Thiết bị kết hợp: mục đích và nguyên tắc xây dựng

Trong thực tiễn nghiệp dư, thường không thể đáp ứng các ăng-ten, trong đó điện trở đầu vào bằng trở kháng của đầu vào , cũng như trở kháng đầu ra của máy phát. Trong phần lớn các trường hợp, không thể phát hiện ra sự tương ứng như vậy, do đó cần phải sử dụng các thiết bị phù hợp chuyên biệt. Ăng-ten, bộ cấp và đầu ra của máy phát được bao gồm trong một hệ thống duy nhất mà trong đó năng lượng được truyền đi mà không bị mất mát.

Làm thế nào để làm điều này?

Để thực hiện nhiệm vụ này khá phức tạp, cần phải sử dụng các thiết bị kết hợp ở hai vị trí chính - điểm kết nối của ăng-ten với bộ cấp nguồn, và cũng là điểm mà máy nạp được nối với đầu ra máy phát. Ngày nay phổ biến nhất là các máy biến áp chuyên dụng, từ các mạch cộng hưởng rung động và kết thúc bằng các máy biến thế đồng trục, được tạo thành dưới dạng các đường cáp đồng trục có chiều dài riêng. Tất cả các thiết bị kết hợp này được sử dụng để phù hợp với điện trở, điều này cuối cùng giảm thiểu tối đa tổn thất trong đường dây truyền tải, và quan trọng hơn là làm giảm phát thải ngoài băng.

Kháng chiến và các đặc tính của nó

Trong đa số các trường hợp, trở kháng đầu ra là chuẩn trong các máy phát băng rộng hiện đại là 500 m. Cần lưu ý rằng nhiều loại cáp đồng trục được sử dụng như một bộ cấp nguồn cũng khác nhau về giá trị tiêu chuẩn của điện trở sóng ở mức 50 hoặc 750 m. Nếu chúng ta xem xét ăng-ten Có thể được sử dụng các thiết bị phù hợp, sau đó tùy thuộc vào thiết kế và loại chúng, kháng đầu vào có một phạm vi khá rộng các giá trị, từ một vài ohms và kết thúc hàng trăm Vải hoặc thậm chí nhiều hơn nữa.

Người ta biết rằng trong các ăng ten một phần tử, trở kháng đầu vào ở tần số cộng hưởng thực tế đang hoạt động, và tần số của máy phát sẽ khác với bộ cộng hưởng này, thì thành phần phản ứng của nhân vật quy nạp hoặc điện dung sẽ xuất hiện trong trở kháng đầu vào của thiết bị. Đồng thời, ăng-ten đa nguyên tố có trở kháng đầu vào ở tần số cộng hưởng, có một đặc tính phức tạp do thực tế là các thành phần thụ động khác nhau góp phần tạo ra thành phần phản ứng.

Nếu kháng đầu vào đề cập đến điện trở hoạt động, nó có thể được kết hợp với điện trở bằng cách sử dụng một thiết bị kết hợp dành riêng cho ăng-ten. Cần lưu ý rằng những thiệt hại ở đây hầu như không đáng kể. Tuy nhiên, ngay sau khi thành phần phản ứng bắt đầu hình thành trong kháng đầu vào, thủ tục kết hợp sẽ phức tạp hơn và phức tạp hơn và cần phải sử dụng một thiết bị kết hợp ngày càng phức tạp cho ăng-ten có khả năng cho phép bù lại phản ứng không mong muốn và nên được đặt trực tiếp tại điểm Nguồn điện. Nếu phản ứng không được bù đắp, điều này sẽ ảnh hưởng xấu đến SWR trong bộ cấp liệu, và cũng sẽ làm tăng đáng kể thiệt hại tổng thể.

Tôi có cần phải làm việc này không?

