תיאום מכשירים: מטרה ועיקרון הבנייה

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:18

בתרגול חובבני, לעתים קרובות לא ניתן למצוא אנטנות שבהן עכבת הכניסה שווה לעכבת הגל של המזין, כמו גם עכבת המוצא של המשדר. ברוב המכריע של המקרים, לא ניתן לזהות התכתבות כזו, לכן יש להשתמש במכשירי התאמה מיוחדים. אנטנה, מזין, וגם הפלט של המשדר כלולים במערכת אחת שבה אנרגיה משודרת ללא כל הפסד.

איך עושים את זה?

כדי לבצע משימה די מסובכת זו, צריך להשתמש במכשירים תואמים בשני מקומות עיקריים - זו הנקודה שבה האנטנה מתחברת למזין, וגם הנקודה שבה המזין מתחבר ליציאה של המשדר. הנפוצים ביותר כיום הם התקני טרנספורמציה מיוחדים, החל ממעגלי תהודה נדנודים ועד שנאים קואקסיאליים, העשויים בצורה של חלקים נפרדים של כבל קואקסיאלי באורך הנדרש. כל המתאמים האלה משמשים כדי להתאים עכבות, בסופו של דבר למזער אובדן כללי של קווי תמסורת, וחשוב מכך, הפחתת פליטות מחוץ לפס.

ההתנגדות והתכונות שלה

ברוב המקרים, עכבת המוצא הסטנדרטית במשדרי פס רחב מודרניים היא 500 מ'. ראוי לציין שכבלים קואקסיאליים רבים המשמשים כמזין נבדלים גם בערך הסטנדרטי של עכבת גל ברמה של 50 או 750 מ' עם זאת, אם ניקח בחשבון אנטנות שעבורן ניתן להשתמש במכשירים תואמים, אזי, בהתאם לעיצוב ולסוג, לעכבת הכניסה בהן יש טווח רחב למדי של ערכים, הנעים בין כמה אוהם למאות ואף יותר.

ידוע שבאנטנות של אלמנט בודד, עכבת הכניסה בתדר התהודה פעילה למעשה, בעוד שככל שתדר המשדר שונה מהתהודה בכיוון זה או אחר, כך הרכיב התגובתי של אופי אינדוקטיבי או קיבולי יופיע במכשירי עכבת הכניסה עצמה. יחד עם זאת, לאנטנות מרובות אלמנטים יש עכבת כניסה בתדר התהודה, שהיא מורכבת בשל העובדה שאלמנטים פסיביים שונים תורמים להיווצרות הרכיב התגובתי.

אם עכבת הכניסה פעילה, ניתן להתאים אותה לעכבה באמצעות מכשיר התאמת אנטנות מיוחד. יש לציין כי ההפסדים כאן זניחים למעשה. עם זאת, מיד לאחר שמתחיל להיווצר רכיב תגובתי בהתנגדות הקלט, הליך ההתאמה יהפוך ליותר ויותריהיה צורך להשתמש בהתאמת אנטנות מורכבת ויותר ויותר מורכבת, עם יכולת לפצות על תגובתיות לא רצויה, והיא צריכה להיות ממוקמת ישירות בנקודת ההזנה. אם תגובתיות לא תפוצה, הדבר ישפיע לרעה על ה-SWR במזין, כמו גם יגדיל משמעותית את ההפסדים הכוללים.

האם עלי לעשות זאת?

ניסיון לפצות באופן מלא על תגובתיות בקצה התחתון של המזין אינו מוצלח, מכיוון שהוא מוגבל על ידי המאפיינים של המכשיר עצמו. כל שינוי בתדר המשדר בתוך הקטעים הצרים של רצועות החובבים לא יביא בסופו של דבר להופעת רכיב תגובתי משמעותי, שכתוצאה מכך לרוב אין צורך לפצות עליו. ראוי גם לציין שהתכנון הנכון של אנטנות מרובות אלמנטים גם אינו מספק רכיב תגובתי גדול של עכבת הכניסה הזמינה, שאינו דורש את הפיצוי שלו.

באוויר, לעתים קרובות ניתן למצוא מחלוקות שונות לגבי תפקידו ומטרתו של מכשיר תואם לאנטנה ("חוט ארוך" או סוג אחר) בתהליך התאמת משדר אליו. לחלקם יש תקוות גבוהות למדי, בעוד שאחרים פשוט רואים בו צעצוע רגיל. לכן צריך להבין נכון איך מקלט אנטנה באמת יכול לעזור בפועל, והיכן השימוש בו יהיה מיותר.

מה זה?

