Вопрос такой: настраивается ли кабель в резонанс, если да то какими приборами это можно сделать.
Вид для печати
Вопрос такой: настраивается ли кабель в резонанс, если да то какими приборами это можно сделать.
Вообще-то задача кабеля (антенного фидера) - передать энергию в антенну. Лучше всего он это делает, когда "не в резонансе". И что Вы понимаете под понятием "настроить в резонанс"? Для чего?Цитата:
Первоначальное сообщение от Torvord
Вопрос такой: настраивается ли кабель в резонанс, если да то какими приборами это можно сделать.
Да не для чего, просто слыхал такую фразу и подумал: почему бы не спросить.
Какие мы умные. Если разобраться, то для каждой длины волны свой коэффициет укорочения. Так что подумайте "Умные" радиолюбители.
Может быть и разный, только зря Вы обижаетесь. Изначальный вопрос по сути своей отсутствует, т.к. похож на "пойди туда, не знаю куда, возьми то, не знаю что".
Про какой резонанс Вы спросили?
Все таки попытаюсь ответить.
Да кабель настраивается в резонанс. На высоких частотах (UHF, VHF) я это делаю при помощи АЧХ-метра. На КВ - просто рулеткой.
Однако какой резонанс Вам нужен и для чего?
Резонанс общественности по поводу заданного вопроса !
Нехорошо!!
Ну задал человек вопрос, так скажите коли знаете.
to: UT3IM
Игорь, отвечать всетаки желательно по существу или неотвечать совсем.
to Torvord:
Придется мне слегка разьяснить.
Сопротивление настроенной антенны на данной частоте может быть чисто активным или активным+реактивным. Если рассмотреть частный случай с 50 Ом ,то для того чтобы запитать антенну коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением в 50 Ом любой(в пределах разумного) длинны нужно:
- на заданной частоте на зажимах антенны должно быть чисто активное сопротивление в 50 Ом.
В этом Борис (RU3AX) совершенно прав.
Вся проблема в том, что получить эти чисто активные 50 Ом на КВ антеннах частенько весьма затруднительно. Тут и проблемы с подвесом, и измерительными приборами, да и много чего....
На УКВ проблема решается значительно проще и вот там действительно большинство антенн запитываются 50(75) Омным кабелем произвольной длины.
На КВ, в силу причин указанных выше, выход находится в использовании " настроенных в резонанс кабелей", как Вы выразились.
Рассказывать всю теорию антенн я несобираюсь( да и несчитаю себя большим спецом в этой сфере), потому просто принимайте мой слова как " обьяснение на пальцах".
Известно, что полуволновой отрезок линии (кабеля) передает подключенное сопротивление с входа на выход без изменнения. Т.е. если этот кусок подключить к антенне, то на его выход можно подключить измерительный прибор и он покажет волновое сопротивление антенны так как будто бы этого куска нет вообще. Такой отрезок кабеля называют полуволновым повторителем и используют для настройки антенн. Причем неважно из какого кабеля он сделан, лишь бы его ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ длинна соответствовала нужному диапазону. Чем дальше от нужной частоты будет отстроен полуволновый повторитель, тем менее точными будут показания подключенного к нему прибора.
На основе таких полуволновых повторителей ( или кратных им отрезков) создаются фидерные линии питания для передатчиков. Часто проще трансформировать сопротивление антенны, к примеру, активное 35Ом+ реактивное 20 Ом по фидерной линии к передатчику и там согласовать его через П-контур.
Этому методу присущи недостатки, но их можно устранить или существенно ослабить.
Очень часто полуволновые повторители применяются для работы с многодиапазонными компромиссными антеннами. типа UW4HW, ДЕЛЬТА и т.д. В этих случаях полуволновый повторитель делают на самый низкочастотный диапазон, на остальные он получается автоматически(80,40,20,15,10 метров).
Коаксиальные кабели в среднем имеют коэфициент укорочения 0,6-0,7(зависит от марки).
Открытые линии (два медных провода на определенном рассоянии) имеет коэф. укорочения = 1
Коэф. укорочения мало зависят от частоты и считаются постоянными до нескольких сотен МГц.
Пример:
Полуволновый повторитель для 40 метров.
Частота 7.050МГц = 42,55 метра
полволны: 21,27 метра
с учетом коэф.укорочения : умножить на 0,66 = 14,04 метра
Таким образом для коаксиально кабеля повторитель на 40 метровый диапазон составит 14,04 метра, а для открытой линии 21,27 метра.
Здесь есть одна неопределенность - кабели могут быть разными, потому и нужны приборы для их настройки.Хотя и рулеткой иногда попасть можно.
Здесь упоминался измеритель АЧХ. К примеру ХА1-42, ХА1-50.
С мостом Брагина на ХА1-42 настройка повторителя занимает 30 сек.
В "Радиолюбителе" №5 за 1990 год есть прибор от UA9AA(кажется). Проверено - работает надежно, хотя и подольше чем с измерителем АЧХ. Зато на крышу поднять можно.
А можно просто ВЧ-вольтметром+генератор.
Вообщето приборов разных много.
73!!
... Так в том то и дело, что не задал человек вопрос.Цитата:
Первоначальное сообщение от RW4HM
Нехорошо!!
Ну задал человек вопрос, так скажите коли знаете.
73!!
А Вы считаете, что ответили на незаданный вопрос.
Ничего себе "некоторые" коментарии. Никоим образом не пытаюсь обидеть автора цитаты. Она (цитата) прежде всего подтверждает то что вопрос не был задан. В результате уважаемый Mmbubo Mmbembu (ну братское сердце, ты себе и погоняло придумал, трудно запомнить однако) выдал обзорную лекцию на вариацию на тему "А вдруг Torvord-а такая проблема беспокоит..." Я ее даже читать не стал сразу, хотя все правильно написано, но для кого, может автор темы желает из кабеля режекторный фильтр изготовить, а ему тут про комплексное сопротивление диполя рссказывают.Цитата:
Первоначальное сообщение от Mmbubo Mmbembu
Прошу прощения за вмешательство, но хочется добавить
некоторые комментарии.
Да, действительно, 50 Ом трудно получить, особенно от антенны для 80м или 160м диапазона, висящей низко над землей. Для диполя, например, чаще выходит ом 20...35 на резонансе. К тому же антенна получается узкополосной и реактивность во вх. сопротивлении резко нарастает при изменении частоты.
Пусть вх. сопротивление антенны равно 20 +j0 Ом, а волновое сопротивление кабеля = 50 Ом. Тогда в кабеле без потерь имеем КСВ около антенны равным 2,5.
При этом важно, что какова бы длина кабеля ни была, КСВ в нем так и останется 2,5.
Это происходит потому, что волновое сопротивление кабеля и входное сопротивление антенны от длины кабеля не зависят и, следовательно, их отношение также не зависит от длины этого самого кабеля :-).
Поэтому непонятно, зачем в данном случае нам полуволновый повторитель, он же настроенный в резонанс кабель.
Действительно.
Он, резонансный кабель, всего лишь обеспечит для передатчика нагрузку в виде сопротивления, равного 20 Ом. Ну и что в этом хорошего. Понятно, что П-контур обычно в состоянии согласовать выходное сопротивление анодной цепи с таким сопротивлением и передатчик выплюнет всю свою мощность в эти 20 Ом практически без потерь. Малые потери будут только на элементах П-контура.
Если же кабель не полуволновый, а, допустим, длиной 0,66 лямбда, то КСВ в нем будет равен тем же 2,5 , зато сопротивление антенны в 20 Ом перетрансформируется кабелем такой длины в комплексное сопротивление, равное 49.853 +j47.364 Ом, на которое П-контур также чудесно настроится. И потери в этом П-контуре останутся такими же, ну, может на 1...2 Вт побольше (или поменьше), что полная ерунда даже по сравнению со 100 Ваттами.
Получается, что в обоих случаях передатчик закачает в кабель одинаковую мощность. Поскольку КСВ в кабеле в обоих случаях одинаково (2,5), то до антенны добежит одинаковая мощность.
Кроме того, абсолютно одинаковая мощность отразится и обратно в сторону передатчика как для кабеля длиной в 0,5 длины волны, так и для кабеля длиной 0,66 лямбда.
Таким образом получается что в настройке кабеля на резонанс нет ни малейшего смысла.
Потому что:
1. В обоих случаях в антенну попадает одинаковая мощность.
2. В обоих случаях КСВ в кабеле один и тот же.
3. В обоих случаях П-контур передатчика легко настраивается для того, чтобы закачать в кабель максимальную мощность.
Пусть теперь наш кабель настоящий и, как все настоящее, имеет потери. Предположим, что потери в кабеле в обоих случаях одинаковы и равны 2 дБ. Ясно, что на более длинном кабеле потери будут больше на самом деле. Однако разница между 0,5 и 0,66 небольшая и я думаю, что для простоты рассуждений такое допущение можно применить.
Что в этом случае будет?
КСВ около антенны останется равным 2,5, а вот около передатчика оно уменьшится до 1,741, поскольку к 20 Ом сопротивления антенны добавится сопротивление потерь кабеля. То есть в случае резонансного кабеля передатчик увидит сопротивление, большее чем 20 Ом на величину сопротивления потерь в фидере. Поэтому и КСВ получится меньше, поскольку 20 Ом + потери ближе к 50, чем просто 20 Ом.
Ну, а если кабель имеет длину 0,66 лямбда, то КСВ около передатчика будет равно....
Да те же, блин, 1,741! Почему? Да потому что мы предположили, что потери на обоих отрезках одинаковые, 2 дБ. Следовательно и сопротивления потерь будут одинаковые, добавка к 20 Омам тоже будет одной и той же.
Конечно, в реальных условиях потери на чуть более длинном кабеле чуть-чуть больше и КСВ для него, измеренное около передатчика, будет получше для таких соотношений волнового сопротивления кабеля и входного сопротивления антенны, какие мы выбрали в нашем примере.
Ну, ладно. У нас КСВ около передатчика получается одинаковым.
При этом для кабеля длиной 0,5 лямбда передатчик видит сопротивление, равное 28.714+j0 Ом, а для 0,66 лямбда 54.984 +j29.029 Ом.
В обоих случаях П-контур обычного передатчика настроится на эти сопротивления без всяких трудностей и в кабель закачается опять вся мощность передатчика, как и раньше.
Другое дело, что до антенны добежит мощности меньше, чем в кабеле без потерь. Однако, поскольку потери равны, то доля мощности, дошедшая до точки подключения антенны в обоих случаях будет одинаковой.
Дальше, по-моему все ясно. Для кабеля с потерями справедливы те же пункты 1, 2 и 3, как и для кабеля без потерь.
Каковы же выводы?
По-моему они абсолютно ясны:
1. Применение полуволновых повторителей ничего полезного не дает.
2. В случае применения реальных кабелей надо стремиться максимально уменьшить длину кабеля, чтобы сократить потери в нем.
3. Применение согласующих устройств на выходе предатчика преследует цель закачать в фидер максимальную мощность.
4. Согласовывать антенну с фидером следует в точке, где они присоединены друг к другу.
Зачем тогда нам этот полуволновой повторитель?
Да реально почти незачем. Через него удобно определять комплексное в общем случае входное сопротивление антенны на некоторой интересующей нас частоте в случае, когда эта антенна подвешена высоко, на рабочей высоте, куда просто так не попасть. Например, входное сопротивление дельты, висящей между домами. Или так же подвешенного диполя.
Когда мы его определим, то можно будет рассчитать согласующее устройство, которое надо поместить между кабелем и антенной, чтобы получить в кабеле около антенны КСВ=1. После этого повторитель нужно заменить максимально коротким куском кабеля с волновым сопротивлением, под которое считали согласующее.
И всего делов :-)).
Torvord, Вы уж озадачте конечной целью Вашего вопроса, тут много умных, подскажут как решить Ваш вопрос, может и кабель не надо в резонанс (какой, параллельный или последовательный?) настраивать.
С Новым Годом! Успехов в хобби и всяческих манн небесных!
С Новым годом ребята!
