BALUN או לא BALUN? תכנית, תיאור

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

BALUN או לא BALUN? אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות. תֵאוֹרִיָה

מטרת המכשיר היא למנוע זרימה של זרמים בתדר גבוה לאורך המשטח החיצוני של הצמה כדי להפחית את אפקט מזין האנטנה [2]. המכשיר שובה לב בפשטות ובקלות הייצור, אך האם הוא עומד בדרישות היטב?

בואו נתחשב בהם. לבלון צריכה להיות התנגדות גבוהה ככל האפשר לזרמי ה-HF על הצמה מבלי לשבור את מגע DC, כלומר. להיות חנק. משרנים המשמשים כחנקים מיוצרים על פי כללים ידועים: הרצון להשיג את ההתנגדות האינדוקטיבית המקסימלית עם קיבול עצמי מינימלי מאלץ את השימוש בפיתול חתוך ו/או גלילי עם מדרגה מסוימת.

לעתים קרובות, משנקים בפס רחב עושים זאת: מההתחלה (פלט "חם"), הסלילה מתבצעת בצעד גדול, לאחר מכן בצעד קטן יותר, ואז פונים להסתובב, ולפעמים, החלק האחרון מתפתל ב"אוניברסלי "דרך.

הקיבול הפנימי של המשרן C0 עם השראות של מתפתל L שלו יוצר מעגל תנודה מקביל (איור 1), שתדר התהודה שלו f0 הוא הגבוה יותר, ככל שהקיבול קטן יותר. בתדרים מעל f0, למשרן יש קיבול שיורד במהירות עם הגדלת התדר, כלומר, מפסיק לבצע את תפקידיו.

BALUN או לא BALUN?

הקו המוצק בגרף (איור 1) מראה את התלות של תגובת המשרן בתדר עבור סליל אידיאלי עם גורם איכות אינסופי. ההפסדים בסליל מפחיתים את גורם האיכות, ענפי העקומה אינם הולכים יותר לאינסוף (קו מקווקו בגרף), והרכיב R הפעיל מופיע בהתנגדות הכוללת. הוא מקסימום בתדר התהודה ושווה ל pQ, כאשר р = (L/C0)1/2 היא ההתנגדות האופיינית. מכאן ברור שכדי להגדיל את העכבה של המשרן, יש צורך להגביר את השראות שלו בכל דרך אפשרית ולהקטין את הקיבול שלו.

אבל בחזרה לוואלונים שלנו.

כבל מפותל חייב להיות בעל קיבול פנימי מורגש (עד כמה עשרות של pF/m!). המשמעות היא שמפרץ הכבלים לא יהפוך לחנק, אלא למעגל נדנוד עם תדר תהודה מסוים. הרצון הטבעי ללפף עוד סיבובים במפרץ (כדי להגביר את השראות) יכול להביא לתוצאה הפוכה: תדר התהודה יהיה נמוך מתדר ההפעלה, והבלון יתנהג כמו קיבול, ועם עלייה במספר. של פניות, הקיבול ייפול.

כדי לבדוק הנחה זו, הורכב מערך מדידה פשוט (איור 2), המורכב ממחולל אותות סטנדרטי (SGS) ואוסילוסקופ. Balun היה ממוקם ישירות על שולחן עבודה מעץ וחובר עם פלט אחד של צמת הכבלים (הליבה לא שימשה) למארז GSS, דיודת גלאי VD1 וכבל כניסה של אוסילוסקופ בתדר נמוך חוברו ליציאה השנייה . אות ה-AM מה-GSS הוזנה לבלאון דרך קיבול צימוד קטן מאוד שנוצר על ידי קטע של מוליך מבודד באורך של כ-10 ס"מ. לפיכך, ההתקנה לא הוסיפה כמעט דבר לקיבול של סליל הכבל עצמו (קיבול דיודה - שברירי א. פיקופראד).

BALUN או לא BALUN?

התהודה זוהתה מיד על ידי עלייה חדה הן ברכיב הקבוע והן במשרעת אות האפונון בכניסת האוסילוסקופ. ה-Q-factor של המעגל (מפרץ הכבלים) התברר כלא קטן - מ-30 (כבל טלוויזיה ("שירפו-טרבובסקי") ל-60 (כבל עם בידוד חיצוני קשיח מפוליאתילן). תדירות התהודה f0, כצפוי, תלויה במספר הסיבובים N ובקוטר הסליל D. הנתונים של מספר מדידות עבור הכבל הנפוץ PK-75-4-11 (קוטר חיצוני מעל בידוד 7,3 מ"מ, מעל צמה 5 מ"מ, ליבה 0,72, XNUMX מ"מ) מוצגות בטבלאות.

BALUN או לא BALUN?

כמובן, נתונים אלה הם אינדיקטיביים, שכן תדירות התהודה תלויה בצפיפות הסלילים, בקרבת העצמים הסובבים ובגורמים נוספים. על פי הטבלה שורטטו גרפים של התלות של תדר התהודה במספר הסיבובים (איור 3). הם יגידו לך את המספר המרבי של סיבובים שבהם הבלון עדיין מצערת.

BALUN או לא BALUN?

לשם השוואה, באחד הניסויים, במקום סליל (D = 20 ס"מ, N = 11), אותו כבל באורך 7 מ' כרוך על צינור פלסטיק בקוטר 10 ס"מ. התקבל סליל גלילי המכיל 20 סיבובים עם אורך מתפתל של 15 ס"מ. תדר התהודה גדל מ-4 ל-7 מגה-הרץ, ומקדם האיכות - מ-30 ל-65. היתרון של עיצוב הסליל המסורתי ברור!

אז מה לעשות? הדרך הקלה ביותר היא ליצור balun מסליל כבל עבור אנטנה חד-פס - זה צריך להיות מכוון לתהודה בתדר ההפעלה, בחירת הקוטר ומספר הסיבובים. אז העכבה שלו תהיה המקסימלית האפשרית, וכתוצאה מכך, גם ההשפעה של החלשת הזרמים על הצמה תהיה מקסימלית.

עבור בלונים בפס רחב, יש לבחור את תדר התהודה כך שהוא קרוב לקצה העליון של טווח הפעולה. עבור תדרים מתחת ניתן למצוא balun'a של התגובה האינדוקטיבית התהודה על ידי הכרת השראות L: Xl = 27πfL, או על ידי נוסחאות מדויקות יותר עבור העכבה של מעגל תהודה מקביל הנתונה ב-[3]. עם ירידה בתדר, הבלאון יפסיק לעבוד בערך בתדר שבו התגובה האינדוקטיבית שלו תהיה באותו הסדר כמו התנגדות הגלים של הכבל, הנחשבת כחוט בקוטר השווה לקוטר הצמה, בחופשיות. שטח (400 ... 600 אוהם).

לסיכום, אנו מציגים מספר טכניקות ונוסחאות שימושיות מ-[3]. הם יכולים להיות שימושיים למי שיתנסו או יחשב מכשירים כאלה. קל לקבוע את אורך הכבל במפרץ לפי הנוסחה πDN. ניתן לחשב את השראות באופן הבא: L = 2πN2D[lp(8D/d) -2]. הקוטרים של סליל D והמעטפת החיצונית של הכבל d נלקחים בסנטימטרים, וההשראות מתקבלת בננו-הנריות. גורם האיכות נמדד ברוחב עקומת התהודה 2Δf ברמה של 0,7 מהמקסימום: Q = f0/2Δf. קשה לחשב את הקיבול הפנימי C0 של balun, אך ניתן למצוא אותו בניסוי. אם תחבר קבל נוסף עם קיבול ידוע C1 למסופים, תדר התהודה יקטן ויהיה שווה ל-f1. ואז C0 = C1/[(f0/f1)2-1].

