Accordatura dell'antenna “Doppio quadrato. Fondamenti di sintonizzazione dell'antenna

09.03.2020 Internet

Installazione di antenne HF

Suggerimenti per i radioamatori per ottenere i migliori risultati possibili quando:

sintonizzazione di antenne per radioamatori di vari modelli;
corrispondenza dell'antenna in condizioni amatoriali;
lavorare con analizzatori di antenne;
l'uso di dispositivi di corrispondenza (sintonizzatori);
Mitigazione delle interferenze TV (TVI).

Parte 1. Antenne e loro impostazioni

Parte 2.

Parte 3

Parte 1.

Antenne e loro impostazioni

Un'antenna installata di solito deve essere sintonizzata prima di collegarla al ricetrasmettitore. L'antenna è sintonizzata sulla gamma di lunghezze d'onda specificata. La sua impedenza corrisponde all'impedenza della linea di trasmissione e la linea di trasmissione corrisponde all'uscita del ricetrasmettitore.

Succede che non sempre e non tutti i radioamatori comprendono l'importanza di un buon coordinamento del percorso "Ricetrasmettitore - Linea di trasmissione - Antenna", più precisamente, ne comprendono l'importanza, ma non sono assolutamente in grado di valutare realmente lo stato delle cose (per ragioni varie). Quindi devi accontentarti delle letture del misuratore SWR integrato (preferibilmente vicino a unità). La cosa peggiore è che in caso di scarsa coordinazione, il proprietario della stazione radio inizia semplicemente ad aumentare la potenza finché tutti non rispondono.

E quanta energia verrà diretta alla TV del vicino e andrà a riscaldare l'atmosfera - si può solo indovinare e avere problemi, questo è certo con il vicino.

L'immagine sopra mostra schematicamente un diagramma di tre dispositivi e due transizioni tra di loro.

Il segreto è che il misuratore SWR mostra ciò che "vede" sul connettore del ricetrasmettitore. Il resto dei dispositivi e delle impedenze “si nascondono dietro la schiena” di quelli davanti, come una bambola annidata dentro un'altra. E ad ogni giunzione e dispositivo, ci sono perdite dovute all'attenuazione nel cavo o nella linea di trasmissione e allo scarso SWR.

Innanzitutto, definiamo le unità di misura. Per gli specialisti, ad esempio nel campo dell'agricoltura, il termine dbi è più vicino al termine medico che al concetto di “quante volte”. Quindi, per cominciare, la tabella delle perdite in dB e la percentuale di decodifica, in cui tutti capiscono bene.

Guardando questo, si può anche facilmente concordare sul fatto che in uno scenario completamente sfavorevole, nulla entrerà nell'antenna.

Se l'antenna ha un'impedenza reale pari alla resistenza della linea di trasmissione, sia essa un cavo coassiale, un trasformatore a quarto d'onda o una linea sintonizzata, allora il misuratore SWR sul connettore del ricetrasmettitore misurerà il reale SWR dell'antenna- dispositivo di alimentazione (AFD). In caso contrario, il misuratore SWR mostrerà una corrispondenza con il cavo piuttosto che con l'intero sistema.

A causa del fatto che è molto scomodo misurare l'SWR direttamente su un'antenna già sollevata dal suolo, per comunicare con l'antenna vengono spesso utilizzate linee sintonizzate e segmenti di cavo a un quarto o mezza onda, che sono anche trasformatori che "trasmettono" accuratamente un valore all'ingresso radio ROS dell'antenna(impedenza).

Ecco perché, se l'impedenza dell'antenna non è nota o viene solo regolata, ha senso utilizzare un cavo coassiale di una certa lunghezza. Le tabelle sopra ti aiuteranno a scegliere il minore dei due mali: perdite di alimentazione o perdite di SWR. In ogni caso, quanto sopra descritto è meglio sapere che rimanere all'oscuro.

Quando si sceglie, si installa o si configura una particolare antenna, è necessario conoscere molte delle loro proprietà di base, che possono essere descritte dai seguenti concetti.

frequenza di risonanza

Modificando le dimensioni lineari dell'elemento attivo - l'emettitore, l'antenna è sintonizzata sulla risonanza. Di norma (in base al miglior rapporto efficienza/lavoro e adattamento alla linea di trasmissione), la lunghezza dell'antenna è pari alla metà oa un quarto della lunghezza d'onda alla frequenza operativa centrale. Tuttavia, a causa degli effetti capacitivi e finali, la lunghezza elettrica di un'antenna è maggiore della sua lunghezza fisica.

La frequenza di risonanza dell'antenna è influenzata da: la vicinanza dell'antenna al suolo o qualche oggetto conduttivo. Se si tratta di un'antenna a più elementi, la frequenza di risonanza dell'elemento attivo può ancora cambiare in una direzione o nell'altra, a seconda della distanza dell'elemento attivo rispetto al riflettore o al direttore.

I manuali delle antenne forniscono grafici o formule per trovare il fattore di velocità nello spazio libero di un vibratore in funzione del rapporto tra lunghezza d'onda e diametro del vibratore.

In effetti, è piuttosto difficile determinare il coefficiente di accorciamento in modo più accurato, poiché l'altezza della sospensione dell'antenna, gli oggetti circostanti, la conducibilità del suolo, ecc. hanno un effetto significativo. A questo proposito, nella fabbricazione dell'antenna, utilizzare elementi aggiuntivi regolazioni che consentono di modificare le dimensioni lineari degli elementi all'interno di un piccolo intervallo. In una parola, è meglio "portare" l'antenna in condizioni di lavoro nel luogo della sua posizione permanente.

Solitamente, se l'antenna è un dipolo a filo oa V rovesciata, accorciare (o allungare) il filo collegato al conduttore centrale dell'alimentatore. Quindi piccoli cambiamenti possono ottenere un effetto maggiore.

Pertanto, l'antenna è sintonizzata sulla frequenza operativa. Inoltre, modificando la pendenza dei raggi in Inverted V, l'SWR viene regolato al minimo. Ma anche questo potrebbe non bastare.

Impedenza o impedenza di ingresso (o resistenza alle radiazioni)

La parola impedenza si riferisce alla resistenza complessa (totale) dell'antenna e varia lungo la sua lunghezza. Il punto di massima corrente e minima tensione corrisponde all'impedenza più bassa ed è chiamato punto di eccitazione. L'impedenza a questo punto è chiamata impedenza di ingresso. La componente reattiva dell'impedenza di ingresso a frequenza di risonanza teoricamente uguale a zero. A frequenze superiori alla risonanza, l'impedenza è induttiva, mentre a frequenze inferiori alla risonanza è capacitiva. In pratica la componente reattiva nella maggior parte dei casi varia da 0 a +/-100 ohm.

L'impedenza dell'antenna può anche dipendere da altri fattori, come la vicinanza al suolo o qualsiasi superficie conduttiva. Nel caso ideale, un vibratore simmetrico a semionda ha una resistenza alle radiazioni di 73 ohm e un vibratore asimmetrico a quarto d'onda (leggi pin) - 35 ohm. In realtà, l'influenza della Terra o delle superfici conduttive può modificare queste resistenze da 50 a 100 ohm per un'antenna a semionda e da 20 a 50 ohm per un'antenna a quarto d'onda.

È noto che l'antenna a V rovesciata, a causa dell'influenza della terra e di altri oggetti, non risulta mai rigorosamente simmetrica. E molto spesso, la resistenza alle radiazioni di 50 ohm viene spostata dal centro. (Una spalla dovrebbe essere accorciata e l'altra dovrebbe essere aumentata della stessa quantità.) Quindi, ad esempio, tre contrappesi leggermente più corti di un quarto d'onda, situati ad un angolo di 120 gradi nei piani orizzontale e verticale, ruotano il GP resistenza in un 50 Ohm molto conveniente per noi. E di norma, l'impedenza dell'antenna è più spesso "personalizzata" sull'impedenza della linea di trasmissione che viceversa, sebbene anche tali opzioni siano note. Questo parametro è molto importante quando si progetta l'unità di alimentazione dell'antenna.

I radioamatori poco esperti in materia non si rendono nemmeno conto che non tutti gli elementi attivi nelle antenne multibanda possono essere collegati fisicamente! Ad esempio, un design molto comune, quando solo due o anche un elemento è collegato direttamente all'alimentatore e il resto è eccitato dalla ri-irradiazione. Esiste persino una parola del genere: "impollinazione". Naturalmente, questo non è migliore dell'eccitazione diretta dei vibratori, ma è molto economico e semplifica notevolmente il design e il peso. Un esempio sono i numerosi progetti di antenne a tre bande del tipo Yagi, Russian Yagi, compresi i progetti della linea XL222, XL335 e XL347.

La nutrizione attiva di tutti gli elementi è un classico. Tutto scientificamente, larghezza di banda massima senza blocchi, diagramma di radiazione e rapporto fronte / retro molto migliori. Ma tutto ciò che è buono è sempre più costoso e più difficile. Pertanto, dietro questo si estende un albero più potente, la stessa virata, l'area per le smagliature, ecc. eccetera. Per noi consumatori, il costo non è l'ultimo argomento.

Non dovremmo dimenticare una tecnica come la simmetria. È necessario eliminare lo "skew" quando si alimenta un'antenna bilanciata con una linea elettrica sbilanciata (nel nostro caso un cavo coassiale) e apportare modifiche significative alla componente reattiva della resistenza, avvicinandola a una puramente attiva.

In pratica, si tratta di un trasformatore speciale chiamato balun (bilanciamento-sbilanciamento) o semplicemente di un numero di anelli di ferrite indossati sul cavo vicino al punto di connessione dell'antenna.

Si noti che quando diciamo "balun-trasformatore", intendiamo che in questo caso l'impedenza viene effettivamente trasformata, e se si tratta solo di un balun, allora si tratta piuttosto di un'induttanza inclusa nel circuito della treccia del cavo.

Di solito, anche per una portata di 80 metri, bastano una dozzina di anelli (dimensione del cavo, permeabilità di qualcosa da 1000 NN e meno).

Nelle gamme più alte, puoi fare di meno. Se il cavo è sottile e ci sono uno o più anelli di grande diametro, puoi fare il contrario, cioè avvolgere alcuni giri di cavo intorno agli anelli.

Importante: di tutte le spire che si adattano, metà deve essere avvolta nell'altra direzione.

È prassi utilizzare 10 spire di cavo su un anello da 1000NN su un dipolo con portata di 80 metri e 20 anelli su un cavo su un hexabeam a tre bande (ragno).

La loro resistenza totale (come induttanza) alla frequenza operativa deve essere maggiore di un kOhm "a.

Ciò impedirà alla corrente di fluire attraverso la guaina del cavo, ottenendo così un'eccitazione simmetrica nel punto di connessione.

La soluzione più pratica, utilizzata ovunque per la sua semplicità ed efficienza, è di 6-10 spire del cavo di alimentazione in una bobina del diametro di 200 mm (le spire vanno fissate o sul telaio o con guide in plastica in modo che un si ottiene un'induttanza, non una bobina di cavo.

Lo vedete bene nella foto qui sotto. Questa tecnica funzionerà alla grande sul tuo dipolo regolare. Provalo e noterai subito la differenza di TVI (TV Interference).

Guadagno

Se l'antenna irradia la stessa potenza in tutte le direzioni, allora si chiama isotropo, cioè diagramma di radiazione - sfera, palla. In realtà un'antenna del genere non esiste, quindi può anche essere definita virtuale. Ha un solo elemento e non ha power-up.

Il concetto di "guadagno" può applicarsi solo alle antenne multielemento, si forma a causa della riemissione di onde elettromagnetiche di modo comune e dell'aggiunta di segnali sull'elemento attivo.

Tutti conoscono la cattiva situazione di connessione. cellulari in campagna. E la sua soluzione è trovare un lungo oggetto conduttivo e avvicinarvi il "mobile" il più vicino possibile. La qualità della connessione sta migliorando. Naturalmente, a causa della riemissione dei segnali che abbiamo trovato dall'oggetto conduttore stazione base.

Le persone anziane ricordano una situazione simile con le radio a transistor degli anni '60, ascoltando i Beatles in HF. Stessa situazione. Ciò era particolarmente evidente sulle antenne magnetiche: a causa dell'elevato numero di spire dell'antenna magnetica, la tensione irradiata sommata era maggiore.

Come caso speciale, a volte la parola "guadagno" è usata in relazione a un singolo pin per determinare quanto la componente verticale della radiazione è minore della radiazione nel piano orizzontale. A priori, questo non è un guadagno, è piuttosto un coefficiente di trasformazione. Da non confondere con le verticali a fasi o collineari: hanno due o più elementi e hanno guadagno reale.

Il guadagno può essere ottenuto concentrando l'energia della radiazione in una direzione. L'amplificazione si forma per addizione-sottrazione di onde radio eccitate nel vibratore e riemesse dal direttore.

Nella figura animata in basso, l'onda risultante è mostrata in verde.

Il fattore di direttività (DRF) è una misura dell'aumento del flusso di potenza dovuto alla compressione del diagramma di radiazione in una qualsiasi direzione. Un'antenna può avere un fattore di direttività elevato, ma un guadagno basso, se le perdite ohmiche in essa contenute sono elevate e "consumano" la tensione utile ottenuta a causa della ri-irradiazione.

Il guadagno viene calcolato confrontando la tensione sull'antenna misurata con la tensione su un dipolo semionda di riferimento operante alla stessa frequenza dell'antenna misurata e alla stessa distanza dal trasmettitore. Solitamente il guadagno è espresso in decibel rispetto al dipolo di riferimento - dB. Più precisamente, si chiamerà dBd.

Ma se confrontato con un'antenna isotropa virtuale, allora il valore sarà espresso in dBi e il numero stesso sarà un po' più grande, perché il dipolo ha ancora alcune proprietà direzionali - massimi nella direzione perpendicolare alla rete, ricorda, ma un'antenna isotropica l'antenna no. Il denominatore ha un numero minore, quindi il rapporto è maggiore. Ma non li "segui", siamo "praticanti", guardiamo sempre dBd.

diagramma di radiazione

La natura della radiazione dell'antenna nello spazio è descritta dal diagramma di radiazione. Oltre alla radiazione nella direzione principale (principale), ci sono radiazioni laterali - lobi posteriori e laterali.

Il diagramma di radiazione di un'antenna trasmittente può essere tracciato ruotandolo e misurando l'intensità del campo a una distanza fissa senza modificare la frequenza di trasmissione. Queste misurazioni vengono convertite in forma grafica dare un'idea in quale direzione l'antenna ha il massimo guadagno, cioè il diagramma polare mostra la direzione in cui l'energia irradiata dall'antenna è concentrata nei piani orizzontale e verticale.

Nella pratica radioamatoriale, questo è il tipo di misurazione più difficile. Quando si eseguono misurazioni nella zona vicina, è necessario tenere conto di una serie di fattori che influenzano l'affidabilità delle misurazioni. Qualsiasi antenna eccetto il lobo principale ha anche un numero di lobi laterali; nella gamma delle onde corte, non possiamo sollevare l'antenna a una grande altezza.

