Peranti penyelaras: tujuan dan prinsip pembinaan

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-02-12 11:03

Dalam amalan amatur, tidak selalunya mungkin untuk mencari antena dengan galangan masukan adalah sama dengan galangan gelombang penyuap, serta galangan keluaran pemancar. Dalam kebanyakan kes, tidak mungkin untuk mengesan surat-menyurat sedemikian, oleh itu, peranti padanan khusus mesti digunakan. Antena, penyuap dan juga output pemancar disertakan dalam satu sistem di mana tenaga dihantar tanpa sebarang kehilangan.

Bagaimana cara melakukannya?

Untuk melaksanakan tugas yang agak rumit ini, anda perlu menggunakan peranti yang sepadan di dua tempat utama - ini ialah titik di mana antena bersambung ke penyuap, dan juga tempat penyuap bersambung ke output pemancar. Yang paling meluas hari ini ialah peranti pengubah khusus, daripada litar resonan berayun kepada pengubah sepaksi, dibuat dalam bentuk kepingan berasingan kabel sepaksi dengan panjang yang diperlukan. Semua pemadan ini digunakan untuk memadankan impedans, akhirnya meminimumkan kehilangan saluran penghantaran keseluruhan dan, yang lebih penting, mengurangkan pelepasan luar jalur.

Kerintangan dan ciri-cirinya

Dalam kebanyakan kes, galangan keluaran standard dalam pemancar jalur lebar moden ialah 500 m. Perlu diingat bahawa banyak kabel sepaksi yang digunakan sebagai penyuap juga berbeza dalam nilai piawai galangan gelombang pada tahap 50 atau 750 m. Walau bagaimanapun, jika pertimbangkan antena yang peranti yang sepadan boleh digunakan, maka, bergantung pada reka bentuk dan jenis, galangan input di dalamnya mempunyai julat nilai yang agak luas, antara beberapa ohm hingga ratusan dan lebih banyak lagi.

Adalah diketahui bahawa dalam antena unsur tunggal, impedans input pada frekuensi resonans secara praktikalnya aktif, manakala semakin banyak frekuensi pemancar berbeza daripada satu resonan dalam satu arah atau yang lain, semakin banyak komponen reaktif sesuatu sifat induktif atau kapasitif akan muncul dalam peranti impedans input itu sendiri. Pada masa yang sama, antena berbilang elemen mempunyai impedans input pada frekuensi resonans, yang kompleks disebabkan oleh fakta bahawa pelbagai elemen pasif menyumbang kepada pembentukan komponen reaktif.

Jika galangan input aktif, ia boleh dipadankan dengan galangan menggunakan peranti pemadanan antena khusus. Perlu diingatkan bahawa kerugian di sini boleh diabaikan. Walau bagaimanapun, sejurus selepas komponen reaktif mula terbentuk dalam rintangan input, prosedur pemadanan akan menjadi lebih dan lebihkompleks, dan padanan antena yang lebih kompleks perlu digunakan, dengan keupayaan untuk mengimbangi kereaktifan yang tidak diingini, dan harus diletakkan terus di titik suapan. Jika kereaktifan tidak diberi pampasan, ini akan menjejaskan SWR dalam penyuap secara negatif, serta meningkatkan kerugian keseluruhan dengan ketara.

Perlukah saya lakukan ini?

Percubaan untuk mengimbangi sepenuhnya kereaktifan di hujung bawah penyuap tidak berjaya, kerana ia dihadkan oleh ciri peranti itu sendiri. Sebarang perubahan dalam kekerapan pemancar dalam bahagian sempit jalur amatur akhirnya tidak akan membawa kepada kemunculan komponen reaktif yang ketara, akibatnya selalunya tiada keperluan untuk mengimbanginya. Perlu diingatkan juga bahawa reka bentuk antena berbilang unsur yang betul juga tidak menyediakan komponen reaktif yang besar bagi galangan input yang tersedia, yang tidak memerlukan pampasannya.

Di udara, anda selalunya boleh menemui pelbagai pertikaian tentang peranan dan tujuan peranti padanan untuk antena (“wayar panjang” atau jenis lain) dalam proses memadankan pemancar dengannya. Ada yang menaruh harapan yang agak tinggi untuknya, sementara yang lain menganggapnya sebagai mainan biasa. Itulah sebabnya anda perlu memahami dengan betul bagaimana penala antena benar-benar boleh membantu dalam amalan, dan penggunaannya akan berlebihan.

Apakah ini?

