|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Kebatinan antena pendek. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Antena. Teori Apabila orang ingin memuji sensitiviti tinggi penerima, mereka sering mengatakan bahawa ia boleh menerima isyarat daripada stesen radio walaupun pada "sekeping wayar". Dalam artikel ini, penulis secara teori dan eksperimen membuktikan bahawa "kepingan wayar" yang terkenal adalah jauh dari antena yang paling teruk, dan jika dipadankan dengan betul dengan input penerima, ia boleh memberikan voltan isyarat yang sangat tinggi. Untuk penerimaan penyiaran pada gelombang panjang dan sederhana, ia sebelum ini digunakan secara meluas, malah sekarang, walaupun penggunaan meluas antena magnet ferit, antena elektrik dalam bentuk sekeping wayar biasa yang terletak secara menegak masih sering digunakan. Apabila bekerja dengan antena sedemikian, pembumian atau pengimbang diperlukan untuk penerimaan yang baik. Dalam kes paling mudah, badan penerima berfungsi sebagai pengimbang, dan jika ia dikuasakan dari rangkaian, maka pengimbang akan menjadi wayar kord kuasa dan rangkaian elektrik itu sendiri. Antena wayar mendatar jarang digunakan, kerana semua stesen radio julat DV dan MF mengeluarkan gelombang secara eksklusif dengan polarisasi menegak, yang dikaitkan dengan sifat permukaan Bumi, yang hampir dengan sifat konduktor untuk julat ini. Radio amatur, terutamanya mereka yang telah bereksperimen dengan penerima keuntungan langsung yang paling mudah dan tidak cukup sensitif, tahu bahawa antena wayar pendek sangat berkesan, khususnya, sekeping wayar sepanjang 1...2 m sering menghasilkan isyarat yang jauh lebih besar daripada ferit. antena. Apa rahsianya? Lagipun, panjang antena wayar adalah jauh lebih pendek daripada panjang gelombang, dan menurut semua kanon ia tidak sepatutnya berkesan. Percubaan untuk menganalisis operasi antena penerima radio menegak pendek, serta keinginan untuk mengoptimumkannya, membawa kepada keputusan yang sangat menarik, dan juga mengejutkan, yang penulis tawarkan kepada pembaca yang ingin tahu. Pengoptimuman, dalam erti kata mendapatkan voltan maksimum pada input penerima (iaitu voltan, bukan kuasa!), turun untuk menghapuskan kapasitor litar input dan menggantikannya dengan kapasitansi antena itu sendiri, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 1. Dalam kes ini, rintangan input kawalan frekuensi RF diandaikan besar tidak terhingga, yang hampir dengan kebenaran apabila menggunakan transistor kesan medan pada LW dan MW. Kapasiti input penguat RF dan kemuatan gegelung dijumlahkan dengan kemuatan antena. Kami tidak akan mengambil kira mereka dalam analisis.
Dalam Rajah. Rajah 1 juga menunjukkan taburan semasa dalam antena, yang mewakili bahagian awal sinusoid. Dengan ketepatan yang mencukupi ia boleh dianggap sebagai segi tiga. Menggantikannya dengan segi empat tepat kawasan yang sama, kami memperoleh ketinggian berkesan antena h, sama dengan separuh ketinggian geometrinya. Kearuhan gegelung dipilih supaya, bersama-sama dengan kapasitansi antena, ia mencapai resonans pada frekuensi yang diterima. Litar setara litar yang terhasil ditunjukkan dalam Rajah. 2.
