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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Reden wir über Antennen? Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Antennen. Theorie Es ist bekannt, dass die Fähigkeiten der fortschrittlichsten Transceiver nicht ohne die Verwendung von hocheffizienten Antennen-Speisesystemen (AFS) realisiert werden können, die einen Komplex von Geräten vom Senderausgang bis zu den Antennen umfassen. Wir werden einige allgemeine Probleme beim Erstellen eines AFS betrachten und uns ausführlicher mit dem Design eines Breitbandtransformators (SHPT) befassen. Die Praxis zeigt, dass das Breitband des SPT es ermöglicht, zufriedenstellende Ergebnisse ihrer Arbeit im gesamten Bereich zu erzielen, aber nicht die maximale Nutzung der Fähigkeiten des APS garantiert. Diese Situation kann durch die unzureichende Kenntnis der Funkamateure über den Grad des Einflusses des APS-Designs auf die Effizienz des Systems erklärt werden. 1. ANWENDUNGSBEREICH Die meisten SPTs sind für den Betrieb in allen HF-Bändern ausgelegt: von 1,8 MHz bis einschließlich 28 MHz. Wenn wir den Unterschied in den Mechanismen der Energieübertragung durch Transformatoren mit niedrigen und hohen Frequenzen berücksichtigen, können wir bei der Verwendung des WPT in einem weiten Bereich [1] zustimmen. Wir teilen leider den Standpunkt eines uns unbekannten ausländischen Autors, der in dem Artikel "Eine neue Klasse von Transformatoren auf Koaxialleitungen" dargelegt ist; Aus der Analyse der SPT-Praxis zieht der Autor folgende Schlussfolgerungen: - Es wird empfohlen, ShPT nur bei Arbeiten mit geringer Leistung und nur in den niederfrequenten Abschnitten der HF-Bänder zu verwenden; - Zu den Nachteilen von WPTs gehören die Nichtlinearität ihrer Kennlinie bei Sättigung des Kerns, was zu Signalverzerrungen führt, sowie die Gefahr einer Bogenentladung bei Betrieb mit hoher Leistung, die zur Zerstörung des Kerns führen kann. In eigener Sache fügen wir hinzu, dass wir die grundsätzliche Möglichkeit der Schaffung eines SPT mit guter Performance in den hochfrequenten HF-Bändern nicht ausschließen. Anscheinend ist es richtiger, davon zu sprechen, das Frequenzspektrum des WPT auf zwei oder drei benachbarte Bereiche zu beschränken, in denen der Transformator eine zufriedenstellende Leistung erbringt. 2. WICKELMATERIAL Inländische Autoren empfehlen die Verwendung von Lackdrähten oder Litzeninstallationsdraht in PVC-Isolierung für Wicklungen von SHPT [2]. 3. KONSTRUKTION DER WICKLUNGEN Die Wicklungen eines Transformators mit K = 1: 4 sind mit einem doppelt gefalteten Draht gewickelt. Unserer Meinung nach kann der Frequenzgang des SPT korrigiert werden, indem das Design der Wicklungen und die Anzahl der Windungen in ihnen geändert werden. 4. APS-SETUP Die höchsten APS-Indikatoren werden mit einer genauen Koordination aller Elemente des Systems erreicht, d.h. wenn die Impedanzen der Gegenstufen entweder gleich oder mit speziellen Geräten angepasst sind. Die Komponenten der Impedanz – kapazitiv und induktiv – ändern sich bei einer Frequenzänderung nach unterschiedlichen Gesetzen, weshalb eine vollständige Koordination der Systemelemente in einem breiten Frequenzspektrum nicht möglich ist. Das Einrichten des APS läuft praktisch auf eine solche Auswahl des Entwurfs der Systemelemente hinaus, die entweder eine ziemlich gleichmäßige und relativ hohe Leistung seines Betriebs in allen Bereichen oder die höchste Leistung in einem vorbestimmten Frequenzbereich erzielt. Der Grad der Anpassung des APS wird anhand der SWR-Werte beurteilt. 5. SWR Das SWR ist der wichtigste Indikator, anhand dessen man mit einer gewissen Sicherheit die tatsächliche Wirksamkeit des Wirkstoffs beurteilen kann. Fast alle Kurzwellen wissen, dass man bei der Einstellung des AFS die begehrte „Eins“ anstreben sollte und einige SWR-Grenzwerte nicht „überschreiten“ sollte. Aber gleichzeitig vertiefen sich nicht alle in die physikalische Essenz des Indikators, nämlich das Verhältnis des größten der Gesamtwiderstände der Paarungselemente zum kleinsten. Beachten Sie, dass es unmöglich ist, anhand der SWR-Werte zu bestimmen, welcher der Paarungswiderstände einen großen Wert hat. Wenn der Sender beispielsweise perfekt auf die 75-Ohm-Zuleitung abgestimmt ist und das SWR -3,0 beträgt, kann die Eingangsimpedanz der direkt an die Zuleitung angeschlossenen Antenne entweder 25 Ohm oder 225 Ohm betragen. Bei einem so breiten Bereich möglicher Werte lässt sich die Größenordnung des Widerstands leicht aus den Literaturdaten bestimmen. Der tatsächliche Wert der Antennenimpedanz kann mit Instrumenten gemessen werden [3]. Wie bereits erwähnt, ist für Funkamateure nicht die Größe des Antennenwiderstands von größerem Interesse, sondern die Identifizierung der Abhängigkeit der Systemeffizienz von der Auslegung ihrer Elemente. Das Erreichen der minimalen SWR-Werte zeigt die Erfüllung der Aufgabe an. Bei der APS-Abstimmung sind wir davon ausgegangen, dass der Sender genau auf die berechnete Lastimpedanz abgestimmt ist. Wie die Praxis zeigt, wird dieser Einstellung jedoch nicht immer gebührend Beachtung geschenkt, was zu einer reduzierten Strahlungsleistung führt. Wir bieten eine einfache Möglichkeit, den Sender im Betriebsmodus einzurichten. Es ist erforderlich, eine nichtinduktive Blindlast über ein SWR-Meter an den Senderausgang anzuschließen und durch Einstellen der Kaskade, einschließlich der Auswahl der Induktivitäten, SWR-1,0 zu erreichen. (Beachten Sie, dass wir die weit verbreitete Praxis, verschiedene Glühlampen als Lastäquivalent zu verwenden, für falsch halten, da die Lampe keinen rein aktiven Widerstand hat.) Oben wurde angemerkt, dass die Beurteilung der Wirksamkeit eines APS anhand der Messwerte eines SWR-Messgeräts nur mit einer gewissen Zuverlässigkeit möglich ist, die sowohl von der Bauart des APS als auch von der Position des SWR-Messgeräts darin abhängt [5]. In der Regel befindet sich das Gerät am Ausgang des Senders, was aus praktischer Sicht günstig ist. Die höchste Zuverlässigkeit der Bewertung entspricht dem Fall des direkten Anschlusses der Antenne an den Feeder, der niedrigsten - bei Vorhandensein eines Anpassungsgeräts (CS). Das Erreichen der Mindestwerte des SWR in Gegenwart von SU zeigt die Abstimmung des APS auf eine bestimmte Frequenz an, charakterisiert jedoch nicht den Übertragungsgrad der Sendeenergie zur Antenne. Um alle Elemente des APS, das das Steuersystem enthält, genau aufeinander abzustimmen, ist es beim Einrichten des Systems erforderlich, das SWR gleichzeitig vor und nach dem Steuersystem zu messen. Trotz der Komplexität der praktischen Durchführung von Messungen sind sie zweifellos von Interesse. Dabei ist die Bemerkung über die Messung des SWR in der Leitung vom Leitsystem zur Antenne eher als Wunsch einzustufen, denn Von Funkamateuren verwendete SWR-Messgeräte sind nicht für den Betrieb in hochohmigen Übertragungsleitungen ausgelegt. Aber es gibt eine Kompromisslösung. Der Grad der Koordination des Steuerungssystems mit der Antenne kann anhand der mit der nichtinduktiven Methode gemessenen Maximalwerte des Antennenstroms beurteilt werden. Um Fehler zu eliminieren, die durch parasitäre Antennenresonanzen verursacht werden können, sollten Stromkurven in Verbindung mit dem Frequenzgang der Antenne betrachtet werden. Das vom Autor empfohlene Design des SPT [2] war für den Betrieb an einer Antenne mit 300 Ohm Eingangsimpedanz im Bereich von 1,8 ... 28 MHz vorgesehen. Empfohlener Wert n=8...15 Umdrehungen. Für Wicklungen werden Drähte in Lackisolierung oder Installationslitzen in PVC-Isolierung empfohlen. Wir haben verwendet: Kernbrennelement, Draht - PE 1,0. Der SPT-Eingang wurde mit einem 75-Ohm-Speisekabel von 18 m Länge über ein SWR-Meter mit dem HF-Generator verbunden. Am Transformatorausgang wurden wiederum Lastäquivalente RSH mit einem Widerstand von 75, 155, 310, 420, 500 und 600 Ohm angeschlossen. Der Übereinstimmungsgrad des Eingangs des SHPT mit dem Generator wurde aus den SWR-Werten geschätzt. Anfängliche Experimente, die in einem breiten Frequenzspektrum durchgeführt wurden (Tabelle 1), bestimmten den möglichen Anwendungsbereich des WPT. Tabelle 1. SWR im Abzweig bei verschiedenen Werten der Betriebsfrequenz (F) und der Windungszahl (9) ShPT (Widerstand der äquivalenten Last Ren = 310 Ohm)
Nachfolgende Experimente (Tabelle 2, Abb. 1) wurden bei mittleren Frequenzen von 160-, 80- und 40-Meter-Bereichen durchgeführt, in denen es in der Luft funktionieren sollte. Tabelle 2. SWR im Abzweig bei verschiedenen Werten der Betriebsfrequenz (F), der Windungszahl (n) wt und dem Widerstand der äquivalenten Last (Ren)
Basierend auf den experimentellen Ergebnissen kann man folgende Schlussfolgerungen über die getesteten FSPs.
Zusammenfassend werden wir versuchen, einige Empfehlungen für die Erstellung und Konfiguration von Mehrbereichs-APS unter Verwendung des FFS zu formulieren.
Wir machen die Leser auf die Ergebnisse der durchgeführten Experimente aufmerksam und betrachten sie nur als Informationsmaterial und nicht als Beschreibung des zu wiederholenden Designs. Der Zweck des Artikels ist es, auf die Probleme bei der Schaffung hocheffizienter APS aufmerksam zu machen, Funkamateure zum Experimentieren und zum Erfahrungsaustausch anzuregen. Literatur 1. S. G. Bunin, L. P. Yaylenko. Handbuch eines Funkamateurs Kurzwelle. 2. Auflage. Kiew. "Technik". 1984
Autoren: V. Panteleev (UA3TX), D. Panteleev (UA3TJW); Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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