На что влияет ксв антенны
На что влияет ксв антенны
_________________
купля продажа важно, остальное лажа
VT1  | ||||
Карма: 29 |
| |||
| ||||
| doctor_farsh | |||
Зарегистрирован: Пн фев 01, 2010 15:32:02 |
| ||
| |||
| VT1 | ||||
Карма: 29 |
| |||
| ||||
| SVHKOTOK | |||
Карма: 7 |
| ||
| |||
| doctor_farsh | |||
Зарегистрирован: Пн фев 01, 2010 15:32:02 |
| ||
| |||
  | Страница 1 из 1 | [ Сообщений: 6 ] |
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Кто сейчас на форуме
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1
Все о коэффициенте стоячей волны
• В линии с КСВ>1 наличие отраженной мощности не приводит к потерям передаваемой мощности, хотя некоторые потери наблюдаются из-за конечного затухания в линии в фидерной линии без потерь нет потерь мощности из-за отражения независимо от величины КСВ. На всех KB диапазонах с кабелем, имеющим низкие потери, потери в рассогласованной линии обычно незначительны, однако на УКВ могут быть существенными, а на СВЧ—даже чрезвычайно большими. Затухание в кабеле зависит, прежде всего, от характеристик самого кабеля и его длины. При работе на KB кабель должен быть очень длинным или очень плохим, чтобы потери в кабеле стали весьма существенными.
• Отраженная мощность не течет обратно в передатчик и не повреждает его. Повреждения, иногда приписываемые высокому КСВ, обычно вызывает работа выходного каскада передатчика на рассогласованную нагрузку. Передатчик не «видит» КСВ, он «видит» только импеданс нагрузки, который зависит и от КСВ. Это означает, что импеданс нагрузки можно сделать точно соответствующим требуемому (например, с помощью антенного тюнера), не беспокоясь о КСВ в фидере.
• Усилия, затрачиваемые на снижение КСВ ниже 2:1 в любой коаксиальной линии, вообще представляются затраченными впустую — с точки зрения увеличения эффективности излучения антенны, но целесообразны в том случае, если схема защиты передатчика срабатывает, например, при КСВ>1,5.
• Высокий КСВ не обязательно указывает, что антенна работает плохо — эффективность излучения антенны определяется соотношением ее сопротивления излучения к общему входному сопротивлению.
• Низкий КСВ — не обязательно свидетельство того, что антенная система является хорошей. Напротив, низкий КСВ в широкой полосе частот является поводом для подозрений, что, например, в диполе или вертикальной антенне велико сопротивление потерь, обусловленное плохими соединениями и контактами, неэффективной системой заземления, потерями в кабеле, попаданием влаги в линию и т.д. Так, эквивалент нагрузки обеспечивает в линии КСВ=1,0, но он вообще не излучает, а короткая вертикальная антенна с сопротивлением излучения 0,1 Ом и потерями сопротивления 49,9 Ом излучает лишь 0,2% от поступающей мощности, обеспечивая при этом КСВ 1,0 в фидере.
• Для достижения максимального ВЧ тока излучатель антенной системы не обязательно должен иметь резонансную длину и не требует фидера определенной длины. Существенное рассогласование между линией питания и излучателем не препятствует поглощению излучателем всей реально поступающей мощности. При использовании соответствующего согласования (например, антенного тюнера) для компенсации реактивности не резонансного излучателя в месте подключения фидерной линии случайной длины антенная система является согласованной, и фактически вся подводимая мощность может эффективно излучаться.
• На КСВ в фидерной линии не влияет настройка антенного тюнера, установленного возле передатчика. Низкий КСВ в линии, достигнутый с помощью тюнера, обычно является свидетельством того, что в процессе настройки тюнера произошло рассогласование между передатчиком и входом антенного тюнера, и передатчик работает на несогласованную нагрузку.
