אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל התאמת התקנים על ליבות מגנטיות פריט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / חישובי רדיו חובבים נושאי ההתאמה של עכבת הכניסה של האנטנה לעכבת הגל של המזין, כמו גם אנטנות איזון לחובבי רדיו תמיד היו ונשארו רלוונטיים. בשנים האחרונות התגלה עניין מיוחד בשינוי והתאמת מכשירים על טבעות פריט. זה נובע מהעובדה שמכשירים כאלה יכולים להיות קטנים ובעלי יעילות גבוהה (עד 98%). בנוסף, הם אינם מציגים תכונות תהודה כאשר מרווח התדרים חופפים במספר אוקטבות (לדוגמה, מ-1 עד 30 מגה-הרץ), וזה נוח במיוחד כאשר משתמשים באנטנות רב-פס ("ריבועים", "INVERTED V" [ 1. 2], 3- אלמנטלי תלת-טווח "ערוץ גל" [3] וכו'). בשנאים רחבי פס כאלה, הפיתולים נעשים בצורה של קווי תמסורת ארוכים דו-חוטיים (מבוססים על כבל קואקסיאלי או הומוגני), מלופפים על טבעת פריט. עיצוב זה של הפיתולים מאפשר למעשה לבטל את השראות הדליפה ולהפחית את השראות של ההובלה. הסמל של שנאי על קווים ארוכים (TDL), שאומץ במאמר, עם פיתול אחד מקו דו-חוטי מוצג באיור. 1.a, עם כמה (במקרה זה, שניים) - באיור. 1.ב. על איור. 2 מציג את הכללת TDL עם יחס טרנספורמציה של n=1.
השנאי מורכב מפיתול בצורת קו ארוך אחיד הכרוך על ליבה מגנטית פריט טבעת. אורכו החשמלי הוא P=2pl/L, כאשר l הוא האורך הגיאומטרי של הקו, L הוא אורך הגל (למבדה). מכיוון שבמהלך התפשטות גל בתדר גבוה, הזרמים הזורמים דרך מוליכים של הקו שווים בערכם ומנוגדים בכיוון, המעגל המגנטי אינו ממוגנט, מה שאומר שהכוח בפריט כמעט ולא אובד. כאשר מתאימים את התנגדות הגל של הקו g להתנגדויות של המקור Rg והעומס Rn, ל-TDL תיאורטית אין תדרים מגבילים תחתונים ועליונים. בפועל, תדר ההפעלה המקסימלי מוגבל עקב השראות עופרת וקרינת קו. יש לשים לב למיוחדות של TDL. המורכב בנוכחות שני סוגי מתחים: אנטי-פאזה U, הפועל בין מוליכים הקו ונקבע על ידי הספק האות, ו-Common-mode (או אורכי) V, עקב אסימטריה של העומס ובהתאם לאפשרות של הפעלת השנאי. כיצד נוצר המתח המשותף, הפועל בין הגנרטור לעומס, כלומר, על השראות הקו Ll, נראה בבירור מאיור 3.
ברור שמוליכי קו ארוך מנקים את העומס ואת הגנרטור אם זורמים דרכם זרמי מצב משותף. הכנסת מעגל מגנטי מגבירה בחדות את השראות הפיתול, ובכך מגדילה את ההתנגדות לזרם המשותף ומפחיתה בחדות את השפעת ה-shunting שלהם. יחד עם זאת, המעגל המגנטי אינו משפיע על התפשטות הגל, מכיוון שמצב הגל הנוסע מסופק (Rg=g=Ri). ישנן מספר דרכים לבנות TDL עם גורם טרנספורמציה של מספר שלם n. לדוגמה, ניתן לדבוק בכלל הבא. הפיתולים (חייבים להיות n) עשויים מקטעים של קווים דו-חוטיים שווים באורך חשמלי. כל פיתול ממוקם על מעגל מגנטי טבעת נפרד מאותו סוג. כניסות הקווים מהצד העליון מחוברות בסדרה, כשהצד למטה - במקביל. באופן כללי, מעגל המיתוג של TDL עם יחס טרנספורמציה של מספר n מוצג באיור. ארבע.
כאן היחסים Rg=n2Rn, U1=nU2, g=nRn. על איור. 5 מציג אפשרויות שונות להפעלת ה-TDL. אפשר לבנות TDL על מעגל מגנטי אחד, אך יש להקפיד על הדרישות הבאות. ראשית, מספר הסיבובים של כל קו חייב להיות פרופורציונלי לערך המתח המשותף הפועל בין קצוות הקו הזה, שכן הפיתולים מחוברים בשטף מגנטי משותף. שנית, האורכים הגיאומטריים של כל הקווים חייבים בהכרח להיות זהים. בהתאם לאפשרות ההפעלה של ה-TDL, ייתכן שאפילו יש למקם קווים מסוימים באופן חלקי או מלא שלא על הליבה המגנטית. כדי לקבוע את מספר הסיבובים בפיתולים, יש צורך לחשב את מתחי המצב המשותף Vk בכל קו. ב-TDL עם קלט ופלט אסימטריים (סוג NN. איור 5, א) Vk \uXNUMXd (n-k) Un; בהיפוך (סוג NN, איור 5, ב) Vk \u1d (n-k + XNUMX) Un; עם קלט מאוזן ופלט לא מאוזן (סוג SN, איור 5, ג) Vk \u2d (n / XNUMX-k) Un; עם קלט לא מאוזן ופלט מאוזן (סוג NS, איור 5, ד) Vk \u1d (n + 2/XNUMX-k) Un; עם קלט ופלט סימטריים (סוג SS, איור 5, ה) Vk \u2d (n / 2 + t / XNUMX-k) Un. בנוסחאות, n הוא יחס הטרנספורמציה, k הוא המספר הסידורי של הקו, בספירה מלמעלה, Un הוא המתח בעומס. הנוסחאות הללו הן הנוסחאות המקוריות. כאשר נקבע היחס בין מספר הסיבובים בפיתולים המוצבים על המעגל המגנטי. אם, למשל, TDL עם יחס טרנספורמציה של n=3 מופעל לפי הסכימה המוצגת באיור. 5, a, ואז V1:V2:V3=w1:w2:w3=2:1:0. מכאן נובע שהקו העליון באיור ממוקם לחלוטין על המעגל המגנטי (w1), לקו השני יש רק חצי מהסיבובים (w2 = w1/2), והקו השלישי (w3 = 0) צריך להיות לגמרי על המעגל המגנטי. האורך הגיאומטרי של כל הקווים זהה. בהתאמת "ערוץ גל" עם עכבת כניסה של 18,5 אוהם עם כבל קואקסיאלי 75 אוהם באמצעות TDL (מחובר לפי המעגל באיור 5, ד) עם יחס טרנספורמציה של 2, היחס בין סיבובי הפיתול הוא שווה ל-w1:w2= (2+1 / 2-1: (2 + 1 / 2-2) \u3d 1: XNUMX. זה אומר שבמעגל המגנטי הפיתול העליון באיור צריך להיות כולו, והשני - רק החלק השלישי שלו. כאשר אורך הקווים עבור הפיתולים קטן בהרבה מאורך הגל ההפעלה, ניתן לפשט את ה-TDL: קווים שבהם המתחים המשותפים הם אפס. הוחלף במגשר. במקרה זה, למשל, TDL תלת-פתיל (איור 5, ה) הופך ל-TDL דו-מתפתל (איור 6).
מקדם השידור של ה-TDL תלוי בכמה שונה עכבת הגל מהערך האופטימלי ומה היחס בין האורך החשמלי של הקו ואורך הגל. אם, למשל, c שונה מהפעמים הנדרשות, אז ההפסדים ב-TDL הם 0,45 dB עבור אורך הקו lambda/8 ו-2,6 dB עבור lambda/4. על איור. איור 7 מציג את התלות של מקדם השידור של TDL עם n=2 באורך הפאזה של הקווים שלו עבור שלושה ערכים של g.