Наконец то кто то смог на пальцах и подробно обьяснить, что лучше лучше чего..... Спасибо Mmbubo Mmbembu!!!
Я же сказал, что не спец в водопроводно-антенных науках. А то некоторые господа ( RA4AJF) похоже только на приколки горазды.
Но мне кажется я ясно сказал, что полуволновые повторители подходят для компромисных антенн, типа UW4HW, DELTA.... и Т.д. Вот за этим "и т.д." скрываются антенны -> диполь 2х20, w3dzz весящие между домами.На такого типа антеннах часть радиолюбителей( и немалая) работает на всех диапазонах.
Подскажите мне необразованному, как разместить СУ(вседиапазонное) на клеммах антенны типа диполь2х20 , висящей между домами на высоте 20 метров над проезжей частью. Да так, чтобы оно не рухнуло на провода освещения.
Только ненадо рассказывать о трех-метровых талрепах и тракторах с лебедками. У кого есть такие возможности,тот ставит УНЖУ и монобенды. И небудет задавать подобные вопросы на форуме. Можете рассчитывать на 1-2 человек и 1.5-2 часа времени.
Павел, а я понял , что AJF увлекается антеннами. Здесь не всем понятны реплики , т.к. надо глубоко знать тему.
to es4rz:
Привет Володя!!!
С новым годом тебя и "неломаемости" аппаратуры на долгие времена.
73!!
Спасибо! Успехов в Новом Году!
Жду антенной погоды для установки. Последние ветры надоумили поставить еще один ярус оттяжек, т.к. у 10-ти элементов парусность большая.
73!
to Mmbubo Mmbembu:
Спасибо, очень интересно и доходчево рассказано.
Как я понял, к диполю надо подцепить двухпроводную линию произвольной длины и возможно большим сопротивлением( к примеру 600 Ом). Эти линия по крадчайшему расстоянию дойдет до дома ( или балкона). Так как тянуть два провода на изоляторах по квартире нехорошо, то у места ввода или непосредственно после ввода в помещение будет установлено СУ . Которое переведет симметричную двухпроводную линию в несимметричную коаксиальную.
Так как после такой "операции" сопротивление 50 Ом будет с обоих сторон кабеля, то он может быть наверное любой длины?
У меня вопрос о помехах, которые возникнут с применением открытой линии и большим КСВ.
Если это не "прикол" (напоминает послания одного из участников форума, "специализирующегося" на антеннах), то кабель в резонанс можно "настроить", например, конденсатором, включенным на "дальнем" его конце с центрального проводника на оплетку. А проконтролировать ГИРом или ГСС c ВЧ вольтметром. Термин "резонанс" применительно к кабелю здесь применяется условно - вместе с внешними элементами. Но в целом это резонансная система.Цитата:
Первоначальное сообщение от Torvord
Вопрос такой: настраивается ли кабель в резонанс, если да то какими приборами это можно сделать.
Кстати, отрезки кабеля используются не только в режекторных элемнтах, но и в генераторах на КВ диапазоны. Это, кажется, применил в свое время в одном из трансиверов Владас (UP2NV).
Беньковский,Лепинский. Москва" Радио и Связь" 1983.
Глава 3, Питание антенн,3.1....нерезонансное питание..Rвых.пер=Zo=Rа Это лучший вариант.
Резонансное питание, когда равенства нет и приводятся примеры линий для трансформации сопротивлений.
На самом деле мы все обсуждаем возможные ответы, не понимая до конца (я - это точно) смысла исходного вопроса.Цитата:
Первоначальное сообщение от es4rz
Беньковский,Лепинский. Москва" Радио и Связь" 1983.
Глава 3, Питание антенн,3.1....нерезонансное питание..Rвых.пер=Zo=Rа Это лучший вариант.
Резонансное питание, когда равенства нет и приводятся примеры линий для трансформации сопротивлений.
Что касается термина резонансное питание" я тоже встречал в литературе давних лет, когда речь шла о ситуации с КСВ не равном 1 и выборе длины линии (фидера) для трансформации исходного импеданса в нечто другое (более подходящее). Хотя на практике примеры практически всегда ограничивают полуволновым и четвртьволновым трансформаторами. Но эдесь применение слова "резонансный" все-таки некорректно.
В двух источниках названо по разному:
-согласованная линия питания;
-резонансная линия питания.
У Г.З. Айзенберга( КВ антенны) вообще одни дифуравнения на пол-страницы.
Я откликнулся не из-за глубокого знания, а потому, что самое простое иметь СУ между кабелем и антенной (линия бегущей волны, без КСВ, естественно). Обычно, так все поступают в КВ антеннах. Лишь некоторые одаренные любители делают сложные антенны, но уверен, что у них за спиной образование в этой области.
Увы, это не так. По большей части многодиапазонные антенны имеют приличный КСВ на части диапазонов и применения СУ не избежать. Такое решение (СУ у антенны) реально лишь для профессионалов. Фирма "Роде и Шварц" выпускает, например, диполь с согласущим устройством в точке питания. Диполь не проволочный, а из трубок - на верху мачты и согласующее устройство. Вот у этой антенны на ЛЮБОЙ частоте КСВ в кабеле 1.Цитата:
Первоначальное сообщение от es4rz
...самое простое иметь СУ между кабелем и антенной (линия бегущей волны, без КСВ, естественно). Обычно, так все поступают в КВ антеннах. Лишь некоторые одаренные любители делают сложные антенны, но уверен, что у них за спиной образование в этой области.
Mmbubo Mmbembu
Думаю, что Ваше объяснение с «беганьем туда-сюда» отраженки неточно. Если бы можно было бы измерить КСВ в полотне антенны (только не у антенны бегущей волны), то и там бы мы обнаружили существенный «стояк». Это не означает, что антенна отражает часть мощности. Просто соль согласования заключается вводе всей цепочки: «колебательная система передатчика – линия питания – антенна» в РЕЗОНАНС. Для лампы (транзистора) эта нагрузка чисто активная и ВСЯ мощность идёт на излучение. Ну, а ввод в резонанс можно достигнуть разными методами.
