Domaći širokopojasni baluni i transformatori na feritnim cijevima. Uređaji za usklađivanje antena. Antenski tuneri. Sheme Odgovarajući transformator za UHF antenu
Danas, u nedjelju, bio sam u posjeti. Nedaleko, u selu gotovo istom kao moje. I vidio sam koliko je teže biti radio-amater bez pomoći iskusnijih suboraca. Ne govorim o sebi. Pomalo neskromno, ali moj doprinos predloženom materijalu uglavnom je prijevod s engleskog. Jer sve što nudim odavno je poznato i više puta objavljeno u časopisima našeg Radija. Naglasak će ovoga puta biti na riječi “jednostavno”. Bez nejasnih faktora skraćivanja i riječi poput "impedancija". I dat ću podatke o namotaju zavojnica. Stvarno želim pomoći onima koji nikada nisu morali pohađati tečaj radiotehnike na institutu ili tehničkoj školi. Nakon malo razmišljanja, odlučio sam jednostavno pronaći provjereni dizajn.
Naravno, govorim o "aktivnim" radioamaterima, onima koji pokušavaju održavati radiokomunikacije unatoč nedostatku mogućnosti korištenja dobre antene. Često radio amater dobiva mjesto stanovanja s ograničenim prostorom oko sebe. Antena s "dugom žicom", kao najjednostavnija, zahtijeva prostor (dobro, budući da je "dugačka") Ali događa se da čak ni poluvalna LW ne odgovara duljini. Ponekad je od balkona do najbližeg stabla samo nekoliko metara. Tada se koriste antene izrađene od žice proizvoljne duljine. Nedostatak bilo kakvog podudaranja smanjuje 40 vata iz UW3DI na nulu. Istodobno, poznato je da se čak i vrlo skraćena antena može natjerati da radi. I svi znaju magičnu riječ za to - "podudaranje", a većina radioamatera to doživljava ovako - kao podudarnost otpora, odnosno impedancija: - (i obećao sam da neću izgovarati ovu riječ).
Bilješka: O samim antenama. Postoji nekoliko savjeta koji mogu poboljšati situaciju. Random-wire nije potpuna sloboda, već prisilna mjera, tako da neke točke ipak treba uzeti u obzir. Jasno je da ako se antena pokaže skraćenom, tada je treba rastegnuti u smjeru gdje je to moguće maksimalna duljina. Zaokreti su nepoželjni, ali nisu kritični. Sve dok žica antene ne krene u suprotnom smjeru. Nema smisla takav dodatni segment. Visina ovjesa trebala bi biti što veća. Ako je moguće podići horizontalni dio antene, to treba učiniti odmah kada vodič "izađe" van. Zatim ga rastegnite da pokrije sav raspoloživi prostor. Bolje je “prolaz” kroz prozor ili zid napraviti kroz porculansku (ili RF izolatorsku) cijev. Sama žica mora biti minimalnog promjera kako bi bila što lakša, ali mogla izdržati njenu težinu. Osim toga, tanka žica je gotovo nevidljiva. To može biti plus u smislu dobrih odnosa sa susjedima.
Predloženi dizajn (ili dva, ako računate SWR mjerač) je nasumični otporni transformator nasumične duljine žice u potrebnih 50 ili 75 ohma, ovisno o dizajnu odašiljača. Obješanjem “konopa” u skladu sa svojim mogućnostima u položaj u kojem mu je duljina najveća, a visina od tla na granici mogućeg, dobivamo problem s mnogo nepoznanica. Ili bolje rečeno, s jednom nepoznanicom, ovisno o mnogim drugim: vodljivosti zemlje, udaljenosti do najbližih fizičkih objekata, promjeni visine ovjesa po duljini antene itd. Nikada ne možete točno reći koliku će impedanciju i reaktanciju imati donji kraj žice. To je glavni razlog grešaka ne baš iskusnih radiooperatera. Pokušavaju pogoditi otpor, koriste se transformatorom na feritima ili “dvogledom” i sve dovedu na otpor feedera. U međuvremenu, glavna stvar je ne koristiti feeder i učiniti antenu dijelom podešenog kruga. Njegova impedancija i dalje ostaje nepoznata veličina. No, postoji način da se metodom uzastopnih aproksimacija (znanstvenim bockanjem :-) približimo učinkovitoj upotrebi onoga što imamo. U slučaju kada antenu (bilo koju) spojimo na primopredajnik s autotunerom preko kabela, tuner je podešen na karakterističnu impedanciju kabela i antene koja ga prati, kao sljedeći vagon u vlaku. Ako je duljina kabela unaprijed određena kao valni pratilac, tada će tuner precizno ugoditi izlaz odašiljača prema impedanciji antene. Ali nije činjenica da će "vidjeti" potrebni otpor antene. A ako se još i ne zna što je, onda neće biti rezultata. 