Pada resonans, reaktans kapasitif antena - Xc adalah sama dengan Xt induktif (dalam nilai mutlak) dan tindak balas mengimbangi satu sama lain, oleh itu arus dalam litar adalah maksimum dan sama dengan e/R, di mana e ialah emf bagi isyarat yang dibangunkan dalam antena (e = Eh: E - medan voltan), dan R ialah rintangan aktif litar. Oleh kerana voltan pada input RF (U) dikeluarkan dari gegelung, ia sama dengan arus dalam litar yang didarab dengan reaktans induktif gegelung: U = EhXL / R. Kami mempunyai formula mudah untuk mengira voltan yang dibangunkan oleh antena yang diterangkan. Nilai mutlak parameter XL =Xc ditentukan oleh panjang antena (kapasiti antena ialah 7...15 pF per meter panjang) dan frekuensi isyarat yang diterima f. Oleh itu Xc = 1/2πfC. Kearuhan yang sepadan juga mudah dicari: L = XL /2πf. E mesti diketahui, ah boleh diukur dengan pembaris. Tetapi formula boleh dipermudahkan lagi dengan menyatakan bahawa nisbah XL / R tidak lebih daripada faktor kualiti Q litar antena: U = EhQ. Dengan antena yang pendek, faktor kualiti keseluruhan litar adalah hampir sama dengan faktor kualiti gegelung. Sebagai contoh, mari kita hitung isyarat dari stesen radio jarak jauh atau gelombang pertengahan yang tidak terlalu jauh dengan kekuatan medan 10 mV/m, diterima pada sekeping wayar sepanjang 2 m (h = 1 m). Mari kita tetapkan faktor kualiti litar antena bersamaan dengan 100. Setelah melakukan pendaraban mudah nombor, kita sampai pada hasil yang sangat mengejutkan - U = 1 V! Voltan ini cukup untuk mengesan isyarat walaupun tanpa penguat frekuensi. Tetapi beberapa kaveat mesti dibuat. Pertama, gegelung mesti mempunyai kearuhan yang agak besar. Dalam contoh kami, walaupun di tengah-tengah julat MV pada frekuensi 1 MHz, reaktans XL adalah kira-kira 10 kOhm. induktansi adalah kira-kira 1.5 mH, dan impedans resonan litar antena, sama dengan XLQ, adalah hampir 1 MOhm. Rintangan input penguat atau pengesan sepatutnya lebih besar. Ini adalah harga yang perlu dibayar untuk voltan tinggi yang dibangunkan oleh antena. Persoalannya timbul: adakah mungkin untuk menggunakan gegelung induktans yang besar dalam litar Rajah. 1 ganti dengan litar berayun konvensional? Sudah tentu, mungkin, tetapi voltan isyarat yang dibangunkan pada litar akan menjadi kurang. Menghindarkan pembaca daripada analisis matematik yang memakan masa yang agak lama, kami hanya akan mengatakan bahawa voltan isyarat berkurangan (kira-kira) berkadaran dengan nisbah kapasitans antena kepada jumlah kapasitans litar. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa arus reaktif tambahan, yang mengalir melalui rintangan gegelung R, juga menyebabkan kerugian tambahan. Adalah jelas bahawa kapasitans gegelung sendiri dan kapasitansi input penguat RF juga memainkan peranan yang berbahaya, mengurangkan voltan yang dibangunkan. Dalam contoh yang diberikan, menggunakan gegelung gelombang sederhana standard dengan kearuhan 200 μH dengan kapasitor kira-kira 130 pF disambungkan selari dengannya untuk menala kepada frekuensi 1 MHz. kita akan mendapat voltan isyarat kira-kira 0,15 V pada litar, yang, secara umum, juga tidak kecil! Selanjutnya, demi kepentingan, kita akan menganggap bahawa gegelung adalah ideal dan tidak mempunyai kerugian. Sekarang litar setara akan kelihatan seperti dalam Rajah. 3. Dengan cara ini, dalam kes ini, anda boleh mengurangkan induktansi gegelung tanpa rasa sakit dan menyambungkan kapasitor gelung secara selari. Litar yang terhasil perlu ditala kepada frekuensi yang lebih tinggi sedikit daripada yang dikehendaki, di mana ia akan mempunyai rintangan induktif, semakin besar semakin kecil detuning. Memilih detuning, kita memperoleh reaktans induktif litar Xt, betul-betul sama dengan reaktans kapasitif antena - Xc, dan sekali lagi kita sampai ke litar setara dalam Rajah. 3. Dalam amalan, penalaan dilakukan seperti biasa, berdasarkan voltan isyarat maksimum pada litar, dan sepadan dengan resonans tepat litar pada frekuensi yang dikehendaki, dengan mengambil kira kapasitansi antena.
Apakah sekarang adalah rintangan aktif litar antena? Sebelum ini, ia terdiri daripada rintangan kehilangan gegelung dan rintangan sinaran antena, dan yang terakhir adalah lebih kecil, dan kami mengabaikannya. Sekarang rintangan kehilangan gegelung adalah sifar, kapasitor, jika ada, juga hampir tiada kerugian, dan hanya rintangan sinaran yang kekal. Seperti yang diketahui dari teori, untuk antena pendek Rizl = 1600h/λ2. Menggantikan ungkapan ini ke dalam formula yang kami perolehi untuk voltan yang dibangunkan pada gegelung, kami memperoleh U = EXLλ2/1600h, iaitu, apabila antena dipendekkan, voltan juga meningkat! Saya meramalkan bantahan; Keputusan hebat ini diperolehi, kata mereka. untuk keadaan yang tidak realistik, iaitu apabila tiada kerugian dalam gegelung, dan faktor kualitinya cenderung kepada infiniti. Sudah tentu, tiada siapa yang akan meletakkan gegelung dalam helium cecair untuk mencapai superkonduktiviti dan mencapai kerugian sifar - walaupun ia boleh dilakukan, ia akan menjadi terlalu mahal dan menyusahkan. Cara lain telah lama diketahui dan digunakan secara meluas - pampasan kerugian dalam gegelung menggunakan maklum balas positif, atau penjanaan semula. Apabila menghampiri ambang pengujaan diri dalam penjana semula, faktor kualiti setara litar meningkat dengan ketara, dan dengan itu voltan isyarat dan sensitiviti meningkat. Ternyata legenda tentang kualiti penerimaan luar biasa Q-multipliers menggunakan penjanaan semula dalam litar input tidak timbul entah dari mana! Pada gelombang panjang dan sederhana, penjanaan semula dalam litar input tidak selalu digunakan, terutamanya kerana dengan faktor kualiti tinggi jalur laluan (B) menyempit dan frekuensi yang lebih tinggi bagi spektrum audio isyarat AM menjadi lemah, kerana B = f/Q. Tetapi pada gelombang pendek jalur yang diperlukan adalah lebih sempit dan frekuensinya lebih tinggi, jadi di sana faktor kualiti yang lebih tinggi bagi litar input hanya boleh dialu-alukan. Menurut ukuran pengarang, adalah agak mungkin untuk mendapatkan faktor kualiti yang agak stabil iaitu 10 dalam Q-multiplier yang direka dengan baik. Mari kita hitung voltan yang isyarat yang agak lemah dengan E = 000 µV/m akan berkembang dalam antena sepanjang 10 m kami yang disambungkan ke litar sedemikian: U = EhQ = 2 V. Komen, seperti yang mereka katakan, adalah tidak perlu. Untuk mengesahkan ini, pengarang memasang peranti yang ditunjukkan dalam Rajah. 4. Ini ialah pengesan "sumber" berdasarkan transistor kesan medan (satu masa dahulu, pengesan dengan sifat yang serupa dibuat pada lampu dan dipanggil katod). Rintangan dalam litar sumber dipilih agak besar, transistor beroperasi berhampiran cutoff, pada selekoh bawah ciri dan oleh itu mengesan isyarat AM dengan baik. Pincang pintu besar (berbanding dengan sumber) memastikan galangan input yang tinggi, dan maklum balas audio 100% memberikan herotan yang rendah. Kapasitor C2 dan rantai R3C4 menapis komponen frekuensi tinggi, dan perintang boleh ubah R4 berfungsi sebagai kawalan kelantangan. Daripadanya, isyarat bunyi dihantar ke UMZCH mudah (V. Polyakov. "Penguat universal 3CH." - Radio. 1994. No. 12. ms 34, 35). Kapasitor litar input menggantikan kapasitansi antena, gegelung, dan kemuatan input transistor. Antena ialah sekeping wayar satu setengah meter yang diregangkan dari desktop ke tingkap, dan pembumian adalah paip pemanasan pusat di bawah tingkap. Gegelung telah diambil siap, daripada antena magnet penerima DV industri. Ia mengandungi kira-kira 250 lilitan wayar PEL 0,2, dililit dalam satu pusingan lapisan untuk menghidupkan bingkai dengan diameter 12 mm. Untuk penalaan, rod magnetik antena yang sama digunakan, ditolak ke dalam gegelung. Oleh kerana kapasiti kecil, litar telah ditala kepada frekuensi gelombang pertengahan. Empat stesen radio Moscow membangunkan isyarat dari 0,5 hingga 1,5 V di pintu transistor, jadi teori itu disahkan sepenuhnya - kawalan kelantangan perlu ditetapkan kepada minimum! Mengukur voltan frekuensi tinggi di pintu pagar bukanlah sesuatu yang mudah - osiloskop tidak boleh disambungkan ke pintu pagar kerana isyarat dihalang. Probe osiloskop disambungkan kepada sumber, bukannya kapasitor C2. Dalam kes ini, pengesanan menjadi lebih teruk, tetapi transistor menghantar isyarat frekuensi tinggi dalam mod pengikut sumber. Mengurangkan kapasiti C2. penjanaan semula dan juga pengujaan diri boleh diperhatikan. Maklum balas diperoleh menggunakan litar kapasitif tiga titik. dibentuk oleh kemuatan sumber get dan kapasitor C2. Dengan penjanaan semula yang mencukupi, adalah mungkin untuk mendengar stesen jauh pada waktu petang. Fakta menarik ialah ini: apabila semasa percubaan wayar antena tercabut dari litar, penerimaan stesen Moscow diteruskan (walaupun dengan volum yang jauh lebih rendah) pada rod ferit. Pengarang: V.Polyakov, Moscow
Kandungan alkohol bir hangat
07.05.2024 Faktor risiko utama untuk ketagihan perjudian
07.05.2024 Kebisingan lalu lintas melambatkan pertumbuhan anak ayam
06.05.2024
▪ Versi baharu sistem trunking ASTRO 25 ▪ Keluli super tahan karat untuk pengeluaran hidrogen ▪ Transmisi Data Tanpa Wayar 1 Terabit sesaat ▪ Letupan elektrik kerajang aluminium akan mengikat logam dengan berkesan
▪ bahagian tapak Kereta. Pemilihan artikel ▪ pasal Panik takut. Ungkapan popular ▪ artikel Artis manakah yang paling produktif? Jawapan terperinci ▪ Artikel Lovage officinalis. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi ▪ artikel Spektrum isyarat muzik. Bahagian 5. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ pasal Spatula ajaib. Fokus Rahsia
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini