|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Antena HF berarah tujuh jalur BMA-7. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Antena HF Antena semua gelombang, atau sekurang-kurangnya satu yang berfungsi pada kebanyakan sembilan jalur HF amatur, adalah impian banyak gelombang pendek. Tugas mencipta antena berbilang jalur menjadi lebih rumit apabila ia berkaitan dengan antena arah. Penyelesaian yang menarik untuknya dicadangkan dalam artikel yang diterbitkan. Idea yang digunakan oleh UT1MA dalam reka bentuk ini mungkin berguna untuk gelombang pendek dalam pembangunan antena KB mereka sendiri. Antena "saluran gelombang" berarah berbilang jalur untuk komunikasi radio amatur sangat popular, ia dihasilkan oleh berpuluh-puluh syarikat di banyak negara. Antena sedemikian kebanyakannya dibuat menggunakan litar resonan pemisah - TRAP, atau tangga [1, 2]. Walaupun kemudahan yang jelas, teknologi ini jarang digunakan dalam reka bentuk antena amatur, yang dijelaskan, pertama sekali, oleh kerumitan pembuatan kraf tangan tangga yang boleh dipercayai dan ditala dengan halus. Baru-baru ini, reka bentuk antena telah muncul di mana masalah operasi berbilang jalur diselesaikan dengan cara yang lebih mudah, menggunakan litar beban berbilang jalur yang dipanggil (LOad Multiband atau singkatan LOM). Unsur utama antena sedemikian adalah gegelung dengan induktansi tertentu, terletak di tempat tertentu unsur aktif atau pasif. Mekanisme tindakan beban LOM ialah pada frekuensi yang agak tinggi, gegelung menyebabkan pantulan arus yang ketara, akibatnya pengedarannya pada bahagian "pra-gegelung" hampir dengan pengedaran dalam dipol konvensional dengan panjang bahu kira-kira 0,25λ. Pada frekuensi rendah, arus merambat sepanjang keseluruhan lengan antena dan gegelung berfungsi sebagai gegelung sambungan [3]. Mari cuba bandingkan parameter utama dua dipol tiga jalur: dengan tangga dan dengan gegelung LOM. Pengiraan dibuat menggunakan program antena MMANA (TNX JE3HHT dan DL2KQ untuk program cemerlang). Rajah 1a menunjukkan lukisan dipol untuk julat 10, 20 dan 40 meter. Lengan dipol adalah simetri, yang memungkinkan untuk menunjukkan hanya separuh daripada dipol untuk memudahkan angka tersebut. Kami meneruskan dari fakta bahawa kapasitor perangkap L1C1 (frekuensi resonans f1 = 28,3 MHz) dan L2C2 (f2 = 14,15 MHz) dibentuk oleh tiub yang terletak di dalam dan di luar gegelung. Perhatikan bahawa reka bentuk kapasitor yang mudah dari segi teknologi ini mempunyai kelemahan yang ketara - disebabkan oleh pengaruh tiub ini, faktor kualiti gegelung (dan litar secara keseluruhan) berkurangan sebanyak 3 ... 4 kali dan dalam banyak model tidak melebihi Q = 80 ... 100. Oleh itu, kerugian dalam litar dan pemanasannya meningkat dengan jumlah yang sama. Kami menerima C1 = 25 pF, C2 = 15 pF, Q1 = 100 dan Q2 = 80, dan diameter konduktor antena (tiub) ialah 30 mm. Bahagian dipol ab, cd, cth mempunyai panjang di mana komponen reaktif rintangan input adalah hampir kepada sifar dalam ketiga-tiga julat.
Gambar rajah perubahan dalam magnitud arus sepanjang dipol dalam julat yang berbeza ditunjukkan dalam Rajah. 1b (julat 10 meter), rajah. 1,c (20 meter) dan rajah. 1, g (40 meter). Anak panah pada gambar rajah menunjukkan arah arus di bahagian yang sepadan pada dipol. MMANA menunjukkan bahawa terdapat juga arus kecil pada bahagian dipol yang terletak di belakang tangga, yang muncul akibat gangguan dari kawasan kerja antena. Pada julat 10 meter, arus ini dengan ketara, kira-kira 0,4 dB, meningkatkan keuntungan antena dengan menyempitkan corak sinaran (DN) dan juga meningkatkan galangan input antena. Keputusan pengiraan diringkaskan dalam jadual. Di dalamnya, R ialah impedans input antena pada resonans. Keuntungan G diberikan berkenaan dengan dipol separuh gelombang tanpa perangkap. Secara berasingan, jumlah kehilangan haba dalam dua gegelung PL1 dan dua PL2 diserlahkan, kerana kebolehpercayaan antena secara langsung bergantung kepada kerugian ini. G ialah lebar lobus utama corak pada -3 dB, atau 0,707 daripada maksimum. Apabila menganggar kehilangan haba, boleh diandaikan bahawa 0,1 dB sepadan dengan kira-kira 2,4% daripada jumlah kuasa. Jumlah panjang dipol ialah 2x6,7 m. Pada rajah. 2, dan juga menunjukkan dipole untuk julat 10, 20 dan 40 meter, tetapi, tidak seperti yang pertama, ia tidak menggunakan tangga, tetapi gegelung LOM. Nilai L1 dan L2, panjang bahagian ab, cd, cth dan beban kapasitif EH1 dan EH2 dipilih supaya komponen reaktif rintangan input adalah hampir kepada sifar dalam ketiga-tiga julat. Khususnya, panjang bahagian pertama ab kemudiannya adalah kira-kira 0,25 panjang gelombang untuk julat 10 meter. Disebabkan kehadiran L1 dalam julat ini, bentuk lengkung semasa dalam bahagian ab adalah hampir sama dengan dipol separuh gelombang.
