiştirmez. Ancak 2,7 metre uzunluğunda rezonanslı bir çeyrek dalga karşı ağırlığı bağlamak, toprak direncini Rz azaltır. Zaten bir dengeleme, Rz direncini yaklaşık olarak 50 ... 60 Ohm'dan fazla olmayan bir değere düşürür. ve üç-dört terazinin varlığında Rz, 5 ... 10 ohm'luk ihmal edilebilir bir değer olarak kabul edilebilir. Ortamın direnci, anten piminin "toprak" sistemi ile etkileşimi ile belirlenir. Tam boyutlu bir çeyrek dalga kırbaç anteninde bu etkileşim geniş bir alanda meydana geliyorsa ve bu nedenle önemsiz bir değere sahipse, kısaltılmış antenlerde, kısa bir karşı ağırlık ile kısa bir antenin elektromanyetik etkileşimi sınırlı bir alan hacminde meydana gelir. Ayrıca, bu ciltteki herhangi bir müdahale, ortamın direncini önemli ölçüde değiştirir ve. bu nedenle, böyle bir anten sisteminin parametreleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Ayrıca, kısaltılmış elemanlara sahip böyle bir anten sisteminde, bunlardan birinde önemli bir artış. örneğin, çeyrek dalga değerine bir pin veya bir karşı ağırlık, Rcp'de önemli bir düşüşe neden olmaz. Ve sadece hem pimin hem de karşı ağırlığın artması (yani uzama) Rcp'de bir düşüşe neden olur. Zaten bundan, CB istasyonunun kısa anteninin direncinin sabit bir değer değil, özellikle yabancı nesnelerin (operatör dahil) antene göre konumuna bağlı olan bir değişken olduğu sonucuna varabiliriz. Genel durumda, bu faktörlerin etkisi altında iyi uyumlu bir anten tamamen uyumsuz olabilir. Bundan, MW radyo istasyonu vericisinin çıkış aşamasının, böyle bir uyumsuzluğun çalışmasını önemli ölçüde etkilemeyeceği ve uyumsuzluğun nedenleri ortadan kaldırıldığında, çıkış aşamasının normal şekilde çalışmaya devam edeceği şekilde yapılandırılması gerektiği sonucuna varılır. . Bunu yapmak için, çıkış transistörünün 3 ... 4 kat güç marjına sahip olması gerekir. P-loop eşleştirme devresinin bir uzlaşma versiyonu da gereklidir. karmaşık bir değişken yük üzerinde çalışmaya izin verir. Antenin parametrelerini değiştirirken kendi kendine uyarmayı ortadan kaldırmak gerekir. Zaten bu gereksinimler. portatif istasyonların CB'lerinin çıktı aşamalarına sunulması, tasarımlarını çok ciddiye almaya değer olduğunu göstermektedir. Sabit bir araç anteni üzerinde çalışan bir mobil araç radyosu için RA gereksinimleri çok daha düşüktür. Bunun nedeni, araba gövdesinin MW anteni için iyi bir "zemin" olan karşı ağırlık olarak kullanılmasıdır. Bir araba CB anteni için kullanılan bir pim. yaklaşık bir metre uzunluğa sahiptir ve çoğu durumda daha da uzundur. Bu, taşınabilir bir istasyon anteninden çok daha büyük bir etkiye sahip bir araba anteninin çalışması için ön koşulları yaratır. "Anten pimi - karşı ağırlık" sistemindeki önyargı akımlarının etkileşim bölgesinde yabancı cisimlerin olmaması da önemlidir, bu da bu tür antenler için Rсp'yi taşınabilir istasyonlardan daha kararlı hale getirir. Portatif istasyonlar için mevcut tüm MW anten türlerinden iki grup ayırt edilebilir - rezonanslı ve rezonanssız antenler. Rezonans grubundan kısaltılmış kamçı antenler arasında, endüktans ile uzatılmış spiral antenler ve kamçı antenler ayırt edilebilir. Rezonanssız kamçı antenler arasında sadece bir tip kullanılması tavsiye edilir - çıkış rezonans devresinin bir parçası olarak kısa bir pim. Bu durumda pin, dağıtılmış bir döngü kapasitörüdür. 2. SPİRAL ANTEN Bir sarmal anten, açık bir sarmal rezonatör olarak düşünülebilir [1]. Bu durumda antenin kendisi bir spiral rezonatördür, verici eşleştirme devresi spiral rezonatörün bir devamıdır ve uyarma devresine girer ve dış uzay sonsuz uzak bir ekran olarak düşünülebilir (Şekil 2).