Quando si misura il diagramma di radiazione nella gamma HF, il lobo laterale riflesso dal suolo o da un edificio vicino può colpire la sonda di misurazione, sia in fase che fuori fase, il che può portare a errori di misurazione.

Anche il diagramma di radiazione è semplice antenne filari. Ad esempio, un dipolo ha una figura otto con profondi avvallamenti nel diagramma, il che non va bene. Lo stesso vale per la popolare antenna a V rovesciata.

Se tutti ricordano bene i libri di testo sull'ingegneria radiofonica o Rothammel, allora la V invertita (dipolo) ha un diagramma a otto. Quelli. ci sono profonde lacune. E se cambi la posizione dei fogli, scambia una coppia (sposta i fogli di un'antenna, ad esempio, di un angolo di 90 gradi), quindi il diagramma inizia ad avvicinarsi, relativamente parlando, a una spessa salsiccia. Ma la cosa più importante è che i cali scompaiono e il diagramma è "arrotondato". Per un dipolo, è sufficiente cambiare l'angolo tra le due metà. E se rendiamo questo angolo uguale a 90 ° al dipolo dell'onda, allora con un certo allungamento il diagramma di radiazione può essere chiamato circolare.

Larghezza di banda

Le antenne a banda stretta includono tutte le semplici antenne risonanti, così come quelli diretti come "wave channel" e "square". Da appassionato telegrafista, sono abbastanza soddisfatto delle antenne con una banda di 100 kHz, ma ci sono generalisti, amanti dell'SSB, quindi i produttori di antenne stanno cercando di fornire una larghezza di banda pari alla larghezza delle sezioni radioamatoriali. Ad esempio, un'antenna a canale d'onda per la banda radioamatoriale dei 14 MHz deve avere una larghezza di banda di almeno 300 kHz (14000 - 14300 kHz) e, inoltre, un buon adattamento in questa banda di frequenza.

Le antenne a banda larga sono caratterizzate da un'ampia gamma di frequenze, in cui vengono mantenute le proprietà operative dell'antenna, che è molte volte superiore ai sistemi risonanti sotto questo aspetto. Questi includono antenne log-periodiche ed elicoidali.

Fattore di efficienza (COP)

Maggiore è la resistenza alle radiazioni rispetto alla resistenza alla perdita, maggiore è il KGID dell'antenna. È abbastanza ovvio che i buoni contatti elettrici e le piccole resistenze ohmiche (spessore dell'elemento) sono buoni.

Come puoi vedere, questo parametro ci interessa per ultimo e non è quello principale. (Dio ti proibisce di pensare che il suo cattivo valore non possa essere sconvolto. Se l'SWR è superiore a due, questo è cattivo). Se l'antenna è sintonizzata sulla risonanza e durante la sintonizzazione abbiamo compensato la sua reattività e l'abbiamo abbinata all'alimentatore in termini di resistenza, allora l'SWR sarà uguale a uno. Basta non utilizzare il dispositivo integrato nel ricetrasmettitore come misuratore SWR. È più un indicatore. Inoltre, l'autotuner non si spegne sempre. E vogliamo sapere la verità. 🙂 E non dimenticare il bilanciamento (vedi sopra). È noto che è possibile alimentare le antenne con un cavo coassiale di qualsiasi lunghezza, ecco perché si tratta di un cavo coassiale sbilanciato, ma nel caso in cui due antenne siano alimentate da un cavo, è meglio assicurarsi che per entrambi calcolati frequenze la lunghezza del cavo è un multiplo di mezza onda.

Ad esempio, per una frequenza di 14.100, la lunghezza del cavo sarebbe:

100/14,1 x 1; 2; 3; 4 ecc. = 7,09 m; 14,18 m; 21,27 m; 28,36 m, ecc.

Per 21,100 MHz rispettivamente:

100/21,1x1; 2; 3; 4 ecc. = 4,74 m; 9,48 m; 14,22 m; 18,96 m; 23.70; 28.44 ecc.

Solitamente si considera prioritaria la lunghezza minima dell'alimentatore, e se calcoliamo lunghezze leggermente maggiori, vedremo che per le portate di 15 e 20 metri, la prima "molteplicità" si avrà con una lunghezza del cavo di 14,18 e 14,22 metri, il secondo, rispettivamente, 28,44 metri e 28,36 metri. Quelli. la differenza è di 4 centimetri, la lunghezza del connettore PL259. 🙂 Trascuriamo questo valore e abbiamo un alimentatore per due antenne. Calcolare la "lunghezza multipla" dell'alimentatore per le gamme di 80 e 40 metri ora non è difficile per te. Se non abbiamo dimenticato il bilanciamento, ora possiamo sintonizzare l'antenna con la certezza che l'alimentatore non introduca alcuna interferenza nella purezza dell'esperimento. Altamente una buona opzione due doppie a V rovesciata su due alberi: 40 e 80 + 20 e 15 metri. Con questa opzione (beh, anche GP a 28 MHz nel caso ci sia un passaggio), EN5R parte per quasi tutte le spedizioni.

Bene, ora siamo armati di conoscenze teoriche sulle proprietà delle antenne e possiamo ricevere adeguatamente consigli sulla loro implementazione e messa a punto. Certo, tutto è teorico, perché sai meglio sul posto. La più popolare tra le antenne per radioamatori è il dipolo. Quindi, le condizioni iniziali: possiamo alzare e abbassare il dipolo per mezz'ora e molte volte al giorno. Allora probabilmente non ha senso perdere tempo preimpostazione lui a terra: non sarà difficile per lui lavorare all'altezza della sospensione. Dalle conoscenze teoriche preliminari, sono necessarie solo informazioni che la frequenza operativa del dipolo vicino al suolo con l'aumento "aumenterà" del 5-7%. Ad esempio, per la gamma di 20 metri, questo è 200-300 kHz.

È chiaro che se non esistono dispositivi di questo tipo, dovrai sintonizzare il foglio di dipolo in risonanza utilizzando un normale indicatore di campo o, come viene anche chiamato, una sonda. Questo è un normale dipolo con una lunga rete almeno dieci volte inferiore alla lunghezza calcolata dell'antenna stessa, collegata a un ponte raddrizzatore (meglio sui diodi al germanio - risponderà a una tensione inferiore), caricata su un dispositivo puntatore convenzionale - un microamperometro con una dimensione massima della scala (per meglio era visibile).

Sarebbe meglio se la sonda fosse con un circuito (filtro) per la frequenza operativa, in modo da non sintonizzarsi sul cellulare del vicino, e con un amplificatore. Ad esempio così. È chiaro che regoliamo la lunghezza del dipolo in base al massimo della sua radiazione alla frequenza operativa. L'SWR minimo in questo caso dovrebbe essere formato automaticamente. In caso contrario, ricordiamo la simmetrizzazione. Se non aiuta e il valore SWR è ancora alto, dovrai ricordare i metodi di corrispondenza. Anche se questo accade molto raramente.

La successiva composizione più complessa è costituita da diversi dipoli su un cavo. Bene, leggi del cavo sopra, ma dovresti sapere quanto segue sulle tele: per la loro minima influenza l'una sull'altra, dovrebbero essere allungate con un angolo di 90 gradi. Se ciò non è possibile, dopo aver corretto la lunghezza di uno, molto probabilmente, anche l'altro dovrà essere corretto. Diversi inv V. su un cavo - l'opzione sopra descritta e differisce solo per il fatto che è possibile "ridurre" l'SWR al valore minimo regolando l'angolo di inclinazione dei fogli in verticale (rispetto all'albero), che, ovviamente , è più facile che creare un dispositivo di corrispondenza e persino più semplice di un altro che regola la lunghezza della tela.

Quindi, si scopre che deve essere eseguita una sequenza di azioni: prima l'antenna è sintonizzata sulla risonanza, quindi ottengono ROS minimo nella banda di frequenza desiderata. Tutto questo è vero per semplice antenne a dipolo. E diventa molto complicato se l'antenna è multielemento. In questa variante non si può fare a meno di dispositivi speciali, poiché è necessario realizzare non solo un sistema con diverse incognite, ma anche ottenere proprietà direzionali ben definite.

La messa a punto include la misurazione dei parametri principali dell'antenna e la loro correzione regolando le dimensioni lineari degli elementi dell'antenna, le distanze tra gli elementi, regolando i dispositivi di adattamento e bilanciamento. Suggerimento: fidati degli esperti. Come ha detto il famoso onda corta bielorusso Vladimir Prikhodko EW8AU, “accordando l'antenna solo tramite SWR, puoi creare un buon carico adattato per lo stadio di uscita del trasmettitore dall'antenna. Funzionerà bene in modalità normale, solo l'antenna potrebbe avere uno schema di radiazione scadente, bassa efficienza, parte della potenza verrà spesa per riscaldare gli elementi dell'antenna e il percorso dell'alimentatore dell'antenna e la cosa più spiacevole che può essere per un radioamatore è un'interferenza televisiva".

Parte 2.

Lavorare con l'analizzatore di antenne MFJ-259, MFJ-269

L'analizzatore MFJ-259 è progettato per funzionare in circuiti a radiofrequenza (RF) da 50~ohm da 1,6 a 170 MHz. È costituito da quattro componenti principali: un oscillatore ad alta frequenza, un frequenzimetro digitale con display a cristalli liquidi (display LCD), un ponte RF da 50 ohm e un misuratore del rapporto dell'onda stazionaria del ponte (misuratore SWR). Per comodità, la gamma di frequenza del generatore RF è suddivisa in 6 sottogamme.

Con l'aiuto dell'analizzatore, le misurazioni diventano abbastanza semplici:

Antenne - SWR, frequenza di risonanza, larghezza di banda, ecc.

Accordatori d'antenna - SWR, frequenza di sintonizzazione.

Amplificatori RF - ingresso, impedenza di uscita, larghezza di banda.

Linee coassiali: determina il fattore di velocità, SWR, virata, risonanza

Linee simmetriche - resistenza d'onda, fattore di velocità, risonanze.

Matching e tuning di risonatori coassiali - SWR, frequenze di taglio, larghezza di banda.

Filtri: determina la frequenza di risonanza, la frequenza di taglio, la larghezza di banda.

Circuiti oscillatori: determinano la frequenza di risonanza, la larghezza di banda, il fattore di qualità.

capacità di piccoli condensatori.

Induttori e bobine - frequenze di induttanza di risonanza serie e parallela e grandezza delle induttanze.

Trasmettitori e generatori: determinano la frequenza di trasmissione e generazione.

Regolazione preliminare dei contorni P.

L'analizzatore può essere utilizzato come generatore di segnali.

L'MFJ-259 e l'MFJ-269 sono portatili e possono essere alimentati fonte esterna alimentazione 8 ... 18 V (max.) e da una fonte di alimentazione interna (ad esempio, 8 elementi della serie AA).

Sul pannello frontale dell'MFJ-259/269 si trovano (riconciliazione "in basso")

Display LCD di un frequenzimetro digitale, a sinistra c'è un indicatore a quadrante di un misuratore SWR, a destra c'è un indicatore a quadrante di un ponte RF, che, tra l'altro, fornisce letture affidabili solo quando è collegato un carico attivo (con SWR-1), poiché il dispositivo è progettato per funzionare in circuiti da 50 ohm, il resto (eccetto 50 Ohm) le indicazioni dell'indicatore del ponte ad un SWR diverso da 1 indicheranno la presenza di reattività nel carico misurato ad un dato frequenza e non corrisponderà ai valori tracciati sulla scala dell'indicatore del ponte, ad es. sarà relativo.

Sotto, sulla parete frontale del dispositivo, a sinistra c'è la manopola di sintonizzazione della frequenza del generatore, a destra c'è l'interruttore della sottogamma del generatore.

Sulla parete superiore (da sinistra a destra) è presente un interruttore per il conteggio del tempo del dispositivo, sotto di esso è presente un interruttore per le modalità operative del dispositivo: misurazione della frequenza del generatore interno, misurazione della frequenza dall'esterno quando il generatore è acceso, lo stesso quando è spento, presa BNC - ingresso frequenzimetro, presa ingresso antenna, interruttore di alimentazione e presa di alimentazione esterna del dispositivo (incassata all'interno, e quando è collegata una fonte di alimentazione esterna, quella interna è accesa spento).

Dopo aver preso confidenza con i comandi e le indicazioni del dispositivo, decideremo quali misurazioni e come possiamo effettuare.

Misurazione del rapporto del guerriero in piedi - SWR

SWR è definito come il rapporto tra la resistenza del carico (Rn) e la resistenza della sorgente di corrente (Ri) KCB= Rn/Ri

Poiché quasi tutte le apparecchiature utilizzate dai radioamatori sono cinquanta ohm, questo dispositivo è progettato per l'uso in circuiti da 50 ohm.

Quando si collega al jack dell'antenna di un dispositivo con carico resistivo da 150 Ohm, si ottiene SWR = 150/50 = 3. Per ottenere SWR = 1, è necessario collegare un carico da 50 Ohm. Non dovresti lasciarti ingannare dal fatto che 25 ohm di resistenza reattiva e 25 ohm di resistenza attiva daranno SWR \u003d 1 quando collegati in serie Questa affermazione è assolutamente sbagliata. L'SWR sarà 2.6. Non puoi ingannare il dispositivo.

Un altro malinteso è che modificando la lunghezza della linea di alimentazione, è possibile modificare l'SWR. Se la resistenza di linea è di 50 ohm e la resistenza di carico è di 25 ohm, indipendentemente dalla lunghezza della linea di alimentazione, SWR = 2. Se le perdite nella linea sono basse, è possibile misurare l'SWR all'estremità dell'alimentatore - al trasmettitore e l'alimentatore può essere di qualsiasi lunghezza. Se la perdita di linea aumenta e l'SWR aumenta, la perdita aumenterà in entrambi i casi. L'errore è espresso come un miglioramento dell'SWR. Se una modifica della lunghezza dell'alimentatore influisce su una modifica dell'SWR, allora sono in gioco uno o più dei seguenti fattori:

1. L'alimentatore non è da 50 ohm;

2. La postazione di misurazione non è destinata al funzionamento in circuiti da 50 ohm;

3. Perdite significative nella linea (alimentatore);

4. L'alimentatore fa parte dell'antenna e irradia (carico reattivo).

Gli alimentatori isolati in aria hanno perdite molto basse e le perdite non saranno significative anche ad alto SWR.