Razlika između ovoga i onoga što će biti opisano u nastavku je upravo u tome što ćemo u našem slučaju zapravo “uvesti” antenu i dio našeg uređaja u rezonanciju, postižući maksimalno zračenje antene, a ujedno i jednakost otpora odašiljač-antena ( uvjeti za koje se omogućuje da najveća moguća količina energije dopre do antene). Nažalost, nitko nije ukinuo zakone fizike, a korištenje ove (svake specifične) slučajne duljine žice u različitim rasponima intervala ugađanja promjenjivog kondenzatora (i točke dodira zavojnice) neće biti dovoljno. Stoga dizajn W1ICP Lewisa G. McCoya, opisan u knjizi "ARRL Antenna Anthology", koristi sustav osnovnog dizajna s utičnim vanjskim kombinacijama induktora za transformaciju "svega u sve".
Na fotografiji je sastavljen uređaj - s ugrađenim reflektometrom i dva seta induktiviteta na konektoru. Kao što vidite, najvažniji element su "krokodili" na fleksibilnim vodičima. :-) Trebali biste odmah upozoriti na poštivanje potrebnih mjera opreza - na "vrućem" kraju kruga može biti visoki napon. Ne mijenjajte dok je odašiljač uključen. To je opasno prije svega za tranzistore izlaznog stupnja. Pa, pazite na svoje prste - HF opekline su zajamčene ako se ne pridržavate ovih preporuka.
p.s. Jedna od nuspojava (i vrlo neugodna) bit će mnogo bliža lokacija elementa koji zrači vašem tijelu, elektroničkim uređajima, koje će, naravno, ometati, kao i mogućnost ometanja preliminarnih faza vašeg radio. Na primjer, bit će potrebno značajno poboljšanje zaštite od RF smetnji mikrofona (ili ACC ulaza kada se koristi RTTY/PSK/SSTV).
A s desne strane su ekvivalentni sklopni krugovi za različite LW opcije. Opcija A se najbolje koristi kada je duljina žice antene razmjerna valnoj duljini, opcije B i C za jako skraćene antene. Takav fleksibilni strujni krug i preokret omogućuje vam učinkovito napajanje bilo koje duljine u rasponu od 80 do 10 metara. Obratite pozornost na riječ "hraniti". Ovo nije ekvivalent riječi "zračiti". Iako je svejedno Najbolji način koristeći LW antene koje nisu višekratnike poluvalne duljine. 
Evo još jednostavnijeg ekvivalentnog sklopa ideje koju sam uspješno koristio odmah nakon vojske, a da još nisam imao radiotehničko obrazovanje. Sve informacije su prikupljene iz popularne knjige “Radio je vrlo jednostavan” :-) Tada se moj radio sastojao od R-250 i legendarnog vojnog odašiljača RSB-5. Antena je, naravno, dugačka žica nepoznate duljine od prozora do stabla s druge strane ceste. Prema gornjem izvoru, otpor paralelnog oscilatornog kruga varira od 0 na točki uzemljenja do nepoznatog, ali maksimalnog na gornjoj točki. Odabirom priključne točke antene dobivate najbolje uvjete - jednakost otpora antene i dijela strujnog kruga :-), a druga spojna točka je donja - spajanje predajnika. A zadatak je olakšan činjenicom da je poznata njegova izlazna impedancija - 50 ohma. Stoga će biti smješten znatno niže duž tijela zavojnice strujnog kruga :-) Sada znam da se to zove autotransformator :-) 
Ali bilo kako bilo, ako kućanstvo još uvijek ima variometar i promjenjivi kondenzator iz RSB-5 (a kondenzator je dobar jer ima prekidač na osi, koji, kada se okrene za više od 180 stupnjeva, povezuje konstantu kapacitivnost paralelna s pločama), koristeći dva fleksibilna vodiča (opletena pletenica iz bilo kojeg kabela) i "krokodile" s tankim usnama, onda se to može koristiti kao visoko učinkovit autotransformator. Ili bolje rečeno, dva autotransformatora. 
