|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל אנטנות כיווניות רב פס. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות HF חובבי רדיו רבים חולמים על אנטנה כיוונית מרובת פסים. ישנם מספר פתרונות טכניים המאפשרים לך ליצור עיצוב כזה, אך לא כולם ניתנים לשחזור בקלות בתנאים חובבים. מחבר מאמר זה מציע לקוראים גרסה משלו ליישום של אנטנה כיוונית קומפקטית של חמישה פסים. אנטנת KB מסתובבת כיוונית עבור 5 פסים (10 - 20 מטר) ואפילו עבור 7 פסים (10 -40 מ') היא עיצוב רדיו חובבני ממש. לרוב היצרנים המובילים בעולם של אנטנות רדיו חובבים יש כמה אנטנות של חמש פסים במגוון המוצרים שלהן, השונות בביצועים ובמחיר. כל אחת מהחברות, ככלל, משתמשת בשיטות מבוססות וסטנדרטיות משלה ליישום רב-טווח. לדוגמה, FORCE 12 משתמש בסידור לסירוגין של אלמנטים בטווחים שונים (דגמים XR5, 5VA), MOSLEY - מספר רב של מלכודות תהודה (PRO-67, PRO-96), HY-GAIN - אלמנט פעיל לוג-מחזורי ב שילוב עם במאי "מלכודת" (TH- 11), TITANEX - מגוון אנטנות חוט תקופתיות. החידוש הוצע על ידי חברת SteppIR - מרכיבי האנטנה שלה משנים את מידותיהם בעזרת כונן אלקטרומכני בהתאם לפקודות מכשיר המיקרו-מעבד הממוקם למטה. המאמר המוצע דן בקצרה ביתרונות ובחסרונות העיקריים של שיטות סטנדרטיות ליצירת MDA (מולטי-בנד אנטנות) ומתאר גרסה משלו, המאפשרת, במידות של טווח VK (ערוץ גל) שלושה אלמנטים של 20 מטר עם אורך בום של פחות מ-6 מ', כדי להשיג אנטנה של חמישה פסים (10, 12, 15, 17 ו-20 מטר). המספר הכולל של האלמנטים הוא 16, וההשפעה ההדדית של האלמנטים ממוזערת ללא שימוש בסולמות. המאפיינים של האנטנה בכל אחד מהטווחים תואמים למעשה ל-VK של שלושה אלמנטים (!). הייחודיות של גרסה זו היא שחלקים ממנהל הטווח של 20 מטר מנותקים בעזרת שני ממסרי ואקום משמשים כמנהלי טווח של 10 ו-15 מטר. האנטנה משתמשת באלמנט אקטיבי של חמישה פסים עם מעגל התאמה פשוט, שאיפשר להזין אותה בכבל אחד ללא מיתוג. מאפייני מד"א יישומי לצורך ניתוח מד"א, נעשה שימוש הן בנתונים המוצגים בספרות והן בחישובים באמצעות תוכנת המחשב למידול אנטנה MMANA [1]. ככלל, כאשר מפתחים אנטנות כאלה, הם שואפים להשיג מאפיינים התואמים ל-VC של שניים או שלושה אלמנטים ברצועות מסוימות, אז כדאי להתחיל בקביעת מאפיינים אלה. נשתמש בסימון שאומץ ב-MMANA:
הבה נחשב את המאפיינים של VC בעל שלושה אלמנטים. זה יכול להיעשות עבור כל תדר. בואו ניקח f \u28,3d 10,6 מגה-הרץ (X \u600d \u28,0d 28,6 מ'), רצועת התדרים ההפעלה היא 10 קילו-הרץ (0,3 ... 0,3 מגה-הרץ), רדיוס המוליך r \u0,4d XNUMX מ"מ. בעת אופטימיזציה של האנטנה, מקדמי הניפוח עבור הפרמטרים SWR, Gh ו-F/B נלקחים שווים ל-XNUMX, בהתאמה; XNUMX ו-XNUMX. נבצע חישוב עבור שלוש אפשרויות:
תנאי חישוב - האנטנה נמצאת בשטח פנוי, F/B נקבע לאפס גובה. הנתונים המחושבים מסוכמים בטבלה. 1. שלושה מספרים מופרדים באמצעות לוכסן תואמים לערכי הפרמטרים בתחילת (28 מגה-הרץ), באמצע ובסוף רצועת תדר ההפעלה. בעת חישוב BW, אנו יוצאים מהעובדה שבכניסת האנטנה נעשה שימוש במכשיר תואם, המספק SWR = 1 בתדר הממוצע. הנתונים שניתנו בשורה הרביעית של טבלה זו יידונו עוד בסעיף "השפעה הדדית של רכיבי VC פסיביים על פסים שונים".
כאשר התדר המחושב משתנה, רוחב פס התדרים ההפעלה משתנה באופן פרופורציונלי. לדוגמה, ב-f = 14,15 מגה-הרץ, הפרמטרים G ו-F/B יהיו זהים לאלו בטבלה. 1, אבל בפס 0,3 מגה-הרץ. כמו כן, ערך BW יהיה קטן פי 2 (בתנאי שרדיוס האלמנטים יוגדל באופן פרופורציונלי, כלומר פי 2). אלמנטים מקוצרים לרוב, קיצור מושג על ידי הכללת משרן בכל זרוע אלמנט [2]. במקרה זה, מספר מאפיינים של האלמנטים מתדרדרים, בעיקר הפס הרחב שלהם. תרומה מוחשית לצמצום רצועת העבודה יכולה להיעשות על ידי הקיבול הטפילי בין הסיבובים של הסליל C0. לדוגמה, לסליל יש L = 10 µH ו-C0 = 2 pF. בתדר f = 28 MHz XL = coL = j1760 אוהם ו- Xc = 1/ωС = -j2664 אוהם. ההתנגדות של המעגל המקביל של L ו-C0 תהיה Xn = j[1760x(-2664)/(1760-2664)] = = j5187 אוהם. מסתבר שבהתחשב בהשפעת C0, הערך האמיתי של ההתנגדות התגובתית של ה"סליל" גדל פי 5187/1760 = פי 2,95 (התנגדות ההפסד גדלה בהתאם), וההשראות המקבילה של המעגל יהיה XLeq = 10x2,95 = 29,5 μH. הבעיה העיקרית המתעוררת עקב נוכחות C0 היא שלצד עלייה בהתנגדות האינדוקטיבית של המעגל, קצב השינוי שלו עולה גם במעבר מתדר פעולה אחד לאחר. לכן, במקרה של סליל עם אפס C0, כאשר תדר הפעולה משתנה באחוז אחד, נגיד, ההתנגדות של סליל ה-XL תשתנה גם היא באחוז אחד, ולמעגל שלנו השינוי כבר יהיה הרבה יותר גדול - בערך 5%. המסקנה המתבקשת היא שהקיבול C0 צריך להיות קטן ככל האפשר. זה מושג על ידי סלילה בשורה אחת של החוט (רצוי עם צעד קטן) על מסגרת בקוטר קטן. הנה נתוני הניסוי. סליל עשוי חוט MGTF בקוטר בידוד של 1,55 מ"מ, קוטר מסגרת 23 מ"מ, מספר סיבובים n = 41 (מתפתל סיבוב לפנייה) היה בעל השראות מדודה L = 13 μH ומקדם איכות Q = 260. באמצעות GIR, תדר התהודה של המעגל נקבע LCD (התברר כשווה ל-fn = 42 MHz) ובחישוב (MMANA) התקבל הערך C0 = 1,1 pF. מאותו חוט נוצר סליל נוסף על מסגרת בקוטר 50 מ"מ. הנתונים שלה הם n = 20, L = 19 μH, Q = 340, f0 = 25MHz ו-C0 = 2,13pF. דיפול עם סולמות קחו בחשבון דיפול המיועד לפעול על פסי 10 ו-15 מטרים, שהפעלתו הכפולה מובטחת על ידי שימוש במלכודות LC תהודה המכווננות לתדר העליון f1 = 28,5 מגה-הרץ. בתדרים בטווח של 15 מטר, ההתנגדות של הסולם Xt היא אינדוקטיבית במהותה וערכה נקבע על פי ערכי Lt ו-St (St כולל גם C0). ברור שהנוכחות של הקבל St תשפיע על הדיפול פס רחב BW באותו אופן כמו קיבול הסיבוב לפנייה C0. הבה נחשב את רוחב הפס BW1,5 תחילה עבור דיפולים בודדים בגודל מלא עם תדרי תהודה f1 = 28,5 (דיפול 1) ו-f2 = 21,2 MHz (דיפול 2), ולאחר מכן עבור אנטנת מלכודת דו-פסית. נערוך חישובים עבור שלוש אפשרויות למלכודות (מלכודת 1, מלכודת 2 ומלכודת 3) עם ערכי קיבול של קבלי מלכודת - 15, 25 ו-35 pF (השראות 1_t, בהתאמה, 2,08, 1,25 ו-0,89 μH) עם איכות גורם הסלילים Q = 150 ורדיוס המוליך r = 15 מ"מ. תוצאות החישוב ניתנות בטבלה. 2. המספרים בסוגריים מראים איזה אחוז מרוחב הפס הדיפול ברוחב המלא יש לאנטנת המלכודת באותו פס.
החישוב מראה שאנטנה כזו נחותה באופן משמעותי, פי 1,5 ... 3, ביחס לאנטנה בגודל מלא מבחינת הפס הרחב. מכיוון שהדבר נובע, קודם כל, מעלייה מהירה יותר בתגובתיות הקלט (המוטבעת), כאשר משתמשים באלמנטים של מלכודת כפאסיביים, גם מחוון F/B ישתנה הרבה יותר מהר בתוך הטווח. מהנתונים המחושבים עולה כי התלות של אנטנת המלכודת בפס רחב בטווח העליון (10 מטר) והתחתון (15 מטר) בערך St היא בעלת אופי הפוך והבחירה בערך St היא משימת פשרה. בטווח העליון, ככל שהערך של LT גדול יותר (פחות מ-St), כך התנגדות התהודה של מעגל המלכודת גבוהה יותר והשפעתו על פס רחב האנטנה בטווח זה קטנה יותר. אבל בתחתית, עם עלייה ב-Lt, האורך הכולל של האנטנה יורד ובהתאם, הפס הרחב שלה. אנו מציינים תכונה מעניינת - אלמנטים פסיביים מקוצרים מאפשרים להשיג F/B טוב יותר מאלה בגודל מלא, אך בפס תדרים צר. באשר להפסדים באנטנת המלכודת, החישוב נותן את הערכים הבאים: בדיפול יחיד תלת פס באורך 7,4 מ' עם שני זוגות מלכודות עם מקדם איכות של הסלילים Q = 150, ההפסדים בטווח של 10 מטר הם 0,14 dB, 15 מטר הם 0,78 dB ו-20 מטר - 0,59 dB. ב-VC עם רכיבי מלכודת, ההפסד הכולל יכול לעלות על 1dB. השפעה הדדית של אלמנטים פסיביים של VC בטווחים שונים ידוע שכאשר ממוקמות אנטנות של פסים שונים על אותו בום, האלמנטים של אנטנות בתדר נמוך יכולים להשפיע מאוד על הפרמטרים של האנטנות של הפסים העליונים [3]. כדי להעריך השפעה זו, נחשב את הפרמטרים של VK-10 עם שלושה אלמנטים לטווח של 10 מטרים (fo = 28,5 מגה-הרץ, ראה טבלה 1, שורה 1), הממוקם ב"סביבה" של אלמנטים פסיביים ארוכים יותר. ליתר בטחון, אנו מניחים שמדובר במנהלים ומחזירי אור של טווחי VK של 15 ו-20 מטרים. אורכי האלמנטים D15, R15 ו-D20, R20, כמו גם הרדיוסים והמרחקים שלהם מהמרכז, נקבעים על סמך הממדים הדומים D10 ו-R10, תוך התחשבות במקדמי הדמיון (יחסי תדר) K15 - 28,3 / 21,2 = 1,33 ו-K20 = 28,3 ,14,15/ /2 = 1 (איור 10). החישוב מתבצע בשלבים. אנו מחשבים את פס SWR ו-BW באמצעות התקן התאמה חיצוני. בכל שלב נעשה שימוש במנגנון אופטימיזציית פרמטר VK-3. תוצאות החישוב מסוכמות בטבלה. XNUMX.
החישוב שבוצע (שורות 1 ו-2) מראה שהמוליכים הממוקמים מאחורי רפלקטור P10 אינם משפיעים למעשה על הפרמטרים של VK-10. הסיבה לכך היא שהשדה מאחורי המשקף חלש מאוד ולא יכול להיווצר זרם מורגש במוליכים ה"אחוריים". מיקום הרפלקטורים, כמו באיור. 1 נמצא בשימוש נרחב באנטנות מרובות פס, במיוחד כאשר משתמשים באלמנט פעיל רב-פס, למשל, עם מלכודות או סלילי LOM [4]. במקרה של מיקומם של אלמנטים ארוכים יותר "לפני" ה-VK-10 (באזור של שדה חזק), הזרמים באלמנטים אלו מגיעים לערך משמעותי. השפעתם מחמירה בחדות את מדדי האיכות של VK-10 (שורות 3, 4, 5), ולכן יש להימנע מאפשרויות כאלה. כחריג, וריאנט אפשרי כאשר המוליך ה"ארוך" ממוקם באזור הקרוב של האלמנט הפעיל (במרחק של 0,05L, קו 6) [3].
למעשה, שאלת היישום (מיקום) של רכיבי במאי היא אחת המרכזיות בפיתוח אנטנה רב-פסית. כדוגמה, שקול גרסה של אנטנה משולבת המורכבת משלושה אלמנטים VK-20 עם מרחקים בין אלמנטים אופטימליים וארבעה אלמנטים VK-10 (איור 2). החישוב של VK-20 מראה שהביצועים שלו כמעט זהים לנתונים בטבלה. 1 (שורה 1). לאחר מכן, בוצע החישוב (אופטימיזציה) של מחווני VK-10. לנוחות ההשוואה עם הביצועים של אנטנה לא משולבת עם שלושה אלמנטים, הנתונים המחושבים ממוקמים בטבלה. 1, שורה 4. ניתן לראות שהוספת הבמאי השני D10 אפשרה להתגבר במידה רבה על ההשפעה השלילית של D20 וארבעת האלמנטים VK-10 במונחים של G ו-F/B התקרבו לשלושה- אלמנט אחד (!), אבל נחות משמעותית מבחינת הפס הרחב. דוגמה נוספת היא אנטנה משולבת 14 אלמנטים תלת פסים מסוג C-31XR (FORCE-12) עם אורך בום של 9,3 מ'. ברצועת ה-10 מטר, האנטנה מספקת רווח של 7,3 dBd באמצעות שבעה אלמנטים של פס זה [5]. החישוב מראה שהגברה כזו יכולה להינתן על ידי ארבעה אלמנטים בלבד, לכן, הפעולה של השלושה הנותרים מכוונת לפצות על ההשפעה ה"שלילית" של מנהלי הטווח הנמוך. בעת בניית אנטנה של חמישה פסים (10-20 מטר), השימוש בעקרון הפיצוי אינו סביר בגלל מורכבות יתר. אלמנטים פעילים מרובי טווח בנוסף למלכודת בשימוש ממושך ופולטות לוג-מחזוריות, נעשה שימוש גם בסוגים חדשים יחסית אחרים. אחד מעיצובי שלושת הלהקות הפופולריים מוצג באיור 3.
