תקשורת רדיו VHF. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

תקשורת רדיו VHF. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / תקשורת רדיו אזרחית

VHF נמצא בשימוש נרחב לתקשורת רדיו עסקית וחובבים. לתקשורת רדיו VHF יש את היתרונות הבאים: עצמאות ממזג האוויר, שעה ביום, שנה, רמת הפרעות נמוכה, ממדים קטנים של ציוד ואנטנות. תקשורת רדיו שירות ב-VHF מתבצעת באמצעות תחנות רדיו טלפון ניידות, ניידות ונייחות. הם משמשים בבנייה, חקלאות, שדות נפט, מפעלי ייעור ותחבורה. בערים, רכבי רפואת חירום, רכבי כיבוי וחירום ומוניות מצוידים בתחנות רדיו-טלפון.

מונופול רבע גל הממוקם אנכית או רטט סימטרי חצי גל משמשים בדרך כלל כאנטנות.

לתבנית הכיוונית של הוויברטור האנכי במישור האופקי יש צורה של עיגול, מה שמאפשר להשתמש בו בהצלחה ליצירת תקשורת בכל כיוון לאורך פני כדור הארץ. במישור האנכי, לאנטנה יש מקסימום קרינה עיקרי הממוקם לאורך פני כדור הארץ, וזה יתרון במיוחד במקרה של אנטנות נמוכות, האופייניות כל כך לעצמים נעים. האנטנה הנוחה ביותר לאובייקט נע מבחינה עיצובית היא סיכת רבע גל. הגדלת עוצמת השדה בנקודת הקליטה אפשרית על ידי שימוש באנטנות שידור היוצרות קרינה כיוונית עוד יותר במישור האנכי. אחת הדרכים הידועות ליצור אנטנות כאלה עבור תחנות רדיו נייחות היא לתכנן אנטנות קואקסיאליות רב-שכבתיות. ההגברה שלהם גדולה פי 2,5-3,5 מזו של ויברטור סימטרי אנכי. לשם השוואה, דפוסי הקרינה במישור האנכי של האנטנות הללו מוצגים באיור. 1.

תקשורת רדיו ב-VHF
אורז. 1. אונות תחתונות של תבנית הקרינה במישור האנכי של ויברטור אנכי (1) ואנטנה קואקסיאלית רב שכבתית. (2).

באיור. איור 2 מציג אנטנה קואקסיאלית (a) ואת חלוקת הזרם לאורכה (b), המורכבת משלושה ויברטורים מפוצלים חצי גל אנכיים סימטריים I, II ו-III, הממוקמים על תורן אנכי משותף.

תקשורת רדיו ב-VHF

לכל אחת מזרועות הרטט יש אורך של כ-l/4, כאשר l הוא אורך הגל הממוצע של טווח הפעולה. ויברטורים עשויים מצינור מתכת בקוטר חיצוני של 12-30 מ"מ. הכבל הקואקסיאלי עובר בתוך זרועות b - e. הליבה המרכזית והבידוד הפנימי של הכבל רציפים לכל אורכו. הליבה המרכזית מולחמת לזרוע a בנקודה 2. צמת הכבל מסתיימת בנקודה 3 ויש לה הפסקות בין נקודות 6-7 ל-10-11. בנקודות 3, 6, 7, 10,11 הוא מולחם לצינורות.

ניתן לעשות ויברטורים גם מצמת כבל של אותו מותג או מותג אחר, שעבורם יש לשים את הצמה שהוסרה מהכבל בצורה של גרב על הבידוד החיצוני של המזין. השימוש בוויברטורים העשויים מצמת כבלים הופך את האנטנה לקלה יותר, ובהיעדר צינורות ועודפי כבל היא מזרזת את ייצורה.

