אנטנות עם ביצועים גבוהים במהירות 430 מגה-הרץ. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות VHF

 הערות למאמר

בטווח גלי הדצימטר (UHF), מומלץ להשתמש באנטנות יעילות במיוחד בעלות תבנית קרינה חדה מהסיבות הבאות. כיווניות גבוהה של אנטנות מגדילה משמעותית את פוטנציאל האנרגיה של קו התקשורת, מה שמאפשר להגדיל את טווח התקשורת או להפחית את הספק המשדר. זה האחרון מועיל לא רק מבחינה כלכלית, אלא גם בגלל שקשה להשיג הספקי משדר גבוהים בטווח DCV.

בנוסף, עם כיווניות גבוהה של האנטנות, מצטמצמת האפשרות לחשיפה להפרעות חיצוניות במכשיר הקולט. לבסוף, אנטנות כיווניות מאוד יכולות להפחית את ההשפעה ההדדית של מספר מערכות תקשורת הממוקמות קרוב הפועלות באותו טווח תדרים. רווח אנטנה, הקשור ישירות לתכונות הכיווניות שלו, ג. במידה מסוימת מפצה על אובדן אנרגיית RF במהלך התפשטות לאורך קו התקשורת. ככל שהמרחק בין המתכתבים גדל, רמת האות המשודר יורדת ועולה הצורך להשתמש באנטנות כיווניות יותר ויותר. ניתן לבנות אנטנות כאלה על ידי שילוב של מספר אנטנות בעלות כיווניות חלשה יחסית למערכת (מערך). אנטנות בודדות הכלולות במערך צריכות להיות ממוקמות זו ביחס לשנייה במרחקים אופטימליים, תוך התחשבות בתכונות הכיווניות שלהן.

במרחקים פחות מאופטימליים, האנטנות במערך לא ינוצלו בצורה לא טובה ומקדם הכיוון של המערך יהיה קטן מהאפשרי. מרחקים גדולים מהאופטימלי אינם מעשיים, שכן במקרה זה ממדיו של מכשיר האנטנה בכללותו גדלים באופן בלתי סביר ומאפייני הכיווניות שלו מתדרדרים (האונה הראשית מצטמצמת ואונות הצדדיות גדלות). אתה יכול לבחור בערך את המרחקים בין האנטנות הבודדות של המערך תוך שימוש בקונספט של משטח השטח האפקטיבי של אנטנה בודדת עם רווח = Do.

Seff=(דול²)/4p;

כאשר l הוא אורך הגל.

באופן קונבנציונלי, המייצג משטח זה בצורה של ריבוע עם הצלע a=l/2Sqr(Do/p), נוכל למקם את המרכזים החשמליים של האנטנות בסריג לאורך קודקודי הריבוע עם הצלע "a". במקרה זה, המשטח היעיל S^pה-eff של מערך האנטנות יהיה שווה בקירוב ל-n*Seff, כאשר n הוא מספר האנטנות הכלולות במערך. ברור שערך היעילות של מערך אנטנות תלוי הן בערך Do (היעילות של כל אנטנה בודדת) והן במספר האנטנות הבודדות היוצרות את המערך. ככל שמספר זה גדל, הקשיים הטכניים בהזנה משותף של אנטנות המערך ובהתאמתו למזין גדלים. הקטנת אורך הגל ההפעלה מחמירה את הקשיים הללו, ובטווח התדרים הנחשב הם כבר די מורגשים. נקודה מהותית בעת בניית מערך אנטנות מרובה אלמנטים היא בחירת האלמנט שלו - אנטנה בודדת. יסוד זה חייב להיות פשוט מבחינה מבנית ובעל תכונות א-מחזוריות. האיכות האחרונה נחוצה במיוחד בעת ביצוע מערך אנטנות בתנאים חובבים, כאשר קשה ליצור מספר רב של אנטנות בודדות עם זהות גבוהה. היעדר מאפייני תהודה מובהקים באנטנה בודדת מאפשר, ללא נזק רב למערך בכללותו, לאפשר סטיות מהמידות שצוינו בעת יצירת חלקי אנטנה. פולט הזיגזג המוצג באיור 1 יכול לשמש כאלמנט כזה. איור זה מציג את מידות הפולט עבור טווח התדרים 430-440 מגה-הרץ.