Ali ako postoji želja da se dizajn ponovi jedan prema jedan, prema autoru, onda nastavljam. Ovdje je crtež (dijagram) glavne strukture. Njegovu osnovu čini ugrađeni SWR mjerač i ploča s kontaktnom letvicom (jedan ženski konektor, tri muška konektora) s pet kontakata. U ovom bih trenutku odstupio od dizajna i koristio prekidače od keramičkih keksa poput onih koji se nalaze u UW3DI ili sličnim. Sa stajališta jednostavnosti korištenja (i očuvanja oblika zavojnica :-) neusporedivo je bolji. Kao što sam gore spomenuo, kada koristite jedan ili dva raspona, možete potpuno napustiti ovaj čvor. A ako imate prilično pouzdan SWR mjerač, onda ne morate koristiti ni ugrađeni. Ali ipak, prema autoru, sve izgleda ovako:
U opciji A radi čisti transformator s induktivnom spregom i njegova se vrijednost ne može mijenjati, što nije baš dobro za sustav koji je podesiv u širokom rasponu vrijednosti induktiviteta i kapacitivnosti. Podešavanje se provodi cikličkim radnjama: spajanjem antene, podešavanjem kruga C1L1 na rezonanciju na maksimumu "indikatora" jakosti polja ("neonka" ili indikator polja), zatim podešavanjem ulaza C2 na minimalni SWR. Zatim ponovno spojite "krokodil" antenski vodič na drugo mjesto i ponovno podesite postavke i usporedite rezultate. Postigavši najbolji rezultat, možete popraviti točku spajanja na zavojnicu bojom, crtežom na komadu papira :-) ili zapisati brojeve zavoja. Možda se čini nezgodno, ali nakon dvije ili tri postavke, promjena raspona bit će brza.
U opcijama B i C veza s oscilatornim krugom, čiji je dio naša žica nepoznate duljine, je autotransformator. Prebacivanje se provodi spajanjem drugih traka s induktorima i skakačima. Ispod su krugovi opcija B i C. Kao što vidite, u krugovima s induktorima, promjenjivi kondenzator se pomiče s jednog kraja induktora na drugi. 
U opcijama B i C vidimo da su to opcije za naš autotransformator s različitim omjerima transformacije (sa stajališta otpora, opcija C je naprotiv opcija A). Kondenzator C1 maksimalnog kapaciteta od 150 do 300 pF. Zavojnice L3 i L4 su induktivnosti spojnica u SWR mjeraču i stoga se ne razmatraju zasebno. Podaci za zavojnice L1 i L2 su ispod na slici iu tekstu (jer su različiti za različite raspone). Za domet od 80 i 40 metara izrađuju se bifilarnim namotavanjem bez okvira na izolacijske odstojnike sa žicom promjera 1,5 mm (#14 u američkom stilu :-) s korakom od 3 mm (8 zavoja po inču ( 25 mm) i promjera 65 mm. Svaki zavoj žice se "utisne" unutar zavojnice kako bi se učvrstili zavoji i olakšalo spajanje "krokodila" na njih. Zavojnice imaju 18 odnosno 6 zavoja, s jednim zavoj koji prolazi između njih - umjesto jednog zavoja, postavljena je samo polovica (vidi sliku i fotografiju). Ovo je prilično radno intenzivan dio posla, ali mora se obaviti vrlo pažljivo, pažljivo povlačeći žicu i popravljajući zavoje . 
Za opsege od 10 do 18 MHz zavojnice L1 i L2 su bez okvira promjera 65 mm. L1 sadrži 4 zavoja s duljinom namota od 36 mm (u koracima od 9 mm). L2 - jedan okret s istim korakom. Nalazi se na udaljenosti od 13 mm od L1. U rasponima od 21 do 28 MHz, L1 ima dva zavoja, a L2 također ima jedan zavoj istog promjera i na istoj udaljenosti od L1.
Naravno, nije potrebno ponavljati sve jedan prema jedan; možete koristiti bilo koji dio onoga što je opisano, ili čak napraviti transmash nepodesivim donjim dijelom vodiča jednopojasne antene, koristeći vanjski SWR mjerač . Ali prilikom postavljanja morate koristiti i indikator jakosti polja. Čak i najjednostavniji - "neonku" ili fluorescentna lampa. To jest, tajna je jednostavna: pomoću dva alata za ugađanje možete dobiti i rezonantnu antenu i najbolji SWR za antenu u obliku žice nasumične duljine. Čini mi se da je ovo vrlo učinkovita metoda poboljšati kvalitetu komunikacije tijekom terenskih dana, ekspedicija pa čak i u svakodnevnom radu s radiom.
- leđa
- Naprijed
Nemate prava postavljati komentare
Poznati australski radioamater Andrei Mikhailov (VK5MAV/9) u travnju ponovno odlazi u Koraljno more. IOTA OC265. Ruska kampanja, kao i do sada, postupno će sponzorirati i izdavati HAM ploču "Coral see OC265". Web stranica Most Wanted DX sadrži priče o prethodnim ekspedicijama. Sa fotografijama.
Pinokijin unuk
Ponovno provjeravajući izračune na univerzalnoj anteni za satelitske komunikacije, pronašao sam verziju iz koaksijalni kabel i na opsegu 435 MHz. Nije li šarmantno? Nešto između antene brodolomnika na pustom otoku i antene sastavljene od balsa drva (čepovi boca vina). Ali siguran sam da radi. I najvjerojatnije su parametri isti. :-) Vidi se samo što je napravio ili sam stolar, ili njegov sin Catterpiller... Ili njegov unuk Pinocchio :-)
Zapravo, jedan od glavnih problema u stvaranju kvadrifilara je riješen. Ako ste pročitali i pogledali opis ovih antena na mojoj web stranici, primijetili ste: ako elementi nisu izrađeni od debelih cijevi, tada je mehanička čvrstoća strukture loša. Slika ispod prikazuje moju antenu nakon pada na tlo. Napominjem - na mekoj travi. Moja vrtna površina nije gora nego na stadionu Emirates. A ovaj se može nositi u prtljažniku :-) Isti takav, samo željezni, ima i na AO-7.
Moje posljednje publikacije o HF antenama potaknule su brojna pitanja među mnogim čitateljima o dizajnu transformatora i prigušnica koje se u njima koriste.
Ovo pitanje je dobro obrađeno u radioamaterskoj literaturi i brojnim člancima i, čini se, ne zahtijeva daljnji komentar.
Domaći širokopojasni baluni i transformatori na feritnim cijevima
Feritni transformatori na feritnim cijevima obavljaju nekoliko funkcija odjednom: transformiraju otpor, uravnotežuju struje u krakovima antene i potiskuju struju uobičajenog načina u pletenici koaksijalnog napajanja. Najbolji domaći feritni materijal za širokopojasne transformatore je ferit kvalitete 600NN, ali od njega nisu izrađene cjevaste jezgre...
Sada su se u prodaji pojavile feritne cijevi stranih tvrtki s dobrim karakteristikama,
posebno FRR-4.5 i FRR-9.5, dimenzija dxDxL od 4.5x14x27 odnosno 9.5x17.5x35. Potonje cijevi korištene su kao prigušnice za suzbijanje smetnji na spojnim kabelima jedinice sustava računala s monitorima s katodnom cijevi. Sada se masovno zamjenjuju matričnim monitorima, a stari se bacaju zajedno s feritima.
Sl. 1. Feritne cijevi FRR-9.5
Četiri od ovih cijevi, složene jedna do druge po dvije, tvore ekvivalent "dalekozora", na koji možete postaviti namotaje transformatora koji pokrivaju sva HF područja od 160 do 10 m. Cijevi imaju zaobljene rubove, što eliminira oštećenje izolacija žica namota. Prikladno je pričvrstiti cijevi zajedno omotavanjem širokom trakom.
Od raznih širokopojasnih transformatorskih krugova, koristio sam najjednostavniji, s odvojenim namotima, čiji su zavoji dodatna komunikacija zbog čvrstog uvijanja vodiča među sobom, što omogućuje smanjenje induktiviteta rasipanja i time povećanje gornje granice radnog frekvencijskog pojasa. Jedan zavoj ćemo smatrati žicom provučenom kroz rupe obje cijevi “dalekogleda”. Pola okreta je žica provučena kroz rupu jedne cijevi "dvogleda". Za stol
Sažeto su prikazane mogućnosti transformatora koji se mogu implementirati na ove cijevi.
|
Broj zavoja primarnog namota |
Broj zavoja sekundarnog namota |
Omjer transformacije napona |
Omjer transformacije otpora |
Omjeri otpora s izvorom od 50 ohma |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1:1 | 1:1 | 50:50 |
| 1 | 1,5 | 1:1.5 | 1:2.25 | 50:112.5 |
| 1 | 2 | 1:2 | 1:4 | 50:200 |
| 1 | 2.5 | 1:2.5 | 1:6.25 | 50:312.5 |
| 1 | 3 | 1:3 | 1:9 | 50:450 |
| 1 | 3.5 | 1:3.5 | 1:12.5 | 50:625 |
| 2 | 1 | 1:0.5 | 1:0.25 | 50:12.5 |
| 2 | 1,5 | 1:0.75 | 1:0.56 | 50:28 |
| 2 | 2 | 1:1 | 1:1 | 50:50 |
| 2 | 2,5 | 1:1.25 | 1:1.56 | 50:78 |
| 2 | 3 | 1:1,5 | 1:2,25 | 50:112,5 |
| 2 | 3,5 | 1:1,75 | 1:3 | 50:150 |
| 2 | 4 | 1:2 | 1:4 | 50:200 |
| 2 | 4,5 | 1:2,25 | 1:5 | 50:250 |
| 2 | 5 | 1:2,5 | 1:6,25 | 50:312.5 |
| 2 | 5,5 | 1:2,75 | 1:7,56 | 50:378 |
| 2 | 6 | 1:3 | 1:9 | 50:450 |
| 2 | 6,5 | 1:3,25 | 1:10,56 | 50:528 |
| 2 | 7 | 1:3,5 | 1:12,5 | 50:625 |
Kao što vidite, dobiva se vrlo širok izbor omjera otpora. Transformator s omjerom 1:1 - poput prigušnice, uravnotežuje struje u krakovima antene i potiskuje struju uobičajenog načina u pletenici kabela za napajanje. Ostali transformatori, osim ovoga, također transformiraju otpore. Što trebate uzeti u obzir pri odabiru broja zavoja? Uz sve ostale uvjete jednake, transformatori s jednim zavojnim primarnim namotom imaju približno četiri puta veću donju granicu propusnog pojasa u usporedbi s dvozavojnim primarnim namotom, ali je i gornja frekvencija propusnog pojasa puno viša. Stoga je za transformatore koji se koriste u rasponima od 160 m i 80 m bolje koristiti opcije s dva zavoja, a od 40 m i više - opcije s jednim zavojem. Poželjno je koristiti cjelobrojne vrijednosti za broj zavoja ako je poželjno održati simetriju i razmaknuti stezaljke za navijanje na suprotnim stranama "dalekogleda".
Što je veći omjer transformacije, to je teže dobiti široku propusnost, budući da se induktivitet rasipanja namota povećava. Može se kompenzirati spajanjem kondenzatora paralelno s primarnim namotom, odabirom njegovog kapaciteta na minimalni SWR na gornjoj radnoj frekvenciji.
Za namotaje obično koristim žicu MGTF-0,5 ili tanju ako potreban broj zavoja ne stane u rupu. Unaprijed izračunam potrebnu duljinu žice i odrežem je s rezervom. Čvrsto uvijam žicu primarnog i sekundarnog namota dok se ne namota na jezgru. Ako feritna rupa nije ispunjena namotima, bolje je zavoje uvući u termoskupljajuće cijevi odgovarajućeg promjera, izrezane na duljinu "dalekogleda", koje se nakon završetka namatanja skupljaju sušilom za kosu. Čvrsto pritiskanje zavoja namota jedan na drugi proširuje širinu pojasa transformatora i često eliminira kompenzacijski kondenzator.
Treba imati na umu da pojačani transformator može raditi i kao silazni transformator, s istim omjerom transformacije, ako je invertiran. Namoti namijenjeni za spajanje na otpore niskog otpora moraju biti izrađeni od ekranske "pletenice" ili nekoliko žica spojenih paralelno.
Transformator se može provjeriti pomoću SWR mjerača tako da se njegov izlaz postavi na neinduktivni otpornik odgovarajuće vrijednosti. Granice pojasa određene su dopuštenom razinom SWR-a, na primjer 1.1. Gubitak koji unosi transformator može se izmjeriti mjerenjem prigušenja uzrokovanog dvama identičnim transformatorima spojenim u seriju tako da ulaz i izlaz imaju otpor od 50 ohma. Ne zaboravite rezultat podijeliti s 2.
Nešto je teže procijeniti karakteristike snage transformatora. To će zahtijevati pojačalo i ekvivalentno opterećenje koje može podnijeti potrebnu snagu. Koristi se isti krug s dva transformatora. Mjerenje se provodi na nižoj radnoj frekvenciji. Postupno povećavajući CW snagu i održavajući je oko minutu, ručno određujemo temperaturu ferita. Razina na kojoj se ferit počinje malo zagrijavati u minuti može se smatrati maksimalno dopuštenom za određeni transformator. Činjenica je da kada radi ne na ekvivalentnom opterećenju, već na stvarnoj anteni koja ima reaktivnu komponentu ulazne impedancije, transformator također prenosi jalovu snagu, što može zasititi magnetsku jezgru i uzrokovati dodatno zagrijavanje.
Slike prikazuju primjere praktičnih dizajna. Slika 5 prikazuje transformator s dva izlaza: 200 i 300 Ohma.
sl.2. Transformator 50:110
sl.3.
Transformator 50:200
sl.4.
Transformator 50:300
sl.5.
Transformator 50:200/300
Transformatori se mogu postaviti na PCB odgovarajuće veličine,
štiteći ga od oborina na bilo koji praktičan način.
Vladislav Ščerbakov, RU3ARJ
Ako vaša antena s pojačalom ne prima stabilan signal digitalna televizija DVB-T2, onda često nije problem što je pojačalo slabo, nego što ga tamo uopće ne treba. Da da, nakon dolaska digitala zemaljska televizija, situacija s prijemom signala uvelike se promijenila u nekim aspektima iu mnogim slučajevima, pojačalo u anteni jednostavno postaje nepotrebno, štoviše, postaje uzrok nestabilnog, a ponekad i potpuno odsutnog signala.
Već sam govorio o uzroku ove pojave i metodama borbe protiv nje, pa se neću ponavljati i neću objašnjavati zašto je potrebna izmjena, o kojoj želim govoriti u ovoj bilješci. Naime, kako pojačalo za “poljsku” antenu pretvoriti u odgovarajuću ploču.
Što će vam trebati za ovo? Zapravo samo pojačalo, možda čak i neispravno, komad žice od 3 centimetra i lemilo. Zadatak: Napravite odgovarajuću ploču od ploče pojačala, koja nije uvijek dostupna u trgovinama.
Počnimo s preuređenjem
Pojačala iz antenskog niza imaju balun transformator, a on će nam trebati za usklađivanje antene s potrošačem signala. Na slici ispod transformator je zaokružen žutom bojom. (Slična izmjena se također može napraviti u pojačalima za druge vrste antena)
Nema potrebe za lemljenjem, sve je puno jednostavnije. Na ploči pojačala, sa strane radio elemenata, morate ukloniti višak. Naime, odlemiti kondenzator na izlazu transformatora (označeno crvenom točkom) i odlemiti elemente za vezivanje u stezaljnom krugu na koji je spojena središnja jezgra kabela (označeno narančasto)
Pažnja! U pojačalima s drugim brojevima, broj elemenata i njihov položaj mogu se razlikovati, ali značenje ostaje isto, odspojite transformator i terminal iz kruga pojačala.
Ovako sam to napravio! (Fotografija ispod) Naravno, oprao sam sva mjesta za lemljenje alkoholom..... dobro, kako sam to oprao? — Utrljano tankim slojem, znate))) Iako to nije potrebno.
Završna faza - Pomoću kratke žice trebate spojiti slobodni izlaz transformatora na terminal za središnju jezgru kabela. To je to, ploča za odobrenje je spremna! Možete instalirati i isprobati. I da! Ne zaboravite koristiti obični TV utikač umjesto napajanja. Onaj sa separatorom od napajanja neće raditi.
To je sve! Je li vam bilo korisno? Gumbi za dijeljenje s prijateljima društvene mreže u nastavku, to će pomoći razvoju stranice. Hvala vam!
Usklađivanje antene
pomoću četvrtvalnog transformatora.
Transformirajuća svojstva četvrtvalnih vodova poznata su već dugo, ali zbog niza razloga nisu našla široku primjenu. Pokušajmo to detaljno shvatiti.
Četvrtvalni transformator je komad kabela jednak četvrtini valne duljine. Strogo govoreći, to ne mora nužno biti kabel, već valna linija ili rezonator tipa "groove", ali za HF ćemo koristiti kabel.
https://pandia.ru/text/80/148/images/image002_176.jpg" align="lijevo" širina="137" visina="82 src=">
Takav se transformator može koristiti za usklađivanje antene s dovodom. Na primjer, uzmimo široko korištenu antenu (okvir pune veličine s opsegom jednakim valnoj duljini) - trokut nazvan "delta" s otporom od 112 Ohma i spojimo ga s kabelom s karakterističnom impedancijom od 50 Ohma pomoću kabel s karakterističnom impedancijom od 75 Ohma kao četvrtvalni transformator:
Rn = 75*75/112 = 50,22
Treba odmah napomenuti da je usklađivanje pomoću četvrtvalnog transformatora jednopojasna opcija. Izračuni se rade na rezonantnoj frekvenciji antene, gdje otpor nema reaktivnu komponentu. Ako antena dopušta rad na različitim rasponima, tada je za svaki raspon potreban vlastiti usklađivač.
Korištenjem četvrtvalnih transformatora lako se objašnjava princip poluvalnog repetitora. Zamislimo ga u obliku dva četvrtvalna transformatora spojena u seriju
https://pandia.ru/text/80/148/images/image004_107.jpg" align="lijevo" širina="189" visina="189">
Ako je opterećenje s otporom Ra spojeno na otvoreni kraj, tada će otpor duž linije biti raspoređen od nule do Ra, ali ne linearno, već proporcionalno sinusoidnoj funkciji, i kada se kut mijenja od nula stupnjeva. do 90 stupnjeva (Pi/2), a to odgovara linearnim dimenzijama od kratko spojenog kraja do priključne točke opterećenja, tada se vrijednosti sinusa mijenjaju od 0 do 1, a otpor od nule do otpora opterećenja. Ako spojite dovod na takav transformator, tada pomicanjem spojne točke možete pronaći točku s otporom jednakim karakterističnoj impedanciji dovoda. (Pogledajte sliku 4)
Ovo se svojstvo koristi za usklađivanje antena s dovodom. U ovom slučaju nije svejedno od kakvog je kabela i s kojom karakterističnom impedancijom izrađen četvrtvalni transformator, te od kakvog je kabela napojni vod. Mogu imati različitu valnu impedanciju i različite koeficijente skraćivanja. Nažalost, izračun takve koordinacije nije dat nigdje, ali su dane gotove dimenzije za konkretan slučaj. Traženje spojne točke eksperimentalan je i nezahvalan posao. Razmotrimo nekoliko opcija.
