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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 VHF 장비의 설계 특징. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 아마추어 무선 장비의 노드 초단파 장비는 더 긴 파장에서 작동하도록 설계된 장비와 비교하여 설계자가 고려해야 하는 고유한 특성이 있습니다. 이러한 기능은 고주파수, 특히 초고주파에서 램프, 진동 회로 및 다양한 유형의 유전체의 에너지 손실이 급격히 증가한다는 사실에 의해 결정됩니다. 낮은 주파수에서 잘 작동하고 특별히 높은 주파수(최대 30MHz)가 아닌 일반 램프는 고주파에서 제대로 작동하지 않거나 아예 작동하지 않습니다. 파라핀, 텍스톨라이트, 카볼라이트, 게티낙, 판지, 고무와 같은 유전체는 회로에서 큰 손실을 초래하므로 초단파 장비에 사용하는 것은 완전히 허용되지 않는 것으로 간주되어야 합니다. 이것과 다른 여러 가지 이유(아래에서 설명)로 인해 초보자 초단파는 아마추어가 종종 시험이라고 부르는 소위 "플라잉" 몽타주에 의존하여 하나 또는 다른 디자인을 테스트해서는 안 됩니다. 일반적으로 거의 모든 초단파 장비는 매우 좋은 계획에 따라 조립되지만 성급하고 엉성하게 부품 배열이 고르지 않고 길고 얽힌 장착 와이어가 품질이 좋지 않은 절연체로 저품질 유전체를 사용하여, 항상 불만족스러운 결과를 제공하거나 전혀 작동하지 않습니다. 그렇기 때문에 의도한 디자인의 제조를 진행하기 전에 아마추어에게 매우 유용할 수 있는 다음 참고 사항과 팁을 숙지하는 것이 좋습니다. 초단파 장비의 발진 회로에서 매우 낮은 인덕턴스의 코일과 중요하지 않은 커패시턴스의 커패시터를 다루어야 합니다. 수신기 또는 송신기가 계산되는 주파수가 높을수록 작동 인덕턴스와 커패시턴스가 작아집니다. 그래서. 40, 144 및 420MHz의 주파수에서 이러한 값은 램프의 전극 간 정전 용량, 리드 와이어의 인덕턴스, 설비의 기생 정전 용량 및 연결 전선. 따라서 고주파 회로의 실장 정전 용량이 최소화되고 연결 와이어가 가능한 한 직선이고 짧은지 확인하기 위해 항상 노력해야 합니다. 위의 주파수에서 5-10cm 길이의 도체는 루프 코일의 인덕턴스와 같은 차수의 인덕턴스를 갖습니다. 그리고이 도체가 구부러지면, 즉 반 바퀴 모양을 가지면 인덕턴스가 훨씬 커집니다. 초단파 설치 리드의 규칙을 준수하지 않습니다. 첫째, 자연 진동 주파수의 급격한 변화, 계산 된 것과의 편차, 둘째, 품질 계수, 회로의 열화 및 감쇠 증가. 이러한 관점에서 섀시에 램프와 고주파 부품을 합리적으로 배치하는 것은 초단파 장비의 우수한 성능을 위해 결정적으로 중요합니다. 부품 및 램프를 배치할 장소와 해당 위치를 선택할 때 다음 규칙을 따라야 합니다. a) 루프 코일은 그들이 속한 램프 근처에 배치해야 합니다. b) 고주파 발진 증폭 단계의 램프, 국부 발진기 및 믹서는 가변 커패시터 블록 근처에 위치해야합니다. c) 중간 주파수 변환기 옆에 중간 주파수의 진동을 증폭하는 단계의 램프를 배치합니다. 초단파 장비의 설계자도 염두에 두어야 합니다. 작동 주파수가 증가함에 따라 기존의 비특수 램프의 이득은 빠르게 떨어지고 80MHz 정도의 주파수에서 이미 6에 가까워집니다. 이 경우 진동 회로의 품질을 향상시키고은 및 고품질 세라믹을 사용하면 긍정적 인 결과를 얻을 수 없습니다. 이러한 이유로 설계자는 항상 전극간 정전용량이 작고 VHF 범위에서 작동하도록 설계된 베이스가 없는 특수 램프를 사용하도록 노력해야 합니다. 이 램프에는 "도토리" 유형의 모든 램프, 램프 15N6P, 1S6P, 2S6P, 6NZP, 1Zh6P, 6ZhZP, 4Zh32P, GU-29가 포함됩니다. GU-XNUMX 등. 