הוא מורכב מדיפול מפוצל לטווח של 20 מטר וממוקם במרחק של 0,1 ... 0,5 מ' של שני מוליכים באורך קרוב ל-0,5λ לטווחים של 15 ו-10 מטר. בשל הצימוד האלקטרומגנטי החזק ביניהם, למערכת יש שלושה תדרי תהודה. על ידי בחירת אורך המוליכים והמרחק שלהם לדיפול, ניתן לקבל את הערך הרצוי של עכבת הכניסה בטווחים של 10 ו-15 מטר באנטנות פשוטות ורב-אלמנטיות כאחד. עיצוב זה נקרא שרוול פתוח או CR (תהודה מצמד) [6]. החיסרון של אפשרות זו הוא הרצועה הצרה היחסית. בפרט, על מנת לכסות את כל הטווח של 10 מטרים, יש צורך להשתמש בשני מוליכים תהודה באורכים שונים. אחד מהם מספק פעולה בחלק התחתון של 28,0 ... 29,0 מגה-הרץ, והשני - 29,0 ... 29,7 מגה-הרץ. ניתן להשיג תוצאות טובות על ידי חיבור מספר דיפולים מרווחים קרובים עם תדרי תהודה שונים במקביל. עם מרחקים בין דיפולים בודדים של 0,3 ... 0,5 מ', אלמנט פעיל כזה יכול לספק ביצועים נורמליים בטווחים של 12, 15, 17 ו-20 מטר, ובשילוב עם שיטות אחרות - בטווחים של 10, 30 ו-40 מטרים [4]. סוגים שונים של אנטנות חמש פס (דגימות ספציפיות) לוגו מחזוריות. מדגם עם מאפיינים גבוהים מאוד עבור מחלקה זו של אנטנות ניתנת ב-[7]. טווח - מ-14 עד 30 מגה-הרץ, מספר אלמנטים - 13, אורך בום - 10,97 מ', רווח בטווח שבין 4,85 ל-5,65 dBd, F/B - 20...26 dB. עיצוב נוסף מתואר ב- THE ARRL ANTENNA HANDBOOK ויש לו פרמטרים צנועים יותר - אורך בום 7,8 מ', 12 אלמנטים, רווח 4,4.. .4,6 dBd ו-F/B - 14...21 dB. בשני העיצובים, האלמנטים היו עשויים מצינורות בקוטר של כ-25 מ"מ. זכור שהגבר של האנטנה יורד ככל שקוטר האלמנטים יורד, כך שגרסת חוט תדרוש יותר אלמנטים מאשר אנטנת צינור עם אותו הגבר. הנוכחות של קו איסוף והצורך לבודד את האלמנטים מהבום מסבכת משמעותית ומכבידה את העיצוב. LPA "פלוס" ללא ספק - קו הזנה אחד בלבד. ביומן-מחזורי עם מספר רב של אלמנטים בתוך כל אחת מלהקות הרדיו החובבות הצרות יחסית, ככלל, רק שלושה אלמנטים פועלים באופן פעיל. בשל המאפיינים של ה-LPA, אלמנטים אלה משמשים פחות יעיל מאשר בהרכב של VC "צר פס". לכן, אם ממוקמים חמישה VCs של שלושה אלמנטים ברצף, בזה אחר זה, ברצועות 10, 12,15, 17 ו-20 מטר על בום ארוך, אתה יכול לקבל רווח גדול יותר מאשר ב-log-periodic עם אותו מספר של אלמנטים. פגמי העיצוב של בנייה כזו ברורים - מספר רב של קווי הזנה (חמישה) ואורך בום ארוך מאוד. דרך אחת לפתור את הבעיה ניתן לראות באיור. 4.
זהו דגם 5VA מבית FORCE 12. המאפיינים המוצהרים של אנטנה זו הם: רווח - בתוך 5,4 ... 5,9 dBd, F / B - 14 ... 23 dB, אורך נייר - 9,9 מ', 15 אלמנטים, 3 קווי הזנה . מחיר האנטנה הוא כ-1300 דולר. אנטנה VMA 5 האנטנה הכיוונית VMA-5 חמש פס פותחה על ידי מחבר מאמר זה. הנה הנתונים שלה:
כל הנתונים שהתקבלו כתוצאה מהחישוב - מעגל האנטנה, הצורה והממדים הגיאומטריים של המוליכים-אלמנטים, עומסים תגובתיים, כמו גם מחוונים חשמליים לפי טווחים נמצאים בקובץ VMA-5. התצוגה הכללית של האנטנה מוצגת בתמונה (איור 5)
הוא מורכב משני מכלולים - במאי ופעיל, ומספר מחזירי אור הממוקמים על הבום לפי איור. 6. הקואורדינטות של האלמנטים על הבום נקבעות ביחס לאלמנט הפעיל בטווח של 20 מטר (A20), מיקומו נלקח כסימן האפס. מחזירי תיל P12 ו-P17 מותקנים בהתאמה מעל מחזירי הצינור P15 ו-P20 באופן שהאמצע שלהם בגובה של 0,5 מ', והקצוות נמצאים 0,15 מ' מעל הצינורות.
המעגל החשמלי של החלק הפעיל של האנטנה מוצג באיור. 7. הוא מורכב מארבעה אלמנטים פעילים נפרדים A12, A15, A17, A20, המחוברים במקביל זה לזה ובאמצעות "מקצרים" קבלים C1 ו-C2 עם כבל חשמל, ודיפול נפרד A10 מצמד שדה ("שרוול פתוח" מערכת). תיאום בטווח של 10 מטר מושג על ידי בחירת אורך ה-A10 והמרחק שלו מהקבוצה הראשית. אורכי הדיפולים A12 - A20 נבחרים יותר מהתהודה באופן שהתנגדות הכניסה (חלק פעיל) עולה ל-Ra ≈ 50 אוהם. על ידי בחירת אורך הדיפולים והקיבול של הקבלים המפצים C1 ו-C2, כמו גם מיקום האלמנטים הפסיביים על הבום והגדרותיהם (אורך), ניתן היה לקבל SWR = 1,05 ... 1,25 בשעה תדרים בינוניים בכל הטווחים. העיצוב של המכלול הפעיל מוצג באיור. 8 בשתי הקרנות (המכלול סימטרי, רק חצי אחד מוצג). מבודדי IP - מבודדי פלסטיק מסוג A1001 ("אנטנופוליס", זפורוז'יה), IO - מבודדי אגוזים.
ההרכבה מבוססת על אלמנט A20, עשוי צינורות דוראלומין בקטרים (חיצוני/פנימי) 35/30 + 30/26 + 30/27 באורך כולל של 10 מ'. עומסים קיבוליים קטנים EH20 קבועים בקצות ה- A20. השימוש ב-EH20 מותר:
כבל פוליפרופילן מקופל כפול בקוטר של כ-3 מ"מ שימש כפלטה. הבחור שנמתח מראש בכוח של 5...10 ק"ג מוברג על צינור ה-EH20 (10...15 סיבובים), ואז קצה הבחור קבוע עם מהדק. הצורה המעוקלת המאומצת של ה-A12 וה-A17 אפשרה להגדיל את המרחק בין ה-A20 לוויברטורי החוטים ובכך להפחית השפעות הדדיות. בנוסף, הם מבצעים בהצלחה את התפקיד של סימני מתיחה המגינים על ה-A20 הכבד מפני סטיה חמורה, במיוחד במקרה של קרח. אלמנט A15 קבוע מתחת ל-A20 במרחק של 0,38 מ' באמצעות ארבעה מרווחים דיאלקטריים. במרחק הנבחר, רוחב הפס של ה-A15 יורד מעט - בכ-10%. כחלקים הראשוניים של A15, נעשה שימוש במקטעים של כבל גמיש PK75-4 (הצמה והליבה מולחמים יחד). אתה יכול להשתמש בכל חוט תקוע נחושת בקוטר של 5 ... 8 מ"מ בבידוד עמיד בפני מזג אוויר, אבל זה יהיה גם יקר יותר וגם כבד יותר. האיזון מתבצע באמצעות משנק מגן של 15 סיבובים של הכבל הקואקסיאלי RG-58, מלופף על מעגל מגנטי פריט בקוטר חיצוני של 65 מ"מ וחדירות של 300. להספק של יותר מ-200 W, עוצמתי יותר יש להשתמש בכבל. המשרן והקבלים C1, C2 מסוג K15U-2 של 200 pF ממוקמים בקופסת textolite במידות חיצוניות של 130x140x45 מ"מ, מחבר זווית קואקסיאלית XS מסוג SR50-153F מחובר לתחתית הקופסה. הקופסה מחוברת לתושבת אנכית, עשויה, כמו המוט האופקי העליון, מפלדה בצורת ריבוע דק דופן במידות של 20X20 מ"מ. החיבור המכני של חצאי A20 מתבצע באמצעות תוספת שרוול, מעובד ממוט פיברגלס מוצק, הרווח בין החצאים הוא 50 מ"מ. A20 מחובר ללוח פיברגלס במידות 225x100x19 מ"מ באמצעות שני ניטים בצורת U העשויים חוט אל חלד בקוטר 6 מ"מ. המכלול האקטיבי A12-A20 הוא מכלול אחד שניתן להסרה בקלות. אלמנט A10 מחובר לבום בנפרד באמצעות תושבת U ואגוזי כנף. המעגל החשמלי של מכלול המנהל מוצג באיור. 9. הוא כולל רכיבי במאי עבור כל חמשת הטווחים. הבסיס המבני של המכלול הוא האלמנט האמצעי, המורכב משלושה חלקים מבודדים a-b, c-d, e-f, אותם ניתן לחבר באמצעות מגעי ממסר K1.1 ו-K2.1.
אם שני הממסרים מופעלים והמגעים סגורים, מתקבל בימוי פס של 20 מטר (D20) באורך של כ-9,65 מ' כאשר מופעל רק אחד מהממסרים, מתקבל אלמנט במאי פס של 15 מטר (D15). זה יהיה אלמנט a-b-c-d או c-d-e-f, תלוי איזה ממסר מופעל ואיזה כבוי. מכיוון ש-D15 ממוקם בצורה א-סימטרית ביחס לציר האנטנה (בום), אז גם תבנית הקרינה (DN) תהיה מעט אסימטרית. מהחישוב עולה כי האונה הקדמית של ה-RP סוטה מעט מציר האנטנה - בכ-5 מעלות, אך הדבר אינו מלווה בירידה ברווח (עיוות של האונה האחורית יוצג בהמשך). כאשר שני הממסרים כבויים, חלקי הסיום a-b ו-e-f פועלים כשני מנהלי להקה של 10 מטר. האורכים של חלקים אלה אינם מספיקים לפעולה רגילה, ולכן שני עומסים קיבוליים EH10 מותקנים בקצוות הפנימיים של המקטעים (b ו-e). במאי כפול כזה משפיע על פרמטרי האנטנה בטווח הזה כמעט באותו אופן כמו במאי יחיד רגיל הממוקם ממש על הבום. ניתן לציין שב-D15 ו-D20 (עם מגעי ממסר סגורים) ההשפעה של EH10 אינה משמעותית. בשיטה זו של "ארגון" של מנהלי שלושת הטווחים העיקריים, ההשפעות השליליות ההדדיות שלהם נשללות לחלוטין, כמו גם השפעותיהם (עם מגעים פתוחים של הממסר K1, K2) ובטווחים של 12 ו-17 מטרים. בנוסף, צריכת צינורות דוראלומין תפחת בכ-11 מ', וכן תקטן הרוח ומשקל האנטנה. אספת המנהל ממוקמת במרחק של 2,85 מ' מ-A20. זהו ערך פשרה. מרחקים ארוכים יותר יפחיתו במהירות F/B ב-10 מטרים, בעוד שמרחקים קצרים יותר יפחיתו את רוב הביצועים ב-20 מטרים. הבמאי משתמש בממסרי ואקום בתדר גבוה (מתגים) V1 V-1V עם ערכים מותרים של 1=10 A ו-U=3 kV. החישוב מראה כי זרם ומתח כזה במנהל תואמים להספק כניסה של אנטנה של לפחות 5 קילוואט. טווח הטמפרטורות של הממסר הוא בין -60° ל +100°, המספר המובטח של מיתוגים הוא 100000. הערך הנמדד של הקיבול "דרך" של ממסר פתוח הוא כ-0,9 pF, תוך התחשבות בקיבול הטפילי של המתקן, הערך של 1,5 pF כלול במודל החישוב (טבלת עומסים, דופק w35c, w36c). המצב הסגור של הממסר מתאים לאותם עומסים, אך כבר עם ערך של 100000 pF (מקבילה לקצר, ראה "הערה" לקובץ VMA-5). מהחישוב עולה כי מותר להשתמש בממסר בעל קיבול "דרך" של עד 5 pF עם התאמת מידות הרכיבים D20 ו-EH10. בפרט, אתה יכול לנסות את הממסרים הרמטיים הנפוצים REN-33 עם חיבור בסדרה מקבילה של כל ארבע קבוצות המגעים. מנהלי הטווחים של 12 מטר (D12) ו-17 מטר (D17) עשויים מתיל. כדי לבטל את ההשפעה השלילית של אלמנטים אלה על הפרמטרים של טווחי תדרים גבוהים יותר, ננקטו האמצעים הבאים. 1. המנהלים של כל חמשת הטווחים ממוקמים באותו מישור אנכי. כפי שמראה חישובים, עם הסדר כזה, ההשפעות ההדדיות שלהם פוחתות. 2. ההשפעה החזקה האפשרית של D12 על טווח של 10 מטר (לאורך שלו, D12 יהיה רפלקטור מן המניין בטווח של 10 מטר) מתבטלת בעזרת מעגל מקביל - נגד מלכודות L12C12 עם א. תדר כוונון של 28,3 מגה-הרץ, מותקן בחלק האמצעי של D12. למה נגד מלכודות? מטרת הסולם היא להפריד מאלמנט האנטנה חלק שמידותיו קרובות לתהודה. מטרת האנטי מלכודת היא הפוכה - לחתוך את האלמנט למקטעים, שמידותיהם קטנות בהרבה מאלה המהדהדות. על מנת לא להשפיע על טווח הפס הרחב של 12 מטר, אומצו תגובות נמוכות בצורה יוצאת דופן - C12=150 pF ו-1.12=0,21 μH, שהם פי 8...10 פחות מהסטנדרטים של מלכודת. למרות זאת, התנגדות התהודה של המעגל מספיקה לביצוע תפקידו העיקרי. מסופקת לולאה של חיבור Lc, שדרכה, באמצעות מד SWR מסוג גשר, אתה יכול לקבוע את תדר התהודה של המעגל. 3. השראות L17 = 17 μH כלולה בחלק האמצעי של D4. זה מוביל למישהו שכאשר פועלים בתדרים של 21 מגה-הרץ ומעלה, הזרם המושרה ב-D17 יורד משמעותית - L17, כביכול, חותך את D17 לשני חצאים. בשל כך, ההידרדרות של מדד F / B בטווחים העליונים בהשפעת D17 אינה עולה על 1 dB. על מנת לפשט את העיצוב, L17 עשוי משני סלילים זהים ברווחים קרובים (L17' ו-L17 ") עם השראות של 2 μH כל אחד. הכנסת L17, כמובן, מחמירה את פרמטרי הפס הרחב של האנטנה ב-17- פס מטר, אבל זה כבר מורגש מחוץ לתחום תדרי העבודה (ראה טבלה 4).