Một nỗ lực bù đắp hoàn toàn cho phản ứng ở đầu dưới của máy cấp liệu không thành công, vì nó bị giới hạn bởi các đặc tính của thiết bị. Bất kỳ sự thay đổi tần số của máy phát trong phạm vi của các phần hẹp của các ban nhạc nghiệp dư sẽ không dẫn đến sự xuất hiện của một thành phần phản ứng quan trọng, do đó thường không cần bồi thường. Cũng cần lưu ý rằng thiết kế chính xác của ăng-ten đa phần tử cũng không cung cấp cho một thành phần phản ứng lớn của các kháng đầu vào hiện tại, mà không cần bồi thường của nó.

Trên không, bạn thường có thể gặp các tranh chấp khác nhau về vai trò và mục đích của thiết bị phù hợp cho ăng-ten ("dây dài" hoặc loại khác) trong quá trình phối hợp với máy phát. Một số đặt hy vọng lớn cho anh ta, trong khi những người khác chỉ đơn giản xem anh ta là một đồ chơi thông thường. Đó là lý do tại sao bạn cần phải hiểu chính xác những gì tuner ăng-ten thực sự có thể giúp trong thực tế, và nơi mà việc sử dụng nó sẽ không cần thiết.

Nó là gì?

Trước tiên, cần phải hiểu chính xác rằng bộ dò là một biến tần cao của điện trở, với sự trợ giúp của nó, nếu cần thiết, sẽ có thể cung cấp bồi thường phản ứng của tính chất quy nạp hoặc điện dung. Chúng ta có thể xem xét một ví dụ rất đơn giản:

Máy nén rét có tần số cộng hưởng có điện trở đầu vào là 700 m, đồng thời sử dụng cáp đồng trục với máy phát có điện trở đầu vào khoảng 500 m. Các bộ chỉnh được cài đặt ở đầu ra của máy phát, và trong trường hợp này, chúng sẽ là một số lý do khác. (Bao gồm cả "cáp dài") kết hợp các thiết bị giữa máy phát và máy cấp liệu, mà không gặp bất kỳ khó khăn nào để đối phó với nhiệm vụ chính của nó.

Nếu trong tương lai, máy phát được sắp xếp lại thành tần số khác với tần số cộng hưởng của ăng ten, thì trong trường hợp này, độ phản ứng có thể xuất hiện trong điện trở đầu vào của thiết bị và sẽ bắt đầu xuất hiện gần như ngay lập tức ở đầu dưới của bộ cấp nguồn. Trong trường hợp này, thiết bị kết hợp "R" của bất kỳ hàng loạt nào cũng có thể bù đắp cho nó, và máy phát sẽ lại nhận được sự nhất quán với bộ cấp nguồn.

Điều gì sẽ được trên đầu ra, nơi nào các feeder kết nối với ăng-ten?

Nếu bạn sử dụng bộ dò độc quyền ở đầu ra của máy phát thì trong trường hợp này sẽ không thể bồi thường đầy đủ và thiết bị sẽ bắt đầu gặp nhiều tổn thất vì sẽ có sự phối hợp chính xác không đầy đủ. Trong trường hợp này, bạn sẽ cần phải sử dụng thêm một kết nối giữa ăng ten và bộ cấp nguồn, điều này sẽ hoàn toàn sửa chữa tình hình và bù đắp cho phản ứng. Trong ví dụ này, bộ cấp nguồn hoạt động như một đường truyền mạch lạc có chiều dài tùy ý.

Một ví dụ khác

Ăng ten vòng, trong đó điện trở đầu vào hoạt động khoảng 1100 m, phải được kết hợp với đường truyền 50 ohms. Đầu ra máy phát trong trường hợp này là 500 m.

Tại đây, cần phải sử dụng một thiết bị phù hợp cho máy thu phát hoặc ăng-ten, sẽ được lắp đặt tại điểm mà bộ cấp nguồn được nối với ăng-ten. Trong hầu hết các trường hợp, nhiều người hâm mộ thích sử dụng các loại máy biến thế RF khác nhau được trang bị lõi ferit, nhưng trên thực tế, một giải pháp thuận tiện hơn là chế tạo một máy biến áp đồng trục có bốn pha, có thể được làm từ cáp 75 ohm tiêu chuẩn.

