חישוב אנטנת רבע גל אנכית. תכנית, תיאור

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

חישוב אנטנת רבע גל אנכית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות HF

אחת הדרכים העיקריות להפחית הפרעות לקליטת טלוויזיה ממשדרים חובבים היא שימוש באנטנות שידור בעלות קיטוב אנכי. הנפוצה ביותר בקרב גלים קצרים היא אנטנה אנכית בעלת רבע גל ("Ground plane"). אנטנה זו מורכבת ממוט אנכי, שאורכו בדרך כלל פחות מרבע מאורך הגל ההפעלה הנפלט מהמשדר, ומשקל נגד. הוא עשוי ממספר אלומות רבע גל אופקיות המחוברות למעטפת של כבל קואקסיאלי, שדרכן מסופקת אנרגיה בתדר גבוה מהמשדר.

התנגדות הקרינה של אנטנת רבע גל כזו היא 28-32 אוהם (תלוי בקוטר החיצוני של צינורות המתכת מהם היא בנויה). לכן, חיבור האנטנה לכבל קואקסיאלי של 50 אוהם או 75 אוהם יכניס גלים עומדים לכבל ויבזבז אנרגיה. כדי להתאים את הסיכה האנכית לכבל, יש צורך להשתמש באלמנטים נוספים - משרנים, קבלים או קטעי כבלים עם פרמטרים מסוימים.

שיטת חישוב פשוטה עבור אנטנת "מישור קרקע" עם משקל נגד אופקי וחתך כבל תואם מתוארת להלן. אנטנות שנבנו לפי חישוב זה עובדות היטב על פס חובב אחד (לדוגמה, 14 מגה-הרץ) ובמקביל מקרינות בצורה משביעת רצון על שני פסים צמודים (21 ו-7 מגה-הרץ).

ניתן את החישוב על דוגמה מספרית עבור פס 14 מגה-הרץ. החיבור של הפין עם הכבל המספק אותו וקטע הכבל התואם וייעוד הגדלים שלהם מוצגים באיור. אחד.

חישוב אנטנת רבע גל אנכית
איור 1

לצורך החישוב, יש צורך לדעת את קוטר צינורות המתכת או החוטים שמהם ייעשו סיכת האנטנה וקורות משקל נגד. נניח שאנו הולכים להשתמש בצינור בקוטר חיצוני של 30 מ"מ לייצור אנטנה,

ואנו נכין את משקל הנגד מחוט בקוטר 2 מ"מ. אנו קובעים את מקדם M, המאפיין את היחס בין אורך דיפול חצי הגל המרוחק מהקרקע לקוטר האנטנה. אנו מיישמים את הנוסחה:

M=150000/(f_(MHz)D_(מ"מ))

כאן: f הוא התדר האמצעי של הטווח,

D הוא קוטר הצינורות. עם f=14,2 מגה-הרץ ו-D=30 מ"מ נקבל:

M=150000/(14,2*30)=352

באמצעות מקדם M, אנו קובעים, באמצעות הגרף (איור 2), את התנגדות הקרינה של אנטנת רבע גל R rad (עבור תדר התהודה): R rad \u30,8d XNUMX אוהם.

חישוב אנטנת רבע גל אנכית
איור 2

כעת יש צורך לחשב את התנגדות הקרינה האמיתית Ry של האנטנה המקוצרת, אותה נבנה; בשל השפעת האדמה ומשקל הנגד, הוא שונה מריזל ושווה ל:

Ry=Rizl-Z/4Rizl

כאן Z היא עכבת הגל של הכבל הקואקסיאלי שממנו עשוי המזין. בדוגמה שלנו, ניקח את זה שווה ל-75 אוהם. לאחר מכן:

Ry=30,8-75/4*30,8=30,2 Ом.

כדי לחשב את אורך הסיכה האנכית L, אתה צריך לפי הגרף באיור. 3 לקביעת שני מקדמי עזר נוספים: Kc, המאפיין את השינוי בהתנגדות האנטנה עם שינוי באורך שלה, ו-Kz, הלוקח בחשבון את השפעת המשקל הנגדי ומשטח כדור הארץ. נקבל: Kc=535, Kz=0,97.

חישוב אנטנת רבע גל אנכית
איור 3

ניתן להשתמש בגרף לקביעת מקדם K רק אם אורך האנטנה משתנה ללא יותר מ-10%. אם האנטנה ארוכה יותר מהאנטנה, אז העכבה שלה היא אינדוקטיבית במהותה, אם היא קצרה יותר, היא קיבולית.