החישוב שניתן ב-[4] מראה שאם נעשה שימוש בקווים בעלי ערכי y אופטימליים, יחס הגלים העומדים ב-TDL אינו עולה על 1,03 עבור אורך קו למבדה/16 ו-1,2 עבור אורך קו למבדה/8. מכאן נוכל להסיק כי הפרמטרים של TDL נשארים משביעי רצון כאשר אורך הקווים הדו-חוטיים קטן מ-lamda/8. הנתונים הראשוניים לחישוב ה-TDL הם יחס הטרנספורמציה n, האפשרות להפעיל את ה-TDL, הגבול התחתון והעליון של תחום תדרי הפעולה (בהרץ), ההספק המרבי Pmax בעומס (בוואט), העומס. התנגדות Rn (באוהם) ועכבת הגל של המזין g (באוהם). החישוב מתבצע ברצף הבא. 1. קבע את השראות המינימלית של מוליך הקו Ll (בהנרי) מהתנאי ש Ld>>Rg/2fn. בפועל, Ll, אתה יכול לקחת 5 ... פי 10 יותר מהיחס המחושב Rg ל-2fn. 2. מצא את מספר הסיבובים w של הקו בטבעת של המעגל המגנטי: כאשר dcp הוא הקוטר הממוצע של הטבעת (in ס"מ), S - שטח חתך מעגל מגנטי (בס"מ2), ,u - חדירות מגנטית יחסית של המעגל המגנטי. 3. חשב את הנוכחי Ic במצב נפוץ; (באמפר) זורם דרך פיתול TDL, בתדר ההפעלה הנמוך ביותר: Ic=Vc/2pfnLl, כאשר Vc הוא המתח המשותף על הקו, המחושב עבור אפשרויות מיתוג ספציפיות בהתאם ליחסים לעיל. 4. קבע את האינדוקציה המגנטית (בטסלה) של המעגל המגנטי: B=4*10-6.uIC/dcp. המעגל המגנטי נבחר תוך התחשבות בכך שהוא אינו רווי בזרם משותף (או זרם ישר, אם קיים). לשם כך, האינדוקציה המגנטית במעגל המגנטי חייבת להיות בסדר גודל פחות מהשראת הרוויה (נלקחה מספרי עיון). 5. מצא את שיא המתח Upeak בשורה: כאשר y הוא ה-SWR במזין. 6. חשב את הערך האפקטיבי של ה-Ieff הנוכחי (באמפר): 7. קבעו את קוטר d של החוטים (במילימטרים) של קו ארוך: כאשר J היא צפיפות הזרם המותרת (באמפר למילימטר ריבוע). עבור התקני התאמת אנטנות TDL, מתאימות ליבות מגנטיות טבעת (מידות K55X32X9, K65X40X9) העשויות מפריטים 300VNS, 200VNS, 90VNS, 50VNS, וכן 400NN, 200NN, 100NN. במידת הצורך, הליבה המגנטית יכולה להיות מורכבת ממספר טבעות. עכבת הגל הנדרשת של קו ארוך מתקבלת על ידי פיתול שווה של המוליכים יחד (בשלב מסוים) (ראה טבלה). במקרה של חיבור חוטים בצורת צלב, c נמוך יותר מאשר כאשר מוליכים סמוכים מחוברים זה לזה. עכבת הגל של קו של חוטים לא מפותלים בקוטר של 1.5 מ"מ הייתה 86 Ω. עכבה אופיינית של קו ארוך בהתאם לגובה הטוויסט וסוג החיבורים
* בקוטר חוט של 1 מ"מ. כדי לשפר את הפרמטרים (בפרט, גורם האסימטריה) ובמקביל לפשט את העיצוב של יחידת ההתאמה-התמרה, נעשה שימוש בחיבור טורי של מספר TDL מסוגים שונים. לדוגמה, באמצעות השיטה שלעיל, אנו מחשבים את ה- TDL המשולב עם n=2. זה חייב להתאים את עכבת הכניסה של אנטנה סימטרית של 12,5 אוהם עם הכבל הקואקסיאלי RK-50. תדר ההפעלה התחתון הוא 14 מגה-הרץ. הספק אינו עולה על 200 וואט. עבור TDL, הוא אמור להשתמש בליבות מגנטיות בגודל K45X28X8 (dcp=3,65 ס"מ, S=0,7 ס"מ2) מפריט 100NN (השראת הרוויה הספציפית שלו היא 0,44 T/cm2 [5]). תן לשלב הראשון עם יחס הטרנספורמציה n=2 של ה- TDL המרוכב (איור 8) להיות מופעל בהתאם לתכנית של איור. 5, a, והשני (עם n = 1) - על פי הסכימה של איור. 5, מר.