Pertama sekali, anda perlu memahami dengan betul bahawa penala ialah pengubah rintangan frekuensi tinggi, yang mana, jika perlu, adalah mungkin untuk mengimbangi kereaktifan induktif atau kapasitif. Pertimbangkan contoh yang sangat mudah:

Split vibrator, yang pada frekuensi resonans mempunyai galangan masukan aktif 700 m, dan pada masa yang sama ia menggunakan kabel sepaksi dengan pemancar yang mempunyai galangan input kira-kira 500 m. Penala dipasang pada output pemancar, dan dalam situasi ini adalah untuk mana-mana antena (termasuk "kabel panjang") padanan peranti antara pemancar dan penyuap, tanpa sebarang kesulitan menghadapi tugas utamanya.

Jika selanjutnya pemancar ditala kepada frekuensi yang berbeza daripada frekuensi resonan antena, maka dalam kes ini, kereaktifan mungkin muncul dalam rintangan input peranti, yang kemudiannya hampir serta-merta mula muncul di bahagian bawah hujung penyuap. Dalam kes ini, peranti yang sepadan "P" bagi mana-mana siri juga akan dapat mengimbanginya dan pemancar sekali lagi akan menerima konsistensi dengan penyuap.

Apakah yang akan menjadi output di mana penyuap bersambung ke antena?

Jika anda menggunakan penala secara eksklusif pada output pemancar, maka dalam kes ini ia tidak akan dapat memberikan pampasan penuh, dan pelbagai kerugian akan mula berlaku dalam peranti, kerana akan terdapat padanan yang tidak lengkap. Dalam keadaan ini, anda perlu menggunakansatu disambungkan antara antena dan penyuap, yang akan membetulkan keadaan sepenuhnya dan memberikan pampasan kereaktifan. Dalam contoh ini, penyuap bertindak sebagai talian penghantaran yang sepadan dengan panjang sewenang-wenangnya.

Contoh lain

Antena gelung, yang mempunyai rintangan masukan aktif kira-kira 1100 m, mesti dipadankan dengan talian penghantaran 50 ohm. Output pemancar dalam kes ini ialah 500 m.

Di sini anda perlu menggunakan peranti yang sepadan untuk transceiver atau antena, yang akan dipasang pada titik di mana penyuap bersambung ke antena. Dalam kebanyakan kes, ramai penggemar lebih suka menggunakan pelbagai jenis pengubah RF yang dilengkapi dengan teras ferit, tetapi sebenarnya, pengubah sepaksi suku-gelombang, yang boleh dibuat daripada kabel 75 ohm standard, adalah penyelesaian yang lebih mudah.

Bagaimana untuk melaksanakannya?

Panjang bahagian kabel yang digunakan hendaklah dikira menggunakan formula A/40.66, dengan A ialah panjang gelombang dan 0.66 ialah faktor halaju yang digunakan untuk kebanyakan kabel sepaksi moden. Peranti padanan antena HF dalam kes ini akan disambungkan antara penyuap 50-ohm dan input antena, dan jika ia digulung ke dalam teluk dengan diameter 15 hingga 20 cm, maka dalam kes ini ia juga akan bertindak sebagai pengimbang. peranti. Pengumpan akan dipadankan sepenuhnya secara automatik dengan pemancar, sertakesamaan rintangan mereka, dan dalam keadaan sedemikian adalah mungkin untuk menolak sepenuhnya perkhidmatan penala antena standard.

Pilihan lain

Untuk contoh sedemikian, kita boleh mempertimbangkan satu lagi kaedah pemadanan yang optimum - menggunakan gandaan setengah gelombang atau kabel sepaksi separuh gelombang, pada dasarnya, dengan sebarang galangan gelombang. Ia termasuk antara penala yang terletak berhampiran pemancar dan antena. Dalam kes ini, impedans input antena, yang mempunyai nilai 110 ohm, dipindahkan ke hujung bawah kabel, selepas itu, menggunakan peranti pemadanan antena, ia diubah menjadi rintangan 500 m. Dalam hal ini kes, pemadanan penuh pemancar dengan antena disediakan, dan penyuap digunakan sebagai pengulang.

Dalam situasi yang lebih teruk, apabila galangan input antena tidak sesuai untuk galangan ciri penyuap, yang, seterusnya, tidak sepadan dengan galangan output pemancar, dua peranti pemadanan antena HF diperlukan. Dalam kes ini, satu digunakan di bahagian atas untuk memadankan penyuap kepada antena, manakala satu lagi digunakan untuk memadankan penyuap kepada pemancar di bahagian bawah. Pada masa yang sama, tiada cara untuk membuat peranti padanan dengan tangan anda sendiri, yang boleh digunakan bersendirian untuk memadankan keseluruhan litar.