העיצוב של החלק האמצעי עם ספריית ההרכבה מוצג באיור 10. הצינורות המשמשים הם החלק המרכזי בקוטר 30/26 מ"מ, תוספות בידוד ממוטות פיברגלס, קטעי קצה מצינורות בקוטר 30/27 ו 22/20 מ"מ, עומסים קיבוליים - 16/13,8 מ"מ.
החלק האמצעי D20 מחובר לבום דרך לוח זכוכית-טקסטוליט (איור 10, א) במידות של 270x95x12 מ"מ. כל אחד מהסלילים L17 מלופף על מבודד אנטנה פלסטי מסוג A1001 עם אותו חוט כמו ב-D17 (איור 10,6). על איור. 11 מציג קופסה (קופסה במידות של 70x120x35 מ"מ, כרסום מטקסטוליט) עם ממסר V1V-1V ושיטה לחיבורו ל-D20 (מתלה קלה להסרה). מתח מסופק לממסר דרך מחבר RS4GV. חוטי החשמל של הממסר מחולקים למקטעים באורך של כ-2 מ' באמצעות משנקים מסוג DPM-1,2, 15 μH כל אחד. בחלק האמצעי שלהם, החוטים קשורים לסוגר רוחבי. קבל C1 - K31-11-3 עם קיבולת של 2000 pF.
בשל המיקום הא-סימטרי של ה-D15, ניתן להשרות זרמים על הבום, מה שיוביל לאסימטריה נוספת של התבנית בטווח של 15 מטר. כדי להימנע מצרה זו, החלק הקיצוני של הבום (בצד הבמאים) באורך 2 מ' מופרד משאר הבום על ידי תוספת טקסטוליט. בדיקת אנטנה וחישוב של פרמטרים חשמליים בוצעו ביחס למיקומה בשטח פנוי. עם גובה אנטנה מעל פני הקרקע של יותר מ-20 מ', הפרמטרים שלה לא ישתנו הרבה. ישנן שתי אפשרויות לחישובים: להשיג את האינדיקטורים המקסימליים האפשריים G ו-F/B בחלק כלשהו של הטווח ולהשיג את האחידות הגדולה ביותר של האינדיקטורים בכל הטווח. במקרה השני, בתדר האמצעי של הטווח, הרווח יהיה קטן ב-0,2 ... 0,4 dB. נבחרה אפשרות שבה הפרמטרים מותאמים למקטעים בטווחים 14,0 ... 14,3, 21.0 ... 21,4 ו-28,0.-28,6 מגה-הרץ. אם האופטימיזציה תכסה גם את הקטעים העליונים של הטווחים, שמשתמשים בהם מעט, הדבר יחמיר בהכרח את הביצועים "למטה", בקטעי הטלגרף. עבור הרצועות של 12 ו-17 מטר, החישוב נעשה עבור F / B המרבי בתדרים בינוניים. תוצאות החישוב מסוכמות בטבלה. 4. הערה לגבי ערכי הפרמטר F/B המסומנים בכוכבית * בתדרים של 21,0 ו-21,4 מגה-הרץ. על איור. 12 ו-13 מציגים שני DNs עבור אותו תדר של 21,0 מגה-הרץ, המתקבלים בהתאם לאיזה מהממסרים K1 או K2 מופעל. MDs אלה נבדלים למעשה רק בצורת החלק האחורי (סימטריית מראה). מכיוון שהממסרים נשלטים באופן תפעולי משלט הרדיו, ניתן לדכא הפרעות מכל כיוון בחצי המישור האחורי, כפי שניתן לראות מהאיורים, ב-21 ... 24 dB. לשם השוואה, באיור. 14 מציג את ה-DN בתדר המרכזי של 21,2 מגה-הרץ.
