Antena gelung dipendekkan secara elektrik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Antena VHF

Komen artikel

Dalam beberapa kes praktikal, dimensi antena, sepadan dengan panjang gelombang, adalah tidak boleh diterima besar. Oleh itu, antena yang dipendekkan secara elektrik (kecil) telah dibangunkan. Ia juga penting bahawa antena adalah satu-satunya elemen yang memancarkan atau menerima tenaga elektromagnet. Salah satu pilihan untuk antena sedemikian, antena gelung yang dipendekkan secara elektrik, dibincangkan dalam artikel. Eksperimen telah dijalankan pada frekuensi 14, 27 dan 430 MHz.

Antena gelung mempunyai sifat terbaik apabila, untuk perimeter tertentu, ia meliputi kawasan terbesar, iaitu bingkai bulat. Tetapi untuk kemudahan pertimbangan, mari kita beralih kepada bingkai segi empat sama dan polarisasi menegak gelombang yang dipancarkan (diterima) (Rajah 1 a).

Pekali kearah (DA) bagi bingkai segi empat sama dengan perimeter e = λ (λ ialah panjang gelombang) dalam ruang bebas berbanding dengan dipol separuh gelombang ialah 1,35 dB dengan rintangan rΣ = 100 Ohm [1].

Gelung persegi terkutub menegak boleh dianggap sebagai terdiri daripada dua dipol menegak separuh gelombang yang dimuatkan pada hujungnya (beban kapasitif) dan dijarakkan satu perempat daripada panjang gelombang. Tiada sinaran ke atas atau ke bawah, kerana arus dalam konduktor mendatar bingkai membatalkan satu sama lain. Taburan arus I dan voltan U di sepanjang konduktor bingkai ditunjukkan dalam Rajah. 1, b. Titik A dan C, antinod arus, adalah titik potensi sifar. Apabila antena disambungkan ke dalam celah di titik A, satu dipol dikuasakan oleh arus, dan satu lagi, di titik B dan D, oleh voltan antifasa. Corak sinaran bingkai yang terletak di ruang bebas, dalam satah menegak dan mendatar, ditunjukkan dalam Rajah. 1c, d dan dalam bentuknya hampir dengan corak sinaran dipol separuh gelombang [2].

Pemendekan elektrik antena gelung boleh dicapai dengan meningkatkan beban kapasitif dipol dengan memasukkan kapasitor pada antinod voltan, iaitu, pada titik B dan D, yang juga mengubah fasa voltan pada titik ini sebanyak 180° (Rajah 2, a). Mari kita panggil antena ini antena gelung dipendekkan yang terdiri daripada dua separuh bingkai.

Arus dalam litar bingkai kini mengalir hanya dalam satu arah (Rajah 2, b), iaitu, arus dalam konduktor bertentangan bingkai ternyata bertentangan diarahkan relatif kepada satu sama lain. Ini bermakna tiada sinaran dalam arah yang berserenjang dengan satah bingkai, iaitu corak sinaran adalah kira-kira bulatan dalam satah menegak dan "angka lapan" dalam mendatar (Rajah 2, c, d). Jika kita menganggap dua dipol separuh gelombang dengan arus yang sama arah bertentangan sebagai analog antena ini, maka kecekapan dalam satah mendatar berbanding dengan corak sinaran bulat ialah 3,8 dB [1].

Oleh itu, antena ini dalam sifatnya menghampiri antena magnetik - antena dengan pengagihan arus malar sepanjang kontur bingkai, dan memancarkan sebahagian besar komponen magnet medan elektromagnet di zon berhampiran.

Antena yang dipertimbangkan mempunyai empat titik potensi sifar: A, C - antinod semasa dan B, D - titik tengah jarak antara plat kapasitor - nod voltan. Oleh itu, antena boleh dikuasakan berhampiran titik ini. Cara paling mudah ialah menggunakan padanan berbentuk T apabila dikuasakan pada antinod semasa (Rajah 3, a) [2] atau pembahagi voltan kapasitif apabila disambungkan ke nod voltan (Rajah 3, b) [1].

Parameter anggaran litar penyambung boleh ditentukan daripada pertimbangan berikut.

