Главная

Статьи

Узгодження антен і погоджують пристрої

В аматорській практиці вкрай рідко використовуються антени, вхідний опір яких дорівнює хвильовому опору фідера, і в свою чергу, вихідному опору передавача (ідеальний варіант узгодження)

В аматорській практиці вкрай рідко використовуються антени, вхідний опір яких дорівнює хвильовому опору фідера, і в свою чергу, вихідному опору передавача (ідеальний варіант узгодження). Найчастіше такої відповідності немає і доводиться застосовувати спеціальні погоджують пристрої. Антену, фідер і вихід передавача слід розглядати як єдину систему, в якій передача енергії повинна здійснюватися без втрат.

Реалізація цього непростого завдання зажадає узгодження в двох місцях: в точці з'єднання антени з фідером і фідера з виходом передавача. Найбільш популярні різного роду трансформують пристрою: від резонансних коливальних контурів до коаксіальних трансформаторів у вигляді відрізків коаксіального кабелю відповідної довжини. Всі вони потрібні для узгодження опорів, що в кінцевому підсумку і призводить до мінімізації втрат в лінії передачі. І, найголовніше, до зниження позасмугових випромінювань.

Як правило, стандартне вихідний опір сучасних широкосмугових передавачів (трансиверів) 500м. Більшість застосовуваних в якості фідера коаксіальних кабелів також мають стандартну величину хвильового опору 50 або 750м. Антени в залежності від типу і конструкції можуть мати вхідний опір в дуже широкому інтервалі величин: від декількох Ом до сотень Ом і більше.
Відомо, що вхідний опір одноелементні антен на резонансній частоті носить практично активний характер. І чим більше частота передавача відрізняється від резонансної * частоти антени в ту або іншу сторону, тим більше у вхідному опорі антени з'являється реактивна складова ємнісного або індуктивного характеру. У багатоелементних антенах вхідний опір на резонансній частоті має комплексний характер, так як свою лепту в освіту реактивної складової вносять пасивні елементи.

У тому випадку, коли вхідний опір антени має чисто активний характер, узгодити його з опором фідера нескладно за допомогою будь-якого з відповідних трансформують пристроїв. При цьому втрати зовсім незначні. Але, як тільки у вхідному опорі утворюється реактивна складова, то узгодження ускладнюється, і потрібно більш складне пристрій, що погодить, здатне компенсувати небажану реактивність. І це потрібно перебувати в точці харчування антени. Чи не скомпенсированная реактивність погіршує КСВ в фідері і збільшує втрати.
Спроба повної компенсації реактивності на нижньому кінці фідера (у передавача) безуспішна, так як обмежена параметрами самого фідера. Перебудова частоти передавача в межах вузьких ділянок аматорських діапазонів не приводить до появи значної реактивної складової, тому в більшості випадків немає необхідності компенсувати реактивність. Правильно спроектовані багатоелементні антени також не мають великої реактивної складової вхідного опору, і зазвичай її компенсації не потрібно.

В ефірі часто виникають суперечки про роль і призначення антенного узгоджувального пристрою (антенного тюнера) при узгодженні передавача з антеною. Одні покладають на нього великі надії, інші вважають його непотрібною іграшкою. Чим же насправді (на практиці) може і чому не може допомогти антенний тюнер?

В першу чергу тюнер - це високочастотний трансформатор опорів, здатний при необхідності компенсувати реактивність ємнісного або індуктивного характеру.

Розглянемо простий приклад:
Розрізний вібратор (диполь), що має на резонансній частоті вхідний опір активного характеру близько 700м, з'єднаний 75-омним коаксіальним кабелем (фідером) з передавачем, вихідний опір якого 500м. Тюнер встановлений на виході передавача і в даному випадку виконує роль узгоджувального вузла між фідером і передавачем, з чим він легко справляється.
Якщо передавач перебудувати на частоту відмінну від резонансної частоти антени, то у вхідному опорі антени виникне реактивність, яка тут же виявиться на нижньому кінці фідера. Тюнер також здатний її компенсувати, і передавач знову буде узгоджений з фідером антени.

