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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 BALUN 또는 BALUN이 아닌가? 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
이 장치의 목적은 브레이드 외부 표면을 따라 고주파 전류가 흐르는 것을 방지하여 안테나 피더 효과를 줄이는 것입니다[2]. 이 장치는 단순성과 제조 용이성으로 매력적이지만 요구 사항을 잘 충족합니까? 그것들을 고려해 봅시다. 발룬은 DC 접점을 끊지 않고 브레이드의 HF 전류에 대해 가능한 한 높은 저항을 가져야 합니다. 질식해라. 초크로 사용되는 인덕터는 잘 알려진 규칙에 따라 만들어집니다. 최소 자체 용량으로 최대 유도 저항을 얻으려는 욕구는 특정 단계의 단면 권선 및/또는 원통형 권선을 사용하도록 강요합니다. 종종 광대역 초크가 다음을 수행합니다. 처음("핫" 출력)부터 권선이 큰 단계로 수행된 다음 더 작은 단계로 수행된 다음 회전하여 회전하고 때로는 마지막 섹션이 "유니버설"로 감겨집니다. " 방법. 인덕터 C0의 고유 커패시턴스와 권선 L의 인덕턴스는 병렬 발진 회로를 형성합니다(그림 1). 공진 주파수 f0가 높을수록 커패시턴스는 작아집니다. f0 이상의 주파수에서 인덕터는 주파수가 증가함에 따라 급격하게 떨어지는 정전 용량을 갖습니다. 즉, 기능 수행이 중단됩니다.
그래프(그림 1)의 실선은 품질 계수가 무한한 이상적인 코일의 주파수에 대한 인덕터 리액턴스의 의존성을 보여줍니다. 코일의 손실은 품질 계수를 감소시키고 곡선의 가지가 더 이상 무한대로 이동하지 않으며(그래프의 점선) 활성 구성 요소 R이 전체 저항에 나타납니다. 공진 주파수에서 최대이고 다음과 같습니다. pQ, 여기서 р = (L/C0)1/2는 특성 저항입니다. 이를 통해 인덕터의 임피던스를 높이려면 가능한 모든 방법으로 인덕턴스를 늘리고 자체 커패시턴스를 줄여야 한다는 것이 분명해졌습니다. 그러나 우리의 Valun으로 돌아갑니다. 코일형 케이블은 눈에 띄는 고유 정전용량(최대 수십 pF/m!)을 가져야 합니다. 이는 케이블 베이가 초크가 아닌 특정 공진 주파수를 갖는 진동 회로가 됨을 의미합니다. (인덕턴스를 증가시키기 위해) 베이에 더 많은 권선을 감으려는 자연스러운 욕구는 반대 결과로 이어질 수 있습니다. 공진 주파수는 작동 주파수보다 낮고 발룬은 커패시턴스처럼 동작하며 숫자가 증가함에 따라 발룬은 커패시턴스처럼 동작합니다. 회전하면 커패시턴스가 떨어집니다. 이 가정을 테스트하기 위해 표준 신호 발생기(SGS)와 오실로스코프로 구성된 간단한 측정 설정이 구성되었습니다(그림 2). 발룬은 나무 책상 위에 직접 위치하며 케이블 브레이드(코어는 사용하지 않음)의 한 출력을 GSS 케이스에 연결하고, 다른 출력에는 VD1 감지 다이오드와 저주파 오실로스코프의 입력 케이블을 연결했습니다. . GSS의 AM 신호는 약 10cm 길이의 절연 도체 세그먼트로 형성된 매우 작은 커플링 커패시턴스를 통해 발룬에 공급되었습니다. 따라서 설치로 인해 케이블 코일의 자체 커패시턴스(다이오드 커패시턴스 - 피코패럿).