• Pada mulanya, bingkai perimeter yang dipilih e < λ ditala kepada resonans pada frekuensi operasi f menggunakan dua kapasitor yang sama dengan kapasiti 2C dan faktor kualiti bingkai Q yang tidak dimuatkan diukur.
• Galangan gelombang antena gelung sebagai litar LC ialah PA=1/(2πfC).
• Pekali kemasukan talian kuasa dengan impedans ciri RL dalam litar antena, berdasarkan keadaan apabila padanan, faktor kualiti litar dibelah dua, k = (PAQ/RL)1/2.
• Jarak antara titik sambungan bagi padanan berbentuk T et= e/k.
• Unsur pembahagi kapasitif Cn = kC, C' = 4C·k / (k -2).
• Jika anda menyambungkan talian kuasa ke celah bingkai pada titik A, maka rintangan input rin = Pa/Q.
• Rintangan sinaran bingkai [3] rΣ = 80π2(2πSp/λ2)2, dengan Sp ialah luas bingkai, atau untuk bingkai bulat rΣ = 20π2(e/λ)4.

Satu lagi varian antena gelung yang dipendekkan secara elektrik diketahui - dipol separuh gelombang dengan beban kapasitif, digulung ke dalam bingkai (Rajah 4a). Untuk melaksanakan antena ini, perimeter bingkai mestilah kurang daripada separuh panjang gelombang. Titik potensi sifar ialah titik A dan pertengahan jarak antara plat kapasitor C (Rajah 4,b). Corak sinaran kira-kira bertepatan dengan corak sinaran antena gelung yang terdiri daripada dua bingkai separuh. Talian kuasa disambungkan berhampiran titik potensi sifar, seperti yang dilakukan dalam antena gelung dengan dua separuh bingkai.

Antena gelung dipendekkan yang terdiri daripada dua separuh bingkai dicirikan oleh pengagihan amplitud semasa yang lebih seragam di sepanjang konduktor bingkai berbanding antena gelung dengan bingkai berterusan, oleh itu, dengan perimeter yang sama, ia mempunyai rintangan sinaran yang lebih tinggi rΣ dan , sebagai akibatnya, kecekapan yang lebih tinggi ηA (faktor kecekapan). Keuntungan mengikut data pengukuran mencapai 3 dB pada e/λ = 0,2.

Kajian antena gelung dipendekkan yang terdiri daripada dua bingkai separuh telah dijalankan pada frekuensi 14, 27 dan 430 MHz. Untuk frekuensi 14 MHz, bingkai persegi yang diperbuat daripada dawai tembaga dengan diameter 2 mm mempunyai perimeter e = 0λ, kemuatan 2C = 22 pF, faktor kualiti bingkai yang tidak dimuatkan Q = 100, rintangan sinaran rΣ = 2 Ohm, rintangan input pada rin antinod semasa = 10 Ohm, kecekapan ηA - 0,1 dan lebar jalur 0,3 MHz. Untuk menyambungkan kabel dengan impedans ciri Pl = 50 Ohm, pembahagi voltan kapasitif terdiri daripada kapasitor C = 47 pF dan Cn = 510 pF, dan panjang bahagian konduktor bingkai untuk padanan berbentuk T ialah eτ = 160 mm. Pengimbangan dilakukan menggunakan gelang ferit dan beberapa lilitan kabel sepaksi [2]. Antena itu digunakan sebagai penerima dalaman untuk memantau operasi stesen radio amatur. Dalam beberapa kes, adalah mungkin untuk mengurangkan tahap isyarat yang mengganggu disebabkan oleh simetri antena, yang melemahkan gangguan mod biasa, dan kehadiran "sifar" dalam corak sinaran.

Untuk frekuensi 27 MHz, beberapa antena telah dibuat daripada dua separuh bingkai dengan perimeter e = (0,1...0,5).Kajian mereka menghasilkan perkara berikut. Untuk antena gelung yang sedang dipertimbangkan, rintangan sinaran menurun dengan ketara apabila saiznya berkurangan. Ia bergantung pada segi empat sama kawasan (atau kuasa keempat pada perimeter bingkai bulat). Oleh itu, untuk antena gelung dengan perimeter e < 0,1 A, rintangan sinaran jauh lebih rendah daripada rintangan kehilangan, dan lebar jalur antena hanya ditentukan oleh parameter litar LC antena. Untuk antena gelung dengan perimeter e > 0.2A. Rintangan sinaran menjadi sepadan dengan rintangan kehilangan, faktor kualiti mula jatuh, dan lebar jalur antena dan kecekapan mula meningkat. Di samping itu, apabila memberi makan antena, adalah dinasihatkan untuk berusaha untuk memastikan bahagian tengah penggetar, iaitu, antinod semasa, bebas daripada unsur penyambung. Oleh itu, pembahagi voltan kapasitif adalah lebih baik daripada padanan T.

