Perangkat koordinat: tujuan dan prinsip konstruksi

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-12 08:54

Dalam praktik amatir, seringkali tidak mungkin untuk menemukan antena di mana impedansi masukan sama dengan impedansi gelombang pengumpan, serta impedansi keluaran pemancar. Dalam sebagian besar kasus, tidak mungkin untuk mendeteksi korespondensi seperti itu, oleh karena itu, perangkat pencocokan khusus harus digunakan. Antena, feeder, dan juga output dari pemancar termasuk dalam satu sistem dimana energi ditransmisikan tanpa kehilangan apapun.

Bagaimana melakukannya?

Untuk menyelesaikan tugas yang agak rumit ini, Anda perlu menggunakan perangkat yang cocok di dua tempat utama - ini adalah titik di mana antena terhubung ke feeder, dan juga titik di mana feeder terhubung ke output pemancar. Yang paling luas saat ini adalah perangkat transformasi khusus, mulai dari sirkuit resonansi berosilasi hingga transformator koaksial, dibuat dalam bentuk potongan terpisah dari kabel koaksial dengan panjang yang diperlukan. Semua matcher ini digunakan untuk mencocokkan impedansi, yang pada akhirnya meminimalkan kehilangan saluran transmisi secara keseluruhan dan, yang lebih penting, mengurangi emisi out-of-band.

Perlawanan dan fitur-fiturnya

Dalam kebanyakan kasus, impedansi keluaran standar pada pemancar broadband modern adalah 500 m. Perlu dicatat bahwa banyak kabel koaksial yang digunakan sebagai pengumpan juga berbeda dalam nilai standar impedansi gelombang pada level 50 atau 750 m Namun, jika mempertimbangkan antena yang perangkat yang cocok dapat digunakan, maka, tergantung pada desain dan jenisnya, impedansi input di dalamnya memiliki rentang nilai yang cukup luas, mulai dari beberapa ohm hingga ratusan dan bahkan lebih.

Diketahui bahwa pada antena elemen tunggal, impedansi input pada frekuensi resonansi praktis aktif, sedangkan semakin banyak frekuensi pemancar berbeda dari resonansi satu arah atau lainnya, semakin banyak komponen reaktif dari suatu Sifat induktif atau kapasitif akan muncul pada impedansi input perangkat itu sendiri. Pada saat yang sama, antena multi-elemen memiliki impedansi input pada frekuensi resonansi, yang kompleks karena fakta bahwa berbagai elemen pasif berkontribusi pada pembentukan komponen reaktif.

Jika impedansi input aktif, dapat dicocokkan dengan impedansi menggunakan perangkat pencocokan antena khusus. Perlu dicatat bahwa kerugian di sini praktis dapat diabaikan. Namun, segera setelah komponen reaktif mulai terbentuk dalam resistansi input, prosedur pencocokan akan menjadi semakin banyakkompleks, dan semakin banyak pencocokan antena yang kompleks perlu digunakan, dengan kemampuan untuk mengkompensasi reaktivitas yang tidak diinginkan, dan harus ditempatkan langsung di feedpoint. Jika reaktivitas tidak dikompensasi, ini akan berdampak negatif pada SWR di feeder, serta secara signifikan meningkatkan kerugian keseluruhan.

Haruskah saya melakukan ini?

Upaya untuk sepenuhnya mengkompensasi reaktivitas di ujung bawah pengumpan tidak berhasil, karena dibatasi oleh karakteristik perangkat itu sendiri. Setiap perubahan frekuensi pemancar dalam bagian sempit dari pita amatir pada akhirnya tidak akan menyebabkan munculnya komponen reaktif yang signifikan, sebagai akibatnya seringkali tidak perlu untuk mengkompensasinya. Perlu juga dicatat bahwa desain antena multi-elemen yang benar juga tidak menyediakan komponen reaktif yang besar dari impedansi input yang tersedia, yang tidak memerlukan kompensasinya.

Di siaran, Anda sering dapat menemukan berbagai perselisihan tentang peran dan tujuan perangkat yang cocok untuk antena ("kabel panjang" atau jenis lain) dalam proses mencocokkan pemancar dengannya. Beberapa memiliki harapan yang agak tinggi untuk itu, sementara yang lain hanya menganggapnya sebagai mainan biasa. Itulah mengapa Anda perlu memahami dengan benar bagaimana tuner antena benar-benar dapat membantu dalam praktik, dan di mana penggunaannya akan berlebihan.

Apa ini?