קודם כל, אתה צריך להבין נכון שהטיונר הוא שנאי התנגדות בתדר גבוה, שבמקרה הצורך ניתן יהיה לפצות איתו על תגובתיות אינדוקטיבית או קיבולית. שקול דוגמה פשוטה ביותר:

ויברטור מפוצל, אשר בתדר התהודה הוא בעל עכבת כניסה אקטיבית של 700 מ', ובמקביל הוא משתמש בכבל קואקסיאלי עם משדר בעל עכבת כניסה של כ-500 מ'. של המשדר, ובמצב זה יהיו לכל אנטנה (כולל "כבל ארוך") התאמת התקנים בין המשדר למזין, ללא קשיים בהתמודדות עם המשימה העיקרית שלו.

אם בהמשך המשדר מכוון לתדר השונה מתדר התהודה של האנטנה, אז במקרה זה, תגובתיות עלולה להופיע בהתנגדות הכניסה של המכשיר, אשר לאחר מכן כמעט מיד מתחילה להופיע בתחתית קצה המזין. במקרה זה, המכשיר התואם "P" של כל סדרה יוכל גם לפצות על כך, והמשדר יקבל שוב עקביות עם המזין.

מה יהיה הפלט שבו המזין מתחבר לאנטנה?

אם אתה משתמש בטיונר אך ורק ביציאה של המשדר, אז במקרה זה לא ניתן יהיה לתת פיצוי מלא, ויתחילו להתרחש הפסדים שונים במכשיר, מאחר שתהיה התאמה לא מלאה. במצב זה, תצטרך להשתמשאחד מחובר בין האנטנה למזין, שיתקן את המצב לחלוטין ויספק פיצוי תגובתיות. בדוגמה זו, המזין פועל כקו תמסורת מותאם באורך שרירותי.

דוגמה נוספת

אנטנת לולאה, בעלת התנגדות כניסה פעילה של כ-1100 מ', חייבת להיות מותאמת לקו שידור של 50 אוהם. תפוקת המשדר במקרה זה היא 500 מ'.

כאן תצטרכו להשתמש במכשיר תואם עבור מקלט המשדר או האנטנה, שיותקן בנקודה שבה המזין מתחבר לאנטנה. ברוב המוחלט של המקרים, חובבים רבים מעדיפים להשתמש בסוגים שונים של שנאי RF המצוידים בליבות פריט, אך למעשה, שנאי קואקסיאלי רבע גל, שניתן לייצר מכבל סטנדרטי של 75 אוהם, הוא פתרון נוח יותר.

איך ליישם את זה?

יש לחשב את אורך קטע הכבל המשמש באמצעות הנוסחה A/40.66, כאשר A הוא אורך הגל ו-0.66 הוא גורם המהירות המשמש לרוב המכריע של הכבלים הקואקסיאליים המודרניים. התקני התאמת אנטנת HF במקרה זה יחוברו בין מזין ה-50 אוהם לכניסת האנטנה, ואם הם יתגלגלו למפרץ בקוטר של 15 עד 20 ס מ, אז במקרה זה הוא יפעל גם כאיזון. התקן. המזין יהיה מותאם באופן אוטומטי לחלוטין למשדר, כמו גםשוויון ההתנגדויות שלהם, ובמצב כזה ניתן יהיה לסרב לחלוטין לשירותיו של מכוון אנטנה סטנדרטי.

אפשרות נוספת

לדוגמה כזו, נוכל לשקול שיטה אופטימלית נוספת להתאמה - שימוש בכפולה של חצי גל או כבל קואקסיאלי של חצי גל, באופן עקרוני, עם כל עכבת גל. הוא כלול בין הטיונר הממוקם ליד המשדר לבין האנטנה. במקרה זה, עכבת הכניסה של האנטנה, בעלת ערך של 110 אוהם, מועברת לקצה התחתון של הכבל, ולאחר מכן, באמצעות מכשיר התאמת אנטנה, היא הופכת להתנגדות של 500 מ'. במקרה, מסופקת התאמה מלאה של המשדר עם האנטנה, והמזין משמש כמחזר.

במצבים חמורים יותר, כאשר עכבת הכניסה של האנטנה אינה מתאימה לעכבה האופיינית של המזין, אשר, בתורה, אינה תואמת את עכבת המוצא של המשדר, נדרשים שני התקני התאמת אנטנת HF. במקרה זה, אחד משמש בחלק העליון כדי להתאים את המזין לאנטנה, בעוד השני משמש להתאים את המזין למשדר בחלק התחתון. יחד עם זאת, אין דרך ליצור מכשיר תואם במו ידיך, שניתן להשתמש בו לבד כדי להתאים את כל המעגל.

הופעת התגובתיות תהפוך את המצב למסובך עוד יותר. במקרה זה, התקני התאמת HF ישתפרו משמעותיתהתאמת המשדר למזין, ובכך לספק פישוט משמעותי של עבודת השלב הסופי, אך אין לצפות מהם ליותר. בשל העובדה שהמזין לא יהיה מותאם לאנטנה, יופיעו הפסדים, כך שיעילות המכשיר עצמו לא תהיה מוערכת. מד SWR מופעל המותקן בין הטיונר למשדר יבטיח שה-SWR=1 יהיה קבוע, ולא ניתן להשיג אפקט זה בין המזין למכוון, מאחר וקיימת אי התאמה.

מסקנה

היתרון של הטיונר הוא שהוא מאפשר לשמור על המצב האופטימלי של המשדר בתהליך העבודה על עומס לא עקבי. אך יחד עם זאת, לא ניתן להבטיח שיפור ביעילות של כל אנטנה (כולל "החוט הארוך") - ההתקנים התואמים חסרי אונים אם הם אינם מתאימים למזין.

מעגל P, המשמש בשלב המוצא של המשדר, יכול לשמש גם כמכוון אנטנה, אך רק אם יש שינוי תפעולי בהשראות ובכל קיבול. ברוב המוחלט של המקרים, מכוונים ידניים ואוטומטיים הם מכשירים הניתנים לכוונון קווי מתאר תהודה, ללא קשר אם הם מורכבים במפעל או שמישהו החליט לעשות מכשיר תואם לאנטנה במו ידיו. ישנם שניים או שלושה רכיבי ויסות באלה הידניים, והם עצמם אינם פעילים בפעולה, בעוד האוטומטיים הם יקרים, ועבור עבודה ביכולות רציניות, העלות שלהם יכולה להיות גבוהה ביותר.

מכשיר תואם פס רחב

מקלט זה עונה על הרוב המכריע של הווריאציות שבהן יש צורך להבטיח את התאמת האנטנה למשדר. ציוד כזה הוא די יעיל בתהליך העבודה עם אנטנות המשמשות על הרמוניות, אם המזין הוא משחזר חצי גל. במצב זה, עכבת הכניסה של האנטנה שונה ברצועות שונות, אך הטיונר מאפשר התאמה קלה עם המשדר. המכשיר המוצע יכול לפעול בקלות בהספקי משדר של עד 1.5 קילוואט בפס התדרים שבין 1.5 ל-30 מגה-הרץ. אתה יכול אפילו ליצור מכשיר כזה במו ידיך.

האלמנטים העיקריים של הטיונר הם שנאי RF אוטומטי על טבעת פריט מהמערכת המסיטה TV UNT-35, וכן מתג המיועד ל-17 עמדות. אפשר להשתמש בטבעות קונוס מדגמי UNT-47/59 או כל אחר. יש 12 סיבובים בפיתול, שמפותלים לשני חוטים, כאשר תחילתו של אחד משולבת עם סוף השני. בתרשים ובטבלה, מספור הסיבובים עובר, בעוד שהחוט עצמו תקוע וסגור בבידוד פלואורפלסטי. לבידוד, קוטר החוט הוא 2.5 מ מ, מספק ברזים מכל סיבוב, החל מהשמיני, אם סופרים מהקצה המוארק.

השנאי האוטומטי מותקן קרוב ככל האפשר למתג, בעוד שמוליכי החיבור ביניהם חייבים במינימוםאורך. אפשר להשתמש במתג עם 11 מצבים, אם העיצוב של השנאי עם מספר לא כל כך גדול של ברזים נשמר, למשל, מ 10 עד 20 סיבובים, אבל במצב כזה, מרווח שינוי ההתנגדות יקטן גם הוא.

לדעת את הערך המדויק של עכבת הכניסה של האנטנה, אתה יכול להשתמש בשנאי כזה כדי להתאים את האנטנה למזין של 50 או 750 מ', תוך שימוש רק בברזים הנחוצים ביותר. במצב כזה שמים אותו בקופסה מיוחדת חסינת רטיבות, ולאחר מכן ממלאים אותו בפרפין ומניחים אותו ישירות בנקודת ההזנה של האנטנה. התקן ההתאמה עצמו יכול להתבצע כעיצוב עצמאי או לכלול יחידת מיתוג אנטנה מיוחדת של תחנת רדיו כלשהי.

למען הבהירות, התווית המותקנת על ידית המתג מציגה את ערך ההתנגדות המתאים למיקום זה. כדי להבטיח פיצוי מלא של הרכיב האינדוקטיבי התגובתי, ניתן לחבר לאחר מכן קבל משתנה.

הטבלה למטה מראה בבירור כיצד ההתנגדות תלויה במספר הסיבובים שביצעת. במקרה זה, החישוב בוצע על סמך יחס ההתנגדויות, אשר תלוי ריבועי במספר הכולל של הסיבובים שבוצעו.