אורך הסיכה (במ"מ) נקבע על ידי הנוסחה:

חישוב אנטנת רבע גל אנכית

יש לנו;

חישוב אנטנת רבע גל אנכית

כדי לקבוע את אורך הקורות של משקל הנגד Lnp, עשוי חוט בקוטר של 2 מ"מ, אנו מחשבים את M:

M=150000/14,2*2=5280 ולפי הגרף באיור. 3 נמצא Ky=0,978. לאחר מכן

חישוב אנטנת רבע גל אנכית

לאנטנה מקוצרת יש, בנוסף לאקטיבית, גם תגובה קיבולית. כדי לפצות על כך, קטע כבל מקוצר בקצה מחובר במקביל לאנטנה; אורכו נבחר כך שלתגובתו יש אופי אינדוקטיבי של הערך הנדרש. אנו מגדירים תגובת אינדוקטיבית זו:

Xc=Z/S=75/1,22=61,5 אוהם

באמצעות סרגל שקופיות או טבלת משיקים, נמצא את הזווית a, שהמשיק שלה שווה מספרית ליחס בין הערך המתקבל Xc לעכבת הגל Zc של הכבל שממנו יתבצע הקטע התואם. ב-Zc=75 אוהם:

Xc/Z=61,5/75=0,82 ו-a=39,4°

אורך הקטע המקוצר הוא:

Lc=(833ab)/f, מ"מ

בנוסחה זו, b הוא מקדם המאפיין את מהירות התפשטות האנרגיה לאורך הכבל. לכבלים נפוצים עם מילוי מוצק (RK-1, RK-3) b=0,67.

כתוצאה מכך,

Lc=(833*38,4*0,67)/114,2=154,9 мм

החישוב שתואר לעיל לוקח בחשבון שקורות המשקל הנגדי ממוקמות אופקית; עם זאת, אפילו עם מיקומם המשופע (בזווית של 30-40 מעלות לקרקע), חוסר ההתאמה אינו משמעותי.

ניתן למדוד את יחס הגלים העומדים (SWR) במזין על ידי הרכבת מחוון SWR פשוט מסוג גשר, שהמעגל שלו מוצג באיור. 4. כאן ההתנגדויות R1, R2, R3 והתנגדות הקרינה של האנטנה יוצרות גשר. אחד האלכסונים שלו מסופק באנרגיה בתדר גבוה מהמשדר (Per connector). דיודה D1 מסוג D2E כלולה באלכסון השני.

חישוב אנטנת רבע גל אנכית
איור 4

התנגדות R4 משמשת להפחתת התנגדות הפלט של מקור האנרגיה (משדר). המשרן (Dr1) סוגר את המעגל של הרכיב הישיר של הזרם המיושר; זה הכרחי אם למעגל האנטנה אין מוליכות גלוונית.

כאשר האיזון של הגשר, החץ של המכשיר אינו סוטה. חוסר ההתאמה של האנטנה והכבל גורם להופעת רצון עומד, המצוין על ידי סטיית החץ. ההליך למדידת SWR הוא כדלקמן:

1. כוונן את המשדר עם האנטנה בהספק הקרנה המלא.

2. הפחיתו את ההספק לאפס על ידי חסימת, למשל, אחת מהמנורות הקדם-שלביות עם הטיה שלילית, ונתק את האנטנה.

3. חבר את כניסת המשדר ואת מחבר Per עם חתיכת כבל. על מדד SW.

4. בהדרגה, בצורה חלקה מאוד, כדי לא לשרוף את ההתנגדות R4, הגבר את הספק האנרגיה המסופקת למצביע SWR עד שחץ המכשיר סוטה לקצה הסולם.

5. כדי לבדוק את האיזון של הגשר, חבר זמנית התנגדות של 75 אוהם למחבר Ant; המחט של המיליאממטר אמורה להגיע לאפס.

6. חיבור לנמלה. הכבל הקואקסיאלי שמזין את האנטנה, סמן את הזרם בסולם וקבע את ה-SWR מהעקומה המוצגת באיור. 5.

