Talian Lecher. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

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

Talian Lecher. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Radio amatur pemula

Komen artikel

Dalam elektronik, talian Lecher atau sistem Lecher ialah sepasang wayar atau rod selari yang mengukur panjang gelombang radio, terutamanya dalam jalur UHF dan gelombang mikro. Wayar ini membentuk talian penghantaran seimbang pendek. Apabila disambungkan kepada sumber tenaga frekuensi tinggi, seperti pemancar radio, gelombang radio membentuk gelombang berdiri di sepanjang keseluruhan talian penghantaran. Dengan menggerakkan pelompat konduktif (jambatan) yang membuat litar pintas kedua-dua wayar sistem, seseorang boleh mengukur panjang gelombang secara fizikal.

Ahli fizik Austria Ernst Lecher, menambah baik kaedah yang digunakan oleh Oliver Lodge dan Heinrich Hertz, mengembangkan kaedahnya untuk mengukur panjang gelombang sekitar tahun 1888. Kaedah yang lebih maju untuk mengukur frekuensi boleh didapati hari ini, dan garisan Lecher kini paling kerap digunakan sebagai elemen litar apabila digunakan dalam peralatan frekuensi tinggi seperti televisyen, talian Lecher digunakan sebagai litar resonans, dalam penapis jalur sempit dan dalam peranti padanan impedans. Ia digunakan pada frekuensi antara HF/VHF di mana komponen bergumpal digunakan dan pada jalur UHF/Microwave di mana resonator rongga digunakan.

Pengukuran panjang gelombang

Garis Lecher ialah sepasang wayar kosong selari atau rod pada jarak tetap antara satu sama lain. Jarak antara konduktor tidak kritikal, tetapi ia mestilah sebahagian kecil daripada panjang gelombang. Jarak ini boleh berkisar antara kurang daripada satu sentimeter hingga 10 cm atau lebih. Panjang wayar bergantung pada panjang gelombang yang berkesan; Garisan yang digunakan untuk pengukuran biasanya beberapa kali lebih panjang daripada panjang gelombang yang diukur. Jarak seragam antara wayar menjadikannya talian penghantaran yang menghantar gelombang radio pada kelajuan malar, sangat hampir dengan kelajuan cahaya. Satu hujung talian disambungkan kepada sumber isyarat RF, seperti output pemancar radio. Hujung satu lagi talian dilitar pintas melalui konduktor alih. Jambatan penutup ini mencerminkan ombak. Gelombang yang dipantulkan dari hujung litar pintas talian berinteraksi dengan gelombang masuk, menghasilkan gelombang berdiri sinusoidal voltan dan arus pada talian. Voltan turun kepada sifar pada nod yang terletak pada jarak yang merupakan gandaan separuh panjang gelombang dari hujung talian. Maksima tegasan, dipanggil antinod, terletak di tengah-tengah antara nod. Oleh itu, panjang gelombang λ boleh ditentukan dengan mencari dua nod berturut-turut (atau antinod) dan mengukur jarak antara mereka, yang mesti didarab dengan dua. Frekuensi F boleh dikira jika panjang gelombang dan kelajuannya diketahui, dan jika kelajuan cahaya C diketahui:

F=C/λ

Untuk ukuran, knot biasanya digunakan, kerana ia kelihatan lebih tajam daripada antinod, masing-masing, dan ketepatan pengukuran akan lebih tinggi.

Carian nod

Dua kaedah digunakan untuk mencari nod. Salah satunya ialah menggunakan penunjuk voltan seperti voltmeter RF atau mentol lampu pijar ringkas yang dipasang pada sepasang sesentuh yang meluncur ke atas dan ke bawah wayar. Apabila mentol mencapai nod, voltan antara wayar menjadi sifar, jadi mentol padam. Salah satu kelemahan kaedah ini ialah penunjuk boleh menjejaskan gelombang berdiri pada garisan, yang membawa kepada pantulannya. Untuk mengelakkan ini, penunjuk dengan impedans masukan yang tinggi mesti digunakan; lampu pijar konvensional adalah rintangan yang terlalu rendah. Leher dan penyelidik lain menggunakan tiub Geisler yang panjang dan nipis (Rajah 1.), yang kelalang kacanya diletakkan terus pada garisan. Dalam pemancar lama, voltan tinggi merangsang pelepasan cahaya dalam gas. Pada masa kini, lampu neon kecil sering digunakan. Salah satu masalah dengan penggunaan lampu nyahcas cahaya ialah voltan penyalaan yang tinggi, menjadikannya sukar untuk mengesan voltan minimum dengan tepat. Meter panjang gelombang yang tepat menggunakan voltmeter RF.

