Строительный блокнот  Построение линий питания 

[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

построение линий питания

Существующие линии литания рад(ж>любитель1оких а1нтенн можно разделить на три группы:

линии прямого питания антенны от передатчика (например, в мобильных радиолюбительских устройствах, радиопеленгационных устройствах и др.);

линии нерезонаисного питания антенны, имеющие большую протяженность;

линии резонансного питания, в которых линия питания вместе с антенной представляет собой резонансный коитур.

Прямое питание аитениы от передатчика. В этом случае антенна напрямую подключена к передатчику, например, к выходному контуру его последнего каскада. При этом, как правило, антенна выполняется в виде четвертьволнового диполя, а в качестве заземления служит корпус передатчика. Входное сопротивление такой антенны имеет активную составляющую, равную 20...30 Ом. Реактивная составляющая входного сопротивления антенны компенсируется перестройкой выходного каскада передатчика таким образом, чтобы вся система находилась в резонансе.

Подобная ситуация встречается и при использовании гармонических антенн, входное сопротивление которых изменяется в широких пределах (35...3000 Ом) и зависит от отношения длины антенны / к длине волны %, т. е. от параметра /Д, а также от высоты подвеса антенны h. В свою очередь, это требует возможности в широких пределах изменять активное и реактивное сопротивление выходных каскадов передатчиков.

Как правило, в таких линиях питания используют специальное устройство, располагаемое между выходным каскадом передатчика и входом антенны и предназначенное для согласования активных сопротивлений и компенсации реактивного сопротивления антенны.



Системы прямого питания предназначены для работы с несимметричными антеннами, и поэтому между корпусом передатчика и землей протекает примерно такой же по величине ток, что и в антенне. Ток проходит в землю как через систему заземления, так и через емкости, образованные передатчиком, устройством согласования и компенсации и землей (рис. 3.1). Этот ток характеризует потери в радиосистемах и, кроме того, является источником помех в широком интервале частот - от вещательного до телевизионного диапазона.


Рис. 3 1. Схемы питания антенн:

а - питание непосредственно от передатчика (пунктирными линиями показано распределение токов в антенне, заземлении и на расположенных вблизи устройствах); б - подключение приемника и передатчика непосредственно к выходу зеркальной параболической антенны (например, в наземных станциях спутниковой связи для снижения шумовой температуры); в - нерезонансное питание антенны с помощью согласованной линии; г - резонансное питание антенны с помощью несогласованных линий

Хорошо сконструированное заземление передатчика может в значительной мере исправить ситуацию. Однако следует иметь в виду, что использование в качестве заземления провода, длина которого превышает 0,U, может привести к возникновению излучения через заземляющий провод.

Все рассмотренные недостатки могут быть устранены, если использовать симметричную схему антенны, согласованную с передатчиком. При использовании в приемопередающем устройстве од-



ной антенны ее выход должен быть непосредственно соединен с выходом передатчика н с входом приемника

Неоезоиансиое питание аитеииы. Надо отметить что имтнп нр-пезочансный способ питания антенны наиболее рясппостпянен Для такого способа характерно условие Р ых пп = п = Ра В данном случае энергия передатчика поступает в антенну без потеоь, а в выходном каскаде передатчика можно получить оптимальные значения L, С п О Длина линии питания в данном случае не влияет на согласование, так как в линии присутствует только бегущая волна

Выходной каскад современного передатчика и входной каскат приемника, как правило, выполнены по асимметоичной схеме и имеют выхоТНое или входное сопротивление, равное 50 или 75 Ом Это позроляет использовать в качестве линий питания коаксиальные кабели имеющие волновое сопротивление 50 или 75 Ом соответственно Кроме того, в диапазоне УКВ иногда встречаются симметричные выходы с внутренним сопротивлением 280 Ом. что позволяет использовать в качестве сЬилера лвухпоовопную линию

Бпрьпшнство антенн настроенных в резонанс имеют только активную согтавчяющую входного сопротивления Поэтому пои работе ка перестраиваемых частотах требуется регулировка дополнитрль-нпго vcTPoftcTBa, служащего для согласования сопротивлений и вклю1енного в тракт питания антенны Олнако введение доподни-тсльного устройства не означает, что антенна настроена в резонанс, и поэтому в линии питания появляется отраженная волна Значение кочсЬЛиииентя стоящей волны fCc-u<2 является в чтом случае допустимым, так как дополнительные потери, обусловленные персотражснием, согласно графикам рис 2 43 пренебрежимо ма.дм

Если линия питания симметрична, то антенна также должна быть симметричной В противном случае в линии возникает асимметричная волна Этя волна вызывает искажения характеристик идучения антенны Чтобы этого избежать, исподьзуют специальные симметрирующие устройства, которые подробно рассмотрены

н!>жп

Резонансное питание аитеииы. В случае, когда волновое сопротивление линии питания значительно отличается пт входного со-протирления, в линии возникярт стоячая ролна Подбором ддины линии можно получить соответствующую трансфорчапию сопротивления, а на входе линии - желаемое значение входного сопротивления Этим способом достигается согласование сопротивления линии с входным сопротивлением приемника или выходным сопротпрденнрм передатчика, или волновым сопротивлением допод-иительной неррзочансной линии питания

Общая теория таких линий была рассмотрена ранее Сем S ? 2) Ниже бодпе подробно рассмотрим ястный случай, я именно линию питания длиной 1X12 Грис 3 2) Известно что такая динит без изменения трансеормирует сопротивление 7?л во вход1ое сопротивление линии, и этот процесс не зависит от собственного ролнорого сопротивления полуволновой линии Отметим, что это свойство пинии используется и для других целей, например для измерения сопротивления, расположенного на конче длинной линии, длина которой кратна половине длины волны Э-от способ особенно важен при измерении входного сопротивления антенны, когда использоваипем длинной линии (например, с /=5Х,) можно полностью исключить ошибки, В1.(званные полями излучения ан-



[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16