Под обычной радиолюбительской антенной я подразумеваю диапазонную (Яги,квадраты на 40-10 метров).
При определенных условиях многодиапазонные проволочные антенны (W3DZZ, G5RV...) тоже применяются...
Так и и о том же. Автор темы задал вопрос весьма пространно, да потом еще сделал вид что обиделся на ответ, соответственно тоже пространный.Цитата:
Первоначальное сообщение от RU3AX
На самом деле мы все обсуждаем возможные ответы, не понимая до конца (я - это точно) смысла исходного вопроса.
Постепенно тему развили по поводу целесообразности полуволновых повторителей в том числе.
Я "увлекаюсь" антеннами. Первая антенна радиолюбительская, в изготовлении которой я принял участие была построена в 1984г. Это 4ел. Yagi на 40-ку. За 20 лет радиолюбительства и профессиональной деятельности в связи своими руками изготовил достаточное количество антенн в диапазоне от 1.8 МГц до ДМВ.
Кстати полуволновый повторитель очень помогает во время настройки. Последнее время всегда стараюсь его использовать. Причем когда имеешь дело с низкими частотами, то настраивать его и не нужно (повторитель). Разброс в коэфф. укорочения с лихвой компенсируется тем, что диапзоны наши узкие. Поэтому на НЧ просто принимаю Ку полиэтиленового кабеля за 0.667 и отмеряю обычной рулеткой. На десятку извините диполь строить у меня рука не поднимается, там Yagi Optimizer вполне справляется и я забыл, когда Yagi настраивал. Кстати о Yagi давным давно забросил попытки строить всяческие гаммы, омеги и т.п. Просто при расчетах задаюсь определенным сопротивлдением и использую 1/4 волновый трансформатор. в случае разрезного вибратора (на КВ), на УКВ/ДМВ чудесно себя чуствуют шлейфвибратор.
Когда надо настроить кусок кабеля на высоких частотах, использую АЧХ-метр, у меня их два - Х1-48 и Х1-50. В принципе хватает.
Ну про открытый фидер и диполь произвольной длины + СУ в конце фидера уже столько написано в разных местах, что и повторяться лень, это давно классикой стало.
Кстати потери в коаксиальном повторителе на НЧ диапазонах невелики, поэтому вариант согласования после повторителя тоже имеет право на жизнь, хотя в этом случае реактивность компенсировать лучше всетаки у самой антенны.
Еще раз с Новым Годом!
Mmbubo Mmbembu
Я написал, что Ваше объяснение с «беганьем туда-сюда» отраженки неточно и вот почему. Цитирую Ваше сообщение, в котором мною выделены ключевые места.
//Напомню, что П-контур согласовывает сопротивление анодной цепи передатчика Rа с комплексным (в общем случае) сопротивлением Zф, которое получается в начале фидера после того, как фидер в свою очередь перетрансформирует входное сопротивление антенны к своему началу.ПРИЧЕМ ЭТО СОГЛАСОВАНИЕ ВЫПОЛЯЕТСЯ ТАКИМ ОБРАЗОМ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ НА ЭТОМ СОПРТИВЛЕНИИ Zф МАКСИМАЛЬНУЮ МОЩНОСТЬ.
То есть получается, что П-контур выполнен так, что он всегда идеально согласован с сопротивлением, существующим в начале фидера.
Поэтому отразившаяся часть мощности "не видит" на своем пути никакой неоднородности в виде П-контура и прямиком проскакивает на анодную цепь. Точно также, как она проскакивала бы в антенну, если бы антенна была идеально согласована с фидером (имела то же входное сопротивление, что и волновое фидера).
…
Что же произойдет на аноде с этой отраженной мощностью? …ОНА СЛОЖИТСЯ С ТОЙ,КОТОРАЯ ОБРАЗУЕТСЯ НА АНОДЕ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ УПРАВЛЯЮЩЕГО СЕТОЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, СОЗДАВАЕМОГО ДРАЙВЕРОМ, И ВМЕСТЕ С НЕЙ ПОБЕЖИТ НАЗАД, К АНТЕННЕ.
Поскольку потерь в фидере нет, то, добежав до антенны, эта отраженная мощность в свою очередь разделится на ту, которая попадет в антенну, и ту, которая опять пойдет по фидеру назад, к аноду.
Таким образом, получается, что ОТРАЖЕННАЯ МОЩНОСТЬ МНОГОКРАТНО ЦИРКУЛИРУЕТ ПО ФИДЕРУ,ПРОНИКАЯ В АНТЕННУПОРЦИЯМИ ДО ТЕХ ПОР, ПОКА ВСЯ НЕ ПОПАДЁТ В АНТЕННУ.//
Теперь комментарии.
// отраженная мощность многократно циркулирует по фидеру, проникая в антенну порциями до тех пор, пока вся не попадет в антенну.//
Если не устранена причина отражения, то отраженная мощность никогда полностью в антенну не попадёт. В Вашем высказывании логическая неточность.
// Она сложится с той, которая вновь образуется на аноде под воздействием управляющего сеточного напряжения, создаваемого драйвером, и вместе с ней побежит назад, к антенне.//
В популярной форме в книгах этот момент объясняется так. Отраженная мощность вычитается из падающей, что приводит к недоиспользованию выходного каскада по мощности. У Вас падающая мощность состоит из мощности, «снимаемой» с анода лампы, плюс отраженная мощность. В линии питания эти мощи встречаются. Результирующая мощность равна мощности снятой с анода. То есть ВСЯ мощность выходного каскада уходит в антенну. За счёт чего?
А за счёт согласования! Посмотрим внимательно, в чём его суть.
// Причем это согласование выполняется таким образом, чтобы получить на этом сопротивлении Zф максимальную мощность. …//
Если мы говорим о максимальной отдаваемой выходным каскадом мощности, то подразумеваем какой-то режим его работы (критический, перенапряженный и т.д.), который зависит ещё и от напряжения возбуждения. Возможны случаи, когда согласование П-контуром может вывести каскад из заданного режима. Ну, будем считать, что П-контур этого не допустит.
П-контур представляет собой обычный параллельный контур, в котором емкость заменена двумя последовательно включенными емкостями, использующимися как емкостной делитель. Манипулирую значениями этих емкостей, и быть может индуктивностью катушки, можно согласовать сопротивление анодной нагрузки и сопротивление на входе линии питания.
Только с каким сопротивлением производится согласование?
Согласовать можно только активное сопротивление, на котором ток и напряжение совпадают по фазе. Если бы мы могли согласовать комплексное сопротивление, то оно бы внесло в анодную цепь реактивность и ухудшило работу каскада.
Поэтому П-контур слегка расстраивают, внося в систему реактивность, равную по величине реактивности на входе линии питания и обратную ей по знаку. Теперь на входе линии питания НЕТ реактивности!
А что есть на другом её конце, на входе антенны?
Здесь нужно немного отвлечься и вспомнить процессы, происходящие в линиях при несогласованной нагрузке. В них устанавливается режим смешанных волн. Бегущей, в которой ток и напряжение совпадают по фазе и поэтому они переносят эл-маг. энергию в нагрузку, и стоячей, в которой ток и напряжение сдвинуты по фазе на 90 гр. и поэтому превращают часть мощности в реактивную. Правда, в некоторых точках линии (резонансных) со стоячей волной ток и напряжение совпадают по фазе. И если эту точку совместить с входом антенны, то и «стояк» отдаст в неё мощность.
Предположим, что входное сопротивление антенны активно, но не совпадает с волновым сопротивлением линии питания. На конце линии у антенны возникнет «стояк» и сопротивление линии в этой точке станет отличным от волнового с реактивной составляющей, вызванной несовпадением по фазе тока и напряжения.
Расстраивая П-контур, внося в систему «П-контур + линия питания» дополнительную реактивность можно добиться совпадения по фазе тока и напряжения на входе антенны. При этом система «П-контур + линия питания» окажутся в резонансе, что и нужно анодной нагрузке.
Как видите, ранее я сказал не всю правду. Реактивность, вносимая П-контуром, равная по величине реактивности на входе линии питания и обратная ей по знаку, может быть как частный случай. В общем случае соль «согласования» заключается во вводе всей системы «П-контур + линия питания + антенна» в РЕЗОНАНС!
В том, что в разговорах об антеннах чаще слышишь слова «согласование» и редко «резонанс» виноваты сами «антенные» кулибины.
С уважением, Владимир.
А на УКВ я расчитываю антенну на 50 (75) Ом для разрезного вибратора и применяю вибратор Пистелькорса, который в простейшем случае учетверяет сопротивление, затем U-колено 1/2wl приводит это к 50 (75) Омам и заодно симметрирует. Пробовал также четверть волновый стакан и просто трубку из колец ферритовых, надетых на кабель у самого вибратора.Цитата:
Первоначальное сообщение от Mmbubo Mmbembu
На КВ очень удобно! При обычных для Яги сопротивлениях в четвертушке получается КСВ не больше 2,1. При сопротивлении антенны 27 Ом КСВ в четвертушке всего 1,4! Если еще из этой четвертушки выполнить дроссель, то получается и приемлемое симметрирование.
А как Вы выполняете симметрирование на УКВ при выбранной Вами системе согласования?
На УКВ (при большом количестве директоров) от длины вибратора усиление практически не зависит, а только входное сопротивление, поэтому тут больше возможностей для согласования и симметрирования.
Однажды я сделал 5 ел. на десятку одному товарищу. Перед тем как ее изготавливать, предупредил, что гамму расчитывать пока не научился хорошо, поэтому сам будешь настраивать. А при ксв=2, сама антенна излучала достойно.Цитата:
[i]
В том, что в разговорах об антеннах чаще слышишь слова «согласование» и редко «резонанс» виноваты сами «антенные» кулибины.
С уважением, Владимир. [/B]
Он понастраивал ее при помощи соседа. После этого сосед этот придя к нам на фирму и узнав, что антенну расчитывал и изготавливал я, заявляет мне: "Вася ты не правильно расчитал антенну, у нее резонанс черти где, но не там где нужно." Точно такая антенна у нас стояла на коллективке. Сравнивали ее работу со многими в городе. Все были побеждены. Хотя в Ростове монстров антенных и нет, мы сами главные были. Только KT34XA, которая длиннее и имеет на 10-ке 6 елементов, и которую UA6LQ очень долго и тщательно настраивал смогла уступить "не очень много" - пару децибел по усилению.
Я в ответ спросил: "Витя, а что такое резонанс пятиэлементной антенны?" А он мне отвечает: "А это частота, где ксв = 1". Я не стал с ним спорить, доказывать, что у всех элементов свои резонансная частоты, которые и определяют диаграмму и уселение антенны, иными словами понятие "резонанс" в пятиэлементной антенне вообще не понятно из какой оперы. Не стал спорить и доказывать, ибо он любитель повторять фразу примерно такую. "Как это не бывает одной резонансной частоты в пятиэлементной антенне, вот например технические данные антенны фирмы KLM модель такая то, 5 елементов, резонансная частота 28.5. Американцы не дураки, в этой фирме толпа инженеров работает, не чета тебе"
На вопрос что такое резонансная частота антенны я могу ответить только в случае одноэлементной антенны, и ответ этот звучит так - Это частота, на которой антенна не имет реактивности во входном сопротивлении. В остальных случаях - извините, вообще вопроса такогоне понимаю.
RA4AJF
Василий!
Поскольку Вы процитировали меня, приходится Вам ответить.
//На вопрос что такое резонансная частота антенны я могу ответить только в случае одноэлементной антенны, и ответ этот звучит так - Это частота, на которой антенна не имет реактивности во входном сопротивлении. В остальных случаях - извините, вообще вопроса такогоне понимаю. //
Я о резонансной частоте антенны нигде не писал. Я написал, что «соль» согласования при нестыковке сопротивлений выходного каскада, линии питания и антенны заключается во вводе системы «колебательный контур УМ + линия питания + антенна» в РЕЗОНАНС. Тогда всё мощность УМ попадает в антенну или по другому – сопротивление анодной нагрузки будет активным и при помощи элементов П-контура можно получить нужный режим работы УМ.