אנטנות 5VA (FORCE-12) ו-13 אלמנטים LPA המוזכרים בחלק הראשון של המאמר קרובים ל-VMA-5 בפרמטרים חשמליים. הפרמטרים המוצהרים של 5VA כבר הוזכרו לעיל: רווח - בתוך 5,4 ... 5,9 dBd, F / B - מ 14 עד 23 dB, אורך בום - 9,9 מ', 15 אלמנטים, 3 קווי הזנה. במקביל, הצריכה של צינורות duralumin היא: VMA-5 - 63 מ' (בהתחשב בעומסים קיבוליים), 5VA - כ-110 מ', LPA - כ-100 מ'. ברור גם ששתי האנטנות האחרונות בעלי התנגדות ומשקל רוח גדולים משמעותית.
העיצוב של ה-VMA-5 הוא ניסיוני באופיו: לכל האלמנטים הצינוריים יש קטעי קצה מתכווננים, אורך אלמנטי החוט מתכוונן במבודדי הקצה, וניתן להזיז את האלמנטים לאורך הבום. זה מאפשר בניסוי, במידת הצורך, לחדד את הנתונים המחושבים.
בפרט, החישוב לא לקח בחשבון את השפעת ה"קרקע", בעיקר בשל העובדה שב-QTH של המחבר בכיוונים שונים מהאנטנה, הפרמטרים של הקרקע שונים באופן דרמטי. האנטנה שנעשתה על פי הנתונים המחושבים הותקנה בתחילה בגובה של 1,8 מ' מעל רכס גג הצפחה, ובהתאמה קלה של אורכי האלמנטים הפעילים (אורכים של EH20 ב-A20), נקבעו תדרי התהודה. ל"מקומות שלהם" באמצעות מד SWR. לאחר מכן טיפוס לגובה עבודה - 6,5 מ' מעל רכס בית בן ארבע קומות ו-25 מ' מעל פני הקרקע ובדיקת הפרמטרים. בדיקת ה-F/B העיקרית בשלושה תדרים של כל פס בוצעה באמצעות האותות של תחנת הרדיו המקומית UT1MQ במצב קליטה. המקלט הפעיל בקרת רווח ידנית, רמת האות ביציאה בתדר נמוך נוטרה באמצעות מד מתח V7-37. ערכי F/B שנמדדו היו בטווח של 18...30 dB. בוצע ניסוי מעניין עם ארתור (4X4DZ). תוך 20 דקות, שני הצדדים "סובבו" את האנטנות שלהם זה לזה (של ארתור - TN-11) בכל חמשת הרצועות, התוצאה בשני הצדדים היא בערך זהה - F/B ברמה ממוצעת של 20 dB (4 ..). XNUMX נקודות). ערך SWR ופס BW קרובים לאלו המחושבים, עדיין לא בוצעו מדידות רציניות של רווח האנטנה. לעיצוב VMA-5 יש כמה הבדלים מדגם העיצוב:
כמו כן, יש לציין שעומסים תגובתיים בתוכנית מצוינים כעומסים נקודתיים, בעוד ל-L ו-C האמיתיים יש אורכים משלהם, וזה עשוי להשפיע על דיוק החישוב. על בסיס VMA-5 פותח דגם של אנטנה של שבעה פסים, הכולל גם שני אלמנטים כל אחד ל-30 ו-40 מטר. אולי, עם הזמן, המודל הזה מיושם בחומרה. חלק מדגם זה - אלמנט פעיל לטווח של 40 מטר (A40) כבר הוחל (כתוספת) על האנטנה הקיימת (ראה איור 5 - תמונה). ה-A40 מבוסס על ה-A20 על ידי הוספת סליל עם השראות של 20 μH לכל אחד מקצוותיו וחתך קצה באורך 1,41 מ' (טכנולוגיית LOM). היה צורך להגדיל מעט את אורכי העומסים הקיבוליים. לסיכום, ניתן לציין שממסרים אלקטרומגנטיים מתחילים להופיע הן באנטנות ממותגות (MAGNUM 280 FORCE-12, TITAN EX ועוד) והן בעיצובים חובבים [8]. המחבר מודה לבוריס קטייב (UR1MQ) על עזרתו הרבה במהלך התקנת ה-VMA-5 ואלכסנדר פוגודין (UT1MQ) על ההשתתפות במדידות. ספרות
מחבר: ארנסט גוטקין (UT1MA), לוגנסק, אוקראינה
מכונה לדילול פרחים בגנים
02.05.2024 מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם
02.05.2024 מלכודת אוויר לחרקים
01.05.2024
▪ מנורות LED תקציביות של פיליפס ▪ לצמחים יש אנלוגי למערכת העצבים ▪ תאים מולקולריים ענקיים בנויים ▪ זיכרון חיסוני חלש הופך את החיידקים לחזקים יותר
▪ קטע אתר התגליות המדעיות החשובות ביותר. מבחר מאמרים ▪ מאמר חוקי התנועה הפלנטרית. היסטוריה ומהות הגילוי המדעי ▪ מאמר איך הופיעו ההרים? תשובה מפורטת ▪ מאמר סירת תיירים. הובלה אישית ▪ מאמר ממסר כיבוי מגן. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר ספק כוח דו קוטבי, 220/3-20 וולט 0,5 אמפר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה