Der Einfluss des SWR auf den Betrieb des Radiosenders. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Antennen. Aufmaß, Aufbau und Abgleich

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Die meisten Kurzwellen verwenden Zuleitungen aus Koaxialkabel, um die Antennen zu speisen. Ein solches Kabel ist nicht immer einfach an eine Antenne anzupassen, insbesondere wenn es für den Betrieb auf mehreren Bändern ausgelegt ist. Bei schlechter Anpassung treten im Kabel stehende Wellen auf, die den Betrieb des Funkgeräts aus folgenden Gründen beeinträchtigen:

- Die Effizienz nimmt ab. Zubringer und damit der Gesamtwirkungsgrad. Sender; die tatsächliche Empfindlichkeit des Empfängers nimmt ab;

- die maximale Leistung, die der Antennenspeisevorrichtung zugeführt werden kann, wird reduziert;

- Es ist schwierig, Sender und Empfänger mit dem Antennenspeisegerät zu koordinieren.

Es kann jedoch geschlussfolgert werden, dass die vorhandene Antennenspeiseeinrichtung merklich besser funktioniert, wenn das SWR erst nach Vergleich ihrer Kennlinie mit dem vorhandenen SWR und SWR = 1 auf 1 reduziert wird.

Effizienz Der Feeder und die Nähe seines Regimes zum maximal zulässigen Wert können durch Berechnung ermittelt werden. In Abb. dargestellt. Mit den Diagrammen 1-5 können Sie die erforderlichen Berechnungen für Einspeiser aus den folgenden Koaxialkabeln durchführen: RK 50-2-11 (RK-19), RK 75-4-11 (RK-1), RK 50-9- 11 (RK-6) und RK 75-9-13 (RK-3). Die Auslegungsdaten dieser Kabel sind in der Tabelle angegeben.

Mit ausreichender Genauigkeit für die Praxis ist es möglich, Diagramme für Koaxialkabel anderer Typen (mit einer charakteristischen Impedanz von 50 und 75 Ohm) anzuwenden, indem man die Durchschnittswerte zwischen den für zwei Kabel erhaltenen Daten und den Außendurchmessern von verwendet die kleiner und größer sind als der Außendurchmesser des verwendeten Kabels. Auf Abb. In Abb. 1, 2, 3 ist die Abhängigkeit der Effizienz des Feeders von seiner Länge für Amateur-Kurzwellenbänder mit SWR = 1 dargestellt. Auf Abb. In Abb. 4 zeigt die Abhängigkeit der Effizienz eines beliebigen Kabels vom SWR-Wert.

Ris.1

Betrachten Sie ein Beispiel für die Verwendung von Diagrammen. Auf der Reichweite von 20 m wird eine Zuleitung aus dem Kabel PK 75-4-11 mit einer Länge von 32 m verwendet; SWR=3. Aus dem Diagramm in Abb. 1 ermitteln wir, dass bei SWR=1 dieser Feeder h=80% hätte. Daher ergibt sich aus dem Diagramm in Abb. 4 ermitteln wir den tatsächlichen Wirkungsgrad - 73%.

Ris.2

Die Betrachtung der Diagramme zeigt, dass bei Verwendung von Kabeln mit einem Außendurchmesser von 12 mm bis zu einer Länge von 30 m bei einer Änderung des SWR von 1 auf 3-5 kpd. Feeder wird sich nicht wesentlich von der Einheit unterscheiden, daher wird die von der Antenne abgestrahlte Leistung konstant sein. Diese Schlussfolgerung scheint den Ergebnissen eines vielen bekannten Experiments zu widersprechen: Wird der Anpassungsgrad bei eingeschaltetem Sender mit Hilfe von Anpasselementen der Antenne verändert, dann ändert sich die Feldstärke. Die Sache ist die, dass sich bei einer Änderung des SWR die Eingangsimpedanz des Speisers ändert, daher ändert sich bei unveränderten Positionen der Abstimm- und Kommunikationselemente der Ausgangsstufe des Senders auch die an den Speiser gelieferte Leistung entsprechend. Wenn nach jeder Manipulation mit den passenden Elementen die Senderleistung angepasst wird, ändert sich die Feldstärke nicht wesentlich.

Ris.3

Bei Verwendung eines Kabels länger als 30 m (oder eines Kabels mit einem Außendurchmesser von weniger als 7 mm) verschlechtert eine Erhöhung des SWR auf Werte über 2-3 den Wirkungsgrad merklich. Bei einer kurzen Zuleitung ist der SWR-Begrenzungsfaktor die Leistung, die zugeführt werden kann, ohne dass die Gefahr einer Überhitzung des Kabels besteht.

Ris.4

Auf Abb. 5 zeigt die Abhängigkeiten der zulässigen Leistung von der Frequenz für verschiedene Kabel mit SWR=1. Bei SWR > 1 entspricht die zulässige Leistung dem Wert von P dividiert durch das SWR in der Einspeisung. Wenn die Antenne beispielsweise in einer Reichweite von 14 m über ein PK 50-2-11-Kabel mit SWR = 3 mit Strom versorgt wird, dann gilt gemäß Abb. 5 P=400 Watt und die zulässige Sendeleistung beträgt 133 Watt. Bei Verwendung eines Kabels mit einem Außendurchmesser von 12 mm und einer der Senderendstufe zugeführten maximalen Leistung von 200 W (entspricht einer Ausgangsleistung von maximal 150 W) kommt es bei sehr hohen SWR-Werten nicht zu einer Überhitzung des Kabels.

Ris.5

Daher ist in vielen Fällen die einzige Überlegung, die den akzeptablen Wert des SWR in der Zuleitung bestimmt, die Bequemlichkeit der Anpassung an den Sender oder Empfänger. Bei SWR = 1 ist die Eingangsimpedanz der Zuleitung (unabhängig von ihrer Länge) gleich der Eingangsimpedanz der Antenne und der Wellenimpedanz des Kabels. Bei SWR > 1 ist die Eingangsimpedanz der Zuleitung nur dann gleich der Eingangsimpedanz der Antenne, wenn die elektrische Länge des Kabels gleich einer ganzzahligen Anzahl von Halbwellen des genutzten Bereichs ist. Üblicherweise lässt sich die Zuleitung bei SWR<2 problemlos beliebig lang an Senderausgang und Empfängereingang anpassen. Dieser Wert sollte als Grenze betrachtet werden, die in den meisten Fällen nicht überschritten werden sollte.

Autor: Ya. Lapovok; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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