Наличие ксв=2 в линии питания как в Вашем случае вовсе не означает, что часть подводимой мощности не попадёт в антенну. Если не удалось приемлемо согласовать антенну с линией питания, «согласовывайте» линию питания с выходом УМ. У каждого способа есть свои +ы и –ы
С вашим пониманием резонансной частоты согласен. Однако не «понимаю», что такое «резонансная антенна», особенно для низкочастотных диапазонов.
Что касается резонансной частоты многоэлементной антенны, думаю, что Вы не правы. Да, резонансные частоты директора и рефлектора не совпадают с частотой вибратора. Ну и что? Излучение идёт на частоте вибратора, а длина директора выбирается такой, чтобы угол между наведенной эдс и током в директоре и, следовательно, излучение директора совпало по фазе с излучением вибратора. Длина рефлектора делается такой, чтобы попасть в противофазу. И директор и рефлектор работают не на собственных резонансных частотах, но в целом многоэлементная антенна ИМЕЕТ собственную резонансную частоту. Ваш товарищ ОТЧАСТИ прав.
С уважением, Вдадимир.
"Вот уже пошли изоклины....." из книши "Физики шутят".
Нет, не буду ни опровергать, ни утверждаь. Тем более, что есть автор темы, у которого был вопрос. Если этот вопрос остался без ответа и автора он еще интересует, он найдет способ спросить. А получается - тема затравлена, мы с вами бьемся, а "Васька слушает да ест". Ну и пусть ест, лишь бы в пользу, а не в таблетку...
to Mmbubo Mmbembu:
Извиняюсь за задержку с ответом, отвлекли дела по работе.
Из всего сказанного получается, что помехи 2 рода могут присутствовать
в обоих вариантах питания антенны.
Напомню еще раз: рассматриваются компромиссные многодиапазонные антенны типа
диполя 2х20метров. И Вопрос: что лучше - питание такой антенны резонансной линией
или с помощью согласованной линии.
Попробую слегка обобщить, что тут уже сказали:
- Согласованная линия имеет постоянное сопротивление ,но к сожалению диполь
не имеет постоянного сопротивления при постоянных размерах и разных частотах.
Это приводит к двум вариантам- ставить СУ у антенны(очень хорошо, но громоздско)
или превращать согласованную линию в несогласованную и бороться с последствиями.
Последствия: борьба с телепузиками и высокими напряжениями в сложном СУ(расположенном на
балконе, т.к. по квартире вести придется согласованную линию в виде коаксиального
кабеля).
Если линия становится несогласованной и еще вдобавок двухпроводная открытая,
то все телепузики наши.... Избавится от помех можно экранировкой этой линии(
тяжелова-то будет) или отнесением пучности напряжения(это оно гадит)
подальше от телепузиков. А куда??? Если кругом одни телепузики.
Кстати, военным глубоко плевать, есть ли рядом телепузики или нет.
"Выходов из этого затруднительного положения вобщем-то немного.
Самый простой применяется в армии."
Получается, что мы сами себя загнали в угол?
Mmbubo Mmbembu
//И я еще не согласен с тем, что на входе фидера теперь нет реактивности.//
Виноват. Хотел по проще. Правильнее – в системе «кол. контур + линия питания + антенна» нет реактивности, т. е. она находится в резонансе.
//>>>>
Согласовать можно только активное сопротивление, на котором ток и напряжение совпадают по фазе.
>>>
С чего Вы это взяли?
>>>>
Поэтому П-контур слегка расстраивают, внося в систему реактивность, равную по величине реактивности на входе линии питания и обратную ей по знаку. Теперь на входе линии питания НЕТ реактивности!
>>>>
Ну вот, Вы же только что согласовали и комплексное сопротивление. Легко и просто!//
Может быть это тавтология слов, но я считаю, что реактивность нужно компенсировать, а не согласовывать.
Спасибо за интересную и продуктивную беседу.
С уважением, Владимир.
Да я даже не сравнивал, что лучше с кольцами или без колец на одной антенне. Не очень то есть на это время. Можно конечно провести глубокие исследования, но это получится "искасство ради искусства", так кажется звучала фраза из собрания сочинений одного из Великих Учителей Советского народа. Главное результат, а он познается в сравнении. Если следущая антенна получилась лучше (с большей эффективностью, дешевле, повторяемее, менее ломабельная, более мобильная - кому что нравится), это и есть результат.Цитата:
Первоначальное сообщение от Mmbubo Mmbembu
Угу, спасибо! Я так примерно и предполагал. А как сказались трубки из колец. И какие кольца пробовали, каков результат?
А когда один хвалит Бриз, а другой R-Quod, не поставив их рядом, так это их трудности.
Ну пришел я ко мнению, что чем городить гаммы и омеги для меня лучше разрезной вибратор с четвертьволновым трансформатором, свернутым в дроссель. Я ни кому не навязываю это. Когда случается изготовить антеннку на заказ, я говорю она будет такая то, с таким то согласованием/симметрированием и никак иначе. А то иногда спрашивают, не можешь ли сделать железяку по размерам такого то знаменитого. Я обычно отправляю к этому знаменитому.
Да я отвлекся, кольца я пробовал всякой проницаемости, от 400 на 40-ке, до 3000 на двойке, на мой взгляд не критично. Понятно, что чем ниже частота, тем большую запирающую индуктивность, назову ее так, не пинайте для токов по оплетке нужно. Тут не тот случай, когда в контуре на 160м лучше применить кольцо 50ВЧ, на 10-ке - 7В, за добротностью катушки не гонимся.
А вообще, я где то читал, что если УКВ антенну спроектировать прямо на 50/75 ом и питать ее несимметрично, в наглую кабелем напрямую, то желательно при этом активный элемент от траверсы изолировать.
На мой взгляд пора тему прикрывать, ибо автор так и не спросил, какой кабель в какой резонанс и с какой целью он желает настроить, он может давно на форум то не заглядывает, а мы тут копья ломаем.