• Вопреки расхожим представлениям, с хорошим симметричным (балансным) антенным тюнером и открытой двухпроводной фидерной линией излучение питаемого в центре диполя длиной 80 м, работающего в диапазоне 3,5 МГц, не намного эффективнее излучения такой же антенны длиной 48 м, работающей в том же диапазоне и с той же мощностью передатчика. Эффективность излучения диполя, настроенного в резонанс на частоте, например, 3750 кГц, практически такая же, как и на частоте 3500 или 4000 кГц при использовании любого фидера разумной длины; хотя можно ожидать, что КСВ на краях диапазона может достигать 5 и что коаксиальный кабель в действительности будет работать как настроенная линия. В этом случае, разумеется, потребуется использовать соответствующее устройство согласования (например, антенный тюнер) между передатчиком и фидером. Если для достижения согласования коаксиальный фидер любой антенной системы требует определенной длины, тот же самый входной импеданс можно получить с кабелем любой длины с помощью соответствующей простой цепи согласования из индуктивностей и емкостей.
• Высокий КСВ в коаксиальном фидере, вызванный значительным рассогласованием характеристического сопротивления линии и входного сопротивления антенны, сам по себе не вызывает появления ВЧ тока на внешней поверхности оплетки кабеля и излучения фидерной линии. В диапазонах коротких волн высокий КСВ в любой открытой линии, работающей с высоким КСВ, не будет ни вызывать протекание антенного тока по линии, ни приводить к излучению линии при условии, что токи в линии сбалансированы, и расстояние между проводниками линии мало по сравнению с рабочей длиной волны (это справедливо и на УКВ при условии отсутствия острых изгибов линии). Ток на внешней поверхности оплетки фидера и излучение фидера практически отсутствуют, если антенна сбалансирована относительно земли и фидера (например, при использовании горизонтальной антенны фидер должен располагаться вертикально); в таких случаях не нужно применять симметрирующие устройства (балуны) между антенной и фидером.
• КСВ-метры, установленные на участке между антенной и фидером, не обеспечивают более точное измерение КСВ. КСВ в фидере не может регулироваться изменением длины линии. Если показания КСВ-метра при перемещении по линии существенно различаются, это может указывать на антенный эффект фидера, вызываемый током, текущим по внешней стороне оплетки коаксиального кабеля, и/или на плохую конструкцию КСВ-метра, но не на то, что КСВ изменяется вдоль линии.
• Любая реактивность, добавленная к существующей резонансной нагрузке (имеющей только активное сопротивление) с целью снижения КСВ в линии, вызовет только увеличение отражения. Самый низкий КСВ в фидере наблюдается на резонансной частоте излучающего элемента и совершенно не зависит от длины фидера.
• Эффективность излучения диполей различных типов (из тонкого провода, петлевого диполя, «толстого» диполя, трапового или коаксиального диполя) практически одинакова при условии, что каждый из них имеет незначительные омические потери и питается одинаковой мощностью. Однако «толстые» и петлевые диполи имеют более широкую рабочую полосу частот по сравнению с антенной из тонкого провода.
• Если входное сопротивление антенны отличается от характеристического сопротивления фидерной линии, то сопротивление нагрузки передатчика может весьма значительно отличаться от характеристического сопротивления линии (если электрическая длина линии не кратна L/2), и от сопротивления в месте подключения к антенне. В этом случае импеданс нагрузки передатчика зависит еще и от длины фидера, который действует как трансформатор сопротивлений. В таких случаях, если не установлена подходящая цепь согласования между передатчиком и линией передачи, импеданс нагрузки может быть комплексным (т.е. иметь активную и реактивную составляющие), и с ним выходная схема передатчика может не справиться. В этом случае изменением длины линии передачи иногда удается обеспечить согласование нагрузки с передатчиком — именно это обстоятельство, скорее чем любые потери, связанные с КСВ, привело к возникновению многих неверных представлений о работе фидерных линий.
• Любая питаемая в центре антенна любой разумной длины с любым типом фидера с низкими потерями будет обеспечивать достаточно эффективное излучение электромагнитной энергии. При этом, как правило, требуется хороший антенный тюнер, если передатчик рассчитан на работу с низкоомной нагрузкой (например, 50 Ом). Этим объясняется тот факт, что многие годы питаемый в центре диполь остается популярной многодиапазонной антенной.
