|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Cálculo de uma antena vertical de um quarto de onda. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / antenas de alta frequência Uma das principais formas de reduzir a interferência na recepção de televisão de transmissores amadores é o uso de antenas transmissoras com polarização vertical. A mais comum entre as ondas curtas é uma antena vertical de quarto de onda ("plano de terra"). Esta antena consiste em uma haste vertical, cujo comprimento é geralmente um pouco menor que um quarto do comprimento de onda de operação emitido pelo transmissor, e um contrapeso. É constituído por vários feixes horizontais de quarto de onda ligados à bainha de um cabo coaxial, através do qual é fornecida energia de alta frequência do transmissor. A resistência à radiação de uma antena de quarto de onda é de 28 a 32 ohms (dependendo do diâmetro externo dos tubos de metal dos quais é construída). Portanto, conectar a antena a um cabo coaxial de 50 ohms ou 75 ohms introduzirá ondas estacionárias no cabo e desperdiçará energia. Para combinar o pino vertical com o cabo, é necessário usar elementos adicionais - indutores, capacitores ou seções de cabo com determinados parâmetros. Um método de cálculo simplificado para uma antena de "plano de terra" com um contrapeso horizontal e uma seção de cabo correspondente é descrito abaixo. As antenas construídas de acordo com este cálculo funcionam bem em uma banda amadora (por exemplo, 14 MHz) e, ao mesmo tempo, irradiam bastante satisfatoriamente em duas bandas adjacentes (21 e 7 MHz). Daremos o cálculo em um exemplo numérico para a banda de 14 MHz. Na fig. 1.
Para o cálculo, é necessário saber o diâmetro dos tubos ou fios metálicos dos quais serão feitos o pino da antena e as vigas do contrapeso. Digamos que vamos usar um tubo com diâmetro externo de 30 mm para a fabricação de uma antena, e faremos o contrapeso a partir de um fio com diâmetro de 2 mm. Determinamos o coeficiente M, que caracteriza a razão entre o comprimento do dipolo de meia onda distante do solo e o diâmetro da antena. Aplicamos a fórmula: M=150000/(f(MHz)D(MM)) Aqui: f é a frequência média do intervalo, D é o diâmetro dos tubos. Com f=14,2 MHz e D=30 mm temos: M=150000/(14,2*30)=352 Usando o coeficiente M, determinamos, usando o gráfico (Fig. 2), a resistência à radiação de uma antena de quarto de onda R rad (para a frequência de ressonância): R rad \u30,8d XNUMX ohm.
Agora é necessário calcular a verdadeira resistência à radiação Ry da antena encurtada, que construiremos; devido à influência da terra e do contrapeso, difere do Rizl e é igual a: Ry=Rizl-Z/4Rizl Aqui Z é a impedância de onda do cabo coaxial a partir do qual o alimentador é feito. Em nosso exemplo, vamos tomá-lo igual a 75 ohms. Então: Ry=30,8-75/4*30,8=30,2 Ом. Para calcular o comprimento do pino vertical L, você precisa de acordo com o gráfico da Fig. 3 para determinar mais dois coeficientes auxiliares: Kc, que caracteriza a variação da resistência da antena com a variação de seu comprimento, e Kz, que leva em conta a influência do contrapeso e da superfície terrestre. Obtemos: Kc=535, Kz=0,97.
O gráfico para determinar o coeficiente K só pode ser usado se o comprimento da antena não mudar mais de 10%. Se a antena for mais longa que a ressonante, sua impedância é de natureza indutiva, se menor, é capacitiva. O comprimento do pino (em mm) é determinado pela fórmula:
Nós temos;
Para determinar o comprimento das vigas do contrapeso Lnp, feito de um fio com diâmetro de 2 mm, calculamos M: M=150000/14,2*2=5280 e de acordo com o gráfico da fig. 3 encontramos Ky = 0,978. Então
Uma antena encurtada possui, além de ativa, também uma reatância capacitiva. Para compensar, um pedaço de cabo em curto na ponta é conectado paralelamente à antena; seu comprimento é escolhido de modo que sua reatância tenha a natureza indutiva do valor requerido. Definimos essa reatância indutiva: Xc=Z/S=75/1,22=61,5 ohm Usando uma régua de cálculo ou uma tabela de tangentes, encontramos o ângulo a, cuja tangente é numericamente igual à razão entre o valor obtido Xc e a impedância de onda Zc do cabo a partir do qual o segmento correspondente será feito. Em Zc = 75 ohms: Xc/Z=61,5/75=0,82 e a=39,4° O comprimento do segmento encurtado é: Lc=(833ab)/f, mm Nesta fórmula, b é um coeficiente que caracteriza a velocidade de propagação da energia ao longo do cabo. Para cabos comuns com enchimento sólido (RK-1, RK-3) b=0,67. Por conseguinte, o Lc=(833*38,4*0,67)/114,2=154,9 мм O cálculo descrito acima leva em consideração que as vigas de contrapeso estão localizadas horizontalmente; entretanto, mesmo com sua posição inclinada (em um ângulo de 30-40° em relação ao solo), a incompatibilidade é insignificante. A razão de onda estacionária (SWR) no alimentador pode ser medida montando um indicador SWR tipo ponte simples, cujo circuito é mostrado na fig. 4. Aqui as resistências R1, R2, R3 e a resistência à radiação da antena formam uma ponte. Uma de suas diagonais é alimentada com energia de alta frequência do transmissor (Por conector). O diodo D1 do tipo D2E está incluído na segunda diagonal.
