Координационни устройства: цел и принцип на конструиране

В аматьорската практика не е толкова често възможно да се срещнат антени, при които съпротивлението на входа е равно на вълнов импеданс подаващото устройство, както и изходния импеданс на предавателя. В повечето случаи не е възможно да се открие такава кореспонденция, поради което е необходимо да се използват специализирани съвпадащи устройства. Антената, подаващото устройство и изхода на предавателя са включени в една система, в която енергията се предава без загуба.

Как да направите това?

За да осъществите тази доста сложна задача, е необходимо да използвате съвпадащи устройства на две основни места - точката на свързване на антената с подаващото устройство и точката, където подаващото устройство е свързано към изхода на предавателя. Най-широко разпространените днес са специализирани трансформаторни устройства, вариращи от вибрационни резонансни вериги и завършващи с коаксиални трансформатори, направени под формата на отделни дължини на коаксиален кабел с необходимата дължина. Всички тези съвпадащи устройства се използват, за да съответстват на съпротивленията, което в крайна сметка свежда до минимум общите загуби в преносната мрежа и, което е по-важно, намалява емисиите извън обхвата.

Съпротива и неговите характеристики

Предимство е, повечето от изходния импеданс на стандарта в съвременни широколентови предаватели е 500 м. Следва да се отбележи, че много от коаксиален кабел се използва като фидер също различен стандарт стойност на съпротивлението на честота 50 или 750 метра. Ако говорим за антената, за които могат да бъдат използвани съвпадащи устройства, а след това в зависимост от дизайна и типа в тях, съпротивлението на входа има доста широк диапазон от стойности, вариращи от няколко ома и довършителни Вай стотици или дори повече.

Известно е, че в антени един елемент, входно съпротивление при резонансна честота е по същество активен и по този начин още повече честотата на предавателя се различава от резонанса в тези или друга страна, толкова по-голяма ще бъде реактивен компонент на индуктивен или капацитивен тип във входния импеданс на устройството. В същото време, множество антени имат входно съпротивление при резонансната честота като комплексен характер се дължи на факта, че приносът на различните пасивни компоненти в процеса на формиране на реактивен компонент.

Ако съпротивлението на входа е активно, то може да се съчетае с съпротивлението, като се използва специално предназначено устройство за съвпадение на антената. Следва да се отбележи, че тук загубите са почти незначителни. Въпреки това, веднага след входното съпротивление ще започне да се образува реактивна компонента, съгласувателна процедура ще бъде по-сложно, и ще трябва да използва повече и по-сложни съвпадение устройство за антена, възможността за което ще осигури компенсиране на нежеланото реактивност, и я сложи трябва директно на мястото захранване. Ако реактивността не е компенсирана, това ще окаже неблагоприятно влияние върху СВК в захранващото устройство и също така значително ще увеличи общите загуби.

Трябва ли да направя това?

Опитът за пълно компенсиране на реактивността в долния край на захранващото устройство е неуспешен, тъй като е ограничен от характеристиките на самото устройство. Всякакви промени в честотата на предавателя в границите на тесните диапазони на любителските ленти в крайна сметка няма да доведат до появата на значителен реактивен компонент, в резултат на което често няма нужда от компенсация. Заслужава да се отбележи също, че правилният дизайн на многоелементните антени също не осигурява голям реактивен компонент на съществуващото входно съпротивление, което не изисква компенсация.

Във въздуха често се срещат различни спорове относно ролята и целта на съответстващото устройство за антената ("дълъг кабел" или друг тип) в процеса на координиране с него на предавателя. Някои го поставят големи надежди, а други просто го смятат за обикновена играчка. Ето защо трябва да разберете правилно какво точно може да направи антенния тунер на практика и къде ще бъде излишно използването му.

Какво е това?