Bu iddiaların geçerliliği pratikte kolayca doğrulanabilir. Böylece, eşleşen devrenin parametreleri değiştiğinde, anten sisteminin rezonans kısmı değişir. Antenin uç kapasitansındaki çok küçük bir değişiklik bile rezonans frekansını büyük ölçüde değiştirir [2]. Ve sarmal antenler, yabancı cisimlerin etkisine karşı oldukça hassastır. Halihazırda bir ele 20 cm mesafeden yaklaşmak, anten ve verici arasında bir uyumsuzluğa neden olur, çünkü terminal kapasitansındaki bir değişiklik nedeniyle, rezonans frekansı değişir. Burada [3]'te önerilen yönteme göre ayarlama yapmak uygundur. Bu, sarmal antenin, el yaklaştığında (veya diğer uyumsuz etkilerden dolayı) sinyal alan kuvvetinin artacağı ve ardından azaldığı şekilde ayarlanması gerçeğinden oluşur. Bu durumda, anten tam olarak rezonansa değil, ondan biraz uzağa ayarlanmıştır. Alan gücü ölçümleri, bu durumda alan gücünün, tam rezonanstaki alan gücünün yaklaşık %85'i olduğunu göstermektedir. Ancak, rezonansa ayarlanmış bir antene ve anten eğimine ayarlanmış bir antene sahip bir radyo istasyonunu test ederken, ikincisinin avantajları açıktır. Bu nedenle, radyo iletişimi sürecinde rezonans antenli bir istasyon kullanıldığında, anten bir kişiye yaklaştığında, alan kuvvetinde önemli dalgalanmalar meydana geldi. Karakteristik eğime ayarlanmış bir antene sahip bir radyo istasyonu kullanırken, bir kişinin uyumsuz etkisi kendini çok daha zayıf gösterdi ve alan gücünün dalgalanması önemsizdi. Buna dayanarak, [XNUMX]'te önerilen yönteme göre sarmal antenlerin ayarlanması önerilebilir. Yalnızca sarmal anten, uyumsuzluk faktörlerinin etkisinin hariç tutulduğu koşullar altında çalışıyorsa, anteni maksimum alan gücüne ayarlamak mümkündür. Sarmal anten ve uzatma bobinli kamçı anten tarafından sağlanan alan gücünü ölçerken, rezonans kamçı anteninin en az üç kat daha uzun olduğu ortaya çıktı. test edilen sarmal antenden daha aynı alan gücünü sağladı. Bundan, taşınabilir istasyonlarda en uygun anten seçeneğinin, aynı parametrelere sahip bir kamçı antenden daha güçlü ve tasarımı daha basit olan sarmal bir anten olduğu sonucuna varabiliriz. Bu durumda, radyo istasyonunun kısa gövdesinin, aynı parametrelere sahip bir kamçı antenden ziyade sarmal bir anten için daha iyi bir "toprak" olduğu dikkate alınmalıdır. Ama spiral anenna. büyük bir alan gücü sağlayarak, vericinin kararsız çalışması için ön koşulları yaratır. Nitekim, deneyler sırasında, harici bir kablo beslemeli antenle kararlı bir şekilde çalışan aynı vericinin, kendisine bir spiral anten bağlandığında heyecanlandığı ortaya çıktı. Sadece daha dikkatli tarama ve eşleşen devrelerin ayarlanması, vericinin kendi kendine uyarılma olmadan sarmal bir antenle çalışmasına izin verdi. Bir kamçı anten gibi bir sarmal anten, bir kısalan kapasitans ve bir uzayan endüktans kullanılarak bir çalışma frekansına ayarlanabilir. Kapasitans kullanımı antenin rezonans frekansını yükseltirken, endüktans kullanımı onu düşürür. Bu durumda, antenin verimliliğini artırmak için, uzatma bobininin mümkün olduğu kadar küçük endüktansı ve kısalma kapasitansının mümkün olduğu kadar büyük olması gerekir. Bu tür ayar elemanlarının kullanılması, geniş bir frekans aralığında sarmal bir antenin kullanılmasına izin verir, çünkü tasarım ve eşleştirme kalitesine bağlı olarak, sarmal antenin bant genişliği küçüktür ve 200'de 300 ... 