אנו מודדים SWR: תיאוריה ופרקטיקה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות. מדידות, התאמה, קואורדינציה

הערות למאמר

מכשיר למדידת איכות התאמת המזין לאנטנה (מד SWR) הוא חלק הכרחי בתחנת רדיו חובבנית. כמה מידע אמין על מצב כלכלת האנטנות מספק מכשיר כזה? התרגול מראה שלא כל מדי SWR מתוצרת המפעל מספקים דיוק מדידה גבוה. זה נכון אפילו יותר כשמדובר בעיצובים תוצרת בית. במאמר שהובא לידיעת הקוראים, נחשב מד SWR עם שנאי זרם. מכשירים מסוג זה נמצאים בשימוש נרחב הן על ידי אנשי מקצוע והן על ידי חובבי רדיו. המאמר נותן את התיאוריה של עבודתו ומנתח את הגורמים המשפיעים על דיוק המדידות. זה מסתיים בתיאור של שני עיצובים מעשיים פשוטים של מדי SWR, שהמאפיינים שלהם יספקו את חובב הרדיו התובעני ביותר.

קצת תיאוריה

אם קו חיבור הומוגני (מזין) עם עכבת גל Zo המחוברת למשדר טעון בהתנגדות Zn≠Zo, אז נוצרים בו גלים תקפים וגם גלים משתקפים. מקדם ההשתקפות r (השתקפות) מוגדר בדרך כלל כיחס בין משרעת הגל המוחזר מהעומס למשרעת הגל הנוצר. מקדמי השתקפות הזרם r ומתח ru שווים ליחס בין הכמויות המקבילות בגלים המוחזרים והנכנסים. השלב של הזרם המשתקף (בהתייחס לזרם המתרחש) תלוי ביחס בין Zн ו-Zо. אם Zн>Zо, אז הזרם המשתקף יהיה אנטי-פאזי לאירוע הראשון, ואם Zн

הערך של מקדם ההשתקפות r נקבע על ידי הנוסחה

כאשר Rn ו-Xn הם הרכיבים הפעילים והתגובתיים של התנגדות העומס, בהתאמה. עם עומס פעיל בלבד Xn = 0, הנוסחה מפושטת ל-r=(Rn-Zo)/(Rn+Zo). לדוגמה, אם כבל עם עכבה אופיינית של 50 אוהם נטען בנגד 75 אוהם, אז מקדם ההשתקפות יהיה r = (75-50)/(75+50) = 0,2.

על איור. 1a מציג את התפלגות המתח Ul והזרם Il לאורך הקו עבור מקרה מסוים זה (ההפסדים בקו אינם נלקחים בחשבון). קנה המידה לאורך ציר ה-y עבור הזרם נחשב לגדול פי Z - במקרה זה, לשני הגרפים יהיה אותו גודל אנכי. הקו המקווקו הוא הגרפים של המתח Ulo והזרם Ilo במקרה שבו Rн=Zо. לדוגמה, נלקח קטע קו באורך λ. עם אורכו הארוך יותר, הדפוס יחזור על עצמו באופן מחזורי כל 0,5λ. באותן נקודות של הקו שבהן שלבי האירוע והמוחזר חופפים, המתח הוא מקסימלי ושווה ל-Ul max -= Ulo(1 + r) = Ulo(1 + 0,2) = 1,2Ulo, ובאלה שבהן השלבים הם הפוכים, הוא מינימלי ושווה ל-Ul min = Ulo (1 - 0,2) = = 0,8 Ulo. לפי הגדרה, SWR \u1d Ul max / / Ul min \u2d 0l8Ulo / 1I5Ulo \uXNUMXd XNUMXIXNUMX.

ניתן לכתוב את הנוסחאות לחישוב SWR ו-r גם כך: SWR = (1+r)/(1-r) ו-r = = (SWR-1)/(SWR+1). נציין נקודה חשובה - סכום המתחים המקסימליים והמינימליים Ul max + Ul min = Ulo (1 + r) + Ulo (1 - r) = 2Uno, וההפרש שלהם Ul max - Ul min = 2Ulo. בהתבסס על הערכים שהתקבלו, ניתן לחשב את עוצמת הגל המתרחש Рpad = Ulo2/Zo ואת הספק של הגל המוחזר Pref = (rUlo)2/Zo. במקרה שלנו (עבור SWR = 1,5 ו- r = 0,2), הספק של הגל המוחזר יהיה רק ​​4% מעוצמת הגל הפוגע.

קביעת ה-SWR על ידי מדידת התפלגות המתח לאורך קטע הקו בחיפוש אחר הערכים של Ul max ו-Ul min הייתה בשימוש נרחב בעבר

לא רק בקווים עיליים פתוחים, אלא גם במזינים קואקסיאליים (בעיקר ב-VHF). לשם כך השתמשנו בקטע המדידה של המזין, בעל חריץ אורכי ארוך, שלאורכו נעה עגלה עם בדיקה מוכנסת לתוכה - ראש מד מתח RF.

ניתן לקבוע SWR על ידי מדידת הזרם Il באחד מחוטי הקו בקטע שאורכו פחות מ-0,5λ. לאחר קביעת הערכים המקסימליים והמינימליים, חשב SWR \uXNUMXd Imax / Imin. כדי למדוד את הזרם, נעשה שימוש בממיר זרם למתח בצורת שנאי זרם (TT) עם נגד עומס, שהמתח עליו הוא פרופורציונלי ובפאזה לזרם הנמדד. נציין עובדה מעניינת - עם פרמטרים מסוימים של ה-TT, בפלט שלו ניתן לקבל מתח השווה למתח על הקו (בין המוליכים), כלומר. Utl = IlZo.

על איור. 1b מציג יחד גרף של השינוי ב-Ul לאורך הקו וגרף של השינוי ב-Utl. לגרפים יש את אותה משרעת וצורה, אך מוזזים זה לזה ב-0.25X. ניתוח של עקומות אלה מראה כי ניתן לקבוע g (או SWR) על ידי מדידה בו זמנית של ערכי Ul ו-UTL בכל נקודה על הקו. במיקומים של המקסימום והמינימום של שתי העקומות (נקודות 1 ו-2), זה ברור: היחס בין ערכים אלו Ul / Utl (או Utl / Ul) שווה ל-SWR, הסכום הוא 2Ulo, וה ההבדל הוא 2rUlo. בנקודות ביניים, Ul ו-Utl מוסטים פאזה, ויש להוסיף אותם כבר בתור וקטורים, עם זאת, הקשרים שלעיל נשמרים, מכיוון שגל המתח המוחזר תמיד הפוך בפאזה לגל הזרם המוחזר, ו-rUlo = rUtlo.

