גורם Q ויעילות אנטנת הלולאה. תכנית, תיאור

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

גורם Q ויעילות אנטנת הלולאה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות VHF

אנטנות לולאה בגודל קטן מעניינות את חובבי הרדיו כבר שנים רבות. לאחרונה, הופיעו אנטנות זמינות מסחריות המכוונות מרחוק באמצעות KPI מונעי מנוע.

ידוע היטב כי גורם האיכות Q של מסגרת קטנה (בהשוואה לאורך הגל X) גבוה, ולכן רוחב הפס 2Δf \u0d f 0 / Q אינו עולה על כמה אחוזים מתדר התהודה f XNUMX. ישנם או אגדות לגבי היעילות (יעילות) של הפריימים, או נתונים לא מדויקים לחלוטין.

בתנאי רדיו חובבים, קל ליצור אנטנת לולאה, לכוון אותה לתדר הרצוי f 0 ולהתאים אותה למזין. קל גם לקבוע את רוחב הפס 2Δf, לפחות על ידי הגדלת מודול התנגדות הכניסה פי 1,4 עם ניתוק על ידי Δf. לאחר מכן ה-SWR במזין משתנה מאחדות בתדר f 0 לכ-2,6 בתדרים f 0 ± Δf. מסתבר שהנתונים הללו מספיקים למדי על מנת להעריך את היעילות של אנטנת הלולאה הבנויה, שמידותיה כמובן ידועות גם כן, בואו נפיק יחד עם המחבר כמה נוסחאות פשוטות שיאפשרו לנו להעריך את היעילות. אם מישהו לא אוהב מתמטיקה, הוא יכול פשוט להסתכל בסוף המאמר עם המסקנות והתוצאות. אני מקווה שהם לא נראים לו מסובכים (היי).

אז, נדבר על מסגרת "עגולה" עם היקף p = πD, קטן באופן ניכר מ- λ/2 (איור 1). השראות הלולאה מפוצה על ידי הקיבול של קבל הכוונון C, לפיכך, האנטנה מכוונת לתהודה, וההתנגדות שלה הופכת להיות אקטיבית בלבד ושווה ל-R∑ + Rn, כאשר R∑ היא התנגדות הקרינה; Rn הוא התנגדות ההפסד. במקרה זה, זרם טבעת של משרעת מקסימלית נוצר במסגרת עם חלוקה כמעט אחידה לאורך ההיקף. התיאום עם הכבל נעשה בדרכים שונות: לולאת תקשורת, שנאי פריט או לולאת גמא, כמו באיור. 1.

גורם Q ויעילות אנטנת הלולאה

תנו תחילה את הנוסחאות הידועות מתורת האנטנות המועילות בחישוב אנטנת הלולאה. התנגדות הקרינה שלו R∑ = 20π2р4/λ4, כפי שאנו יכולים לראות, קטנה למדי ויורדת במהירות עם ירידה בהיקף. הם גם מנסים להקטין את התנגדות ההפסד, שכן היעילות = R∑/(R∑ + Rn).

גורם האיכות של המסגרת, כמו גם מעגל תנודות קונבנציונלי, שווה ליחס בין ההתנגדות האינדוקטיבית בתדר התהודה X = 2πf 0L לתדר הפעיל: Q = X/2(R∑ + Rn). השניים במכנה מובאים כדי לקחת בחשבון את עכבת המוצא של המשדר או את עכבת הכניסה של המקלט שעברה טרנספורמציה למסגרת, שווה (לפי תנאי התאמה) לעכבה הפעילה של האנטנה. עבור אנטנה נטולת אובדן (Rn = O, יעילות = 100%), גורם האיכות הוא ערך סופי, שכן נותרו הפסדי קרינה שימושיים: Q0 = X / 2R∑. קל גם להראות שיעילות = Q/Q0.

כדי לחשב את השראות הלולאה, הוצעו בספרות די הרבה נוסחאות שנבדלות מעט במקדמים מספריים (אין נוסחה מדויקת לחלוטין, מכיוון שקשה לקחת בחשבון השפעות קטנות: ההבדל בצורת מעגל, הקוטר הסופי של החוט, חלוקת הזרם על פני השטח שלו, אפקט העור וכו'). ד). המחבר מעדיף להשתמש בנוסחה הפשוטה והמדויקת ביותר - L = μ0R ln(R/r), כאשר μ0=4π10-7 H/m הוא הקבוע המגנטי; R = D/2 ו-r = d/2 הם הרדיוסים של המסגרת והחוט, בהתאמה. כל הממדים כאן הם במערכת SI של יחידות. אנו רואים שההשראות עומדת ביחס ישר לקוטר הלולאה D כפול גורם הצורה β = ln(D/d). ערכיו מוצגים בגרף (איור 2)

אנו מחשבים את התגובה האינדוקטיבית X = 2πf0L = πf0Lμ0Dβ ועוברים מתדר לאורכי הגל, תוך התחשבות בכך ש-f0 = c/λ. c = 1√μ0/e0(מהירות האור) ו√μ0/e0 = 120π (עכבת גל של שטח פנוי):

נותר למצוא את גורם האיכות:

באשר לאנטנות קטנות אחרות (ראה מאמרים קודמים של המחבר בנושא זה), גורם האיכות התברר כפרופורציונלי הפוך לקוביית הממדים הליניאריים או לנפח השדה הקרוב של האנטנה. בואו נפשט את הנוסחה: מכיוון ש-π ≈ 3 עם שגיאה של לא יותר מ-5%, נוכל סוף סוף לרשום:

Q0 = β(λ/p)3.

זה צריך להיות גורם האיכות של אנטנת הלולאה עם יעילות = 100%. אם הערך הנמדד של Q קטן (והוא תיאורטית לא יכול להיות יותר), אז היעילות = Q / Q0. כעת, חובבי רדיו יוכלו, על ידי חישוב גורם האיכות הנדרש Q0 מההיקף הידוע של המסגרת ומדידת גורם האיכות האמיתי Q, לקבוע את יעילות האנטנה שלהם.

מחבר: ולדימיר פוליאקוב (RA3AAE), מוסקבה

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

נוצרה שיטה לקביעה מדויקת של גיל ביולוגי 02.06.2023

קבוצה של ביולוגים מגרמניה יצרה דרך לקבוע במדויק את הגיל הביולוגי של אורגניזם באמצעות ניתוח גנים. קביעת הגיל הביולוגי הנכון חשובה לרופאים כדי להבין את השפעת הסביבה, קביעת משטר יומי או בחירת תרופות לטיפול. במיוחד השיטה החדשה תהיה מבוקשת בגרונטולוגיה.

הגיל הביולוגי של האדם הוא בעל חשיבות מכרעת לרוב מחלות הגוף, הוא משפיע על הכחדת התפקוד של מערכות ואיברים שונים. אנשים מזדקנים בשיעורים שונים, ולעתים קרובות הגיל האמיתי עשוי שלא להתאים לגיל הביולוגי. יחד עם זאת, קביעה נכונה של הגיל הביולוגי יכולה להיות חשובה ביותר בעת רישום טיפול, שיטות התחדשות להחלמה לאחר התערבויות כירורגיות, כך שמדענים חיפשו מאז ומתמיד סמנים ביולוגיים מדויקים שיכולים להצביע על הנתונים הדרושים בדיוק של 100%.

ביולוגים מאוניברסיטת קלן החליטו להשתמש בסט של גנים ספציפיים הנקראים מ-DNA במהלך ייצור חלבונים כדי לחשב את הביווויקי. הם בחרו בתולעת נמטודות כמודל למחקר, שתוחלת חייה מחושבת זה מכבר. בהשפעה של תולעים בעזרת השפעות שליליות חיצוניות, מומחים הבחינו כיצד מתרחשים שינויים באלף גנים וכיצד משתנה אורך החיים של התולעים.

מומחים הצליחו להסיק דפוסים מסוימים לגבי גיל ביולוגי באמצעות שיטת הגנים. כעת מקווים מדענים להציג שיטה זו המבוססת על פעילות גנים בכל תחומי הרפואה שבהם חישוב גילו של אורגניזם חשוב.

עוד חדשות מעניינות:

▪ TARS-IMU - חיישן הטיה עם אוטובוס CAN לציוד בנייה

▪ ממיר DC-DC SPB05 5W בחבילת SIP

▪ טאבלט מוקשח של Oukitel RT7 Titan 5G

▪ תירס תת קרקעי

▪ סגסוגות נוזלי מתכת עם שרטוטים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר ואז הופיע ממציא (TRIZ). בחירת מאמרים

▪ מאמר אירופה יכולה לחכות. ביטוי עממי

▪ מאמר מדוע הפך אלקטריון, משרתו של ארס, לתרנגול? תשובה מפורטת

▪ מאמר מתן מים במדבר. עצות לטיול

▪ כתבה אנטנה מקוצרת ל-160 מטר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר עיצוב פשוט של אנטנת טלוויזיה רב ערוצית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

הערות על המאמר:

חבר השופטים
אין פרמטר כזה כמו גורם האיכות של האנטנה, וכיצד לחשב את היעילות של האנטנה מתואר על ידי Goncharenko. וניתן לראות את הפרמטרים של האנטנה ב-mmanna.

איגור
ניסיתי לחשב עבור 14 מגה-הרץ הקוטר הוא 2 מ' 10 מ"מ. התברר ש0=210. עד כמה שידוע לי, עבור אנטנות כאלה יש Q = 400 ... 1000 כלומר. היעילות תהיה 200%...500%?

כל השפות של דף זה

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