הליבה המרכזית של הכבל והזרוע a יכולה להיחשב כחוט יחיד באורך סופי. בחוט כזה נוצר גל זרם עומד עם צומת בקצהו. גל מתפשט על הכתף а, אינו חווה התקצרות. הגל המתפשט בכבל הקואקסיאלי מתקצר (לחישוב גורמי קיצור ראה כתב העת "רדיו", 1964, נ "7, עמ' 31-32). עקב היעדר שזירת כבלים בין נקודות 6-7 ו-10 -11, הגל כאן אינו חווה קיצור, אולם בשל אורך הקטעים הקצר (50-70 מ"מ), ניתן להזניח זאת בדיוק מספיק לתרגול. זרועות b, c, d, e מופעלות באופן הבא בהשפעת הזרם של הליבה המרכזית מושרה זרם על המשטח הפנימי של הצמה, הנופל גם על המשטח החיצוני של הצינור.הזרם המושרה על המשטח הפנימי של הצמה הוא אנטי-פאזי לזרם של הליבה המרכזית. בהגיעו לפני השטח של הצינור, הזרם משנה את כיוונו ב-180° ובנקודות הזנת האנטנה הוא הופך לפאזה עם הזרם של הליבה המרכזית. זרם כתף а הוא המשך של זרם הליבה המרכזית, זרם הזרוע e הוא המשך לזרם של המשטח הפנימי של צמת המזין.

ידוע שרוטטורים המוזנים בפאזה וממוקמים על אותו קו יוצרים קרינה המרוכזת בקרן צרה השוכבת במישור העובר בקו זה. עבור אספקת חשמל במצב משותף של רטט חצי גל I, II ו-III, המרחק בין הרטט נבחר שווה לאורך הגל בכבל lк. המשימה של איזון האנטנה נפתרת על ידי הזרועות של ויברטורים b - e, שכל אחד מהם, יחד עם המשטח החיצוני של הצמה, יוצר "זכוכית" מאזנת המוכרת בהנדסת רדיו.

עכבת הכניסה של ויברטור חצי גל אחד הוא 75 אוהם. עם עלייה במספר הרטט המוזנים בסדרה, עכבת הכניסה של האנטנה יורדת מעט ועם שלושה ויברטורים מגיעה ל-50 אוהם. לכן, ניתן להשתמש בכבלים קואקסיאליים סטנדרטיים עם עכבות אופייניות של 75 או 50 אוהם כדי להפעיל את האנטנה.

האורך הכולל של האנטנה L (המרחק בין נקודות 1-12) שווה ל-L =l/2+(N-1)lк, כאשר N הוא מספר רטט חצי גל סימטרי של האנטנה. בקטע הגל הארוך של רצועת ה-HF, האורך הכולל של האנטנה יכול להגיע לגדלים גדולים. אם זה יוצר אי נוחות עיצובית, אז אתה יכול להגביל את עצמך לשני ויברטורים I ו-II עם הפחתה קלה של הרווח.

תורן האנטנה עשוי מעץ או חומר אחר שאינו מוליך. הצינורות מותקנים על מבודדים. הכבל בין נקודות 4-5, 8-9 מחובר לתורן באמצעות סוגרים. בנקודות 3, 6, 7, 10, 11, צמת הכבל מונחת באופן שווה על פני כל משטח החתך של הצינור ומולחמת אליו. הרווחים 2-3, 6-7, 10-11, כמו גם הפערים בין הצינור לכבל בנקודות 4, 5, 8, 9, 12 אטומים בפלסטלינה. חור 1 נסגר עם פקק וגם אטום.

דוגמה לחישוב אנטנה

משימה. חשב אנטנה תלת-שכבתית לפעולה בטווח 144-146 מגה-הרץ.

fav=145 מגה-הרץ.

l=300/145=2,07 מ'.

בוא נשתמש בצינור בקוטר חיצוני של D=28 מ"מ ובקוטר פנימי של D=25 מ"מ. אנו קובעים את אורך זרוע הוויברטור תוך התחשבות בקיצור l=k(l/4), כאשר k הוא מקדם הקיצור, בהתאם ליחס בין אורך הגל לקוטר הצינור l/D. הערכים של מקדם זה ניתנים בטבלה.

לוח 1
l/D 20 40 100 200 400 1 000 2 000 4 000 10 000
k 0,925 0.942 0,956 0,962 0,967 0,970 0.972 0.975 0.978

l/D=2070/28=74,

באינטרפולציה, נמצא k=0,95. לָכֵן,

l=0,95(2070/4)=490 מ"מ.

אנו בוחרים בכבל RK-50-7-12 עם עכבה אופיינית של 50 אוהם וקוטר חיצוני של 11,2 מ"מ. הבידוד הפנימי של הכבל עשוי מפוליאתילן בעל e=2,5.