I cavi ad alta perdita, come i sottili cavi RG-58 isolati in PE, perdono la loro efficacia all'aumentare dell'SWR. Con grandi perdite nell'alimentatore o nella sua lunga lunghezza, è molto importante garantire un basso valore SWR su tutta la lunghezza dell'alimentatore, che deve essere molto regolare (uguale) per tutta la lunghezza, solido - senza inserti (inserti da un altro cavo sono particolarmente indesiderabili). L'impostazione minima dell'SWR deve essere eseguita sull'antenna, poiché nessun adattamento da parte del trasmettitore influisce sulla perdita o sull'efficienza del sistema dell'antenna. L'MFJ-259 e 269 misurano l'SWR di qualsiasi carico vicino a 50 ohm. L'SWR può essere misurato a qualsiasi frequenza da 1,6 a 170 MHz e non è necessario collegare nient'altro per misurare l'SWR.

Il jack "ANTENNA" del dispositivo è il punto di connessione per l'uscita del ponte del misuratore SWR. Il carico è collegato qui - il circuito in prova - l'alimentatore dell'antenna. Per misurare l'SWR, è sufficiente collegare una linea coassiale da 50 ohm (alimentazione dell'antenna) a questo jack, scollegandolo dal trasmettitore, che non viene utilizzato per la misurazione dell'SWR, perché. MFJ ha un oscillatore interno. L'interruttore per il tipo di lavoro deve essere impostato sulla posizione A (indicata sul display), perché per misurare la frequenza dell'oscillatore interno dello strumento. Per misurare l'SWR ad una frequenza specifica, agendo sulla manopola TUNE (sintonizzazione) e sull'interruttore di sottobanda (Frequenza), impostiamo la frequenza richiesta, controllandola sul display. Il valore SWR può essere letto sulla scala del misuratore SWR (SWR).

Per trovare l'SWR minimo, è necessario ruotare la manopola di sintonia del generatore TUNE fino a quando l'ago del misuratore SWR mostra il segno minimo dell'SWR. La frequenza alla quale si ottiene l'SWR minimo può essere letta dal display del frequenzimetro. La larghezza di banda di un'antenna può essere misurata impostando un criterio in base al quale verrà determinata la larghezza di banda. Ad esempio, secondo SWR = 2. Ruotando la manopola di sintonia del generatore a destra e a sinistra rispetto alla posizione della frequenza di risonanza dell'antenna (frequenze con minimo SWR), vediamo sul display i valori di frequenza A CUI LA LANCINA DEL MISURATORE SI SALITA A SWR =2. Una frequenza più bassa è il limite inferiore della larghezza di banda dell'antenna, una frequenza più alta è la frequenza superiore (confine) della larghezza di banda dell'antenna.

Misurazione della resistenza.

Il gruppo ponte RF fornisce una misurazione accurata della resistenza del solo carico resistivo, che si ottiene con un SWR di 1 (e 50 ohm), vale a dire alla frequenza di risonanza, ad esempio, delle antenne. Se la sua risonanza è di 3,5 MHz, quindi a una frequenza di 3,7 MHz, le letture dell'indicatore saranno errate, poiché non verrà misurata una resistenza puramente attiva, ma attiva più reattiva. Se lo strumento legge 50 ohm e l'SWR è alto, anche il carico è complesso, ad es. attivo più reattanza. Con SWR=1 per questo ponte RF, lo strumento dovrebbe mostrare 50 ohm di pura resistenza resistiva (non reattiva). Se la reattanza è presente o un carico resistivo non è uguale a 50 ohm, l'SWR non può essere uguale a 1. Se il misuratore SWR mostra SWR = 1 e il misuratore di resistenza mostra un valore diverso (non 50 ohm), allora un si verifica un cosiddetto errore strumentale, associato, ad esempio, a captazioni a radiofrequenza sul dispositivo.

Misurazione della frequenza.

Il frequenzimetro MFJ-259 e MFJ-269 può misurare la frequenza delle oscillazioni elettriche nell'intervallo da pochi hertz a 200 MHz. Per frequenze superiori a 1 MHz, la sensibilità del dispositivo è di 600 mV. Al di sotto di 1 MHz, è necessario applicare un'onda quadra a livello TTL con un'oscillazione di 5 V dall'alto verso l'alto dell'impulso. Accendiamo l'alimentazione del dispositivo MFJ, con l'interruttore di ingresso del frequenzimetro (interruttore del tipo di lavoro) acceso pannello superiore corpo del dispositivo, impostiamo la modalità di misura della frequenza esterna, come evidenziato dalla lettera “B” che compare sul display. Il pulsante attiva in sequenza tre posizioni: misurazione della frequenza del generatore interno, misurazione esterna senza spegnere il generatore interno ed esterna con lo spegnimento del generatore interno. Colleghiamo alla presa BNC (ingresso del frequenzimetro) il circuito del segnale, la cui frequenza deve essere misurata.

Va notato che nessuno degli ingressi dell'MFJ-259 può essere collegato a circuiti contenenti tensioni costanti e potenze elevate. La frequenza del trasmettitore può essere misurata, ad esempio, collegando un pezzo di filo all'ingresso del frequenzimetro, formando un anello di comunicazione con la sorgente RF, un'antenna telescopica, la cui lunghezza dovrebbe essere modificata a seconda della distanza e la potenza del trasmettitore fino ad ottenere letture stabili. Se non è presente alcuna sorgente RF nelle vicinanze, è possibile verificare il funzionamento del frequenzimetro (da una presa esterna) collegando i contatti centrali delle prese di ingresso dell'antenna e del frequenzimetro con un ponticello, manipolando il tipo di interruttore di lavoro. In due posizioni su tre (quando il generatore è acceso e le misure interne ed esterne), le letture del frequenzimetro non dovrebbero cambiare.

Avvicinando o allontanando l'apparecchio dalla sorgente di un segnale potente, si determina il livello ottimale per un'indicazione stabile della frequenza, partendo dal limite inferiore, quando il frequenzimetro ancora non mostra nulla. In caso contrario, il frequenzimetro può essere sovraccaricato con un segnale proveniente da un potente trasmettitore e le sue "interne", realizzate su strutture MOS, falliranno.

L'ingresso del frequenzimetro può essere collegato all'uscita del trasmettitore mediante un anello o più spire di una bobina di accoppiamento avvolta sul cavo di alimentazione (alimentatore) dell'antenna, e il numero di spire di tale bobina collegata a l'ingresso del frequenzimetro dovrebbe essere selezionato sperimentalmente. Il numero di spire è maggiore se la potenza del trasmettitore è bassa, oppure si utilizza un cavo rigido o a doppia treccia, oppure se la frequenza operativa del trasmettitore è bassa, altrimenti occorre fare il contrario. Un anello di filo posto all'interno di un wattmetro, un'antenna fittizia, un filtro passa-basso può anche fungere da sensore per un frequenzimetro. Premendo consecutivamente il pulsante “Counting time” (Gate), è possibile visualizzare sul display la precisione della misura della frequenza da 4 a 7 decimali quando si misura la frequenza in MHz.

Ambientazione semplici antenne

La maggior parte delle antenne viene solitamente sintonizzata modificando le loro dimensioni geometriche (lunghezza degli elementi).

Dipolo

È noto che un dipolo è un'antenna simmetrica, quindi è utile utilizzare un trasformatore di bilanciamento per bilanciare quando si collega un cavo coassiale. Può essere fatto in diversi modi, ad esempio avvolgendo più spire con un diametro di 10 ... 20 cm nel punto di connessione all'antenna con lo stesso cavo o realizzando un trasformatore separato avvolto su un anello di ferrite con un filo o lo stesso cavo.

L'altezza della sospensione del dipolo, così come il suo ambiente, influenza la sua impedenza di ingresso, così come l'SWR nella linea di alimentazione (alimentatore). La maggior parte dei dipoli sintonizzati ha un SWR inferiore a 1,5. Forse l'unico elemento di sintonia di un dipolo è la sua lunghezza. Più corto è il dipolo, maggiore è la frequenza su cui è sintonizzato e viceversa. Questo è vero per la forma classica del dipolo - "in linea".

Esistono diversi modi per modificare la frequenza di sintonia, l'impedenza di ingresso e la larghezza di banda del dipolo. Ad esempio, aumentando lo spessore (diametro) dei conduttori, a parità di lunghezza, ridurremo la frequenza di sintonia, ne ridurremo l'impedenza di ingresso e aumenteremo la larghezza di banda. Un esempio è la famosa antenna: il dipolo Nadenenko. Lo stesso si può ottenere abbassando i bracci del dipolo verso il basso: si ottiene la famosa antenna "V invertita". La ragione di ciò è la capacità aggiuntiva introdotta nel circuito oscillatorio aperto.

Antenne a frusta

Di norma, si tratta di antenne sbilanciate. I produttori di fruste sottolineano spesso la necessità di un buon sistema di contrappeso "a terra". In questo caso l'SWR è garantito alla frequenza di risonanza, non superiore a 2. I pin vengono sintonizzati sulla frequenza operativa, come i dipoli, variando la lunghezza del radiatore e gli eventuali contrappesi. Il perno con un sistema di contrappesi era chiamato "piano terra". L'angolo tra il radiatore ei contrappesi, come nel caso della "V rovesciata", influisce sui parametri dell'antenna. Ad esempio un'antenna del tipo “sleeve”, dove i contrappesi sono distesi con l'emettitore “in linea”. Si tratta infatti dello stesso dipolo, solo verticale, la cui spalla è strutturalmente realizzata a forma di calza o tubo metallico, posta sull'alimentatore di alimentazione nel punto di connessione. L'impedenza di ingresso di tale antenna è vicina a 75 ohm, ma non appena l'angolo tra il radiatore e i contrappesi viene ridotto, la resistenza di ingresso diminuirà e ad un angolo di circa 120 gradi sarà di 50 ohm, e ad un angolo di 90 gradi - circa 30 ohm.

Installazione di antenne semplici (dipoli e aste)

Antenne alimentate da cavo coassiale da 50 ohm senza varie bobine di estensione, circuiti, carichi capacitivi, ecc.

1. Collegare l'alimentazione dell'antenna alla presa "Antenna";

2. Regolare il generatore al minimo del misuratore SWR;

3. Leggere e annotare la frequenza sul display del frequenzimetro;

4. Dividere la frequenza ricevuta per quella desiderata;

5. Moltiplicare la lunghezza dell'antenna disponibile per il risultato ottenuto nel passaggio 4: questa sarà la nuova lunghezza dell'antenna richiesta.

Misurazione della resistenza del punto di alimentazione (approssimativa)

Collegare il dispositivo direttamente alle terminazioni del carico (antenna). Se il carico è sbilanciato, verificare la correttezza della sua connessione - la treccia deve essere collegata al corpo del dispositivo (sul connettore coassiale). Se il carico è simmetrico, è opportuno utilizzare l'alimentazione interna del dispositivo per non introdurre asimmetria.

1. Impostare l'interruttore di portata nella posizione desiderata;

2. Utilizzare la manopola di sintonia per trovare la posizione con il minimo SWR;

3. Prendere le letture dalla scala del misuratore di resistenza;

4. Ripetere la misurazione e confrontare ora i risultati con il cavo da 50 ohm. L'SWR dovrebbe essere uguale al rapporto tra la resistenza misurata senza cavo e 50 ohm.

Trovare un cortocircuito. ( corto circuito) nei cavi coassiali

1. Collegare l'estremità del cavo alla presa "Antenna";

2. Accendere il dispositivo e sintonizzare dolcemente il generatore sull'intera gamma di frequenze, a partire da 1,6 MHz, osservando le letture del misuratore di resistenza. Registrare la frequenza di lettura zero - F1.

3. Continua a cambiare la frequenza e trova il secondo "tuffo" nelle letture del misuratore di resistenza - F2;

4. Calcola la posizione del K.Z. Per fare ciò, il numero 492 dovrebbe essere diviso per la frequenza del primo "guasto" F1 (MHz) e moltiplicato per il fattore di accorciamento del cavo misurato (Ku). Il risultato è la posizione K.3. (Lkz) in piedi. Poiché 1 piede è 0,3048 m, il fattore di conversione è 3,2808398, per il quale deve essere diviso Lkz per ottenere la posizione in metri. Formula per il calcolo di K.Z. (in metri) assumerà la forma finale Lkz = 149,9616 Ku / F1 (MHz)

Per controllare il calcolo, ripetere quanto sopra dall'altra estremità del cavo. La verità sta nel mezzo tra i punti trovati di K.Z.

Controllo e regolazione delle sezioni dei cavi e delle linee di trasmissione

La lunghezza esatta del cavo o delle linee di trasmissione Lamda/2 e Lamda/4 può essere trovata utilizzando un resistore aggiuntivo non induttivo da 5O ohm. Le misurazioni accurate sono valide per qualsiasi tipo di cavo coassiale o linea a 2 fili con impedenza caratteristica diversa da 50 ohm.

Il conduttore centrale di uno spezzone di cavo coassiale è collegato in serie con una resistenza da 50 ohm fig. 1a, e la treccia è collegata al corpo del dispositivo.

Per una linea a 2 fili, una resistenza da 50 Ohm è collegata in serie con il guscio di schermatura della spina aggiuntiva PL-259 e uno dei conduttori di linea, l'altro conduttore di linea è collegato indirettamente al conduttore centrale del connettore (collegato alla presa “Antenna” del dispositivo), fig. 1b.

Il cavo coassiale può essere arrotolato in una baia o sdraiato a piacere, mentre la linea aperta deve essere estratta "alla corda" e posizionata ad una distanza di almeno un metro dalla superficie e dagli oggetti circostanti, altrimenti la precisione della misurazione è ridotto.

Per misurare segmenti "dispari" che sono multipli di 1/4, 3/4, 5/4 di lunghezza d'onda, ecc., la linea deve essere aperta all'estremità e chiusa per misurare segmenti "pari" che sono multipli di 1/ 2, 1, 3/2 lunghezza d'onda, ecc.

Collegare la linea misurata dal connettore PL-259 (spina aggiuntiva) alla presa SO-239 del dispositivo:

1. Determinare la lunghezza approssimativa della linea o del cavo, tenendo conto della frequenza per la quale viene effettuato il calcolo;

2. Misura e taglia un pezzo leggermente più lungo;

3. Misurare la frequenza al minimo SWR. Dovrebbe essere leggermente inferiore a quello desiderato;

4. Dividere la frequenza misurata per quella richiesta;

5. Moltiplicare il risultato per la lunghezza effettiva del segmento per ottenere la lunghezza della linea richiesta;

6. Accorciare la linea alla lunghezza stimata e verificare con le letture dello strumento. L'SWR minimo dovrebbe essere vicino alla frequenza richiesta per la quale il segmento è progettato.

Misurazione della velocità della linea di trasmissione

1. Scollegare entrambe le estremità della linea di trasmissione e misurarne la lunghezza fisica;

2. Collegare la linea come mostrato nel px. 1a, per una misura che è un multiplo di 1/4 della lunghezza d'onda;

3. Trova la frequenza più bassa dall'intera gamma di frequenze del dispositivo, che avrà il più basso SWR. Si verificherà un calo appena sotto 1/4 di lunghezza d'onda.