אנו מחשבים את ה-TDL הראשון. 1. מצא את Ll: ניקח Ll שווה ל-13,5 μH. 2. חשב את מספר הסיבובים של הפיתול: מספר כזה של סיבובים של חוט עבה כפול בקושי יכול להיות ממוקם בחלון של המעגל המגנטי. לכן, רצוי להשתמש בשתי טבעות. במקרה זה, למעגל המגנטי יהיו מידות K45X 28X16 (S = 1.4 ס"מ2). מספר חדש w: 3. קבע את שיא המתח בעומס: 4. אנו מוצאים את המתח המשותף על הפיתולים בהתאם למעגל המיתוג (איור 5, א): V1=(2-1)71=71 V. מכיוון שהמתח המשותף בפיתול השני הוא 0, פיתול זה מוחלף במגשרים (איור 6). 5. זרם המצב הנפוץ הוא: 6. אנו מחשבים את האינדוקציה המגנטית במעגל המגנטי: H=4*10-6*100*9*0,06/3,65=59*10-6 T, שהוא הרבה פחות מהשראת הרוויה. עכבת גל של הקו g1=50 אוהם. ב-TDL השני, רצוי להשתמש באותן הטבעות כמו בראשון. ואז Ll \u13,5d 9 μH, w \uXNUMXd XNUMX סיבובים. 7. מתח מצב משותף על המתפתל V=(2+1/2-1)71=106,5 V. 8. זרם המצב הנפוץ הוא: L=106,5/2*3,14*14*106* 13,5 * 10-6\u0,09d XNUMX א. 9. אינדוקציה מגנטית H=100*4*10-6*9*0,09/3,65=89*10-6 Tl. ובמקרה הזה, מסתבר שזה פחות מהשראת הרוויה. התנגדות הגלים של הקו המתפתל נבחרת סביב 12 אוהם. קוטר החוטים עבור קווי TDL נקבע באותו אופן כמו הקוטר של חוטים לליפוף בשנאים קונבנציונליים. חישוב זה לא מוצג כאן. קורא קשוב עשוי להבחין באי דיוק בחישוב הנ"ל (בשל השימוש ב-TDL מורכב). זה טמון בעובדה שההשראות Ll מחושבת מבלי לקחת בחשבון את העובדה שפיתולי ה- TDL של השלב הראשון והשני מחוברים, כלומר עם מרווח מסוים. כך שבפועל, ב-TDL של כל שלב, אפשר לצמצם את מספר הסיבובים בפיתולים ולהשתמש בליבות פריט קטנות יותר. באמצעות שילובים של TDLs בודדים שונים, ניתן להשיג מגוון רחב של TDLs עם מאפיינים רצויים [4]. עבור TDLs מפוברקים, יש למדוד את מקדם היעילות והאסימטריה [4]. הסכימה להפעלת TDL בעת קביעת הפרמטר הראשון מוצגת באיור. 9, השני - באיור. 10. הפסדים a (בדציבלים) בשנאי מחושבים לפי הנוסחה: a \u20d 1lg (U2 / nUXNUMX).
מספר TDLs נוצרו על ידי המחבר. הנתונים המעשיים של כמה מהם מובאים להלן. המראה של שני שנאים מוצג באיור. אחד עשר.
