Pengukuran sensitiviti penerima radio dengan antena magnetik. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pengukuran sensitiviti penerima radio dengan antena magnetik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / penerimaan radio

Komen artikel

Antena magnetik digunakan secara meluas dalam penerima radio untuk menerima isyarat dalam jalur LW, MW dan, kurang kerap, KB. Untuk mengukur sensitiviti di lokasi antena radio menggunakan teknik yang diketahui mencipta medan elektromagnet dengan keamatan yang diketahui. Artikel menganalisis teknik ini dan memberikan cadangan untuk penambahbaikannya.

Kepekaan penerima radio ialah nilai isyarat input di mana nisbah isyarat-ke-bunyi tertentu dicipta pada outputnya. Apabila mengukur kepekaan voltan, input penerima radio disambungkan kepada penjana isyarat melalui setara dengan antena - litar elektrik yang mensimulasikan parameter antena luaran. Untuk penerima radio dengan antena magnetik, pengukuran sensitiviti medan dijalankan, tetapi sangat sedikit perhatian diberikan kepada isu ini dalam kesusasteraan teknikal. Biasanya, segala-galanya datang kepada rujukan kepada kaedah yang dikatakan terkenal [1-3], intipatinya adalah untuk mencipta kekuatan medan magnet yang diberikan menggunakan gelung pembawa arus yang disambungkan kepada penjana pengukur. Dengan menukar isyarat penjana, dengan mengambil kira faktor penukaran bingkai, kekuatan medan didapati di mana isyarat keluaran penerima radio mempunyai parameter yang diperlukan.

Kenalan dengan sumber [1-3] menunjukkan bahawa teknik yang sama dimaksudkan, di mana bingkai berbentuk persegi satu pusingan dengan sisi 380 mm, diperbuat daripada tiub tembaga dengan diameter 3...5 mm, digunakan. Ia disambungkan terus ke output penjana isyarat melalui perintang 80 ohm. Bahagian tengah antena magnet penerima radio diletakkan pada jarak 1 m dari pusat bingkai supaya paksi antena berserenjang dengan satah bingkai. Dalam kes ini, kekuatan medan (mV/m) di lokasi antena magnetik secara berangka sama dengan voltan keluaran penjana isyarat (mV).

Penggunaan teknik ini dengan penggunaan penjana isyarat RF moden membawa kepada keputusan yang menyedihkan - sensitiviti penerima radio yang diukur ternyata kira-kira sepuluh kali lebih teruk daripada yang dijangkakan. Kajian yang lebih terperinci tentang situasi ini menunjukkan bahawa teknik ini telah dibangunkan untuk kes penggunaan penjana GSS-6, di mana, apabila pengecil luaran dimatikan, isyarat keluaran adalah sepuluh kali lebih besar daripada bacaan pengecilnya ( attenuator luaran mempunyai pekali penghantaran 10, 1 dan 0,1). Akibatnya, voltan pada bingkai adalah sepuluh kali lebih tinggi, dan jumlah faktor penukaran isyarat penjana ke dalam medan elektromagnet adalah sama dengan 1 disebabkan oleh fakta bahawa faktor penukaran bingkai pengukur ialah 0,1. Di samping itu, impedans keluaran penjana GSS-6 dalam mod ini ialah 80 ohm, yang menerangkan rintangan perintang tambahan. Tetapi penjana isyarat RF moden biasanya mempunyai impedans keluaran 50 ohm. Semua ini mendorong kami untuk menyesuaikan kaedah yang terkenal untuk menguji kepekaan penerima dengan antena magnetik.

Mengukur sensitiviti penerima radio dengan antena magnetik

Mari kita mulakan dengan bingkai magnet itu sendiri. Bingkai standard yang dipanggil terdiri daripada satu gegelung berbentuk persegi dengan sisi 380 mm dan digunakan dalam julat frekuensi 0,15 ... 1,6 MHz. Jelas sekali, dimensinya jauh lebih kecil daripada panjang gelombang sinaran, dan jarak dari bingkai ke antena magnet adalah lebih besar daripada dimensinya, oleh itu, dalam julat frekuensi operasi, ia adalah radiator magnet asas.

Analisis medan pemancar magnet asas [4] menunjukkan bahawa pada jarak r<λ, medan magnet wujud dalam semua arah dari pemancar. Dua arah adalah menarik (ditunjukkan dalam rajah). Yang pertama adalah berserenjang dengan satah bingkai, manakala paksi antena magnet harus diarahkan ke tengah bingkai. Secara teorinya, arah ini di zon jauh sepadan dengan minimum corak sinaran. Yang kedua adalah dalam satah bingkai, manakala paksi antena magnet berserenjang dengannya. Di zon jauh, arah ini sepadan dengan corak sinaran maksimum pemancar.

Menggunakan ungkapan untuk kekuatan medan magnet dalam arah ini [4] dan berpindah dari momen magnetik penggetar ke bingkai dengan arus [5], kami memperoleh

di mana H1 H2 ialah keamatan komponen magnet medan pada titik 1 dan 2 (lihat rajah), masing-masing; S - kawasan bingkai, m2; I - semasa dalam bingkai, A; d ialah jarak antara pusat bingkai dan antena magnetik, m; A, - panjang gelombang isyarat, m.

Ungkapan (1), (2) memungkinkan untuk mengira kekuatan medan magnet pada sebarang jarak dari bingkai dalam dua arah. Ia boleh ditunjukkan bahawa pada jarak kecil {λ/2π) ia bertepatan dengan ungkapan untuk medan magnet gelung dengan arus terus. Tetapi keamatan medan elektromagnet biasanya diukur dengan keamatan komponen elektriknya. Dalam medan elektromagnet yang terbentuk, terdapat hubungan yang ketat antara keamatan komponen elektrik dan magnet. Untuk mencari kekuatan komponen elektrik medan, yang sepadan dengan komponen magnet yang diketahui, adalah perlu untuk mendarab ungkapan (12) dengan rintangan gelombang medium, yang bersamaan dengan 120π untuk udara. Mengambil kira fakta bahawa pada jarak kecil 2πr<<λ ungkapan ini diubah:

di mana E1,E2 ialah kekuatan medan elektromagnet pada titik 1 dan 2 (lihat rajah), masing-masing.

Ungkapan yang diperolehi menunjukkan bahawa kekuatan medan elektromagnet berhampiran gelung dengan arus bergantung pada kawasannya, nilai arus, adalah berkadar songsang dengan kubus jarak dan tidak bergantung pada panjang gelombang. Dalam kes ini, kekuatan medan dalam arah pertama adalah dua kali lebih besar daripada yang kedua. Ini, khususnya, menerangkan hakikat bahawa dalam pengesan logam, dalam kebanyakan kes, kedudukan gegelung digunakan, yang selari dengan permukaan yang diperiksa.

Dengan menggunakan ungkapan (3), (4), seseorang boleh mengira kekuatan medan untuk bingkai sebarang saiz yang boleh diterima dengan arus dan jarak yang diketahui. Walau bagaimanapun, adalah lebih mudah untuk mengaitkan kekuatan medan dengan isyarat keluaran penjana isyarat yang gelung disambungkan. Untuk menetapkan arus, perintang tambahan disambungkan secara bersiri dengannya. Biasanya, tindak balas induktif gelung boleh diabaikan dan boleh diabaikan. Dalam kes ini, arus dalam gelung tanpa mengambil kira rintangan induktifnya adalah sama dengan

di mana U ialah voltan keluaran (mengikut bacaan attenuatornya) penjana, V; Rr - rintangan keluaran penjana, Ohm; Rd ialah rintangan perintang tambahan, Ohm.

Akibatnya, ungkapan

di mana K1 K2 ialah faktor penukaran voltan isyarat penjana kepada kekuatan medan elektromagnet pada kedudukan antena penerima pada titik 1 dan 2 (lihat rajah), masing-masing.

Ungkapan (5), (6) memungkinkan untuk mengira pekali penukaran isyarat keluaran penjana kepada nilai kekuatan medan elektromagnet, atau untuk menentukan kawasan bingkai atau jarak kepadanya untuk nilai yang diberikan bagi pekali penukaran. Selaras dengan mereka, dalam teknik yang terkenal, faktor penukaran untuk bingkai persegi dengan sisi 380 mm, penjana dengan rintangan keluaran 80 Ohm dan perintang tambahan dengan rintangan yang sama memberikan nilai 0,108 pada a jarak 1 m Jelas sekali, dalam teknik ini, bingkai dikira untuk faktor penukaran 0,1. Ralat kecil, kemungkinan besar, disebabkan oleh pembulatan saiz bingkai ke atas dan tidak penting untuk mengukur sensitiviti.

Untuk penjana isyarat moden dengan impedans keluaran 50 ohm dengan bingkai sedemikian dengan perintang tambahan 80 ohm, pekali penukaran K1 = 0,133, dan dengan perintang tambahan 51 ohm K1 = 0,172, yang menyusahkan untuk kegunaan praktikal.

Dimensi bingkai (kawasannya) dengan faktor penukaran K, = 1 boleh ditentukan daripada ungkapan (5). Untuk r \u1d 50 m, Rr \u51d 0,84 Ohm, Rd \u2d 0,917 Ohm, luasnya hendaklah 1,035 m4. Ini sepadan dengan bingkai persegi dengan sisi kira-kira 4,5 m atau bingkai bulat dengan diameter 1 m. Tetapi kearuhannya, bergantung pada diameter wayar yang digunakan, akan menjadi XNUMX ... XNUMX mH, yang akan membawa kepada yang ketara. pergantungan arus dalam bingkai pada frekuensi isyarat pada frekuensi melebihi XNUMX MHz. Di samping itu, dimensi sedemikian menjadi sepadan dengan jarak ke antena, yang menyebabkan formula yang diperoleh untuk radiator magnet asas menjadi tidak boleh digunakan.

Lebih mudah untuk menggunakan faktor penukaran K1 = 0,1, yang akan membolehkan menggunakan bingkai yang agak kecil dengan keluasan 0,085 m2 - ini sepadan dengan bingkai persegi dengan sisi 291 mm atau bingkai bulat dengan diameter 328 mm. Dengan diameter konduktor 3 mm, kearuhannya adalah kira-kira 1 mH. Untuk gelung sedemikian, dengan perintang tambahan sebanyak 51 ohm, isyarat keluaran penjana, sama dengan 15 mV, akan sepadan dengan kekuatan medan 1,5 mV / m pada jarak 1 m.

Dengan mengambil kira pengaruh induktansi gelung menunjukkan bahawa ia boleh digunakan untuk mengukur kepekaan penerima radio dengan antena magnetik sehingga frekuensi 8 MHz, di mana kekuatan medan akan berkurangan sebanyak kira-kira 9%.

Pada frekuensi yang lebih tinggi, anda boleh menggunakan bingkai dengan keluasan 84,17 cm2 (yang sepadan dengan segi empat sama dengan sisi 92 mm atau bulatan dengan diameter 104 mm), diperbuat daripada tiub tembaga atau wayar dengan diameter 3 mm Dengan bingkai sedemikian dan perintang 51 Ohm tambahan, pekali penukaran akan menjadi K, = 0,01, jadi menghasilkan medan 1,5 mV/m pada jarak 1 m memerlukan output penjana sebanyak 150 mV. Pengukuran sensitiviti boleh dibuat sehingga frekuensi 30 MHz, di mana kekuatan medan akan berkurangan kira-kira 8%. Bingkai yang sama akan memberikan faktor penukaran K, = 0,1 pada jarak 465 mm, bagaimanapun, dalam kes ini, ketepatan yang tinggi dalam menetapkan jarak antara bingkai dan antena akan diperlukan.

Ketepatan menetapkan jarak ini mempengaruhi ralat pengukuran. Jadi, pada jarak 1 m, ralat ±3,33 cm membawa kepada ralat pengukuran ±10%. Pada jarak 465 mm, ralat pengukuran yang sama akan berlaku dengan ketepatan pemasangan ± 1,55 cm.

Bingkai bulat dan persegi adalah bersamaan, anda juga boleh menggunakan bingkai bentuk yang berbeza, seperti segi tiga, adalah penting bahawa kawasannya betul-betul sama dengan yang diperlukan. Oleh itu, dari sudut pandangan yang membina, lebih mudah menggunakan bingkai persegi, kerana dalam kes ini lebih mudah untuk mendapatkan kawasan tertentu.

Semua contoh di atas adalah sah untuk kes apabila paksi antena magnetik terletak pada serenjang dengan satah bingkai, dilukis melalui pusatnya (kedudukan 1, lihat rajah). Tetapi arah lain boleh digunakan untuk mengukur sensitiviti (kedudukan 2). Selaras dengan ungkapan (6), dalam kedudukan ini, pekali penukaran akan berkurangan tepat dengan faktor dua. Oleh itu, untuk mencipta kekuatan medan yang diperlukan, ceteris paribus, adalah perlu untuk menggandakan isyarat penjana atau mengurangkan jarak ke tengah bingkai dalam kali. Tetapi jarak kurang daripada 0,5 m tidak disyorkan, kerana pergantungan padu sangat meningkatkan ralat pengukuran daripada ketidaktepatan menetapkan jarak ke antena. Di samping itu, apabila jarak ke bingkai menjadi sepadan dengan dimensinya, ungkapan di atas memberikan nilai terlalu tinggi bagi kekuatan medan elektromagnet, kerana pemancar tidak lagi boleh dianggap sebagai titik.

