אנטנה עם רפלקטור אקטיבי. תכנית, תיאור

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

אנטנה עם רפלקטור אקטיבי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות HF

לתקשורת חובבים למרחקים ארוכים על גלים קצרים, נעשה שימוש נרחב באנטנות כיווניות מסוגים שונים. אנטנות מסוג "ערוץ גל" נכנסו לפועל לפני זמן רב יחסית, שהפשוטה שבהן מכילה שני אלמנטים - רטט חצי גל אקטיבי ורפלקטור פסיבי. עם זאת, אנטנות דו-אלמנטיות עם רפלקטור פסיבי אינן מספקות כיווניות קרינה מספקת.

אם בתדרים של ערוצי טלוויזיה עדיין אפשר להשלים עם השימוש באנטנות מרובות אלמנטים, אז עבור רצועות ה-HF (אפילו 28 מגה-הרץ) הם, יחד עם המכשיר המסתובב, מייצגים מבנים מגושמים מדי. בהקשר זה נעשה יותר ויותר שימוש באנטנות דו-אלמנטיות עם רפלקטור פעיל. העובדה היא שלאנטנות המופעלות על ידי רפלקטור יש מספר יתרונות על פני אנטנות עם אלמנטים פסיביים.

בקצרה, היתרונות הללו מסתכמים בנקודות הבאות. הרווח של אנטנה בעלת שני אלמנטים עם שני האלמנטים הפעילים שווה ערך לזה של אנטנה בעלת שלושה אלמנטים בגודל מלא עם במאי ורפלקטור פסיבי. עם אותם ערכי רווח, מערכת שני האלמנטים היא קלה יותר, פשוטה יותר בעיצובה ובעלת מומנט אינרציה ו-windage נמוך יותר. אנטנות המופעלות באופן פעיל מאפשרות להשיג דיכוי גדול יותר של קרינה לאחור, דבר אשר בתקשורת חובבים חשובה יותר מאשר השגת ערכי הרווח המקסימליים האפשריים עבור מערכת נתונה. עם זאת, יש לציין כי אנטנות עם ספק כוח פעיל קשות יותר להגדרה והן קריטיות יותר לשינוי פרמטרים.

עקרון הפעולה של אנטנה דו-אלמנטית המופעלת על ידי רפלקטור הוא יצירת שני שדות אנטי-פאזיים בעלי משרעות שוות בכיוון המנוגד למקסימום העיקרי של קרינת המערכת. השימוש ברפלקטור פעיל מאפשר להשיג שוויון זרמים בשני מרכיבי האנטנה ואת הפרש הפאזות הדרוש להנחתה מרבית של קרינה לאחור. חישובים שבוצעו באמצעות נוסחאות ידועות של תורת האנטנות [1] מראים שהרווח של אנטנה כזו גבוה ב-3,4 dB מזה של אנטנה עם רפלקטור פסיבי, והדיכוי המקסימלי של קרינה לאחור (בהתחשב בהפסדים ב-. קו חיבור) הוא 40- 50 dB, בעוד שבמערכות פסיביות הוא אינו עולה על 25 dB. רוחב האלומה במישור האופקי ברמה של 0,707E הוא 58°, ורוחב האלומה במישור האנכי בגובה מתלה של l/2 וזווית קרינה של 30° הוא 32°.

אנטנת שני האלמנטים המתוארת עם רפלקטור פעיל היא שינוי של אנטנת HB9CV [2, 3], שהתרשים שלה מוצג באיור. 1. עם מרחק אופטימלי בין האלמנטים השווה ל-l/8, ניתן לקבל שדות אנטי-פאזיים על ידי הזנת אלמנטי האנטנה בהסטת פאזה של 225°. הסטת הפאזה של 225° באספקת החשמל של המשקף שווה לסכום הזזות הפאזה הנובעות ממערכת אספקת הכוח האנטי-פאזית של האלמנטים (180°) וההשהייה בקו החשמל (45°).

אנטנה עם רפלקטור אקטיבי
איור 1

יש לציין כי דיאגרמת האנטנה [2] מכילה נתונים שגויים שאינם מספקים את הסטת הפאזה הנדרשת כאשר מופעל באמצעות כבל קואקסיאלי.

החיסרון הבסיסי של אנטנה זו הוא הקושי להשיג את הסטת הפאזה הנדרשת, הנובעת ממעגל הכוח הנבחר. לכל קו הזנה יש גורם קיצור מובנה הקשור לעיצוב שלו ולחומרים בהם נעשה שימוש. לקווי הזנה המשמשים בטכנולוגיית אנטנות, מקדם הקיצור הוא בדרך כלל 1,05-1,66. לכן, עבור המעגל באיור. 1 כאשר מופעל בנקודות XX, במקום הסטת הפאזה הנדרשת (עקב הקו) שווה ל-45°, יתקבל ערך בהתאם לסוג הקו בו נעשה שימוש.

הדיאגרמה של אנטנה החופשית מהחיסרון הזה ומאפשרת להשיג כמעט כל שינוי פאזה בין שני אלמנטים פעילים מוצגת באיור. 2.

אנטנה עם רפלקטור אקטיבי
איור 2

ניתן לקבוע בקלות את נקודת החיבור של מזין האספקה עם מקדם קיצור קו ידוע באמצעות הנוסחאות:

dp+da=d+2Dlk,

כאשר d הוא המרחק בין אלמנטים;

da הוא אורך הקו מנקודת המיתוג לאנטנה;

dp הוא אורך הקו מנקודת המעבר לרפלקטור;

Dlk - הארכת קו בונה יותר (10-20 ס"מ) ו

אנטנה עם רפלקטור אקטיבי

כאשר l הוא אורך הגל ההפעלה;

y - הסטת פאזה נדרשת;

e - מקדם קיצור.

להפעלת האנטנה נוח להשתמש בכבל קואקסיאלי מסוג RK-75-7-11 (עבורו e=1,52) ובטי קואקסיאלי מסוג VR-193-F, המחלק את ההספק שווה בשווה בין הרטט. בעת שימוש בטי, להתאמה טובה יותר, יש צורך להשתמש בכבל קואקסיאלי בעל עכבה אופיינית של 150 אוהם (סוג RK-150-4-11 או דומה) כקווים מקשרים.

כאשר מחשבים את אורכי האלמנטים של מערכת האנטנה (שהם 0,5 ליטר עבור המשקף ו-0,46 ליטר עבור האנטנה עצמה), יש צורך לקחת בחשבון את מקדם הקיצור שלהם, התלוי בקוטר. הערכים המחושבים עבור אנטנה בקוטר 22 מ"מ וקו תואם בקוטר 20 מ"מ ניתנים בטבלה. 1. כאן מצוין גם מידות האלמנטים התואמים.

לוח 1
מידות אלמנטים, ס"מ תדר ממוצע, קילו-הרץ
14150 21200 28500
la 968 647 480
lp 1052 702 519
h 12 9 6
ga 131 87 66
gp 143 95 71
d 265 177 132

מידות החסר עבור אנטנת 14 מגה-הרץ ניתנות בטבלה. 2.

לוח 2
מידות חלקי העבודה סעיף 1 (1 יחידה) סעיף 2 (2 יחידה) סעיף 3 (2 יחידה)
עבור אנטנה, ס"מ 350 250 180
לרפלקטור, ס"מ 350 250 200
קוטר חיצוני של צינור, מ"מ 22 20 18
קוטר פנימי של הצינור, מ"מ 20 18 16

עיצוב האנטנה מוצג באיור. 3. כל אלמנט עשוי משלושה חלקים המורכבים מצינורות דוראלומין בקטרים תואמים, המחליקים אחד לתוך השני.

אנטנה עם רפלקטור אקטיבי
איור 3

מכיוון שהקוטר החיצוני של צינור אחד שווה לקוטר הפנימי של השני, מערכת הסובלנות אינה מאפשרת דחיפה של צינור אחד לתוך השני לעומק משמעותי. לכן, חיתוך נעשה לאורך צינור בקוטר קטן יותר לאורך של 400 - 500 מ"מ, ולאחר מכן מובטחת הביטוי האמינה שלהם. יש להקדיש תשומת לב מיוחדת להבטחת מגע חשמלי אמין במפרק. אובדן מגע גורם להידרדרות ניכרת בפרמטרים החשמליים של האנטנה. כדי להקל על ההתאמה, טיפים גמישים עשויים מסגסוגת AMTs-M מחוברים לקצוות האלמנטים (איור 4).

אנטנה עם רפלקטור אקטיבי
איור 4

האלמנטים מותקנים על צינור דוראלומין בקוטר של 40-45 מ"מ ועובי דופן של 2 מ"מ.

כדי להקנות קשיחות לכל מערכת האנטנות, יש לחזק אותה בחוט דיג ניילון בקוטר 1 מ"מ (איור 5).

אנטנה עם רפלקטור אקטיבי
איור 5

ניתן לראות תכונות עיצוב אחרות מהתצלום.

משקל מערכת האנטנה הוא 6,5 ק"ג בלבד, מה שמקל על אדם אחד להתקין את האנטנה.

אנטנה עם רפלקטור אקטיבי
מראה אנטנה

כדי לסובב את האנטנה, נעשה שימוש במנוע חשמלי מסוג PR-1 עם חיישן כיוון פוטנציומטרי המותקן בתוך המארז.

מערכת האנטנות מכוונת על בסיס הצורך להשיג את ההתאמה הטובה ביותר בין האנטנה לכבל החשמל ודיכוי מירבי של קרינה אחורית.

בעת ההגדרה, רצוי להשתמש באות ממקור מקומי הממוקם בערך במישור האלמנטים במרחק של לפחות 150-200 מ'.

רצף ההתקנה הוא כדלקמן.

האורך החשמלי של קווי הסטת הפאזה נקבע. מדידה והתאמת פרמטר זה חייבת להתבצע בדיוק של לא יותר מ-2-3 מעלות חשמליות. על ידי שינוי אורך האלמנטים התואמים ya ו-yp, אנו משיגים ערך SWR מקובל עבור המערכת כולה (לא גבוה מ-1,5 בתדר האמצעי של הטווח). על ידי התאמת האורכים la ו-lр, מושגת דיכוי מקסימלי של קרינה אחורית. בשלב זה, זה מספיק כדי להשיג דיכוי של 20-25 dB. יש לבצע מדידות במספר נקודות בטווח, ולאחר מכן y מותאם מחדש_a ו-y_p, השגת ערך SWR קרוב לאחדות.

פעולות אלו מבוצעות ברצף מספר פעמים עד לקבלת פרמטרי האנטנה הטובים ביותר.

רצוי לבצע את כל המדידות בעמדת ההפעלה של האנטנה על מנת להימנע מהשפעת הקרקע, שבגובה נמוך של האנטנה עלולה לעוות מאוד את התוצאות.

יש לציין כי לאנטנות עם אלמנטים פעילים יש תלות ידועה של רמת הדיכוי של הקרינה האחורית בזווית הגובה, אשר נקבעת על ידי ההבדל ביחסי הפאזות עבור גלים המגיעים בזוויות שונות לאופק. עבור תקשורת למרחקים ארוכים, כאשר זוויות אלו אינן משמעותיות, הדיכוי מגיע ל-40-50 dB.

ספרות:

1. S. I. Nadenenko. "אנטנות". סוויאזטקיזדאט, מוסקבה, 1959.
2. "רדיו", 1965, מס' 11, עמ' 22.
3. ק.רוטהמל. "אנטנות". הוצאת הספרים "אנרגיה", מוסקבה, 1967.

מחבר: A. Snesarev (UW3BJ); פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף אנטנות HF.

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

אנלוגי גנטי של הטרנזיסטור 14.04.2013

המכשיר הביולוגי נקרא "מתעתיק" על שם הסינתזה של מולקולות RNA המבוססות על DNA. תהליך זה הוא הפלט השימושי של הטרנזיסטור הגנטי. מכמה מכשירים כאלה הצליחו מדענים ליצור קבוצה של שערים לוגיים פרימיטיביים: AND, AND-NOT, OR ואחרים.

שעתוק בתאים מתבצע על ידי אנזימים מהמחלקה של פולימראזות RNA תלויות DNA. הם נעים ברצף לאורך שרשרת ה-DNA, ויוצרים מולקולת RNA על בסיסה. כדי לשלוט בעבודת הפולימראז, הוסיפו מדענים אזורי טרמינטור לשרשרת ה-DNA, הגורמים לניתוק האנזים מה-DNA ולהפסקת הסינתזה.

מנגנון הבקרה (אנלוגי למתח השער בטרנזיסטור אפקט שדה) הוא האפשרות לשנות את כיוון הטרמינטורים - לעצור את השעתוק, או להעביר את הפולימראז. לצורך החלפה משתמשים באנזימי אינטגראז, המסוגלים לחתוך ולהדביק קטעים של DNA.

אשדות של "מתמללים" אפשרו לחוקרים להגביר את עבודתם של גנים הגורמים לקרינת תאים. זה היה על ידי הבהירות של תאים שונים כי מדענים בתהליך של ניסויים הבינו מי מהם עבד נכון את התוכנית הלוגית שנקבעה.

בעתיד, מכשירים ביולוגיים חדשים יוכלו לסייע בבניית מחשבים גנטיים. התקדמויות שונות בתחום האינפורמטיקה הביולוגית דווחו בעבר. אז, מדענים הצליחו לפתח ממסרים גנטיים, מודולי זיכרון DNA ודרך לקודד מסרים באמצעות חפצים ביולוגיים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ בדיקה אופטית בעלת דיוק גבוה לחקר המוח האנושי

▪ מגבר משולב ב-1 THz

▪ שבב זיכרון פלאש הקטן ביותר בנפח 128Gb

▪ מכונית מירוצים חשמלית מעופפת Alauda Airspeeder Mk3

▪ מקרן נייד LG PF1000U

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר עבור הבנאי, אומן הבית. מבחר מאמרים

▪ מאמר צושימה. ביטוי עממי

▪ מאמר למה אנחנו מתעייפים? תשובה מפורטת

▪ מאמר רכב שטח SIMOT. הובלה אישית

▪ מאמר הידעת ש... מאגר מידע על היסטוריה, גיאוגרפיה, ביולוגיה, מדע, טכנולוגיה, ספורט, תרבות, מסורות של עמי העולם

▪ מאמר קידומת לאפקט סראונד. 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