На что влияет ксв антенны
_________________
купля продажа важно, остальное лажа
| VT1 | ||||
Карма: 29 |
| |||
| ||||
| doctor_farsh | |||
Зарегистрирован: Пн фев 01, 2010 15:32:02 |
| ||
| |||
| VT1 | ||||
Карма: 29 |
| |||
| ||||
| SVHKOTOK | |||
Карма: 7 |
| ||
| |||
| doctor_farsh | |||
Зарегистрирован: Пн фев 01, 2010 15:32:02 |
| ||
| |||
| | Страница 1 из 1 | [ Сообщений: 6 ] |
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Кто сейчас на форуме
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1
Какую выбрать антенну
Какую выбрать антенну на автомобиль? Тут вариантов много. От самых дешевых и самых простых «удочек» до очень дорогих и длинных. Очевидно, надо выбирать, какого размера штырь еще не страшно ставить на авто. В общем, чем длиннее штырь, тем лучше связь (при условии, что антенна согласована).
Вообще настойка и выбор антенн дело отдельного FAQ.
Ненастроенный фидер Идеальное согласование (КСВ=1) получается при равенстве выходного сопротивления радиостанции, волнового сопротивления фидера (в частном случае коаксиального кабеля) и входного сопротивления антенны. Полоса частот, в которой выполняется условие достаточно хорошего согласования, определяется изменением комплексного выходного и входного сопротивлений передатчика и антенны соответственно, при изменении рабочей частоты. При работе в этом режиме длина фидера может быть произвольной. Большинство современных радиостанций и промышленных антенн имеют вх./вых. сопротивления (теоретически) 50 Ом и, при применении кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом, при настроенной антенне дополнительного согласования не требуется. Промышленные КСВ-метры также рассчитаны на 50 Ом.
На автомобилях используют разъём PL259 для тонкого кабеля (RG-58) и этот кабель (RG-58).
На базе используют разъём PL259 для толстого кабеля и кабель RG-213 (толстый с пониженными потерями). Существуют переходники с любого разъёма на любой.
Отечественный кабель используют в основном РК-50-2 (тонкий) и РК-50-7 (толстый) для базы.
Что представляет собой матчеp? В простейшем случае П-контуp, состоящий из катушки индуктивности и двух переменных емкостей. Подстраивая эти ёмкости, можно изменять входное и выходное комплексное сопротивление этого четыpехполюсника, чем и достигается согласование.
На что влияет ксв антенны
Более того, в реальных (с потерями) кабелях всю энергию в этом случае все равно не удается «загнать» в нагрузку. Часть ее, «бегая» по кабелю, будет в нем рассеиваться. И чем больше КСВ, тем большая часть энергии пойдет на «обогрев» кабеля. Сказанное иллюстрирует рис.3, на котором приведена зависимость мощности Р (нормирована на значение в максимуме), поступающей от генератора в нагрузку, при изменении отношения сопротивления нагрузки Rн к выходному сопротивлению генератора Rг.
Рис. 3 He следует забывать, что отношение этих сопротивлений и есть КСВ. Заметим, что человеческое ухо начинает различать разницу в уровнях сигнала где-то со значения в 3 дБ, и, следовательно, уменьшение излучаемой антенной мощности из-за того, что КСВ отличается от 1, в данном случае вряд ли будет зафиксировано корреспондентами. Достижение минимальных значений КСВ при наличии СУ свидетельствует о настройке АФУ на заданную частоту, но не характеризует эффективность передачи энергии к антенне. Для точного согласования всех элементов АФУ, содержащих СУ, в процессе настройки антенны необходимо одновременно измерять КСВ как до СУ, так и после него;
Рис. 4
Так вот, практика показывает, что подобные изменения характера «приведенной» нагрузки в большинстве случаев еще можно скомпенсировать подстройкой элементов выходного П-контура передатчика с узкополосными выходными каскадами (обычно это ламповые), и обеспечить оптимальное их согласование с фидером, регулируя связь передатчика с линией (а также скомпенсировав возможную реактивную часть входного сопротивления линии) таким образом, чтобы нагрузка по-прежнему поглощала всю выходную мощность, как при КСВ=1;
— в-третьих, при КСВ не более двух, напряжение в максимуме стоячей волны всего лишь на 30% превышает то, что мы наблюдаем при КСВ=1. Такое превышение, как правило, не опасно для широкополосных транзисторных усилителей мощности, даже если этот максимум напряжения на данной частоте и при данной длине фидера окажется непосредственно в месте подключения фидера. Да и возрастание напряжения на элементах выходного каскада из-за его недогрузки не будет еще катастрофическим. Во всяком случае, для аппаратуры заводского изготовления с транзисторными выходными каскадами КСВ=2 устанавливается предельным, при котором гарантируется ее работоспособность.