27 kHz tutarındadır. MHz aralığı. Helisel anten kullanırken çok önemli bir nokta daha vardır. Böyle bir anten koaksiyel bir kablo ile bağlandığında, rezonans frekansı, kablonun reaktivitesinin antenin karmaşık empedansına girmesi ve buna bağlı olarak değişmesinden kaynaklanır. değişir ve ayarlanması gerekir. Helisel bir anten kurarken, aslında herhangi bir kısaltılmış anten gibi, bu anten sisteminin bir özelliğine daha dikkat edilmelidir, o da budur. Çeyrek dalga karşı ağırlık bağlandığında, bu anten sisteminin rezonans frekansı biraz değişir. Bu, kendi Rz değerine sahip olan karşı ağırlığın Rsp'yi değiştirmesi ile açıklanabilir. "Anten - boşluk" kapasitansı da değişir. Helisel antenin bant genişliği, kalite faktöründeki düşüş ve aynı zamanda daha verimli radyasyon nedeniyle yaklaşık 1.5...2 kat genişletilir. Temel olarak, çeyrek dalga dengeleri ile sarmalın rezonans frekansının deneysel çalışmasında antenin bant genişliğinin ötesine geçmedi. Aynı zamanda, çeyrek dalga dengelemeli alan gücü en az iki kat arttı. Helis anten, çıkış eşleştirme devresine mümkün olduğunca kısa iletkenlerle bağlanmalıdır. Bu, bağlantı hattının gerekli bant genişliğini ve minimum sahte radyasyonu sağlamanıza izin verir. 3. HELİSEL ANTENLERİN PRATİK TASARIMLARI Aşağıda, son yıllarda literatürde yayınlanan helisel antenlerin pratik tasarımları ele alınmaktadır. Anten parametreleri bir antenoskop kullanılarak ölçüldü. Tasarımı Şekil 3'te gösterilen sarmal bir anten [4]'te yayınlanmıştır. Bu antenin testleri, bu antenin 21 MHz bandında çeyrek dalga olduğunu gösterdi. Gerçekten de, rezonanslı bir çeyrek dalga dengelemesiyle birlikte, buradaki anten direnci yaklaşık 40 ohm idi. küçük bir reaktivite ile.
Böyle bir anteni yaklaşık on metre uzunluğunda bir koaksiyel kablo ile 40 W'lık bir alıcı-vericiye bağlayıp anteni bir pencere açıklığına yerleştirerek, RST21-56 ile 58 MHz'de birkaç bağlantı yapmayı başardım, bu da onun gerçek rezonansı hakkındaki fikrimi daha da güçlendirdi. Ancak yine de [4]'te gösterildiği gibi dönüşleri ve kapasitansı ayarlayarak. 27 MHz aralığında, yarım dalga boyunun eşdeğer anten uzunluğuna karşılık gelen rezonansının mümkün olduğunu tespit etmek mümkün oldu. 21 MHz bandındaki anten bant genişliği 200 Hz, 27 MHz bandında - 250 kHz ve çeyrek dalga dengelemesi idi. Verileri Şekil 4'te gösterilen spiral anten, çeyrek dalga antenlerini ifade eder. Ek bir pin yardımıyla 26 MHz'den 35 MHz'e kadar geniş bir aralıkta ayarlanabilir. 27 MHz bandında, radyo istasyonunun gövdesi ile giriş empedansı 1300m ve bant genişliği 650 kHz idi. 65 ohm çeyrek dalga dengelemesi ile. Bant genişliği 800 kHz idi. rezonans 200 kHz yukarı kaydırıldı. Antenin rezonans frekansını ayarlamaya yönelik bu yöntemin, basitliği ve verimliliği açısından oldukça başarılı olmasına rağmen, yine de spiral rezonatörün kalite faktörünü azalttığı ve sonuç olarak antenin verimliliğini azalttığı belirtilmelidir. Bu, alan gücünün azalmasında ve anten bant genişliğinin genişlemesinde yansıtılır.