איזון TDL (סוג NS) עם יחס טרנספורמציה n = 1, הפועל בטווח התדרים 1,5 ... 30 מגה-הרץ עם הספק מוצא של עד 200 W, כדי להתאים למזין RK-50 עכבת כניסה אנטנה של 50 אוהם , זה יכול להתבצע על מעגל מגנטי 50VNS עם גודל סטנדרטי K65X40X9. מספר הסיבובים של פיתולי הקו (g \u50d 9 אוהם) הוא 1. פיתולים 1-2 ', 2-12' (איור 2) מתפתלים לתוך 2 חוטים PEV-1,4 3 דו-פילרית, ללא פיתולים. כדי להבטיח את קביעות המרחק בין החוטים, הם מונחים על צינור fluoroplastic. הפיתול 3-1' מלופף בנפרד על החלק החופשי של הטבעת באותו חוט ובאורך זהה לפיתולים 1-2', 2-98'. היעילות של ה-TDL המיוצר הייתה כ-300%. מקדם אסימטריה - יותר מ-XNUMX.
TDL עם יחס טרנספורמציה n=2 (סוג NS), מיועד להספק של עד 200 W, התאמת עכבת הזנה של 75 אוהם לכניסת אנטנה סימטרית, בעלת עכבת כניסה של 18 אוהם. יכול להתבצע על מעגל מגנטי של 200NN (איור 13) בגודל K65X40X9. הפיתולים חייבים להכיל 9 סיבובים של קווים מחוטי PEV-2.1,0. לשנאי המיוצר היה נצילות של 97%, מקדם אסימטריה בתדר של 10 מגה-הרץ - 20, בתדר של 30 מגה-הרץ - לפחות 60.
על איור. 14 מציג את דיאגרמת החיבור של TDL מורכב (סוג NS) עם יחס טרנספורמציה של n=3, התאמת אנטנה עם עכבת כניסה של 9 אוהם, עם כבל קואקסיאלי של 75 אוהם. TDL, שנועד לפעול בטווח של 10 ... 30 מגה-הרץ בהספק של עד 200 ואט, מבוצע על טבעות (גודל K32X20X6) של פריט 50VNS. המעגלים המגנטיים של השנאים WT1 ו-WT2 מורכבים משתי טבעות, הפיתולים והסליל L1 חייבים להכיל 6 סיבובים כל אחד. קווים ארוכים וסליל עשויים עם חוט PEV-2 1,0. עכבת קו עבור WT1 - 70 אוהם, עבור WT2 - 25 אוהם. ל-TDL שנבנה הייתה יעילות של 97%, מקדם האסימטריה היה לפחות 250. לפני הפעלת ה-TDL, יש לנקוט באמצעים כדי להגן עליהם מפני השפעות אקלימיות שליליות. לשם כך, השנאים עטופים בסרט פלואורפלסטי, מונחים בקופסה, ואם אפשר, ממלאים בתרכובת KLT. ספרות: 1. Benkovsky 3., Libyan E. אנטנות חובבות של גלים קצרים וקצרים במיוחד. - M.; רדיו ותקשורת, 1983. מחבר: V. Zakharov (UA3FU), מוסקבה; פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru ראה מאמרים אחרים סעיף חישובי רדיו חובבים. תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה. חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה: מכונה לדילול פרחים בגנים
02.05.2024 מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם
02.05.2024 מלכודת אוויר לחרקים
01.05.2024
עוד חדשות מעניינות: ▪ חלוקת תאים נוצרה מחדש מחוץ לתא ▪ זיהוי גלי רדיו חלשים במיוחד באמצעות לייזר עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה
חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית: ▪ סעיף של האתר הוראות סטנדרטיות להגנת העבודה (TOI). מבחר מאמרים ▪ מאמר מונחים בפורמט DVD. וידאו ארט ▪ מאמר מהי אנרגיה אטומית? תשובה מפורטת ▪ מאמר מוכר של רשת קמעונאית קטנה. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה ▪ מאמר תקני כוח (DIN, RMS, PMPO). אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר שחרור ברגים וברגים עמוקים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל הערות על המאמר: Alexander Kompromister, alexgr123@yandex.ru כיצד אוכל ליצור קשר עם כותב המאמר? כל השפות של דף זה בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר www.diagram.com.ua |