A resistência R4 serve para reduzir a resistência de saída da fonte de energia (transmissor). O indutor (Dr1) fecha o circuito da componente direta da corrente retificada; é necessário se o circuito da antena não tiver condutividade galvânica. Quando o equilíbrio da ponte, a seta do dispositivo não se desvia. O desencontro da antena e do cabo provoca o aparecimento de vontade em pé, o que é indicado pelo desvio da seta. O procedimento para medir SWR é o seguinte: 1. Sintonize o transmissor com a antena na potência máxima irradiada. 2. Reduza a potência a zero bloqueando, por exemplo, uma das lâmpadas de pré-estágio com polarização negativa e desconecte a antena. 3. Conecte a entrada do transmissor e o conector Per com um pedaço de cabo. no índice SW. 4. Gradualmente, muito suavemente, para não queimar a resistência R4, aumente a potência da energia fornecida ao ponteiro SWR até que a seta do instrumento se desvie para o final da escala. 5. Para verificar o equilíbrio da ponte, prenda temporariamente uma resistência de 75 ohms no conector Ant; a agulha do miliamperímetro deve então ir para zero. 6. Conectando-se ao Ant. o cabo coaxial que alimenta a antena, marque a corrente na escala e determine a ROE a partir da curva mostrada na fig. 5.
Se o alimentador da antena não apresentar perdas significativas, por exemplo, for feito de cabo RK-1 ou RK-3 e tiver um comprimento não superior a 15-20 m, então um ksw de 2 e até 2,5 é bastante aceitável. As perdas totais (soma das perdas no alimentador e perdas por incompatibilidade) neste caso não ultrapassarão 0,5 dB. Tal diminuição na potência na estação receptora não será perceptível de ouvido. Uma queda perceptível no volume de recepção (em 1-2 pontos) pode ser observada apenas em um VSWR da ordem de 5-8. Caso a antena construída tenha ROE excessivo ou suas dimensões escolhidas sejam maiores ou menores do que deveria ser, é necessário, utilizando o indicador ROE, ajustar a antena empiricamente. Uma antena maior que o necessário pode ser encurtada eletricamente por um capacitor conectado em série com a parte vertical (Fig. 6a). Uma antena muito curta pode ser estendida eletricamente adicionando-lhe uma indutância (Fig. 6b). Neste caso, a antena é sintonizada alternadamente, escolhendo a posição de ambas as pinças na bobina. Aqui, a parte da bobina entre as pinças 1 e 2 é usada para estender a parte vertical da antena e a parte inferior (2-3) substitui a seção do cabo em curto correspondente (Fig. 1).
Em conclusão, notamos que as cargas de eletricidade estática se acumulam na antena do tipo descrito, especialmente durante uma tempestade próxima. Portanto, é recomendável usar antenas com seções de cabo em curto (Fig. 1) ou indutância desviando o cabo (Fig. 6 b) e aterrar de forma confiável a bainha do cabo. Autor: Yu Prozorovsky (UA3AW); Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
Couro artificial para emulação de toque
15.04.2024 Areia para gatos Petgugu Global
15.04.2024 A atratividade de homens atenciosos
14.04.2024
▪ Frango à base de plantas da KFC ▪ Drones inspecionam a produção ▪ Secadores de mãos espalham bactérias
▪ seção do site Amplificadores de baixa frequência. Seleção de artigos ▪ artigo O óbvio é o incrível. expressão popular ▪ artigo Como os objetos se movem no espaço? Resposta detalhada ▪ artigo Viburnum vulgaris. Lendas, cultivo, métodos de aplicação ▪ artigo Dispositivo de balanceamento. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página