Şekil 5 [5]'te gösterilen sarmal anten, bir antenoskop üzerinde test edildiğinde, 27 MHz bandında rezonans göstermedi ve 21 MHz bandında çeyrek dalga rezonansı gösterdi. Çeyrek dalga dengelemesiyle birlikte, buradaki direnci 25 kHz bant genişliği ile 250 ohm idi. Ancak verilen radyo istasyonunun [5] eşleştirme sistemi kullanıldığında, aslında 27 MHz aralığında rezonansın elde edilebileceği bulundu. Açıkçası, burada antenin rezonansı, çeyrek dalga rezonatörü olarak çalışması nedeniyle değil, dağıtılmış kapasitanslı bir P-kongur olarak çalışması nedeniyle meydana gelir. Bu durumda, sarmal anten, kapasitansı antenin toprağa olan kapasitansı olan vericinin çıkışına bağlı bir P-devreleri sistemine eşdeğerdir. Radyasyon, vericinin tüm P-devre sisteminin rezonansa ayarlanması nedeniyle oluşur. Ancak alan gücü ölçümleri bu durumda sarmal anten kullanımının verimsiz olduğunu göstermiştir. Aynı alan gücü, bu sarmal antenin uzunluğundan sadece 1,3 kat daha uzun bir uzatma bobini ile rezonansa ayarlanmış bir kamçı anten tarafından sağlanabilir.
Şekil 6'da [6] gösterilen sarmal anten, istasyon gövdesi ile 27 ohm ve çeyrek dalga dengelemesi ile 110 ohm'luk 40 MHz aralığının rezonans frekansında bir giriş empedansı gösterdi. İstasyon gövdesi ile bant genişliği 300 kHz idi. karşı ağırlık ile - 450 kHz. Sayesinde. üst kısmının deşarj ile sarıldığı, insan vücudunun bu antenin ayarlanması üzerindeki etkisi, sürekli sargı durumunda olduğu kadar güçlü değildir. Çeyrek dalga karşı ağırlığının bağlanması, rezonans frekansını 200 kHz kadar değiştirdi.
Kolibri-M2 tipi radyo istasyonunda kullanılan anten araştırıldı. Tasarımı Şekil 7'de gösterilmektedir. 27 MHz bandında, bu anten istasyon gövdesi ile 100 ohm empedans ve 300 kHz bant genişliği ve çeyrek dalga dengelemesi ile 47 ohm empedans ve 200 kHz bant genişliği gösterdi. Çeyrek dalga karşı ağırlığının bağlanması, rezonans frekansını 120 kHz kadar değiştirdi. Alan gücünü sağlayan Şekil 5 ve 6'da gösterilen antenlerdi. Bu tür bir sarmal antenin uzunluğunun üç katı olan bir çubuk uzunluğuna sahip bir uzatma bobinine sahip bir çubuk anten tarafından geliştirilen alan kuvveti ile karşılaştırılabilir.
Son iki antenin frekans yanıtının pratik bir görünümü Şekil 8'de gösterilmektedir. Bu şekilden antenin frekans tepkisinin asimetrik olduğu görülebilir. Çeyrek dalga karşı ağırlık bağlandığında, frekans tepkisi biraz karışacaktır - yaklaşık olarak. 100 MHz bandı için 27 kHz, ancak anten bant genişliği, MW kanallarında çalışmasına izin verir. Bir sarmal antenin frekans tepkisini bilmek, onu düzgün bir şekilde ayarlamanıza izin verir - çalışma aralığının ortasında değil, biraz daha yüksek.