לכן, מכשיר המכיל מד מתח, ממיר זרם-מתח מכויל ומעגל חיבור-חיסור יאפשרו לקבוע פרמטרים של קווים כמו r או SWR, וכן Ppad ו-Rotr כאשר הוא מופעל בכל מקום ב- קַו.

המידע הראשון על מכשירים מהסוג הזה מתוארך לשנת 1943 והוא משוכפל ב-[1]. המכשירים המעשיים הראשונים הידועים למחבר תוארו ב [2, 3]. הגרסה של המעגל שנלקחה כבסיס מוצגת באיור. 2. המכשיר הכיל:

• חיישן מתח - מחלק קיבולי ל-C1 ו-C2 עם מתח מוצא Uc, הרבה פחות מהמתח בקו Ul. היחס p \uXNUMXd Uc / Ul נקרא מקדם הצימוד;
• שנאי זרם T1, מלופף על מעגל מגנטי טבעת קרבוניל. לפיתול הראשוני שלו היה סיבוב אחד בצורת מוליך העובר במרכז הטבעת, המשני - n סיבובים, העומס על הפיתול המשני - נגד R1, מתח המוצא - 2Ut. הפיתול המשני יכול להיות עשוי משתי פיתולים נפרדים עם מתח Ut כל אחד ועם נגד עומס משלו, עם זאת, מבחינה מבנית נוח יותר לעשות פיתול אחד עם ברז מהאמצע;
• גלאים על דיודות VD1 ו-VD2, מתג SA1 ומד מתח על מיקרו-אמפר RA1 עם נגדים נוספים.

הפיתול המשני של השנאי T1 מחובר בצורה כזו שכאשר המשדר מחובר למחבר השמאלי בהתאם למעגל, והעומס מחובר לימני, מסופק המתח הכולל Uc + UT לדיודה VD1 , ומתח ההפרש מופעל על הדיודה VD2. כאשר עומס ייחוס התנגדות עם התנגדות השווה לעכבת הגל של הקו מחובר לפלט של מד ה-SWR, אין גל מוחזר, ולכן, מתח ה-RF ב-VD2 יכול להיות אפס. זה מושג בתהליך של איזון המכשיר על ידי השוואת המתחים UT ו-Uc באמצעות קבל כוונון C1. כפי שמוצג לעיל, לאחר הגדרה כזו, גודל מתח ההפרש (ב-Zн≠Zо) יהיה פרופורציונלי למקדם ההשתקפות r. מדידות עם עומס אמיתי מבוצעות כדלקמן. ראשית, במצב של מתג SA1 המוצג בתרשים ("גל תקרית"), נגד משתנה הכיול R3 מגדיר את מחט המכשיר לחלוקה האחרונה של הסולם (לדוגמה, 100 μA). לאחר מכן מעבירים את המתג SA1 למצב התחתון לפי הסכימה ("גל משותק") ונספר הערך של r. במקרה עם RH = 75 Ohm, המכשיר צריך להראות 20 μA, המתאים ל-r = 0,2 . ערך SWR נקבע על ידי הנוסחה לעיל - SWR \u1d (0,2 +1) / / (0,2-1,5) \u100d 20 או SWR \u100d (20 + 1,5) / / (XNUMX-XNUMX) \uXNUMXd XNUMX. בדוגמה זו מניחים שהגלאי הוא ליניארי - למעשה יש צורך להכניס תיקון שלוקח בחשבון את האי-לינאריות שלו. כאשר המכשיר מכויל כראוי, ניתן להשתמש במכשיר למדידת כוחות תקריות והשתקפות.

הדיוק של מד SWR כמכשיר מדידה תלוי במספר גורמים, בעיקר בדיוק של איזון המכשיר במצב SA1 "גל משותקף" ב-Rн = Zo. איזון אידיאלי מתאים למתחים Uс ו-Uт, שווים בגודלם והפוכים לחלוטין בפאזה, כלומר ההפרש שלהם (סכום אלגברי) שווה לאפס. בעיצוב אמיתי, תמיד יש איזון לא מאוזן Ures. בואו נסתכל על דוגמה כיצד זה משפיע על תוצאת המדידה הסופית. נניח שבעת האיזון התקבלו המתחים Uc = 0,5 V ו-Ut = 0,45 V (כלומר, חוסר האיזון הוא 0,05 V, וזה די אמיתי). עם עומס של Rn = 75 אוהם בקו של 50 אוהם, יש לנו למעשה SWR = 75/50 = 1,5 ו-r = 0,2, וגודל הגל המוחזר, המחושב מחדש לרמות בתוך ההתקן, יהיה rUc = 0,2x0,5 = 0,1, 0,2 V ו-rUt = 0,45x0,09 = XNUMX V.

בואו נחזור שוב לאיור. 1b, העקומות שעליהן ניתנות עבור SWR = 1,5 (העקומות Ul ו-Utl עבור הקו יתאימו במקרה שלנו ל-Uc ו-Ut). בנקודה 1 Uс max = 0,5 + 0,1 = 0,6 V, Ut min = 0,45 - 0,09 = 0,36 V ו-SWR = 0,6 / 0,36 = 1,67. בנקודה 2UTmax = 0,45 + 0,09 = 0,54 V, Ucmin = 0,5 - 0,1 = 0.4 ו-SWR = 0,54 / 0,4 = 1,35. מהחישוב הפשוט הזה, ניתן לראות שבהתאם למקום שבו מד SWR כזה מחובר לקו עם SWR אמיתי = 1,5, או כאשר אורך הקו בין המכשיר לעומס משתנה, ערכי SWR שונים ניתן לקרוא - מ-1,35 עד 1,67!

מה יכול להוביל לאיזון לא מדויק?

1. הנוכחות של מתח ניתוק של דיודת הגרמניום (במקרה שלנו, VD2), שבו היא מפסיקה להוביל, היא בערך 0,05 V. לכן, עם UOCT < 0,05 V, התקן PA1 יראה "אפס" ו- ניתן לעשות טעות באיזון. חוסר הדיוק היחסי יקטן באופן משמעותי אם המתחים Uc ובהתאם, יועלו מספר פעמים. לדוגמה, עם Uc = 2 V ו-UT = 1,95 V (Ures = 0,05 V), מגבלות ה-SWR עבור הדוגמה שלעיל יהיו רק מ-1,46 ל-1,54.