На първо място, трябва да се разбере правилно, че тунерът е високочестотен трансформатор на съпротивления, с помощта на който ще бъде възможно да се компенсира реактивността на индуктивен или капацитивен характер, ако е необходимо. Можем да разгледаме един изключително прост пример:

Прекъсващият вибратор, който при резонансната честота има активно входно съпротивление от 700 м и същевременно използва коаксиален кабел предавател имащ вход импеданс на около 500 м. Тунерите са определени на изхода на предавателя, и в тази ситуация ще бъде за всяка антена (включително "дълъг кабел") съвпадение устройство между предавателя и подаващо устройство, без никакво затруднение справяне с основна задача ,

Ако допълнително прегрупиране да държи честотата на предавателя, който е различен от резонансната честота на антената, в този случай, входно устройство може да получи реактивността на резистентност, който след това почти веднага започва да се проявява в долния край на устройството за подаване. В този случай съответното устройство "R" от всяка серия също ще може да го компенсира и предавателят отново ще получи консистенция с подаващото устройство.

Какво ще се случи на изхода, къде се свързва захранващото устройство с антената?

Ако използвате тунера само на изхода на предавателя, тогава в този случай няма да е възможно да се осигури пълна компенсация и устройството ще започне да изпитва различни загуби, тъй като няма да има точна координация. При тази ситуация ще трябва да използвате още една, свързваща антената с подаващото устройство, което напълно ще коригира ситуацията и ще осигури компенсация за реактивност. В този пример захранващият елемент действа като съгласувана предавателна линия с произволна дължина.

Друг пример

Контурната антена, която има активно входно съпротивление от около 1100 м, трябва да бъде приведено в съответствие с предавателната линия с 50 ома. Изходът на предавателя в този случай е 500 м.

Тук ще е необходимо да използвате съответстващо устройство за трансивър или антена, което ще бъде инсталирано в точката, където подаващото устройство е свързано към антената. В повечето случаи изгодни много вентилатори предпочитат да използват всякакъв вид RF трансформатори оборудвани с феритни сърцевини, но всъщност по-удобно решение е за производството на коаксиален четвърт вълна трансформатор, който може да бъде направен от стандартен 75 ома кабел.

Как да реализираме това?

Дължината трябва да се изчислява по формула използва кабел дължината на А / 4 * 0.66, където А представлява дължината на вълната и коефициента на скъсяване на 0.66 се използва за приоритета на повечето съвременни коаксиални кабели. Съединителни HF устройство антени в този случай ще бъдат свързани между 50 ома вход подаващото устройство и антената, и ако срив в диаметъра на гнездото 15 до 20 cm, в който случай той ще действа като Balun. Захранващият ще бъде напълно автоматично в съответствие с предавателя, както и равнопоставеността на тяхната устойчивост, както и в тази ситуация ще бъде възможно да се откаже напълно стандартните антена тунер услуги.

Друг вариант

За този пример, помисли друг оптимален метод съвпадение - използва множество от половината от дължината на вълната или половин дължина на вълната в принципа на коаксиален кабел с всяка характеристика импеданс. Той се поставя между тунера, разположен близо до предавателя, и антената. В този случай, съпротивлението въвеждане на антената, със стойност на нивото на 110 ома, се прехвърля на кабела долен край, при което, като се използва антена тунер се трансформира в импеданс до 500 м. В този случай осигурява пълно изравняване на предавателя към антената и подаващо устройство се използва като ретранслатор ,

При по-тежки случаи, когато входния импеданс на антената е без значение за характеристика импеданс на подаващото устройство, което от своя страна съответства на изходния импеданс на предавателя, изисква съвпадение устройства HF антени в количество от две части. В този случай един се използва отгоре, за да се постигне подравняването на подаващото устройство с антената, докато другият осигурява приспособяването на подаващото устройство към трансмитера в долната част. В същото време няма начин да направите съответстващо устройство със собствените си ръце, което да се използва самостоятелно, за да съответства на цялата схема.

