안테나에 대해 이야기해 볼까요? 계획, 설명

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무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 안테나. 이론

기사에 대한 의견

가장 진보된 트랜시버의 기능은 송신기 출력에서 안테나에 이르는 복잡한 장치를 포함하는 고효율 안테나 피더 시스템(AFS)을 사용하지 않고는 실현될 수 없다는 것이 알려져 있습니다.

우리는 광대역 변압기(SHPT)의 설계에 대해 더 자세히 설명하면서 AFS를 생성하는 몇 가지 일반적인 문제를 고려할 것입니다.

실습에 따르면 SPT의 광대역은 전체 범위에서 만족스러운 작업 결과를 얻을 수 있지만 APS 기능의 최대 사용을 보장하지는 않습니다.

이 상황은 무선 아마추어가 시스템 효율성에 대한 APS 설계의 영향 정도에 대한 지식이 충분하지 않기 때문에 설명할 수 있습니다.

1. 적용분야

대부분의 SPT는 1,8MHz에서 28MHz를 포함한 모든 HF 대역에서 작동하도록 설계되었습니다.

저주파 및 고주파 변압기에 의한 에너지 전송 메커니즘의 차이를 고려하면 넓은 범위에서 WPT를 사용하면 [1]에 동의할 수 있습니다.

불행히도 우리는 "동축 라인에 대한 새로운 종류의 변압기"라는 기사에 명시된 우리에게 알려지지 않은 외국 작가의 관점을 공유합니다.

SPT 사용 사례 분석에서 저자는 다음과 같은 결론을 도출합니다.

- ShPT는 저전력으로 작업할 때와 HF 대역의 저주파 섹션에서만 사용하는 것이 좋습니다.

- WPT의 단점은 코어가 포화될 때 특성의 비선형성이 있어 신호 왜곡을 유발할 뿐만 아니라 고전력에서 작동할 때 아크 방전의 위험이 있어 코어가 파손될 수 있다는 것입니다.

우리를 대신하여 고주파 HF 대역에서 우수한 성능을 가진 SPT를 생성할 수 있는 근본적인 가능성을 배제하지 않는다고 덧붙입니다. 분명히 WPT의 주파수 스펙트럼을 변압기가 만족스러운 성능을 낼 수 있는 XNUMX~XNUMX개의 인접한 범위로 제한하는 것에 대해 이야기하는 것이 더 정확합니다.

2. 권선 재료

국내 저자들은 SHPT의 권선을 위해 PVC 절연체에 에나멜선 또는 연선 설치 와이어의 사용을 권장합니다[2].

3. 권선 설계

K = 1:4인 변압기의 권선은 이중 접힌 와이어로 감겨 있습니다. 우리의 의견으로는 SPT의 주파수 응답은 권선의 설계와 권선 수를 변경하여 수정할 수 있습니다.

4. APS 설정

APS의 가장 높은 지표는 시스템의 모든 요소, 즉 결합 단계의 임피던스가 동일하거나 특수 장치를 사용하여 일치하는 경우.

용량 성 및 유도 성 임피던스 구성 요소는 주파수 변화에 따라 다른 법칙에 따라 변경되므로 넓은 주파수 범위에서 시스템 요소의 완전한 조정을 달성하는 것은 불가능합니다.

APS를 설정하는 것은 실질적으로 모든 범위에서 상당히 균일하고 상대적으로 높은 작동 성능을 달성하거나 미리 계획된 주파수 범위에서 최고 성능을 달성하는 시스템 요소의 설계를 선택하는 것으로 귀결됩니다. APS의 조정 정도는 SWR 값으로 판단합니다.

5. SWR

SWR은 어느 정도 확실하게 원료의약품의 실제 효과를 판단할 수 있는 가장 중요한 지표입니다.

거의 모든 단파는 AFS를 설정할 때 탐나는 "하나"를 위해 노력해야 하며 일부 경계 SWR 값을 "초과"해서는 안 된다는 것을 알고 있습니다. 그러나 동시에 모든 사람이 표시기의 물리적 본질을 탐구하는 것은 아닙니다. 이는 결합 요소의 총 저항 중 가장 큰 것과 가장 작은 것의 비율입니다.

결합 저항 중 어느 것이 큰 값을 갖는지 SWR 값에서 결정하는 것은 불가능합니다. 예를 들어, 송신기가 75옴 피더와 완벽하게 일치하고 SWR이 -3,0이면 피더에 직접 연결된 안테나의 입력 임피던스는 25옴 또는 225옴이 될 수 있습니다. 가능한 값의 범위가 넓기 때문에 문헌 데이터에서 저항의 크기를 쉽게 결정할 수 있습니다. 안테나 임피던스의 실제 값은 계측기로 측정할 수 있습니다[3].

이미 언급했듯이 무선 아마추어의 경우 더 중요한 것은 안테나 저항의 크기가 아니라 요소 설계에 대한 시스템 효율성의 의존성을 식별하는 것입니다. 최소 SWR 값을 달성하면 작업이 완료되었음을 나타냅니다.

APS 튜닝에 대해 이야기할 때 송신기가 계산된 부하 임피던스에 정확하게 튜닝되었다고 가정했습니다.

그러나 실습에서 알 수 있듯이 이 설정에 항상 주의를 기울이는 것은 아니므로 복사 전력이 감소합니다.

작동 모드에서 트랜스미터를 설정하는 간단한 방법을 제공합니다.

SWR 미터를 통해 트랜스미터 출력에 비유도성 더미 부하를 연결하고 인덕턴스 선택을 포함하여 캐스케이드를 조정하여 SWR-1,0을 달성해야 합니다.

(램프가 순수한 활성 저항을 갖지 않기 때문에 다양한 백열 램프를 잘못된 부하로 사용하는 광범위한 관행을 고려한다는 점에 유의하십시오.)

위에서 언급했듯이 APS의 설계와 그 안의 SWR 미터의 위치에 따라 어느 정도의 신뢰성이 있을 때만 SWR 미터의 판독값을 기반으로 APS의 효율성을 판단할 수 있습니다. [5].

일반적으로 장치는 송신기의 출력에 위치하므로 실용적인 관점에서 편리합니다. 추정치의 가장 높은 신뢰도는 안테나를 피더에 직접 연결하는 경우에 해당하며 일치 장치(CS)가 있는 경우 가장 낮습니다.

SU가 있는 상태에서 SWR의 최소값 달성은 APS를 주어진 주파수로 조정함을 나타내지만 송신기 에너지가 안테나로 전송되는 정도는 특성화하지 않습니다.

제어 시스템을 포함하는 APS의 모든 요소를 정확하게 일치시키기 위해서는 시스템을 설정하는 과정에서 제어 시스템 이전과 이후에 SWR을 동시에 측정해야 합니다. 측정의 실제 구현이 복잡함에도 불구하고 의심의 여지가 없습니다. 동시에 제어계에서 안테나까지의 라인에서 SWR을 측정하는 것에 대한 언급은 오히려 희망사항으로 분류될 수 있다. 라디오 아마추어가 사용하는 SWR 미터는 임피던스가 높은 전송선에서 작동하도록 설계되지 않았습니다.

그러나 절충안이 있습니다. 안테나와 제어 시스템의 조정 정도는 무유도 방식으로 측정한 안테나 전류의 최대값으로 판단할 수 있다. 기생 안테나 공진으로 인해 발생할 수 있는 오류를 제거하려면 안테나의 주파수 응답과 함께 전류 곡선을 고려해야 합니다.

저자가 권장하는 SPT[2]의 설계는 300 ... 1,8MHz 범위에서 작동하는 28옴의 입력 임피던스를 갖는 안테나와 함께 작동하도록 의도되었습니다. 권장 값 n=8...15 회전. 권선의 경우 에나멜 절연의 전선 또는 PVC 절연의 연선 설치 전선을 사용하는 것이 좋습니다.

코어 연료 집합체, 와이어 - PE 1,0을 사용했습니다. SPT 입력은 SWR 미터를 통해 75m 길이의 18옴 피더를 사용하여 RF 발생기에 연결되었습니다. 저항이 75, 155, 310, 420, 500 및 600 Ohm인 부하 등가 RSH가 차례로 변압기 출력에 연결되었습니다. SHPT 입력과 발전기의 조정 정도는 SWR 값으로 추정되었습니다. 넓은 주파수 스펙트럼(표 1)에서 수행된 초기 실험은 WPT의 가능한 범위를 결정했습니다.

표 1. 작동 주파수(F)와 회전 수(9)의 다른 값에서 피더의 SWR ShPT(등가 부하 Ren = 310 옴의 저항)

F1MHz SWR
n=10턴 n=12턴
1,88 1,13 1,00
3,575 1.38 1,07
4,68 1,00 -
7,020 3,38 2,57
8,9 1,14 -
12,85 2,28 -
33,37 - 3,17
13,50 - 1,22
17,25 3,54 -
17,50 - 9,55
21,4 3.0 -
21,65 - 5,28
25,8 1,85 -
2,59 - 1,75

후속 실험(표 2, 그림 1)은 공중에서 작동하도록 되어 있는 160, 80 및 40미터 범위의 중간 주파수에서 수행되었습니다.

표 2. 작동 주파수(F), 권선 수(n) wt 및 등가 부하 저항(Ren)의 다양한 값에서 피더의 SWR

렌, 옴 SWR
n=10턴 n=12턴 n=19턴
F=1,88MHz. -
75 2,23 - 2,45
155 1,36 2,11
310 1,06 1,00 1,69
420 1,06 - 1,61
500 1,05 - 1,61
600 1,03 - 1,57
F=3,575MHz
75 2,23 - 2,39
155 1,52 2,03
310 1,28 1,07 1,82
420 1,24 1,76
500 1,23 1,74
600 1, .22 1,74
F=7.020MHz
75 5,67 -- 7,33
155 3,88 5,45
310 3,35 2,57 4,56
420 3,17 4,41
500 3,17 4,41
600 3,08 - 4,18

안테나에 대해 이야기해 볼까요?
그림. 1

실험 결과를 바탕으로 할 수 있는 다음 결론 테스트된 FSP에 대해

Ren의 모든 값에 대해 SHPT는 160미터와 80미터 범위에서 최고의 성능을 보입니다. 40미터 대역에서 FPN 성능은 n의 특정 값에서만 만족스러운 것으로 간주될 수 있습니다.
더 높은 주파수에서 FBM 성능은 예측할 수 없습니다.
SWR은 주파수가 증가함에 따라 증가합니다.
회전 수 n은 입력 매개변수 Shit의 변경에 고유하게 영향을 미치고 RF 발생기와 변압기의 일치 정도를 변경합니다. n의 최적값은 경험적으로 찾을 수 있습니다.

위의 내용을 요약하면 FFS를 사용하여 다중 범위 APS를 만들고 구성하기 위한 몇 가지 권장 사항을 공식화하려고 합니다.

광범위한 주파수에서 성능이 동일하게 높은 APS를 만드는 것은 거의 불가능합니다.
1,8MHz에서 28MHz까지의 모든 HF 대역에서 작동하기 위해 단일 SPT를 사용하는 것은 매우 논란의 여지가 있는 것 같습니다.
APS의 사용 영역은 최대 XNUMX개의 인접 범위로 제한되어야 합니다.
APS의 생성은 계획된 운영 범위 내에서 특정 SPT의 주파수 특성을 결정하는 것으로 시작해야 합니다.
선택된 코어를 사용하여 권선 수와 변압기 권선 설계를 선택한 결과 SHPT의 최적 변형을 실험적으로 찾을 수 있습니다.
APS 튜닝은 트랜스미터를 계산된 부하 임피던스로 설정한 후에만 수행해야 합니다.
제어 시스템과 함께 AFS를 설정할 때 피더의 SWR과 제어 시스템에서 안테나로 전송되는 전송 라인의 SWR 또는 전류를 동시에 측정하는 것이 바람직합니다.
APS의 최종 조정을 위해서는 안테나 요소의 설계와 공간에서의 방향을 변경하여 안테나의 입력 임피던스를 변경하는 실험을 수행해야 할 수 있습니다.
입력 임피던스가 높은 안테나를 사용하면 보다 균일한 APS 주파수 응답을 얻을 수 있을 것 같습니다.

독자의 관심을 끌기 위해 수행된 실험 결과를 가져오기 위해 우리는 그것들을 단지 정보 자료로 간주하고 반복할 디자인에 대한 설명으로 간주하지 않습니다. 이 기사의 목적은 고효율 APS를 만드는 문제에 주의를 기울이고 아마추어 무선 통신을 실험하고 경험을 교환하도록 권장하는 것입니다.

문학

1. S.G. 부닌, L.P. 야일렌코. 라디오 아마추어 단파 수첩. 2판. 키이우. "기술". 1984년
2. 신문 "소비에트 애국자". 20.04.83/XNUMX/XNUMX
3. K. 로타멜. 안테나. 에드. 2차 당. 독일어에서. "에너지". 모스크바. 1969년
4. L. Bvteeva. 송신기의 P-루프 "Cold" 튜닝. "라디오". N2,1981, XNUMX.
5. I. 포드고니. 라디오 방송국의 효율성을 향상시키는 방법. "RL" N12,1991, XNUMX

저자: V. Panteleev(UA3TX), D. Panteleev(UA3TJW); 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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