Contrassegnare la frequenza sul display corrispondente a 1/4 di lunghezza d'onda della risonanza della linea di trasmissione (alimentatore). Controlla se un SWR basso corrisponderà a tutte le lunghezze, multipli di 1/4, 3/4, ecc.

La lunghezza fisica della linea L = 7 piedi, il minimo SWR cade sulla frequenza F = 7,3 MHz.

Dividi il numero 246 per la frequenza in MHz per ottenere la lunghezza della linea, un multiplo di 1/4 nello spazio libero (in piedi)

246/7,3 (MHz) = 33,69863 (piedi)

Dividi la lunghezza fisica della linea per il risultato: ottieni il fattore di accorciamento

27/33.69863 - 0.8012195 o 80.12195%.

Per determinare in metri, dividiamo

246/3.2808398 (fattore di conversione, vedi sopra) = 74.980802.

Le formule per il calcolo del coefficiente di velocità assumeranno la seguente forma

1/4 St. Ave. = 74,980802/F (MHz) in metri.

Ku \u003d L / 1/4 St. Avenue.

Possono essere utilizzati valori di cifre arrotondate con più cifre decimali. Conversioni da piedi a metri tratte dal manuale di istruzioni MFJ Enterprise*

Misura della resistenza della linea di trasmissione (impedenza) da 15 a 150 ohm

Ciò richiede inoltre un ohmmetro e un potenziometro non induttivo da 250 ohm. Le linee ad alta impedenza richiedono un potenziometro ad alta impedenza e un trasformatore a banda larga RF per convertire l'alta impedenza di linea in una bassa resistenza vicina a 50 ohm.

1. Misurare la frequenza dell'alimentatore 1/4 come descritto sopra per determinare la lunghezza delle sezioni di cavo;

2. Collegare un potenziometro non induttivo da 250 ohm all'estremità opposta del cavo (collegato con un reostato);

3. Collegare l'alimentatore allo strumento e accordarlo a 1/4 di frequenza;

4. Osservare l'SWR mentre la frequenza cambia nella sottobanda di frequenza selezionata o nell'intervallo di frequenza desiderato;

5. Impostare la resistenza del potenziometro, acceso - dal reostato, in posizione quando KCV quasi non cambia nell'intervallo. Il valore dell'SWR non ha importanza, è importante, solo il suo cambiamento.

6. La resistenza del potenziometro è quasi uguale alla resistenza di linea e può essere determinata con un ohmmetro.

Perdite negli alimentatori e nelle linee di trasmissione

Le perdite da 3 a 10 dB possono essere misurate in modo abbastanza semplice: è necessario determinarle a una frequenza nota e correlarle con le perdite a una frequenza inferiore.

1. Collegare l'alimentatore al dispositivo;

2. L'estremità lunga dell'alimentatore deve essere in circuito aperto o in corto circuito;

3. Sintonizzare il dispositivo sulla frequenza desiderata e seguire l'SWR;

4. Se l'SWR è all'interno del settore rosso della scala del misuratore SWR, la perdita è inferiore a 3 dB. Aumentare la frequenza fino alla lettura SWR = 3. Questo determinerà il limite di frequenza fino al quale la perdita non supera i 3 dB. Se l'SWR alla frequenza operativa è all'interno del settore nero, prendere il valore SWR più vicino sulla scala e sottrarre le perdite dalla tabella dalla descrizione del dispositivo.

Puoi anche giudicare la perdita di dB, ricordando che diminuisce al 70% a metà frequenza e aumenta al 140% al doppio della frequenza misurata. Questo è vero quando le perdite sono distribuite uniformemente lungo l'intera lunghezza dell'alimentatore e non per una parte difettosa di esso.

Prendiamo, ad esempio, una frequenza operativa di 28 MHz, alla quale vogliamo determinare la perdita. A questa frequenza, l'ago del misuratore SWR si trova nel settore rosso non calibrato, il che significa che la perdita non supera i 3 dB. Aumentare la frequenza finché la freccia non indica un punto non calibrato. Ad una frequenza di 60 MHz, la freccia indicherà, ad esempio, non un valore di 3. Secondo la tabella, la perdita è di 3 dB. Poiché 28 MHz è circa la metà di 60 MHz, moltiplichiamo 3 dB per 0,7 (70%) - otteniamo 2 dB a 29 MHz.

Impostazione dell'accordatore

Collegare l'ingresso dell'antenna del dispositivo all'ingresso da 50 ohm del sintonizzatore e collegare l'antenna richiesta all'uscita del sintonizzatore. Questa connessione viene preferibilmente effettuata utilizzando un interruttore RF manuale per collegare rapidamente il sintonizzatore (antenna) al dispositivo o trasmettitore (ricetrasmettitore). Si noti che il pin centrale dell'interruttore RF si collega solo al sintonizzatore. In nessun caso il dispositivo deve essere collegato direttamente al trasmettitore - il dispositivo SARÀ DANNEGGIATO.

1. Collegare il dispositivo all'ingresso del sintonizzatore;

2. Accendere il dispositivo e sintonizzarsi sulla frequenza richiesta;

3. Accordare l'accordatore fino a quando l'SWR è 1;

4. Spegnere il dispositivo e collegare il trasmettitore.

Controllo dei balun - trasformatori balun

L'avvolgimento asimmetrico del trasformatore è collegato al dispositivo e due resistori sono collegati in serie all'avvolgimento simmetrico, fig. 2.

La somma delle resistenze (rigorosamente uguali) deve essere uguale a quella per cui il trasformatore è progettato.

Ad esempio, resistori da 100 Ohm - durante la saldatura di un trasformatore con un rapporto di resistenza di 1: 4, ad es. 50:200 Ohm. L'SWR viene controllato quando il ponticello tocca i punti A, B, C. Buono, cioè un trasformatore correttamente calcolato e fabbricato fornisce un piccolo SWR quando un ponticello è collegato a uno qualsiasi dei punti. Nel caso diurno noi stiamo parlando sul trasformatore di corrente.

Nel caso di un trasformatore di tensione, un basso SWR su un'ampia gamma di frequenze sarà quando il ponticello è in posizione B e un alto SWR quando il ponticello è nelle posizioni A e C. Un trasformatore di tensione può anche essere testato per un basso SWR da resistenze di collegamento collegate in parallelo alla custodia, fig. 3.

Misura dell'induttanza L e delle capacità C

Per misurare la capacità e l'induttanza, è necessario disporre rispettivamente di induttori o condensatori calibrati. Devono essere selezionati in un set e verificati attentamente. L'accuratezza dei calcoli futuri dipenderà dalla loro accuratezza. Si consiglia il seguente set: induttanze 330; 56; 0,47 uH, condensatori 10; 150; 1000; 3300 pF.

Le misurazioni possono essere più accurate se si utilizza un intervallo di induttanze nell'intervallo 0,5…500 µH, capacità nell'intervallo 10…5000 pF. Prendi una capacità sconosciuta (condensatore) o induttanza (bobina). Collegando in serie con un'induttanza o capacità calibrata, si ottiene un circuito LC oscillante in serie, che a sua volta è collegato al dispositivo tramite un resistore non induttivo da 50 ohm.

Misura della capacità

1. Collegare Cx in serie con la bobina calibrata L con l'induttanza maggiore (dal set).

2. Collegare il circuito LC in serie con una resistenza da 50 ohm.

3. Girare la manopola di sintonia mentre si scorre la banda per trovare la frequenza con il più basso SWR. Se non ne trovi uno, cambia il sottointervallo di frequenza o cambia la bobina con un'altra con un'induttanza inferiore. Continua finché non ti abbassi, vicino a 1 SWR.

4. Calcolare la capacità desiderata sconosciuta utilizzando la formula

Сх [pf] = 1 / 0,00003949 F2 L,

dove F è la frequenza minima SWR in MHz,

L è l'induttanza della bobina di calibrazione.

La misurazione dell'induttanza può essere eseguita in modo simile.

Forumla per l'induttanza

Lx [μG] = 1 / 0,00003948 F2 L,

dove Ã - frequenza con SWR minimo in MHz,

C è la capacità di calibrazione in pF.

Misurazione della frequenza di risonanza

Ci sono due modi per misurare la frequenza di risonanza.

Primo modo.

Un resistore da 50 ohm con terminali corti è collegato in serie al circuito e collegato al dispositivo come mostrato in Fig. 4.

Questo metodo è valido per circuiti con grande capacità e bassa induttanza. Nel caso di grande induttanza e piccola capacità, dovrebbe essere usato il collegamento in serie di capacità e induttanza come mostrato in Fig.5. La frequenza di risonanza del circuito in entrambi i casi è determinata dalle letture sul display del frequenzimetro quando la frequenza è sintonizzata sul minimo SWR. È possibile collegare un rivelatore a diodi aggiuntivo e un voltmetro ad alta impedenza Fig.6. La risonanza è rilevata dalle letture massime (tensione CC massima) di un voltmetro esterno ad alta resistenza.

Il secondo modo.

Si tratta di collegare una piccola bobina di accoppiamento (3 spire) al dispositivo e di accoppiare induttivamente questa bobina con la bobina del circuito di cui si vuole determinare la frequenza. La frequenza viene sintonizzata sull'intervallo fino a quando non si ottiene una diminuzione delle letture del misuratore SWR. Il rolloff indica l'assorbimento di energia da parte del circuito sintonizzato alla frequenza di risonanza, il cui valore è leggibile sul display del frequenzimetro.

Parte 3

Abbinamento di antenne e dispositivi di abbinamento

Nella pratica amatoriale, le antenne sono usate raramente, la cui impedenza di ingresso è uguale all'impedenza d'onda dell'alimentatore e, a sua volta, all'impedenza di uscita del trasmettitore (adattamento ideale).

Molto spesso, non esiste tale corrispondenza e devono essere utilizzati speciali dispositivi di corrispondenza. L'uscita dell'antenna, dell'alimentatore e del trasmettitore deve essere considerata come unico sistema, in cui il trasferimento di energia deve essere senza perdite.

L'implementazione di questo difficile compito richiederà il coordinamento in due punti: nel punto di connessione dell'antenna con l'alimentatore e dell'alimentatore con l'uscita del trasmettitore. I più popolari sono vari tipi di dispositivi di trasformazione: dal risonante circuiti oscillatori ai trasformatori coassiali sotto forma di spezzoni di cavo coassiale della lunghezza richiesta. Tutti sono necessari per abbinare le resistenze, il che alla fine porta alla minimizzazione delle perdite nella linea di trasmissione. E, soprattutto, ridurre le emissioni fuori banda.

Di norma, l'impedenza di uscita standard di quasi tutti i moderni trasmettitori a banda larga (ricetrasmettitori) è di 50 ohm. La maggior parte dei cavi coassiali utilizzati come alimentatori hanno anche un'impedenza standard di 50 o 75 ohm. Le antenne, a seconda del tipo e del design, possono avere un'impedenza di ingresso in un intervallo di valori molto ampio: da pochi ohm a centinaia di ohm o più.

È noto che l'impedenza di ingresso delle antenne ad elemento singolo alla frequenza di risonanza è praticamente attiva. E più la frequenza del trasmettitore differisce dalla frequenza di risonanza * dell'antenna in una direzione o nell'altra, più la componente reattiva di natura capacitiva o induttiva appare nell'impedenza di ingresso dell'antenna. Nelle antenne multielemento, l'impedenza di ingresso alla frequenza di risonanza è complessa, poiché gli elementi passivi contribuiscono alla formazione della componente reattiva.

Nel caso in cui l'impedenza di ingresso dell'antenna sia puramente attiva, è facile abbinarla alla resistenza dell'alimentatore utilizzando uno qualsiasi degli opportuni dispositivi di trasformazione. In questo caso, le perdite sono molto piccole. Tuttavia, non appena si forma un componente reattivo nella resistenza di ingresso, l'adattamento diventa più complicato ed è necessario un dispositivo di adattamento più complesso in grado di compensare la reattività indesiderata. E questo dispositivo deve essere posizionato nel punto di alimentazione dell'antenna. La reattività non compensata peggiora l'SWR nell'alimentatore e aumenta le perdite.

Un tentativo di compensare completamente la reattività all'estremità inferiore dell'alimentatore (al trasmettitore) non ha successo, poiché è limitato dai parametri dell'alimentatore stesso. Sintonizzazione della frequenza del trasmettitore all'interno di aree ristrette gruppi amatoriali non porta alla comparsa di un componente reattivo significativo, quindi nella maggior parte dei casi non è necessario compensare la reattività. Anche le antenne multi-elemento progettate correttamente non hanno una grande componente reattiva dell'impedenza di ingresso e di solito non è necessario compensarla.

In onda, ci sono spesso controversie sul ruolo e lo scopo del dispositivo di abbinamento dell'antenna (sintonizzatore d'antenna) quando si abbina il trasmettitore all'antenna. Alcuni nutrono grandi speranze per lui, altri lo considerano un giocattolo inutile. Cosa può effettivamente (in pratica) e come può aiutare un sintonizzatore d'antenna?

Innanzitutto un sintonizzatore è un trasformatore di impedenza ad alta frequenza in grado, se necessario, di compensare reattività capacitiva o induttiva.

Considera un semplice esempio:

Un vibratore diviso (dipolo), avente un'impedenza di ingresso attiva di circa 70 ohm a una frequenza di risonanza, è collegato tramite un cavo coassiale da 75 ohm (alimentatore) a un trasmettitore la cui impedenza di uscita è di 50 ohm. Il sintonizzatore è installato all'uscita del trasmettitore e in questo caso funge da nodo di corrispondenza tra l'alimentatore e il trasmettitore, che può facilmente gestire.

Se il trasmettitore è sintonizzato su una frequenza diversa dalla frequenza di risonanza dell'antenna, la reattività apparirà nell'impedenza di ingresso dell'antenna, che apparirà immediatamente all'estremità inferiore dell'alimentatore. Anche il sintonizzatore è in grado di compensare e il trasmettitore sarà nuovamente abbinato all'alimentatore dell'antenna.

Cosa ci sarà all'uscita dell'alimentatore, nel punto della sua connessione con l'antenna?

L'uso del sintonizzatore solo all'uscita del trasmettitore non fornirà una compensazione completa e si verificheranno perdite nell'alimentatore a causa dell'accoppiamento impreciso con l'antenna. In questo caso, avrai bisogno di un altro sintonizzatore, che dovrà essere collegato tra l'alimentatore e l'antenna, quindi correggerà la situazione e compenserà la reattanza. In questo esempio, l'alimentatore funge da linea di trasmissione adattata di lunghezza arbitraria.

Un altro esempio:

Un'antenna a telaio con un'impedenza di ingresso attiva di circa 110 ohm deve essere abbinata a una linea di trasmissione da 50 ohm. Uscita trasmettitore 50 ohm. Qui avrai bisogno di un dispositivo corrispondente installato nel punto di connessione dell'alimentatore all'antenna. Di solito molti hobbisti usano trasformatori HF tipi diversi con nuclei di ferrite, ma è più conveniente realizzare un trasformatore coassiale a quarto d'onda da un cavo da 75 ohm.