Làm thế nào để thực hiện điều này?

Độ dài của chiều dài cáp được sử dụng phải được tính theo công thức A / 4 * 0,66, trong đó A là bước sóng, và 0,66 là hệ số rút ngắn được sử dụng cho phần lớn các loại cáp đồng trục hiện đại. Các thiết bị kết hợp của ăng-ten HF trong trường hợp này sẽ được kết nối giữa nguồn nạp 50 ohm và đầu vào ăng-ten và nếu chúng được cuộn vào một vị trí có đường kính từ 15 đến 20 cm thì nó cũng sẽ hoạt động như một thiết bị cân bằng. Bộ cấp nguồn sẽ được điều phối hoàn toàn tự động với máy phát, cũng như nếu điện trở của chúng bằng nhau, và trong một tình huống như vậy sẽ có thể hoàn toàn từ bỏ các dịch vụ của bộ dò ăng ten tiêu chuẩn.

Một lựa chọn khác

Đối với một ví dụ như vậy, chúng ta có thể xem xét một phương pháp tối ưu khác để kết hợp - với sự trợ giúp của một sóng nửa sóng hoặc nửa sóng coaxial cáp về nguyên tắc với bất kỳ trở kháng sóng. Nó được chèn vào giữa bộ dò, nằm gần máy phát và ăng-ten. Trong trường hợp này, trở kháng đầu vào của ăng ten, có giá trị là 110 ohms, được chuyển đến đầu dưới của cáp, và sau đó sử dụng một thiết bị kết hợp ăng ten, chuyển thành một trở kháng 500 m. Trong trường hợp này, một bộ đầy đủ của máy phát với ăng-ten được cung cấp, và feeder được sử dụng làm repeater .

Trong các tình huống nghiêm trọng hơn, khi trở kháng đầu vào của ăng-ten không phù hợp với trở kháng của bộ cấp nguồn, do đó không tương ứng với trở kháng đầu ra của máy phát, cần phải có hai ăng-ten HF phù hợp. Trong trường hợp này, một cái được sử dụng ở phía trên để đạt được sự liên kết của bộ cấp nguồn với ăng-ten, còn phần kia đảm bảo sự kết hợp của bộ cấp nguồn với máy phát ở phía dưới. Đồng thời, không có cách nào để làm cho bất kỳ thiết bị phù hợp với tay của riêng bạn, mà có thể được sử dụng một mình để phù hợp với toàn bộ mạch.

Sự nổi lên của phản ứng sẽ làm cho tình huống trở nên khó khăn hơn. Trong trường hợp này, các thiết bị kết hợp của các băng tần HF sẽ cải thiện đáng kể sự phối hợp của máy phát với máy nạp, do đó cung cấp một sự đơn giản hóa đáng kể hoạt động của cascade cuối nhưng không nên trông đợi nhiều hơn nữa. Do thực tế là các feeder sẽ không phù hợp với ăng ten, sẽ có thiệt hại, do đó, hiệu quả của các thiết bị chính nó sẽ được understated. Đồng hồ SWR hoạt động được cài đặt giữa bộ dò và máy phát sẽ cho kết nối SWR = 1, và giữa bộ cấp nguồn và bộ dò, hiệu ứng này sẽ không đạt được, vì có sự không khớp.

Kết luận

Ưu điểm của bộ dò là nó cho phép duy trì chế độ tối ưu của máy phát trong quá trình làm việc trên một tải không phối hợp. Nhưng đồng thời, không có sự cải thiện về hiệu quả của bất kỳ ăng-ten nào (bao gồm cả "dây dài") - thiết bị kết hợp không hoạt động nếu không khớp với bộ cấp nguồn.