קבע את המרחק בין נקודות החשמל של הרטט:

תקשורת רדיו ב-VHF

אורך אנטנה:

L=l/2+(N-4)lк=1,04+(3-1)*1,38=3,8 м.

האנטנה המתוארת תוכננה ונבדקה בטווח ה-VHF באורך גל ארוך. תוצאות הפעולה במשך מספר שנים אישרו את תכונותיו היעילות.

ספרות:

B. F. Dubrovin, "תקשורת רדיוטלפונית עם עצמים נעים", Gosenergoizdat, 1956
I. P. Zherebtsov, "טכניקת צוואות מד", מתוך DOSAAF, 1955
רדיו 1/77, עמ' 27-28

פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף תקשורת רדיו אזרחית.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

המוליכות התרמית של נחושת משופרת 25.03.2014

קבוצה של מדענים, כולל אלכסנדר באלנדין מאוניברסיטת קליפורניה בריברסייד וקונסטנטין נובוסלוב מאוניברסיטת מנצ'סטר בבריטניה, פרסמו את התוצאות של דרך חדשנית להגברת המוליכות התרמית של נחושת בכתב העת Nano Letters.

נחושת היא אחד המרכיבים העיקריים של כל שבב. מוליכים הנחושת הדקים ביותר בתוך השבב מחברים מיליוני טרנזיסטורים זה לזה. במעבד מודרני, האורך הכולל של מוליכים כאלה מגיע ל-50-60 ק"מ. כאשר עוברים דרך מוליכים של זרם חשמלי, הם מתחממים, משחררים חום, אותו יש להסיר.

בשנת 2001, פט גלסינגר הצהיר שאם כמות החום שנוצרת על ידי המעבדים תמשיך לגדול בקצב הנוכחי, אז עד שנת 2005 שבב בודד יפיק אנרגיה כמו כור גרעיני, ועד 2015 - כמה שיותר חום נפלט על ידי השמש (גלזינגר עבד 30 שנה באינטל, ולקח חלק בפיתוח העיצוב של כל המעבדים הראשונים של התאגיד).

אולם התחזית של גלזינגר לא התממשה. מהנדסים מצאו דרך לרסן את ייצור החום תוך הגדלת ביצועים נוספת על ידי הורדת מהירות השעון וציוד למעבדים עם מספר ליבות הפועלות בו זמנית.

כעת הם עומדים בפני אתגר חדש. כאשר אבני הבניין של המעבדים - טרנזיסטורים (תהליך הייצור הנוכחי הוא 22 ננומטר) - יורדות בקוטר, מוליכי הנחושת שבהם יורדים בקוטר, מה שמוביל לעלייה בטמפרטורת הפעולה שלהם. טמפרטורה גבוהה מדי מובילה להרס ובהתאם לכשל של התקן המוליך למחצה.

על מנת לפתור בעיה זו, השתמשו המדענים בניסוי שלהם בחומר מרוכב דמוי סנדוויץ' שבו שכבת נחושת מצופה משני הצדדים בשכבות של גרפן. זה איפשר לשפר את פיזור החום של מוליך הנחושת ב-25%.

לפי בלנדין, לגרפן עצמו אין תכונות של גוף קירור. תנועת האנרגיה התרמית במתכת, ככלל, מעוכבת על ידי מבנה הגביש שלה. כשהוא מיושם על נחושת, גרפן משנה את המבנה הזה, ומאפשר לאנרגיה לנוע בחופשיות רבה יותר, הסביר המדען.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מזל"ט חלל של חיל האוויר האמריקאי

▪ צג AOC C3583FQ

▪ צג 49 אינץ' Samsung CHG90

▪ מראה משוחזר של ניקולאוס קופרניקוס

▪ נמצאה פיסת יקום חסרה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר Microcontrollers. בחירת מאמרים

▪ מאמר טילים מסוג S6A. טיפים לדוגמנית

▪ מה אוכלים מכרסמים שלא יכולים ללעוס? תשובה מפורטת

▪ מאמר סלט אספרגוס. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר Generator Meow. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר Tube סטריאו קדם מגבר-מתג. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר