помирение вертикали
I.GRIGOROV, RK3ZK, Белгород. P> Вертикалните антените са често използвани от радиолюбители, така че интересът към хармонизиране на тези антени с електропроводи - благодарение на качеството на координация в голяма степен зависи ефективността на антената. Един особено остър проблем възниква при съвпадение когато антена входно съпротивление по същество различно от вълна импеданс на захранващото използва (например, за кратко вертикални антени LF обхват). По-долу ще бъде описано основните методи за съвпадение вертикални асиметрични антени, разположени в различни условия и с различни дължини. Например, за захранване заземен четвърт вълна антени често използват гама съвпадение, чрез който може да бъде свързан към коаксиален кабел антена с съпротивление вълна и производителност и любителски радио понякога се използва съвпадение вертикални антени с коаксиален кабел, чрез промяна на броя на противотежести и ъгъла на наклон по отношение на пинов антена.
Много от хармонизиране на методите, предложени в статията, са известни на радиолюбители и са широко използвани в практиката. Въпреки това, някои от методите, разработени за дълго време, сега сигурно забравен. Независимо от това, като се има предвид, че новото - тя е добре забравено старо, те са описани в статията и може да помогне на радиолюбители в експерименти с вертикални антени. Като пример, се описват няколко антени на бензиностанциите. Надявам се, че предоставената информация ще позволи на шунка, за да изберете метода за договаряне на вертикалния монопол антена, която е оптимална за него при определени условия.
Хармонизиране на камшик антена четвърт вълна
промени в ъгъла на салда
Както е известно, четвърт вълна антена поставена непосредствено над идеалното проводяща повърхност, има входен импеданс от 36 ома. импеданс антена вход с коаксиален кабел може да се захранва с 75 ома четвърт настройка вълна трансформатор изработен от коаксиален кабел с характерен импеданс на 50 ома (фиг.1). За съжаление, при определяне на асиметрична четвърт вълна антена над идеално проводяща повърхност достатъчно рядко. Например, това изпълнение може да бъде четвърт вълна VHF разположение антена през коша на вагона, който може да се счита идеално проводяща повърхност.
Антена HF-банда е най-често се инсталира директно над лошо проводящо покритие, като например бетон покрив. Освен това, почти всяка почва може да се види по време на работа на HF обхватите като лошо проводяща повърхност, която може да служи като "земя" вертикална монопол антена. Ето защо за една добра "радио земя", необходими за ефективното функциониране на вертикална монопол антена, използвана противотежести. Оптимално - използвайте тримесечие салда. В този случай, когато вариране на броя на противотежести и ъгъла на наклон спрямо вертикалната щифт еднополюсен антена може да бъде осъществено чрез оптимално съвпадение на антенната система с коаксиален кабел.
Помислете как съответствието се осъществява на практика. Морски вълна камшик антена монтирана на височина не по-малко от една четвърт дължина на вълната по отношение на повърхността на слабо провеждане на земята и снабден с три-четвърти вълна противотежести, под ъгъл 90 ° спрямо щифт (2), има входно съпротивление от 40 до 50 ома. Следователно, за неговата сила, можете да използвате стандартен 50-омов коаксиален кабел. Увеличаване на броя на противотежести, за да четири по-ниско съпротивление на антената 40 ома. Освен увеличаване на броя на противотежести намали входно съпротивление на антената вертикално асиметрична до 36 ома. В този случай, може да се захранва от 75 ома коаксиален кабел с четвърт вълна съвпадение трансформатор, както е показано по-рано във фигура 1.
За да се увеличи входно съпротивление на антената, като четири брояч до стойност от 50 ома, Противотежести под ъгъл от 135 ° с пин антената (фигура 3). Този дизайн често се използва в официалната антени радио VHF. Въпреки това, устойчивостта на тази антена е близо до 50 ома, краищата на противотежестите трябва да бъдат разположени спрямо проводима повърхност на височина не по-малко от една четвърт дължина на вълната. Това състояние се постига лесно при инсталиране на антената върху металната мачта както е показано на фиг.3.
По същия начин, ние може да произвежда асиметричен вертикална антена за висока честота HF ленти. Въпреки това, колкото по-дълго от дължината на вълната, при която антената ще работи, и следователно да увеличи своя размер, това състояние се превръща все повече и повече може да бъде трудно.
Поради това, на практика, изграждането на антени на ниските ленти краищата на противотежестите често са на по-ниска надморска височина над земята. В този случай, входно съпротивление на антенната система вероятно няма да е точно равен на 50 ома, и до голяма степен ще зависи от проводящи свойства на земята и създаването карфици и противотежести антена над него височината. Когато добра проводимост земята входно съпротивление на антената може да бъде по-малко от 50 ома, и четвърт вълна резонансни противотежестите на разположени плътно над повърхността, неизбежно ще бъде разочарован.
Под "лошо провеждане на земята" антена вход импеданс близо до 50 ома, и може да бъде в съгласие с коаксиален кабел с една и съща характеристика импеданс. В реално изражение по зле провеждане на земята може да се разбира бетонен покрив, суха почва и т.н.