באמצעות טכניקה זו ונוסחאות אלו, נמצא, למשל, כי השראות הסליל D = 10 ס"מ, N = 4 היא 3,2 μH, והקיבול שלה הוא 10 pF, מה שנותן תדר תהודה של 28 מגה-הרץ, החופף למדד הנמדד. אחד.

ספרות

באלון מהמזון. - רדיו, 2001, מס' 10, עמ'. 65.
Grechikhin A., Proskuryakov D. Feeder Antenna Effect. - רדיו, 2000, מס' 12, עמ'. 56 -58; 2001, מס' 1, עמ'. 64 - 66; מס' 3, עמ'. 67.
גינקין G. G. Handbook of Radio Engineering.-M., L.: GEI, 1948.

מחבר: V.Polyakov

ראה מאמרים אחרים סעיף אנטנות. תֵאוֹרִיָה.

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

הצלחתו של גרפן מעוכבת על ידי חלקיקי סיליקון 16.12.2018

היציאה מהמעבדה לייצור המוני, גרפן היה אמור לחולל מהפכה. עם זאת, גם גרפן וגם תחמוצת גרפן מיוצרים בקנה מידה תעשייתי כבר כמה שנים, ופריצת הדרך הצפויה לא קרתה. מכשירים שמשתמשים בגרפן לא פעלו עד כה כצפוי.

חומר הגלם לייצור תעשייתי של גרפן הוא מגוון גרפיטים מטוהרים מזיהומים. Rouhollah Jalili, Dorna Esrafilzadeh ועמיתיהם מהאוניברסיטה המלכותית לטכנולוגיה של מלבורן וממכון המחקר האיראני למדעי היסוד השוו שני גרפנים: תעשייתי ואחד שנוצר במעבדה מהגרפיט הטהור ביותר. מיקרוסקופ אלקטרוני שידור סריקת הראה שכל הדגימות המסחריות מכילות זיהומי סיליקון. חלקיקי סיליקון נכנסים לגרפן מחומר הזנה, מסבירים המחברים בפרסום לאחרונה ב-Nature. המצב מחמיר בשל העובדה שיצרני גרפן מסחריים עברו לחומרי גלם זולים יחסית, המכילים זיהומים.

ומה מזיק לסיליקון לגרפן? מומחים מאמינים שסיליקון, בפרט, מונע את האינטראקציה של מולקולות נוזליות עם פני השטח של חומר דו מימדי. כתוצאה מכך, חיישני לחות מבוססי גרפן מתבררים כלא רגישים כמו בתיאוריה, ולקבלי גרפן מסוממים יש קיבול נמוך יותר. החוקרים ניסו לנקות גרפן מסחרי מסיליקון בתמיסה אלקלית, אך השכבה המזהמת התבררה חזקה, והתמיסה הקוסטית שיבשה את מבנה החומר הדו-ממדי.

לכן הדרך היחידה להימנע מזיהום היא להשתמש בחומרי גלם טהורים במיוחד. מחברי העבודה יצרו ובחנו חיישן לחות וקבל עשוי גרפן, שהוא כמעט אידיאלי בטוהר. המאפיינים של החיישן התבררו כטובים יותר מאלה של כל חיישנים מוכרים אחרים העשויים מחומר דו מימדי, והקבל התברר כבעל קיבול שיא, שכמעט עלה בקנה אחד עם זה החזוי תיאורטית.

עוד חדשות מעניינות:

▪ דיודה להגנה על ממשקים במהירות גבוהה מחשמל סטטי

▪ תצוגת מתיחה

▪ חלון למוח

▪ התיעוש שינה את האקלים של כדור הארץ

▪ בידה חכמה מבית LG Uplus

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ מדור האתר כלי חשמלאי. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת בייארד טיילור. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר כמה פחמן דו חמצני יש על כדור הארץ? תשובה מפורטת

▪ מאמר אמורפה שיחי. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ כתבה מלט להצמדת סכינים ומזלגות לידיות. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ מאמר הפיכת 10 קופיקות לרובל 1. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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