Появата на реактивност ще направи ситуацията още по-трудна. В този случай, съвпадение устройство HF банда значително ще подобри координацията на предавателя към фидера, осигурявайки по този начин значително облекчаване работата на последния етап, но повече не може да се очаква от тях. Поради факта, че захранващото устройство няма да бъде свързано с антената, ще има загуби, така че ефективността на самото устройство ще бъде подценена. Активният СТВ m монтира между тунер и предавателят осигуряват фиксиране VSWR = 1, и между подаващото устройство и тунер на такъв ефект не се постига, защото има разминаване.

заключение

Предимството на тунера е, че той позволява да се поддържа оптимален режим на предавателя в хода на работа за некоординирано натоварване. Но в същото време не може да има подобрение в работата на която и да е антена (включително "дълъг кабел") - съответстващото устройство е безсилно, ако не е в съответствие с подаващото устройство.

П-веригата, която се използва в изходния етап на предавателя, може също да се използва като антенна тунер, но само ако има оперативна промяна в индуктивността и всеки капацитет. В повечето случаи ръчните и автоматичните тунери са резонансни контурни настройващи се устройства, независимо дали са монтирани фабрично или някой реши да направи съответстващо устройство за антената със собствените си ръце. Има два или три регулиращи елемента в ръчните и те не са сами оперативни, докато автоматичните са скъпи, а за работа със сериозни възможности тяхната цена може да бъде изключително висока.

Устройство за съвпадение на широколентов достъп

Такъв тунер задоволява повечето от вариантите, в които е необходимо да се осигури съответствие на антената с предавателя. Такова оборудване е доста ефективно при работа с антени, използвани върху хармоници, ако захранващото устройство е половин вълнов повторител. В такава ситуация входният импеданс на антената се различава в различните честотни ленти, но тунерът улеснява съвпадането с предавателя. Предложеното устройство може лесно да функционира при предавателни мощности до 1,5 kW в честотната лента от 1,5 до 30 MHz. Такова устройство може да бъде направено дори със собствените си ръце.

Основните елементи на тунера са HF autotransformer феритен пръстен от системата за отклоняване TV UNT-35, както и превключвател, предназначен за 17 позиции. Предполага се, че конусните пръстени могат да се използват от CNT-47/59 или друг вид. В намотката има 12 завъртания, които се навиват на два проводника, а началото на единия се комбинира с края на втория. На диаграмата и в таблицата се извършва номериране на намотките, докато самата проводник е многоверижна и е капсулована в флуоропластична изолация. За изолацията диаметърът на телта е 2,5 мм, като се предвиждат кранове от всеки ход, като се започне от осмият, ако се брои от заземения край.

Автотрансформаторът е инсталиран изключително близо до превключвателя, а свързващите проводници между тях трябва да имат минимална дължина. Има възможност за използване на превключвателя 11 позиции, ако конструкцията на трансформатор не ще бъде записан с такъв голям брой разклонения, например, от 10 до намотка 20, но в тази ситуация, намаляване на съпротивлението и интервалът на трансформация.

Познаването на точната стойност на входния импеданс на антената, е възможно да се използва трансформатор, за да съответства на антената към подаващо устройство 50 или 750 m, като се използва само необходимите завои. В такава ситуация е поставен в специален влагоустойчив картон, а след това се поставят в парафин и се слага в директно в храната на антената. Самото устройство за съвпадение може да бъде изпълнено като самостоятелен дизайн или да бъде включено в специална антенна превключваща единица на някоя радиостанция.

За по-голяма яснота етикетът на ръкохватката на превключвателя показва стойността на съпротивлението, съответстваща на тази позиция. За да се осигури пълна компенсация на реактивния индуктивен компонент, възможно е след това да се свърже редуващият се кондензатор.

Таблицата по-долу показва ясно как съпротивлението зависи от броя завъртания, които сте направили. В този случай продуктът на изчисленията се извършва въз основа на съотношението на съпротивленията, което е в квадратна зависимост от общия брой извършени завои.