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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Камера Google Clip с системой искусственного интеллекта 12.10.2017 Компания Google представила новое устройство Google Clip. Это достаточно необычное устройство, так как оно отличается от присутствующих на рынке продуктов. Дело в том, что Clip - умная камера. Причем в данном случае, по сути, в прямом смысле, так как в основе новинки лежит система искусственного интеллекта Moment IQ . Ее задача заключается в определении ситуаций, когда необходимо записать короткие видеоролики Clip. А делать это камера будет, когда в кадр попадут знакомые для нее лица или домашние животные. Google позиционирует камеру в первую очередь в качестве домашнего устройства. Судя по всему, основной сценарий использования - запись жизни детей и животных. Так как с ними самое интересное обычно происходит, когда рядом нет взрослых либо когда заснять момент никто не успевает, такая камера сделает все сама. Конечно, на камере есть и кнопка для ручной съемки, но в таком виде проще воспользоваться смартфоном. Сама камера оснащена 16 ГБ флэш-памяти, на которой будут храниться все видеоролики. Также в активе новинки адаптеры беспроводных интерфейсов, аккумулятор, которого хватит на 3 часа работы, порт USB-C для зарядки, объектив с 130-градусным углом обзора и способность записывать видео только с частотой 15 к/с. Зачем было реализовано последнее ограничение, неясно, так как это может отпугнуть многих потенциальных покупателей. Размеры Clip составляют 48,3 х 53,3 мм. Для сопряжения с камерой необходимо устройство, работающее под управлением Android 7.0 или выше. Сама камера оснащена 16 ГБ флэш-памяти, на которой будут храниться все видеоролики. Также в активе новинки адаптеры беспроводных интерфейсов, аккумулятор, которого хватит на 3 часа работы, порт USB-C для зарядки, объектив с 130-градусным углом обзора и способность записывать видео только с частотой 15 к/с. Зачем было реализовано последнее ограничение, неясно, так как это может отпугнуть многих потенциальных покупателей. Размеры Clip составляют 48,3 х 53,3 мм. Для сопряжения с камерой необходимо устройство, работающее под управлением Android 7.0 или выше.

Другие интересные новости:

▪ Попкорн как альтернатива пенополистиролу

▪ Laptop за 100$

▪ Арбузный снег

▪ Твердотельные накопители Micron P400m для серверов и хранилищ данных

▪ Полностью оптический коммутатор

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Дирак Поль. Биография ученого

▪ статья Какое изобретение человека первым преодолело звуковой барьер? Подробный ответ

▪ статья Копирайтер. Должностная инструкция

▪ статья Распиновка USB-разъемов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Термомагнитные эффекты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025