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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Vamos falar sobre antenas? Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Antenas. Teoria Sabe-se que as capacidades do transceptor mais avançado não podem ser realizadas sem o uso de sistemas de alimentação de antenas (AFS) altamente eficientes, que incluem um complexo de dispositivos desde a saída do transmissor até as antenas. Consideraremos algumas questões gerais da criação de um AFS, abordando com mais detalhes o projeto de um transformador de banda larga (SHPT). A prática mostra que a banda larga do SPT permite obter resultados satisfatórios de seu trabalho em toda a faixa, mas não garante o máximo aproveitamento das capacidades do APS. Esta situação pode ser explicada pelo insuficiente conhecimento dos radioamadores sobre o grau de influência do projeto do APS na eficiência do sistema. 1. CAMPO DE APLICAÇÃO A maioria dos SPTs é projetada para operar em todas as bandas de HF: de 1,8 MHz a 28 MHz inclusive. Se levarmos em conta a diferença nos mecanismos de transmissão de energia por transformadores de baixa e alta frequência, então com o uso do WPT em uma ampla faixa, podemos concordar com [1]. Compartilhamos o ponto de vista, infelizmente, de um autor estrangeiro desconhecido para nós, exposto no artigo "Uma Nova Classe de Transformadores em Linhas Coaxiais"; Da análise da prática de uso do SPT, o autor tira as seguintes conclusões: - Aconselha-se a utilização de ShPT apenas quando se trabalha com baixa potência e apenas nas secções de baixa frequência das bandas de HF; - as desvantagens dos WPTs incluem a não linearidade de suas características quando o núcleo está saturado, levando à distorção do sinal, bem como o perigo de uma descarga de arco ao operar em alta potência, o que pode levar à destruição do núcleo. Em nosso próprio nome, acrescentamos que não excluímos a possibilidade fundamental de criar um SPT com bom desempenho nas bandas de HF de alta frequência. Aparentemente, é mais correto falar em limitar o espectro de frequência do WPT a duas ou três faixas adjacentes, dentro das quais o transformador tenha desempenho satisfatório. 2. MATERIAL DE ENROLAMENTO Autores nacionais recomendam o uso de fios esmaltados ou fios de instalação trançados em isolamento de PVC para os enrolamentos do SHPT [2]. 3. PROJETO DE ENROLAMENTOS Os enrolamentos de um transformador com K = 1: 4 são enrolados com um fio dobrado duas vezes. Em nossa opinião, a resposta em frequência do SPT pode ser corrigida alterando o design dos enrolamentos e o número de voltas neles. 4. CONFIGURAÇÃO DO APS Os mais altos indicadores de APS são alcançados com a coordenação precisa de todos os elementos do sistema, ou seja, quando as impedâncias dos estágios de acoplamento são iguais ou combinadas usando dispositivos especiais. Os componentes da impedância - capacitivos e indutivos - mudam de acordo com diferentes leis com a mudança na frequência e, portanto, é impossível alcançar a coordenação completa dos elementos do sistema em uma ampla faixa de frequências. A configuração do APS praticamente se resume a essa seleção do design dos elementos do sistema, que atinge um desempenho bastante uniforme e relativamente alto de sua operação em todas as faixas, ou o mais alto desempenho em uma faixa de frequência pré-planejada. O grau de ajuste do APS é julgado pelos valores de ROE. 5. SWR A ROE é o indicador mais importante pelo qual, com certo grau de certeza, se pode julgar a eficácia real da substância medicamentosa. Quase todas as ondas curtas sabem que, ao configurar o AFS, deve-se buscar o cobiçado "um" e não "ir além" de alguns valores de SWR de limite. Mas, ao mesmo tempo, nem todos se aprofundam na essência física do indicador, que é a razão entre a maior resistência total dos elementos de acoplamento e a menor. Observe que é impossível determinar a partir dos valores de ROE qual das resistências de acoplamento tem um valor grande. Por exemplo, se o transmissor for perfeitamente compatível com o alimentador de 75 ohms e a ROE for -3,0, então a impedância de entrada da antena conectada diretamente ao alimentador pode ser de 25 ohms ou 225 ohms. Com uma faixa tão ampla de valores possíveis, a ordem de grandeza da resistência é facilmente determinada a partir dos dados da literatura. O valor real da impedância da antena pode ser medido por instrumentos [3]. Como já observado, para os radioamadores, não é a magnitude da resistência da antena que interessa mais, mas a identificação da dependência da eficiência do sistema