Що буде на виході фідера, в точці його з'єднання з антеною?
Використовуючи тюнер тільки на виході передавача, повну компенсацію забезпечити не вдасться, і в фідері виникнуть втрати через неточного узгодження з антеною. У цьому випадку знадобиться ще один тюнер, який доведеться підключити між фідером і антеною, тоді він виправить становище і компенсує реактивність. У зтом прикладі фідер виконує роль узгодженої лінії передачі довільної довжини.

Ще один приклад:
Рамкову антену, що має вхідний опір активного характеру приблизно 1100м, необхідно узгодити з 50-омной лінією передачі. Вихід передавача 500м. Тут потрібно пристрій, що погодить, встановлене в точці підключення фідера антени. Зазвичай багато любителів використовують ВЧ трансформатори різних типів з феритовими сердечниками, але зручніше виготовити четвертьволновий коаксіальний трансформатор з 75-омного кабелю.
Довжина відрізка кабелю А / 4 х 0.66, де
Я - довжина хвилі,
0.66 - коефіцієнт укорочення для більшості відомих коаксіальних кабелів.
Коаксіальний трансформатор включається між входом антени і 50-омним фідером.
Якщо його згорнути в бухту діаметром 15 ... 20 см, то він буде виконувати і функцію сімметрірующего пристрою. Фідер з передавачем узгоджується автоматично, за однакової кількості їх опорів. У цьому випадку від послуг антенного тюнера можна взагалі відмовитися.

Для даного прикладу можливий ще один спосіб узгодження:
За допомогою півхвильового або кратного половині хвилі коаксіальногокабелю взагалі з будь-яким хвильовим опором (також з урахуванням коефіцієнта укорочення). Він включається між антеною та тюнером, що знаходяться біля передавача. Вхідний опір антени близько 110Ом переноситься до нижнього кінця кабелю і за допомогою тюнера трансформується в опір 500м. У цьому випадку має місце повне узгодження антени з передавачем, а фідер виконує функцію повторювача.

У більш складних випадках, коли вхідний опір антени не відповідає хвильовому опору фідера, а опір фідера не відповідає вихідному опору передавача, необхідні два узгоджувальних пристрою. Одне вгорі для узгодження антени з фідером, інше внизу - для узгодження фідера з передавачем. І обійтися тільки одним антенним фідером для узгодження всьому ланцюгу: антена - фідер - передавач не представляється можливим.

Наявність реактивності ще більше ускладнює ситуацію. Антенний тюнер в цьому випадку значно поліпшить узгодження передавача з фідером, полегшивши тим самим роботу кінцевого каскаду, але не більше того. Через неузгодженості фідера з антеною матимуть місце втрати, і ефективність роботи самої антени буде зниженою. Включений КСВ-метр між передавачем і тюнером зафіксує КСВ = 1, а між тюнером і фідером цього не станеться через рассогласоаанія фідера з антеною.

Напрошується цілком справедливий висновок: тюнер корисний тим, що підтримує нормальний режим передавача при роботі на неузгоджену навантаження, але при цьому не здатний поліпшити ефективність роботи антени при її неузгодженості з фідером.

П-контур, який використовується в вихідному каскаді передавача, також може виконувати роль антенного тюнера, але за умови оперативного зміни індуктивності і обох ємностей.
Як правило, антенні тюнери і ручні і автоматичні - це резонансні контурні перебудовувані пристрою. Ручні мають два-три регулюючих елемента і не оперативні в роботі. Автоматичні - дороги, а для роботи на великих потужностях - дуже дорогі.

Давайте розглянемо досить просте широкосмугове пристрій, що погодить (тюнер) на рис 1, що задовольняє більшості варіацій при узгодженні передавача з антеною. :

Він дуже ефективний при роботі з антенами (рамки, диполі), використовуваними на гармоніках, коли фідер є напівхвильового повторителем. В даному випадку вхідний опір антени на різних діапазонах різному, але за допомогою узгоджувального пристрою легко узгоджується з передавачем. Пропонований тюнер може працювати при потужностях передавача до 1,5 кВт в смузі частот від 1.5 до 30МГц.
Основні елементи тюнера - ВЧ автотрансформатор на феррито вом кільці від відхиляє телевізора УНТ-35 і перемикач на 17 положень. Можливе застосування конусних кілець від телевізорів УНТ-47/59 або інших.