4. SPİRAL ANTENLERİN İMALATI VE AYARLANMASI Literatürde koaksiyel kablonun polietilen çekirdeği üzerine sarmal anten yapılması tavsiye edilmektedir. Gerçekten de, böyle bir anten için en iyi malzeme seçeneği budur. Helisel bir antenin üretimi için 75 ohm'luk bir kablo kullanılması tercih edilir, çünkü genellikle tek bir iç iletken içerir, bu da kablonun diğer ucunda bir mengene içinde tutularak pense ile kolayca dışarı çekilebilir. Anten çerçevesi için genellikle birkaç bakır telden oluşan bir merkez iletkene sahip 50 ohm'luk bir kablo kullanırsanız, bunları çıkarmak zor olabilir. En basit çıkış yolu, güçlü bir akım kaynağı kullanarak iletkenleri içlerinden 50 ... 100 A'lık bir akım geçirerek ısıtmaktır. ve sonra hızla dışarı çekin. Polietilen çerçeve, örgünün çıkarılmasından sonra, telin gerilimle sarılmasını kolaylaştıran pürüzlü bir yüzeye sahiptir. Helisel bir antenin yüksek Q'lu bir sistem olduğu ve dikkatli bir şekilde yapılmazsa, sıcaklığın etkisi altında rezonans frekansının ayarlandığı aralığın ötesine geçebileceği unutulmamalıdır. Helisel antenlerin çalışmasında, -50°C sıcaklığa soğutulduklarında rezonans frekanslarının 80...15 kHz yukarıya doğru kaydığı bulunmuştur. Bobinlerin kaymasını önlemek için anten elektrik bandı ile sıkıca sarılmalıdır. ve sonuç olarak, rezonans frekansındaki değişiklikler. Esnek PVC bant bunun için uygundur. Scotch bant, aşırı sertliği nedeniyle bunun için uygun değildir. Helisel antenin simetrik olmayan bir sistem olduğuna dikkat edilmelidir. Vericiye sadece açıklamasında belirtilen uç ile bağlanmalıdır. Şekil 6 ve 7'de gösterilen antenleri diğer uçta bağlarken, 27 MHz bandından çok uzakta tamamen farklı rezonanslara sahip olacaklardır. Bağlantının sonunda bir değişiklik olsa bile, böyle görünebilir. Şekil 5'teki gibi simetrik anten, antenin yürütülmesindeki bazı asimetri nedeniyle rezonansı kaydırılır. Yapısal olarak, vericiye bağlı ucunu CP-50 veya CP-75 konektörü kullanarak gerçekleştirmek uygundur. antenin plastik tabanını orada eriterek. Konektörün metal çerçevesinden spiralin sarımının başlangıcına kadar en az 12 mm olmalıdır. Antenin imalatında, belirtilen çaptaki tabanı kullanmaya çalışmak gerekli değildir. 2 ... 3 mm'lik bir sapma oldukça kabul edilebilir. Örneğin 7 mm polietilen taban 9 mm yerine kullanılabilir, 12 mm yerine de kullanılabilir. Antenin parametreleri değişse de 27 MHz bandına ayarlamak oldukça mümkün. Antenler, açıklamada belirtildiği gibi, dönüşleri daha yoğun sargının yanından gevşeterek ayarlanır. Burada açıklanan tüm antenlerin üretimi durumunda, dönüşlerin bir kısmını gevşeterek 27 MHz aralığına ayarlamak mümkün oldu. şunlar. 27 MHz'in hemen altında bir rezonans frekansı için önceden hesaplanmıştır. Antenin etkin çalışması için metal kasa gibi iyi bir istasyon zeminine sahip olmak gerekir. Hiçbiri yoksa, istasyonun tüm uzunluğu boyunca uygun bir yere bakır veya alüminyum geniş folyo döşemek gerekir. Böyle bir denge, alan kuvvetinde yaklaşık %15 ... 20 oranında bir artış sağlar ve bu da iletişim aralığını yaklaşık olarak artırır. Bazı durumlarda vericinin kendi kendini uyarmasını ortadan kaldırmaya yardımcı olur. Sarmal antenin boyutları, uzunluğu vücut-karşı ağırlığının uzunluğundan yaklaşık %20 daha büyük olduğunda optimal kabul edilebilir. Anten bu değerden küçükse. insan vücudunun ve diğer yabancı nesnelerin üzerindeki etkisi artar. Daha fazla artış, alan gücünde aynı artışa neden olmaz, iletişim aralığını artırmak için çeyrek dalga dengelemesi kullanmak daha kolaydır. Yazar: I. Grigorov (RK3ZK, UA3-113), Belgorod; Yayın: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
▪ Radyoizotop yöntemi bilim adamlarını yanılttı ▪ LG Knock akıllı telefonların kilidini açın ▪ Dıştan takma su üzerinde tekne jet motoru
▪ Sitenin teknoloji tarihi, teknoloji, etrafımızdaki nesneler bölümü. Makale seçimi ▪ makale Gogol Nikolai Vasilyevich. Ünlü aforizmalar ▪ Makale Bir insan ne kadar yaşayabilir? ayrıntılı cevap ▪ makale Demir eksikliği anemisi (anemi). Sağlık hizmeti ▪ Makale Bir mumun alışılmadık şekilde yanması. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri