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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 플레이트 안테나 증폭기의 매칭에 대해. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
게시된 기사에서 저자는 폴란드산 안테나에 사용되는 증폭기를 고려하여 안테나 피더 경로에서 증폭기를 사용하는 자신만의 방법을 제공합니다. 플레이트 안테나 증폭기(PAA)는 인기 있는 폴란드 TV 안테나 ASP-4WA의 일부입니다. ASP-8WA(CX-8WA). 표면 실장형 미세 요소가 있는 60x40mm 인쇄 회로 기판입니다. 정상적으로 켜는 동안 이러한 증폭기는 안테나에 직접 설치됩니다. 입력은 수집 라인에 연결되고 출력은 공급 전압을 수신하는 드롭 케이블에 연결됩니다. 현재 SWA, GPS 등 상호 교환 가능한 많은 PAH 브랜드가 생산되고 있습니다. 라. RAE 및 기타 특정 증폭기의 회로, 특성, 기능 및 수리는 이미 저널 11에서 고려되었습니다. [ 2]. 여기서 PAH의 특이한 사용이 제안되는데, 이는 ASP 안테나와 별도로 PAH를 포함하는 것을 의미합니다. PAH는 "즉시 사용 가능한" 전자 부품이며 상대적으로 저렴한 가격(1.5 ~ 2달러)을 고려할 때 무선 아마추어가 안테나 설계에 PAH를 사용하기를 원한다는 것이 분명해졌습니다. 그리고 그들은 종종 ASR 안테나보다 더 효율적이고 특정 수신 조건에 더 잘 적응합니다.해결해야 할 유일한 문제는 안테나의 입력 임피던스를 증폭기의 입력 임피던스와 일치시키는 것입니다. 먼저 ASR 안테나에서 매칭이 어떻게 이루어지는지 살펴보겠습니다. PAH의 입력에서 K 10x6x2,5 페라이트 링의 발룬 매칭 변압기가 켜집니다. 여기에는 98개의 권선이 있습니다. 각각 3개의 회전을 포함하는 XNUMX선식 긴 라인입니다. 이러한 LTL(transformer on long lines)은 고효율(최대 XNUMX%), 작은 크기 및 광범위한 작동 주파수를 제공합니다[XNUMX]. 수신 된 진동이 전파되면 라인의 도체를 통해 흐르는 전류는 방향이 동일하고 반대이므로 자기 회로가 자화되지 않고 실제로 손실이 없음을 의미합니다. 반면에 자기 회로가 있으면 권선의 인덕턴스가 크게 증가하여 안테나와 부하에 대한 분로 효과가 제거됩니다. 진행파 모드가 제공되기 때문에 자기 회로는 진동 전파에 영향을 미치지 않습니다. ASP 안테나의 TDL을 켜기 위한 조건부 체계는 Fig. 1. 밸런스 입력(a, b, c 지점)과 언밸런스 출력이 있습니다. [3]에 표시된 관계식을 만족합니다. Rr = n2RH; U1 = nU2. p = nRn, 여기서 R은 안테나와 동등한 발전기의 저항, 옴입니다. RH - 부하 저항, 옴; n - 변환 비율; p - XNUMX선식 라인의 파동 저항, 옴.
수식의 일부 값은 설명이 필요합니다. 따라서 변환 비율은 수치적으로 TDL 권선의 수와 같고 수신 안테나의 발전기 저항은 입력 저항과 같고 부하 저항은 PAH 입력 저항과 같습니다. 안테나의 입력 임피던스는 약 300옴이고 TDL 권선의 수는 2개이다. 공식으로 대체하면 U0,5=75U„ RH=150옴, p=XNUMX옴이 됩니다. 결과적으로 정합 결과 유용한 신호의 전압은 절반으로 줄어들고 입력 저항은 75 배가되며 후자는 표준 (75ohms)에 가까운 것으로 변환됩니다. 따라서 PAH 입력 임피던스의 활성 성분은 XNUMX옴에 가깝습니다. 즉, 입력이 실제로 동축 케이블의 특성 임피던스와 일치합니다. 증폭기의 출력도 이러한 부하를 위해 설계되었습니다. 결과적으로 TDL이 없는 PAH는 추가 조정 없이 동축 케이블 브레이크에 포함될 때 효과적으로 작동할 수 있다는 결론을 내릴 수 있습니다. TDL 제거가 속성에 어떤 영향을 미치는지 평가하기 위해 후자의 주파수 특성에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 이론적으로 TDL에는 컷오프 주파수가 없지만 실제로 더 낮은 작동 주파수 f는 (3)에 주어진 공식에 의해 결정되는 2 선식 인덕턴스에 의해 제한됩니다. Ll \u250d w2μS / 3dcp (μH), 여기서 w는 자기 회로의 턴 수이고 μ는 자기 회로의 상대 투자율이며 S는 자기 회로의 단면적입니다. cm 2, dcp는 링의 평균 직경, cm 낮은 작동 주파수는 다음과 같습니다((XNUMX) 참조): fн = R/XNUMXlfl(MHz). 계산 결과는 다음과 같습니다. L0.68 = 220μH, fn = 1MHz. 이 주파수 값은 거의 전체 MB 범위에서 변압기가 최적 모드에서 작동하지 않음을 나타냅니다. 이것은 [5]에 표시된 것처럼 4~XNUMX번째 텔레비전 채널의 주파수에서 특히 눈에 띄는 KBV 및 전송 계수의 감소를 의미합니다. 자연스러운 질문이 생깁니다. 왜 설계자는 단순히 8선 라인의 회전 수를 늘림으로써 주파수 fn을 낮추지 않았습니까? 사실 이것은 λ/3을 초과하지 않아야 하는 4선 라인의 최대 길이 Lmax에 의해 방지됩니다 [1]. UHF 범위의 상위 작동 주파수에 대해 Lmax \uXNUMXd XNUMXcm를 얻습니다.이 길이는 변압기 TXNUMX의 라인입니다. 턴 수가 증가하면 필연적으로 Lmax가 초과되어 UHF 범위의 상위 주파수에서 변압기의 매개변수가 악화됩니다. 따라서 모든 텔레비전 채널에서 TDL의 최적 작동 모드를 보장하는 것은 불가능합니다. 따라서 설계자는 UHF 범위에서 최대 효율과 전송 계수를 얻는 것을 선호했습니다. 이러한 변압기와 전체 안테나를 데시미터라고 할 수 있습니다. 분명히 일치하는 TDL은 항상 전체 TV 범위의 가장자리 중 하나에서 ASP 안테나의 매개변수를 저하시킵니다. 그러나 다른 정합 장치는 광대역이 훨씬 적고 이러한 안테나에 적합하지 않습니다. 비대칭 PAH가 있는 ASP 안테나와 유사한 안테나에서 매칭 및 밸런싱 없이는 불가능합니다. 물론 정합 장치가 필요하지 않은 안테나 증폭기가 알려져 있지만[4], 이것은 다른 대화의 주제입니다... 표에 나열된 다양한 알려진 안테나[5] 중에서 ASP 안테나의 동일한 매개변수에 가까운 입력 임피던스는 반파 루프 진동기가 소유합니다. PAH(TDL 포함)는 변경 없이 연결됩니다. 그리고 TDL 포인트 aiv에 대한 기존의 반파장 진동기 연결은 비효율적입니다. 입력 임피던스가 XNUMX배 차이가 나기 때문입니다.
위의 결론을 통해 거의 모든 안테나에 동축 케이블 브레이크에 TDL이 없는 PAH를 포함하는 간단한 방법을 제안할 수 있습니다. 동시에 이를 위해 필요한 밸런싱 매칭 장치를 [5y. U엘보우, 반파루프, 단락루프, RF 트랜스포머나 가산기(안테나 2개 사용시), 증폭기는 이렇게 뒤에 켜집니다. 그림과 같이. XNUMX(예를 들어, "파동 채널" 안테나가 일반적으로 표시됨).
증폭기 자체의 변경은 최소화됩니다. TDL이 제거됩니다. 커패시터 C1의 리드가 납땜된 접촉 패드에서 리드를 분리하는 것으로도 충분합니다[1.2]. TDL을 삭제하지 않고. 그런 다음 필요한 길이의 입력 동축 케이블 세그먼트를 사용하여 안테나를 PAH에 연결합니다. 케이블 한쪽 끝의 중심 도체는 커패시터 C1의 출력이 연결된 접촉 패드에 납땜되고 브레이드는 증폭기의 공통 와이어에 납땜됩니다. 케이블의 두 번째 끝은 안테나의 균형 조정 장치에 연결됩니다. 그런 다음 증폭기는 마스트(나사 또는 클램프 사용)에 부착되고 드롭 케이블은 보드의 클램핑 장치를 사용하여 출력에 연결됩니다. 증폭기는 특히 납땜 및 케이블 연결 장소에서 조심스럽게 밀봉됩니다. 전압을 공급하는 방법은 일반적이며 잡지 페이지에 한 번 이상 설명되어 있습니다. TDL을 제거하면 MB 간격에서 증폭기의 주파수 응답이 균등화되고 전송 계수가 증가합니다. 대부분의 PAH는 이 모드에서 안정적으로 작동합니다. 그럼에도 불구하고 증폭기가 활성화되면([1]에서 언급한 바와 같이 이득이 큰 모델에서) 공급 전압을 약간 줄여야 합니다. PAH를 사용하는 이 방법의 또 다른 이점은 설치 위치를 안테나에 가까운 위치에서 닫힌 공간에 배치하는 위치까지 다양하게 변경할 수 있다는 것입니다. 첫 번째 경우 최대 신호 대 잡음비가 얻어지고 두 번째 경우 대기 영향으로부터 앰프를 안정적으로 보호하여 서비스 수명을 연장합니다. 작은 길이의 입력 케이블 세그먼트(최대 5m) 또는 PK-75-9-13 케이블 사용. 선형 감쇠가 낮은 증폭기는 집 지붕 아래(다락방)에 설치할 수 있습니다. 이 경우 신호 품질의 실제 저하는 미미하며 UHF의 상위 주파수에서만 눈에 띕니다. 결론적으로 PAH를 통합하는 이 방법은 간단하고 다재다능하며 좋은 결과를 제공한다는 점에 주목하고 싶습니다. 물론, 계산([3]에서 제안한 방법에 따름) 및 새로운 TDP 생성과 같은 다른 방법도 가능합니다. 특정 안테나를 증폭기 입력과 일치시킵니다. 문학
저자: A.Pakhomov
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