Уважаемые! Подскажите пожалуйста где можно найти (в Internet) реальную конструкцию или хотя-бы обобщеное описание принципа работы устройства преобразующего кабель (коаксиал) случайной длинны в N-полуволновый повторитель(бокорезы просьба не предлагать).
Если длина случайная но известная, то прибор, обратный бокорезам, т.е. паяльник, hi. А что на место подключения к антенне не добраться? Если все таки можно добраться, но нельзя снять кабель, то можно просто отключить его и измерить электрическую длину.
У меня родная F9FT 16 элементов на 2 метра с прямым подключением кабеля (разрезной вибратор) и Кюшкрафт 4 элемента с петлей. Вторая перекрывает всю двойку, а первую нужно резать под CW или FM.
Купленная JP2000 (made in Finland) 10 элементов трехдиапазонная 3-3-4 с разрезным вибратором и 4 - волновым трансформатором ввиде катушки из кабеля.
Ну так 16 елементов и должна быть более узкополосной по сравнению с 4-мя. А вообще-то как КСВ, так и диаграмму в многоэлементной Yagi можно "размазать" на широкий диапазон, только усиление маленькое получится. Да изачем это.
Обычно в SSB и CW на двойке горизонтальную поляризацию применяют, в FM - вертикальную, так разные антенны на разныечастоты и делать. Хотя у меня есть 2х6 ел. на 2м, бумы по 2.5м, от 144 до 146 вполне приличная диаграмма и КСВ тоже не более 1.5 кажется. Антенны расчитаны на 100 Ом каждая, между собой соединены 100 Омным симметричным кабелем синфазно впараллель. Как раз 50Ом в точе их соединения. И никакого симметрирования.
Вы в этом абсолютно уверены(в случае с коаксиалом)???Цитата:
Это преобразование на самом деле выполняет обычное согласующее устройство.
Не так все просто. Полуволновый повторитель тем и хорош, что позволяет измерить сопротивление на хвосте кабеля, находясь в низу. А уже зная это сопротивление проектируется СУ.
Именно это я и имел в виду(а иначе зачем мне полуволновый повторитель).Цитата:
Не так все просто. Полуволновый повторитель тем и хорош, что позволяет измерить сопротивление на хвосте кабеля, находясь в низу. А уже зная это сопротивление проектируется СУ.
Я не имею возможности настроить антенну в резонанс и поэтому хотелось бы "повторить" комплексное сопротивление антенны возле передатчика и затем компенсировать его. При симметричной линии это легко сделать а вот с коаксиалом....
Так я не зря спросил, есть возможность отключить кабель от антенны или нет. Если есть, то измерить эл. длину не проблема, а затем доростить до N * 1/2wl. Но, повторяю, лучше при помощи повторителя измерить сопротивление, и установить СУ у антенны. Даже с диполем висящем между домами это возможно это возможно, правда на одном диапазоне.
В резонанс (для получения активного сопротивления) такой диполь настраивается включением емкости или индуктивности, которые не так уж тяжелы, можно и на диполе подвесить. Ну а если у Вас inv.V, на мачте, стоящей на своей крыше, хвосты которого на соседних домах, то на этой мачте черта можно разместить, я имею ввиду СУ размером с небольшой холодильник.
Не стесняйтесь, конкретизируйте проблему, чего нибудь да посоветуем.
Диполь висит над оживленной дорогой . Над двумя линиями электропередачи . Доступ на крыши домов весьма затруднен.
Это несиметричный диполь с трансформатором 4:1 (по поводу диапазонов)
OM_PETER
Просто любопытно.
Почему Вы выбираете вариант с СУ в точке питания антенны, а не на входе фидера?
"Но, повторяю, лучше при помощи повторителя измерить сопротивление, и установить СУ у антенны. Даже с диполем висящем между домами это возможно это возможно, правда на одном диапазоне."
to RA4AJF: ну уже другой человек пытается обьяснить туже сутуацию - МНОГОДИАПАЗОННЫЙ диполь, а вы опять про свое,про девичье...СУ у антенны, СУ у антенны. Всем понятно, что лучше согласовать у антенны, да не получается!!!!
to Mmbubo Mmbembu:
А если исходить из предположения что "Какова особенность полуволнового повторителя? Она известна. Этот кусок трансформирует сопротивление от начала к концу "один в один". В остальном это обычный коаксиал, не более" - Может пойти от обратного?
Нам известно, что сопротивление полуволнового диполя для 80 метров составит 70 ом(в идеале), для передачи энергии вполне подойдет 50-75 ом коакс.кабель любой длины.
Сопротивление того же диполя для частот 40 метрового диапазона составит 1000-1200 ом - так как трансформировать у антенны неполучается- используем повторитель и СУ на его выходе(или входе?), короче с противоположного конца от антенны.
Для 20метрового и выше, сопротивление будет около 2800 ом.
Также используем повторитель и СУ.
Получается, что нужный нам отрезок кабеля - это полуволновый повторитель на 7 МГц. Ко всему прочему, нормальный коаксиал экранирует на 50-60 Дб, на радость телепузикам.
Может так вывернуться?
MFJ-259B
FOREVA !!!
Уважаемый Mmbubo Mmbembu(:confused: )
Давайте подойдем к этому вопросу без стереотипов (заученных решений).:)
Если, к примеру, мы имеем длинную линию с длинной отличной от 1/2 wl и нагруженную
с одной стороны активной нагрузкой отличной от волнового сопротивления линии.
Я полагаю, что в этом случае мы получим на другом конце линии какую-то реактивность.
А если к тому же нагрузка имеет свою реактивность (антенна не в резонансе), то неизвестно что мы будем согласовывать на стороне передатчика.
КСВ в данном случае меня не интересует.
Моя задача -нормально выдать в эфир то, что дошло до антенны(добиться резонанса в антенне).
Если кабель имеет электрическую длину "полволны", то на другом конце будет тоже, что и у антенны. А озвученный Вами вариант - на одном конце чисто активная нагрузка, а через "полволны" реактивная настолько "нестереотипен", что не соответствует, образно выражаясь, "закону Ома для длинных линий". :-))) Какой же он тогда "повторитель"?Цитата:
Первоначальное сообщение от OM_PETER
Уважаемый Mmbubo Mmbembu(:confused: )
Давайте подойдем к этому вопросу без стереотипов (заученных решений).:)
Если, к примеру, мы имеем длинную линию с длинной отличной от 1/2 wl и нагруженную
с одной стороны активной нагрузкой отличной от волнового сопротивления линии.