2. נוכחות של תלות בתדר של מתחים Uc או UT. במקרה זה, לא ניתן להשיג איזון מדויק בכל טווח תדרי הפעולה. בואו נסתכל על דוגמה של אחת הסיבות האפשריות. נניח שהמכשיר משתמש בקבל מפריד C2 בקיבולת של 150 pF עם חוטים בקוטר 0,5 מ"מ ובאורך 10 מ"מ כל אחד. השראות הנמדדת של חוט בקוטר זה באורך 20 מ"מ התבררה כ-L = 0,03 μH. בתדר ההפעלה העליון f = 30 MHz, התנגדות הקבל תהיה Xc = 1 / 2πfС = -j35,4 Ohm, התגובה הכוללת של המסופים XL = 22πfL = j5,7 Ohm. כתוצאה מכך, ההתנגדות של הזרוע התחתונה של המחלק תקטן ל-j35,4 + j5f7 = -j29,7 Ohm (היא תואמת קבל של 177 pF). יחד עם זאת, בתדרים מ-7 מגה-הרץ ומטה, השפעת הלידים זניחה. מכאן המסקנה - בזרוע התחתונה של המחלק יש להשתמש בקבלים לא אינדוקטיביים עם מובילים מינימליים (למשל הפניה או הזנה) ולחבר מספר קבלים במקביל. המסקנות של הקבל "העליון" C1 למעשה אינן משפיעות על המצב, שכן ה-Xc של הקבל העליון גדול פי כמה עשרות מונים מזה של התחתון. ניתן לקבל איזון אחיד בכל רצועת תדר ההפעלה באמצעות פתרון מקורי, עליו נדון בתיאור העיצובים המעשיים.

3. השפעת התגובתיות הטפילית מובילה למתחים מחוץ לפאזה Uc ו-UT (ב-ZH = Zo!). הסטת פאזה של מספר מעלות משפיעה מעט על סךם, אך מחמירה מאוד את האיזון. לדוגמה, אם הסטת הפאזה היא רק α = 3° ו-Uc = UT = 2 V, האיזון הלא מאוזן יהיה Ures - Ucsinα = 2x0,052 = 0,104 V. הבה נבחן את הסיבות האפשריות להשפעה זו.

3.1. השפעת התגובתיות של הפלטים של הפיתול המשני. עם אורך עופרת של 10 מ"מ בלבד בגבול העליון של טווח KB, ההתנגדות שלהם XL = j5,7 Ohm (ראה הדוגמה הקודמת) והפאזה של הזרם במעגל המשני T1 יוסטו בזווית α = ביחס לזרם בקו (ומתח Uc) arctan(XL/R1). כאן R1 היא התנגדות העומס של השנאי, שנעה בדרך כלל בין 10 ל-100 אוהם. עבור ערכים קיצוניים, נקבל α = arctan(5,7/10) = 30° (!) ו-α = arctan(5,7/100) - 3°. למעשה, השראות הטפילית במעגל המשני יכולה להיות גדולה עוד יותר בשל נוכחותם של השראות דליפה T1 ושראות עופרת R1. שימו לב שלמרות שהעכבה של המעגל המשני עולה בתדרים גבוהים יותר, המתח UT שנלקח ישירות מ-R1 נשאר ללא שינוי (ראה להלן את המאפיין של שנאי הזרם).

3.2. ההתנגדות האינדוקטיבית של הפיתול המשני T1 בתדרים הנמוכים יותר של טווח הפעולה (~ 1,8 מגה-הרץ) יכולה לרחף באופן משמעותי את R1, מה שיוביל לירידה ב-UT והסטת הפאזה שלו.

3.3. התנגדות R2 היא חלק ממעגל הגלאי. מכיוון שלפי הסכימה הוא מבצע shunt C2, בתדרים נמוכים יותר גורם החלוקה יכול לקבל תלות בתדר ופאזה.

3.4. בתכנית של איור. 2 גלאים על VD1 או VD2 במצב פתוח מרחפים את הזרוע התחתונה של המחלק הקיבולי על C2 עם התנגדות הכניסה שלהם RBX, כלומר RBX פועל באותו אופן כמו R2. ההשפעה של RBX אינה משמעותית ב- (R3 + R2) יותר מ-40 קילו אוהם, מה שמצריך שימוש במחוון רגיש RA1 עם זרם סטייה כולל של לא יותר מ-100 μA ומתח RF על VD1 של לפחות 4 V.

3.5. מחברי הקלט והיציאה של מד SWR מרוחקים בדרך כלל במרחק של 30...100 מ"מ זה מזה. בתדר של 30 מגה-הרץ, הפרש הפאזה במתחים במחברים יהיה α= [(0,03... 0,1)/10]360°- 1... 3,5°. כיצד זה יכול להשפיע על הביצועים מוצג באיור. 3א ואיור. 3ב. ההבדל בין המעגלים באיורים הללו הוא רק שהקבל C1 מחובר למחברים שונים (T1 בשני המקרים נמצא באמצע המוליך בין המחברים).

במקרה הראשון, ניתן להפחית את השיורית הלא מפוצה אם שלב UOCT מתוקן באמצעות קבל קטן המחובר מקבילית Sk, ובמקרה השני, על ידי חיבור השראות קטנה Lk בצורה של לולאת תיל בסדרה עם R1. שיטה זו משמשת לעתים קרובות הן במוני SWR תוצרת בית והן "קנייניים", אך אין לעשות זאת. כדי לוודא זאת, מספיק להפוך את המכשיר כך שמחבר הקלט יהפוך לפלט. יחד עם זאת, הפיצוי שעזר לפני התור יהפוך מזיק - Uoct יגדל משמעותית. כאשר עובדים על קו אמיתי עם עומס לא עקבי, בהתאם לאורך הקו, המכשיר יכול להגיע למקום על הקו שבו התיקון שהוכנס "ישפר" את ה-SWR האמיתי או, להיפך, "יחמיר" אותו. כך או כך, זה יהיה לא נכון. ההמלצה היא למקם את המחברים קרוב ככל האפשר זה לזה ולהשתמש בעיצוב המעגל המקורי להלן.

