Согласование антенны с фидером. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны. Измерения, настройка и согласование

 Комментарии к статье

Этот вопрос интересует многих радиолюбителей. Возникает он, например, при необходимости подключения к антенне симметричной двухпроводной 300-омной фидерной линии вместо 75-омного коаксиального кабеля или, наоборот, при замене 300-омной открытой линии на 75-омную коаксиальную.

Фидер не всегда можно непосредственно подключить к антенне, минуя согласующее устройство. Вопрос выполнения компенсированного перехода (или согласующего устройства) от антенной системы к фидерной линии - один из основных при конструировании антенн. Он направлен главным образом на уменьшение потерь в фидере путем обеспечения в нем режима, близкого к, режиму бегущей волны. Основная фидерная линия, как правило, самая протяженная. Поэтому именно ее желательно возможно лучше согласовать с нагрузкой.

Почему возникает необходимость в согласующих устройствах и какие условия нужно соблюсти при изготовлении сложных антенн с несколькими парами точек питания?

В фидере с заданным волновым сопротивлением не всякая нагрузка создает режим,- близкий к режиму бегущей волны. И наоборот, чтобы получить оптимальное согласование данной нагрузки с фидером, потребуется фидер определенного волнового сопротивления. Казалось бы, что, пользуясь графиком рис. 1, для многих случаев практически встречающихся нагрузок, можно подобрать фидер необходимого волнового сопротивления и обеспечить в нем приемлемый КБВ. Однако при этом упускается из вида входное (выходное) сопротивление той аппаратуры (телевизора, приемника, передатчика), к которой фидер подключен своим вторым концом. В отношении же этого сопротивления также полностью сохраняется требование по обеспечению согласования с линией передачи. Как правило, значение входного (выходного) сопротивления аппаратуры стараются получить близкими к значению волнового сопротивления серийных кабелей. Это обстоятельство вынуждает принимать специальные меры по согласованию антенны с фидером, волновое сопротивление которого выбирается применительно к входному (выходному) сопротивлению радиоаппарата.

Рис.1

В системе питания сложных антенн с несколькими парами точек питания возникают дополнительные затруднения, связанные с тем, что на проводах каждой антенны-элемента, входящей в решетку, необходимо обеспечить равенство токов по фазе и амплитуде.

Последнее достигается благодаря распределительным фидерам, которые подключаются параллельно к Основному, например, так, как показано на рис.2,а и 2,б. Сами распределительные фидеры уже непосредственно нагружены на антенны. Следует отметить, что электрические длины и волновые сопротивления распределительных фидеров, включенных симметрично в схему питания, должны быть соответственно равными.

Рис.2

Параллельное включение распределительных фидеров приводит в итоге к уменьшению сопротивлений и появляется необходимость в их восстановлении. Чем больше антенн-элементов, тем больше распределительных фидеров и ощутимее уменьшение сопротивлений. Питание по схеме рис. 2, в выгодно отличается от двух предыдущих, так как в точках 1-1 подключения

основного фидера восстанавливается значение входного сопротивления, имеющееся на входе каждого отдельно взятого распределительного фидера. Действительно, распределительные фидеры 2, 3, 4 и 5 включены попарно параллельно, а сами пары в точках 1-1 подключаются к основному фидеру последовательно. При этом фазы напряжения, подводимые к точкам 1-1, сдвинуты относительно друг друга на 180°. Для правильной фазировки антенн нужно искусственно учесть этот фазовый сдвиг, переполюсовав в точках питания антенн 2, 3 по отношению к антеннам 4, 5. Одним из путей решения вопросов согласования является применение в качестве распределительных фидеров отрезков линий с волновым сопротивлением wрасп.фид. большим, , чем волновое сопротивление основного фидера w_{осн.фид.}.