Я полагаю, что в этом случае мы получим на другом конце линии какую-то реактивность.
А если к тому же нагрузка имеет свою реактивность (антенна не в резонансе), то неизвестно что мы будем согласовывать на стороне передатчика.
КСВ в данном случае меня не интересует.
Моя задача -нормально выдать в эфир то, что дошло до антенны(добиться резонанса в антенне).
А задача у Вас совсем другая - передать в антенну с минимальными потерями всю мощность, которую способен отдать передатчик. И не надо для этого знать детально (тем более, что это не просто померить в любительских условиях), с чем согласовывать. СУ с КСВ-метром практически всегда выберут, что надо.
//Моя задача -нормально выдать в эфир то, что дошло до антенны(добиться резонанса в антенне).//
СУ на входе линии питания это и делает, вводя всю систему "П-контур - СУ - линия питания произвольной длины - антенна при отклонении от её резонансной частоты".
Если линия и СУ симметричны. то все верно.Цитата:
СУ на входе линии питания это и делает, вводя всю систему "П-контур - СУ - линия питания произвольной длины - антенна при отклонении от её резонансной частоты".
Если же линия коаксиальная (оплетка у ТХ на "земле"!!!), то мне кажеться, все будет выгдядеть по другому.
Можно конечно использовать симметричное СУ, но я не уверен что его можно использовать с НЕсимметричной линией.
Непонятно ЧТО будет выглядеть по другому?
Не будет резонанса? Будет.
Изменятся траектории токов, замыкающих цепь питания антенны? Нет, не изменятся.
Уточните, пожалуйста, ЧТО.
to: Mmbubo Mmbembu
В случае с настроеной линией КСВ теряет актуальность(к слову о стереотипах)
to: Vlad UR 4 III
------------------------------------------------------------
Непонятно ЧТО будет выглядеть по другому?
------------------------------------------------------------
Уважаемый Влад!
Резонанс, конечно же, будет. Но распределение токов в линии будет другим т.к. один проводник линии заземлен у ТХ, а другой подключен через СУ. Поля проводников линии будут менее скомпенсированы, а значит, линия будет излучать больше чем полуволновой повторитель, увеличивая помехи на TV(прямые наводки).
Я хотел попробовать следующее СУ:
Катушка индуктивности СУ создана из кабеля того же сопротивления что и линия питания антенны.
Емкость на входе СУ - холодная емкость П-контура PA .
Со стороны антенны оплетку катушки с землей не соединять и включить здесь между оплеткой и центральной жилой переменную емкость.
Чтобы не « изобретать велосипед» я обратился на этот форум.
Как вы думаете? Смогу ли я, таким образом, электрически регулировать длину коаксиальной линии?
Да, я это поторопился и невнимательно прочитал оргинал. Но все остальное остается в силе...Цитата:
Первоначальное сообщение от Mmbubo Mmbembu
Он же вроде написал "отличный от полволны".
Тогда у него все ОК, активное сопротивление может трансформироваться в комплексное.
OM_PETER
Ну и задачку Вы задаёте на воображение и соображение.
Если я правильно понял, то её можно изложить в другом варианте. Часть фидера наматывается в виде катушки. Свободный конец подключается к холодной емкости П-контура. Второй разрезается и между ц.жилой и оплёткой впаивается емкость.
Вопрос будет ли эта система удлинять или укорачивать до полуволны эл. длину фидера?
Полуволновая длина фидера равна резонансной длине, если активное сопротивление антенны меньше волнового сопротивления кабеля, и равна двум резонансным длинам при сопротивлении антенны больше волнового сопротивления. Т. е. можно сказать, что кабель при этой длине не вносит собственной реактивности и переносит сопротивление антенны без искажения.
Использование нерезонансной длины и переменной емкости, по моему мнению, может настроить кабель в резонанс. Это легко проверить на практике. На дальнем конце кабель закорачивается, а на ближнем, изменяя ёмкость, ищется нулевое сопротивление. Успехов!
Зачем нужна индуктивность? Для не пущания тока по внешней стороне оплётки?
Сделайте такую же индуктивность после обычного СУ или перед антенной и указанный Вами недостаток пропадёт.
Mmbubo Mmbembu убедительно, доходчиво (видимо не совсем и не всем) ВДАЛБЛИВАЕТ мысль, что «повторители» не нужны!
Ну, рассчитайте повторитель на 1900 или 3600 кгц, а потом пересчитайте на края диапазонов. Какой толк от «повторения» на одной единственной резонансной частоте антенны?
Тяжела борьба с радиолюбительскими заблуждениями.
Ох! Кажись, неточно ответил.
Резонанс то Вы получите, а сопротивление 1:1 нет!
Vlad UR 4 III
На счет повторителя я до последнего времени придерживался того же мнения что и Mmbubo-Mmbembu. Причем не задумывалясь- как "отче наш"(наверное сказывалось обучение :-\ ).Но, согласитесь Влад, рассуждения приведеные в предыдушем послании имеют смысл.Цитата:
Mmbubo Mmbembu убедительно, доходчиво (видимо не совсем и не всем) ВДАЛБЛИВАЕТ мысль, что «повторители» не нужны!
Я не задал сразу конкретный вопрос . Хотел обсудить общий случай.
На практике я конечно проверю, но не хотелось "изобретать велосипед".
Благодарю за помощ.
Уточняющий вопрос.
Целесообразно ли для антенны с симметричной линией питания использовать не симметричное СУ с симметрирующим трансформатором при нем? Т.е.не делать компенсирующие элементы на двух ветвях и упростить СУ в два раза.
Сергей Е.
Целесообразно всё. Делайте, если уверены, что условия подвеса антенны не вызывают синфазность токов в линии питания. Ежели сама антенна "несимметрична", то фазы токов в проводах линии надо чем-то регулировать.