כדי להמחיש עד כמה הסיבות שנדונו לעיל יכולות להשפיע על המהימנות של קריאות מד SWR, באיור. איור 4 מציג את התוצאות של בדיקת שני התקנים מתוצרת המפעל [4]. הבדיקה כללה העובדה שבקצה הקו הותקן עומס ללא תחרות עם SWR מחושב = 2,25, המורכב ממספר מקטעי כבלים מחוברים טורית עם Zо = 50 אוהם, כל אחד באורך λ/8.

במהלך המדידות, האורך הכולל של הקו השתנה בין λ/8 ל-5/8λ. שני מכשירים נבדקו: BRAND X הזול (עקומה 2) ואחד הדגמים הטובים ביותר - BIRD 43 (עקומה 3). עקומה 1 מציגה SWR אמיתי. כמו שאומרים, הערות מיותרות.

על איור. איור 5 מציג גרף של התלות של שגיאת המדידה בגודל הכיווניות D (כיווניות) של מד SWR [4]. עלילות דומות עבור KBV = 1/SWR ניתנות ב-[5]. לגבי העיצוב של איור. 2, מקדם זה שווה ליחס בין מתחי ה-RF על הדיודות VD1 ו-VD2 כאשר הם מחוברים לפלט של מד העומס SWR Rn = Zo D = 20lg (2Uo / Ures). לפיכך, ככל שניתן היה לאזן את המעגל טוב יותר (ה-Ures קטן יותר), כך היה D גבוה יותר. ניתן גם להשתמש בקריאות של המחוון PA1 - D = 20 x x lg (Ifall / Iotp). עם זאת, ערך D זה יהיה פחות מדויק בגלל חוסר הלינאריות של הדיודות.

בגרף, ערכי ה-SWR האמיתיים משורטטים לאורך הציר האופקי, והנמדדים, תוך התחשבות בשגיאה, בהתאם לערך D של מד SWR, משורטטים על הציר האנכי. הקו המקווקו מציג דוגמה - SWR אמיתי \u2d 20, מכשיר עם D \u1,5d 2,5 dB ייתן קריאות של 40 או 1,9, ועם D \u2,1d XNUMX dB - XNUMX או XNUMX, בהתאמה.

כדלקמן מנתוני הספרות [2, 3], מד ה-SWR לפי הסכמה של איור. ל-2 יש D - 20 dB. המשמעות היא שללא תיקון משמעותי לא ניתן להשתמש בו למדידות מדויקות.

הסיבה השנייה בחשיבותה לקריאות SWR שגויות קשורה לאי-לינאריות של מאפיין המתח הזרם של דיודות הגלאי. זה מוביל לתלות של הקריאות ברמת הכוח המסופק, במיוחד בחלק הראשוני של סולם המחוונים PA1. במדי SWR ממותגים, לרוב מייצרים שני מאזניים על המחוון - לרמות הספק נמוכות וגבוהות.

שנאי הזרם T1 הוא חלק חשוב במד SWR. המאפיינים העיקריים שלו זהים לאלו של שנאי מתח מוכר יותר: מספר הסיבובים של הפיתול הראשוני n1 ו-n2 המשני, יחס הטרנספורמציה k \u2d n1 / n2, זרם הפיתול המשני I1 \u1d l2 / k. ההבדל הוא שהזרם דרך הפיתול הראשוני נקבע על ידי המעגל החיצוני (במקרה שלנו, זה הזרם במזין) ואינו תלוי בהתנגדות העומס של הפיתול המשנית R1, כך שהזרם l50 גם לא תלוי בערך ההתנגדות של הנגד R100. לדוגמה, אם הספק P = 1 W מועבר דרך המזין Zo = XNUMX Ohm, זרם IXNUMX = √P/Zo\u1,41d 20 A וב-k \u2d 1, הזרם של הפיתול המשני יהיה l0,07 \u1d I2 / k - 2 A. המתח במסופים של הפיתול המשני ייקבע לפי הערך של R1: 1UT \u68d l2 x R4,8 וב-R2 \u2d 1 אוהם זה יהיה 0,34UT \u1d 1 V. ההספק שהתפזר על הנגד P \uXNUMXd ( XNUMXUT) XNUMX / RXNUMX \uXNUMXd XNUMX W. בואו נשים לב למוזרותו של השנאי הנוכחי - ככל שפחות סיבובים בפיתול המשני, כך המתח במסופים שלו (עבור אותו RXNUMX) גדול יותר. המצב הקשה ביותר עבור שנאי זרם הוא מצב סרק (RXNUMX = ∞), בעוד המתח במוצא שלו גדל בחדות, המעגל המגנטי רווי ומחומם עד כדי כך שהוא יכול לקרוס.

ברוב המקרים, סיבוב אחד משמש בפיתול הראשוני. לסליל זה יכולות להיות צורות שונות, כפי שמוצג באיור. 6א ואיור. 6, ב (הם שוות ערך), אבל הפיתול לפי איור. 6, ב - זה כבר שני סיבובים.

סוגיה נפרדת היא השימוש במסך המחובר לגוף בצורה של צינור בין החוט המרכזי לבין הפיתול המשני. מצד אחד, המסך מבטל את הצימוד הקיבולי בין הפיתולים, מה שמשפר במידת מה את האיזון של אות ההפרש; מצד שני מופיעים במסך זרמי מערבולת שמשפיעים גם על האיזון. התרגול הראה שעם ובלי מסך, אתה יכול לקבל בערך את אותן תוצאות. אם המסך עדיין בשימוש, יש להפוך את אורכו למינימלי, שווה בערך לרוחב המעגל המגנטי המופעל, ולחבר לגוף עם מוליך קצר רחב. "הארקה" את המסך צריכה להיעשות על הקו האמצעי, במרחק שווה משני המחברים. למסך ניתן להשתמש בצינור פליז בקוטר 4 מ"מ מאנטנות טלסקופיות.

עבור מדי SWR להספק של עד 1 קילוואט, מעגלים מגנטיים של טבעת פריט במידות K12x6x4 ואפילו K10x6x3 מתאימים. התרגול הראה שהמספר האופטימלי של סיבובים הוא n2 = 20. עם השראות מתפתלת משנית של 40 ... 60 μH, מתקבלת אחידות התדר הגדולה ביותר (הערך המותר הוא עד 200 μH). ניתן להשתמש במעגלים מגנטיים בעלי חדירות בין 200 ל-1000, בעוד שרצוי לבחור בגודל שיספק את השראות הפיתול האופטימליות.

אפשר להשתמש במעגלים מגנטיים עם חדירות נמוכה יותר, אם מיישמים גדלים גדולים יותר, הגדילו את מספר הסיבובים ו/או הפחיתו את ההתנגדות R1. אם החדירות של המעגלים המגנטיים הקיימים אינה ידועה, ניתן לקבוע זאת באמצעות מד השראות. לשם כך, רוח עשרה סיבובים על מעגל מגנטי לא ידוע (כל חיתוך של החור הפנימי הליבה עם חוט נחשב לסיבוב), מדדו את השראות הסליל L ​​(μH) והחליפו ערך זה בנוסחה μ = 2,5 LDavg/S , כאשר Dav הוא הקוטר הממוצע של המעגל המגנטי בס"מ; S - חתך ליבה בס"מ² (דוגמה - עבור K10x6x3 Dcp = 0,8 ס"מ ו-S = 0,2x0,3 = 0,06 ס"מ²).

אם ידוע μ של המעגל המגנטי, ניתן לחשב את השראות הפיתול של n סיבובים: L = μn²S/250Dcp.

ניתן לבדוק את תחולתם של מעגלים מגנטיים לרמת הספק של 1 קילוואט ומעלה אפילו ב-100 וואט במזין. לשם כך, התקן באופן זמני נגד R1, גדול פי 4, בהתאמה, גם המתח Ut יגדל פי 4, וזה שווה ערך לעלייה בהספק המשודר פי 16. ניתן לבדוק את החימום של המעגל המגנטי באמצעות מגע (ההספק על הנגד הזמני R1 יגדל גם הוא פי 4). בתנאים אמיתיים, ההספק על הנגד R1 גדל ביחס לצמיחת הכוח במזין.

מדי SWR UT1MA

לשני העיצובים של מד UT1MA SWR, אשר יידונו להלן, יש כמעט אותו מעגל, אך עיצובים שונים. בגרסה הראשונה (KMA - 01), חיישן התדר הגבוה וחלק המחוון נפרדים. לחיישן יש מחברי קלט ויציאה קואקסיאליים וניתן להתקין אותו בכל מקום בנתיב ההזנה. הוא מחובר למחוון עם כבל שלושה חוטים בכל אורך. בגרסה השנייה (KMA - 02) שתי היחידות ממוקמות בדיור אחד.

התרשים של מד SWR - מוצג באיור. 7 ושונה מהמעגל הבסיסי באיור. 2 על ידי נוכחותם של שלושה מעגלי תיקון.

הבה נשקול את ההבדלים הללו.

1. הזרוע העליונה של המחלק הקיבולי C1 עשויה משני קבלים קבועים זהים C1 = C1' + C1 ", המחוברים בהתאמה למחברי הכניסה והיציאה. מתקרבת לשלב UT, מה שמשפר את איזון המכשיר.
2. עקב הכנסת סליל L1, ההתנגדות של הזרוע העליונה של המחלק הקיבולי הופכת לתלוית תדר, מה שמאפשר להשוות את האיזון בקצה העליון של טווח הפעולה (21 ... 30 מגה-הרץ).
3. על ידי בחירת הנגד R2 (כלומר, קבוע הזמן של שרשרת R2C2), ניתן לפצות על חוסר האיזון שנגרם על ידי מפל המתח UT והסטת הפאזה שלו בקצה התחתון של הטווח (1,8 ... 3,5 מגה-הרץ) .

בנוסף, האיזון מתבצע על ידי קבל גוזם הכלול בזרוע התחתונה של המפריד. זה מפשט את ההתקנה ומאפשר שימוש בקבל גוזם בגודל קטן בעל הספק נמוך.

התכנון מספק אפשרות למדוד את עוצמת האירוע והגלים המוחזרים. לשם כך, החלף את SA2 למעגל המחוון במקום נגד כיול משתנה R4, מוכנס נגד כוונון R5, אשר קובע את הגבול הרצוי של ההספק הנמדד.

השימוש בתיקון אופטימלי ובתכנון הרציונלי של המכשיר אפשרו לקבל מקדם כיווניות D בטווח של 35 ... 45 dB בפס התדרים של 1,8 ... 30 מגה-הרץ.

ב-SWR - מטרים משתמשים בפרטים הבאים.

הפיתול המשני של השנאי T1 מכיל 2 x 10 סיבובים (מתפתלים ב-2 חוטים) עם חוט 0,35 PEV, ממוקם באופן שווה על טבעת פריט K12 x 6 x 4 עם חדירות של כ-400 (השראות נמדדת ~ 90 μH).

נגד R1 - 68 אוהם MLT, רצוי ללא חריץ סליל בגוף הנגד. עם הספק עובר של פחות מ-250 וואט, מספיק להתקין נגד עם הספק פיזור של 1 וואט, בהספק של 500 וואט - 2 וואט. בהספק של 1 קילוואט, הנגד R1 יכול להיות מורכב משני נגדים המחוברים במקביל עם התנגדות של 130 אוהם והספק של 2 וואט כל אחד. עם זאת, אם מד COP V מתוכנן לרמת הספק גבוהה, הגיוני להכפיל את מספר הסיבובים של הפיתול המשני T1 (עד 2 x 20 סיבובים). זה יקטין את פיזור ההספק הנדרש של הנגד R4 פי 1 (במקרה זה, הקבל C2 צריך להיות פי שניים מהקיבול).

הקיבול של כל אחד מהקבלים C G ו-C1 "יכול להיות בטווח של 2,4 ... 3 pF (KT, KTK, KD עבור מתח פעולה של 500 V ב-P ≥ 1 קילוואט ו-200 ... 250 וולט בהספק נמוך יותר). קבלים C2 - עבור כל מתח (KTK או אחר שאינו אינדוקטיבי, אחד או 2 - 3 במקביל), קבלים C3 - גוזם בגודל קטן עם מגבלות שינוי קיבול של 3 ... 20 pF (KPK - M, KT - 4) הקיבול הנדרש של קבל C2 תלוי בערך הכולל של הקיבול של הזרוע העליונה של המחלק הקיבולי, הכולל, בנוסף לקבלים C' + C1 ", גם את הקיבול C0 ~ 1 pF בין הפיתול המשני של השנאי T1 והמוליך המרכזי. הקיבול הכולל של הזרוע התחתונה - C2 ועוד C3 ב-R1 = 68 אוהם צריך להיות בערך פי 30 מהקיבול של העליונה. דיודות VD1 ו-VD2 - D311, קבלים C4, C5 ו-C6 - עם קיבולת של 0,0033 ... 0,01 μF (KM או תדר גבוה אחר), מחוון RA1 - M2003 עם זרם סטייה כולל של 100 μA, נגד משתנה R4 - 150 קילו אוהם SP - 4 - 2 מטר, נגד גוזם R4 - 150 קילו אוהם. לנגד R3 התנגדות של 10 קילו אוהם - הוא מגן על המחוון מפני עומס יתר אפשרי.

ניתן לקבוע את הערך של השראות המתקנת L1 באופן הבא. בעת איזון ההתקן (ללא L1), יש צורך לשים לב למיקומי הרוטור של קבל הכוונון C3 בתדרים של 14 ו-29 מגה-הרץ, ואז לבטל את ההלחמה ולמדוד את הקיבול בשני המצבים המסומנים. נניח עבור התדר העליון שהקיבול התברר כפחות ב-5 pF, והקיבול הכולל של הזרוע התחתונה של המחלק הוא כ-130 pF, כלומר ההפרש הוא 5/130 או כ-4%. לכן, לצורך השוואת תדרים, יש צורך להפחית את ההתנגדות של הזרוע העליונה בתדר של 29 מגה-הרץ ב-~4% גם כן. לדוגמה, בקיבול C1 + C0 = 5 pF Xc = 1/2πfС - j1100 Ohm, בהתאמה, Xc - j44 Ohm ו-L1 = XL1 / 2πf = = 0,24 μH.

במכשירים של המחבר, לסליל L1 היו 8 ... 9 סיבובים עם חוט PELSHO 0,29. הקוטר הפנימי של הסליל הוא 5 מ"מ, הפיתול צפוף, ולאחר מכן הספגה בדבק BF-2. המספר הסופי של סיבובים מצוין לאחר התקנתו במקום. בתחילה, האיזון מתבצע בתדר של 14 מגה-הרץ, לאחר מכן התדר מוגדר ל-29 מגה-הרץ ונבחר מספר הסיבובים של סליל L1, שבו המעגל מאוזן בשני התדרים באותו מיקום של הגוזם C3.

לאחר השגת איזון טוב בתדרים בינוניים וגבוהים, נקבע תדר של 1,8 מגה-הרץ, נגד משתנה בהתנגדות של 2 ... 15 קילו אוהם מולחם זמנית במקום הנגד R20 ונמצא ערך שבו UOCT מינימלי . ערך ההתנגדות של הנגד R2 תלוי בהשראות של הפיתול המשנית T1 ונמצא בטווח של 5 ... 20 קילו אוהם עבור השראות שלו של 40 ... 200 μH (ערכי התנגדות גבוהים יותר עבור השראות גדולה יותר).

בתנאי רדיו חובבים, לרוב נעשה שימוש במיקרו-אמפר בקנה מידה ליניארי במחוון מד SWR והקריאה מתבצעת לפי הנוסחה SWR \u7d (Ipad + Iotr) / (Ipad -Iotr), כאשר I במיקרואמפר הוא קריאת המחוון במצב "נופל" ו"משתקף" בהתאמה. זה לא לוקח בחשבון את השגיאה הנובעת מהאי-ליניאריות של הקטע הראשוני של ה-CVC של הדיודות. בדיקה באמצעות עומסים בגדלים שונים בתדר של 100 מגה-הרץ הראתה כי בהספק של כ-1 וואט, קריאות המחוונים היו בממוצע חלוקה אחת (25 μA) פחות מהערכים האמיתיים, ב-2,5 ואט - פחות ב-3. 10 מיקרו-אמפר, וב-4 ואט - על 100 מיקרו-אמפר. מכאן המלצה פשוטה: עבור גרסת ה-10 וואט, הסט את המיקום ההתחלתי (אפס) של חץ המכשיר חטיבה אחת למעלה, וכאשר משתמשים ב-4 W (לדוגמה, כאשר מכוונים אנטנה), הוסף עוד 100 μA ל- קריאה בסולם e מיקום "משתקף". דוגמה לכך היא קריאות האירוע/המשקף, בהתאמה, 16/100 µA, וה-SWR הנכון יהיה (20 + 100) / (20 - 1,5) = 500. עם הספק משמעותי - XNUMX W או יותר - תיקון זה אינו הכרחי.

יש לציין כי כל סוגי מדי SWR חובבים (על שנאי זרם, גשר, על מצמדי כיוונים) נותנים ערכים עבור מקדם ההשתקפות r, ולאחר מכן יש לחשב את ערך SWR. בינתיים, r הוא המדד העיקרי למידת ההסכמה, ו-SWR הוא אינדיקטור נגזרת. ניתן לאשר זאת על ידי העובדה שבטלקומוניקציה מידת ההסכמה מאופיינת בהפחתת חוסר העקביות (אותה r, רק בדציבלים). מכשירים ממותגים יקרים מספקים גם r ספירה לאחור הנקראת הפסד החזר (החזר הפסד).

הערה זו מובאת על מנת להדגיש את העובדה הבאה. בתנאים חובבים, די קשה ליצור סולם מחוון בערכי SWR, אך ניתן לקרוא את r ישירות על סולם ליניארי.

מה קורה אם דיודות סיליקון משמשות כגלאים? אם לדיודה גרמניום בטמפרטורת החדר יש מתח חיתוך שבו הזרם דרך הדיודה הוא רק 0,2 ... 0,3 μA, הוא בערך 0,045 V, אז לדיודת הסיליקון יש כבר 0,3 V. דיודות סיליקון, יש צורך להגדיל את רמות המתח Uc ו-UT(!) ביותר מפי 6. בניסוי, בעת החלפת דיודות D311 ב-KD522 ב-P = 100 W, עומס Zn = 75 אוהם ואותם Uc ו-UT, התקבלו הנתונים הבאים: לפני החלפה - 100/19 ו- SWR = 1,48, לאחר החלפה - 100/ 12 ומחושב SWR = 1,27. השימוש במעגל הכפלה בדיודות KD522 נתן תוצאה גרועה עוד יותר - 100/11 ו-SWR מחושב = 1,25.