Имайте предвид, че за правилното функциониране на болта на еднополюсен антена е необходимо да се използва дори и редица противотежести изхвърлят диаметрално една спрямо друга. В този случай, високочестотни токове, протичащи в противотежестите разположени една срещу друга, офсетов (Фигура 4) и външната радиация щита на коаксиален кабел е сведена до минимум. Когато нечетен брой противотежести високо компенсационни течения не се срещат и да доведе до проява на ефекта от устройството за подаване на антена.
Диаграма на асиметрично вертикална антена има противотежест лоб заедно салда. Когато четен брой противотежести антена модел все по-близо до кръгово. Търговска вертикална монопол антена главно имат четен брой салда. В любителски условия може да се инсталира като вертикална антена с още и нечетен брой противотежести. Тъй като ефективността на антената на камшик е пропорционална на броя на баланси, разбира се, тя осигурява най-добри резултати с голям брой антени салда.
Небалансираното антена с вертикални баланси
За използване на сила вертикална еднополюсен антена коаксиален кабел с характерен импеданс на 75 ома, противотежестите трябва да бъдат разположени под ъгъл 180 ° в щифта на антената (фигура 5). На практика такова споразумение изисква експериментални корекции дължини противотежести, тъй поради близостта на метала мачта им неизбежно несъответствие. Тази вертикална антена излъчва под малък ъгъл спрямо хоризонталната (около 24 °) и е подходящ за осигуряване на веригата въздушни VHF комуникации и за дълги разстояния връзки HF.
В търговски FM антени често се използват вместо четвърт вълна неутрализира чаша (Фигура 6). В любителски условия, производство на една четвърт чаша макар и трудно, но все пак е възможно. Въпреки това, за да работят в KB тези антени рядко се използват поради тромавите структури на високи мачти - всъщност за правилното функциониране на тази антена система е необходима, че краищата на баланси са били най-малко половин вълна над земята (в случай на добра проводимост). Ако това условие е изпълнено, VHF сравнително лесно, да работят по KB често е трудна за изпълнение.
Фиг. 6
Вертикална фактор скорост на антената
При проектирането на една четвърт вълна еднополюсен антена и стъклото на тримесечие е необходимо да се помисли за съкращаване коефициент, който зависи от диаметъра на ПИН и дюзите. Често, инсталирането на аматьорски съотношение радио антена съкращаване на ПИН и баланси не се изчисляват, и рядко е настроен в резонанс салда. Следователно входния импеданс на такива антени може да се различава значително от теоретичната стойност, и антенната система ще изисква допълнително съгласуване с коаксиален кабел. За да се определи скоростта фактор на антена щифт К може да използва схема, показана на фигура 7. Както се вижда от графиката, антена съкращаване съотношение зависи от съотношението на нейния диаметър на дължината на вълната. Въпреки това, в същинското проектиране или вертикална KB- VHF антена допринесе за увеличаване на вземане фактор скорост строителни елементи. Поради капацитивен ток между елементите на антената, влиянието на чужди тела, проводящи свойства на земята и множество други фактори, които понякога са трудно да се изчисли стойността на недвижими скорост фактор вибратор антените са обикновено по-голяма от теоретичната стойност.
Гама съвпадение камшик антени
Трудностите, свързани с съвпадение на антената входно съпротивление чрез Противотежести шунки правят контакт с други видове антени с съвпадение на линиите за захранване. Да разгледаме често се използва в аматьорски практика гама съвпадение. Улесняване на разбиране на принципа на неговото действие ще графично изображение на разпределението на тока, напрежението и входно съпротивление на антената по дължината на quarterwave вертикална щифт (фиг.8).
Фиг. 8 Тази цифра показва, че щифта е с четвърт вълна на напрежение АС antinode и възел в края му. Входното съпротивление на четвърт вибратор се променя по дължината му от минимум равен на 36 ома в основата на антената директно до максимум - на открито горния край. напрежение възел и antinode на ток съществува в края на тримесечието вълна еднополюсен антена, тя позволява да се извърши заземяване. В този случай, при свързване на коаксиален кабел към дъното на щифта (Фигура 9), може да се намери място, където входния импеданс на антената ще бъде равна на 50 или 75 ома, които ще се използват за задвижване на всяка обща антена коаксиален кабел. Описаното антена съвпадение устройство се нарича "гама съвпадение." Очевидно е, че името идва от гръцката буква "гама", чийто външен вид наподобява дизайна на съвпадение устройството.
Въпреки това, този вид съвпадение не е оптимална за вертикални антени. Избор на точката на свързване на коаксиален кабел за антената е доста времеемко занимание. Местоположението на точките на антенното захранване зависи от диаметъра на щифта, материалът, от който е направен, за качество на земята, количеството и вида на противотежести, използвани във връзка с тази антена, и множество други причини. Освен това, не винаги е възможно да се компенсират напълно реактивните компоненти на антена вход импеданс.
На практика обикновено се използва гама съвпадение верига, показан на Фигура 10, която се различава от гама съгласуващата верига, показан на предишната фигура, присъствието на променливия кондензатор С1.