Например, в схеме рис. 2,а удобно применить линии с w_{расп.фид.}=300 ом при w_{осн.фид.}=75 ом так как, будучи включенными параллельно, эти линии обеспечат в основном питающем фидере такое же значение КБВ, которое имеет место в каждом из распределительных фидеров.

Для сохранения аналогичного режима (рис. 2,б) необходимо, чтобы отрезки линий 0-3, 0-4, 0'-2 и 0'-5 имели w_{расп.фид.}=300 ом, а отрезки от точек 0 и 0' до основного фидера - соответственно по 150 ом при w_{осн.фид.}=75 ом.

Как в первом, так и во втором случаях следует так подобрать антенны-элементы, чтобы их входное сопротивление в рабочем диапазоне частот обеспечивало в распределительных фидерах приемлемый КБВ.

Для согласования используют также и трансформаторы сопротивлений, в частности последовательно включенные отрезки линий. Места их включения в схемы питания показаны на рис. 2 жирными линиями.

Автор: К.П.Харченко; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Антенны. Измерения, настройка и согласование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Одежду для военных пошьют роботы 22.06.2012 Оборонное научное агентство DARPA хочет совершить революцию в производстве одежды, полностью автоматизировав этот процесс. Ведомство Пентагона выделило грант в 1,25 млн долл. для проработки концепции полной автоматизации процесса шитья одежды. Поначалу это полностью изменит процесс обеспечения армии униформой, на которую в США ежегодно тратится около 4 млрд долл. В перспективе новая технология получит распространение и на гражданском коммерческом рынке, что совершит самую масштабную революцию в швейном деле со времен изобретения иголки. Автоматизированные линии смогут изготавливать огромное количество дешевой одежды без привлечения тысяч швей из развивающихся стран. Несмотря на гигантский скачок прогресса в различных областях науки и техники, шитье одежды по-прежнему требует много ручного труда. Чаще всего к этому изнурительному труду привлекаются наиболее бедные люди планеты, которые получают за свою работу сущие копейки. Только подрядчики, занимающиеся пошивом военной одежды для американской армии, используют почти дармовой труд более 50 тыс. рабочих. Также профессиональные спортсмены, зарабатывающие миллионы долларов в год, щеголяют в одежде, сшитой детьми бедняков из таких стран, как Бангладеш. При этом стоимость одежды в магазинах многих стран весьма высока. Пентагон воодушевлен успехом некоторых компаний, разработавших первые образцы роботов-швей. Так, компания SoftWear Automation Inc., получившая грант DARPA, разработала перспективную автоматизированную систему, которая опирается на очень точный мониторинг структуры ткани, чтобы перемещать ее в нужном направлении и сшивать в правильном порядке. Согласно концепции SoftWear Automation, серийный робот-швея будет оснащен манипуляторами для захвата кусков ткани и машинным зрением, способным идентифицировать отдельные участки будущей одежды. Робот будет решать простую "головоломку" и с помощью вакуумных присосок в правильном порядке укладывать ткань под иглу швейной машины. На выходе получится готовый элемент одежды, причем его дизайн можно будет легко изменить с помощью современных технологий компьютерного моделирования. По словам разработчиков, автоматизированная швейная система сэкономит миллиарды долларов для армии и сможет шить одежду по себестоимости ниже, чем в Китае или в любой другой стране с очень низкой стоимостью рабочей силы.

Другие интересные новости:

▪ Гибкий и полупрозрачный светодиод из перовскита

▪ Дружба продлевает жизнь

▪ Гендерные различия в реакции на повышение температуры

▪ Коричневые крабы страдают от морских кабелей

▪ Вентилятор, помогающий дышать

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дом, приусадебное хозяйство, хобби. Подборка статей

▪ статья Это радость со слезами на глазах. Крылатое выражение

▪ статья Какое техническое изделие является самым массовым за всю историю человечества? Подробный ответ

▪ статья Водитель электропогрузчика. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Arduino. Операции аналогового ввода-вывода, работа со звуком. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Управление электромотором постоянного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025