Kemunculan kereaktifan akan menjadikan keadaan menjadi lebih rumit. Dalam kes ini, peranti padanan HF akan bertambah baik dengan ketaramemadankan pemancar dengan penyuap, sekali gus memberikan pemudahan yang ketara bagi kerja peringkat akhir, tetapi anda tidak seharusnya mengharapkan lebih daripada mereka. Disebabkan fakta bahawa penyuap akan tidak sepadan dengan antena, kerugian akan muncul, jadi kecekapan peranti itu sendiri akan dipandang rendah. Meter SWR diaktifkan yang dipasang di antara penala dan pemancar akan memastikan SWR=1 ditetapkan, dan kesan ini tidak boleh dicapai antara penyuap dan penala, kerana terdapat ketidakpadanan.

Kesimpulan

Manfaat penala ialah ia membolehkan anda mengekalkan mod pemancar yang optimum dalam proses mengerjakan beban yang tidak konsisten. Tetapi pada masa yang sama, peningkatan dalam kecekapan mana-mana antena (termasuk "wayar panjang") tidak dapat dipastikan - peranti padanan tidak berkuasa jika ia tidak sepadan dengan penyuap.

P-litar, yang digunakan dalam peringkat keluaran pemancar, juga boleh digunakan sebagai penala antena, tetapi hanya jika terdapat perubahan operasi dalam kearuhan dan setiap kapasitansi. Dalam kebanyakan kes, kedua-dua penala manual dan automatik ialah peranti boleh tala kontur resonan, tidak kira sama ada ia dipasang di kilang atau seseorang memutuskan untuk membuat peranti yang sepadan untuk antena dengan tangan mereka sendiri. Terdapat dua atau tiga elemen pengawalseliaan dalam yang manual, dan ia sendiri tidak beroperasi dalam operasi, manakala yang automatik mahal, dan untuk kerja pada kapasiti yang serius, kosnya boleh menjadi sangat tinggi.

Peranti padanan jalur lebar

Penala ini memenuhi sebahagian besar variasi yang diperlukan untuk memastikan pemadanan antena dengan pemancar. Peralatan sedemikian agak berkesan dalam proses bekerja dengan antena yang digunakan pada harmonik, jika penyuap adalah pengulang separuh gelombang. Dalam keadaan ini, impedans input antena berbeza pada jalur yang berbeza, tetapi penala membolehkan pemadanan mudah dengan pemancar. Peranti yang dicadangkan boleh beroperasi dengan mudah pada kuasa pemancar sehingga 1.5 kW dalam jalur frekuensi dari 1.5 hingga 30 MHz. Anda juga boleh membuat peranti sedemikian dengan tangan anda sendiri.

Elemen utama penala ialah autotransformer RF pada gelang ferit daripada sistem pemesongan TV UNT-35, serta suis yang direka untuk 17 kedudukan. Anda boleh menggunakan cincin kon dari model UNT-47/59 atau mana-mana yang lain. Terdapat 12 lilitan dalam lilitan, yang digulung menjadi dua wayar, manakala permulaan satu digabungkan dengan penghujung yang kedua. Dalam rajah dan dalam jadual, penomboran lilitan adalah melalui, manakala wayar itu sendiri terkandas dan tertutup dalam penebat fluoroplastik. Untuk penebat, diameter wayar ialah 2.5 mm, menyediakan pili dari setiap pusingan, bermula dari yang kelapan, jika dikira dari hujung yang dibumikan.

Autotransformer dipasang sedekat mungkin dengan suis, manakala konduktor penyambung di antaranya mesti mempunyai minimumpanjang. Adalah mungkin untuk menggunakan suis dengan 11 kedudukan, jika reka bentuk pengubah dengan jumlah paip yang tidak begitu besar disimpan, contohnya, dari 10 hingga 20 pusingan, tetapi dalam keadaan sedemikian, selang transformasi rintangan juga akan berkurangan.

Mengetahui nilai sebenar galangan input antena, anda boleh menggunakan pengubah sedemikian untuk memadankan antena dengan penyuap 50 atau 750 m, menggunakan hanya pili yang paling diperlukan. Dalam keadaan sedemikian, ia diletakkan di dalam kotak khas kalis lembapan, selepas itu ia diisi dengan parafin dan diletakkan terus pada titik suapan antena. Peranti padanan itu sendiri boleh dilakukan sebagai reka bentuk bebas atau disertakan dalam unit penukar antena khas sesetengah stesen radio.

Untuk kejelasan, label yang dipasang pada pemegang suis menunjukkan nilai rintangan yang sepadan dengan kedudukan ini. Untuk memastikan pampasan penuh bagi komponen induktif reaktif, adalah mungkin untuk menyambungkan kapasitor berubah-ubah.

Jadual di bawah menunjukkan dengan jelas cara rintangan bergantung pada bilangan pusingan yang telah anda buat. Dalam kes ini, pengiraan telah dijalankan berdasarkan nisbah rintangan, iaitu dalam pergantungan kuadratik pada jumlah pusingan yang dibuat.