no projeto de seus elementos. Alcançar os valores mínimos de SWR indica o cumprimento da tarefa. Ao falar sobre o ajuste do APS, assumimos que o transmissor foi ajustado com precisão para a impedância de carga calculada. No entanto, como mostra a prática, esta configuração nem sempre recebe a devida atenção, resultando em redução da potência irradiada. Oferecemos um método simples para configurar o transmissor no modo de operação. É necessário conectar uma carga fictícia não indutiva à saída do transmissor através de um medidor SWR e, ajustando a cascata, incluindo a seleção de indutâncias, obter SWR-1,0. (Observe que consideramos errônea a prática generalizada de usar várias lâmpadas incandescentes como carga equivalente, pois a lâmpada não possui uma resistência puramente ativa.) Foi observado acima que é possível julgar a eficácia do APS com base nas leituras do medidor de ROE apenas com um certo grau de confiabilidade, dependendo tanto do projeto do APS quanto da localização do medidor de ROE nele [ 5]. Como regra, o dispositivo está localizado na saída do transmissor, o que é conveniente do ponto de vista prático. A maior confiabilidade da estimativa corresponderá ao caso de conexão direta da antena ao alimentador, a mais baixa - na presença de um dispositivo correspondente (CS). A obtenção dos valores mínimos de SWR na presença de SU indica a sintonia do APS para uma determinada frequência, mas não caracteriza o grau de transmissão da energia do transmissor para a antena. Para combinar com precisão todos os elementos do APS contendo o sistema de controle, no processo de configuração do sistema, é necessário medir simultaneamente a ROE antes e depois do sistema de controle. Apesar da complexidade da implementação prática das medições, elas são de interesse indiscutível. Ao mesmo tempo, a observação sobre a medição da ROE na linha do sistema de controle para a antena pode ser classificada como um desejo, porque Os medidores SWR usados por radioamadores não são projetados para funcionar em linhas de transmissão de alta impedância. Mas existe uma solução de compromisso. O grau de coordenação do sistema de controle com a antena pode ser avaliado pelos valores máximos da corrente da antena medidos pelo método de não indução. Para eliminar erros que podem ser causados por ressonâncias parasitas da antena, os gráficos de mudança de corrente devem ser considerados em conjunto com a resposta de frequência da antena. O projeto do SPT [2] recomendado pelo autor pretendia trabalhar com uma antena com impedância de entrada de 300 ohms, operando nas faixas de 1,8 ... 28 MHz. Valor recomendado n=8...15 voltas. Para enrolamentos, são recomendados fios em isolamento de esmalte ou fio de instalação trançado em isolamento de PVC. Usamos: conjunto de combustível de núcleo, fio - PE 1,0. A entrada do SPT foi conectada ao gerador de RF usando um alimentador de 75 ohms de 18 m de comprimento através de um medidor de SWR. Os equivalentes de carga RSH com resistência de 75, 155, 310, 420, 500 e 600 Ohm foram conectados por sua vez à saída do transformador. A partir dos valores de ROE foi estimado o grau de casamento da entrada da EPS com o gerador. Experimentos iniciais, realizados em um amplo espectro de frequências (Tabela 1), determinaram o possível escopo do WPT. Tabela 1. ROE no alimentador em vários valores da frequência de operação (F) e do número de voltas (9) do ShPT (Resistência equivalente de carga Ren=310 Ohm)
Experimentos subsequentes (Tabela 2, Fig. 1) foram realizados em freqüências médias de 160, 80 e 40 metros, nas quais deveria trabalhar no ar. Tabela 2. ROE no alimentador em diversos valores de frequência de operação (F), número de voltas (n) e resistência de carga equivalente (Ren)
Com base nos resultados experimentais, pode-se seguintes conclusões sobre os FSPs testados.
Resumindo o exposto, tentaremos formular algumas recomendações para a criação e configuração de APS multi-range usando o FFS.
Levando ao conhecimento dos leitores os resultados dos experimentos realizados, os consideramos apenas como material informativo, e não como descrição do projeto a ser repetido. O objetivo do artigo é chamar a atenção para os problemas da criação de APS de alta eficiência, incentivar os radioamadores a experimentar, a trocar experiências. Literatura 1. S.G. Bunin, L.P. Yaylenko. Manual de um rádio amador de ondas curtas. 2ª edição. Kyiv. "Técnica". 1984
Autores: V. Panteleev (UA3TX), D. Panteleev (UA3TJW); Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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