그러나 특수 램프조차도 초고주파에서 감소된 입력 임피던스를 갖습니다. 작동 주파수의 증가에 따라 램프의 입력 저항이 감소하는 주요 원인은 전자의 관성입니다. 전자 흐름의 관성으로 인해 그리드 전류가 나타납니다. 이는 입력 전도도의 활성 성분의 출현을 의미합니다. (동시에 그리드 전류는 노이즈 플로어를 증가시킵니다.) 램프 리드의 인덕턴스는 램프의 입력 임피던스도 감소시킵니다. 고주파에서 코일의 인덕턴스가 작고 램프의 손실이 크므로 회로의 공진 저항이 작습니다(1500옴 이하). 이를 감안할 때 VHF 발생기의 경우 고품질 요소의 회로를 사용해야 합니다. 회로의 손실을 줄이려면 많은 수의 유전체를 사용하는 것을 항상 피해야 합니다. 유전체는 고주파수에서 작동하도록 설계된 고품질로만 사용해야 합니다. 30MHz 이상의 주파수에서 Getinaks, carbolite, textolite는 과도한 손실로 인해 사용해서는 안됩니다. 발진기 회로에 가장 적합한 코일은 은 층이 증착되는 나선형 홈을 따라 고주파 세라믹으로 만들어진 프레임인 코일입니다. 이러한 코일은 손실이 적고 내구성이 있으며 넓은 온도 범위에서 거의 일정한 값의 인덕턴스를 제공합니다. 자려 송신기에서 이러한 코일을 사용하면 충분한 주파수 안정성이 보장됩니다. 연결 도체의 기하학적 치수 변화로 인한 가열 중 사소한 주파수 드리프트는 회로에서 음의 온도 계수를 가진 커패시터를 사용하여 쉽게 보상할 수 있습니다. 아마추어 조건에서는 이러한 코일을 제조하는 것이 사실상 불가능합니다. 그러나 주로 마스터 발진기에 필요한 안정성이 향상된 코일은 100-120 ° C의 온도로 예열 된 구리 (바람직하게는 은도금) 와이어로 감아 홈에 약간의 장력을 가하여 놓을 수 있습니다. 세라믹 프레임. 주파수 생성이 발생하지 않는 더블러 및 출력 단계에서 더 단순하고 프레임이 없는 코일을 사용할 수 있다는 것은 분명합니다. 그러나 모든 경우에 윤곽이 기계적으로 강한지 확인하기 위해 노력해야 합니다. 매우 자주, 라디오 아마추어는 회로의 품질 계수를 증가시키기 위해 불필요하게 큰 직경의 코일을 만들며, 발전기에서 이는 큰 방사 손실을 초래합니다. 출력 단계에서 직경 15-20mm의 코일을 권장합니다(30-35mm). 코일은 와전류 손실을 피하기 위해 금속 덩어리에서 멀리 배치해야 합니다. 큰 금속 표면에서 코일의 최소 거리는 코일의 직경 이상이어야 합니다. 400-450MHz 이상의 주파수에서 420/425 파장 단락 회로 형태로 만들어진 발진 회로를 사용하는 것이 편리합니다. 일반 회로의 품질 계수가 수십 단위이면 회로 라인의 품질 계수는 수천으로 증가할 수 있습니다. 이 컬렉션에 설명된 전송 구조에서는 XNUMX-XNUMXMHz 범위에서 작동하도록 설계된 기존 코일 대신 은도금된 구리관으로 구성된 라인이 사용됩니다. 설계자는 가변 커패시터의 품질, 마찰 접점의 신뢰성에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 가능하면 콘덴서 로터는 "접지"해야 합니다. 송신기에서는 전자 통신이 가능한 회로에 따라 여자기를 만드는 것이 가장 좋습니다. 이것은 커패시터의 고정을 용이하게 하고 생성된 진동의 주파수에 대한 손의 영향을 제거합니다. 일반적으로 이러한 여자기의 양극 회로는 XNUMX차 고조파에 맞춰져 있으므로 하나의 램프를 사용하면 주파수가 두 배가 됩니다. 마스터 오실레이터의 주파수를 낮추면 안정성이 높아집니다. 이 방식의 장점은 XNUMX개의 램프가 있는 발전기의 매개변수가 XNUMX개의 램프 생성기보다 나쁘지 않다는 것입니다. 송신기를 제작할 때 설계자는 다단계 송신기의 각 진동 회로에 튜닝 요소(가변 커패시터 손잡이)가 있어야 한다는 점을 고려해야 합니다. 배율기의 양극 회로와 출력단을 범위의 중간 주파수로 지속적으로 조정하면 송신기가 평균 이외의 주파수로 조정될 때 안테나에 전달되는 진동 전력이 크게 감소합니다. 발전기를 설정할 때 다음 단계의 램프를 제거해서는 안됩니다. 램프는 소켓에 남겨 두어야하며, 램프가 고장 나지 않도록하려면 양극 전압을 제거해야합니다. 설계자가 마스터 발진기의 동작을 조정하고 생성된 주파수의 원하는 범위를 설정할 때 더블러 램프를 제거한 다음 더블러 튜닝을 완료한 후 다시 제자리에 놓으면 이들 사이의 용량성 결합으로 인해 단계에서 마스터 발진기는 너무 조정되어 더블러 회로에서 변동을 찾을 수 없습니다. 같은 이유로 할 수 없습니다. 예를 들어 커플링 커패시터가 꺼져 있을 때 더블러의 양극 회로에서 하나 또는 다른 고조파를 선택합니다. VHF 수신기를 설계할 때 설계자의 모든 노력은 고유 노이즈 수준이 최소인 고주파 증폭기를 사용하는 경우에만 가능한 최고 감도를 얻는 데 집중해야 합니다. 이 목적을 위해 XNUMX극관을 사용하는 것이 가장 좋으며, 스위치는 켜져 있지만 "접지된 음극 - 접지된 그리드" 방식입니다. 이미 언급했듯이 초단파에서는 램프의 입력 및 출력 저항이 크게 감소합니다. 따라서 램프 자체의 진동 에너지 손실은 회로의 손실을 크게 초과합니다. 또한 램프는 회로를 급격히 분로하여 품질 요소를 줄입니다. 램프의 션트 효과를 약화시키려면 전체 회로가 아니라 일부만 램프 그리드에 연결해야 합니다. 같은 목적을 위해 증폭기 회로와 후속 램프의 그리드를 자동 변압기로 연결해야 합니다. 이것은 램프에 의해 회로에 도입되는 감쇠를 줄이고 가장 높은 단계 이득을 얻을 수 있도록 합니다. 고용량 커패시터는 VHF 수신기의 디커플링 회로 및 음극 회로에 사용할 수 없습니다. 인덕턴스가 눈에 띄기 때문에 고주파수에서 더 이상 무시할 수 없는 값입니다. 그럼에도 불구하고 알려진 바와 같이 눈에 띄는 인덕턴스가있는 전해 콘덴서와 같이 회로에 고용량 커패시터가 사용되는 경우이 경우 인덕턴스가 낮은 소용량 운모 커패시터를 연결해야합니다 그러한 커패시터와 병렬로. 따라서 초고주파와 저주파수 모두 동시에 필터링됩니다. 긴 연결 와이어와 고주파 경로의 공통 접지 와이어는 눈에 띄는 기생 인덕턴스와 커패시턴스를 생성합니다. 따라서 유전체가 추가 에너지 손실을 유발하기 때문에 절연체 없이 직선 및 짧은 연결 도체를 사용해야 합니다. 회로의 각 지점은 별도의 전선으로 접지해야 하며 동일한 램프 및 캐스케이드와 관련된 모든 접지 도체는 한 지점에서 섀시에 연결되어야 합니다. 구조적으로 아마추어 스테이션은 다양한 방식으로 설계될 수 있습니다. 의심 할 여지없는 장점은 변조기와 생성기가 공통 송신기 프레임에 둘러싸인 독립 블록 형태로 만들어진 블록 디자인을 가지고 있습니다. 블록 설계로 고장 시 조정, 수리 및 교체가 용이합니다. 수신기는 여러 가지 이유로 송신기에 단단히 연결하지 않고 별도로 만들어야 합니다. 이것은 수신기를 송신기에서 제거해야 하는 경우 실험의 가능성을 확장합니다. 정류기는 트랜스미터와 전원호스를 연결하여 독립된 유닛으로 제작하는 것을 권장합니다. 클램프가있는 소켓으로 칩 형태로 만들어진 정류기의 출력을 복제하는 것이 유용합니다. 이중 클램프를 사용하면 전원이 필요하고 이 송신기에 정류기를 연결하는 데 사용되는 것과 다른 유형의 칩 또는 커넥터가 있는 다른 설계를 정류기에 연결할 때 매우 편리합니다. 이 간략한 소개는 초단파 라디오 아마추어가 관심을 갖는 다른 문제를 다루지 않습니다. 그러나 그는 개별 구조에 대한 설명에서 많은 답을 직접 찾을 수 있습니다. 문학:
간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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