La lunghezza del segmento di cavo A / 4 x 0,66, dove

Io sono la lunghezza d'onda

0,66 è il fattore di accorciamento per i cavi coassiali più noti.

Un trasformatore coassiale è collegato tra l'ingresso dell'antenna e l'alimentatore da 50 ohm.

Se viene arrotolato in una baia con un diametro di 15 ... 20 cm, svolgerà anche la funzione di dispositivo di bilanciamento. L'alimentatore e il trasmettitore vengono abbinati automaticamente, se le loro resistenze sono uguali. In questo caso, i servizi dell'accordatore d'antenna possono essere completamente abbandonati.

Per questo esempio, è possibile un altro modo di abbinamento:

Con l'ausilio di una semionda o multiplo di mezza onda di un cavo coassiale in genere con qualsiasi impedenza d'onda (tenendo conto anche del fattore di accorciamento). È collegato tra l'antenna e il sintonizzatore situato vicino al trasmettitore. Un'impedenza di ingresso dell'antenna di circa 110 ohm viene trasferita all'estremità inferiore del cavo e trasformata in un'impedenza di 50 ohm con l'ausilio di un sintonizzatore. In questo caso, c'è un completo coordinamento dell'antenna con il trasmettitore e l'alimentatore svolge la funzione di ripetitore.

In casi più complessi, quando l'impedenza di ingresso dell'antenna non corrisponde all'impedenza dell'alimentatore e l'impedenza dell'alimentatore non corrisponde all'impedenza di uscita del trasmettitore, sono necessari due dispositivi di adattamento. Uno in alto per abbinare l'antenna all'alimentatore, l'altro in basso per abbinare l'alimentatore al trasmettitore. E non è possibile gestire con un solo alimentatore d'antenna per abbinare l'intero circuito: antenna - alimentatore - trasmettitore.

La presenza di reattività complica ulteriormente la situazione. L'accordatore d'antenna in questo caso migliorerà notevolmente l'abbinamento del trasmettitore con l'alimentatore, facilitando così il lavoro dello stadio finale, ma niente di più. A causa della mancata corrispondenza tra l'alimentatore e l'antenna, ci saranno perdite e l'efficienza dell'antenna stessa sarà ridotta. Il misuratore SWR incluso tra il trasmettitore e il sintonizzatore fisserà l'SWR = 1, e questo non accadrà tra il sintonizzatore e l'alimentatore a causa della mancata corrispondenza tra l'alimentatore e l'antenna.

Una conclusione abbastanza giusta suggerisce se stessa: il sintonizzatore è utile in quanto mantiene la modalità normale del trasmettitore quando opera su un carico incoerente, ma allo stesso tempo non è in grado di migliorare l'efficienza dell'antenna quando si disadatta con l'alimentatore .

Il circuito P utilizzato nello stadio di uscita del trasmettitore può anche fungere da sintonizzatore d'antenna, ma soggetto a una rapida variazione dell'induttanza e di entrambe le capacità.

Di norma, gli accordatori d'antenna, sia manuali che automatici, sono dispositivi accordabili a contorno risonante. Quelli manuali hanno due o tre elementi di regolazione e non sono operativi durante il funzionamento. Quelli automatici sono costosi e per il funzionamento ad alta potenza sono molto costosi.

Diamo un'occhiata a un dispositivo di corrispondenza a banda larga abbastanza semplice (sintonizzatore) nella Figura 1, che soddisfa la maggior parte delle variazioni nell'abbinamento del trasmettitore all'antenna.:

Riso. 1. Schema del trasformatore RF

È molto efficace con le antenne (loop, dipolo) utilizzate sulle armoniche quando l'alimentatore è un semionda follower. In questo caso, l'impedenza di ingresso dell'antenna su diverse gamme è diversa, ma con l'ausilio di un dispositivo di adattamento è facilmente coerente con il trasmettitore. Il sintonizzatore proposto può funzionare con potenze di trasmissione fino a 1,5 kW nella banda di frequenza da 1,5 a 30 MHz.

Gli elementi principali del sintonizzatore sono un autotrasformatore RF su un anello di ferrite dal sistema di deflessione della TV UNT-35 e un interruttore a 17 posizioni. È possibile utilizzare anelli conici di televisori UNT-47/59 o altri.

L'avvolgimento contiene 12 spire avvolte in due fili. L'inizio di un avvolgimento è collegato alla fine dell'altro. Nella tabella e nel diagramma la numerazione delle spire è continua. Il filo stesso è incagliato in un isolamento fluoroplastico. Filo diametro 2,5 mm per isolamento. I colpi vengono effettuati da ogni giro, a partire dall'ottavo dall'estremità a terra.

Interruttore - ceramico, tipo biscotto a 17 posizioni.

L'autotrasformatore si trova il più vicino possibile all'interruttore e i conduttori di collegamento tra di loro devono avere una lunghezza minima. È possibile utilizzare un interruttore a 11 posizioni mantenendo il design del trasformatore con meno prese, ad esempio da 10 a 20 giri. Ma in questo caso, anche l'intervallo di trasformazione della resistenza diminuirà.

Conoscendo l'impedenza di ingresso dell'antenna, è possibile utilizzare tale trasformatore per abbinare l'antenna con un alimentatore da 50 o 75 ohm, effettuando solo le prese necessarie. In questo caso, viene posto in una scatola a prova di umidità, riempita di paraffina e installata nel punto di alimentazione dell'antenna.

Inoltre, questo dispositivo di adattamento può essere realizzato come progetto indipendente o far parte dell'unità di commutazione dell'antenna della stazione radio.

Per chiarezza, l'etichetta sulla manopola dell'interruttore (sul pannello frontale) indica il valore di resistenza corrispondente a questa posizione. Per compensare la componente reattiva di natura induttiva, è possibile collegare un condensatore variabile C1, Fig. 2.

Riso. 2. Schema completo del dispositivo corrispondente

La dipendenza della resistenza dal numero di giri è riportata nella Tabella 1. Il calcolo è stato effettuato sulla base del rapporto delle resistenze, che è in dipendenza quadratica dal numero di giri.

Tabella 1.

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Vladimir Prichodko,
246027 Gomel PO Box 68, Bielorussia
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Prima di installare l'antenna, sui telai nel punto in cui sono fissati i cavi, installare dispositivi temporanei per la regolazione a distanza dei cavi. Installare e fissare il ponte di bilanciamento. Diciamo che stiamo sintonizzando un'antenna di venti metri, la frequenza centrale è 14,150 MHz. La lunghezza del ponte di bilanciamento dovrebbe essere pari a 5 m 10

vedi Successivamente, per misurare i parametri dell'antenna, è necessario preparare un segmento di cavo uguale o multiplo di lambda 2, ripetitore a semionda, tenendo conto della lunghezza del cavo incluso nel balun. Se utilizziamo un cavo con un riempitivo in polietilene, quindi con un fattore di accorciamento, la lunghezza del ripetitore a semionda è di 6,975 m. L'altezza minima di installazione dell'antenna è di 10 metri da terra. I dispositivi di misurazione saranno posizionati alla base dell'albero, il che significa che la lunghezza del cavo è 1,5 lambda. Questo sarà uguale a 20m.925mm. Va subito spiegato che l'antenna sarà alimentata con un metodo non risonante e la lunghezza totale del cavo dall'antenna al ricetrasmettitore può essere arbitraria. Abbiamo bisogno di un segmento di cavo pari a 1,5 lambda solo per le misurazioni e la messa a punto dell'antenna, quindi viene integrato con un cavo da ridurre alla lunghezza richiesta. Inoltre, è possibile controllare la lunghezza del cavo di 1,5 lambda utilizzando un ponte ad alta frequenza, ma, come dimostra la pratica, nella gamma HF. l'errore calcolato è così piccolo che può essere trascurato.

Quindi, dopo aver preparato l'antenna e il cavo, alziamo e installiamo l'antenna sull'albero all'altezza del suo funzionamento permanente. L'albero è rinforzato con controventi e, se i controventi sono su più livelli, vengono immediatamente installati tutti i livelli di controventi, un set completo. Una staffa tecnologica temporanea è fissata all'albero, su cui è installato il GIR. GIR dovrebbe essere posizionato vicino al loop dell'elemento attivo del frame ed essere in grado di farlo telecomando. Per fare ciò, nel circuito GIR, in parallelo con il condensatore variabile, è necessario inserire un varicap. Idealmente, un elemento del doppio quadrato dovrebbe essere mobile per regolare la spaziatura tra le cornici. Installare relè coassiali del tipo REV-15 sul cavo del ripetitore a semionda secondo lo schema Fig.1.

Se non sono presenti relè coassiali, la commutazione dovrà essere eseguita manualmente, commutando i cavi secondo lo schema. Su un lato del primo relè è collegato un ponte ad alta frequenza per misurare la resistenza attiva dell'antenna. È auspicabile che il ponte sia avvitato con il suo connettore direttamente sul relè, senza cavo, altrimenti dovrai tenere conto di questo pezzo di cavo (dal relè al ponte RF) e sottrarre lo stesso segmento dal 1,5 lambda ripetitore. Dall'altra parte del primo relè, un secondo relè è collegato tramite una sezione di cavo di lunghezza arbitraria, collegando il ponte RF e il cavo di derivazione che va al ricetrasmettitore. Anche il cavo che collega il secondo relè e il ponte RF è di lunghezza arbitraria. Impostare il ricetrasmettitore alla potenza minima, ovvero quella necessaria per il funzionamento del ponte RF. Dal lato dell'elemento attivo del frame, nella direzione di ricezione dell'antenna, nella zona lontana di almeno 1 lambda, posizionare un generatore RF caricato su un piccolo dipolo di polarizzazione orizzontale, la dimensione dei bracci del dipolo è approssimativamente 0,5 m. L'antenna di questo generatore deve trovarsi alla stessa altezza dell'antenna da misurare.

L'antenna è sintonizzata da due persone. Uno si trova vicino all'antenna, il secondo è vicino al ricetrasmettitore. Se possibile, installa il ricetrasmettitore vicino all'antenna, altrimenti dovrai adattarti collegamento telefonico o utilizzare radio portatili. Procedura operativa per la misurazione e la regolazione. Accendiamo il ricetrasmettitore per la ricezione e, utilizzando il GIR, determiniamo la risonanza del frame attivo. Dal telecomando GIR, variando l'offset sul varicap, registriamo un calo di tensione, seguendo l'indicazione dell'indicatore GIR. Dopo aver stabilito (fallimento), segnaliamo telefonicamente a un partner che è al ricetrasmettitore. Deve sintonizzarsi sul segnale GIR e riportare la frequenza. L'operatore, che si trova al pannello di controllo del GIR, deve agire sul pulsante di accensione, accendendo e spegnendo il GIR, per assicurarsi che le impostazioni siano corrette. Dopotutto, puoi erroneamente sintonizzarti sul corriere di una potente stazione radio. Dopo aver determinato la frequenza di risonanza del frame attivo, guardiamo in quale direzione in frequenza è necessario spostare la risonanza del frame.

La regolazione viene effettuata regolando la lunghezza del loop del frame attivo, controllando la frequenza di risonanza con il ricevitore. Dopo aver sintonizzato il frame attivo su una frequenza di 14.150, passiamo a un'altra operazione. Diciamo che dobbiamo sintonizzare l'antenna al massimo guadagno in avanti. Accendiamo il generatore, situato nella zona lontana e funzionante a una frequenza di 14.150, seguendo le letture dell'S-meter del ricetrasmettitore, regolando il loop del riflettore alla massima ampiezza del segnale. Dopo aver regolato il riflettore, controlliamo nuovamente la risonanza del frame attivo utilizzando il GIR. La risonanza può spostarsi di lato. Regoliamo di nuovo il loop del frame attivo. Passiamo ora alla misurazione dell'impedenza di ingresso dell'antenna. Commutiamo i relè coassiali, accendiamo il ricetrasmettitore per la trasmissione (con la potenza necessaria per la misurazione) e, bilanciando il ponte RF, determiniamo la resistenza attiva dell'antenna alla frequenza di 14.150. Se la resistenza è diversa da 75 ohm, la distanza tra i frame è selezionata in modo errato. Con una resistenza superiore a 75 ohm, i telai devono essere avvicinati, se inferiori a 75 ohm, allontanarli. Dopo aver corretto la distanza tra i fotogrammi, è necessario misurare nuovamente la frequenza di risonanza del fotogramma attivo e regolare nuovamente il riflettore utilizzando il generatore situato nella zona lontana. Successivamente, viene eseguita un'altra misurazione dell'impedenza di ingresso dell'antenna.

Diciamo che abbiamo sintonizzato l'antenna per l'impedenza, ma l'ago del ponte RF non raggiunge lo zero durante il bilanciamento. Ciò indica che l'antenna ha una reattanza capacitiva o induttiva. Questa reattività può essere compensata regolando il ponte di bilanciamento, accorciando o allungando il ponte: carattere induttivo<0,24 лямбда. Емкость >0,24 lambda. Per non rimuovere parte della treccia dal cavo del ponte di bilanciamento, è possibile utilizzare un cortocircuito capacitivo. All'estremità del ponte, in prossimità del ponticello, dove si collegano tra loro le trecce dei cavi, porre su due cavi paralleli un pezzo di lamina di rame tenero o banda stagnata di sezione rettangolare di circa 100x100 mm. Avvolgi i bordi della pellicola attorno al cavo da un lato e dall'altro. Tale ponticello, coprendo ciascun cavo, si muove lungo il polietilene, consentendo di chiudere due cavi corrente alternata(tipo di cortocircuito capacitivo). Pertanto, spostando questo jumper, è possibile compensare la componente reattiva dell'antenna entro un piccolo raggio.

Sintonizzando l'antenna sulla risonanza e abbinandola in termini di resistenza, compensando la reattività, possiamo essere sicuri che l'SWR sarà uno. In generale, il misuratore SWR serve principalmente solo per monitorare le condizioni dell'antenna e dell'alimentatore. Senza capirlo, puoi sintonizzare l'antenna su SWR 1 e allo stesso tempo avere un'efficienza dell'antenna molto bassa, cioè trasformare l'antenna in un carico abbinato. Inoltre, va tenuto presente che un cavo lungo migliora l'SWR, ciò è dovuto alle perdite nel cavo. Pertanto, sintonizzare l'antenna utilizzando un misuratore SWR non è corretto. Quando si sintonizza l'antenna, è possibile utilizzare i più semplici dispositivi fatti in casa, come un GIR, un ponte RF e come generatore installato nella zona lontana, un generatore fatto in casa per una frequenza fissa con stabilizzazione al quarzo. Se hai un semplice ponte HF che non ti permette di vedere la reattività, cioè di determinare che tipo è, capacitivo o induttivo, poco importa. Semplicemente spostando il ponticello sul dispositivo di bilanciamento, si ottiene la minima flessione dell'indice quando il ponte è bilanciato; così compensi la reattività senza conoscerne la natura.

