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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 안테나 균형 방법. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 안테나. 측정, 설정 및 일치 많은 HF 및 VHF 안테나, 특히 텔레비전 안테나는 대칭 안테나 클래스에 속합니다. 이러한 안테나가 동축 급전선을 통해 공급될 때 작동은 주로 전환 발룬의 성능에 따라 달라집니다. 그러나 종종 라디오 아마추어는 안테나를 만들 때 안테나 장치에 대한 인기있는 책에서 발견되는 잘못된 권장 사항을 기반으로 그러한 장치를 전혀 만들거나 잘못 설계하지 않습니다. 이 기사에서는 안테나 균형 조정 방법과 일부 균형 조정 장치의 속성 및 구현 권장 사항에 대해 설명합니다. 동축 피더를 대칭 안테나에 직접 연결 (예를 들어 쌍극자로) 전류의 대칭을 깨고 피더 스크린의 외부 표면에 전류가 나타나도록 합니다. 즉, 안테나 피더 효과가 나타납니다. 무화과에. 도 1a는 다이폴과 피더의 이러한 연결을 보여줍니다. 이 경우, 피더의 출력전압은 대칭진동기의 입력단자(1-2)뿐만 아니라 피더의 한쪽 단자(2)와 차폐쉘(3)에도 인가된다.
진동기의 단자 사이의 전압은 그림과 같이 진동기의 절반에서 다른 절반으로 닫히는 대칭 전류를 발생시킵니다. 1, 그러나 실선 화살표가 있습니다. 진동기의 오른쪽 절반과 케이블 외피 사이의 전압은 점선 화살표로 표시된 추가 전류를 유도합니다. 이 전류의 출현은 안테나의 전류 대칭을 깨고 결과적으로 방사 패턴을 왜곡하는 피더에 의한 전자기 에너지의 방출(수신)로 이어집니다. 무화과에. 1, b는 직접 연결된 동축 피더가 있는 대칭 안테나의 등가 회로를 보여줍니다. 여기서 안테나는 발생기 또는 소비자(송신기 또는 수신기)의 출력 단자의 부하 저항 Rn으로 표시됩니다. 다이어그램에서 볼 수 있듯이 이러한 단자 중 하나는 부하 저항 Rn뿐만 아니라 커패시터 C를 통해 접지에도 연결되며, 그 플레이트는 안테나 진동기와 피더의 차폐입니다. 따라서 안테나의 대칭이 깨집니다. 따라서 동축 피더를 대칭 안테나와 연결하기 위해 발룬이라고도 하는 특수 어댑터 장치가 사용되어 피더의 차폐 쉘에 대한 안테나의 각 절반의 전기적 대칭이 달성됩니다. 전환 장치 유형 "잠금 컵" 그림에 나와 있습니다. 2a.
이 장치에서 안테나 진동기의 입력 단자 1-2는 동축 케이블의 내부 및 외부 도체에 직접 연결되며 동축 케이블은 축을 따라 금속 컵 B 내부에 배치되어 컵의 벽과 차폐 외피가 케이블의 B는 특성 임피던스가 r인 동축 라인을 형성합니다(동축 및 11선 라인의 파동 임피던스 계산 공식은 1962년 "Radio" N 2 저널에 나와 있습니다). 점 3와 XNUMX 사이의 이 선의 입력 임피던스는 다음과 같습니다.
l=l/4일 때 Z2,3의 값이 크면 2번 지점에서 3번 지점으로 전류가 흐르지 않고 안테나 양쪽의 전류는 같아집니다. 유리 B의 길이 l이 l / 4와 다르면 Z2,3은 크지 않으며 그림 2의 등가 회로에서 볼 수 있습니다. 2b에서 대칭이 깨졌습니다. 지점 1에서 전류의 일부가 접지로 분기되고 접지와 지점 2-10 사이의 전압이 더 이상 동일하지 않고 위상이 다릅니다. 따라서 이러한 밸런싱 장치의 작동 주파수 대역은 작습니다. 일반적으로 장치가 설계된 기본 주파수 값의 XNUMX%를 초과하지 않습니다.
유리가 있는 밸런싱 장치의 주파수 대역은 다음과 같이 증가할 수 있습니다. 동축 라인의 두 번째 세그먼트 도입 유리와 동일한 파동 저항을 가집니다(그림 3a). 이 경우 등가 회로(그림 3,b)에서 볼 수 있듯이 접지에 대한 점 1과 2의 저항은 값에 관계없이 동일합니다. 즉, Z1,2=Z2,3 . 이로 인해 안테나 전력은 넓은 주파수 대역에서 대칭이 됩니다. 그림 3과 그림 4에 표시된 장치의 차이점은 후자의 두 요소(B 및 B')가 나란히 배치되어 끝이 닫힌 XNUMX선식 라인을 형성한다는 사실에 있습니다. 이 발룬의 입력 임피던스는
여기서 r'은 XNUMX선 선로의 파동 임피던스입니다. 균형 장치 그림 4 디자인이 간단하고 넓은 주파수 대역에서 작동하며 아마추어 연습에서 가장 자주 사용됩니다. 이 밸런싱 장치의 도체 중 하나는 동축 피더(요소 B)의 차폐 쉘이며, 두 번째(요소 B')는 피더가 만들어지는 케이블 조각 또는 동일한 직경의 튜브를 사용할 수 있습니다. . 이전 장치(그림 3)에 비해 이 장치의 주요 장점은 길이가 절반이라는 것입니다.
밸런싱 장치 유형 "U-elbow"의 계획 도 5에 도시된 바와 같이, a. 여기에서 메인 동축 피더의 중앙 와이어는 진동기의 왼쪽 절반의 터미널 1에 연결됩니다. 같은 지점에서 길이가 l/2인 케이블을 통해 진동기 오른쪽 절반의 단자 2에 전압이 공급됩니다. 여기서 l은 케이블의 파장입니다(단축 고려). 길이가 l / 2 인 케이블 섹션이 통과하는 동안 전압 위상이 180 ° 이동하므로 필요한 역상 전압이 진동기 단자에 공급됩니다. 케이블의 차폐 피복은 상호 연결되어 있습니다.
저자: 잉. K. 하르첸코; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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