Прибор для настройки антенн. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

В данной статье предлагается прибор для измерения резонансной частоты антенн с кабельными фидерами. Он не позволяет получить каких-то принципиально новых результатов, но более прост в изготовлении и использовании. Например, рефлектометр из книги К. Ротхаммеля "Антенны" требует подачи на измерительную линию мощности в несколько десятков ватт, а на НЧ диапазонах и того больше, иначе отраженная волна в измерительной линии будет очень мала по амплитуде и недостаточна для ее линейного детектирования диодом. В результате прибор будет показывать прекрасный КСВ даже при приличном рассогласовании. Не отсюда ли происходят частые заявления в эфире, что то один, то другой очень хорошо отстроили свои антенны на 1,8 МГц и КСВ равен единице? Если не увеличить раза в три длину измерительной линии против той, что указана в книге К. Ротхаммеля, то на 1,8 МГц даже мощности в полкиловатта едва-едва хватает, чтобы падающая волна отклонила стрелку прибора в конец шкалы. О линейном измерении же отраженной волны не может быть и речи. Ее сигнал просто не откроет диод. Измерение же КСВ на 1,8 МГц при разрешенных мощностях 5 и 10 Вт простыми рефлектометрами представляется делом вообще нереальным.

Предлагаемый метод не связан с регистрацией отраженной волны и ему ненужна никакая мощность, что, помимо очевидных удобств при настройке, позволит снизить загрузку диапазона. Метод основан на воздействии антенны на колебательный контур, к которому антенна подключается. Известно, что входное сопротивление фидера чисто активное и равно волновому сопротивлению кабеля только в случае идеального согласования, т.е. если он нагружен на активное сопротивление, равное волновому, и реактивная составляющая отсутствует. При рассогласовании по частоте во входном сопротивлении появляется либо индуктивная, либо емкостная составляющая.

Если фидер подключен параллельно к колебательному контуру, индуктивная составляющая вызовет уход частоты вверх, а емкостная - вниз. Причем сравнивать отклонение нужно по отношению к тому положению, которое имеется при подключении к контуру активного сопротивления в виде резистора, равного по величине волновому сопротивлению кабеля. Чтобы измерить резонансную частоту контура, его удобно включить в состав перестраиваемого автогенератора, частота которого регистрируется внешним частотомером (рис. 1).

Связь антенны с контуром должна быть слабой, иначе генерация сорвется или будет очень неустойчивой. Большое внимание нужно обратить на переключатель S1, который должен иметь минимальные паразитные индуктивность и емкость; длины монтажных проводов от S1 к эквивалентному резистору и гнезду антенны должны быть минимальными. При выборе источника питания необходимо иметь в виду, что амплитуда генерируемого напряжения на контуре должна быть достаточно большой. Иначе при измерениях внешние мощные сигналы, принятые антенной, будут вызывать затягивания частоты генератора и измерения либо вообще не получатся, либо будут неточными.

Итак, к контуру в одном положении переключателя S1 подключается безындукционный резистор "Эквивалент", равный волновому сопротивлению кабеля, а в другом положении подключается фидер антенны.

Работа с прибором. Установим переключатель в положение "Эквивалент". Ручкой настройки генератора установим по частотомеру частоту, на которой должна работать антенна. Переключим S1 в положение "Антенна". Частота автогенератора изменится. Отметим, куда изменилась частота - вверх или вниз. Сделав через несколько десятков кГц несколько измерений, можно найти частоту, где ее отклонение имеет противоположный знак. Между двумя частотами, на которых отклонение имеет противоположные знаки, можно найти частоту, где отклонение равно нулю - резонансную частоту. Приведу протокол первого, испытательного включения прибора при измерении антенны INV VEE на 1,8 МГц. Ввиду небольшой высоты мачты (15,5м) концы вибраторов лежали почти на крыше. Длины их были отмерены с некоторым запасом.

Прибор показал резонансную частоту ниже рабочей. Для расчета укорочения была составлена пропорция между существующей резонансной частотой и требуемой (1850 кГц) и определено, какую часть вибраторов (в процентах) надо убрать. Подобные измерения на антеннах дипольного типа были автором произведены на 3,5 и 7 МГц. Характер отклонения частоты везде один и тот же: при измерении на частоте выше резонансной подключение антенны вместо эквивалента вызывает уход частоты автогенератора вверх. При измерении на частоте ниже резонансной уход соответственно вниз. То есть, произведя одно пробное измерение, можно видеть, в какую сторону перестраиваться, чтобы прийти к резонансу (Прим. ред Это справедливо только если длина фидера лежит в пределах 0 - 0,25; 0,5 - 0,75; 1,0 - 1,25 и т.д. от длины волны). Прибор можно использовать также для измерений резонансной частоты входного сопротивления, усилителей и других устройств. Надо только, чтобы прибор по частоте перекрывал исследуемый диапазон. Если PA, нaпример, должен иметь входное сопротивление 50 Ом, мы можем сравнивать его входное сопротивление с эквивалентным резистором.

После изготовления прибор необходимо проверить. Для этого необходимо взять 5 - 10м кабеля такого же типа, каким у вас сделан фидер антенны. На противоположном конце нагрузить его резонансом с сопротивлением, равным волновому, и произвести его измерение прибором. Если прибор показывает правильно, отклонения частоты в положении "Эквивалент" и "Антенна" не будет. Произведя такие измерения на более высоких частотах, можно оценить, до каких частот прибор годен. Но здесь необходимо иметь в виду, что волновое сопротивление кабеля по ГОСТу может иметь отклонения до ±4% ('"Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник", Энергоатомиздат, 1988г.). Так что для тех, кто имеет возможность измерять волновое сопротивление своего кабеля, желательно это делать.