Обмотка містить 12 витків, намотаних в два дроти. Початок однієї обмотки з'єднується з кінцем іншого. У таблиці і на схемі нумерація витків наскрізна. Сам провід - багатожильний у фторопластовой ізоляції. Діаметр дроту 2,5 мм по ізоляції. Відводи зроблені від кожного витка, починаючи з восьмого від заземленого кінця.

Перемикач - керамічний, галетного типу на 17 положень.

Автотрансформатор розташовується максимально близько до перемикача, а сполучні провідники між ними повинні бути мінімальної довжини. Можливе застосування перемикача на 11 положень при збереженні конструкції трансформатора з меншою кількістю відводів, наприклад, з 10 по 20 виток. Але в цьому випадку зменшиться і інтервал трансформації опорів.

Знаючи вхідний опір антени, можна скористатися таким трансформатором для узгодження антени з фідером 50 або 750м, зробивши тільки необхідні відводи. У цьому випадку він поміщається у влагонепроницаемую коробку, заливається парафіном і встановлюється в точці харчування антени.

Також це пристрій, що може бути виконано як самостійна конструкція або входити до складу антенно-комутаційного блоку радіостанції.

Для наочності мітка на ручці перемикача (на лицьовій панелі) вказує на величину опору, яка відповідає певному положенню. Для компенсації реактивної складової індуктивного характеру можливе підключення змінного конденсатора С1, рис.2.

Залежність опору від кількості витків наводиться в таблиці 1. Розрахунок проводився виходячи зі співвідношення опорів, яке знаходиться в квадратичної залежності від кількості витків.

Таблиця 1.
Таблиця 1

Чим же насправді (на практиці) може і чому не може допомогти антенний тюнер?
Що буде на виході фідера, в точці його з'єднання з антеною?

Новости

Увлекательные походы в Карпаты.

Наконец-то, пришло тепло, солнышко с каждым днем пригревает сильнее, зацвели сады и, природа манит своими красотами в поход. Что может быть лучше, чем пеший поход по родному краю? Ведь, это одновременно

Поход на вулкан Немрут Даг

Как давно вам не приходилось испытывать острых ощущений? Можно смело предположить, что очень давно. К сожалению или к счастью, но наш мир давно уже не такой, каким был раньше. Он стал намного тише

Антикварный магазин Домовой
В вашем доме есть домовой? Этакое противоречивое и непредсказуемое существо, которое разбрасывает и прячет вещи, топает по ночам и в то же время оберегает домашний очаг и всю семью. . . Кто же такой

Хуэй Чжун Дан
На просторах интернета мы нашли интересный сайт, который предлагает китайские шарики для усиления мужской силы. Ради интереса мы зашли на этот сайт Хуэй Чжун Дан. Сразу на первой странице Вы видите

Капсулы для похудения Лишоу
В наше время, наверное, каждый стремится выглядеть действительно красиво и привлекательно. И в первую очередь все мы бы хотели, что бы наша фигура была идеальной. Но нам из-за отсутствия времени очень

Регата Marmaris Race Week
5  мая 2018 года у  юго-западных берегов Турции стартует традиционная майская « Русская парусная неделя  Volvo» . В  этот раз крупнейшее российское яхтенное соревнование

Дешевая аптека в Ромнах
Добрый день, хотелось бы рассказать вам дорогие друзья про одно место, где вы можете приобрести очень качественные лекарства. Речь пойдет об аптеке, то есть, если вы любитель конкретики, то сеть аптек

Упражнения по арт терапии
Особенности арт-терапевтической сессии: • Доверие (открытость, знакомство с группой, интерес к себе и другим). • Концентрация (привлечение внимания к другим и себе, концентрация на чувствах,

Купить диван в Киеве недорого
Благодаря неустанным стараниям воровской власти нашей страны, уровень жизни населения стремительно падает. Но всем хочется позволить себе маленькие радости, в том числе и в вопросах обновления интерьера.

Домашние тараканы фото
Обычно, таракан – это нежеланный гость. С собой он приносит массу заморочек, потому что является разносчиком зараз, а избавиться от бессчетных колоний достаточно проблематично. Но если вы будет знать,