Arus di belakang gegelung dalam cd bahagian adalah beberapa kali kurang daripada bahagian pertama. Ini penting, kerana di sini arus mempunyai arah yang bertentangan dan tindakannya membawa kepada pengembangan RP dan, dengan itu, kejatuhan keuntungan dipol. Untuk meminimumkan kesan yang tidak diingini ini, beban kapasitif EH1 diperkenalkan, yang "mengambil alih" dan mengecualikan sebahagian daripada arus pembilang daripada sinaran. Magnitud arus dalam cd bahagian juga bergantung pada kearuhan gegelung L1 dan akan menjadi lebih kecil, lebih besar ia. Sebaliknya, peningkatan induktansi gegelung membawa kepada pengurangan lebar jalur pada jalur kedua (20 meter), jadi pilihan kearuhan gegelung ini adalah kompromi yang tidak dapat dielakkan. Pada julat 20 meter, elemen L2 dan EH2 berfungsi dengan cara yang sama, dan gegelung L1 berfungsi sebagai gegelung lanjutan. Pada 40 meter kedua-dua gegelung adalah gegelung sambungan. Gambar rajah arus sepanjang konduktor versi dipol ini diberikan dalam rajah. 2,6 (10 meter), rajah. 2,c (20 meter) dan rajah. 2, g (40 meter). Pengiraan menunjukkan bahawa nilai optimum ialah L1 = 3,5 µH dan L2 = 18 µH. Jumlah panjang dipol ialah 2x5,8 m dengan diameter tiub 20 mm di bahagian ekstrem dan 30 mm di selebihnya. Panjang EH1 ialah 0,8 m dan EH2 ialah 0,6 m, tiub berdiameter 16 mm. Parameter yang dikira juga diberikan dalam jadual, yang sesuai untuk perbandingan. Dalam pengiraan, faktor kualiti gegelung L1 dan L2 diambil sebagai 250, yang agak realistik.
Perbandingan kehilangan haba dalam dipol TRAP dan LOM menunjukkan bahawa kehilangan kedua adalah 2...3 kali kurang. Di bawah keadaan reka bentuk lain yang sama, antena LOM mampu menahan lebih kuasa. Walau bagaimanapun, jika kapasitor luaran digunakan dalam perangkap, kedua-dua jenis antena akan lebih kurang sama dalam penunjuk ini. Sifat berguna antena LOM ialah tidak kritikal terhadap nilai kearuhan gegelung. Jika ia menyimpang daripada nilai yang dikira sebanyak 10%, penalaan resonans mudah dipulihkan dengan melaraskan panjang elemen EH. Dalam kes ini, parameter antena berubah secara tidak ketara. Terdapat juga kelebihan yang jelas - tidak perlu menggunakan kapasitor voltan tinggi yang direka untuk kuasa reaktif yang tinggi. Selepas berjaya menggunakan teknologi LOM dalam antena multiband menegak [3, 4], penulis membuat percubaan untuk menggunakan teknologi ini dalam penggetar aktif (AB) antena arah mudah untuk tujuh jalur KB - dari 10 hingga 40 meter. AB direka bentuk untuk menggunakan satu penyuap 50-ohm tanpa sebarang pensuisan. Sebagai tambahan kepada AB, antena termasuk lima pemantul dalam julat 10, 12, 15, 17, 20 meter, dan pada jalur 30 dan 40 meter, hanya penggetar aktif berfungsi dalam antena. Kemunculan antena eksperimen, yang menerima nama pengarang BMA-7 (Beam Multiband Antena untuk 7 jalur), ditunjukkan dalam rajah. 3.
Secara skematik, litar elektrik penggetar aktifnya ditunjukkan dalam rajah. 4. Setiap lengan AB (dengan syarat ditunjukkan hanya satu daripada dua) terdiri daripada empat konduktor, yang permulaannya menumpu pada titik suapan.
Asas struktur antena adalah penggetar pusat, yang terdiri daripada tiga segmen paip duralumin, di antaranya terdapat gegelung L1 dan L2. Vibrator ini beroperasi pada 10, 20 dan 40 meter. Julat 15 dan 17 meter disediakan oleh penggetar wayar PV15 dan PV17. Gegelung L4 dengan kearuhan kecil memungkinkan untuk mengurangkan panjang penggetar PV17 kepada dimensi yang diperlukan atas sebab reka bentuk. Vibrator PV12 berfungsi dalam julat 12 meter, dan bersama-sama dengan gegelung L3 dan konduktor tambahan PVZO, pemancar jarak 30 meter diperolehi. Sememangnya, terdapat pengaruh bersama antara komponen AB, tetapi bagaimanapun, secara umum, tujuh resonans yang jelas dan SWR diperoleh pada frekuensi sederhana semua julat dalam 1,1 ... 1,4 (hanya AB - tanpa pemantul). Lukisan AB yang lebih terperinci dengan dimensi utama dalam dua unjuran ditunjukkan secara skematik dalam rajah. 5.
Penggetar wayar PV diperbuat daripada wayar terkandas dalam penebat vinil jenama PVZ dengan keratan rentas 2,5 meter persegi. mm. Untuk menyokong penggetar wayar, penebat kacang kecil IO dan penebat antena plastik IE firma "Antennopolis" (Zaporozhye) telah digunakan. Penebat ini adalah 17x17x115mm dan mempunyai empat lubang - dua di tepi dan dua di tengah. Gegelung L4 mempunyai 7 lilitan dan dililit terus pada bahagian tengah penebat daripada wayar pemancar PV17. Pemancar wayar PV12 dibetulkan pada jarak tertentu dari penggetar pusat oleh pengatur jarak dielektrik RP. Hujung jauh (dari tengah antena) pemancar PV15 dan PV17 dibetulkan melalui tanda regangan polipropilena PP pada tiub EH2. Reflektor julat 10 meter diperbuat daripada tiub dengan diameter 20 mm dan mempunyai panjang 5,3 m, julat 15 meter - dari tiub dengan diameter 30, 20, 16 dan 10 mm (jumlah panjang 7,235 m) , julat 20 meter - dari tiub dengan diameter 30 dan 20 mm (jumlah panjang 10,51 m). Jarak dari AB ke pemantul julat 10, 15 dan 20 meter ialah 2,05, 2,6 dan 3,7 m, masing-masing. Reflektor bagi julat 12 dan 17 meter diperbuat daripada dawai terkandas dalam penebat vinil jenama PVZ-2,5 dan masing-masing terletak di atas pemantul 15 dan 20 meter (lihat Rajah 3) sedemikian rupa sehingga bahagian tengah pemantul wayar adalah 0,5 m lebih tinggi daripada pemantul tiub, dan hujungnya pada 0,2 m. Jumlah panjang pemantul dalam julat 12 meter ialah 5,5 m, julat 17 meter ialah 7,75 m. Beban kapasitif adalah daripada tiub dengan diameter 16 mm, panjang EH1 ialah 1,3 m dan EH2 ialah 1,6 m Data gegelung: L1 - bingkai dengan diameter 33 mm, wayar MGTF dengan keratan rentas 1 persegi. mm, bilangan lilitan - 9, belitan ketat, kalis air dengan pita elektrik NOVA ROLL; L2 - bingkai dengan diameter 32 mm, MGTF 0 persegi. mm, bilangan lilitan - 75; L24 - bingkai dengan diameter 3 mm, MGTF 40 persegi. mm, 0,75 pusingan. Antena diuji secara eksperimen terlebih dahulu pada mock-up, dan kemudian sampel sebenar dibawa ke atas. Vibrator aktif telah ditala menggunakan meter SWR jambatan: pada jalur 10 dan 20 meter dengan menukar panjang beban kapasitif, dan pada jalur 40 meter dengan menukar panjang bahagian hujung. Julat selebihnya dilaraskan dengan memilih panjang penggetar wayar. Sukar untuk mengira panjang pemantul wayar kerana kehadiran penebat vinil pada wayar dan kedekatan pemantul tiub; ia ditala menggunakan GIR kepada frekuensi yang berbeza daripada frekuensi purata julat ini sebanyak 3% turun. Jumlah panjang penggetar aktif ialah 2x6,35 m. Selepas menerima program komputer MMANA, pengiraan penggetar aktif (julat 10, 20 dan 40 meter) menunjukkan bagaimana parameter yang sama boleh diperolehi dengan mengurangkan panjang EH dan jumlah panjang penggetar aktif (lihat data pengiraan atas). Kabel kuasa dipadankan dengan AB menggunakan hanya satu elemen tambahan - kapasitor dengan kapasiti 56 pF / 2,5 kVA, disambungkan selari dengan input antena. Pengimbangan dilakukan menggunakan pencekik pelindung L5 sebanyak 15 lilitan kabel sepaksi penyuap RG-58, dililit pada teras magnet ferit anulus dengan diameter 65 mm diperbuat daripada bahan 300VN. Induktor dan kapasitor yang sepadan diletakkan dalam selongsong pelindung dan dipasang pada pengatur jarak keluli RP1 di tengah AB, menyokong elemen PV15 dan PV17. Ia tidak boleh dilupakan (semasa memodelkan antena, khususnya) bahawa segmen wayar yang menuju ke pengubah (kira-kira 10 cm panjang setiap satu) disertakan dalam panjang elektrik AB. Bahagian tengah AB (sehingga gegelung L2) diperbuat daripada tiub dengan diameter 30 mm, dan segmen akhir diperbuat daripada tiub dengan diameter 20, 18 dan 10 mm, dimasukkan satu ke dalam yang lain. Antena dikuasakan oleh kabel PK50-7 sepanjang 30 meter. Selepas pembetulan sedikit panjang elemen AB, nilai berikut diperoleh: SWR - pada frekuensi sederhana julat dalam 1,1 ... 1,4; jalur frekuensi operasi untuk SWR ≤ 2 ialah 10 MHz pada jalur 1 meter, 12 MHz pada jalur 15, 17 dan 0,5 meter, 20 MHz pada jalur 0,32 meter, 30 MHz pada jalur 0,09 meter dan pada dalam julat 40 meter - 0,18 MHz. Pengukuran telah dilakukan dengan instrumen DRAKE WH7. Memeriksa antena "di udara" menunjukkan bahawa nisbah ke hadapan / ke belakang pada laluan sederhana pada julat 20 meter terletak dalam 12 ... 15 dB, pada julat atas - 15 ... 18 dB. Pada 40 meter jika dibandingkan dengan Inv. V, ternyata dalam arah sinaran maksimumnya, antena BMA-7 tidak kalah dengan Inv bersaiz penuh. V, tetapi dalam arah sisi ia melebihi 1...2 mata. Nilai pengiraan keuntungan dalam julat 10...20 MHz ialah 4...4,5 dBd. Adakah mungkin untuk menambah baik parameter antena ini dengan menambah pengarah? Ini agak sukar kerana sebab-sebab berikut. Pertama, pengarah julat bawah memburukkan parameter julat atas dengan ketara. Untuk menghapuskan fenomena ini, perlu memperkenalkan tangga, gegelung LOM atau mengambil langkah khas lain. Kedua, sukar untuk menggunakan kaedah pemadanan standard dengan satu penyuap kerana penyebaran rintangan input pada julat yang berbeza. Mungkin, dalam bentuk yang diterangkan bahawa antena mungkin menarik minat gelombang pendek "purata". Dari segi parameternya, antena BMA-7 adalah hampir dengan antena log-periodik 6 ... 8 meter panjang, tetapi ia mempunyai elemen untuk 30 dan 40 meter. Ia juga boleh diperhatikan bahawa di kalangan gelombang pendek Barat, antena FORCE-4 C12 mudah dengan panjang boom 3,6 m adalah popular, mempunyai dua elemen setiap satu pada jalur 10, 15, 20 meter dan satu pada jalur 40 meter dengan dua penyuap (harga kira-kira $700). Sebagai kesimpulan, kita boleh mengatakan bahawa, seperti yang ditunjukkan oleh kerja ini, teknologi LOM boleh berjaya digunakan dalam antena berbilang jalur, bersaing dengan syarat yang sama dengan teknologi TRAP. Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Boris Kataev (UR1MQ) atas bantuannya yang tidak ternilai semasa pemasangan dan penalaan antena BMA-7. Kesusasteraan
Pengarang: E.Gutkin (UT1MA), Lugansk, Ukraine
Mesin untuk menipis bunga di taman
02.05.2024 Mikroskop Inframerah Lanjutan
02.05.2024 Perangkap udara untuk serangga
01.05.2024
▪ Laser graphene untuk litar mikro fotonik ▪ Pengoptimuman Perkakasan Mengurangkan Penggunaan Kuasa 5G ▪ Kompleks multimedia Ford Sync 3
▪ bahagian tapak Nota kepada pelajar. Pemilihan artikel ▪ artikel Olympian. Ungkapan popular ▪ artikel Negara manakah yang mula-mula mempunyai bendera? Jawapan terperinci ▪ Artikel Pakaian khas dan peralatan perlindungan diri ▪ artikel Takometer mudah. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ artikel rebana. 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