בית החיישן בגרסה נפרדת יכול להיות עשוי נחושת, אלומיניום או מולחם מלוחות של פיברגלס מסוכל דו צדדי בעובי 1,5...2 מ"מ. סקיצה של עיצוב כזה מוצגת באיור. 8, א.

המארז מורכב משני תאים, באחד מול השני ישנם מחברי HF (CP - 50 או SO - 239 עם אוגנים בגודל 25X25 מ"מ), מגשר עשוי חוט בקוטר 1,4 מ"מ בבידוד פוליאתילן בקוטר של 4,8 מ"מ (מהכבל PK50 - 4), שנאי זרם T1, קבלים מחלקים קיבוליים וסליל פיצוי L1, בשני - נגדים R1, R2, דיודות, קבלי כוונון וחסימה ומחבר קטן בתדר נמוך. מסקנות T1 של האורך המינימלי. נקודת החיבור של הקבלים C1 'ו-C1 "עם סליל L1 "תלויה באוויר", ונקודת החיבור של הקבלים C4 ו-C5 של היציאה האמצעית של מחבר XZ מחוברת למארז המכשיר.

למחיצות 2, 3 ו-5 יש את אותם מידות. אין חורים במחיצה 2, ובמחיצה 5 נוצר חור למחבר ספציפי בתדר נמוך שדרכו תחובר יחידת המחוון. במגשר האמצעי 3 (איור 8, ב), נבחר נייר כסף סביב שלושה חורים משני הצדדים, ובחורים מותקנים שלושה מוליכים דרך (לדוגמה, ברגי פליז M2 ו-M1). סקיצות של דפנות 4 ו-8 מוצגות באיור. XNUMX, ג. הקווים המקווקוים מראים את המפרקים לפני ההלחמה, העשויה משני הצדדים עבור חוזק רב יותר ומגע חשמלי.

העיצוב של בלוק המחוון ללא תכונות לא נחשב גם כאן.

חיישן RF של הגרסה השנייה של מד SWR מותקן על קיר אחורי נשלף (נחושת, אלומיניום, פליז) של מארז המתכת של מד SWR (איור 9).

בניגוד לאפשרות הראשונה, כל החלקים (למעט T1 והמחברים XW1 ו-XW2) מותקנים על לוח מעגלים מודפסים (איור 10), שם מולחם מחבר בתדר נמוך מסוג הטלוויזיה המחוברת.

הקבלים C1 ו-C1 מולחמים למשטח המגע בלוח המעגל המודפס בקצה אחד, ולמחברי ה-RF בקצוות האחרים. האלמנטים C2, C3 ו-L1 ממוקמים בצד הרדיד. הנגד המגביל R3 מועבר ללוח (R3 'ו-R3" מוצגים בתרשים המקווקו). דיודות VD1 ו-VD2 מותקנות אנכית. הלוח מחובר ללוח בין מחברי ה-RF באמצעות פינות נחושת מולחמות קטנות בעובי 0,5...1 מ"מ (נקודת ההלחמה מוצגת באיור 10 בקו מנוקד). רצוי לכסות את החיישן במסך. עיצוב המחוון - ללא תכונות.

כדי להגדיר ולבדוק את מד SWR, אתה צריך נגד עומס למופת של 50 אוהם (מקביל לאנטנה) בהספק של 50 ... 100 W. אחד מעיצובי הרדיו החובבים האפשריים מוצג באיור. 11. הוא משתמש בנגד TVO נפוץ עם התנגדות של 51 אוהם והספק פיזור של 60 W (מלבן במידות של 45 על 25 על 180 מ"מ).

בתוך הגוף הקרמי של הנגד יש תעלה גלילית ארוכה מלאה בחומר עמיד. יש ללחוץ את הנגד בחוזקה אל החלק התחתון של מעטפת האלומיניום. זה משפר את פיזור החום ויוצר קיבול מבוזר שמשפר את רוחב הפס הרחב. בעזרת נגדים נוספים עם הספק פיזור של 2 W, התנגדות עומס הכניסה נקבעת בתוך 49,9 ... 50,1 אוהם. עם קבל תיקון קטן בכניסה (~ 10 pF), ניתן להשיג עומס עם SWR של לפחות 1,05 בפס התדרים עד 30 מגה-הרץ בהתבסס על הנגד הזה. עומסים מצוינים מתקבלים מנגדים מיוחדים בגודל קטן מסוג P1 - 3 עם ערך נומינלי של 49,9 אוהם, שיכולים לעמוד בהספק משמעותי בעת שימוש ברדיאטור חיצוני.

בוצעו בדיקות השוואתיות של מדי SWR מחברות והתקנים שונים המתוארים במאמר זה. הבדיקה כללה העובדה שעומס ללא תחרות של 100 אוהם (שווה ערך לאנטנה של 50 וואט מתוצרת המפעל) חובר באמצעות מד SWR 75 אוהם שנבדק למשדר בהספק מוצא של כ-100 וואט ובוצעו שתי מדידות. . האחד - כאשר מחובר עם כבל PK50 קצר באורך 10 ס"מ, השני - דרך כבל PK50 באורך ~ 0,25λ. ככל שפזור הקריאות קטן יותר, המכשיר אמין יותר.

בתדר של 29 מגה-הרץ, התקבלו ערכי SWR הבאים:

• DRAKE WH - 7......1,46/1,54
• DIAMOND SX - 100......1,3/1,7
• ALAN KW-220......1,3/1,7
• ROGER RSM-600......1,35/1,65
• UT1MA......1,44/1,5

עם עומס של 50 אוהם, לכל אורך כבלים, כל המכשירים הראו "פה אחד" SWR < 1,1.

הסיבה להתפשטות הגדולה בקריאות של ה-RSM - 600 התגלתה במהלך המחקר שלו. במכשיר זה, לא מחלק קיבולי משמש כחיישן מתח, אלא שנאי מתח מופחת עם יחס טרנספורמציה קבוע. זה מבטל את ה"בעיות" של המחלק הקיבולי, אך מפחית את אמינות המכשיר בעת מדידת הספקים גבוהים (ההספק המרבי של ה-RSM - 600 הוא רק 200/400 W). אין אלמנט כוונון במעגל שלו, כך שנגד העומס של שנאי הזרם חייב להיות בעל דיוק גבוה (לפחות 50 ± 0,5 אוהם), אך למעשה נעשה שימוש נגד עם התנגדות של 47,4 אוהם. לאחר החלפתו נגד 49,9 אוהם, תוצאות המדידה הפכו טובות בהרבה - 1,48 / 1,58. אולי אותה סיבה קשורה לפיזור גדול בקריאות של מכשירי SX - 100 ו- KW - 220.