חישוב אנטנת רבע גל אנכית
איור 5

אם מזין האנטנה אינו מציג הפסדים משמעותיים, למשל, הוא עשוי מכבל RK-1 או RK-3 ואורך של לא יותר מ 15-20 מ', אז ksw של 2 ואפילו 2,5 הוא די מקובל. סך ההפסדים (סכום ההפסדים במזין והפסדים עקב אי התאמה) במקרה זה לא יעלה על 0,5 dB. ירידה כזו בהספק בתחנת הקליטה לא תהיה מורגשת באוזן. ניתן להבחין בירידה ניכרת בנפח הקליטה (ב-1-2 נקודות) רק ב-VSWR בסדר גודל של 5-8.

במקרה שלאנטנה הבנויה יש SWR מוגזם או שמידותיה נבחרות גדולות או קטנות ממה שהיא צריכה להיות, יש צורך, באמצעות מחוון SWR, להתאים את האנטנה באופן אמפירי. אנטנה ארוכה מהנדרש ניתנת לקיצור חשמלי על ידי קבל המחובר בסדרה עם החלק האנכי (איור 6א). ניתן להאריך חשמלית אנטנה קצרה מדי על ידי הוספת השראות לה (איור 6ב). במקרה זה, האנטנה מכוונת לסירוגין, תוך בחירת המיקום של שתי הצביטות על הסליל. כאן, החלק של הסליל שבין צביטות 1 ו-2 משמש להארכת החלק האנכי של האנטנה, והחלק התחתון (2-3) מחליף את קטע הכבל המקוצר התואם (איור 1).

חישוב אנטנת רבע גל אנכית
איור 6

לסיכום, נציין כי מטענים של חשמל סטטי מצטברים על האנטנה מהסוג המתואר, במיוחד במהלך סופת רעמים קרובה. לכן, מומלץ להשתמש באנטנות בעלות קטעי כבל קצרים (איור 1) או בשילוב השראות של הכבל (איור 6 ב) ולהארקה מהימנה את מעטפת הכבל.

מחבר: יו. פרוזורובסקי (UA3AW); 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

מטען ליפסטיק Thinkplus 125W 11.11.2022

לנובו הציגה מטען חדש ממותג Thinkplus Lipstick. הוא קיבל מידות קומפקטיות של 73 על 30 על 35 מ"מ, הספק של 100 וואט וצורה הדומה לשפתון.

לדברי היצרן, ממדי הטעינה קטנים ב-50% מאשר ספקי כוח רגילים בעלי אותה קיבולת. שלושה שבבי GaN וארכיטקטורת AHB הותקנו בתוך המטען, מה שמפחית את אובדן החשמל. שפתון Thinkplus תואם לפרוטוקולי טעינה שונים: PD 3.0, QC 3.0 ו-PPS. באמצעות המכשיר ניתן להטעין מחשבים ניידים, סמארטפונים, טאבלטים, קונסולות משחקים וגאדג'טים נוספים.

שפתון Lenovo Thinkplus כבר החל להימכר בסין תמורת 48 דולר. החידוש מגיע עם כבל USB-C באורך 1,8 מטר.

למטען של מוטורולה יש יציאת USB-C והספק של 125W. ספק הכוח מסוגל לטעון את ספינת הדגל הנוכחית Moto X30 Pro מ-0 ל-50% תוך 7 דקות בלבד.

המכשיר תומך גם ב-Power Delivery 3.0, Quick Charge 3.0, Quick Charge 5.0 ובפרוטוקולי אבטחה שונים. למשל, מנחשולי מתח, התחממות יתר וכו'. מארז הטעינה עשוי מחומר מט מעכב בעירה. החידוש מגיע עם כבל USB-C מד.

המטען כבר יצא למכירה בסין. החידוש עולה 34 דולר.

עוד חדשות מעניינות:

▪ השבב הגדול בעולם

▪ מחשבי גיימינג של ASUS

▪ תפקיד היערות מוגזם

▪ צמיד אלקטרוני יבדוק את ניקיון הידיים של רופאים וטבחים

▪ אנטנת DNA

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע האתר מנועים חשמליים. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת הרודוטוס מהליקרנסוס. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר איך עננים מצליחים להישאר בשמים? תשובה מפורטת

▪ מאמר Velobayadark. הובלה אישית

▪ מאמר הנהנה חשמלית לחכת חורף. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר תקנים לבדיקת ציוד חשמלי והתקנים עבור התקנות חשמל של צרכנים. הרטט המרבי המותר של מיסבי המנוע. 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