VHF에서 무선 통신. 계획, 설명

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VHF는 서비스 및 아마추어 무선 통신에 널리 사용됩니다. VHF의 무선 통신에는 날씨, 시간, 연도, 낮은 수준의 간섭, 장비 및 안테나의 작은 치수로부터의 독립성과 같은 장점이 있습니다. VHF의 서비스 무선 통신은 이동식, 휴대용 및 고정식 무선 전화국을 사용하여 수행됩니다. 그들은 건설, 농업, 유전, 임업 및 운송에 사용됩니다. 도시에서는 구급차, 소방차 및 긴급 차량, 택시에 무선 전화국이 설치되어 있습니다.

안테나로는 수직으로 배치된 XNUMX/XNUMX 파장 비대칭 또는 XNUMX/XNUMX 파장 대칭 진동기가 일반적으로 사용됩니다.

수평면에서 수직진동기의 지향성 패턴은 원의 형태를 띠고 있어 지표면을 따라 어느 방향으로든 통신을 구축하는데 성공적으로 사용할 수 있다. 수직 평면에서 안테나는 지구 표면을 따라 위치한 최대 방사 최대값을 가지며, 이는 움직이는 물체의 특성인 낮은 안테나의 경우에 특히 유용합니다. 디자인 면에서 움직이는 물체의 가장 편리한 안테나는 2,5/3,5 파장 핀입니다. 수신 지점에서 전계 강도를 높이는 것은 수직면에서 더 많은 지향성 방사를 생성하는 송신 안테나를 사용하여 가능합니다. 고정 무선국용 안테나를 만드는 잘 알려진 방법 중 하나는 다층 동축 안테나의 설계입니다. 그들의 증폭은 수직 대칭 진동기보다 1-XNUMX배 더 큽니다. 비교를 위해 이러한 안테나의 수직면에서 방사 패턴이 그림 XNUMX에 나와 있습니다. 하나.

VHF의 무선 통신
쌀. 1. 수직 진동자(1)와 다층 동축 안테나의 수직면에서 지향성 패턴의 하부 로브. (2).

무화과에. 2는 공통 수직 마스트에 위치한 XNUMX개의 대칭 수직 반파 분할 진동기 I, II 및 III으로 구성된 동축 안테나(a)와 그에 따른 전류 분포(b)를 보여줍니다.

VHF의 무선 통신

진동기의 각 암은 약 4/12의 길이를 가지며, 여기서 l은 작동 범위의 평균 파장입니다. 진동기는 외경이 30-2mm인 금속 튜브로 만들어집니다. 동축 케이블은 어깨 b - e 내부로 연결됩니다. 케이블의 중앙 코어와 내부 절연은 전체 길이를 따라 연속적입니다. 중앙 코어는 지점 3에서 어깨 a에 납땜됩니다. 케이블 피복은 지점 6에서 끝나고 지점 7-10과 11-3 사이에 간격이 있습니다. 지점 6, 7, 10,11, XNUMX에서 튜브에 납땜됩니다.

진동기는 동일하거나 다른 브랜드의 케이블 편조로 만들 수도 있으며, 케이블에서 제거한 편조는 피더의 외부 절연체에 스타킹 형태로 착용해야합니다. 케이블 외피에서 진동기를 사용하면 안테나가 더 가벼워지고 튜브가 없고 케이블이 과도할 경우 제조 속도가 빨라집니다.

케이블의 중심 코어와 암 a는 유한 길이의 단일 와이어로 간주할 수 있습니다. 이러한 와이어에는 끝에 매듭이 있는 정재파가 설치됩니다. 어깨 너머로 퍼지는 파도 а, 단축을 경험하지 않습니다. 동축 케이블에서 전파되는 파동이 단축됩니다(단축 계수 계산에 대해서는 "Radio" 저널, 1964, N "7, pp. 31-32 참조). 6 및 7-10에서 웨이브가 짧아지지는 않지만 섹션의 길이가 작기 때문에(11-50mm) 연습을 위해 충분한 정확도로 무시할 수 있습니다. 암 b, c, d, e 중심심의 전류의 영향으로 편조의 내면에 전류가 유도되고, 편조의 내면에 유도된 전류는 중심심의 전류와 위상이 다르다. 튜브 표면에 도달하면 전류는 방향을 70° 변경하고 안테나의 급전점에서 중심 코어의 전류와 동위상이 됩니다. а 는 중앙 코어의 전류의 연속이고 암 e의 전류는 피더 브레이드의 내부 표면 전류의 연속입니다.

위상이 동일하고 동일한 라인에 위치한 진동기는 이 라인을 통과하는 평면에 있는 좁은 빔에 집중된 방사선을 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 반파 진동기 I, II 및 III의 동상 전원 공급 장치의 경우 진동기 사이의 거리는 케이블 lk의 파장과 동일하게 선택됩니다. 안테나 균형을 잡는 작업은 진동기 b - e의 어깨에 의해 해결되며, 각각은 브레이드의 외부 표면과 함께 무선 공학에서 알려진 균형 "유리"를 형성합니다.

하나의 반파 진동기의 입력 임피던스는 75옴입니다. 직렬 공급 진동기의 수가 증가함에 따라 안테나의 입력 임피던스는 다소 떨어지고 50개의 진동기를 사용하면 75옴에 도달합니다. 따라서 임피던스가 50 또는 XNUMX옴인 표준 동축 케이블을 사용하여 안테나에 전원을 공급할 수 있습니다.

안테나 L의 총 길이(지점 1-12 사이의 거리)는 L = l/2+(N-1)lk와 같습니다. 여기서 N은 대칭 반파장 안테나 진동기의 수입니다. KB 범위의 장파 섹션에서 안테나의 전체 길이는 큰 크기에 도달할 수 있습니다. 이로 인해 설계상의 불편이 발생하면 게인이 약간 감소하여 두 개의 진동기 I 및 II로 제한할 수 있습니다.

안테나 마스트는 목재 또는 기타 비전도성 재료로 만들어집니다. 튜브는 절연체에 부착됩니다. 지점 4-5, 8-9 사이의 케이블은 브래킷을 사용하여 마스트에 부착됩니다. 지점 3, 6, 7, 10, 11에서 케이블 브레이드는 절단된 튜브의 전체 표면에 고르게 배치되고 납땜됩니다. 2-3, 6-7, 10-11 간격과 4, 5, 8, 9, 12 지점에서 튜브와 케이블 사이의 간격은 플라스틱으로 밀봉됩니다. 구멍 1은 스토퍼로 막혀 있고 또한 밀봉되어 있습니다.

안테나 계산 예

할 일. 144-146MHz 범위에서 작동하는 XNUMX계층 안테나를 계산합니다.

즐겨찾기=145MHz.

l=300/145=2,07m.

외경 D=28mm, 내경 d=25mm인 튜브를 사용합시다. 단축 l=k(l/4)를 고려하여 진동기 암의 길이를 결정합니다. 여기서 k는 관 직경에 대한 파장의 비율 l/D에 따라 단축 계수입니다. 이 계수의 값은 표에 나와 있습니다.

표 1
나/디 20 40 100 200 400 1 000 2 000 4 000 10 000
k 0,925 0.942 0,956 0,962 0,967 0,970 0.972 0.975 0.978

리터/디=2070/28=74,

보간하면 k=0,95입니다. 따라서,

l=0,95(2070/4)=490mm.

파동 임피던스가 50옴이고 외경이 7mm인 케이블 PK-12-50-11,2를 선택합니다. 케이블의 내부 절연은 e=2,5인 폴리에틸렌으로 만들어집니다.

진동기의 공급 지점 사이의 거리를 결정합니다.

VHF의 무선 통신

안테나 길이:

L=l/2+(N-4)lк=1,04+(3-1)*1,38=3,8 м.

설명된 안테나는 VHF 대역의 장파 섹션에서 설계 및 테스트되었습니다. 수년에 걸친 운영 결과는 효과적인 특성을 확인했습니다.

문학:

B. F. Dubrovin, "움직이는 물체와의 무선 통신", State Energy Publishing House, 1956
I. P. Zherebtsov, "미터 의지 기술", DOSAAF, 1955년
라디오 1/77, p.27-28

간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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