מדידה בעומס ללא תחרות עם כבל רבע גל אופציונלי של 50 אוהם היא דרך אמינה לבדוק את האיכות של מד SWR. נציין שלוש נקודות:

1. לבדיקה כזו ניתן להשתמש גם בעומס של 50 אוהם, אם מחברים קבל במקביל לכניסתו, למשל, בצורה של קטע קטן של כבל קואקסיאלי הפתוח בקצהו. החיבור נעשה בנוחות באמצעות מעבר טי קואקסיאלי. נתונים ניסויים - עם קטע של PK50 באורך 28 ס"מ בתדר של 29 מגה-הרץ, לעומס משולב כזה היה SWR - 1,3, ועם אורך של 79 ס"מ - SWR - - 2,5 (חבר כל עומס למטר SWR - בלבד עם כבל 50 אוהם).
2. ה-SWR האמיתי בקו תואם בערך לממוצע של שני ערכי קריאה (עם ובלי כבל רבע גל נוסף).
3. בעת מדידת התקן מזין אנטנה אמיתי, עלולים להיווצר קשיים עקב הזרם הזורם אל המשטח החיצוני של מעטפת הכבל. בנוכחות זרם כזה, שינוי אורך המזין מלמטה יכול להוביל לשינוי בזרם זה, שיוביל לשינוי בעומס המזין וה-SWR בפועל. אפשר להפחית את השפעת הזרם החיצוני על ידי סיבוב המזין הנכנס לחדר בצורה של מפרץ של 15 ... 20 סיבובים בקוטר של 15 ... 20 ס"מ (משנק מגן).

ספרות

1. ד' לכנר, פ' פינק. שולח קורצוולן. - ברלין: Militarverlag, 1979.
2. WB Bruene- תמונות פנימיות של מדי וואט כיוונים. - QST, אפריל, 1959.
3. ד.דמאו. מדידת כוח RF בשורה. - QST, דצמבר, 1969.
4. W. Orr, S. Cowan. מדריך אנטנת האלומה. - RAC, ארה"ב, 1993.
5. Beketov V., Kharchenko K. מדידות ובדיקות בתכנון והתאמה של אנטנות רדיו חובבות. - מ.: תקשורת, 1971.

מחבר: E.Gutkin (UT1MA), Lugansk, אוקראינה

ראה מאמרים אחרים סעיף אנטנות. מדידות, התאמה, קואורדינציה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון רובוט מזיע 04.02.2020 מדענים מאוניברסיטת קורנל (ארה"ב) יצרו שריר רובוטי רך שיכול לווסת את הטמפרטורה שלו על ידי שחרור "זיעה". הודות ליכולת זו, רובוטים יכולים לעבוד לאורך זמן ללא התחממות יתר. שליטה בטמפרטורה הפנימית של רובוטים היא אחד המכשולים הגדולים ביותר בבניית רובוטים חזקים וגמישים. אם המנועים המהירים והמנועים האקסותרמיים המניעים את הרובוט יתחממו יתר על המידה, הרובוט יפסיק לעבוד. זו בעיה במיוחד עבור רובוטים רכים, שעשויים מחומרים סינתטיים. בהיותם גמישים יותר, הם שומרים על חום, בניגוד לרובוטים ממתכת, שמפזרים חום במהירות. מאוורר קירור פנימי לא יכול לעזור הרבה, שכן הוא תופס הרבה מקום בתוך הרובוט והופך אותו לכבד יותר. חוקרים מצאו פתרון לבעיה זו בטבע. הם החליטו להתאים את מערכת הקירור הטבעית של היונקים - מזיעים - למנגנון מלאכותי. לשם כך, הצוות יצר את החומרים הננו-פולימריים הדרושים להזעה באמצעות טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית מיוחדת - סטריאוליטוגרפיה מרובת רכיבים. המהות שלו טמונה בעובדה שהשרף מתקשה בצורה נתונה בהשפעת האור. חוקרים יצרו מפעילים בצורת אצבע המורכבים משני חומרי הידרוג'ל שיכולים להחזיק מים ולהגיב לטמפרטורה - במילים אחרות, ספוגים חכמים. כאשר הטמפרטורה עולה מעל 30 מעלות צלזיוס, שכבת ההנעה התחתונה מגיבה ודוחפת מים לתוך השכבה העליונה, זרועה נקבוביות בגודל מיקרון. הנקבוביות הללו רגישות לאותו טווח טמפרטורות ומתרחבות אוטומטית כדי להפריש "זיעה" ואז נסגרות כשהטמפרטורה יורדת מתחת ל-30 מעלות צלזיוס. נמצא כי אידוי מים מפחית את טמפרטורת פני המפעיל ב-21°C תוך 30 שניות. תהליך הקירור יעיל בערך פי שלושה מזה של בני אדם. הכוננים מסוגלים להתקרר בערך פי שישה מהר יותר כאשר הם נחשפים לרוח מהמאוורר. אחד החסרונות של הטכנולוגיה הוא שהיא יכולה להפחית את הניידות של הרובוט. כמו כן, יש צורך שהרובוטים ימלאו את אספקת המים, מה שהוביל את מחברי הפיתוח לדמיין רובוטים רכים שלא רק מזיעים כמו יונקים, אלא גם שותים כמותם.

עוד חדשות מעניינות:

▪ שרירים מלאכותיים

▪ מגנטיות נחושת לזיכרון ברמה האטומית

▪ משחקי מחשב לכלבים

▪ דלק ביולוגי לא יציל את כדור הארץ

▪ DNA ועיר נקייה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע האתר צמחי תרבות ובר. בחירת מאמרים

▪ ראה הגדרות מצב חשיפה אוטומטית. וידאו ארט

▪ מאמר האם עיתוי העונות משתנים? תשובה מפורטת

▪ מאמר מאת אלסנדרו וולטה. ביוגרפיה של מדען

▪ מאמר תכנית הציוד החשמלי של המכונית VAZ-2106, 21061 ו-21063 (1976-1987). אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר קו תקשורת דו כיווני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024