Walau bagaimanapun, kedudukan kedua boleh menjadi mudah dari sudut pandangan kepadatan tempat kerja, kerana bingkai boleh diletakkan, sebagai contoh, di atas desktop. Tetapi dalam semua kes, adalah penting bahawa tiada objek logam besar dalam zon pengukuran yang boleh memesongkan medan dengan ketara.

Kesusasteraan

Levitin E. A., Levitin L. E. Penerima siaran. Direktori. - M.: Tenaga, 1967, hlm. 347.
Belov N. F., Dryzgo E. V. Buku Panduan radio transistor. - M.: Sov. Radio, 1973, bahagian 2, hlm. 663-691.
Brodsky M.A. Buku Panduan mekanik radio. - Minsk: Lebih tinggi. sekolah, 1974, hlm. 115.
Aizenberg G. 3., Yampolsky V. G., Tereshin O. N. VHF antena, bahagian 1. - M .: Svyaz, 1977, hlm. 86.
Markov G.T., Sazonov D.M. Antena. - M.: Tenaga, 1975, hlm. 34, formula (1-52).

Pengarang: D. Alkhimov, Smolensk; Terbitan: radioradar.net

Lihat artikel lain bahagian penerimaan radio.

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

Lemak dibakar pada waktu petang 22.11.2018

Tubuh kita mematuhi irama harian dalam segala-galanya, dan metabolisme, sudah tentu, tidak terkecuali di sini: sistem organ berfungsi secara berbeza pada masa yang berbeza dalam sehari, dan oleh itu penggunaan tenaga juga berbeza. Penyelidik Harvard mendapati bahawa pada masa yang berbeza dalam sehari, badan kita membakar jumlah kalori yang berbeza menggunakan sumber yang berbeza.

Para saintis menyediakan eksperimen berikut dengan tujuh sukarelawan: mereka terpaksa duduk di dalam bilik tanpa tingkap selama tiga minggu, tidak mengetahui masa hari itu; setiap hari mereka tidur lewat empat jam daripada hari sebelumnya - seolah-olah mereka sedang melalui zon waktu di seluruh dunia. Dan mereka semua mengukur berapa banyak kalori yang dibakar oleh badan semasa rehat pada masa yang berbeza siang dan malam.

Terima kasih kepada simulasi perjalanan di seluruh dunia, adalah mungkin untuk melihat dengan jelas jadual perbelanjaan tenaga. Secara keseluruhannya, metabolisme jelas tertakluk kepada jam biologi, walaupun dengan ciri-ciri individu. Secara keseluruhan, 129 lebih kalori dibakar pada sebelah petang dan petang berbanding pagi, dengan purata puncak berlaku pada kira-kira jam 5 petang - walaupun bagi sesetengah orang, puncak metabolik ini berlaku pada jam 2 petang atau bahkan pada jam 8 malam. Badan menghabiskan tenaga paling sedikit pada awal pagi, sekitar pukul 5, walaupun sekali lagi terdapat sukarelawan dengan minimum pada pukul 2 pagi dan 8 pagi.

Tiada apa yang mengejutkan dalam penyebaran sedemikian, lagipun, kita semua tahu dengan baik bahawa orang yang berbeza mempunyai kronotaip yang berbeza, seseorang lebih aktif pada waktu pagi, seseorang pada waktu petang, seseorang pada waktu petang. Dan, seperti yang dikatakan, pada masa yang berlainan dalam sehari badan mengambil kalori dari bahan yang berbeza: jika karbohidrat dibelanjakan kebanyakannya pada waktu pagi, maka pada waktu petang terutamanya lemak dihantar ke relau metabolik.

Berita menarik lain:

▪ Bagaimanakah persepsi bau berubah?

▪ Pengawal baharu untuk penukar flyback

▪ Trak hidrogen Mercedes-Benz GenH2 Truck

▪ Teknologi CSFB Ultra-Flash

▪ Hospital terlalu bising

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Alatan Juruelektrik. Pemilihan artikel

▪ artikel Gam dan gunting. Ungkapan popular

▪ Artikel Bagaimana kelajuan angin diukur? Jawapan terperinci

▪ artikel Memeriksa tumbuhan yang tidak dikenali untuk dimakan. Petua pelancong

▪ artikel Mesin kimpalan ringkas. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Pemasangan elektrolisis dan penyaduran. Loji elektrolisis kuprum. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

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