С този кондензатор може да бъде почти напълно компенсира индуктивност компонент, който се въвежда в входния импеданс на гама съвпадение на антената, което позволява първоначално избран фиксирана дължина часа в дизайна на съвпадение на устройството, което може да бъде малко по-дълга е необходимо. Излишните дължини прави входния импеданс антена в индуктивен компонент, който се компенсира чрез използване на променлив кондензатор С1.
По-нататъшното развитие на гама съвпадение е омега-съвпадение схема е показана на Фиг.11.
Омега-съвпадение различава от гама съвпадение присъствие верига кондензатор С2, свързан между центъра проводник на коаксиален кабел и земята антена. С помощта на този кондензатор е практически възможно напълно да компенсира реактивен компонент на антена вход импеданс. В резултат на това се постига VSWR = 1 за коаксиален кабел на съпротивление вълна - двете 50 и 75 ома. Дизайн данни за производството на гама и омега-съвпадение са показани в Таблица 1, и референтните стойности на променлив кондензатор капацитет за различни диапазони на работа - в таблица 2.
Характерните импеданс на коаксиален кабел, Ом
Сега в интернет на различни места любител може да намерите много програми за изчисляване на параметрите на гама и омега-одобрението. Въпреки това, тъй като не всеки радиолюбител има компютър и достъп до интернет, таблицата по-долу могат да бъдат полезни при проектирането на вертикални антени, които използват тези видове споразумения. При производството на устройства, отговарящи в съответствие с таблици 1 и 2 почти не се изисква да вземете джъмпера, за да се свържете тунинг антена На практика обаче, те все още могат да се различават поради проектните характеристики на антената и влиянието на околните предмети гама настройка и омега-хармонизация този случай може да се реализира само чрез променлив кондензатор използване на СТВ или висока честота мост е за предпочитане да се използва мост опростяване висока честота ayuschy процес настройка. Първоначално антена входно съпротивление се определя с гама съвпадение. Ако е над съпротивлението на вълната на коаксиален кабел се използва за захранване на антената, з дължината се намалява. Ако повече, увеличение на дължината часа. Последователно настройка кондензатор С1 и промяна на дължина Н, избрана антена входно съпротивление равно на характеристика импеданс на коаксиален кабел. При използване на омега-съвпадение, в края на настройките с помощта на кондензатор С2 постигне минимално реактивен компонент на антена импеданс
Кондензатори С1 и С2 трябва да бъде приложен в водоустойчива кутия Те могат да бъдат проектирани за ниска работно напрежение. Въпреки това е препоръчително да се използват променливи кондензатори с въздушно диелектрик. След кондензатор С1 потоци значително ток, така че трябва да има ниско съпротивление на контакт в ротора. Много добър вариант - да се използва кондензатор тип "пеперуда". Може би серия свързване на две променливи кондензатори, свързани с общата ротора.
Регулирането на вертикалната антена с дължина, различна от L / 4.
Това не винаги е възможно да се инсталира вертикална четвърт вълна антена. Понякога се използва за производство на вибратора е вече на разположение задължена вертикална военна антена или дипол дължина се избира въз основа на компромис операция няколко аматьорски групи. В този случай, на входния импеданс на антената ще бъде различна за различни диапазони, и трябва да се осигури съвпадение входно съпротивление на антенната система с импеданс на коаксиален кабел. За по-добро разбиране на теоретичните принципи на съвпадение вертикална антена за произволна дължина, помислете за ток и напрежение разпределение в пинов височина Л. Както се вижда от фиг.12, когато дължината на вертикалната антена щифт равен на л / 4, входно съпротивление на антената при вертикална място над перфектно провеждане повърхност ще бъде 36 ома. Когато дължината на вертикална антена в л / 8 л / 4, входния импеданс на тази антена ще бъде в диапазона 15 36 ома. Ако дължината на ПИН е л / 4Н л / 8, съпротивлението ще бъде в диапазона 36 100 ома. В междинните стойности на дължината на щифта на нейната устойчивост радиация ще бъде в рамките на или 100. 1000 ома, 10 ома или по-малко
Когато се използва вертикална антена емисия на коаксиален кабел с характеристика импеданс на 50 ома или 75, най-голям интерес е частта, където входния импеданс на щифта варира в диапазона от 36 до 100 ома. Той е в тази област може да бъде оптимално подравняване вертикална антена с коаксиален кабел. Фигура 12 показва знака на реактивната компонента на входно съпротивление на щифта при смяна на дължината му. По време на работа на антената в тази област, за да се компенсира реактивно съпротивление вход, шунки често използвани включване съпротивление на обратен знак. Например, в серия с "електрически къси" щифт включват така наречените "удължаване" индуктивност компенсиране капацитивен входно съпротивление в серия с щифт "електрически дължина" вертикални антена включват така наречените "скъсен" капацитет, който служи за компенсиране на индуктивен импеданс вход щифт. Има и други методи за съвпадение на входния импеданс на вертикална антена с импеданс на коаксиален кабел. Освен това, те ще бъдат разгледани по-подробно
Свързани статии