Antena gelung untuk frekuensi 430 MHz mempunyai dimensi 36x22 mm dan diperbuat daripada dawai tembaga bersalut perak dengan diameter 1,5 mm. Kapasitans 2C terdiri daripada kapasitor penalaan 1...5 pF. Padanan berbentuk T tidak simetri digunakan. Jalinan kabel dengan Pl = 50 Ohm disambungkan ke titik potensi sifar - antinod semasa, dan teras pusat - pada jarak 10 mm daripadanya. Lebar jalur antena yang dimuatkan ialah 4,5 MHz, kecekapan ialah 0,05...0,1.

Antena gelung yang dipertimbangkan adalah simetri, tidak memerlukan pemberat pengimbang, mempunyai titik potensi sifar (yang membenarkan penggunaan kaedah bekalan kuasa yang diterima umum), boleh dilaraskan dengan kapasitor berubah-ubah, sedikit sensitif terhadap kehadiran dielektrik dan konduktif lemah. objek dalam persekitaran terdekatnya, dan tidak mengandungi unsur padanan induktif. Untuk perimeter tertentu, yang paling cekap ialah antena gelung bulat yang dipendekkan, yang terdiri daripada dua separuh bingkai, dikuasakan melalui pembahagi voltan kapasitif dengan kemungkinan kehilangan minimum dalam bahan bingkai dan kapasitor.

Kesusasteraan

1. Devoidere John. DXing Jalur Rendah. Liga Relay Radio Amerika, Inc. - 1987, hlm. 266.
2. Grigorov I. Reka bentuk praktikal antena. - M.: DMK, 2000, 352 p. kelodak,
3. Grechikhin L. Antena kecil elektrik: kemungkinan dan salah tanggapan. - Radio, 1992, No. 11, hlm. 8-10.

Pengarang: N. Turkin, St. Petersburg

Lihat artikel lain bahagian Antena VHF.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik 05.05.2024

Dunia sains dan teknologi moden berkembang pesat, dan setiap hari kaedah dan teknologi baharu muncul yang membuka prospek baharu untuk kita dalam pelbagai bidang. Satu inovasi sedemikian ialah pembangunan oleh saintis Jerman tentang cara baharu untuk mengawal isyarat optik, yang boleh membawa kepada kemajuan ketara dalam bidang fotonik. Penyelidikan baru-baru ini telah membolehkan saintis Jerman mencipta plat gelombang yang boleh disesuaikan di dalam pandu gelombang silika bersatu. Kaedah ini, berdasarkan penggunaan lapisan kristal cecair, membolehkan seseorang menukar polarisasi cahaya yang melalui pandu gelombang dengan berkesan. Kejayaan teknologi ini membuka prospek baharu untuk pembangunan peranti fotonik yang padat dan cekap yang mampu memproses jumlah data yang besar. Kawalan elektro-optik polarisasi yang disediakan oleh kaedah baharu boleh menyediakan asas untuk kelas baharu peranti fotonik bersepadu. Ini membuka peluang besar untuk ...>>

Papan kekunci Seneca Prime 05.05.2024

Papan kekunci adalah bahagian penting dalam kerja komputer harian kami. Walau bagaimanapun, salah satu masalah utama yang dihadapi pengguna ialah bunyi bising, terutamanya dalam kes model premium. Tetapi dengan papan kekunci Seneca baharu daripada Norbauer & Co, itu mungkin berubah. Seneca bukan sekadar papan kekunci, ia adalah hasil kerja pembangunan selama lima tahun untuk mencipta peranti yang ideal. Setiap aspek papan kekunci ini, daripada sifat akustik kepada ciri mekanikal, telah dipertimbangkan dengan teliti dan seimbang. Salah satu ciri utama Seneca ialah penstabil senyapnya, yang menyelesaikan masalah hingar yang biasa berlaku pada banyak papan kekunci. Di samping itu, papan kekunci menyokong pelbagai lebar kunci, menjadikannya mudah untuk mana-mana pengguna. Walaupun Seneca belum tersedia untuk pembelian, ia dijadualkan untuk dikeluarkan pada akhir musim panas. Seneca Norbauer & Co mewakili piawaian baharu dalam reka bentuk papan kekunci. dia ...>>