איור 1

הפולט עשוי משמונה לוחות מתכת מוצקים זהים, מהודקים יחד בכל דרך (הלחמה, ברגים או מסמרות). בעת הידוק עם ברגים או מסמרות בנקודות הזנת האנטנה א - א, יש צורך להתקין עלי כותרת פליז מצופים פח להלחמת המזין. עם עיצוב זה של הפולט, בנקודות b-b שלו יהיו אנטי-צמתים זרם ובהתאם, מתחים אפס. הודות לכך, ניתן לחבר את הפולט לרפלקטור בנקודות b-b באמצעות מעמדים מתכתיים, וניתן גם להעביר מזין הפצה דרך אחת מהנקודות הללו מבלי לשבור את הסימטריה החשמלית של האנטנה. לפיכך, אין צורך לייצר ולהשתמש בשום מכשיר איזון מיוחד. מזין ההפצה מנקודה "b", שיש לה פוטנציאל אפס, מונח לאורך שתי לוחות של הפולט לנקודות האספקה ​​שלו, שם הוא מולחם אליו. כדי לחזק את הפולט, ניתן למקם לוח דיאלקטרי בין נקודות a-a.

העיצוב הפשוט של הפולט מאפשר לייצר אותו מספר פעמים עם זהות גבוהה. גורם הכיווניות ומקדם הגל הנוסע (מקדם הגל הנוסע) של פולט זה תלויים באופן חלש בתדר ולמעשה אינם משתנים בטווח גלי ההפעלה. לפיכך, העיצוב של הפולט ותכונותיו הא-מחזוריות עומדים בדרישות לאלמנט של מערך האנטנות. השלב הבא בבניית מערך אנטנות הוא הצבת האלמנטים במערך ובחירת המרחקים ביניהם. דפוסי הקרינה במישורי הקיטוב E ו-H של פולט זיגזג עם רפלקטור בטווח גלים נתון כמעט זהים. זה מאפשר לך לסדר את אלמנטי הסריג בקודקודים של ריבוע עם צלע שווה בקירוב ל-0.9 ליטר. כדי שמערך האנטנות יפעל בהצלחה, עליו להיות מופעל כראוי ויש להתאים את רכיבי המערך למזין הראשי. במקרה זה, רצוי שמערכת אספקת החשמל תוודא שקרינת אלמנטי המערך היא בפאזה ושהכוח המסופק להם שווה. ניתן להבין את עקרון הפעולה של מערכת אספקת החשמל המשמשת במערך האנטנות המתואר מאיור 2.

איור 2

איור זה מציג ארבעה פולטי זיגזג, שהמוליכים שלהם נרגשים בשלב מנקודות הזנת ה-I/O. במקרה זה, מזיני הפצה 1 ו-2, 3 ו-4 מחוברים בזוגות במקביל, והזוגות עצמם בנקודות a-c מחוברים בסדרה. זה מאפשר, בקירוב ראשון, לשחזר את ערכי התנגדויות הכניסה הזמינות בכניסה של כל מזין הפצה בודד בנקודות b-c ובכך להבטיח את אותה מידת התאמה של המזין שמזין ארבעה פולטים כמו זו של מזין המזין פולט אחד (KBV ~ 0,6 -0,7). שלבי המתח המסופקים לנקודות הכוח של ה-I/O מוזזים זה לזה ב-180°, לכן, לשלב נכון של הפולטים, יש צורך ליצור באופן מלאכותי הסטת פאזה נוספת של 180°. ניתן לבצע שינוי זה על ידי הנחת, למשל, מזיני הפצה 1 ו-3 בצד ימין של הפולטים, ומזינים 3 ו-4 בצד שמאל, בהתאמה. מטבע הדברים, האורכים החשמליים של כבלי החלוקה מנקודות החשמל b-b לנקודות החשמל של הפולטים a-a חייבים להיות זהים. באיור. 3a מציג את התכנון של התקנת כבלים קואקסיאליים של ארבעה מזיני הפצה בצומת A.

איור 3.א

חיבורי הכבלים בצומת A פשוטים מאוד ואינם דורשים הסבר נוסף. אתה רק צריך לזכור שאורכים של המוליכים המחברים צריכים להיות קצרים ככל האפשר, ומפרקי ההלחמה צריכים להיות מסודרים ככל האפשר. צומת A מותקן על לוח דיאלקטרי, אותו יש להרחיק 40-50 מ"מ מהתורן. כמזין האספקה ​​הראשי של ארבעת הפולטות, אתה יכול לקחת כבל קואקסיאלי של 75 אוהם (רצוי RK-3) או קו דו-חוטי של 300 אוהם. במקרה הראשון, יש לחבר את הכבל לנקודות החשמל ב - פנימה דרך בלון, שהתצוגה הכללית שלו מוצגת באיור 3,ב.

איור.3.ב

מכשיר זה מורכב משני מוליכים בקוטר שווה, קצרים יחד במרחק של 173 מ"מ מנקודת החיבור של המוליך המרכזי של הכבל. תפקידו של אחד המוליכים של הבלונים מבוצע על ידי צמת המיגון של המזין הראשי, וצינור פליז משמש כשני. עם נקודות z-d, התקן ה-balun מחובר לנקודות v-v של צומת A. המוליכים של מכשיר ה-balun חייבים להיות מאובטחים ללוח הכוח הדיאלקטרי של צומת A, כך שכוחות מכניים מהמזין לא יועברו לנקודות העירור v-v ועשויים לא לנתק בהם מגע. כאשר קו דו-חוטי עם עכבה אופיינית של 300 אוהם משמש כמזין הראשי, מחבר U-מרפק נוסף לבלון (באיור 3b למטה).

כאשר המזין עשוי מכבל RK-3 או RK-1, אין צורך להפעיל את מרפק ה-U. מרפק ה-U מכפיל פי ארבעה את ערכי ההתנגדות, ומספק גם את שינוי ההתנגדות הנחוץ בעת שימוש בקו דו-חוטי, וגם איזון. קו דו-חוטי עם עכבה אופיינית של 300 אוהם יכול להתבצע מחוט נחושת. כדי לתקן את חוטי הקו, הם צריכים להיות מאובטחים עמודים חתוכים מבידוד כבל פוליאתילן RK-3 לחתיכות קטנות באורך של כ-10 מ"מ. פיסות בידוד המונחות על חוטי הקו מהודקות יחד בזוגות עם סרט בידוד (איור 4).

איור 4

לפני הכניסה לבית, יש לחבר את קצה הקו הדו-חוטי לעיקול ET אחר בנקודות d - d, כפי שמוצג באיור 4. המבנה והממדים של מערך אנטנות של ארבעה פולטים, שהתרשים שלו מוצג באיור 2, מוצגים באיור 5.

איור 5

היעילות של מערך זה היא כ-40. עיצוב המסגרת עליה ממוקמים הפולטים מוצג באיור 6. הוא מורכב מארבעה דקים אופקיים ושני דקים אנכיים המחוברים לתורן.

איור 6

אם הפולטים עשויים מחומרים קשיחים מספיק, אין צורך ליצור דקים אנכיים. כדי להגביר את הכיווניות של מערך האנטנות, רצוי להשתמש ברפלקטור. אחת מאפשרויות המשקף מוצגת באיור 7.

איור 7

הוא מורכב משני דקים אופקיים, שלאורך קצוותיהם קבועות שתי חתיכות של חוט אנטנה או חוט נחושת חשוף בקוטר של 2-3 מ"מ. מוליכים רוחביים בקוטר 0,5-1 מ"מ מחוברים לחוטי האנטנה (או החוטים), היוצרים את דופן הרפלקטור. הרפלקטור מותקן על התורן באמצעות שני סוגרים (איור 7). זה צריך להיות קל ככל האפשר. תצוגה כללית של מערך של ארבעה פולטים עם רפלקטור מוצגת באיור 8.

איור 8

בעת התקנת הסורג, הוא צריך להיות מכוון בדיוק אל הכתב. חוטי הבחור של התורן לא צריכים לחצות, הרבה פחות לגעת, את המוליכים של פולטי מערך האנטנות. אם החבר'ה עוברים מול יריעת האנטנה, הם צריכים להיות מורכבים מכמה חלקים עם מבודדים ביניהם. המרחק בין מבודדים צריך להיות כ-150 מ"מ. החוטים של קו דו-חוטי יכולים לעבור במקביל לתורן, אך אסור לגעת בו. במקומות של הטיה הם יכולים להיות מאובטחים למבודדים. עם זאת, יש צורך לשאוף להבטיח כי המוליכים של קו דו-חוטי אינם מעוותים קשות בעת הידוק וכיפוף (רצוי חלקים יותר). לדוגמה, לא ניתן לעטוף אותם סביב מבודדים, כפי שנעשה עם החוטים של רשת תאורה. כפי שניתן לראות מהאיורים שלמעלה, ממדי מערך האנטנות של ארבעה פולטים קטנים יחסית. ניתן להגביר את יעילות הסורג לכ- 150-160 על ידי פי ארבעה נוספים.