Se non si è in grado di compensare completamente la reattanza o regolare la resistenza dell'antenna al cavo durante la sintonizzazione dell'antenna, per una serie di motivi costruttivi o di altro tipo, scendere a compromessi selezionando la lunghezza totale del cavo dall'antenna al ricetrasmettitore multiplo di lambda / 2 . In questo caso, sarai sicuro che l'antenna sia sintonizzata e abbinata correttamente e che il cavo sia alimentato in modalità onda mobile. Selezionando la lunghezza del cavo, si elimina solo una piccola percentuale del disadattamento. Ora sul diagramma di radiazione. Per misurazioni corrette del diagramma di radiazione, è necessario creare determinate condizioni durante l'installazione delle antenne di riferimento e misurate, il che non è sempre possibile per questa gamma e l'ambiente. Ad esempio, in un ambiente urbano tra edifici in cemento armato con il loro effetto bordo, nella migliore delle ipotesi, non riprenderai il modello di direttività della tua antenna, ma un ologramma di questo microdistretto. Per rimuovere l'effetto suolo per la banda dei 14 MHz, l'antenna dovrebbe essere alzata ad un'altezza di 80 m e spostare la sonda di qualche lambda. , che è praticamente impossibile per questa gamma. Pertanto, è sufficiente misurare il rapporto avanti - indietro. Dopo aver completato la messa a punto e l'adattamento dell'antenna, abbassare l'antenna e sostituire i loop mobili dei telai saldando i ponticelli rigidi della lunghezza richiesta.

EW8AU, Vladimir Prikhodko,
246027, Gomel - 27, casella postale 68
BIELORUSSIA

L'articolo è scritto per i principianti, coloro che installeranno per la prima volta l'antenna per lavorare sul canale (frequenza) di cui hanno bisogno. È improbabile che coloro che hanno già sintonizzato ripetutamente le antenne trovino qualcosa di utile per se stessi nell'articolo.
L'articolo descrive i punti principali della messa a punto di semplici antenne a banda singola: mortasa per auto, su base magnetica, base 1/4 GP, 1/2 (mezza onda), 5/8 (cinque ottavi).

Cosa ti serve per sintonizzare l'antenna

Misuratore SWR
Un dispositivo che mostra il rapporto delle onde dirette (provenienti dalla stazione radio all'antenna) e inverse (riflesse dall'antenna) nel cavo.
Indirettamente, questo dispositivo mostra che l'impedenza di uscita della stazione radio è uguale all'impedenza del cavo ed è uguale all'impedenza dell'antenna. Puoi leggere cos'è la resistenza all'onda e come differisce da quella mostrata da un tester convenzionale nell'articolo :.
È possibile acquistare un misuratore SWR (misuratore SWR) (il prezzo di emissione è di circa 1000 rubli) oppure puoi chiedere temporaneamente a qualcuno che conosci che ne ha uno.

stazione radio
Il misuratore SWR non funziona senza una radio.
Più "griglie" ci sono nella stazione radio, più ampia è la gamma di frequenze su cui può essere sintonizzata la stazione radio, più facile sarà sintonizzare l'antenna sulla frequenza (canale) desiderata.
Con una stazione radio con 40 canali a 27 MHz è possibile sintonizzare l'antenna, ma è molto difficile, con una stazione radio che ha 400 o 600 canali è molto più facile.

Roulette o righello
Sarà necessario misurare la rete dell'antenna e determinare di quanti centimetri accorciare o allungare.
In linea di principio, puoi fare a meno di un metro a nastro o di un righello ed eseguire la regolazione semplicemente passo dopo passo, accorciando o allungando leggermente il nastro dell'antenna.

Fondamenti di sintonizzazione dell'antenna

L'antenna deve essere regolata nel punto in cui si troverà in seguito.
Cioè, l'antenna deve essere sintonizzata nelle condizioni in cui continuerà ad essere utilizzata, soprattutto se a una distanza inferiore a 2-3 lunghezze d'onda (lunghezza d'onda = 300 / frequenza in MHz (per 27 MHz, la lunghezza d'onda è di circa 11 metri )) ci sono alcuni oggetti conduttivi paralleli alla rete dell'antenna.
Se si tratta di un'antenna di base, è già necessario preparare un albero per essa, che consente di rimuovere e installare l'antenna, sollevarla e abbassarla per l'installazione e la manutenzione.
Se si tratta di un'antenna per auto, l'auto dovrebbe essere parcheggiata in modo che ci sia esattamente la situazione nelle vicinanze che si verificherà durante la guida nel momento in cui la stazione radio è in funzione, ovvero altre auto si trovavano a una distanza di circa 5- 10 metri, ma d'altra parte non dovrebbe essere vicino ai muri di case in cemento armato, garage, non puoi stare all'interno di un garage o di un hangar di ferro. Al momento della misurazione, durante l'allestimento, le portiere e il bagagliaio dell'auto devono essere chiusi. Non dovresti stare vicino all'auto da solo, il corpo umano assorbe le onde radio e quindi introduce perdite, influisce sul funzionamento dell'antenna.
Non dovrebbero esserci oggetti conduttivi in movimento a una distanza di 2-3 lunghezze d'onda dall'antenna.
Tutti i collegamenti dello strumento devono essere affidabili.
Non dovresti tenere tutto "sul peso", premendo con le mani sui contatti in qualche modo spelati pezzi di cavo che stanno per cadere dai connettori o sono chiusi.
Sono necessarie connessioni affidabili in modo che le letture del dispositivo non cambino a loro piacimento, non galleggino e siano ripetibili. Se le letture non sono ripetibili, allora queste non sono più letture strumentali, ma il tempo su Marte al momento di mangiare Snickers, ed è impossibile concentrarsi su tali letture.

Come utilizzare un misuratore SWR

Colleghiamo il cavo all'antenna, l'altra estremità del cavo al misuratore SWR, al connettore "ANT", il connettore del misuratore SWR "TRANS" è collegato al connettore dell'antenna della stazione radio.
Accendiamo la stazione radio e impostiamo la frequenza alla quale misureremo l'SWR.
Se è presente un interruttore SWR / PWR, lo traduciamo nella posizione SWR.
Commutatore SWR "FWD/REF" su FWD.
Premiamo la trasmissione sulla stazione radio e impostiamo la freccia che sporge dal misuratore SWR con il regolatore all'estremità della scala. Rilasciamo la trasmissione.
Impostare l'interruttore "FWD/REF" in posizione REF.
Premiamo la marcia e contiamo la lettura SWR sull'indicatore. Sulla maggior parte dei misuratori SWR, meno la freccia devia, meno SWR, se non devia affatto, allora SWR \u003d 1 o il dispositivo è morto. Se a tutte le frequenze, in posizione REF, la freccia non devia, allora o hai un buon carico equivalente collegato al posto dell'antenna, oppure il dispositivo è morto, ma non parliamo di cose tristi.

Sintonizzazione dell'antenna - passo dopo passo

Colleghiamo tutto per misurare l'SWR, come detto sopra, l'antenna alla posizione di lavoro.
- Impostiamo la stazione radio sulla frequenza più alta che la stazione radio è in grado di fornire, ad esempio, griglia G canale 40 (più precisamente, vedere le istruzioni per la stazione radio).
- Misuriamo l'SWR, scendendo le frequenze in circa 20 canali (200 kHz), ricordiamo a quale frequenza (canale, griglia) c'era un minimo di SWR e quale SWR era al minimo.

Ora ci sono diverse opzioni:
L'SWR è grande ovunque, il dispositivo "scala".
O usi il misuratore SWR sbagliato o hai un'interruzione nel cavo o nell'antenna.

SWR dolcemente, man mano che la frequenza diminuisce, ma non abbiamo raggiunto il minimo.
La tua antenna è troppo lunga. Bisogno di essere accorciato. Insomma, vale la pena ricordare la regola d'oro: "misura sette volte, taglia una volta". Nella maggior parte dei casi è impossibile incollarne una accorciata, quindi la accorciamo un po', per le antenne CB nella banda 27 MHz è di circa 1 centimetro, per le antenne LPD o PMR nella banda 433-446 MHz è poco 2 millimetri.

L'SWR aumenta al diminuire della frequenza.
La tua antenna è troppo corta. L'antenna deve essere estesa. Come esattamente - meglio del 20 percento e poi accorciare.

L'SWR diminuiva al diminuire della frequenza, a una certa frequenza diventava minimo e poi, man mano che la frequenza diminuiva ulteriormente, ricominciava ad aumentare.
Questo è il caso più comune.
Questo comportamento significa che va tutto bene, l'antenna funziona nella portata desiderata, non resta che regolarla sulla frequenza (canale) desiderata.
Se hai questo caso, allora è consigliabile trovare esattamente su quale canale è l'SWR minimo.

Se la frequenza alla quale l'SWR minimo era inferiore a quella di cui hai bisogno, allora l'antenna dovrebbe essere leggermente accorciata, letteralmente 5 millimetri ciascuna, se parliamo della gamma di 27 MHz, dopo ogni accorciamento, guarda dov'è ora l'SWR minimo, e accorciarlo fino al minimo L'SWR non sarà alla frequenza desiderata.

Se la frequenza alla quale l'SWR minimo era superiore a quella necessaria, è necessario allungare l'antenna.

Cosa fare se l'SWR minimo è alla frequenza desiderata, ma questo valore minimo è ancora elevato

Ciò suggerisce che l'antenna non funziona esattamente come previsto dal produttore o che l'antenna è spazzatura, ma non è necessario parlare immediatamente di cose tristi.
Se si tratta di un'antenna da infilare per auto, forse "non ha abbastanza massa", cioè il contatto con la massa è scarso.
Se si tratta di un'antenna per auto su un magnete, potrebbe anche "non avere una massa sufficiente", ad esempio, lo strato di vernice è troppo spesso.
Oppure l'antenna della tua auto si trova dove non dovrebbe essere posizionata: accanto agli elementi del portapacchi in metallo, accanto alla luce aggiuntiva che hai appeso al bagagliaio, generalmente l'hai magnetizzata sul cofano o sul bagagliaio, sul paraurti o sul disco della ruota.
Forse hai fissato l'antenna da infilare sui pattini in alluminio del bagagliaio che hai sul tetto, ma il bagagliaio si è rivelato non in alluminio ma in plastica o non ha un contatto affidabile con la massa dell'auto, oppure non è lungo e largo abbastanza da fungere da massa per l'antenna.

Se l'antenna è su una base magnetica, prova a cercare un altro punto dove "schiaffeggiarla", prova dall'angolo del tetto, al centro del tetto, da un'altra angolazione.
Le correnti a radiofrequenza non scorrono esattamente come DC, dove il tester mostrerà un contatto eccellente, per la radiofrequenza questo potrebbe essere un "collo di bottiglia".

Se l'antenna è mortasa, controlla se hai pulito bene la vernice dal punto in cui è attaccato il contatto di terra dell'antenna.
Se hai montato l'antenna da infilare sul tronco o qualche tipo di fissaggio sullo scarico, prova a migliorare il contatto con il suolo. Ci sono stati momenti in cui l'autore dell'articolo ha preso 2 pezzi di filo spesso 0,5 mm senza isolamento, li ha avvolti su una staffa su cui era fissata un'antenna da infilare appesa a uno scarico o tronco, li ha gettati in diversi angoli del tetto dell'auto lungo il drena e l'SWR è sceso da 3 a 1, poi lì l'antenna ha iniziato a funzionare perfettamente (naturalmente anche il segnale in onda è migliorato).
Lanciare fili extra, strappare vernice e poi versare sigillante o cercare altri modi per migliorare la massa o il punto di installazione: dipende da te, è la tua antenna e la tua auto.

Se non hai un'auto, ma una versione base dell'antenna, allora il trattamento qui è esattamente lo stesso, vale a dire: forse hai bisogno di più "massa", o forse devi entrare nel design dell'antenna con un saldatore.
Per cominciare, ci assicuriamo che ci sia abbastanza massa: il tubo è la base, è anche il contrappeso principale, la massa per antenne del tipo 5/8 (cinque ottavi) e 1/2 (mezza onda) deve essere almeno 1/4 della lunghezza d'onda, cioè per 27 MHz è di circa 2 metri e 75 centimetri. Più "è meglio; meno: devi allungare il filo gettato sul tetto.
Anche se a volte capita che tutto sia fatto bene, ma l'antenna non si sintonizza, come è successo con un amico dell'autore dell'articolo, 1/2 non ha voluto sintonizzarsi. Sembra essere nella frequenza, ma l'SWR non è 1 o addirittura 1,2 o 1,5 - si è scoperto che qualcuno "si è arrampicato sull'antenna" prima di essa e ha tagliato la bobina della bobina installata all'interno dell'antenna.
È anche molto probabile che l'antenna di base stia interferendo con l'ottica allungata vicina del tuo provider o con l'albero dell'antenna collettiva.

Quanto tagliare e a cosa serve il righello?
Le dimensioni dell'antenna dipendono linearmente dalla frequenza.
Se l'antenna è a grandezza naturale, quanto deve essere accorciata o allungata per raggiungere direttamente la frequenza desiderata dipende dal rapporto tra la frequenza corrente in cui risuona e la frequenza desiderata in cui si desidera che l'antenna risuoni .
Mi spiego con un esempio:
abbiamo un quarto, sia lungo 267 centimetri, risuona (SWR è minimo) si è rivelato a una frequenza di 27,0 MHz (canale 4 della sezione C), vogliamo che l'antenna funzioni a 27,275 MHz.
Consideriamo K differenze nelle frequenze:
27.0 / 27.275 = 0.9899175068744271
Moltiplichiamo per questo K la lunghezza attuale dell'antenna:
267 * 0.9899175068744271 = 264.3
e otteniamo la lunghezza che deve avere l'antenna per guadagnare su 27.275.
Calcola quanto tagliare:
267 - 264 = 3 cm.
Tuttavia!
Non è necessario tagliare esattamente 3 cm alla volta. Non dimenticare, l'antenna non è solo un perno, è anche un contrappeso. Tutto influisce.
Quindi puoi determinare l'ordine del primo taglio: 3 cm o 5 mm.
Successivamente, procediamo passo dopo passo.
Per l'esempio sopra, puoi tagliare 1,5 cm, trovare di nuovo la risonanza e, in base al risultato, andare avanti.

Ultimo ma non meno importante, questo avrebbe dovuto essere scritto prima:
Regole di base per l'installazione di antenne
L'antenna deve essere posizionata non più vicino di una lunghezza d'onda ad altri oggetti conduttivi, in particolare quelli che saranno paralleli all'antenna.
Più alta è l'antenna installata, meglio è.
È chiaro che per le antenne per auto a 27 MHz queste regole sono semplicemente impossibili da rispettare, quindi antenne per auto compromesso, quindi non chiedere loro miracoli.