Pertama-tama, Anda perlu memahami dengan benar bahwa tuner adalah transformator resistansi frekuensi tinggi, yang dengannya, jika perlu, dimungkinkan untuk mengkompensasi reaktivitas induktif atau kapasitif. Pertimbangkan contoh yang sangat sederhana:

Vibrator split, yang pada frekuensi resonansi memiliki impedansi input aktif 700 m, dan pada saat yang sama menggunakan kabel koaksial dengan pemancar yang memiliki impedansi input sekitar 500 m. Tuner dipasang pada output pemancar, dan dalam situasi ini akan untuk antena (termasuk "kabel panjang") perangkat yang cocok antara pemancar dan pengumpan, tanpa kesulitan mengatasi tugas utamanya.

Jika lebih lanjut pemancar disetel ke frekuensi yang berbeda dari frekuensi resonansi antena, maka dalam hal ini, reaktivitas dapat muncul dalam resistansi input perangkat, yang kemudian segera mulai muncul di bagian bawah akhir pengumpan. Dalam hal ini, perangkat yang cocok "P" dari seri apa pun juga akan dapat mengkompensasinya, dan pemancar akan kembali menerima konsistensi dengan pengumpan.

Apa yang akan menjadi output di mana feeder terhubung ke antena?

Jika Anda menggunakan tuner secara eksklusif pada output pemancar, maka dalam hal ini tidak mungkin untuk memberikan kompensasi penuh, dan berbagai kerugian akan mulai terjadi pada perangkat, karena akan ada pencocokan yang tidak lengkap. Dalam situasi ini, Anda perlu menggunakansatu terhubung antara antena dan pengumpan, yang sepenuhnya akan memperbaiki situasi dan memberikan kompensasi reaktivitas. Dalam contoh ini, pengumpan bertindak sebagai saluran transmisi yang cocok dengan panjang sewenang-wenang.

Contoh lain

Antena loop, yang memiliki resistansi input aktif sekitar 1100 m, harus dipasangkan dengan saluran transmisi 50 ohm. Output pemancar dalam hal ini adalah 500 m.

Di sini Anda perlu menggunakan perangkat yang cocok untuk transceiver atau antena, yang akan dipasang pada titik di mana feeder terhubung ke antena. Dalam sebagian besar kasus, banyak penggemar lebih suka menggunakan berbagai jenis transformator RF yang dilengkapi dengan inti ferit, tetapi kenyataannya, transformator koaksial seperempat gelombang, yang dapat dibuat dari kabel standar 75 ohm, adalah solusi yang lebih nyaman.

Bagaimana menerapkannya?

Panjang bagian kabel yang digunakan harus dihitung menggunakan rumus A/40,66, di mana A adalah panjang gelombang dan 0,66 adalah faktor kecepatan yang digunakan untuk sebagian besar kabel koaksial modern. Perangkat pencocokan antena HF dalam hal ini akan dihubungkan antara feeder 50 ohm dan input antena, dan jika digulung ke dalam rongga dengan diameter 15 hingga 20 cm, maka dalam hal ini juga akan bertindak sebagai penyeimbang. perangkat. Pengumpan akan secara otomatis dicocokkan dengan pemancar, sertakesetaraan resistensi mereka, dan dalam situasi seperti itu akan mungkin untuk sepenuhnya menolak layanan tuner antena standar.

Opsi lain

Untuk contoh seperti itu, kita dapat mempertimbangkan metode pencocokan optimal lainnya - menggunakan kelipatan setengah gelombang atau kabel koaksial setengah gelombang, pada prinsipnya, dengan impedansi gelombang apa pun. Ini termasuk di antara tuner yang terletak di dekat pemancar dan antena. Dalam hal ini, impedansi input antena, yang memiliki nilai 110 ohm, ditransfer ke ujung bawah kabel, setelah itu, menggunakan perangkat pencocokan antena, diubah menjadi resistansi 500 m. kasus, pencocokan penuh dari pemancar dengan antena disediakan, dan pengumpan digunakan sebagai repeater.

Dalam situasi yang lebih parah, ketika impedansi input antena tidak sesuai dengan impedansi karakteristik feeder, yang, pada gilirannya, tidak sesuai dengan impedansi output pemancar, diperlukan dua perangkat pencocokan antena HF. Dalam hal ini, satu digunakan di bagian atas untuk mencocokkan pengumpan ke antena, sementara yang lain digunakan untuk mencocokkan pengumpan ke pemancar di bagian bawah. Pada saat yang sama, tidak ada cara untuk membuat beberapa perangkat yang cocok dengan tangan Anda sendiri, yang dapat digunakan sendiri untuk mencocokkan seluruh rangkaian.