В авторском исполнении прибор сделан точно по подобию ГПД ("РЛ", N 7,1992) с той разницей, что отдельные генераторы не объединяются по выходу, а используются самостоятельно. Это дало возможность обойтись без КПЕ и верньера, а также коммутации контуров. На НЧ диапазоны взяты сердечники СБ12А. При использовании варикапов KB 105 количество витков составило: на 1,8МГц - 40 витков диам. 0,35 мм; на 3,5 МГц - 20 витков того же провода. На более высокие частоты катушки можно делать на полистироловых каркасах.

Автор: Г. Гончар (UC2LB); 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:

Растения сигнализируют об опасности вулканической активности 17.06.2025

Извержения вулканов - одни из самых разрушительных природных явлений, и своевременное их предсказание является важной задачей для защиты жизни и имущества людей. Современные технологии позволяют отслеживать сейсмическую активность, тепловые аномалии и газовые выбросы, однако ученые из разных стран продолжают искать новые, более ранние признаки приближающейся опасности. Недавнее исследование команды под руководством вулканолога Николь Гвинн продемонстрировало необычный способ раннего обнаружения вулканической активности с помощью изменений в растительности вокруг вулкана Этна - одного из самых активных вулканов Европы. В ходе двухлетних наблюдений ученые выявили 16 случаев, когда увеличение содержания углекислого газа (CO2) в воздухе или почве совпадало с ростом показателя NDVI - нормализованного индекса растительности, отражающего интенсивность фотосинтеза и здоровье зеленых насаждений. Этот индекс широко используется для оценки густоты и жизнеспособности растительного покрова на сп ...>>

Магнит без использования полезных ископаемых 17.06.2025

Технологии все больше зависят от редких и дорогих материалов, добыча которых сопряжена с экологическими и геополитическими рисками. В связи с этим поиск альтернативных решений становится одной из важнейших задач науки и промышленности. Недавно американские ученые во главе с исследователем китайского происхождения Цзянь-Пин Ванг разработали магнит, изготовленный исключительно из железа и азота, который не содержит традиционных редкоземельных элементов. Это открытие может кардинально изменить подход к производству магнитных материалов и значительно снизить зависимость от нестабильных международных поставок. В отличие от широко используемых сегодня магнитов, содержащих редкие полезные ископаемые, такие как самарий и диспрозий, новый магнит отличается более простой и экологичной составной частью. По словам ученых, магнит, созданный из железа и азота, обладает силой магнитного поля, которая превосходит многие известные материалы на рынке. Это делает его перспективной заменой для постоянн ...>>

Скука полезна творческим людям 16.06.2025

Когда информационный поток непрерывно заполняет наше сознание, умение сделать паузу становится особенно важным. Именно в моменты кажущейся скуки мозг получает возможность перезагрузиться и активировать скрытые ресурсы, стимулирующие творческое мышление и саморефлексию. Ученые из Университета Саншайн-Кост в Австралии провели исследование, которое подтверждает, что короткие периоды скуки могут быть полезны для творческих людей и не только. Скука возникает в тот момент, когда способность человека удерживать внимание начинает снижаться, и активируется так называемая сеть пассивного режима мозга. Эта система отвечает за внутренние мысли и саморефлексию, в то время как активность исполнительной сети, которая обычно помогает сосредоточиться, заметно снижается. Таким образом, скука становится не просто неприятным ощущением, а своего рода переключателем, дающим мозгу возможность отдохнуть от постоянной концентрации. Современный ритм жизни сопровождается постоянной стимуляцией симпатическо ...>>

Случайная новость из Архива Система стабилизации для велосипеда 27.04.2019 Система стабилизации сегодня может называться по?разному в зависимости от марки, но в любом случае она помогает водителю избежать потери контроля над автомобилем. А почему бы не адаптировать такую систему для двухколесных транспортных средств? Нидерландские ученые из Делфтского технического университета совместно с компанией Gazelle сконструировали прототип электрического велосипеда, оборудованный системой стабилизации собственной разработки. При помощи набора сенсоров она способна определять, что велосипед теряет равновесие, после чего меняет угол поворота руля таким образом, чтобы выровнять его положение и тем самым предотвратить падение. Основной компонент электромеханической системы стабилизации находится в рулевом стакане велосипеда - из-за этого он, правда, изрядно подрос в диаметре. Внутри стакана расположен электромотор, который управляет углом поворота вилки с колесом. Кроме того, на раме велосипеда закреплен корпус блока управления, в котором находятся датчики и вся электроника. Система работает на скорости от четырех км/ч и следит за параметрами движения велосипеда. В том случае, если алгоритм определяет критический уровень наклона рамы, он немедленно дает команду мотору, который поворачивает в нужную сторону переднее колесо с учетом скорости велосипеда. О перспективах серийного использования системы стабилизации пока не сообщается, но эта штука определенно была бы полезна для неопытных велосипедистов или пожилых людей, которым сложно управлять велосипедом.

Другие интересные новости:

▪ Citroen на сжатом воздухе

▪ Ожидания влияют на восприятие звуков

▪ Карточки памяти с функцией резервного копирования

▪ Открыта новая форма кислорода

▪ 18-гигабайтный чип SK Hynix LPDDR5

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Узлы радиолюбительской техники. Подборка статей

▪ статья Еще и конь не валялся. Крылатое выражение

▪ статья Какие компьютерные пираты пытались засудить других пиратов за незаконное использование их марки? Подробный ответ

▪ статья Шпинат белый американский. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Ламповый усилитель на 4П1Л и 6С4С. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Невидимые блоки питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025