И, наконец, в-четвертых. Повышение (по сравнению со случаем, когда КСВ=1) значений напряжения и тока в соответствующих максимумах стоячей волны при определенных выходных мощностях (тех, что реально «прокачивают» некоторые коротковолновики) могут просто повредить кабель.
Рис. 5
В зарубежных изданиях по профессиональной и любительской радиосвязи, а также в отечественной радиолюбительской литературе степень рассогласования фидера и нагрузки характеризует КСВ. Однако так уж исторически сложилось, что в отечественной профессиональной и полупрофессиональной литературе по антенно-фидерным устройствам используют термин «коэффициент бегущей волны» (КБВ), связанный с КСВ простым соотношением:
Так, например, если КСВ=0,5, то КБВ=1/0,5 = 2.
Часто, имея согласованную антенну, при использовании антенного тюнера или согласующего устройства радиолюбителю удается добиться прибавки силы сигнала в точке приема. Такая прибавка достигается за счет точного согласования выходного каскада трансивера (передатчика с антенной системой), что эквивалентно увеличению мощности устройства. Использование различного рода согласующих устройств оправдано еще тем, что большинство современных трансиверов, а также усилителей мощности предназначено для работы на низкоомную нагрузку 50 (75) Ом. Известно, что любая антенна имеет резонанс на какой-либо одной частоте, например, в середине любительского диапазона. На краях же этого диапазона КСВ отличается от значения в середине диапазона и имеет порой высокие значения, что понижает эффективность работы выходного каскада передающего устройства. Это особенно заметно в транзисторных схемах, где рассогласование выходного каскада с антенной системой и отсутствие эффективной системы ALC (устройства, понижающего мощность передатчика при появлении высокого значения КСВ) может стать причиной выхода из строя транзисторов выходного каскада. С помощью согласующего устройства антенная система становится резонансной на любой частоте любительского диапазона, а выходной каскад постоянно работает на согласованную низкоомную нагрузку. Нередко можно услышать ошибочное мнение, что добившись с помощью согласующего устройства (антенного тюнера) КСВ=1, решаются все задачи, связанные с передачей энергии высокочастотных колебаний в антенну. Однако это мнение ошибочно. Приведем два примера.
Рис. 6 Антенным тюнером добиваемся КСВ=1 между передатчиком и антенным тюнером в самой антенной системе:
Рис.7
По всей длине между проводами устанавливаются распорки-изоляторы длиной 50..150 мм, изготовленные из стеклотекстолита, оргстекла, фторопласта или другого диэлектрика. Расстояние между ними должно составлять приблизительно 30. 40 см. Более точно волновое сопротивление воздушного симметричного фидера можно определить по формуле:
Из графика зависимости КПД фидеров от их длины (рис.8) видно, что потери в линии уменьшаются с увеличением толщины фидера, его волнового сопротивления и длины волны.
Рис. 8
Это объясняется тем, что на коротких волнах у коаксиальных кабелей и двухпроводной симметричной линии с распорками из диэлектрика (полистирол, фторопласт, стеклотекстолит) практически отсутствуют потери. А омические потери уменьшаются с уменьшением сопротивления проводников (оно снижается с увеличением их толщины из-за уменьшения скин-эффекта) и с ростом волнового сопротивления фидера, что объясняется уменьшением тока, необходимого для передачи определенной мощности. У фидера, условно не имеющего потерь (двухпроводная линия или толстый кабель РК50-44-17 и т.д.) при КСВ = 1, КПД близок к 100% при любом значении КСВ (верхняя кривая на рис.8). Но такой фидер практически невозможно реализовать.
Рис. 9
Из этого примера видно, что высокое значение КСВ в некоторых случаях не играет определяющей роли при использовании высококачественных кабелей. Для фидеров на основе воздушной линии или «мощных» коаксиальных кабелей типа РК100-33-17, РК50-44-17 и т.д. максимально разрешенная мощность на КВ-диапазонах может быть передана практически при любом реально возможном значении КСВ.