Munculnya reaktivitas akan membuat situasi semakin rumit. Dalam hal ini, perangkat pencocokan HF akan meningkat secara signifikanmencocokkan pemancar dengan pengumpan, sehingga memberikan penyederhanaan yang signifikan dari pekerjaan tahap akhir, tetapi Anda tidak boleh berharap lebih dari mereka. Karena fakta bahwa pengumpan akan tidak cocok dengan antena, kerugian akan muncul, sehingga efisiensi perangkat itu sendiri akan diremehkan. Pengukur SWR yang diaktifkan yang dipasang antara tuner dan pemancar akan memastikan bahwa SWR=1 tetap, dan efek ini tidak dapat dicapai antara pengumpan dan tuner, karena ada ketidakcocokan.

Kesimpulan

Manfaat tuner adalah memungkinkan Anda untuk mempertahankan mode pemancar yang optimal dalam proses bekerja pada beban yang tidak konsisten. Tetapi pada saat yang sama, peningkatan efisiensi antena apa pun (termasuk "kabel panjang") tidak dapat dipastikan - perangkat yang cocok tidak berdaya jika tidak cocok dengan feeder.

P-circuit, yang digunakan pada tahap keluaran pemancar, juga dapat digunakan sebagai tuner antena, tetapi hanya jika ada perubahan operasional dalam induktansi dan setiap kapasitansi. Dalam sebagian besar kasus, tuner manual dan otomatis adalah perangkat merdu kontur resonansi, terlepas dari apakah mereka dirakit di pabrik atau seseorang memutuskan untuk membuat perangkat yang cocok untuk antena dengan tangan mereka sendiri. Ada dua atau tiga elemen pengatur dalam manual, dan mereka sendiri tidak beroperasi dalam operasi, sementara yang otomatis mahal, dan untuk bekerja pada kapasitas serius, biayanya bisa sangat tinggi.

Perangkat pencocokan pita lebar

Tuner ini memenuhi sebagian besar variasi yang diperlukan untuk memastikan kecocokan antena dengan pemancar. Peralatan seperti itu cukup efektif dalam proses bekerja dengan antena yang digunakan pada harmonik, jika pengumpan adalah repeater setengah gelombang. Dalam situasi ini, impedansi input antena berbeda pada band yang berbeda, tetapi tuner memungkinkan pencocokan yang mudah dengan pemancar. Perangkat yang diusulkan dapat dengan mudah beroperasi pada daya pemancar hingga 1,5 kW dalam pita frekuensi dari 1,5 hingga 30 MHz. Anda bahkan dapat membuat perangkat seperti itu dengan tangan Anda sendiri.

Elemen utama tuner adalah RF autotransformer pada cincin ferit dari sistem pembelokkan TV UNT-35, serta sakelar yang dirancang untuk 17 posisi. Dimungkinkan untuk menggunakan cincin kerucut dari model UNT-47/59 atau lainnya. Ada 12 lilitan di belitan, yang dililit menjadi dua kabel, sedangkan awal satu digabung dengan ujung kedua. Dalam diagram dan tabel, penomoran belokan adalah melalui, sedangkan kawat itu sendiri terdampar dan tertutup insulasi fluoroplastik. Untuk insulasi, diameter kawat adalah 2,5 mm, menyediakan keran dari setiap putaran, mulai dari kedelapan, jika dihitung dari ujung yang diarde.

Autotransformator dipasang sedekat mungkin dengan sakelar, sedangkan konduktor penghubung di antara mereka harus memiliki minimumpanjang. Dimungkinkan untuk menggunakan sakelar dengan 11 posisi, jika desain transformator dengan jumlah ketukan yang tidak terlalu besar disimpan, misalnya, dari 10 hingga 20 putaran, tetapi dalam situasi seperti itu, interval transformasi resistansi juga akan berkurang.

Mengetahui nilai yang tepat dari impedansi input antena, Anda dapat menggunakan transformator seperti itu untuk mencocokkan antena dengan feeder 50 atau 750 m, hanya menggunakan tap yang paling diperlukan. Dalam situasi seperti itu, ia ditempatkan di kotak tahan lembab khusus, setelah itu diisi dengan parafin dan ditempatkan langsung di titik umpan antena. Perangkat pencocokan itu sendiri dapat dilakukan sebagai desain independen atau disertakan dalam unit pengalih antena khusus dari beberapa stasiun radio.

Untuk kejelasan, label yang dipasang pada gagang sakelar menunjukkan nilai resistansi yang sesuai dengan posisi ini. Untuk memastikan kompensasi penuh dari komponen induktif reaktif, selanjutnya dimungkinkan untuk menghubungkan kapasitor variabel.

Tabel di bawah ini dengan jelas menunjukkan bagaimana resistensi bergantung pada jumlah putaran yang Anda lakukan. Dalam hal ini, perhitungan dilakukan berdasarkan rasio hambatan, yang bergantung pada kuadrat dari jumlah total belokan yang dibuat.