오실로스코프 입력에서 변조 신호의 상수 성분과 진폭이 모두 급격히 증가하면 공진이 즉시 감지됩니다. 회로(케이블 베이)의 Q 계수는 30("Shirpo-Trebovsky" TV 케이블)에서 60(단단한 폴리에틸렌 외부 절연체가 있는 케이블)까지 전혀 작지 않은 것으로 나타났습니다. 예상한 대로 공진 주파수 f0는 감은 수 N과 코일 D의 직경에 따라 달라집니다. 널리 사용되는 케이블 PK-75-4-11(절연체 외경 7,3mm, 브레이드 위에 외경)에 대한 여러 측정 데이터 5mm, 코어 0,72, XNUMXmm)가 표로 작성되었습니다.
물론 공진 주파수는 코일 밀도, 주변 물체와의 근접성 및 기타 요인에 따라 달라지므로 이러한 데이터는 지표입니다. 표에 따르면 권선 수에 대한 공진 주파수의 의존성을 그래프로 표시했습니다 (그림 3). 발룬이 여전히 스로틀 상태를 유지하는 최대 회전 수를 알려줍니다.
비교를 위해 실험 중 하나에서 코일(D = 20cm, N = 11) 대신 길이 7m의 동일한 케이블을 직경 10cm의 플라스틱 튜브에 감았으며 20개의 회전을 포함하는 원통형 코일을 얻었습니다. 권선 길이 15cm 공진 주파수는 4MHz에서 7MHz로 증가하고 품질 계수는 30에서 65로 증가했습니다. 전통적인 코일 디자인의 장점은 분명합니다! 그래서 뭐 할까? 가장 쉬운 방법은 단일 대역 안테나용 케이블 코일로 발룬을 만드는 것입니다. 발룬은 직경과 회전 수를 선택하여 작동 주파수에서 공진하도록 조정해야 합니다. 그러면 임피던스가 최대가 되고 결과적으로 브레이드의 전류를 약화시키는 효과도 최대가 됩니다. 광대역 발룬의 경우 공진 주파수는 작동 범위의 상단 가장자리 근처에 있도록 선택해야 합니다. 공진 유도 리액턴스 미만인 주파수의 경우 balun'a는 인덕턴스 L: Xl = 27πfL을 알거나 [3]에 제공된 병렬 공진 회로의 임피던스에 대한 보다 정확한 공식을 통해 찾을 수 있습니다. 주파수가 감소하면 발룬은 유도 리액턴스가 브레이드 직경과 동일한 직경을 가진 와이어로 간주되는 케이블의 파동 저항과 동일한 차수인 주파수에서 대략 작동을 중지합니다. 공간 (400 ... 600 Ohm). 결론적으로 우리는 [3]의 몇 가지 유용한 기술과 공식을 제시합니다. 이러한 장치를 실험하거나 계산하려는 사람들에게 유용할 수 있습니다. 베이의 케이블 길이는 공식 πDN으로 쉽게 결정할 수 있습니다. 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있습니다: L = 2πN2D[lp(8D/d) -2]. 코일 D의 직경과 케이블 d의 외부 피복은 센티미터 단위로 취하고 인덕턴스는 나노헨리 단위로 얻습니다. 품질 계수는 최대값인 Q = f2/0,7Δf에서 0 레벨의 공명 곡선 2Δf의 폭으로 측정됩니다. 발룬의 고유 정전용량 C0는 계산하기 어렵지만 실험적으로 찾을 수 있습니다. 알려진 커패시턴스 C1의 추가 커패시터를 터미널에 연결하면 공진 주파수가 감소하여 f1과 같아집니다. 그러면 C0 = C1/[(f0/f1)2-1]입니다. 이 기술과 공식을 사용하여 예를 들어 코일 인덕턴스 D = 10cm, N = 4는 3,2μH이고 자체 커패시턴스는 10pF로 측정된 값과 일치하는 28MHz의 공진 주파수를 제공하는 것으로 나타났습니다. 하나. 문학
저자: V.Polyakov
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