Balai cerap astronomi tertinggi di dunia dibuka 04.05.2024

Meneroka angkasa dan misterinya adalah tugas yang menarik perhatian ahli astronomi dari seluruh dunia. Dalam udara segar di pergunungan tinggi, jauh dari pencemaran cahaya bandar, bintang dan planet mendedahkan rahsia mereka dengan lebih jelas. Satu halaman baharu dibuka dalam sejarah astronomi dengan pembukaan balai cerap astronomi tertinggi di dunia - Balai Cerap Atacama Universiti Tokyo. Balai Cerap Atacama, yang terletak pada ketinggian 5640 meter di atas paras laut, membuka peluang baharu kepada ahli astronomi dalam kajian angkasa lepas. Tapak ini telah menjadi lokasi tertinggi untuk teleskop berasaskan darat, menyediakan penyelidik dengan alat unik untuk mengkaji gelombang inframerah di Alam Semesta. Walaupun lokasi altitud tinggi memberikan langit yang lebih jelas dan kurang gangguan dari atmosfera, membina sebuah balai cerap di atas gunung yang tinggi memberikan kesukaran dan cabaran yang besar. Walau bagaimanapun, walaupun menghadapi kesukaran, balai cerap baharu itu membuka prospek yang luas kepada ahli astronomi untuk penyelidikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Probe optik berketepatan tinggi untuk mengkaji otak manusia 08.01.2024 Para saintis di University of Massachusetts Amherst telah merintis era baharu dalam optogenetik dengan pelancaran probe optik berketepatan tinggi yang direka khusus untuk memantau aktiviti otak. Kelas probe yang inovatif ini menggabungkan diod pemancar cahaya mikroskopik (LED) pada hujungnya untuk memodulasi aktiviti neuron dengan menghalang atau mengujakan isyarat dalam tisu saraf di dalam otak. Siasatan optik berketepatan tinggi dari Universiti Massachusetts mewakili kemajuan yang ketara dalam penyelidikan otak, membuka kemungkinan baharu untuk merawat gangguan saraf. Alat inovatif ini menjanjikan untuk menambah baik kaedah dan pendekatan kami untuk memahami dan merawat pelbagai penyakit berkaitan otak. Optogenetik, berdasarkan pengubahsuaian gen neuron, mencipta saluran optik untuk mengawal pengujaan dan perencatan. Dengan menggunakan cahaya dengan panjang gelombang tertentu, saintis boleh memanipulasi aktiviti neuron. Siasatan baru, tidak seperti yang sedia ada dalam optogenetik, memancarkan cahaya dalam dua warna - merah dan biru, yang memungkinkan untuk menekan dan merangsang aktiviti neuron. Direka bentuk untuk mengukur 0,2 mm lebar dan 0,05 mm tebal, mikroprob ini menjanjikan alat yang sangat berkuasa untuk mengkaji fungsi kumpulan neuron tertentu. Aplikasi teknologi ini dalam bidang perubatan, terutamanya dalam kajian dan rawatan gangguan saraf termasuk epilepsi, adalah jelas. Keupayaan untuk menghalang dan merangsang neuron menggunakan probe ini memberikan prospek baharu untuk memerangi sawan epilepsi. Penyelidikan yang dijalankan pada tikus, yang telah dikaji menggunakan probe baru, menjanjikan untuk memperdalam pemahaman kita tentang mekanisme neurologi dan menyumbang kepada pembangunan rawatan yang lebih berkesan untuk pelbagai gangguan.

Berita menarik lain:

▪ Penyapu laser menyapu bersih

▪ Otak mempunyai sistem pengurangan hingar terbina dalam

▪ Western Digital memperkenalkan peranti 3 dalam 1

▪ TV daripada SEIKO EPSON dengan pencetak foto terbina dalam

▪ Pengecas Pantas untuk Telefon Pintar

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Penunjuk, penderia, pengesan. Pemilihan artikel

▪ pasal hang glider. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

▪ artikel Batu nisan siapa kata dia suami janda orang lain? Jawapan terperinci

▪ pasal Pile con. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Penandaan lampu pendarfluor. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Dua penstabil analog ringkas. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024