Se, tuttavia, non hai tempo, non desideri affrontare le complessità della misurazione dell'SWR, cerca un misuratore SWR, regola tu stesso l'antenna e sei a Novosibirsk, puoi fare riferimento, ad esempio, qui:

Di solito, per controllare i parametri durante la sintonizzazione delle antenne, vengono utilizzati dispositivi appositamente progettati per questo, che i radioamatori producono principalmente da soli (riflettometri, misuratori KGB, GIR, indicatori di intensità di campo). Allo stesso tempo, molti radioamatori hanno a disposizione un GSS o un generatore di segnali e un voltmetro a tubo. Con l'ausilio di questi dispositivi è anche possibile sintonizzare le antenne con sufficiente precisione (nella pratica dei radioamatori).

Esistono diversi modi per configurarlo. Uno di questi sta sintonizzando l'antenna con un voltmetro a tubo. A differenza dei comuni metodi di sintonizzazione in modalità di trasmissione, consente di sintonizzare l'antenna in modalità di ricezione.

L'antenna sintonizzata è collegata a un voltmetro della lampada e al trasmettitore, una specie di ausiliario. Il voltmetro a tubo è posto nella posizione di misurare la tensione alternata ad alta frequenza. L'energia ad alta frequenza irradiata dall'antenna ausiliaria del trasmettitore, nell'antenna sintonizzata, riceverà e. d.s., e il voltmetro a tubo registrerà il valore della tensione alternata ad alta frequenza. Senza modificare la frequenza del trasmettitore, la lettura massima del voltmetro del tubo si ottiene modificando le dimensioni geometriche della parte radiante dell'antenna. La lettura massima del voltmetro indicherà che la frequenza di risonanza dell'antenna coincide con la frequenza operativa del trasmettitore.

Per ottenere i dati più affidabili, l'alimentazione dell'antenna dovrebbe essere caricata con una resistenza vicina alla resistenza d'onda (50-80 ohm per cavi coassiali e "raggi" con una lunghezza che è un multiplo di un numero dispari di quarti di lunghezza d'onda) . La resistenza di carico deve essere non induttiva. L'antenna ausiliaria deve essere posizionata in modo che l'energia irradiata cada principalmente sul telo dell'antenna accordata e il meno possibile sul suo alimentatore. L'antenna ausiliaria non deve essere posizionata vicino all'alimentatore regolabile, specialmente parallela ad esso. Per ridurre i pickup sul dispositivo di misurazione attraverso la rete di alimentazione, è preferibile utilizzare un filtro di potenza nel suo circuito di alimentazione. La messa a terra della radio dovrebbe essere della migliore qualità possibile.

Questa tecnica è applicabile principalmente per le antenne più semplici come un dipolo a banda singola o "beam", per le quali esistono relazioni tra le dimensioni geometriche e la frequenza operativa. L'accordatura delle antenne contenenti elementi raggruppati può portare ad alcuni errori. Per questo motivo, non è desiderabile sintonizzare le antenne W3DZZ, DL7AB e simili utilizzando questo metodo. Per tali antenne, il modo giustoè l'impostazione tramite il segnale di un generatore esterno, che può essere utilizzato con successo come GSS o generatore di segnale. Il generatore deve essere allontanato ad una distanza di due o tre o più lunghezze d'onda dall'antenna accordata e collegato ad essa, come nel primo caso, un'antenna ausiliaria. In questo caso, il ruolo di un voltmetro a tubo può essere svolto da un ricevitore amatoriale, che deve solo essere integrato, se necessario, con una sorta di comparatore in uscita.

Molto spesso sulle bande radioamatoriali si possono ascoltare discussioni sui vantaggi e gli svantaggi di certe antenne. Da ragazzo, ero molto turbato dal fatto di non aver capito cosa veniva detto. Oggi, con me personalmente, ovviamente, la situazione è diversa, ma per quei ragazzi (o radioamatori adulti) che non hanno conoscenze particolari nel campo dell'ingegneria radio in generale e delle antenne in particolare, e per chi non ha tempo per leggere lunghi articoli con formule, proverò in parole semplici parlare di antenne in modo che possano sintonizzare le poche antenne che di solito ha un radioamatore alle prime armi. Per così dire "sulle dita", come il Chapai sulle patate :-) Molti non capiscono l'importanza di un buon coordinamento del percorso Radio-Linea-Antenna. O meglio, ne capiscono l'importanza, ma sono del tutto incapaci di valutare realmente lo stato delle cose. Molto spesso, sono soddisfatti delle letture del misuratore SWR integrato vicino a uno. La cosa peggiore è che in caso di cattivo stato di cose, il proprietario della radio aumenta la potenza fino a quando non risponde. E quanta energia verrà diretta alla TV del vicino e andrà a riscaldare l'atmosfera - la seconda domanda ... Proviamo a capirlo. L'immagine mostra schematicamente un diagramma di tre dispositivi e due transizioni tra di loro.

Il segreto è che il misuratore SWR mostra ciò che "vede" sul connettore del ricetrasmettitore. Il resto dei dispositivi e delle impedenze "si nascondono dietro la schiena" di quelli davanti, come una bambola annidata dentro un'altra. E ad ogni giunzione e dispositivo, ci sono perdite dovute all'attenuazione nel cavo o nella linea di trasmissione e allo scarso SWR. Innanzitutto, definiamo le unità di misura. Per gli specialisti, ad esempio nel campo dell'agricoltura, il termine dbi è più vicino al termine medico che al concetto di "quante volte". Quindi, per cominciare, la tabella delle perdite in dB e la percentuale di decodifica, in cui tutti capiscono bene. E ora la tabella delle perdite fisiche nelle linee e negli incroci, a seconda dell'intervallo calcolato programma speciale simulazione di linee di trasmissione e perdite dovute a scarso adattamento.

Guardando questa immagine, è facile concordare sul fatto che in uno scenario sfavorevole nulla può entrare nell'antenna :-).

E ora più vicino all'ingegneria radio. Se l'antenna ha un'impedenza reale pari alla resistenza della linea di trasmissione, sia essa un cavo coassiale, un trasformatore a quarto d'onda o una linea sintonizzata, allora il misuratore SWR sul connettore del ricetrasmettitore misurerà il reale SWR dell'antenna- dispositivo di alimentazione (AFD). In caso contrario, il misuratore SWR mostrerà una corrispondenza con il cavo piuttosto che con l'intero sistema. A causa del fatto che è molto scomodo misurare l'SWR direttamente su un'antenna già sollevata dal suolo, per comunicare con l'antenna vengono spesso utilizzate linee sintonizzate e segmenti di cavo a un quarto o mezza onda, che sono anche trasformatori che "trasmettono" accuratamente il valore SWR dell'antenna all'ingresso radio (impedenza). Ecco perché, se l'impedenza dell'antenna non è nota o viene solo regolata, ha senso utilizzare un cavo coassiale di una certa lunghezza. Come calcolare la lunghezza del cavo per una certa frequenza, ho già scritto qui http://gosh-radist.blogspot.com/p/i.html, e le tabelle sopra ti aiuteranno a scegliere il minore dei due mali: entrambe le perdite dell'alimentatore o perdite SWR: - ). In ogni caso, quello che ho descritto sopra è meglio sapere che rimanere all'oscuro ... Quando si sceglie, si installa o si configura una particolare antenna, è necessario conoscere molte delle loro proprietà principali, che possono essere descritte dai seguenti concetti:

frequenza di risonanza

Un'antenna irradia o riceve oscillazioni elettromagnetiche con la massima efficienza solo quando la frequenza dell'oscillazione eccitante coincide con la frequenza di risonanza dell'antenna. Ne consegue che il suo elemento attivo, vibratore o telaio ha una dimensione fisica tale da osservare la risonanza alla frequenza desiderata. Modificando le dimensioni lineari dell'elemento attivo - l'emettitore, l'antenna è sintonizzata sulla risonanza. Di norma (in base al miglior rapporto efficienza/lavoro e adattamento alla linea di trasmissione), la lunghezza dell'antenna è pari alla metà oa un quarto della lunghezza d'onda alla frequenza operativa centrale. Tuttavia, a causa degli effetti capacitivi e finali, la lunghezza elettrica di un'antenna è maggiore della sua lunghezza fisica. La frequenza di risonanza dell'antenna è influenzata da: la vicinanza dell'antenna al suolo o qualche oggetto conduttivo. Se si tratta di un'antenna a più elementi, la frequenza di risonanza dell'elemento attivo può ancora cambiare in una direzione o nell'altra, a seconda della distanza dell'elemento attivo rispetto al riflettore o al direttore. I manuali delle antenne forniscono grafici o formule per trovare il fattore di velocità nello spazio libero di un vibratore in funzione del rapporto tra lunghezza d'onda e diametro del vibratore. In effetti, è piuttosto difficile determinare il coefficiente di accorciamento in modo più accurato, poiché l'altezza della sospensione dell'antenna, gli oggetti circostanti, la conducibilità del suolo, ecc. hanno un effetto significativo. A questo proposito, nella fabbricazione dell'antenna vengono utilizzati elementi di regolazione aggiuntivi, che consentono di modificare le dimensioni lineari degli elementi entro un intervallo ridotto. In una parola, è meglio "portare" l'antenna in condizioni di lavoro nel luogo della sua posizione permanente. Solitamente, se l'antenna è un dipolo a filo oa V rovesciata, accorciare (o allungare) il filo collegato al conduttore centrale dell'alimentatore. Quindi piccoli cambiamenti possono ottenere un effetto maggiore. Pertanto, l'antenna è sintonizzata sulla frequenza operativa. Inoltre, modificando la pendenza dei raggi in Inverted V, l'SWR viene regolato al minimo. Ma anche questo potrebbe non bastare. Maggiori informazioni di seguito.

Impedenza o impedenza di ingresso (o resistenza alle radiazioni)

La parola d'ordine Impedenza si riferisce alla resistenza complessa (totale) dell'antenna e varia lungo la sua lunghezza. Il punto di massima corrente e minima tensione corrisponde all'impedenza più bassa ed è chiamato punto di eccitazione. L'impedenza a questo punto è chiamata impedenza di ingresso. La componente reattiva dell'impedenza di ingresso alla frequenza di risonanza è teoricamente nulla. A frequenze superiori alla risonanza, l'impedenza è induttiva, mentre a frequenze inferiori alla risonanza è capacitiva. In pratica la componente reattiva nella maggior parte dei casi varia da 0 a +/-100 ohm. L'impedenza dell'antenna può anche dipendere da altri fattori, come la vicinanza al suolo o qualsiasi superficie conduttiva. Nel caso ideale, un vibratore simmetrico a semionda ha una resistenza alle radiazioni di 73 ohm e un vibratore asimmetrico a quarto d'onda (leggi pin) - 35 ohm. In realtà, l'influenza della Terra o delle superfici conduttive può modificare queste resistenze da 50 a 100 ohm per un'antenna a semionda e da 20 a 50 ohm per un'antenna a quarto d'onda. È noto che un'antenna come V invertita, a causa dell'influenza della Terra e di altri oggetti, non risulta mai essere rigorosamente simmetrica. E molto spesso, la resistenza alle radiazioni di 50 ohm viene spostata dal centro. (Una spalla dovrebbe essere accorciata e l'altra dovrebbe essere aumentata della stessa quantità.) Quindi, ad esempio, tre contrappesi leggermente più corti di un quarto d'onda, situati ad un angolo di 120 gradi nei piani orizzontale e verticale, ruotano il GP resistenza in un 50 Ohm molto conveniente per noi. E in generale, la resistenza dell'antenna è più spesso "personalizzata" per la resistenza della linea di trasmissione che viceversa, sebbene tali opzioni siano note. Questo parametro è molto importante quando si progetta l'unità di alimentazione dell'antenna. Non specialisti e radioamatori poco esperti, ad esempio, non mi rendo nemmeno conto che non tutti gli elementi attivi nelle antenne multibanda possono essere collegati fisicamente! Ad esempio, un design molto comune, quando solo due o anche un elemento è collegato direttamente all'alimentatore e il resto è eccitato dalla ri-irradiazione. C'è anche una parola gergale per questo: "impollinazione". Naturalmente, questo non è migliore dell'eccitazione diretta dei vibratori, ma è molto economico e semplifica notevolmente il design e il peso. Un esempio sono i numerosi progetti di antenne tri-banda del tipo Uda-Yagi. Yaga russo incluso. La nutrizione attiva di tutti gli elementi è un classico, per così dire. Tutto scientificamente, larghezza di banda massima senza blocchi, diagramma di radiazione e rapporto fronte / retro molto migliori. Ma tutto ciò che è buono è sempre più costoso. E più pesante :-) Pertanto, dietro di esso si estende un albero più potente, la stessa curva, l'area per le smagliature, ecc. eccetera. Per noi consumatori, il costo non è l'ultimo argomento :-). Non dovremmo dimenticare una tecnica come la simmetria. È necessario eliminare lo "skew" quando si alimenta un'antenna bilanciata con una linea elettrica sbilanciata (nel nostro caso un cavo coassiale) e apportare modifiche significative alla componente reattiva della resistenza, avvicinandola a una puramente attiva.

In pratica, questa è una trasformazione speciale

un toro chiamato balun (bilanciamento-sbilanciamento) o semplicemente un numero di anelli di ferrite indossati sul cavo vicino al punto di connessione dell'antenna. Si noti che quando diciamo "balun-transformer", intendiamo che in questo caso l'impedenza viene effettivamente trasformata, e se si tratta solo di un balun, allora si tratta piuttosto di un'induttanza inclusa nel circuito della treccia del cavo. Di solito, anche per una portata di 80 metri, bastano una dozzina di anelli (dimensione del cavo, permeabilità di qualcosa da 1000 NN e meno). Sulle gamme più alte e anche meno. Se il cavo è sottile e ci sono uno o più anelli di grande diametro, puoi fare il contrario: avvolgere diversi giri di cavo attorno all'anello o agli anelli. Importante: di tutte le spire che si adattano, metà deve essere avvolta nell'altra direzione. Ho 10 giri di cavo su un anello da 1000NN sul dipolo della portata di 80 metri (Fig. 5), e su un hexabeam a tre bande (ragno) ci sono 20 anelli messi sul cavo. La loro resistenza totale (come induttanza) alla frequenza operativa deve essere superiore a 1 kiloOhm. Ciò impedirà alla corrente di fluire attraverso la guaina del cavo, ottenendo così un'eccitazione simmetrica nel punto di connessione.

La soluzione più pratica, utilizzata ovunque per la sua semplicità ed efficienza, è di 6-10 spire del cavo di alimentazione in una bobina del diametro di 20 centimetri (le spire vanno fissate sul telaio o con guide in plastica in modo che si ottiene un'induttanza, non un vano cavi :-). Si vede bene nella foto. Questo trucco funzionerà benissimo anche sul tuo dipolo normale. Provalo e noterai immediatamente la differenza nei livelli di TVI.

Guadagno

Se l'antenna irradia la stessa potenza in tutte le direzioni, si dice isotropica. Quelli. diagramma di radiazione - sfera, palla. In realtà un'antenna del genere non esiste, quindi può anche essere definita virtuale. Ha un solo elemento: non ha guadagno. Il concetto di "guadagno" può applicarsi solo alle antenne multielemento, si forma a causa della riemissione di onde elettromagnetiche di modo comune e dell'aggiunta di segnali sull'elemento attivo. Conosciamo tutti la situazione di scarsa copertura di telefonia mobile nelle zone rurali? E come lo risolviamo? Troviamo un lungo oggetto conduttivo e ci avviciniamo il più possibile al "mobile". La qualità della connessione sta migliorando. Certo, a causa della riemissione dei segnali della stazione base da parte dell'oggetto conduttivo da noi trovato. I più anziani potrebbero ricordare una situazione simile con le radio a transistor negli anni '60. Ascoltato i Beatles. Stessa situazione. Ciò era particolarmente evidente sulle antenne magnetiche: a causa di un largo numero giri dell'antenna magnetica, la tensione riirradiata sommata era maggiore. Come caso speciale, a volte la parola "guadagno" è usata in relazione a un singolo pin per determinare quanto la componente verticale della radiazione è minore della radiazione nel piano orizzontale. A priori, questo non è un guadagno, è piuttosto un fattore di trasformazione :-) Non confondere con i verticali in fase o collineari: hanno due o più elementi e hanno un guadagno reale. Il guadagno può essere ottenuto concentrando l'energia della radiazione in una direzione. L'amplificazione si forma per addizione-sottrazione di onde radio eccitate nel vibratore e riemesse dal direttore. Nel disegno animato, l'onda risultante è mostrata in verde.

Il guadagno direzionale (DRF) è una misura dell'aumento del flusso di potenza dovuto alla compressione del diagramma di radiazione in una qualsiasi direzione. Un'antenna può avere un'elevata direttività, ma un basso guadagno, se le perdite ohmiche in essa contenute sono elevate e "consumano" la tensione utile ottenuta a causa della reirradiazione. Il guadagno viene calcolato confrontando la tensione sull'antenna misurata con la tensione su un dipolo semionda di riferimento operante alla stessa frequenza dell'antenna misurata e alla stessa distanza dal trasmettitore. Solitamente il guadagno è espresso in decibel rispetto al dipolo di riferimento - dB. Più precisamente, si chiamerà dBd. Ma se confrontato con un'antenna isotropica virtuale, il valore sarà espresso in dBi e il numero stesso sarà leggermente più grande, perché il dipolo ha ancora alcune proprietà direzionali - massimi nella direzione perpendicolare alla tela, se ricordi, ma un'antenna isotropica no. Il denominatore ha un numero minore, quindi il rapporto è maggiore. Ma non li "entri", noi siamo praticanti, guardiamo sempre dBd. È così che ci siamo gradualmente avvicinati al concetto

diagramma di radiazione

Le antenne stanno cercando di essere progettate in modo tale da avere un guadagno massimo (ricezione e trasmissione) in una direzione preselezionata. Questa proprietà è chiamata direzionalità. L'animazione mostra un disegno dinamico dell'addizione-sottrazione delle onde radio eccitate nel vibratore e ri-irradiate dal riflettore e dal direttore. L'onda radio risultante è mostrata in verde. La natura della radiazione dell'antenna nello spazio è descritta dal diagramma di radiazione. Oltre alla radiazione nella direzione principale (principale), ci sono radiazioni laterali - lobi posteriori e laterali.

Il diagramma di radiazione di un'antenna trasmittente può essere tracciato ruotandolo e misurando l'intensità del campo a una distanza fissa, senza modificare la frequenza di trasmissione. Queste misure, convertite in forma grafica, danno un'idea in quale direzione l'antenna ha il massimo guadagno, cioè il diagramma polare mostra la direzione in cui l'energia irradiata dall'antenna è concentrata nei piani orizzontale e verticale. Nella pratica radioamatoriale, questo è il tipo di misurazione più difficile. Quando si eseguono misurazioni nella zona vicina, è necessario tenere conto di una serie di fattori che influenzano l'affidabilità delle misurazioni. Qualsiasi antenna eccetto il lobo principale ha anche un numero di lobi laterali; nella gamma delle onde corte, non possiamo sollevare l'antenna a una grande altezza. Quando si misura il diagramma di radiazione nella gamma HF, il lobo laterale, riflesso dalla Terra o da un edificio vicino, può colpire la sonda di misurazione, sia in fase che in controfase, causando un errore nelle misurazioni.

Esiste anche un diagramma di radiazione per semplici antenne filari. Ad esempio, un dipolo ha una figura otto con profondi avvallamenti nel diagramma, il che non va bene. Lo stesso con la popolare antenna Inv. V. Se tutti ricordano bene i libri di testo sull'ingegneria radiofonica o Rothammel, allora la V invertita (dipolo) ha un diagramma a otto. Quelli. ci sono profonde lacune. E se cambi la posizione delle tele, scambia una coppia (sposta le tele di un'antenna, ad esempio, di un angolo di 90 gradi), quindi il diagramma inizia ad avvicinarsi, relativamente parlando, a una spessa salsiccia. Ma la cosa più importante è che i cali scompaiono e il diagramma è "arrotondato". Per un dipolo, è sufficiente cambiare l'angolo tra le due metà. E se rendiamo questo angolo uguale a 90 ° al dipolo dell'onda, allora con un certo allungamento il diagramma di radiazione può essere chiamato circolare.

Larghezza di banda

Di norma si distinguono due classi di antenne: banda stretta e banda larga. È molto importante mantenere una buona corrispondenza e un dato guadagno nell'intervallo di frequenza operativo. La larghezza di banda dell'antenna non dovrebbe cambiare quando si cambia la frequenza del trasmettitore o del ricevitore. Le antenne a banda stretta includono tutte le antenne risonanti semplici, nonché antenne direzionali come "canale d'onda" e "quadrato". Da appassionato telegrafista, sono abbastanza soddisfatto delle antenne con una banda di 100 kHz, ma ci sono generalisti, amanti dell'SSB, quindi i produttori di antenne stanno cercando di fornire una larghezza di banda pari alla larghezza delle sezioni radioamatoriali. Ad esempio, un'antenna a canale d'onda per la banda radioamatoriale dei 14 MHz deve avere una larghezza di banda di almeno 300 kHz (14000 - 14300 kHz) e, inoltre, un buon adattamento in questa banda di frequenza. Le antenne a banda larga sono caratterizzate da un'ampia gamma di frequenze, in cui vengono mantenute le proprietà operative dell'antenna, che è molte volte superiore ai sistemi risonanti sotto questo aspetto. Questi includono antenne log-periodiche ed elicoidali.

Fattore di efficienza (COP)

Parte della potenza fornita all'antenna viene irradiata nello spazio e l'altra parte viene convertita in calore nei conduttori dell'antenna. Pertanto, l'antenna può essere rappresentata come una resistenza di carico equivalente costituita da due componenti parallele: resistenza alle radiazioni e resistenza alla perdita. L'efficienza di un'antenna è caratterizzata dalla sua efficienza o dal rapporto tra la potenza utile (irradiata) e la potenza totale fornita all'antenna. Maggiore è la resistenza alle radiazioni rispetto alla resistenza alla perdita, maggiore è il KGID dell'antenna. È abbastanza ovvio che i buoni contatti elettrici e le piccole resistenze ohmiche (spessore dell'elemento) sono buoni.

ROS

Come puoi vedere, questo parametro ci interessa nell'ultimo turno e non è quello principale. (Dio ti proibisce di pensare che il suo cattivo valore non possa essere sconvolto. Se l'SWR è superiore a due, questo è cattivo). Se l'antenna è sintonizzata sulla risonanza e durante la sintonizzazione abbiamo compensato la sua reattività e l'abbiamo abbinata all'alimentatore in termini di resistenza, allora l'SWR sarà uguale a uno. Basta non utilizzare il dispositivo integrato nel ricetrasmettitore come misuratore SWR. È più un indicatore. Inoltre, l'autotuner non si spegne sempre. E vogliamo sapere la verità. :-) E non dimenticare il bilanciamento (vedi sopra). È noto che è possibile alimentare le antenne con un cavo coassiale di qualsiasi lunghezza, ecco perché si tratta di un cavo coassiale sbilanciato, ma nel caso in cui due antenne siano alimentate da un cavo, è meglio assicurarsi che per entrambi calcolati frequenze la lunghezza del cavo è un multiplo di mezza onda. Ad esempio, per una frequenza di 14.100, la lunghezza del cavo sarebbe:

100/14,1 x 1; 2; 3; 4 ecc. = 7,09 m; 14,18 m; 21,27 m; 28,36 m, ecc.

Per 21,100 MHz rispettivamente:

100/21,1x1; 2; 3; 4 ecc. = 4,74 m; 9,48 m; 14,22 m; 18,96 m; 23.70; 28.44 ecc.

Di solito si considera prioritaria la lunghezza minima dell'alimentatore, e se calcoliamo lunghezze leggermente maggiori, vedremo che per le portate di 15 e 20 metri, la prima "molteplicità" si avrà con una lunghezza del cavo di 14,18 e 14,22 metri , il secondo, rispettivamente, 28,44 metri e 28,36 metri. Quelli. la differenza è di 4 centimetri, la lunghezza del connettore PL259. :-) Trascuriamo questo valore e abbiamo un alimentatore per due antenne. Calcolare la "lunghezza multipla" dell'alimentatore per le gamme di 80 e 40 metri ora non è difficile per te. Se non abbiamo dimenticato il bilanciamento, ora possiamo sintonizzare l'antenna con la certezza che l'alimentatore non introduca alcuna interferenza nella purezza dell'esperimento. :-). Un'ottima opzione sono due doppie Vee rovesciate su due alberi: 40 e 80 + 20 e 15 metri. Con questa opzione (beh, un altro GP a 28 MHz nel caso ci sia un passaggio), EN5R parte per quasi tutte le spedizioni.

Bene, ora siamo armati di conoscenze teoriche sulle proprietà delle antenne e possiamo ricevere adeguatamente consigli sulla loro implementazione e messa a punto. Certo, tutto è teorico, perché sai meglio sul posto. La più popolare tra le antenne per radioamatori è il dipolo. Quindi, le condizioni iniziali: possiamo alzare e abbassare il dipolo per mezz'ora e molte volte al giorno. Quindi, molto probabilmente, non ha senso perdere tempo a preimpostarlo a terra: non sarà difficile farlo perché funzioni all'altezza della sospensione. Dalle conoscenze teoriche preliminari, sono necessarie solo informazioni che la frequenza operativa del dipolo vicino al suolo con l'aumento "aumenterà" del 5-7 percento. Ad esempio, per la gamma di 20 metri, questo è 200-300 kHz.

Per sintonizzarsi sulla risonanza con la frequenza operativa di un dipolo convenzionale, è possibile utilizzare (tranne che per il sistema lower-cut-raise) o un generatore di sweep (molte persone conoscono questo dispositivo con il nome GKCH), o un GIR o, nel peggiore dei casi , un GSS e un oscilloscopio. È chiaro che se non esistono dispositivi di questo tipo, dovrai sintonizzare il foglio di dipolo in risonanza utilizzando un normale indicatore di campo o, come viene anche chiamato, una sonda. Questo è un normale dipolo con una lunga rete almeno dieci volte inferiore alla lunghezza calcolata dell'antenna stessa, collegata a un ponte raddrizzatore (meglio sui diodi al germanio - risponderà a una tensione inferiore), caricata su un dispositivo puntatore convenzionale - un microamperometro con scala massima (per meglio si vedeva :-) Sarebbe meglio se la sonda fosse con un circuito (filtro) per la frequenza operativa, in modo da non sintonizzarsi sul cellulare del vicino, e con un amplificatore. Ad esempio così. È chiaro che regoliamo la lunghezza del dipolo in base al massimo della sua radiazione alla frequenza operativa. L'SWR minimo in questo caso dovrebbe essere formato automaticamente. In caso contrario, ricordiamo la simmetrizzazione. Se non aiuta e il valore SWR è ancora alto, dovrai ricordare i metodi di corrispondenza. Anche se questo accade molto raramente.

Quindi, risulta che deve essere eseguita una sequenza di azioni: prima l'antenna è sintonizzata sulla risonanza, quindi viene raggiunto l'SWR minimo nella banda di frequenza richiesta. Tutto questo vale per semplici antenne a dipolo. E diventa molto complicato se l'antenna è multielemento. In questa variante non si può fare a meno di dispositivi speciali, poiché è necessario realizzare non solo un sistema con diverse incognite, ma anche ottenere proprietà direzionali ben definite. La messa a punto include la misurazione dei parametri principali dell'antenna e la loro correzione regolando le dimensioni lineari degli elementi dell'antenna, le distanze tra gli elementi, regolando i dispositivi di adattamento e bilanciamento.

"Mi piacerebbe aiutare Bill, ma il mio SWR è uno su tutte le bande..."

Suggerimento: fidati degli esperti. Come ha detto il famoso onda corta bielorusso Vladimir Prikhodko EW8AU, “accordando l'antenna solo tramite SWR, puoi creare un buon carico adattato per lo stadio di uscita del trasmettitore dall'antenna. Funzionerà bene in modalità normale, solo l'antenna potrebbe avere uno schema di radiazione scadente, bassa efficienza, parte della potenza verrà spesa per riscaldare gli elementi dell'antenna e il percorso dell'alimentatore dell'antenna e la cosa più spiacevole che può essere per un radioamatore è un'interferenza televisiva".

Di ritorno
Inoltrare

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Stamattina ho deciso di vedere come se la cava il digitale americano PCSAT NO44. Ha un problema: l'enuresi delle batterie. Tuttavia, non è solo lui. Ma gloria ai produttori di condensatori elettrolitici (e non elettrolitici): l'energia accumulata in essi è sufficiente per trasmettere un pacchetto :-). Poi una pausa, un accumulo. E ancora un pacchetto. Ma si scopre. Nel mondo, il suo nominativo è W3ADO-1. Ho appena provato come risponde attraverso il digi a 145827 kHz. Vivo, fumatore :-)

ISS: SSTV tutto il tempo

RS0ISS se non si utilizza la vite FM. è in trasmissione continua di immagini SSTV. Questa è una serie di francobolli dedicati all'80° anniversario di YA Gagarin. Modalità Scotty 2 periodo 180 secondi. Cioè, l'immagine va avanti per tre minuti, il trasmettitore riposa per tre minuti. Cioè, carica MMSSTV e sarai felice. L'importante è che la ISS arrivi in fase :-) Non appena è diventato udibile, l'immagine è andata. E poi nel momento in cui si sente meglio di tutti, secondo la legge della meschinità, cade in una pausa: - (E il tempo di volo non è niente: 5-7 minuti. Volo basso: - (Ecco l'immagine solo ora, 16:30 ora di Kiev

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