Mạch P, được sử dụng trong giai đoạn đầu ra của máy phát, cũng có thể được sử dụng như một bộ dò ăng-ten, nhưng chỉ khi có sự thay đổi trong tự cảm và mỗi điện dung. Trong phần lớn các trường hợp, cả bộ điều chỉnh bằng tay và tự động đều là các thiết bị có thể điều chỉnh được bằng nhau, bất kể chúng được lắp ráp hay ai đó đã tự tay tạo ra một thiết bị phù hợp với ăng-ten. Có hai hoặc ba yếu tố kiểm soát trong hướng dẫn sử dụng, và chúng không hoạt động bản thân, trong khi những cái tự động là tốn kém, và cho hoạt động ở năng lực nghiêm trọng chi phí của họ có thể rất cao.

Thiết bị kết hợp băng thông rộng

Bộ dò như vậy đáp ứng hầu hết các biến thể, trong đó nó là cần thiết để đảm bảo sự kết hợp của ăng-ten với máy phát. Thiết bị như vậy là khá hiệu quả trong làm việc với các ăng-ten được sử dụng trên sóng hài, nếu các feeder là một nửa sóng lặp. Trong tình huống như vậy, trở kháng đầu vào của ăng-ten khác trên các dải khác nhau, nhưng bộ điều chỉnh làm cho nó dễ dàng để phù hợp với máy phát. Thiết bị được đề xuất có thể dễ dàng hoạt động ở các máy phát có công suất lên đến 1,5 kW ở dải tần số từ 1,5 đến 30 MHz. Thiết bị như vậy có thể được thực hiện ngay cả với bàn tay của mình.

Các yếu tố chính của bộ dò là bộ tự động bù áp HF trên vòng đệm từ hệ thống chệch hướng nghiêng TV UNT-35, cũng như bộ chuyển đổi được thiết kế cho 17 vị trí. Dự kiến rằng các vòng tròn hình nón có thể được sử dụng từ CNT-47/59 hoặc một số loại khác. Trong quanh co có 12 lượt, được rèn bằng hai dây, đầu của một được kết hợp với sự kết thúc của thứ hai. Trong sơ đồ và trong bảng, việc đánh số vòng lặp là thông qua, trong khi bản thân dây được mắc cắp và đóng gói trong cách điện PTFE. Đối với cách nhiệt, đường kính của dây là 2,5 mm, cung cấp cho các vòi từ mỗi lượt bắt đầu từ thứ tám, nếu đếm từ kết thúc mặt đất.

Bộ tự chuyển đổi được lắp đặt cực kỳ gần với công tắc, và các dây dẫn nối giữa chúng phải có chiều dài tối thiểu. Có thể sử dụng công tắc cho 11 vị trí nếu thiết kế biến áp được giữ lại không có nhiều vòi, ví dụ từ 10 đến 20 vòng, nhưng trong trường hợp đó, khoảng cách chuyển đổi điện trở cũng sẽ giảm.

Biết được giá trị chính xác của trở kháng đầu vào ăng ten, bạn có thể sử dụng một máy biến áp để phù hợp với ăngten với cấp nguồn 50 hoặc 750 m, chỉ sử dụng các đầu ra cần thiết nhất. Trong một tình huống như vậy, nó được đặt trong một hộp chống ẩm đặc biệt, sau đó nó được làm đầy với parafin và đặt trực tiếp tại điểm sức mạnh của ăng-ten. Bản thân nó, thiết bị kết hợp có thể được thực hiện như là một thiết kế độc lập hoặc được bao gồm trong một bộ phận chuyển đổi anten đặc biệt của một số đài phát thanh.

Để làm rõ, dấu trên tay điều khiển cho thấy giá trị điện trở tương ứng với vị trí này. Để đảm bảo bồi thường đầy đủ các thành phần cảm ứng phản ứng, có thể kết nối các tụ điện biến sau đó.

Bảng dưới đây cho thấy rõ sự phản ứng phụ thuộc vào số lượt bạn thực hiện. Trong trường hợp này, sản phẩm tính toán được thực hiện dựa trên tỷ lệ của các điện trở, mà là trong một phụ thuộc bậc hai trên tổng số lượt thực hiện.