מעגל אספקת החשמל הנבחר עבור רכיבי הרשת מאפשר זאת ללא קושי רב. איור 9 מציג את מעגל אספקת החשמל עבור מערך אנטנות של 16 אלמנטים. זה דומה לתרשים באיור 2, אם ניקח בחשבון כל ארבעה פולטים כאלמנט בודד. כל הצמתים באיור 9 עם נקודות חשמל ב-in ו-in'-in' מבוצעים כפי שמוצג באיור 3. ניתן לחבר לנקודות b'-b' גם כבל קואקסיאלי 75 אוהם עם בלון וגם קו דו-חוטי 300 אוהם באמצעות מרפק CT כמזין הראשי. התקנת קווי מתח דורשת תשומת לב מיוחדת, שכן חיבור שגוי של קצוות הבלונים בכל אחד מצמתי החשמל יגרום לדה-פאזה של מערך האנטנות כולו. התרשים לחיבור כבלי חלוקה לנקודות החשמל של פולטי הזיגזג עצמם בארבעה מוצג גם באיור 9.

איור 9

ניתן להרכיב מערך של 16 פולטים על המסגרת כפי שמוצג באיור 10. גם כאן לא תמיד צריך דקים אנכיים. רפלקטור האנטנה עשוי באופן שתואר לעיל.

איור 10

הדרישות ליישום מערכת ההזנה נשמרות לחלוטין. הדרישות להתאמה קפדנית של המערכת ולקשיחות המכנית שלה הולכות וגדלות. לאנטנה יש כיווניות גבוהה יחסית. זווית הפתיחה של דפוסי הקרינה שלו בחצי רמת הספק היא בערך 16°. כתוצאה מכך, סטיות מהכיוון לכיוון המתכתב ובזווית גובה העולה על 4° ± אינן רצויות.

מחבר: K. Kharchenko; פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף אנטנות VHF.

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 גנטיקה קולית: המפתח לגוון תורשתי 17.06.2023 חוקרים גילו גן שאחראי על גוון הקול שלך - צרוד ונמוך, או להיפך. במהלך המחקר, מדענים ניתחו הקלטות דיבור של כמעט 13 אנשים ואת הנתונים הגנטיים שלהם. זוהתה פיסת DNA בשם ABCC9 הקשורה לקולות גבוהים יותר אצל גברים ונשים כאחד. רצף הגנים ABCC9 קשור גם לבריאות הלב. מומחים מחברת Decode Genetics האיסלנדית מדגישים שהנתונים שלהם מצביעים על סיכון גבוה יותר לבעיות לב אצל אנשים בעלי גוון קול גבוה יותר. מחקרים קודמים הראו שלגברים עם קול עמוק יש רמות טסטוסטרון גבוהות יותר, פלג גוף עליון מפותח יותר, ונחשבים לאטרקטיביים ודומיננטיים יותר. ניתוח נתונים הראה גם שגברים כאלה מנהלים מפעלים גדולים. החוקרים מאמינים כי עומק הקולות הגבריים היה ככל הנראה גורם בברירה המינית בעבר. במילים אחרות, לגברים עם קולות עמוקים הייתה יותר הצלחה מינית. גן אחר, ABBC9, עשוי גם הוא להשפיע על גובה הקול. זה קשור לעבודה של בלוטות יותרת הכליה, אשר, בתורן, מייצרות סטרואידים שהופכים לטסטוסטרון והורמוני מין אחרים. האחרון משפיע ישירות על גובה הקול. לדברי מחברי המחקר, הגן האחראי על גובה הקול עשוי להיות קשור גם ליתר לחץ דם ומצב לב לא מספיק.

עוד חדשות מעניינות:

▪ האוויר נעשה כבד יותר, הקילוגרם הרגיש טוב יותר

▪ Loon by Google - מערכת גישה לאינטרנט גלובלית

▪ חיבור מסלולי של קיוביטים משפר את המחשוב הקוונטי

▪ דבורי חבלן

▪ הסכנה של פסולת אלקטרונית

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר Palindromes. בחירת מאמרים

▪ מאמר זה נורא להיות עבד של יצרים! ביטוי עממי

▪ כמה עמוק יכול צב ים לצלול? תשובה מפורטת

▪ המאמר של קורוביאק. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר עיצובים המבוססים על שבב KR1182PM1. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר שש תיבות. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024