1. Impedancija antene je veća od karakteristične impedancije kabela.
U ovom slučaju, antenu spojimo na otvoreni kraj transformatora.
https://pandia.ru/text/80/148/images/image007_67.jpg" align="lijevo" width="389" height="78 src=">
Gdje je Ra otpor antene
Rf - karakteristična impedancija napojnog voda
Ku – koeficijent skraćivanja kabela transformatora,
F - frekvencija u MHz.
Prilično je teško pronaći kalkulator koji izračunava vrijednost arkusina. Dajem vezu na takav kalkulator: http://help-math. narod ru/ . Da biste izračunali na takvom kalkulatoru, morate unijeti cijelu formulu s početnim podacima i izvršiti izračun. Za naš primjer, gdje
Otpor antene 112 Ohma
Feeder 75 Ohm
Transformator izrađen od kabela s Ku = 0,66
Pronađimo točku spajanja dovoda računajući od kratko spojenog kraja:
L = 150*0,66*arcsin(sqrt(75/112))/3,14/3,6 = 8,39 metara.
Ako u formulu zamijenimo jednake vrijednosti otpora antene i dovoda (na primjer, otpor dovoda je jednak otporu antene = 112 Ohma),
L = 150*0,66*arcsin(sqrt(112/112))/3,14/3,6 = 13,75 metara.
Ovo je četvrtina valne duljine.
Četvrtvalni transformator ima još jedno izvanredno svojstvo. Kada se frekvencija udalji od rezonancije, otpor antene postaje složen s predznakom plus ili minus reaktivne komponente. Otpor četvrtvalnog transformatora također postaje reaktivan, ali s suprotnim predznakom. To dovodi do međusobne kompenzacije reaktivnih komponenti i proširenja propusnosti rezonantnih antena do 20%, što je vrlo važno na dometima od 80, a sada i 40 metara.
2. Otpor antene manji je od otpora kabela.
U ovom slučaju, dovod je spojen na otvoreni kraj četvrtvalnog transformatora, a antena je spojena na točku između zatvorenog kraja transformatora i dovoda.
https://pandia.ru/text/80/148/images/image009_59.jpg" align="lijevo" width="216" height="173 src=">
Ostaje izračunati točku povezivanja antene. Izračun provodimo koristeći gotovo istu formulu, mijenjajući Ra i Rf:
Želio bih izraziti svoju zahvalnost Sergeju Makarkinu RX3AKT za tehničke savjete i pregled članka.
Vladislav Kedenko UT4EN
Prilagodni transformator- električni uređaj koji omogućuje prijenos ili pretvorbu korisnog harmoničnog signala različitih frekvencija uz minimalno izobličenje i gubitak snage. Ovaj rezultat postaje moguć samo zahvaljujući preciznom usklađivanju ukupnog otpora (impedancije) izvora signala i opterećenja ili pojedinih stupnjeva elektroničkih sklopova.
Svrha
Poznato je da je moguće minimizirati gubitak električnih signala tijekom prijenosa do potrošača samo kada njegov ukupni otpor odgovara unutarnjem otporu izvora. Ovo pravilo vrijedi za sve krugove - višestupanjske elektronički uređaji, kada povezujete opterećenje s pojačalima ili primjenjujete signal na njih, na primjer, iz pickupa ili mikrofona.
Glavna svrha prilagodbenog transformatora povezana je upravo s potrebom skaliranja otpora izvora i opterećenja. U ovom slučaju izravna promjena pokazatelja struje i napona nije bitna. Takvi se uređaji koriste kada je potrebno spojiti opterećenje koje ne zadovoljava dopuštene vrijednosti otpora za izvor signala.
Princip rada
Kada je izvor izmjenične struje spojen na primarni namot transformatora, kroz jezgru se stvara magnetski tok, koji također pokriva sekundarni namot uređaja. U ovom slučaju inducira se elektromotorna sila, koja osigurava pojavu struje u krugu kada je opterećenje priključeno. Zahvaljujući tome, energija ili signal se prenose bez izravne električne veze između namota.
Kako bi se osiguralo podudaranje otpora opterećenja i izvora, omjer broja zavoja u sekundarnom namotu prema primarnom mora biti jednak kvadratnom korijenu omjera opterećenja i otpora izvora signala. Samo u tom slučaju može se osigurati prijenos bez nepotrebnog gubitka energije i izobličenja.
Primjer izračuna
Vrste magnetskih jezgri
Vrste magnetskih jezgri Značajke dizajna
Prijenos energije između namota u transformatorima provodi se zbog utjecaja generiranog magnetskog polja. Ovisno o vrsti odgovarajućeg uređaja, može imati drugačiji dizajn:
- Uređaji za rad s niskofrekventnim električnim signalima obično su namotani na oklopne ili štapne jezgre od elektročelika. Ovi se uređaji koriste u pojačalima i opremi za reprodukciju zvuka. Ukupne dimenzije ovise o prijenosnoj snazi, ali obično se ne razlikuju u velikim vrijednostima.
- Za visokofrekventne prilagodne transformatore najčešće se koriste toroidne jezgre od feromagnetskih tvari. Imaju oblik prstena pravokutnog presjeka.
- Određeni tipovi RF uređaja za usklađivanje mogu se izraditi prema principu zračnih transformatora. Najjednostavniji primjer- petlja koaksijalnog kabela, koja je instalirana prilikom spajanja antene na glavnu žicu. Također postoji opcija za transformatore prilagodbe male snage otisnute izravno na ploči.
Za namote se koristi izolirana bakrena žica okruglog presjeka, čiji se promjer odabire na temelju izračuna. Dopušteno je i namatanje s pravokutnim vodičima, ali samo s presjekom većim od 5 mm2. Kao dodatna izolacija nanose se 2 sloja specijalnog laka.
Glavna aplikacija
Potreba za takvim skaliranjem otpora postoji u gotovo svim područjima vezanim uz prijenos električnih signala i energije. No transformatori za usklađivanje najčešće se koriste u sljedećim područjima:
- U niskofrekventnim pojačalima (audio pojačalima) kao međustepeni i izlazni transformatori. Potreba za sličnih uređaja bio je zbog činjenice da su se stara pojačala proizvodila na bazi cijevnih komponenti. Istodobno, gotovo sve svjetiljke imale su veliki unutarnji otpor i bilo je nemoguće izravno na njih spojiti zvučnike od 4 ili 8 ohma. Čak i s pojavom tranzistora i operacijskih pojačala, situacija se nije bitno promijenila, jer se bez odgovarajućih otpora razina izobličenja signala povećala.
- Kao transformatori za usklađivanje ulaza, koriste se u opremi za reprodukciju zvuka za spajanje mikrofona i snimača zvuka. različite vrste. Otpor ovih uređaja varira od desetaka do stotina ohma, a za povezivanje s opremom za pojačavanje potrebne su vrijednosti koje su red veličine veće.
- Drugo područje vezano je za prijenos radio signala. Transformatori ove vrste koriste se za usklađivanje signala pri povezivanju antena s uređajima za prijem i odašiljanje. Bez njihove upotrebe nemoguće je dobiti signal visoke kvalitete. Imajte na umu da se za ove svrhe koriste visokofrekventni transformatori za prilagođivanje.
Opseg primjene nije ograničen na ovo. Dakle, čak i obični transformator za zavarivanje može se donekle smatrati odgovarajućim transformatorom, što je zbog zahtjeva za opterećenjem električnih mreža.
Vrste prilagodbenih transformatora
U praksi se najviše koristi audio transformator za prilagođivanje ulaznog i izlaznog tipa. Za pojačala na tranzistorskoj elementnoj bazi koriste se uređaji serije TOT (transistor terminal), a za cijevne elemente TOL (tube terminal).
TVT serija (ulazni tranzistor) korištena je kao ulaz.
Za antenu se koriste uređaji toroidalnog tipa na feromagnetskim prstenovima ili konusima potrebnog promjera. Imajte na umu da za takve transformatore kontinuirano namatanje duž poprečnog presjeka magnetske jezgre nije potrebno. Dovoljno je provući ravne vodiče kroz unutarnji dio, što omogućuje uštedu na proizvodnji smanjujući potrebu za elektromaterijalom.
Značajke rada
Imajte na umu da je svaka serija uređaja dizajnirana za specifične uvjete rada. U većini slučajeva dopušteni temperaturni raspon je -60/+85°C, atmosferski tlak je najmanje 5 mm Hg. Art., ali ne više od 3 atmosfere. Dopušten je rad pri relativnoj vlažnosti do 98%.
U svakom slučaju, pri odabiru opreme ove vrste potrebno je razjasniti dopuštene uvjete rada.
Kako ga sami napraviti
U izradi prilagodbenih transformatora nema posebnih poteškoća ili razlika. Tehnologija je slična montaži silaznih uređaja. Ali treba se pridržavati sljedećih preporuka:
- Namoti su položeni ravnomjerno bez oštećenja izolacije.
- Ploče malih uređaja ne zahtijevaju dodatnu izolaciju, samo su dijelovi naslaganih jezgri snažnijih transformatora lakirani.
- Prilikom odabira vrste jezgre morate obratiti pozornost na tehnički podaci transformatorski čelik ili feromagnetski prstenovi.
Imajte na umu da neovisna proizvodnja uređaja ove vrste nije ekonomski isplativa. Kupnja pojedinačnih komponenti koštat će više. Tvornički izrađen uređaj za usklađivanje s potrebnim omjerom transformacije otpora bit će jeftiniji.