Koordination der Antenne mit dem Feeder. Schema, Beschreibung

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Koordination der Antenne mit dem Feeder. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / HF-Antennen

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Diese Frage interessiert viele Funkamateure. Er tritt beispielsweise auf, wenn anstelle eines 300-Ohm-Koaxialkabels eine symmetrische zweiadrige 75-Ohm-Zuleitung an die Antenne angeschlossen werden muss oder umgekehrt eine 300-Ohm-Offenleitung durch eine 75-Ohm-Leitung ersetzt wird koaxial ein.

Der Feeder kann nicht immer direkt an die Antenne angeschlossen werden, wobei das Anpassungsgerät umgangen wird. Das Problem, einen kompensierten Übergang (oder ein Anpassungsgerät) vom Antennensystem zur Speiseleitung durchzuführen, ist eines der Hauptprobleme bei der Konstruktion von Antennen. Es zielt hauptsächlich darauf ab, Verluste in der Speiseleitung zu verringern, indem darin ein Regime bereitgestellt wird, das dem einer Wanderwelle nahe kommt. Die Hauptzuleitung ist normalerweise die längste. Daher ist es wünschenswert, ihn so gut wie möglich auf die Last abzustimmen.

Warum werden Anpassgeräte benötigt und welche Bedingungen müssen bei der Herstellung komplexer Antennen mit mehreren Einspeisepunktpaaren beachtet werden?

In einer Speiseleitung mit gegebener Wellenimpedanz erzeugt nicht jede Last einen Modus, der dem einer Wanderwelle nahekommt. Um umgekehrt eine optimale Anpassung einer gegebenen Last an einen Speiser zu erhalten, ist ein Speiser mit einer bestimmten Wellenimpedanz erforderlich. Anhand des Diagramms in Abb. 1 ist es für viele Fälle von praktisch anzutreffenden Lasten möglich, eine Zuleitung mit der erforderlichen charakteristischen Impedanz auszuwählen und darin einen akzeptablen CBV bereitzustellen. Dabei wird jedoch der Eingangs- (Ausgangs-)Widerstand des Geräts (TV, Empfänger, Sender) übersehen, mit dem die Zuleitung an ihrem zweiten Ende verbunden ist. Auch bezüglich dieses Widerstandes bleibt die Forderung nach Koordination mit der Übertragungsleitung voll erhalten. In der Regel versuchen sie, den Wert des Eingangs- (Ausgangs-) Widerstands des Geräts in die Nähe des Werts des Wellenwiderstands von seriellen Kabeln zu bringen. Dieser Umstand macht es erforderlich, besondere Maßnahmen zu ergreifen, um die Antenne an die Speiseleitung anzupassen, deren Wellenwiderstand in Bezug auf die Eingangs-(Ausgangs-)Impedanz des Funkgeräts gewählt wird.

Antennenanpassung mit Feeder
Ris.1

Im Stromversorgungssystem komplexer Antennen mit mehreren Speisepunktpaaren treten zusätzliche Schwierigkeiten auf, da an den Drähten jedes in der Anordnung enthaltenen Antennenelements die Gleichheit der Ströme in Phase und Amplitude sichergestellt werden muss.

Letzteres wird durch Verteilabzweige erreicht, die beispielsweise parallel zur Hauptleitung geschaltet werden, wie in Abb. 2, a und 2, b dargestellt. Die Verteilabzweige selbst sind bereits direkt auf die Antennen geladen. Es ist zu beachten, dass die elektrischen Längen und Wellenwiderstände von symmetrisch in den Stromkreis eingebundenen Verteilerabzweigen jeweils gleich sein müssen.

Antennenanpassung mit Feeder
Ris.2

Die Parallelschaltung von Verteilungszuführungen führt zu einer Verringerung der Widerstände und es wird notwendig, sie wiederherzustellen. Je mehr Antennenelemente, desto mehr Verteilerabzweige und desto deutlicher die Widerstandsabnahme. Ernährung nach dem Schema der Abb. 2, vergleicht sich günstig mit den vorherigen zwei, da an den Verbindungspunkten 1-1

des Hauptabzweiges wird der Wert des Eingangswiderstandes wiederhergestellt, der am Eingang jedes einzelnen Verteilerabzweiges zur Verfügung steht. Tatsächlich sind die Verteilereinspeisungen 2, 3, 4 und 5 paarweise parallel geschaltet, und die Paare selbst an den Punkten 1-1 sind in Reihe mit der Haupteinspeisung verbunden. In diesem Fall sind die an den Punkten 1-1 eingespeisten Spannungsphasen um 180° gegeneinander verschoben. Für die korrekte Phasenlage der Antennen muss diese Phasenverschiebung künstlich berücksichtigt werden, indem die Polarität an den Einspeisepunkten der Antennen 2, 3 in Bezug auf die Antennen 4, 5 umgekehrt wird. Eine Möglichkeit, die Anpassungsprobleme zu lösen, ist Leitungsabschnitte mit Wellenwiderstand wsp.feed als Verteilereinspeiser zu nutzen. größer als die charakteristische Impedanz der Hauptzuleitung w_Hauptfutter.

Zum Beispiel im Diagramm von Abb. 2, es ist bequem, Linien mit anzuwenden w_{Verteilungsfutter}\u300d XNUMX Ohm bei w_Hauptfutter= 75 Ohm, da diese Leitungen bei Parallelschaltung den gleichen KBV-Wert in der Hauptversorgungsleitung liefern, was in jeder der Verteilungsleitungen der Fall ist.

Um ein ähnliches Regime aufrechtzuerhalten (Fig. 2, b), ist es notwendig, dass die Liniensegmente 0-3, 0-4, 0'-2 und 0'-5 haben w_{Verteilungsfutter}\u300d 0 Ohm und die Segmente von den Punkten 0 und 150 'bis zur Hauptzuleitung - jeweils XNUMX Ohm bei w_Hauptfutter=75 Ohm.

Sowohl im ersten als auch im zweiten Fall ist es notwendig, Antennenelemente so auszuwählen, dass ihre Eingangsimpedanz im Betriebsfrequenzbereich eine akzeptable KBV in Verteilerabzweigen liefert.

Zur Anpassung werden auch Widerstandstransformatoren verwendet, insbesondere in Reihe geschaltete Leitungssegmente. Die Orte ihrer Einbeziehung in die Stromkreise sind in Abb. 2 dargestellt. XNUMX dicke Linien.

Autor: Kandidat der Technischen Wissenschaften K. P. Kharchenko; Veröffentlichung: cxem.net

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