Kaedah lain digunakan untuk mencari nod adalah untuk menggerakkan jambatan penutup sepanjang garisan dan mengukur arus HF yang mengalir dalam talian menggunakan ammeter HF yang disertakan dalam talian penyuap. Arus dalam garisan Lecher, seperti voltan, membentuk gelombang berdiri dengan nod (titik arus minimum) melalui setiap separuh panjang gelombang. Memandangkan talian adalah galangan untuk sumber tenaga RF yang menyuapnya, dan galangan ini berbeza-beza bergantung pada panjang talian. Apabila nod semasa terletak pada permulaan baris, arus yang diambil dari sumber akan menjadi minimum, iaitu apa yang akan ditunjukkan oleh ammeter. Jika anda menggerakkan jambatan penutup lebih jauh di sepanjang garisan dan menandakan dua tempat dengan arus minimum, maka jarak antara dua minima ini akan sama dengan separuh panjang gelombang.

talian Lecherov
nasi. 1. Barisan Lecher model 1902, sama dengan reka bentuk asal 1888 oleh Ernst Lecher

Gelombang radio yang dijana oleh penjana berdasarkan jurang percikan Hertz (dalam rajah di sebelah kanan) bergerak di sepanjang wayar selari. Wayar ditutup antara satu sama lain (dalam rajah di sebelah kiri), gelombang yang dipantulkan berjalan semula di sepanjang wayar ke arah penjana, mencipta gelombang voltan berdiri di sepanjang garisan. Voltan cenderung kepada sifar pada nod yang terletak pada jarak yang merupakan gandaan separuh panjang gelombang dari hujung talian. Nod ditemui dengan menggerakkan tiub Geisler, tiub nyahcas cahaya kecil seperti lampu neon, di sepanjang garisan (dua daripada lampu ini ditunjukkan dalam rajah). Voltan tinggi pada talian menyebabkan tiub bercahaya. Apabila tiub mencapai nod, voltan cenderung kepada sifar, dan tiub keluar. Jarak yang diukur antara dua nod bersebelahan didarab dengan dua untuk memberikan panjang gelombang λ. Dalam rajah, garisan ditunjukkan dipendekkan; pada panjang garisan itu ialah 6 meter. Gelombang radio yang dihasilkan oleh penjana berada dalam jalur VHF dan mempunyai panjang gelombang beberapa meter. Inset menunjukkan jenis tiub Geisler yang digunakan dengan garisan Lecher.

Pembinaan

Tarikan utama talian Lecher ialah ia boleh digunakan untuk mengukur kekerapan tanpa menggunakan elektronik yang kompleks, dan talian itu boleh dipasang dengan mudah daripada bahan ringkas yang dijual di kedai biasa. Garisan Lecher untuk mengukur panjang gelombang biasanya dibina pada bingkai di mana konduktor mendatar dipasang dengan tegar, di mana jambatan penutup atau penunjuk bergerak, dan skala pengukur, yang menentukan jarak antara nod. Bingkai biasanya diperbuat daripada bahan bukan konduktif seperti kayu, kerana sebarang objek konduktif berhampiran garisan boleh mengganggu rejim gelombang berdiri.

Dalam banyak cara, garisan Lecher ialah versi elektrik eksperimen tiub Kundt yang digunakan untuk mengukur panjang gelombang bunyi.

Mengukur kelajuan cahaya

Jika frekuensi F gelombang radio diketahui, maka dengan mengukur panjang gelombang λ menggunakan garis Lecher, anda boleh mengira kelajuan gelombang C, yang lebih kurang sama dengan kelajuan cahaya:

C=λ*F

Pada tahun 1891, ahli fizik Perancis Prosper-René Blondlot menggunakan kaedah ini untuk membuat pengukuran pertama kelajuan perambatan gelombang radio. Dia menggunakan 13 frekuensi berbeza antara 10 dan 30 MHz dan mendapat purata 297600 km/s, iaitu dalam 1% daripada kelajuan sebenar cahaya. Ini adalah pengesahan penting teori James Clerk Maxwell bahawa cahaya juga merupakan gelombang elektromagnet, sama seperti gelombang radio.

Permohonan dalam bidang lain

Garis Lecher pendek sering digunakan sebagai litar resonans Q tinggi, yang dipanggil penalaan atau stub resonan. Sebagai contoh, garis Lecher pendek gelombang suku (λ/4) bertindak seperti litar resonans selari, mempunyai rintangan tinggi pada frekuensi resonansnya dan galangan rendah pada frekuensi lain. Mereka digunakan kerana fakta bahawa pada frekuensi julat desimeter (10 cm ... 1 m) dalam litar resonans, induktansi dan kapasitans kecil diperlukan, yang menjadikannya sukar untuk dihasilkan dan, lebih-lebih lagi, ia sangat sensitif terhadap parasit. kemuatan dan kearuhan. Satu-satunya perbezaan antara talian penghantaran tertutup dan litar LC konvensional ialah talian penghantaran tertutup (resonan stub) seperti talian Lecherian mempunyai berbilang resonans pada frekuensi ganjil yang merupakan gandaan frekuensi resonan asas, manakala litar LC bergumpal hanya mempunyai satu frekuensi resonans. .

Mengkuasakan Penguat Kuasa Frekuensi Tinggi

Talian Lecher boleh digunakan untuk litar resonan dalam penguat kuasa gelombang mikro.] Contohnya, penguat tetrod berganda (QQV03-20) pada frekuensi 432 MHz diterangkan oleh G. R. Jessop dalam manual (GR Jessop, manual VHF UHF, RSGB, Potters Bar, 1983 ) menggunakan garisan Lecher dalam litar anod sebagai litar resonans.

talian Lecherov
nasi. 2. Menggunakan garisan Lecher sebagai litar resonans

Penala TV

Talian Lecher gelombang suku digunakan dalam litar resonan dalam penguat RF dan dalam pengayun tempatan dalam beberapa model TV moden. Penalaan ke pelbagai stesen TV dijalankan menggunakan varicap yang disambungkan kepada kedua-dua konduktor saluran Lecher.

Impedans garisan Lecher

Jarak konduktor Lechera tidak menjejaskan kedudukan gelombang berdiri pada talian, tetapi ia menentukan impedans ciri, yang boleh menjadi penting untuk memadankan talian dengan sumber kuasa RF untuk pemindahan kuasa yang cekap. Untuk dua konduktor silinder selari dengan diameter d dan jarak di antara mereka D, galangan garis akan sama dengan:

Untuk wayar selari, formula untuk kemuatan di mana L ialah panjang, C ialah kapasitans per meter

Dari mana

Kabel reben 300 dan 450 ohm yang tersedia secara komersial (seperti talian mi telefon dua wayar) boleh digunakan sebagai talian Lecher panjang tetap (stub resonan).

Lihat artikel lain bahagian Radio amatur pemula.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kewujudan peraturan entropi untuk jalinan kuantum telah terbukti 09.05.2024

Mekanik kuantum terus memukau kita dengan fenomena misteri dan penemuan yang tidak dijangka. Baru-baru ini, Bartosz Regula dari Pusat RIKEN untuk Pengkomputeran Kuantum dan Ludovico Lamy dari Universiti Amsterdam membentangkan penemuan baharu yang melibatkan keterikatan kuantum dan kaitannya dengan entropi. Keterikatan kuantum memainkan peranan penting dalam sains dan teknologi maklumat kuantum moden. Walau bagaimanapun, kerumitan strukturnya menjadikan pemahaman dan pengurusannya mencabar. Penemuan Regulus dan Lamy menunjukkan bahawa keterikatan kuantum mengikut peraturan entropi yang serupa dengan peraturan untuk sistem klasik. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam bidang sains dan teknologi maklumat kuantum, memperdalam pemahaman kita tentang jalinan kuantum dan kaitannya dengan termodinamik. Hasil kajian menunjukkan kemungkinan keterbalikan transformasi belitan, yang boleh memudahkan penggunaannya dalam pelbagai teknologi kuantum. Membuka peraturan baharu ...>>

Penghawa dingin mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Musim panas adalah masa untuk berehat dan mengembara, tetapi selalunya panas boleh mengubah masa ini menjadi siksaan yang tidak tertanggung. Temui produk baharu daripada Sony - penghawa dingin mini Reon Pocket 5, yang menjanjikan untuk menjadikan musim panas lebih selesa untuk penggunanya. Sony telah memperkenalkan peranti unik - perapi mini Reon Pocket 5, yang menyediakan penyejukan badan pada hari panas. Dengan itu, pengguna boleh menikmati kesejukan pada bila-bila masa, di mana sahaja dengan hanya memakainya di leher mereka. Penghawa dingin mini ini dilengkapi dengan pelarasan automatik mod operasi, serta penderia suhu dan kelembapan. Terima kasih kepada teknologi inovatif, Reon Pocket 5 melaraskan operasinya bergantung pada aktiviti pengguna dan keadaan persekitaran. Pengguna boleh melaraskan suhu dengan mudah menggunakan aplikasi mudah alih khusus yang disambungkan melalui Bluetooth. Selain itu, baju-T dan seluar pendek yang direka khas tersedia untuk kemudahan, yang boleh dipasangkan perapi mini. Peranti boleh oh ...>>

Tenaga dari angkasa untuk Starship 08.05.2024

Menghasilkan tenaga suria di angkasa semakin boleh dilaksanakan dengan kemunculan teknologi baharu dan pembangunan program angkasa lepas. Ketua syarikat permulaan Virtus Solis berkongsi visinya menggunakan SpaceX's Starship untuk mencipta loji kuasa orbit yang mampu menggerakkan Bumi. Startup Virtus Solis telah melancarkan projek bercita-cita tinggi untuk mencipta loji kuasa orbit menggunakan Starship SpaceX. Idea ini boleh mengubah dengan ketara bidang pengeluaran tenaga suria, menjadikannya lebih mudah diakses dan lebih murah. Teras rancangan permulaan adalah untuk mengurangkan kos pelancaran satelit ke angkasa menggunakan Starship. Kejayaan teknologi ini dijangka menjadikan pengeluaran tenaga suria di angkasa lebih berdaya saing dengan sumber tenaga tradisional. Virtual Solis merancang untuk membina panel fotovoltaik yang besar di orbit, menggunakan Starship untuk menghantar peralatan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, salah satu cabaran utama ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Lemon dan matahari untuk pembasmian kuman air 01.05.2012

Penyelidik di Universiti Johns Hopkins percaya bahawa cahaya matahari dan jus lemon menjadikan air boleh diminum.

Para saintis mendapati bahawa menambah jus lemon ke dalam air dan kemudian mendedahkan botol kepada cahaya matahari dengan ketara mengurangkan jumlah bakteria berbahaya seperti E. coli.

Akses kepada air minuman bersih terus menjadi masalah utama di banyak negara. Di seluruh dunia, separuh daripada semua katil hospital diduduki oleh pesakit yang menjadi sakit akibat minum air yang tidak berkualiti.

Tetapi ternyata masalah itu boleh diselesaikan sebahagiannya dengan bantuan cahaya matahari dan menambah jus lemon ke dalam air. Resipinya adalah seperti berikut: 2 ml lemon atau jus limau nipis ditambah kepada 30 liter air. Ini agak sedikit dan tidak merosakkan rasa air. Kemudian sebotol air terdedah kepada Matahari: dari 6 jam pada hari yang cerah hingga 48 jam pada hari yang mendung.

Eksperimen menggunakan kultur bakteria E. coli, bacteriophage MS2 dan norovirus menunjukkan bahawa dalam proses pembasmian kuman dengan jus lemon dan cahaya matahari, penurunan ketara dalam bilangan bakteria diperhatikan selepas 30 minit. Secara umum, kaedah pembasmian kuman air ini adalah setanding dengan hasil air mendidih atau kaedah pembersihan rumah yang lain. Benar, perlu diperhatikan bahawa bilangan norovirus di dalam air berkurangan sedikit - sayangnya, teknik itu tidak universal.

Walau bagaimanapun, pembersihan dengan jus lemon dan cahaya matahari boleh menjadi lebih berkesan dan lebih selamat daripada menggunakan bahan kimia dan bahan yang berpotensi berbahaya seperti TiO 2 (titanium dioksida) atau H2O2 (hidrogen peroksida).

Berita menarik lain:

▪ Teknologi pelarasan ketelusan tingkap yang murah

▪ Bas elektrik hidrogen

▪ Mencetak struktur kaca 3D

▪ enjin maklumat

▪ Spesifikasi P2PE V2 akan menjadikan kecurian data kad menjadi sia-sia

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Jam, pemasa, geganti, suis beban. Pemilihan artikel

▪ artikel Sejarah Agama. Nota kuliah

▪ artikel Nama tengah siapa yang ditolak dalam akhbar Soviet bertentangan dengan peraturan bahasa Rusia? Jawapan terperinci

▪ artikel Keselamatan pekerjaan pekerja perhutanan

▪ artikel Peranti untuk mengecas bateri kereta. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel FM Transverter 144/27 MHz. 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