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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Na correspondência de uma antena de meia onda. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Antenas. Medições, ajuste, coordenação A antena vertical de meia onda, diferenciada por sua simplicidade (comprimento do condutor -λ / 2) e eficiência, tornou-se difundida na CBS. Mas animado com o final - no antinó da tensão, tem uma impedância Za alta e difícil de prever, que depende, em particular, de seus recursos de design. Deve ter um dispositivo correspondente (transformador) que reduza a alta resistência ativa Ra (Za se transforma nela após sintonizar a antena) para a impedância de onda do alimentador de 50 Ohm, geralmente usada em tecnologia de comunicação. A coordenação pode ser realizada por um transformador, autotransformador, P-loop, qualquer outro conversor que tenha uma relação de transformação de tensão k - √50/Rá e, claro, não introduzindo perdas significativas. Freqüentemente, "meias ondas" são combinadas com um alimentador de 50 ohms, um circuito sintonizado nas frequências operacionais, cuja indutância é uma bobina de ar, um alimentador é conectado a parte das voltas e um vibrador de meia onda é conectado a todo o circuito. Geralmente não há capacitância explícita neste circuito. Sua função é realizada pela própria capacitância da bobina, que às vezes é aumentada por uma "bandeira" de metal conectada à base do vibrador. A sintonia do circuito da antena será, obviamente, afetada pela componente reativa do próprio vibrador, se seu comprimento for l ≠ λ/2. No entanto, os cálculos possíveis aqui não pretendem ser precisos, e o ajuste fino de uma "meia onda" feita por você mesmo em um experimento bastante trabalhoso é inevitável. Subindo no telhado, a antena é "derrubada", ou o ponto de conexão do alimentador à bobina é alterado (muitas vezes deslocando-o apenas por uma fração de volta), ou o comprimento do vibrador (um passo de não mais de 1-2 cm), ou eles deslocam ligeiramente as voltas da bobina. Tendo feito um, o outro ou o terceiro - separadamente, em pares ou todos de uma vez - e retornando a antena à sua posição de trabalho, a ROE resultante é medida. E assim - muitas vezes, até que um ROE < 1,5-2 seja obtido na faixa de frequência desejada. Ou ... será comprada uma "antena de marca", notável apenas pelo fato de quase todo esse trabalho já ter sido feito nela por alguém. Quando dizem que em SWR = 1,5, a potência de radiação diminui em 4% e em SWR = 2 - em 11% (ambos ainda são considerados toleráveis), então a razão para isso não é a perda na linha de comunicação, mas o inconsistência do transmissor com a carga. Se considerarmos um gerador com tensão de circuito aberto U e resistência interna Rin = 50 Ohm *, então a dependência da potência dissipada na carga Рн na resistência de carga Rн tem a forma: Рн = você2RH/(50+Rí)2. *) Mas se este for um gerador com um Rin muito pequeno, cujo modo é simplesmente projetado para uma carga de 50 ohms, então as perdas com as mesmas incompatibilidades aumentarão drasticamente, mesmo com SWR \u7,5d 25 podem ser 30- 150%. Além disso, a resposta do gerador a um descompasso com a carga não será mais “simétrica”. Portanto, se em Rn \u3d 16,7 Ohm (SWR XNUMX) a potência de radiação diminui drasticamente, então em Rn \uXNUMXd XNUMX Ohm (mesmo SWR), os transistores de saída podem ser queimados. Mas com SWR > 1, as perdas ocorrem no próprio alimentador. Com uma pequena atenuação linear do alimentador ou seu pequeno comprimento total, essas perdas nele podem ser desprezadas para quase qualquer ROE. Neste caso, o dispositivo de correspondência de meia onda "pode ser como mostrado na Fig. 1.
Como matcher externo, apenas na primeira aproximação do Ra principal da antena à impedância de onda do alimentador, é utilizado um autotransformador T1, feito em um núcleo magnético de anel de ferrite 400НН 22x12x5 mm. Enrolamento n2 - 20 voltas de fio MSHP-0,07 (seção de montagem de núcleo único 0 07 mm2) e em cima dele - o enrolamento n1 conectado em fase com ele - 5 voltas do fio MSHP-0,2 (Fig. 2). Como a indutância de fuga em tal transformador é pequena, sua taxa de transformação k = n1 / (n1 + n2) = 0,2.
Carregando o enrolamento de saída com o número de voltas (n1 + n2) do autotransformador com um resistor RH = 1250 Ohm e conectando o enrolamento de entrada (n1) por meio de um medidor SWR à saída da antena de uma estação de rádio CBS de 4 watts (observe que Rн = 1250 Ohm, convertido para a antena a saída da estação de rádio, torna-se ideal para ela Rn = 1250 k2 = 50 Ohm), foi possível avaliar sua operação em frequências na faixa de 11 metros. A potência fornecida ao resistor foi de 3,4 ... 3,5 W e o ROE não ultrapassou 1,2. Este autotransformador já seria um matcher bom o suficiente para uma "meia onda" sintonizada com Ra = 1250 ohms. Mas mesmo que a resistência ativa da antena seja diferente, ela trará essa resistência a um valor que não é mais tão diferente da resistência da onda do alimentador e, assim, reduzirá as perdas a desprezíveis. O estágio ajustável do dispositivo correspondente localizado na outra extremidade do alimentador é um circuito L1C1, à bobina da qual uma estação de rádio e um alimentador são conectados por um autotransformador. A bobina L1 é enrolada com fio PEV-2-1,4 em uma moldura com diâmetro de 6,5 mm. Número de voltas - 12, comprimento do enrolamento - 22 mm. Retirada para a estação - a partir do 7º turno (contando a partir do "solo"); derivações para o alimentador - da 4ª, 5ª, 6ª, 7ª, 8ª, 9ª, 10ª ou 11ª volta, que levam à chave SA1 tipo PG2 para 12 posições, instalada próximo à bobina (suas conexões com a bobina tornam os condutores extremamente curtos ). Capacitor C1 - tipo KSO-1. Talvez sua capacidade precise ser esclarecida. O circuito L1C1 é ajustado com um núcleo de carbonila M4x10 mm, envolto em um tubo plástico grosso, que deve entrar na bobina com alguma resistência. O circuito também pode ser ajustado com um capacitor variável com capacidade de 30 ... 40 pF, conectado em paralelo com o capacitor C1. Como, após a correspondência do transformador do vibrador com o alimentador, o modo de onda viajante provavelmente não ocorrerá nele, é recomendável usar um alimentador não de comprimento arbitrário, mas de um múltiplo de λ/2 (em um cabo coaxial com isolamento de polietileno sólido, é 0.66λ/2). Um alimentador deste comprimento (é chamado de repetidor de alta frequência) só transmitirá Zа' inalterado - a impedância da antena convertida em T1 - para um matcher ajustável, onde o componente reativo desta resistência complexa será compensado pela dessintonização do circuito L1C1, e o componente ativo por comutação de taps para L1 é transformado em uma resistência próxima a 50 ohms. O dispositivo descrito foi usado para combinar um fio "meia onda" com um "expansor" capacitivo na outra extremidade do vibrador. A antena foi sintonizada e combinada apenas na grade de frequência C. No entanto, em outras frequências CB, a ROE acabou não sendo superior a 1,2. Aparentemente, isso se deve à maior conversão de resistência de banda larga em T1 do que no caso de transformadores aéreos convencionais. Afinal, uma "meia onda" em si, especialmente com um "expansor" capacitivo, não deve ser mais estreita do que qualquer outro vibrador de meia onda. Autor: Yu.Vinogradov, Moscou
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